JP2018094948A - 車両用エンジンの吸気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン性能の低下を防止する吸気装置を得ること。【解決手段】本発明は、車両前端部に設けられて外気を導入する開口部（２０）を有する車体前面部材（１１、１２）と、車体前面部材の後方に位置して開口部に対向し、上端部が車体前面部材の上端部よりも下方に位置する熱交換器（１９）と、車体前面部材と熱交換器の間の空間（２１）からエンジン（１５）に外気を導く吸気部材（１６、１７、１８、３０）と、車体前面部材の車両後方に設けられ、車体前面部材の上側から熱交換器の前面部へ向けて外気を案内する外気導入部材（５０、６０）と、を備える。外気導入部材は、車体前面部材の上側で車両前方に向けて開口する外気導入口（４２、４３）を上端部に有し、車体前面部材と熱交換器の間の空間内で車両下方又は車両後方に向けて開口する外気排出口（４４、４５）を下端部に有し、外気導入口と外気排出口を外気通路（５４）で連絡している。【選択図】図２

Description

本発明は、車両用エンジンの吸気装置に関する。

車両用エンジンの吸気装置として、車両前方から低温の外気を多く取り込んでエンジン出力と燃費の向上を図るべく、ラジエータの周辺に吸気管を配置し、フロントバンパに設けた開口部から吸気管へ外気を取り入れる技術が知られている。例えば特許文献１では、ラジエータを固定するアッパバーの上面に、車両前方に開口するダクトを設け、ダクトの吸入口の前方に位置するバンパに外気取入口を形成し、外気取入口を通してダクトに外気を導入させる技術が記載されている。

特開２０１５−１４７４３９号公報

特許文献１に記載された構成では、バンパの開口部が雪などで塞がれた場合に、外気の導入が低減してしまうおそれがある。その結果、吸気量が不足したり、エンジンルーム内の高温の空気をラジエータから逆流させて吸気してエンジンの温度が下がりにくくなったりして、エンジン出力の低下や燃費の低下を引き起こす可能性がある。

本発明は係る点に鑑みてなされたものであり、エンジン性能の低下を防止する車両用エンジンの吸気装置を提供することを目的とする。

本発明に係る車両用エンジンの吸気装置は、車両前端部に設けられて車幅方向に延び、外気を導入する開口部を有する車体前面部材と、前記車体前面部材の車両後方に位置して前記開口部に対向し、上端部が前記車体前面部材の上端部よりも車両下方に位置する熱交換器と、前記車体前面部材と前記熱交換器の間の空間からエンジンに外気を導く吸気部材とを備えた車両用エンジンの吸気装置において、前記車体前面部材の車両後方に、前記車体前面部材の上側から前記熱交換器の前面部へ向けて外気を案内する外気導入部材を設け、前記外気導入部材は、前記車体前面部材の上側で車両前方に向けて開口する外気導入口を上端部に有し、前記空間内で車両下方又は車両後方に向けて開口する外気排出口を下端部に有し、前記外気導入口と前記外気排出口とを連絡する外気通路を有することを特徴とする。

本発明によれば、エンジン性能の低下を防止する車両用エンジンの吸気装置を得ることができる。

本実施の形態に係る車両用エンジンの吸気装置が適用される自動車の前部構造を示す正面図である。 図１のII−II線に沿って切断したときの断面図である。 図２の要部を拡大して示す断面図である。 図１のIV−IV線に沿って切断したときの断面図である。 図１のV−V線に沿って切断したときの断面図である。 フロントバンパ、フロントグリル及びエンジンフードを除いた状態での、本実施の形態に係る車両用エンジンの吸気装置の正面図である。 図６の矢線VIIに沿って見たときの車両用エンジンの吸気装置の上面図である。 図６の矢線VIIIに沿って見たときの車両用エンジンの吸気装置の左側面図である。 図６の矢線IXに沿って見たときの車両用エンジンの吸気装置の右側面図である。 フロントバンパ、フロントグリル及びエンジンフードを除いた状態での、本実施の形態に係る車両用エンジンの吸気装置の斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、各図面では、車両前方を矢印ＦＲ、車両後方を矢印ＲＥ、車両左方を矢印Ｌ、車両右方を矢印Ｒ、車両上方を矢印Ｕ、車両下方を矢印Ｄでそれぞれ示す。車両左方と車両右方を結ぶ方向を車幅方向と呼ぶ。

本実施の形態に係る車両用エンジンの吸気装置を備える自動車の前部構造について説明する、図２に示すように、自動車の前部にはエンジンルーム１０が形成されている。エンジンルーム１０は、前方に位置するフロントバンパ１１、フロントバンパ１１の上部に位置するフロントグリル１２、上方を覆うエンジンフード１３、後方の車室との間を隔てるダッシュパネル１４などによって囲まれる空間である。図示を省略しているが、エンジンルーム１０の車幅方向の両側はフェンダパネルで覆われている。

図２に示すように、エンジンルーム１０内にはエンジン１５が設けられている。図中ではエンジン１５を二点鎖線で仮想的に示している。エンジン１５の上部にエアクリーナ１６が設けられ、エアクリーナ１６で異物などが除かれた空気は、吸気マニホールドを経てエンジン１５の燃焼室に流入する。エアクリーナ１６に吸気ホース１７の一端が接続し、吸気ホース１７の他端には吸気ダクト１８が接続している（図６、図７及び図８参照）。吸気ダクト１８、吸気ホース１７及びエアクリーナ１６を通して外気が取り込まれてエンジン１５に送られる。吸気ダクト１８まで外気を導く構造については後述する。

図２及び図５に示すように、フロントバンパ１１の後方に熱交換器（ラジエータ）１９が設けられている。図７から図９に示すように、熱交換器１９の下部から延びるロアホース７０と熱交換器１９の上部から延びるアッパホース７１がエンジン１５に接続しており、エンジン１５内の水路と熱交換器１９の間で冷却水を循環させる循環路が形成されている。

図１、図２及び図５に示すように、フロントバンパ１１は、車両の前端部に設けられており、車幅方向に延びて車体前面を構成する。図１及び図２に示すように、フロントバンパ１１には、車両前後方向に貫通する開口部２０が形成されている。フロントバンパ１１において開口部２０が形成されている領域を、図１にハッチングを付して示している。開口部２０は、車幅方向の中央に近い位置にあり、車両上下方向におけるフロントバンパ１１の中心よりも下方に位置している。

図２及び図５に示すように、フロントバンパ１１の後面部と熱交換器１９の前面部の間にバンパ内空間２１が形成される。図５から図１０に示すように、熱交換器１９の車幅方向の一端（右側の端部）からフロントバンパ１１の後面部に向けて延びる第一壁部２２が設けられている。また、図５に示すように、熱交換器１９の車幅方向の他端（左側の端部）からフロントバンパ１１の後面部に向けて延びる第二壁部２３が設けられている。第一壁部２２と第二壁部２３がバンパ内空間２１の左右を塞いでいる。

バンパ内空間２１の右側に吸気ボックス３０が設けられている。図１０に示すように、吸気ボックス３０は、車両前方に向けて開口する箱型形状をなしており、下側に位置する下壁部３１と上側に位置する上壁部３２の左右を、車両上下方向に延びる第一壁部２２と側壁部３３で接続している。図６及び図１０に示すように、吸気ボックス３０の左側の側壁を構成している第一壁部２２は、下壁部３１よりも車両下方に延びている。図６に示すように、車両上下方向において、吸気ボックス３０の上壁部３２は、熱交換器１９の上端部とほぼ同じ位置にある。図５に示すように、吸気ボックス３０の前方開口はフロントバンパ１１で覆われる。

図４に示すように、吸気ボックス３０の車両後方部分には、下方後壁部３４と上方後壁部３５が形成される。下方後壁部３４は下壁部３１に接続する下側に位置し、上方後壁部３５は上壁部３２に接続する上側に位置している。下方後壁部３４と上方後壁部３５は車両前後方向に互いの位置を異ならせており、上方後壁部３５は下方後壁部３４よりも車両後方に位置している。下方後壁部３４と上方後壁部３５の間に、車両前後方向に延びる段差壁３６が形成されている。

図４と図１０に示すように、側壁部３３は、上方後壁部３５の前方部分よりも、下方後壁部３４の前方部分の方が、車両前方への突出量が大きくなっている。図３、図９及び図１０に示すように、第一壁部２２には車幅方向に貫通する空気取入口３７が形成されており、空気取入口３７によってバンパ内空間２１と吸気ボックス３０の内部空間が通じている。空気取入口３７は、下方後壁部３４の前方に位置する下方開口部３７ａと、上方後壁部３５の前方に位置する上方開口部３７ｂとを有し、上方開口部３７ｂは下方開口部３７ａよりも車両後方に位置している。

従って、吸気ボックス３０は、下壁部３１を底面とし下方後壁部３４を後面として車両下方に位置する下側筐体３８と、上壁部３２を上面とし上方後壁部３５を後面として車両上方に位置する上側筐体３９を有している。そして、下側筐体３８の方が上側筐体３９よりも車両前方に突出しており、上側筐体３９のうち上壁部３２と上方後壁部３５と段差壁３６に囲まれる部分が、下側筐体３８に対して上側筐体３９が車両後方に膨出する膨出部になっている（図４参照）。

図４に示すように、上方後壁部３５に対して接続環４０を介して吸気ダクト１８の前端部が連結される。上方後壁部３５には車両前後方向に貫通する穴が形成され、この貫通穴によって吸気ボックス３０の内部空間と吸気ダクト１８の内部空間が通じる。図６から図１０に示すように、吸気ダクト１８に接続する吸気ホース１７は、エンジンルーム１０内で後方に向けて延設されてエアクリーナ１６に接続する。エンジン１５については具体的な図示を省略しているが、エアクリーナ１６からエンジン１５内に続く吸気管路が形成されている。

図１に示すように、フロントバンパ１１の上側にフロントグリル１２が設けられている。フロントグリル１２は、フロントバンパ１１と共に車体前面を構成する部位であり、車幅方向の大きさがフロントバンパ１１よりも小さく、車幅方向の略中央に位置している。図２及び図３に示すように、フロントグリル１２の上縁部１２ａは、熱交換器１９の上端部よりも上方に位置している。図２及び図３で符号１２ｂの引出線が指している部分が、フロントグリル１２の下縁部である。フロントグリル１２には車両前後方向へ貫通する開口部は設けられておらず、車両走行時の走行風はフロントグリル１２を通過しない。

図１から図３に示すように、エンジンフード１３の前縁部は、フロントグリル１２の上端部１２ａに沿って車幅方向に延びており、エンジンフード１３の前縁部の下面側には前縁下面４１が形成されている。エンジンフード１３の前縁下面４１とフロントグリル１２の上端部１２ａの間には隙間がある（図２、図３参照）。

フロントグリル１２の後方に外気導入部材５０と外気導入部材６０が設けられる。図２及び図３に示すように、外気導入部材５０の上端部は、エンジンフード１３の前縁下面４１とフロントグリル１２の上端部１２ａの間の隙間の後方に位置している。この外気導入部材５０の上端部と、エンジンフード１３の前縁下面４１と、フロントグリル１２の上端部１２ａとによって、車両前方に向けて開口する外気導入口４２が形成されている（図２、図３参照）。詳細な図示を省略しているが、外気導入部材６０の上端部も同様に、エンジンフード１３の前縁下面４１とフロントグリル１２の上端部１２ａと共に、車両前方に向けて開口する外気導入口４３（図６、図１０）を形成している。図６、図７及び図１０に示すように、外気導入部材５０と外気導入部材６０はいずれも、車幅方向において熱交換器１９の幅の範囲内（すなわちバンパ内空間２１の幅の範囲内）に位置している。外気導入部材５０は車幅方向で第一壁部２２に近接した位置にあり、外気導入部材６０は車幅方向で第二壁部２３に近接した位置にある。

外気導入部材５０は、車幅方向に離れて対向する一対の側壁５１、５２と、側壁５１と側壁５２の後方を塞ぐ後壁５３とを有している。図２及び図３に示すように、フロントグリル１２の後面と外気導入部材５０の後壁５３の間に、車両上下方向へ延びる外気通路５４が形成される。後壁５３は、外気導入部材５０の上端部から車両下方に延びる上側湾曲面５５と、上側湾曲面５５の下端部から車両下方に延びる下側湾曲面５６と、下側湾曲面５６の下端部から車両下方に延びる平坦面５７とを有している。上側湾曲面５５は車両後方に向けて凸状に湾曲しており、下側湾曲面５６は車両前方に向かって凸状に湾曲している。平坦面５７は車両上下方向に向く平面である。図３のように車幅方向に沿って側面視したときに、下側湾曲面５６の前端部に対する接線ＴＬ上に空気取入口３７が位置する。

外気通路５４のうち、下側湾曲面５６を境とした上側の部分（上側湾曲面５５によって後面が形成されている部分）を上側流路５４Ａとし、下側湾曲面５６を境とした下側の部分を下側流路５４Ｂとする（図２、図３参照）。図３には、外気通路５４内に二点鎖線で囲んだ２つの領域を示しており、このうち上側に位置する領域が上側流路５４Ａの概ねの範囲を示し、下側に位置する領域が下側流路５４Ｂの概ねの範囲を示している。図３から分かるように、外気導入部材５０の後壁５３の形状に応じて、下側流路５４Ｂの空間容積は上側流路５４Ａの空間容積よりも小さくなっている。

図１０に示すように、外気導入部材５０の下端部は開放されており、外気通路５４の下端部をバンパ内空間２１に向けて開口させる外気排出口４４が形成されている。つまり、外気通路５４は外気導入口４２と外気排出口４４を連絡している。外気排出口４４を形成する外気導入部材５０の下端部付近では、車両前後方向への側壁５１と側壁５２の幅が大きくなっている。外気排出口４４は、車両上下方向において、熱交換器１９の上端部よりもわずかに車両下方に位置し、吸気ボックス３０の上壁部３２とほぼ同じ位置にある（図６参照）。すなわち、外気排出口４４はバンパ内空間２１の内部に開口している。また、外気排出口４４は、車幅方向において第一壁部２２に近接した位置にある（図６、図７参照）。以上から、外気排出口４４は、車両上下方向と車幅方向のいずれにおいても、第一壁部２２に形成した空気取入口３７（特に上方開口部３７ｂ）の至近に位置している。

外気導入部材５０と同様に、外気導入部材６０は、車幅方向に離れて対向する一対の側壁６１、６２と、側壁６１と側壁６２の後方を塞ぐ後壁６３とを有している。図１０に示すように、外気導入部材６０の下端部は開放されて、バンパ内空間２１の内部に通じる外気排出口４５が形成されている。図６に示すように、外気排出口４５は、車両上下方向において熱交換器１９の上端部よりもわずかに車両下方に位置しており、バンパ内空間２１の内部に開口している。詳細な図示を省略するが、フロントグリル１２の後面と外気導入部材６０の後壁６３の間に、車両上下方向へ延びて外気導入口４３と外気排出口４５を連絡する外気通路が形成される。この外気通路は、外気排出口４５側の下側流路の空間容積が、外気導入口４３側の上側流路の空間容積よりも小さくなっている。

自動車の正面から見た熱交換器１９と吸気ボックス３０と外気導入部材５０、６０の概略配置を、図１に破線で模式的に示した。熱交換器１９は、フロントバンパ１１の開口部２０に概ね対応する車幅方向の範囲に位置しており、熱交換器１９と吸気ボックス３０を合わせた車幅方向の幅は、フロントグリル１２の車幅方向の長さの範囲内に収まっている。また、外気導入部材５０、６０はそれぞれ、フロントグリル１２とエンジンフード１３の間に位置する上端部（外気導入口４２、４３）から、熱交換器１９の上端部付近に位置する下端部（外気排出口４４、４５）まで車両上下方向に延びている。

次に、本実施の形態に係る自動車の走行風の流れについて説明する。走行風による外気の流れは、大きく分けて、フロントバンパ１１の開口部２０を通ってバンパ内空間２１に入る下方からの流れと、フロントグリル１２とエンジンフード１３の間から外気導入口４２、４３を通ってバンパ内空間２１内に導かれる上方からの流れがある。これらの外気の流れを図２から図４に太矢印で示している。

まず、下方からの外気の流れについて述べる。車両前方から開口部２０へ向かう走行風Ｆ１（図２）は、開口部２０を通ってバンパ内空間２１内に流れ込む。開口部２０からバンパ内空間２１に入った外気は、熱交換器１９に接触して冷却水から熱を奪い、エンジン１５の冷却に寄与する。

図２及び図３に示すように、開口部２０からバンパ内空間２１に入った外気の一部は、バンパ内空間２１内で車両上方に進み、第一壁部２２に形成した空気取入口３７を通して吸気ボックス３０内に流入する。図４に示すように、吸気ボックス３０は下側筐体３８が車両前方に張り出した構成であり、図３に示すように、空気取入口３７の下方開口部３７ａも下側筐体３８に対応して前方に大きく開口している。そのため、バンパ内空間２１の下方からの外気を効率良く吸気ボックス３０内に取り込むことができる。

続いて、上方からの外気の流れについて述べる。車両前方からフロントグリル１２とエンジンフード１３の間の隙間へ向かう走行風Ｆ２（図２、図３）が、外気導入口４２を通って外気通路５４内に入る。図２及び図３に示すように、外気導入口４２の後方には外気導入部材５０の後壁５３が位置しており、外気導入口４２を通して流入した外気が、外気導入部材５０に当たって外気通路５４内に導かれる。

より詳しくは、車両前方から後方へ進む走行風Ｆ２が、外気導入部材５０の後壁５３に当たると、後方への進行を遮られて流れの方向を変える。ここで、外気導入口４２の後方には後壁５３のうち上側湾曲面５５が配置されており、走行風Ｆ２は上側湾曲面５５の湾曲形状に沿って案内され、外気通路５４内を車両下方に向けて進む。外気導入部材５０の左右の側壁５１、５２は、側方への外気の流出を防いで、外気通路５４を通る外気の流量を確保する。

外気通路５４は車両上下方向に延びており、外気通路５４内に入った外気は、車両上方の外気導入口４２から車両下方の外気排出口４４に向けて進む。ここで、上側流路５４Ａの空間容積よりも下側流路５４Ｂの空間容積が小さいため、下側流路５４Ｂを通る際に外気の流速が上がり、外気排出口４４からバンパ内空間２１へ勢い良く外気を流入させることができる。

外気排出口４４からからバンパ内空間２１に入った外気は、熱交換器１９に接触して冷却水から熱を奪い、エンジン１５の冷却に寄与する。

また、前述したように、外気排出口４４は車両上下方向と車幅方向のいずれにおいても空気取入口３７の至近に位置しているため、外気排出口４４からバンパ内空間２１に流入した外気は、空気取入口３７を通って吸気ボックス３０内にも導かれる。特に、図３に示すように、外気通路５４を構成する下側湾曲面５６の前端部に対する接線ＴＬ上に空気取入口３７が位置するので、外気排出口４４から空気取入口３７の方向へ進行する外気の量が多くなる。従って、外気通路５４から空気取入口３７を経て吸気ボックス３０へ効率的に外気を取り込むことができる。

さらに、外気通路５４を通して上方からバンパ内空間２１内に流入する外気と、開口部２０からバンパ内空間２１内に流入して上方に進む外気が、空気取入口３７付近で衝突することで向きを変え、吸気ボックス３０内への外気流入が促される。

外気導入部材６０が形成する外気通路については詳細な図示を省略するが、外気導入部材６０は外気導入部材５０と同様に機能して、上端部の外気導入口４３（図６、図１０）から外気排出口４５（図６、図１０）へ外気を導くことができる。外気排出口４５は車幅方向で空気取入口３７から離れて位置しているため、外気排出口４５からバンパ内空間２１に流入する外気は、外気排出口４４からバンパ内空間２１に流入する外気に比して、吸気ボックス３０へ向かう流量の割合が少なくなる。別言すれば、外気排出口４５からバンパ内空間２１に流入する外気は、熱交換器１９での冷却に寄与する割合が多くなる。

以上のようにして下方の開口部２０と上方の外気導入口４２、４３からバンパ内空間２１を経て吸気ボックス３０に流入した外気は、吸気ダクト１８と吸気ホース１７とエアクリーナ１６を経てエンジン１５に送られる。こうして冷えた外気を取り込むことによって、エンジン１５の出力と燃費を向上させることができる。

下方からの外気の流れでは、車両上下方向の低い位置に設けた開口部２０から走行風Ｆ１（図２）を取り込むため、高い位置に大型の開口部を設ける場合に比して、走行時の空気抵抗を低減させることができる。その一方で、低い位置の開口部２０は、雪などによって塞がれるおそれがある。本実施の形態の吸気装置では、雪などによって塞がれる可能性がほとんどない上方の外気導入口４２、４３から吸気ボックス３０へ外気を導く構造を備える。そのため、開口部２０が塞がれる状態になっても、車両前方から冷えた外気を確実に取り込んで吸気性能を維持することができ、エンジン出力の低下や燃費の低下を防ぐことができる。

外気導入口４２、４３は、フロントグリル１２とエンジンフード１３の間の狭い隙間を用いて外気を導入している。このような車体の最前縁部分の隙間は多くの自動車に存在するものであり、既存の構成を大幅に変更せずに、本実施の形態に係る上方からの外気流入路を得ることができる。また、フロントグリル１２とエンジンフード１３の間の狭い隙間を通る外気を利用しているため、走行時の空気抵抗の増大を生じるおそれもない。

乗員の快適性や乗車時の利便性を向上させるべく、車体の大型化を伴わずに車両の居室を広くしたいという要求がある。この要求を満たすには、図２に示すエンジンルーム１０の空間容積をできるだけ小さく抑えることが必要になる。すると、フロントバンパ１１と熱交換器１９の間に設けられるバンパ内空間２１の大きさ（特に車両前後方向の幅）が制約を受ける。本実施の形態の吸気装置によれば、車両上下方向に延びる外気通路５４を通じて、外気排出口４４の下方の近傍に位置する吸気ボックス３０へ外気を導くので、バンパ内空間２１の前後幅を狭くしても、乱流を生じさせずにスムーズな吸気を行うことができる。従って、エンジンルーム１０の小型化と、吸気ボックス３０からエンジン１５への効率的な吸気を両立させることができる。

特に、外気通路５４を構成する外気導入部材５０は、車幅方向において、第二壁部２３よりも第一壁部２２に近く位置しており、しかも第一壁部２２に対して非常に近接した位置にある。そのため、外気通路５４の外気排出口４４から排出された外気を、第一壁部２２に形成された空気取入口３７を通して、吸気ボックス３０内に効率良く取り込み、エンジン出力の向上や燃費向上を図ることができる。

また、外気通路５４では、下側流路５４Ｂの下側湾曲面５６の前端部に対する接線ＴＬ上に空気取入口３７を位置させることで、外気排出口４４から空気取入口３７の方向へ外気を進みやすくさせている。さらに、外気通路５４では、上側流路５４Ａと下側流路５４Ｂの空間容積を異ならせて下側流路５４Ｂで外気の流れを絞ることによって、外気排出口４４から空気取入口３７へ進む外気の流速を上げている。これらの構成によって、空気取入口３７により多くの外気を送ることができ、さらなるエンジン出力の向上や燃費向上を実現できる。

図４に太矢印で示すように、吸気ボックス３０において、空気取入口３７から下側筐体３８に入った外気は、上側筐体３９を通って吸気ダクト１８に流入する。上側筐体３９は、下側筐体３８に対して車両後方へ膨出する部分の後面である上方後壁部３５に吸気ダクト１８を接続させた構造である。そのため、仮に下側筐体３８側に外気と共に異物が進入しても、異物の進行は下方後壁部３４によって阻まれ、段差壁３６を超えて吸気ダクト１８まで異物が到達するおそれが少ない。吸気ダクト１８へ異物を進入させないことで、エアクリーナ１６の性能低下を防ぎ、エンジン出力の低下を防止することができる。下側筐体３８には、フロントバンパ１１の開口部２０を通って下方から流入した外気が入りやすいので、下側筐体３８の先に異物を進みにくくさせることで、フロントバンパ１１の開口部２０の開口面積を小さくしても所要の吸気効率を得やすくなる。その結果、開口部２０の小型化により空気抵抗が減り、燃費を向上させることができる。

なお、吸気ダクト１８は、上側筐体３９のうち上方後壁部３５に連結させることが好ましい。これにより、上下から吸気ボックス３０内に入る外気の流れを妨げずに合流させて吸気ダクト１８に導くことができると共に、吸気ダクト１８から吸気ホース１７へかけての配管もスムーズになる。

図７及び図１０に示すように、外気導入部材５０が車両前後方向に正対して設けられているのに対して、外気導入部材６０は、車両の側方（左方）に向けて傾斜させて設けられている。図５に示すように、フロントバンパ１１とフロントグリル１２により構成される車体前面部材は、車幅方向の中央が最も車両前方に位置し、側方へ進むにつれて車両後方へ湾曲する形状を有している。外気導入部材５０は、車体前面部材（フロントバンパ１１とフロントグリル１２）が車幅方向にほぼ直線的に延びている領域の後方に位置しているため、車両前後方向に正対して配置することで、最も効率的に車両前方からの走行風Ｆ２（図２、図３）を取り込むことができる。一方、外気導入部材６０は、車体前面部材（フロントバンパ１１とフロントグリル１２）が左方へ向けて傾斜している領域の後方に位置している。従って、車体前面部材の傾斜に応じた傾きを外気導入部材６０に持たせることで、フロントグリル１２やエンジンフード１３と干渉せずに、効率的な走行風の取り込みを実現している。

以上説明したように、本実施の形態に係る車両用エンジンの吸気装置によれば、車両下方の開口部２０からの外気の取り込みに加えて、車体前面部材を構成するフロントグリル１２の上側の外気導入口４２、４３から外気の取り込みを行うことができる。これにより、雪などによって下方の開口部２０からの外気流入が制限される場合でも、外気の導入量を確保して吸気性能を維持することができる。しかも、フロントグリル１２の車両後方の位置に外気導入部材５０や外気導入部材６０を設けるだけで上記効果を得ることができるため、既存の構成を大幅に変更する必要がない。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

例えば、上記実施の形態では外気導入部材５０と外気導入部材６０を備えているが、外気導入部材の数、位置などを異ならせることもできる。但し、車幅方向において、少なくとも第二壁部２３よりも第一壁部２２（吸気ボックス３０）に近い位置、より望ましくは第一壁部２２（吸気ボックス３０）に近接した位置に外気導入部（外気導入部材５０）を設けることが吸気効率の点から好ましい。

上記実施の形態では、フロントグリル１２の上側から取り込まれた外気をバンパ内空間２１に排出させる外気排出口４４、４５は車両下方を向いている。これと異なり、車両上方からの外気を導く外気排出口がバンパ内空間２１内で車両後方に向くように構成してもよい。

上記実施の形態では、バンパ内空間２１からエンジン１５へ外気を導く吸気部材（吸気系）で最も上流に位置する吸気ボックス３０をバンパ内空間２１の側方に配し、吸気ボックス３０の空気取入口３７をバンパ内空間２１内に開口させている。この構成と異なり、吸気ダクト１８がバンパ内空間２１内に直接に開口する構成など、吸気部材に変更を加えることも可能である。

上記実施の形態の外気通路５４内に、外気排出口４４から排出される外気が車幅方向で第一壁部２２側へ支配的に進むように案内する構造を設けることも可能である。一例として、外気導入部材５０のうち外気排出口４４に近い位置に、側壁５２から側壁５１に向けて徐々に突出するテーパ面を設けることで、外気排出口４４からバンパ内空間２１に流入した外気を第一壁部２２側に導くことができる。その結果、空気取入口３７から吸気ボックス３０への外気の吸気効率をさらに向上させることができる。

上記実施の形態では、フロントバンパ１１とフロントグリル１２によって車体前面部材を構成しているが、車体前面部材の構成はこれに限定されるものではない。上端部以外の位置に外気導入用の開口部を有するという条件を満たしていれば、様々な形態（パーツ構成）の車体前面部材を用いることができる。そして、車体前面部材の上側から熱交換器の前面側まで外気を案内する外気導入部材を備えることによって、本発明による上記効果を得ることができる。

以上説明したように、本発明は、吸気効率を高めてエンジン性能の低下を防止することができるという効果を有し、特に、車両用エンジンの吸気装置に有用である。

１０ エンジンルーム
１１ フロントバンパ（車体前面部材）
１２ フロントグリル（車体前面部材）
１３ エンジンフード
１５ エンジン
１６ エアクリーナ（吸気部材）
１７ 吸気ホース（吸気部材）
１８ 吸気ダクト（吸気部材、吸気管）
１９ 熱交換器
２０ 開口部
２１ バンパ内空間
２２ 第一壁部
２３ 第二壁部
３０ 吸気ボックス（吸気部材、箱状部材）
３４ 下方後壁部
３５ 上方後壁部
３７ 空気取入口
３８ 下側筐体
３９ 上側筐体（膨出部分）
４２、４３ 外気導入口
４４、４５ 外気排出口
５０ 外気導入部材（特定外気導入部材）
５３ 後壁
５４ 外気通路
５４Ａ 上側流路
５４Ｂ 下側流路
５５ 上側湾曲面
５６ 下側湾曲面
６０ 外気導入部材
６３ 後壁
Ｆ１、Ｆ２ 走行風
ＴＬ 接線

Claims (9)

1. 車両前端部に設けられて車幅方向に延び、外気を導入する開口部を有する車体前面部材と、
   前記車体前面部材の車両後方に位置して前記開口部に対向し、上端部が前記車体前面部材の上端部よりも車両下方に位置する熱交換器と、
   前記車体前面部材と前記熱交換器の間の空間からエンジンに外気を導く吸気部材と
   を備えた車両用エンジンの吸気装置において、
   前記車体前面部材の車両後方に、前記車体前面部材の上側から前記熱交換器の前面部へ向けて外気を案内する外気導入部材を設け、
   前記外気導入部材は、前記車体前面部材の上側で車両前方に向けて開口する外気導入口を上端部に有し、前記空間内で車両下方又は車両後方に向けて開口する外気排出口を下端部に有し、前記外気導入口と前記外気排出口とを連絡する外気通路を有することを特徴とする車両用エンジンの吸気装置。
2. 前記外気通路は、前記外気導入口から前記外気排出口にかけて車両上下方向に延びていることを特徴とする請求項１に記載の車両用エンジンの吸気装置。
3. 前記吸気部材は、車両上下方向で前記外気排出口よりも車両下方に位置し、かつ前記空間内に開口する空気取入口を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用エンジンの吸気装置。
4. 前記熱交換器の車幅方向の両端部の一方と他方に、前記熱交換器の前端部から前記車体前面部材の後面部との間で車両前後方向に延びる第一壁部と第二壁部を有し、
   前記吸気部材の前記空気取入口を前記第一壁部に設け、
   前記外気導入部材は、車幅方向で前記第二壁部よりも前記第一壁部の近くに位置する少なくとも一つの特定外気導入部材を有することを特徴とする請求項３に記載の車両用エンジンの吸気装置。
5. 前記特定外気導入部材は、車幅方向で前記第一壁部に近接して配置されていることを特徴とする請求項４に記載の車両用エンジンの吸気装置。
6. 前記特定外気導入部材の車両後方の面は、
   車両上方に位置し、車両後方に向けて凸状に湾曲する上側湾曲面と、
   前記上側湾曲面の下端から車両下方に延び、かつ車両前方に向かって凸状に湾曲する下側湾曲面と、を備え、
   車両の側方から見て、前記下側湾曲面の前端に対する接線上に前記空気取入口が位置することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の車両用エンジンの吸気装置。
7. 前記外気通路は、前記上側湾曲面によって構成される上側流路と、前記下側湾曲面によって構成される下側流路と、を有し、
   前記下側流路の空間容積は前記上側流路の空間容積より小さいことを特徴とする請求項６に記載の車両用エンジンの吸気装置。
8. 前記吸気部材は、
   前記空気取入口を車幅方向の側部に有する箱状部材と、
   前記箱状部材から前記エンジン側へ延びる吸気管と、を有し、
   前記箱状部材は、車両下方に位置する下側筐体と、前記下側筐体よりも車両上方に位置して車両後方に膨出する上側筐体を有し、
   前記上側筐体の前記膨出部分に前記吸気管が接続することを特徴とする請求項３から請求項７のいずれかに記載の車両用エンジンの吸気装置。
9. 前記車体前面部材は、前記開口部を有するフロントバンパと、前記フロントバンパの上側に位置するフロントグリルとを有し、
   前記熱交換器の上端部が前記フロントグリルの上端部よりも下方に位置し、
   前記外気導入部材は、前記フロントグリルの上側から前記熱交換器の前面部へ向けて外気を案内することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の車両用エンジンの吸気装置。

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