JP2020051271A - 車両前部構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】内燃機関の上側にインタークーラが配置されている場合、内燃機関とボンネットとの間にクラッシャブルスペースを確保することが難しい。【解決手段】インタークーラは、当該インタークーラから延びる第1ブラケット60によって内燃機関に取り付けられている。第1ブラケット60の取付孔61には、グロメット62が嵌め込まれている。グロメット62の材質は、合成ゴムであり、第1ブラケット60の材質である鉄鋼よりもヤング率が小さい。第1ブラケット60は、グロメット62、上段ボルト74、下段ボルト73を介して、第2ヘッドカバー20R及び第2シリンダヘッド15Rに取り付けられている。【選択図】図4
Description
本発明は、車両前部構造に関する。
特許文献1には、過給器によって圧送された吸気を冷却するためのインタークーラが開示されている。特許文献1のインタークーラは、エンジンルーム内において、内燃機関の上方、且つボンネットの下方に配置されている。また、このインタークーラは、当該インタークーラに外気を供給するためのダクトに固定されている。
車両のボンネットに対して上側から物体が衝突した場合、ボンネットが下側に向かって撓んだり折れ曲がったりすることで、物体衝突時の衝撃力が吸収される。したがって、上側からの衝撃力を吸収するという観点では、エンジンルーム内において内燃機関の上方に相応のクラッシャブルスペースが確保されていることが好ましい。しかしながら、上記の特許文献1の技術のように、インタークーラが内燃機関の上方に配置されている場合、内燃機関とボンネットとの間にクラッシャブルスペースを確保することが難しい。そのため、上側からの衝撃に対する衝撃吸収力が小さくなることがある。
上記課題を解決するため、本発明は、エンジンルーム内における内燃機関の上方に、吸気を冷却するためのインタークーラが配置されている車両前部構造において、前記インタークーラは、当該インタークーラから延びる取付体を介して前記内燃機関に取り付けられており、前記取付体と前記内燃機関との間には、弾性部材が介在しており、前記弾性部材の材質は、前記取付体の材質よりもヤング率の小さい材質であることを特徴とする。
上記構成によれば、インタークーラに対して上側から力が作用した際、弾性部材が弾性変形することにより、インタークーラが下側に変位できる。このようにインタークーラが下側に変位できる分、エンジンルーム内における上下方向のクラッシャブルスペースを大きくできるので、上側からの衝撃に対する衝撃吸収力として十分な衝撃吸収力を確保できる。
上記発明において、前記内燃機関は、第1バンク側の気筒及び第2バンク側の気筒がV型に配置されたものであり、前記第1バンク側のシリンダヘッドと前記第2バンク側のシリンダヘッドとの間に、前記気筒に吸気を供給するためのインテークマニホールドが配置されており、前記インテークマニホールドの上方に、前記インタークーラが配置されており、前記インタークーラには、当該インタークーラで冷却された吸気を前記インテークマニホールドに導くための下流側吸気管が接続されており、前記下流側吸気管の延設方向の少なくとも一部分の材質は、合成樹脂又はゴムであってもよい。
上記構成においては、第1バンク側のシリンダヘッドと第2バンク側のシリンダヘッドとの間にインテークマニホールドが配置されていて、このような内燃機関の上方にインタークーラが配置されている。そのため、インタークーラとインテークマニホールドとを繋ぐ下流側吸気管が短くて撓み等の変形が生じにくい。この点、上記構成によれば、下流側吸気管の延設方向の少なくとも一部分の材質が、合成樹脂又はゴムであるため、当該部分において下流側吸気管が弾性変形可能である。したがって、下流側吸気管の剛性によってインタークーラの下側への変位が妨げられることを抑制できる。
上記発明において、前記インタークーラには、過給器が圧送する吸気を前記インタークーラに導くための上流側吸気管が接続されており、前記上流側吸気管の一部分は、前記内燃機関の上下方向に直交する方向の一方側から他方側に向かって延びており、前記上流側吸気管の一部分の材質は、合成樹脂又はゴムであってもよい。
上記構成によれば、上流側吸気管の一部分が、上下方向に直交する方向の一方側から他方側に向かって延びている上、その材質が合成樹脂又はゴムであるため、上側からの力に対して撓み等の変形が生じやすい。したがって、上流側吸気管の剛性によってインタークーラの下側への変位が妨げられることを抑制できる。
上記発明において、前記取付体は板状のブラケットであるとともに、当該ブラケットにおいては厚み方向に取付孔が貫通しており、前記弾性部材は、環状のグロメットであるとともに、当該グロメットの外周面においては径方向内側に向かって窪む溝部が前記グロメットの周方向全体に亘って延びており、前記ブラケットの取付孔には、前記取付孔の内縁が前記溝部内に位置するように、前記グロメットが嵌め込まれており、前記グロメットに挿通されるボルトによって、前記ブラケットを介して前記インタークーラが前記内燃機関に固定されていてもよい。
上記の構成によれば、ブラケットの取付孔にグロメットを取り付けるという比較的に簡便な構成で、インタークーラの取付体と内燃機関との間に弾性部材を介在させるという構成を実現できる。したがって、弾性部材を介在させる構成を採用するにあたって、内燃機関やインタークーラの設計変更を最小限にできる。
上記発明において、前記インタークーラは、内部に冷却水が供給される水冷式のインタークーラであってもよい。上記構成においては、インタークーラの内部に冷却水が存在しているため、インタークーラ自体が上下方向に潰れるように変形して衝撃を吸収することは期待できない。このような構成において、インタークーラの取付体と内燃機関との間に弾性部材を介在させてインタークーラの下側への変位を可能とすることは、より好適である。
以下、本発明の車両前部構造の実施形態を説明する。なお、以下の説明では、内燃機関10は、車両に搭載されているものとし、車両の上下方向を内燃機関10の上下方向として説明する。
先ず、内燃機関10及びその周辺構造の概略構成について説明する。
図1に示すように、内燃機関10のシリンダブロック11には、6つの気筒12(図1では2つのみを図示。)が設けられている。6つの気筒12のうちの3つの気筒12は、クランクシャフト25の回転中心Cよりも一方側(図1においては左側)に並設されていて、第1バンク側の気筒12Lを構成している。また、他の3つの気筒12は、クランクシャフト25の回転中心Cよりも他方側(図1においては右側)に並設されていて、第2バンク側の気筒12Rを構成している。第1バンク側の気筒12L及び第2バンク側の気筒12Rは、クランクシャフト25側に向かうほど互いに近づくように傾斜している。すなわち、第1バンク側の気筒12L及び第2バンク側の気筒12Rは、V型に配置されている。
図1に示すように、内燃機関10のシリンダブロック11には、6つの気筒12(図1では2つのみを図示。)が設けられている。6つの気筒12のうちの3つの気筒12は、クランクシャフト25の回転中心Cよりも一方側(図1においては左側)に並設されていて、第1バンク側の気筒12Lを構成している。また、他の3つの気筒12は、クランクシャフト25の回転中心Cよりも他方側(図1においては右側)に並設されていて、第2バンク側の気筒12Rを構成している。第1バンク側の気筒12L及び第2バンク側の気筒12Rは、クランクシャフト25側に向かうほど互いに近づくように傾斜している。すなわち、第1バンク側の気筒12L及び第2バンク側の気筒12Rは、V型に配置されている。
第1バンク側の気筒12Lの内部には、当該気筒12L内を往復動作可能にピストン13Lが配置されている。ピストン13Lは、コネクティングロッド14Lを介して、クランクシャフト25のクランクピン25aに連結されている。同様に、第2バンク側の気筒12Rの内部には、当該気筒12R内を往復動作可能にピストン13Rが配置されている。ピストン13Rは、コネクティングロッド14Rを介して、クランクシャフト25のクランクピン25aに連結されている。これら第1バンク側のピストン13L及び第2バンク側のピストン13Rが往復動作することにより、クランクシャフト25が回転中心Cを中心として回転する。
シリンダブロック11の上部には、第1バンク側の気筒12Lに向かい合うようにして第1シリンダヘッド15Lが取り付けられている。第1シリンダヘッド15Lには、第1バンク側の各気筒12Lに吸気を供給するための吸気ポート16Lが設けられている。吸気ポート16Lは、第1バンク側の各気筒12Lに対応して3つ設けられている。また、第1シリンダヘッド15Lには、吸気ポート16Lの気筒12L側の開口部を開閉するための吸気弁17Lが設けられている。
第1シリンダヘッド15Lには、第1バンク側の各気筒12Lからの排気を排出するための排気ポート18Lが設けられている。排気ポート18Lは、第1バンク側の各気筒12Lに対応して3つ設けられている。各排気ポート18Lには、これら排気ポート18Lからの排気が流通する第1排気通路48Lが接続されている。第1排気通路48Lは、各排気ポート18Lからの排気を合流させるエキゾーストマニホールドや当該エキゾーストマニホールドに接続された排気管等で構成されている。また、第1シリンダヘッド15Lには、排気ポート18Lの気筒12L側の開口部を開閉するための排気弁19Lが設けられている。なお、図1では、第1排気通路48Lを、概略的に破線で図示している。
第1シリンダヘッド15Lの上部には、当該第1シリンダヘッド15Lを上側から覆う第1ヘッドカバー20Lが取り付けられている。図示は省略するが、第1ヘッドカバー20Lと第1シリンダヘッド15Lとの間には、吸気弁17Lや排気弁19Lを開閉動作させるためのカム機構(動弁機構)が格納されている。
シリンダブロック11の上部には、第2バンク側の気筒12Rに向かい合うようにして第2シリンダヘッド15Rが取り付けられている。第2シリンダヘッド15Rには、第2バンク側の各気筒12Rに吸気を供給するための吸気ポート16Rが設けられている。吸気ポート16Rは、第2バンク側の各気筒12Rに対応して3つ設けられている。また、第2シリンダヘッド15Rには、吸気ポート16Rの気筒12R側の開口部を開閉するための吸気弁17Rが設けられている。
第2シリンダヘッド15Rには、第2バンク側の各気筒12Rからの排気を排出するための排気ポート18Rが設けられている。排気ポート18Rは、第2バンク側の各気筒12Rに対応して3つ設けられている。各排気ポート18Rには、これら排気ポート18Rからの排気が流通する第2排気通路48Rが接続されている。第2排気通路48Rは、各排気ポート18Rからの排気を合流させるエキゾーストマニホールドや当該エキゾーストマニホールドに接続された排気管等で構成されている。また、第2シリンダヘッド15Rには、排気ポート18Rの気筒12R側の開口部を開閉するための排気弁19Rが設けられている。なお、図1では、第2排気通路48Rを、概略的に破線で図示している。
第2シリンダヘッド15Rの上部には、当該第2シリンダヘッド15Rを上側から覆う第2ヘッドカバー20Rが取り付けられている。図示は省略するが、第2ヘッドカバー20Rと第2シリンダヘッド15Rとの間には、吸気弁17Rや排気弁19Rを開閉動作させるためのカム機構(動弁機構)が格納されている。
内燃機関10における第1シリンダヘッド15Lと第2シリンダヘッド15Rとの間には、車両外部からの吸気(外気)を、第1シリンダヘッド15Lの吸気ポート16Lや第2シリンダヘッド15Rの吸気ポート16Rへと導くためのインテークマニホールド30が配置されている。インテークマニホールド30は、下流側が二股に分かれている。そして、インテークマニホールド30の下流側の一方が第1バンク側の吸気ポート16Lに接続されており、インテークマニホールド30の下流側の他方が第2バンク側の吸気ポート16Rに接続されている。
内燃機関10におけるインテークマニホールド30の上方には、吸気を冷却するための水冷式のインタークーラ40が配置されている。なお、図示は省略するが、インタークーラ40よりも上側には、エンジンルームを上側から塞ぐボンネットが設けられている。すなわち、インタークーラ40は、エンジンルーム内における内燃機関10の上方に配置されている。
図2及び図3に示すように、インタークーラ40の本体部41は、直方体状の外形になっている。本体部41からは、筒状の冷却水導入口42が突出している。また、本体部41からは、筒状の冷却水排出口43が突出している。図示は省略するが、本体部41の内部には、冷却水流路が張り巡らされている。冷却水導入口42から導入された冷却水は、冷却水流路を通って冷却水排出口43から排出される。この実施形態では、冷却水導入口42及び冷却水排出口43は、本体部41における同じ側(第2バンク側)において並設されている。
図1に示すように、本体部41におけるクランクシャフト25の軸線方向一方側(図1において紙面奥側、図2において右側)からは、第1上流側吸気管45L及び第2上流側吸気管45Rが延びている。第1上流側吸気管45Lは、クランクシャフト25の回転中心Cよりも第1バンク側に配置されている。第2上流側吸気管45Rは、クランクシャフト25の回転中心Cよりも第2バンク側に配置されている。なお、図1では、本体部41における第1上流側吸気管45L及び第2上流側吸気管45Rの接続箇所を仮想的に二点鎖線で図示している。また、第1上流側吸気管45L及び第2上流側吸気管45Rを概略的に破線で図示している。
図2に示すように、第2上流側吸気管45Rは、インタークーラ40の本体部41から、クランクシャフト25の軸線方向一方側に向けて延び、下側に向けて延びた後、クランクシャフト25の軸線方向他方側に向けて延びている。すなわち、第2上流側吸気管45Rは、全体としてはU字状に延びている。なお、図2においては、第2上流側吸気管45Rのうち、吸気流れ方向上流側(インタークーラ40とは反対側)の一部の図示を省略している。
第2上流側吸気管45Rは、インタークーラ40側から順に、下流管45A、中下流管45B、中上流管45C、及び上流管45Dに大別できる。下流管45Aは、インタークーラ40に接続されている。そして、下流管45Aは、第2上流側吸気管45Rのうち、クランクシャフト25の軸線方向他方側から一方側に延びている部分を構成している。下流管45Aの材質は、合成ゴムである。中下流管45Bは、下流管45Aに接続されている。そして、中下流管45Bは、第2上流側吸気管45Rのうち、概ね上下方向に延びる部分を構成している。中下流管45Bの材質は、鉄鋼(例えばステンレス鋼)である。
中上流管45Cは、中下流管45Bに接続されている。そして、中上流管45Cは、第2上流側吸気管45Rのうち、クランクシャフト25の軸線方向他方側に向かって湾曲する部分を構成している。中上流管45Cの材質は、合成樹脂である。上流管45Dは、中上流管45Cに接続されている。上流管45Dは、第2上流側吸気管45Rのうち、中上流管45Cよりも吸気流れ方向上流側の部分を構成している。
なお、第1上流側吸気管45Lは、第1バンク側において、第2上流側吸気管45Rと同様に延びている。また、第1上流側吸気管45Lも、第2上流側吸気管45Rと同様に、下流管45A、中下流管45B、中上流管45C、及び上流管45Dで構成されている。
図1に示すように、インタークーラ40の本体部41におけるクランクシャフト25の軸線方向他方側(図1において紙面手前側、図2において左側)からは、下流側吸気管46が延びている。図1及び図2に示すように、下流側吸気管46は、本体部41から、クランクシャフト25の軸線方向他方側に向けて延び、その後、下側に延びて、インテークマニホールド30に接続されている。
下流側吸気管46は、インタークーラ40側から順に、上流管46A、及び下流管46Bに大別できる。上流管46Aは、インタークーラ40に接続されており、下流側吸気管46の上流側の一部を構成している。上流管46Aの材質は、鉄鋼(例えばステンレス鋼)である。下流管46Bは、上流管46Aとインテークマニホールド30とを繋いでいる。すなわち、下流管46Bは、下流側吸気管46の下流側の一部を構成している。下流管46Bの材質は、合成樹脂である。
図1に示すように、第1バンク側の排気ポート18Lから延びる第1排気通路48Lとインタークーラ40へと至る第1上流側吸気管45Lとに跨るようにして、第1ターボチャージャ50Lが取り付けられている。第1ターボチャージャ50Lの内部には、第1排気通路48Lの排気の流れによって回転するタービンホイール51L、及びタービンホイール51Lと一体的に回転するコンプレッサホイール52Lが配置されている。第1ターボチャージャ50Lは、ボルト等によってシリンダブロック11に固定されている。
第2バンク側の排気ポート18Rから延びる第2排気通路48Rとインタークーラ40へと至る第2上流側吸気管45Rとに跨るようにして、第2ターボチャージャ50Rが取り付けられている。第2ターボチャージャ50Rの内部には、第2排気通路48Rの排気の流れによって回転するタービンホイール51R、及びタービンホイール51Rと一体的に回転するコンプレッサホイール52Rが配置されている。第2ターボチャージャ50Rは、ボルト等によってシリンダブロック11に固定されている。
上記のように構成された内燃機関10においては、内燃機関10が駆動して第1バンク側の排気ポート18Lから第1排気通路48Lへと排気が排出されると、第1ターボチャージャ50Lのタービンホイール51Lが回転する。それに伴い、第1ターボチャージャ50Lのコンプレッサホイール52Lが回転して、吸気がインタークーラ40側へと圧送される。同様に、第2ターボチャージャ50Rのコンプレッサホイール52Rによって、吸気がインタークーラ40側へと圧送される。第1ターボチャージャ50L及び第2ターボチャージャ50Rで圧縮されて高温になった吸気は、インタークーラ40内で冷却され、インテークマニホールド30を介して、各気筒12へと供給される。
次に、インタークーラ40の内燃機関10に対する取り付け構造について説明する。なお、内燃機関10の第1バンク側に対するインタークーラ40と取り付け構造と、内燃機関10の第2バンク側に対するインタークーラ40と取り付け構造とは同様であるので、以下では、第2バンク側について説明し、第1バンク側については説明を省略する。
図3に示すように、インタークーラ40における第2バンク側の側面からは、長方形板状の第1ブラケット60が延びている。第1ブラケット60は、インタークーラ40における第2バンク側の側面から第2ヘッドカバー20Rの上面に向けて延びている。第1ブラケット60の先端部には、当該第1ブラケット60の厚み方向に取付孔61が貫通している。取付孔61は、第1ブラケット60の長手方向に延びる溝状になっているとともに、第1ブラケット60の先端縁にまで至っている。すなわち、第1ブラケット60の先端部は、取付孔61の存在により、2つに先割れしたような形状になっている。第1ブラケット60の材質は、鉄鋼(例えばステンレス鋼)である。
図4に示すように、第1ブラケット60の取付孔61には、環状のグロメット62が取り付けられている。グロメット62の外径は、第1ブラケット60における取付孔61の短手方向の寸法(溝幅)よりも大きくなっている。グロメット62の内径は、第1ブラケット60における取付孔61の短手方向の寸法よりも小さくなっている。
グロメット62の外周面においては、当該グロメット62の径方向内側に向かって溝部63が窪んでいる。溝部63は、グロメット62の周方向全体に亘って延びている。溝部63の底面(径方向内側の面)における径は、第1ブラケット60における取付孔61の短手方向の寸法と略同一になっている。グロメット62の材質は、第1ブラケット60の材質よりもヤング率の小さい材質である。この実施形態では、グロメット62の材質は、合成ゴムである。すなわち、グロメット62は、弾性部材として機能する。
グロメット62の溝部63内には、第1ブラケット60における取付孔61の内縁が位置している。換言すると、第1ブラケット60における取付孔61にグロメット62が嵌め込まれている。この実施形態では、第1ブラケット60の取付孔61に対して、第1ブラケット60の先端側から嵌め込むことで、第1ブラケット60にグロメット62が取り付けられている。
一方、第2シリンダヘッド15Rの縁部には、略円筒状のボス部71が設けられている。ボス部71の内周面には、ねじ溝が切られている。なお、図4では、ボス部71のねじ溝の図示を省略している。第2シリンダヘッド15Rの上面には、第2ヘッドカバー20Rが配置されている。第2ヘッドカバー20Rの縁部においては、ボルト穴72が貫通している。第2ヘッドカバー20Rのボルト穴72が第2シリンダヘッド15Rにおけるボス部71の穴に重なり合うように、第2ヘッドカバー20Rが第2シリンダヘッド15Rに対して位置決めされている。
第2ヘッドカバー20Rのボルト穴72及び第2シリンダヘッド15Rのボス部71内には、下段ボルト73が挿通されている。すなわち、第2ヘッドカバー20Rは、下段ボルト73によって、第2シリンダヘッド15Rに固定されている。
下段ボルト73は、第2シリンダヘッド15Rのボス部71内に螺合される円柱状の軸部73Aを備えている。軸部73Aの軸方向の寸法は、第2ヘッドカバー20Rの厚みよりも大きくなっており、当該軸部73Aは、第2ヘッドカバー20Rのボルト穴72を貫通している。軸部73Aの外径は、第2シリンダヘッド15Rにおけるボス部71の内径と略同じになっている。軸部73Aの外周面には、ねじ山が切られている。軸部73Aの先端側(図4において下側)の一部は、第2シリンダヘッド15Rのボス部71に螺合されている。なお、図4では、軸部73Aのねじ山の図示を省略している。
軸部73Aの基端側(図4において上側)には、軸部73Aよりも外径の大きい頭部73Bが連結されている。頭部73Bは、全体として円筒状になっている。頭部73Bの外径は、第2ヘッドカバー20Rのボルト穴72の内径よりも大きくなっている。したがって、下段ボルト73が第2シリンダヘッド15Rのボス部71内に螺合された状態では、第2ヘッドカバー20Rは、頭部73Bの下端と第2シリンダヘッド15Rの上面との間に挟まれて固定されている。頭部73Bの内径は、グロメット62の内径よりもやや小さくなっている。頭部73Bの内周面には、ねじ溝が切られている。すなわち、頭部73Bは、他のボルトに対するボスとしても機能している。なお、図4では、頭部73Bにおけるねじ溝の図示を省略している。
下段ボルト73の頭部73Bの上端面には、グロメット62が取り付けられた状態の第1ブラケット60が配置されている。グロメット62は、当該グロメット62の中央の穴が下段ボルト73における頭部73Bの中央の穴と重なり合うように配置されている。
グロメット62の中央の穴及び下段ボルト73における頭部73Bの中央の穴内には、上段ボルト74が挿通されている。すなわち、第1ブラケット60及びグロメット62は、上段ボルト74によって、下段ボルト73に固定されている。また、インタークーラ40は、第1ブラケット60、グロメット62、上段ボルト74、下段ボルト73を介して、第2ヘッドカバー20R及び第2シリンダヘッド15Rに固定されている。
上段ボルト74は、下段ボルト73における頭部73Bの中央の穴に螺合される円柱状の軸部74Aを備えている。軸部74Aの軸方向の寸法は、グロメット62における中心軸線方向の寸法よりも大きくなっており、当該軸部74Aは、グロメット62の中央の穴を貫通している。軸部74Aの外径は、下段ボルト73における頭部73Bの内径と略同じになっている。軸部74Aの外周面には、ねじ山が切られている。軸部74Aの先端側(図4において下側)の一部は、下段ボルト73の頭部73Bに螺合されている。なお、図4では、軸部74Aのねじ山の図示を省略している。
軸部74Aの基端側(図4において上側)には、軸部74Aよりも外径の大きい頭部74Bが連結されている。頭部74Bは全体として円柱状になっている。頭部74Bの外周面からは、径方向外側に向かってフランジ部74Cが張り出している。フランジ部74Cは、頭部74Bにおける最も軸部74A側の端に位置している。フランジ部74Cは、頭部74Bの周方向全体に亘って延びている。フランジ部74Cの外径は、グロメット62の内径よりも大きくなっている。したがって、上段ボルト74が下段ボルト73の頭部73Bに螺合された状態では、グロメット62は、上段ボルト74におけるフランジ部74Cの下面と下段ボルト73における頭部73Bの上面との間に挟まれて固定されている。
図3に示すように、インタークーラ40における第2バンク側の側面からは、帯板状の第2ブラケット65が延びている。第2ブラケット65の一端部は、第1ブラケット60よりも、クランクシャフト25の軸線方向一方側(図3において右上側)で、インタークーラ40に固定されている。この実施形態では、第2ブラケット65は、ボルトBでインタークーラ40に固定されている。第2ブラケット65は、インタークーラ40に対する固定箇所から、インタークーラ40の側面に沿って第1ブラケット60側へと延び、さらに、第2ヘッドカバー20Rの上面に向けて延びている。第2ブラケット65の先端部には、当該第2ブラケット65の厚み方向に取付孔66が貫通している。取付孔66は、第2ブラケット65の長手方向に延びる溝状になっているとともに、第2ブラケット65の先端縁にまで至っている。すなわち、第2ブラケット65の先端部は、取付孔66の存在により、2つに先割れしたような形状になっている。第2ブラケット65の材質は、鉄鋼(例えばステンレス鋼)である。
第2ブラケット65の取付孔66にはグロメット62が取り付けられている。また、第2ブラケット65は、上段ボルト74、下段ボルト73を介して、第2シリンダヘッド15Rに固定されている。なお、第2シリンダヘッド15Rに対する第2ブラケット65の固定構造は、第1ブラケット60と同様であるので、同一の符号を付して、説明を省略する。
本実施形態の作用及び効果について説明する。
上記の車両前部構造を採用した車両のボンネットに対して上側から物体が衝突すると、ボンネットとが下側に向かって撓むように変形する。そして、変形したボンネットがインタークーラ40に接触すると、ボンネットは、インタークーラ40よりも下側へは変形できなくなる。すなわち、インタークーラ40が下側に変位しない限り、ボンネットの下側において、上下方向のクラッシャブルスペースとして有効なのは、ボンネットからインタークーラ40までのスペースに限られる。
上記の車両前部構造を採用した車両のボンネットに対して上側から物体が衝突すると、ボンネットとが下側に向かって撓むように変形する。そして、変形したボンネットがインタークーラ40に接触すると、ボンネットは、インタークーラ40よりも下側へは変形できなくなる。すなわち、インタークーラ40が下側に変位しない限り、ボンネットの下側において、上下方向のクラッシャブルスペースとして有効なのは、ボンネットからインタークーラ40までのスペースに限られる。
また、上記実施形態では、インタークーラ40は水冷式であるため、インタークーラ40の本体部41内には冷却水が流通している。そのため、例えば、空冷式で内部に空気が流通する空隙が存在しているインタークーラに比べて、本実施形態のインタークーラ40は上下方向に潰れにくく、インタークーラ40そのものが変形することによる衝撃の吸収も期待できない。
この点、上記実施形態では、インタークーラ40から延びる第1ブラケット60や第2ブラケット65と、内燃機関10の第2シリンダヘッド15Rや第2ヘッドカバー20Rとの間に、合成ゴム製のグロメット62が介在されている。そのため、インタークーラ40に対して上側から力が作用すると、その力が第1ブラケット60や第2ブラケット65を介してグロメット62に伝達され、グロメット62が上下方向に圧縮される。そして、グロメット62が上下方向に圧縮され、インタークーラ40が下側に変位する。このようにインタークーラ40が下側に変位すると、その変異した分、ボンネットが下側へと変形できる。すなわち、インタークーラ40が下側に変位した分が、エンジンルーム内における上下方向のクラッシャブルスペースとして機能する。したがって、グロメット62が介在されてなくインタークーラ40が下側に変異できない構造に比較して、エンジンルーム内における上下方向のクラッシャブルスペースを大きくできる。その結果、上記車両前部構造によれば、ボンネットに対する上側からの衝撃に対する衝撃吸収力として十分な衝撃吸収力を確保できる。
しかも、上記実施形態においては、インタークーラ40から延びる第1ブラケット60や第2ブラケット65と内燃機関10との間に弾性部材を介在させるという構造を、環状のグロメット62という比較的に簡便な構造で実現している。したがって、例えば、従来の構造に対して、グロメット62を追加したり、第1ブラケット60の取付孔61や第2ブラケット65の取付孔66の形状や寸法を変更したりといった最小限の設計変更で、インタークーラ40の下側への変位を可能にできる。その結果、グロメット62を適用することに寄る、コスト増や製造工程の煩雑化の抑制に寄与できる。
ところで、上記実施形態のインタークーラ40からは、下流側吸気管46が延びており、この下流側吸気管46がインテークマニホールド30に接続されている。すなわち、インタークーラ40は、下流側吸気管46を介して、インテークマニホールド30(内燃機関10)に支持されたような構造になっている。したがって、下流側吸気管46の剛性が高くて下流側吸気管46が変形しにくいと、インタークーラ40の下側への変位の妨げとなる。特に、上記実施形態では、V型の内燃機関10におけるインテークマニホールド30の上方にインタークーラ40が配置されていて両者の間の距離が短い。そのため、下流側吸気管46の長さも短くて、当該下流側吸気管46において撓みなどの変形が生じにくい。
上記実施形態では、下流側吸気管46のうちの下流管46Bの材質が合成樹脂である。そのため、下流側吸気管46全体の材質が鉄鋼である場合に比べて、下流管46Bにおいて撓みなどの変形が生じやすい。したがって、下流側吸気管46が、インタークーラ40の下側への変位を妨げることは防げる。
また、上記実施形態のインタークーラ40からは、第1上流側吸気管45L及び第2上流側吸気管45Rが延びている。そして、第1上流側吸気管45Lは第1ターボチャージャ50Lに接続され、第2上流側吸気管45Rは第2ターボチャージャ50Rに接続されている。すなわち、インタークーラ40は、第1上流側吸気管45L及び第1ターボチャージャ50Lを介してシリンダブロック11に固定され、第2上流側吸気管45R及び第2ターボチャージャ50Rを介してシリンダブロック11に固定されたようになっている。そのため、上述した下流側吸気管46と同様に、第1上流側吸気管45L及び第2上流側吸気管45Rの剛性が高いと、インタークーラ40の下側への変位の妨げとなる。
上記実施形態では、第1上流側吸気管45L及び第2上流側吸気管45Rのうち、下流管45A、中上流管45C、及び上流管45Dの材質が、合成樹脂又は合成ゴムである。そのため、第1上流側吸気管45L及び第2上流側吸気管45R全体の材質が鉄鋼である場合に比べて、下流管45A、中上流管45C、及び上流管45Dにおいて撓みなどの変形が生じやすい。
特に、第1上流側吸気管45L及び第2上流側吸気管45Rのうちの下流管45Aは、上下方向に直交するクランクシャフト25の軸線方向において、一方側から他方側に延びている。このように延びている下流管45Aにおいては、インタークーラ40が下側へ変位しようとしたときに、下側に向かって撓むように変形しやすい。この下流管45Aの材質を比較的に剛性の低い合成ゴムとすることで、インタークーラ40が下側へと変位することを、適切に抑制できる。
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・内燃機関10は、V型のものに限らない。例えば、複数の気筒が直列に配置された内燃機関において、上記インタークーラ40の固定に関する構成を採用してもよい。また、内燃機関における気筒12の数も問わない。なお、気筒12が直列配置された内燃機関においては、インテークマニホールドが内燃機関の側面側に位置する。したがって、インタークーラ40がインテークマニホールドの上方に位置しないこともある。
・内燃機関10は、V型のものに限らない。例えば、複数の気筒が直列に配置された内燃機関において、上記インタークーラ40の固定に関する構成を採用してもよい。また、内燃機関における気筒12の数も問わない。なお、気筒12が直列配置された内燃機関においては、インテークマニホールドが内燃機関の側面側に位置する。したがって、インタークーラ40がインテークマニホールドの上方に位置しないこともある。
・第1ターボチャージャ50Lや第2ターボチャージャ50Rに代えて、電動モータによってコンプレッサホイールが回転するスーパーチャージャ(過給器)を採用してもよい。
・インタークーラ40の本体部41等の形状は例示であり、適宜変更できる。エンジンルーム内のスペースや、他の部材との固定関係等を勘案して、適宜変更すればよい。
・インタークーラ40は、第1ブラケット60や第2ブラケット65とは別の構成を介して、内燃機関10に取り付けられていてもよい。例えば、インタークーラ40の外面から、円筒状のボス部が延びていて、このボス部に挿通されるボルトを介して、内燃機関10に取り付けられていてもよい。なお、この変更例の場合、ボス部が、インタークーラ40から延びる取付体に相当する。このように、インタークーラ40から内燃機関10側へと延びていて、インタークーラ40を支持できる強度を有していれば、形状等に拘わらず取付体として機能し得る。
・インタークーラ40は、第1ブラケット60や第2ブラケット65とは別の構成を介して、内燃機関10に取り付けられていてもよい。例えば、インタークーラ40の外面から、円筒状のボス部が延びていて、このボス部に挿通されるボルトを介して、内燃機関10に取り付けられていてもよい。なお、この変更例の場合、ボス部が、インタークーラ40から延びる取付体に相当する。このように、インタークーラ40から内燃機関10側へと延びていて、インタークーラ40を支持できる強度を有していれば、形状等に拘わらず取付体として機能し得る。
・環状のグロメット62に代えて他の弾性部材を採用してもよい。例えば、第1ブラケット60の下面と、下段ボルト73における頭部73Bの上面との間に、板状の弾性部材を介在させてもよい。
・グロメット62の材質は、合成ゴムに限らず、天然ゴム、合成樹脂であってもよい。さらに、第1ブラケット60の材質よりもヤング率の小さい材質であれば、金属であってもよい。第1ブラケット60の材質のヤング率よりもグロメット62の材質のヤング率の方が小さければ、グロメット62が介在されることにより、多少なりともインタークーラ40は下側に変位しやすくなる。
・第1ブラケット60にグロメット62(弾性部材)を設けるのに代えて、又は加えて、他の箇所に弾性部材を介在させてもよい。例えば、第2ヘッドカバー20Rの上面と下段ボルト73における頭部の下端との間にグロメットを介在させてもよい。このように、第1ブラケット60から内燃機関10(第2ヘッドカバー20R)までの各部材の間に、少なくとも1つの弾性部材が介在されていれば、インタークーラ40の下側への変位が可能となる。
・第1ブラケット60と内燃機関10との固定関係は、下段ボルト73及び上段ボルト74による固定に限らない。例えば、下段ボルト73を省略して、上段ボルト74が、第2シリンダヘッド15Rのボス部71に螺合されていてもよい。なお、この場合、第1ブラケット60と第2ヘッドカバー20Rとの間に、グロメット62が介在されることになる。
・さらに、第1ブラケット60と内燃機関10との固定関係は、ボルトに限らない。必要な強度が得られるのであれば、例えば、グロメット62が第2ヘッドカバー20Rに接着剤等で固定されていてもよい。
・インタークーラ40と内燃機関10との全ての固定箇所においてグロメット62(弾性部材)が介在されていなくてもよい。例えば、第1ブラケット60のグロメット62及び第2ブラケット65のグロメット62のうちのいずれか一方を省略してもよい。また、インタークーラ40における第1バンク側及び第2バンク側の固定箇所のうちの一方のバンク側にのみ、グロメット62を介在させた構造を採用してもよい。
・インタークーラ40は、空冷式のインタークーラであってもよい。空冷式のインタークーラの場合、インタークーラの内部に空気を導入したり空気を排出したりするダクトが必要となる。ボンネットと空冷式のインタークーラとの間にダクトが存在していて、ボンネットが下側に変形しにくい構造である場合にも、上記実施形態のようにインタークーラを下側に変位できる構成を採用することは好適である。
・下流側吸気管46全体の材質が鉄鋼等の金属であってもよい。下流側吸気管46全体が鉄鋼であったとしても、下流側吸気管46の長さが相応に長かったり壁厚が小さかったりすれば、下流側吸気管46において撓みが生じ得るので、インタークーラ40の下側への変位を過度に妨げることはない。同様に、第1上流側吸気管45Lや第2上流側吸気管45R全体の材質が鉄鋼等の金属であってもよい。
・下流側吸気管46は、一体的な1つの管材で構成されていてもよいし、3つ以上の管材を接続することで構成されていてもよい。なお、インタークーラ40の下側への変位を妨げないという観点からは、下流側吸気管46の少なくとも一部の材質が、合成樹脂やゴムであることが好ましい。同様に、第1上流側吸気管45Lや第2上流側吸気管45Rも、1〜3つの管材で構成されていてもよいし、5湯以上の管材で構成されていてもよい。
10…内燃機関、11…シリンダブロック、12…気筒、12L…気筒、12R…気筒、13L…ピストン、13R…ピストン、14L…コネクティングロッド、14R…コネクティングロッド、15L…第1シリンダヘッド、15R…第2シリンダヘッド、16L…吸気ポート、16R…吸気ポート、17L…吸気弁、17R…吸気弁、18L…排気ポート、18R…排気ポート、19L…排気弁、19R…排気弁、20L…第1ヘッドカバー、20R…第2ヘッドカバー、25…クランクシャフト、25a…クランクピン、30…インテークマニホールド、40…インタークーラ、41…本体部、42…冷却水導入口、43…冷却水排出口、45L…第1上流側吸気管、45R…第2上流側吸気管、45A…下流管、45B…中下流管、45C…中上流管、45D…上流管、46…下流側吸気管、46A…上流管、46B…下流管、48L…第1排気通路、48R…第2排気通路、50L…第1ターボチャージャ、50R…第2ターボチャージャ、51L…タービンホイール、51R…タービンホイール、52L…コンプレッサホイール、52R…コンプレッサホイール、60…第1ブラケット、61…取付孔、62…グロメット、63…溝部、65…第2ブラケット、66…取付孔、71…ボス部、72…ボルト穴、73…下段ボルト、73A…軸部、73B…頭部、74…上段ボルト、74A…軸部、74B…頭部、74C…フランジ部、C…回転中心。
Claims (5)
- エンジンルーム内における内燃機関の上方に、吸気を冷却するためのインタークーラが配置されている車両前部構造において、
前記インタークーラは、当該インタークーラから延びる取付体を介して前記内燃機関に取り付けられており、
前記取付体と前記内燃機関との間には、弾性部材が介在しており、
前記弾性部材の材質は、前記取付体の材質よりもヤング率の小さい材質である
ことを特徴とする車両前部構造。 - 前記内燃機関は、第1バンク側の気筒及び第2バンク側の気筒がV型に配置されたものであり、
前記第1バンク側のシリンダヘッドと前記第2バンク側のシリンダヘッドとの間に、前記気筒に吸気を供給するためのインテークマニホールドが配置されており、
前記インテークマニホールドの上方に、前記インタークーラが配置されており、
前記インタークーラには、当該インタークーラで冷却された吸気を前記インテークマニホールドに導くための下流側吸気管が接続されており、
前記下流側吸気管の延設方向の少なくとも一部分の材質は、合成樹脂又はゴムである
ことを特徴とする請求項1に記載の車両前部構造。 - 前記インタークーラには、過給器が圧送する吸気を前記インタークーラに導くための上流側吸気管が接続されており、
前記上流側吸気管の一部分は、前記内燃機関の上下方向に直交する方向の一方側から他方側に向かって延びており、
前記上流側吸気管の一部分の材質は、合成樹脂又はゴムである
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の車両前部構造。 - 前記取付体は板状のブラケットであるとともに、当該ブラケットにおいては厚み方向に取付孔が貫通しており、
前記弾性部材は、環状のグロメットであるとともに、当該グロメットの外周面においては径方向内側に向かって窪む溝部が前記グロメットの周方向全体に亘って延びており、
前記ブラケットの取付孔には、前記取付孔の内縁が前記溝部内に位置するように、前記グロメットが嵌め込まれており、
前記グロメットに挿通されるボルトによって、前記ブラケットを介して前記インタークーラが前記内燃機関に固定されている
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の車両前部構造。 - 前記インタークーラは、内部に冷却水が供給される水冷式のインタークーラである
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の車両前部構造。
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