JP2021024387A - 車両の放熱構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡素な構造で、排気部の熱をエンジンルームの上方へ逃がすことができる車両の放熱構造を提供する。【解決手段】車両の放熱構造1は、内燃機関10の排気部2と、水冷インタークーラ4と、遮熱部材6と、フルード注入口8と、を備える。水冷インタークーラ4は、排気部2よりも車両の上下方向Gの上方に配置される。遮熱部材6は、排気部2を車両Cの前後方向Qおよび車幅方向Pから覆い、排気部2を遮熱するとともに、排気部2で発生した熱を誘導する。フルード注入口8は、遮熱部材6を挟んで水冷インタークーラ4と反対側に配置され、水冷インタークーラ4よりも耐熱温度が低い。遮熱部材6は、前後方向Qの端部である第1端部6cを有する。遮熱部材6は、第1端部6cが水冷インタークーラ4に対向し、かつ、上下方向Gの上方に向かうにつれてフルード注入口8から離間するように折り曲げられて形成されるとともに、第1端部6cが水冷インタークーラ4と隙間を空けて設けられる。【選択図】 図1
Description
本発明は、内燃機関を有する車両の放熱構造に関する。
従来、車両に搭載された内燃機関の排気部の熱を、エンジンルームの上方へ逃がす放熱構造が知られている(例えば特許文献1)。特許文献1の車両の放熱構造では、タービンハウジングとシリンダヘッドとの間の排気マニホールドの上方に、上側タービンインシュレータ(上側タービンヒートプロテクタ)、ヘッドカバーインシュレータ(ヘッドカバーヒートプロテクタ)、およびコンプレッサインシュレータ(コンプレッサヒートプロテクタ)が設けられる。特許文献1の車両の放熱構造では、これらのインシュレータが協働して煙突状に配置される。これにより、周囲が囲まれた状態でインシュレータが上下方向に延び、排気部の熱をエンジンルームの上方へ逃がす熱逃がし通路が形成される。
特許文献1の車両の放熱構造では、各インシュレータを内燃機関に固定することで、熱逃がし通路を形成している。しかし、各インシュレータを固定する場合は、内燃機関に固定箇所を設ける必要がある。内燃機関にインシュレータの固定箇所を設ける場合は、インシュレータの耐久性を考慮する必要がある。
また、エンジンルームには、種々の機器が配置されるため、これら機器のレイアウトを考慮してインシュレータを配置する必要がある。さらに、これら機器には、インシュレータを固定できる程度の耐熱性のない樹脂部品もある。このため、インシュレータのみによって、熱逃がし通路を形成する場合は、インシュレータの形状が複雑になる。
本発明の課題は、簡素な構造で、排気部の熱を上方へ逃がすことができる放熱構造を提供することである。
本発明に係る車両の放熱構造は、内燃機関を有する車両の放熱構造である。車両の放熱構造は、内燃機関の排気部と、第1部材と、遮熱部材と、第2部材と、を備える。第1部材は、排気部よりも車両の上下方向の上方に配置される。遮熱部材は、排気部を車両の前後方向および車幅方向から覆い、排気部を遮熱するとともに、排気部で発生した熱を誘導する。第2部材は、遮熱部材を挟んで第1部材と反対側に配置され、第1部材よりも耐熱温度が低い。遮熱部材は、前後方向の端部である第1端部を有する。遮熱部材は、第1端部が第1部材に対向し、かつ、上下方向の上方に向かうにつれて第2部材から離間するように折り曲げられて形成されるとともに、第1端部が第1部材と隙間を空けて設けられる。
この車両の放熱構造では、排気部で発生した熱は、第1端部と第1部材の隙間に誘導され上方へ逃げる。これにより、遮熱部材を追加することなく、第1部材を利用して熱を上方に逃がすことができる。この結果、簡素な構造で、排気部の熱を上方へ逃がすことができる放熱構造を提供できる。また、遮熱部材は、第1端部が第1部材に対向し、かつ、上下方向の上方に向かうにつれて第2部材から離間する。これにより、熱は遮熱部材に誘導されて第2部材から離間する方向に逃げる。この結果、第1部材よりも耐熱温度が低い第2部材に、排気部の熱が向かうことを防止できる。
第1部材は、壁面を有してもよい。第1端部は、壁面と対向してもよい。
この構成によれば、排気部の熱は、第1端部と、壁面の間を通り、壁面に沿って上昇する。すなわち、熱が上昇する際の方向が第1部材の壁面によって規制される。これにより、新たな遮熱部材を設けることなく、熱が第2部材に向かうことを防止できる。
遮熱部材は、第1端部から車両の後方に向かって延びる面のうち、上下方向の上端である第2端部を有してもよい。車両の側面視で第2端部の延長線と、壁面に沿った線が交差してもよい。
この構成によれば、排気部から遮熱部材を伝わった熱が、壁面と衝突し壁面に沿って上昇する。すなわち、排気部から出た熱が第1部材の壁面と、第1端部の間の隙間に集められ、壁面に沿って拡散することなく上昇する。これにより、新たな遮熱部材を設けることなく、熱を上方に逃がすことができる。
第2端部は、車両の側面視で、第2部材の上面よりも下方に配置されてもよい。
この構成によれば、遮熱部材をコンパクトにしながらも、第1部材よりも耐熱温度が低い第2部材に、排気部の熱が向かうことを防止できる。
内燃機関は過給機を含んでもよい。排気部は、過給機のタービンおよび排気浄化装置を有してもよい。第1部材は、タービンで過給された空気を冷却する水冷インタークーラであってもよい。
この構成によれば、排気部の熱は水冷インタークーラの壁面に沿って上昇する。これにより、水冷インタークーラが温まる。この結果、例えば冷態において、凝縮水が溜まりにくい。一方、水冷インタークーラであれば、内燃機関始動中は冷却水によって冷却されるため、排気部で発生した熱による影響を受けにくい。
車両はダッシュパネルを有してもよい。排気部は、ダッシュパネルと内燃機関の間に配置されてもよい。遮熱部材は、ダッシュパネルと排気部の間に配置されるとともに、ダッシュパネルに固定されてもよい。
この構成によれば、内燃機関に固定する遮熱部材を減らすことができる。これにより、内燃機関に固定されていない遮熱部材は、遮熱部材が受ける振動が減る。この結果、遮熱部材を簡素な構造にできる。
本発明によれば、簡素な構造で、排気部の熱をエンジンルームの上方へ逃がすことができる車両の放熱構造を提供できる。
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下明細書において、車両Cの前後方向をQと図面に記し、前方側をFと記す。また車両の左右方向(車幅方向)をPと図面に記し、右側をRと記す。また、車両の上下方向Gと図面に記し、上側をUと記す。
図1および図3に示すように、本発明の一実施形態による車両Cの放熱構造1は、排気部2と、水冷インタークーラ(第1部材の一例)4と、遮熱部材6と、フルード注入口(第2部材の一例)8と、を備える。車両Cは、内燃機関10と、ダッシュパネル12と、カウルトップ14と、を有する。ダッシュパネル12は、車両Cのキャビン(図示せず)と、エンジンルーム16と分離する隔壁である。カウルトップ14は、ダッシュパネル12から車両Cの前後方向Qの前方へ延びて配置される。
内燃機関10は、エンジンルーム16内に、シリンダー列方向が車両Cの車幅方向Pに沿って配置される横置きの内燃機関10である。内燃機関10は、過給機10aと、排気浄化装置2bと、を含む。過給機10aは、内燃機関10の排気ガスを利用して内燃機関10に吸い込まれる吸気を加圧する装置である。排気浄化装置2bは、タービン2aから出た排気を浄化する。過給機10aは、後述するタービン2aと同軸上に配置されたコンプレッサ10bと、を具備する。
排気部2は、タービン2aと、排気浄化装置2bと、を有する。排気部2は、ダッシュパネル12と内燃機関10の間に配置される。排気部2は、内燃機関10で燃焼した排気が流れるため、高温となる。排気部2は、車両Cが走行中は、エンジンルーム16内の内燃機関10の前方にあるラジエタ(図示せず)のファン(図示せず)を通過した走行風によって、冷却される。しかし、車両Cが停止し、車両Cのイグニッションスイッチ(図示せず)がオフされた際は、走行風が流れず、ラジエタのファンも停止する。この結果、排気部2は冷却されない。このため、排気部2で発生した熱は、エンジンルーム16内に滞留する。このとき、エンジンルーム16内に設置された種々の機器を、排気部2で発生した熱から保護する必要がある。
図3に示すように、水冷インタークーラ4は、排気部2よりも車両Cの上下方向Gの上方に配置される。水冷インタークーラ4は、内燃機関始動中(イグニッションがオンされている間)の任意のタイミングにおいてコア4dに冷却水が循環し、コンプレッサ10bで過給された空気を冷却する。これにより、内燃機関始動中は排気部2で発生した熱による影響は受けにくい。水冷インタークーラ4は、壁面4aを有する。壁面4aは、水冷インタークーラ4の過給した空気が流れる入口部4e(図1参照)の外壁面である。水冷インタークーラ4は、内燃機関10の上部に配置される。図1に示すように、水冷インタークーラ4は、上面視において排気浄化装置2bと車両Cの前後方向Qで重なるように配置される。より具体的には、水冷インタークーラ4の車幅方向Pの左側端部(端面)は、排気浄化装置2bの中心C1よりも車幅方向Pの左側となるように配置される。このような配置とすることで、車両Cが走行中に、水冷インタークーラ4の下方を通過した走行風が、排気部2に向かいやすい。これにより、車両Cの走行中に排気部2を冷却しやすくなる。
また、図3に示すように、水冷インタークーラ4は、壁面4aがダッシュパネル12およびカウルトップ14に対向するように配置される。水冷インタークーラ4は、上面4bが車両Cの前後方向Qの前方に向くように傾斜して配置され、ブラケット(図示せず)を介して内燃機関10に固定される。水冷インタークーラ4は、コア4dが熱伝達率の高いアルミなどの材料で形成され、入口部4eがポリアミド樹脂などの耐熱性の樹脂、または、アルミで形成される。
図1、図2および図3に示すように、遮熱部材6は、排気部2の車両Cの前後方向Qの後方と、車両Cの車幅方向Pの左方と、および車両Cの上下方向Gの上方とを覆う。これにより、排気部2を遮熱し、排気部2で発生した熱がエンジンルーム16に拡散することを防止する。また、遮熱部材6は、排気部2を遮熱するとともに、排気部2で発生した熱を、車両Cのエンジンルーム16の上下方向Gの上方に誘導する。
遮熱部材6は、ダッシュパネル12およびカウルトップ14と、排気部2の間に配置される。図2に示すように、遮熱部材6は、第1ヒートプロテクタ(第1遮熱板の一例)6aと、第2ヒートプロテクタ(第2遮熱板の一例)6bと、を有する。本実施形態では、第1ヒートプロテクタ6aと、第2ヒートプロテクタ6bは、板状の金属部材をプレス成形した部材である。このように、遮熱部材6は、第1ヒートプロテクタ6aと、第2ヒートプロテクタ6bと、を含むことで、各ヒートプロテクタの成形が容易となる。第1ヒートプロテクタ6aと、第2ヒートプロテクタ6bは、車幅方向Pの左側に第1ヒートプロテクタ6a、右側に第2ヒートプロテクタ6bが配置される。
第1ヒートプロテクタ6a、および第2ヒートプロテクタ6bは、ダッシュパネル12から延びたスタッドボルト(図示せず)が挿通する貫通孔6hが設けられる。第1ヒートプロテクタ6a、および第2ヒートプロテクタ6bは、この貫通孔6hにスタッドボルトが挿通することで、位置決めされる。また、第1ヒートプロテクタ6a、および第2ヒートプロテクタ6bは、スタッドボルトをナットによって締め付けることで固定される。なお、本実施形態では、後述する第1ヒートプロテクタ6aの第3端部6eと、第2ヒートプロテクタ6bの車幅方向Pの右側の端部は、重なって配置される。このように、第1ヒートプロテクタ6aと、第2ヒートプロテクタ6bを重ねることで、第1ヒートプロテクタ6aを伝ってきた熱が、第2ヒートプロテクタ6bに確実に伝わる。
図2および図3に示すように、遮熱部材6は、第1端部6cと、第2端部6dと、を有する。第1ヒートプロテクタ6aは、第3端部6eを含む。第1端部6cは、第1ヒートプロテクタ6aの前後方向Qの端部である。より具体的には、第1ヒートプロテクタ6aは、排気部2とダッシュパネル12の間を、ダッシュパネル12に沿って排気部2の上方まで延びる。第1ヒートプロテクタ6aは、排気部2の上方で折れ曲がり、車両Cの後方から前方に向かって延びる。このとき、第1ヒートプロテクタ6aは、水冷インタークーラ4の壁面4aに向かって延びる。第1端部6cは、第1ヒートプロテクタ6aが車両Cの後方から前方に向かって延びる部分のうち、車両Cの前後方向Qの前方の端部である。第1ヒートプロテクタ6aは、第1端部6cから第1ヒートプロテクタ6aが折れ曲がった部分まで、車両Cの後方に向かって延びる上面6fを形成する。第2端部6dは、上面6f(図1および図2参照)のうち、上下方向Gの上端である。第3端部6eは、第1ヒートプロテクタ6aの車両の車幅方向Pの右側の端部である。すなわち、第3端部6eは、第1ヒートプロテクタ6aの車両の車幅方向Pの第2ヒートプロテクタ6b側の端部である。第3端部6eは、第2ヒートプロテクタ6bの車幅方向Pの延在方向に向かって配置される。
第1ヒートプロテクタ6aは、第1端部6cのうち少なくとも排気部2と上下方向Gで重なる部分が、水冷インタークーラ4の壁面4aに対向する。また、第1ヒートプロテクタ6aは、第1端部6cが水冷インタークーラ4の壁面4aと隙間Sを空けて設けられる。第1ヒートプロテクタ6aの第2端部6dの延長線6gは、車幅方向Pの右側からみた側面視において壁面4aに沿った線4cと交差する。このような構成とすることで、第1ヒートプロテクタ6aは、排気部2で発生した熱を隙間Sに誘導できる。
また、図1に示す上面視において、第1ヒートプロテクタ6aの上面6fは、第1端部6cの少なくとも一部が、排気部2の排気浄化装置の中心C1よりも、車両Cの前後方向Qの前方となるように、排気部2を覆う。また、第1ヒートプロテクタ6aの上面6fは、第1端部6cの少なくとも一部が、後述するフルード注入口8のキャップ8dの中心C2よりも、車両Cの前後方向Qの前方となるように、排気部2を覆う。さらに、図2示すように、第1ヒートプロテクタ6aは、上面6fが車両Cの上下方向Gの上方に向かうにつれて、フルード注入口8から離間するように折り曲げて形成される。より具体的には、第1ヒートプロテクタ6aは、排気浄化装置2bの左側から排気浄化装置2bに沿って上方に延びる。また、第1ヒートプロテクタ6aは、フルード注入口8の下方で折れ曲がり、車幅方向Pの右に向かって延びて上面6fと繋がる。このとき、上面6fは、車両Cの上下方向Gの上方に向かうにつれて、フルード注入口8から離間するように延びる。さらに、図3に示すように、第1ヒートプロテクタ6aの上面6fは、車幅方向Pの右側からみた側面視において、フルード注入口8のキャップ8dの上面8eよりも低い位置にある。このような構成によって、第1ヒートプロテクタ6aは、排気部2の左方を覆う。また、このような構成とすることで、第1ヒートプロテクタ6aは、フルード注入口8全体を覆うことなく、排気部2とフルード注入口8を隔てる。これにより、第1ヒートプロテクタ6aは、コンパクトな形状にできる。この結果、遮熱部材6の構造が簡素となる。
図3に示すように、第2ヒートプロテクタ6bは、側面視で第1ヒートプロテクタ6aの第2端部6dと重なって車両前方へ延びる。このような構成とすることで、第1ヒートプロテクタ6aの第3端部6eからでた排気部2の熱は、第2ヒートプロテクタ6bを伝って、エンジンルーム16の上方へと流れる。
フルード注入口8は、ブレーキマスターシリンダ8aに供給するブレーキオイル(ブレーキフルード)を注入するための注入口である。フルード注入口8は、遮熱部材6を挟んで排気部2の反対側に配置される。フルード注入口8は、リザーバタンク8b、リザーバタンク8bに連通する連通路8c、および連通路8cに蓋をするキャップ8dと、を有する。フルード注入口8は、ポリプロピレン樹脂などの樹脂材料で形成される。このため、ポリアミド樹脂などの耐熱性樹脂材料で形成された水冷インタークーラ4に比べて、耐熱温度が低い。
このように構成された、車両の放熱構造1では、車両Cのイグニッションがオフになると、図4のドットのハッチングで示すように、排気部2で発生した熱は、第1ヒートプロテクタ6aに沿って上昇し、第1端部6cと水冷インタークーラ4の壁面4aで挟まれた隙間S(図3参照)に誘導される。隙間Sを通過し上昇した熱は、壁面4aと衝突し壁面4aに沿って拡散することなくエンジンルーム16の上方に上昇する。これにより、水冷インタークーラ4の壁面4aを利用して熱を上方に逃がすことができる。この結果、内燃機関10側に取り付けるヒートプロテクタを減らすことができる。内燃機関10側に遮熱部材を追加する場合は、内燃機関10の振動を考慮する必要がある。このため、面積の大きいヒートプロテクタを取り付ける場合、リブなどの補強部が必要となり、ヒートプロテクタの形状が複雑になりやすい。
また、第1ヒートプロテクタ6aの上面6fは、上下方向Gの上方に向かうにつれてフルード注入口8から離間する。すなわち、第1ヒートプロテクタ6aの上面6fは、車幅方向Pの左側から右側に向かうど上下方向Gの上方に高くなるように傾斜する。これにより、図5のドットのハッチングで示すように、熱は第1ヒートプロテクタ6aに誘導されて、フルード注入口8から離間する方向に逃げる。この結果、水冷インタークーラ4よりも耐熱温度が低いフルード注入口8に、排気部2の熱が向かうことを防止できる。また、第3端部6e方向に誘導された熱は、第2ヒートプロテクタ6bに誘導されて上昇する。第3端部6eは、フルード注入口8から離れた位置に形成されるので、第2ヒートプロテクタ6bに誘導されて上昇する熱は、フルード注入口8から離れた位置で上昇する。
さらに、図4のドットのハッチングで示すように、排気部2で発生した熱は水冷インタークーラ4の壁面4aに沿って上昇する。これにより、例えば車両Cが走行終了した後に、氷点下の環境でイグニッションがオフにされた場合であっても、水冷インタークーラ4が氷点下の外気によって急冷されることを抑制できる。この結果、この車両Cの放熱構造1では、凝縮水が発生しにくい。
以上説明した通り、本発明によれば、簡素な構造で、排気部2の熱をエンジンルーム16の上方へ逃がすことができる車両Cの放熱構造1を提供できる。
<他の実施形態>
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
(a)上記実施形態では、第1部材は水冷インタークーラ4を例に用いて説明したが、本発明はこれに限定されない。第1部材は、水冷インタークーラ4以外の壁面4aを有する部材であってもよい。いずれにせよ、第1部材は、第2部材に比べて耐熱性の高い材料で形成された部材であればよい。
(b)上記実施形態では、第2部材は、フルード注入口8を例に用いて説明したが、本発明はこれに限定されない。第2部材は、フルード注入口8以外の第1部材よりも耐熱温度が低い部材であってもよい。
1:放熱構造,2:排気部,2a:タービン
2b:排気浄化装置,4:水冷インタークーラ(第1部材),4a:壁面
6:遮熱部材,
6a:第1ヒートプロテクタ(第1遮熱板)
6b:第2ヒートプロテクタ(第2遮熱板)
6c:第1端部,6d:第2端部,6e:第3端部
6f:上面,6g:延長線
8:フルード注入口(第2部材),8e:キャップ上面
10:内燃機関,10a:過給機,12:ダッシュパネル,14:カウルトップ
C:車両,G:上下方向,P:車幅方向,Q:前後方向
S:隙間
2b:排気浄化装置,4:水冷インタークーラ(第1部材),4a:壁面
6:遮熱部材,
6a:第1ヒートプロテクタ(第1遮熱板)
6b:第2ヒートプロテクタ(第2遮熱板)
6c:第1端部,6d:第2端部,6e:第3端部
6f:上面,6g:延長線
8:フルード注入口(第2部材),8e:キャップ上面
10:内燃機関,10a:過給機,12:ダッシュパネル,14:カウルトップ
C:車両,G:上下方向,P:車幅方向,Q:前後方向
S:隙間
Claims (6)
- 内燃機関を有する車両の放熱構造であって、
前記内燃機関の排気部と、
前記排気部よりも前記車両の上下方向の上方に配置される第1部材と、
前記排気部を前記車両の前後方向および車幅方向から覆い、前記排気部を遮熱するとともに、前記排気部で発生した熱を誘導する遮熱部材と、
前記遮熱部材を挟んで前記第1部材と反対側に配置され、前記第1部材よりも耐熱温度が低い第2部材と、
を備え、
前記遮熱部材は、前記前後方向の端部である第1端部を有し、
前記遮熱部材は、前記第1端部が前記第1部材に対向し、かつ、前記上下方向の上方に向かうにつれて前記第2部材から離間するように折り曲げられて形成されるとともに、
前記第1端部が前記第1部材と隙間を空けて設けられる、
車両の放熱構造。 - 前記第1部材は、壁面を有し、
前記第1端部は、前記壁面と対向する、
請求項1に記載の車両の放熱構造。 - 前記遮熱部材は、前記第1端部から前記車両の後方に向かって延びる面のうち、上下方向の上端である第2端部を有し、
前記車両の側面視で前記第2端部の延長線と、前記壁面に沿った線が交差する、
請求項2に記載の車両の放熱構造。 - 前記第2端部は、前記車両の側面視で、前記第2部材の上面よりも下方に配置される、
請求項3に記載の車両の放熱構造。 - 前記内燃機関は過給機を含み、
前記排気部は、前記過給機のタービンおよび排気浄化装置を有し、
前記第1部材は、前記タービンで過給された空気を冷却する水冷インタークーラである、
請求項1から4のいずれか1項に記載の車両の放熱構造。 - 前記車両はダッシュパネルを有し、
前記排気部は、前記ダッシュパネルと前記内燃機関の間に配置され、
前記遮熱部材は、前記ダッシュパネルと前記排気部の間に配置されるとともに、前記ダッシュパネルに固定される、
請求項1から5のいずれか1項に記載の車両の放熱構造。
Priority Applications (1)
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JPS52136325U (ja) * | 1976-04-12 | 1977-10-17 | ||
JPS60164663U (ja) * | 1984-04-11 | 1985-11-01 | マツダ株式会社 | 過給機付エンジンの吸気冷却装置 |
JP2002002549A (ja) * | 2000-06-27 | 2002-01-09 | Honda Motor Co Ltd | 車両の前部構造 |
JP2010149670A (ja) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Mazda Motor Corp | 車両のインタークーラ用冷却構造 |
-
2019
- 2019-08-02 JP JP2019142704A patent/JP2021024387A/ja active Pending
Patent Citations (4)
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