JP2021151809A - エンジンルーム排熱構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】エンジンルームの排熱を促進させ、且つ車両走行時の空気抵抗の増大を抑制することができるエンジンルーム排熱構造を提供すること。【解決手段】エンジンルームからの排熱を行うエンジンルーム排熱構造は、車両の前後方向に気筒列が並んだエンジンが収容されたエンジンルームと、エンジンルームの車幅方向外側に設けられたホイールハウスと、エンジンとホイールハウスの間に配設された排気浄化装置と、ホイールハウスからエンジンルームへの水の侵入を遮断するスプラッシュシールドと、ホイールハウスの内壁を保護するホイールハウスライナを備え、排気浄化装置を冷却した冷却用空気の一部をホイールハウス内に排出するために、スプラッシュシールドの排気浄化装置よりも後方の部位に設けられた排出部と、ホイールハウス内に排出された冷却用空気をホイールハウス後方において車両の下側に案内するために、ホイールハウスライナに案内部を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両のエンジンルームの熱を排出するエンジンルーム排熱構造に関する。
従来から、車両の前部には、熱を発生するエンジンが収容されるエンジンルームが設けられている。エンジンルームは、後部がダッシュパネルによって、車幅方向両側がフロントインサイドパネルによって、上部がボンネットによって区画されている。そして、走行風によってエンジンルーム内に導入された冷却用空気を利用して、フロントウィンドウスクリーンの前側やホイールハウス内、エンジンルームの下方に排熱している。
一方、主に遮音性を高めるために、エンジンカバーによってエンジンが覆われる場合がある。また、車両走行時に小石の衝突等からエンジン等を保護するため及び車両下側を通る空気の整流のため、エンジンルームの下側を覆うアンダーカバーが装着される場合がある。
このような場合、エンジンカバーとアンダーカバーによってエンジンルームからの排熱が難しくなるので、エンジンルームの排熱を促進させる構造が検討されている。例えば特許文献１のように、エンジンを覆うエンジンカプセル化構造物でエンジンルーム内を区画する技術が知られている。冷却用空気は、前方からエンジンカプセル化構造物内に導入されて後方に流動する。これにより、排熱を促進すると共に遮音性、遮熱性、歩行者衝突時の歩行者保護性等の向上を図っている。
しかし、エンジンの下部後側に変速機等の駆動力伝達機構が配置される場合、エンジンを冷却して高温になった冷却用空気が駆動力伝達機構の周囲に到達するので、駆動力伝達機構が過熱状態になる虞がある。それ故、高温になった冷却用空気をホイールハウス内に排出することが検討されている。
車両走行中のホイールハウスには、前方から空気が流入して後方に流出する。このとき乱流が発生して空気抵抗が増大するので、例えば特許文献２のように、デフレクタによって車両下側から流入する空気を減少させ、車両側方から空気を引き込んで空気抵抗の増大を抑制する技術が知られている。
特許第６０９１７８２号公報 特開２０２０−１４２５号公報
しかし、冷却用空気をホイールハウス内に排出すると、冷却用の空気がホイールハウス内を流れる空気と衝突して流れが乱れるので、空気抵抗が増大する。また、冷却用空気をホイールハウス内に排出し難くなってエンジンルームの排熱が十分に行えない虞がある。
本発明の目的は、エンジンルームの排熱を促進することができると共に、車両走行時の空気抵抗の増大を抑制することができるエンジンルーム排熱構造を提供することである。
請求項１の発明のエンジンルーム排熱構造は、車両の前後方向に気筒列が並んだエンジンが収容されたエンジンルームと、前記エンジンルームの車幅方向外側に設けられたホイールハウスと、前記エンジンと前記ホイールハウスの間に配設された排気浄化装置と、前記ホイールハウスから前記エンジンルームへの水の侵入を遮断するスプラッシュシールドと、前記ホイールハウスの内壁を保護するホイールハウスライナを備え、前記エンジンルームからの排熱を行うエンジンルーム排熱構造において、前記排気浄化装置を冷却した前記冷却用空気の一部を前記ホイールハウス内に排出するために、前記スプラッシュシールドの前記排気浄化装置よりも後方の部位に設けられた排出部と、前記ホイールハウス内に排出された前記冷却用空気を前記ホイールハウス後方において車両の下側に案内するために、前記ホイールハウスライナに設けられた案内部を有することを特徴としている。
上記構成によれば、車両走行時に前方からエンジンルーム内に導入された冷却用空気によって、燃焼後の高温の排気が内部を通るため特に高温になる排気浄化装置及びその前後の排気通路が外側から冷却される。排気浄化装置の冷却により高温になった冷却用空気の一部は、スプラッシュシールドの排気浄化装置よりも後方の部位に設けられた排出部からホイールハウス内に排出される。ホイールハウス内に排出された冷却用空気は、ホイールハウス内を流れる空気と衝突しながらも案内部によってホイールハウス後方において車両の下側にスムーズに案内される。従って、エンジンルーム内の排熱を促進させることができると共に、車両走行時の空気抵抗の増大を抑制することができる。
請求項２の発明のエンジンルーム排熱構造は、請求項１の発明において、前記案内部は、前記ホイールハウスライナの後側下端部に後方ほど下がる断面円弧状の曲面部を有することを特徴としている。
上記構成によれば、車両走行時にホイールハウス内に排出される冷却用空気が曲面部によってスムーズに車両の下側に案内されるので、空気抵抗の増大を抑制することができる。
請求項３の発明のエンジンルーム排熱構造は、請求項２の発明において、前記案内部は、前記曲面部から後方ほど下がるように車両後方に延びる傾斜部を有し、前記曲面部及び前記傾斜部が前記ホイールハウスライナに一体的に形成されたことを特徴としている。
上記構成によれば、車両走行時にホイールハウス内に排出される冷却用空気が曲面部と傾斜部によってスムーズに車両の下側に案内されるので、空気抵抗の増大を抑制することができる。
請求項４の発明のエンジンルーム排熱構造は、請求項１〜３の何れか１項の発明において、前記エンジンルーム内で前記エンジンの上面部と側面部と後面部を覆う遮熱カバーと、前記エンジンルームの下側を覆うアンダーカバーを備え、前記排出部は、前記スプラッシュシールドにおける前記遮熱カバーの側面部下端と前記アンダーカバーの間の部位に設けられたことを特徴としている。
上記構成によれば、前方から遮熱カバーの内側に導入された冷却用空気の一部は、スプラッシュシールドにおける遮熱カバーの側面部下端とアンダーカバーの間の部位に設けられた排出部から、ホイールハウス内に排出される。従って、エンジンルーム内の排熱を促進させることができ、ホイールハウス内に排出された冷却用空気が案内部によってスムーズにホイールハウス後方において車両の下側に案内されるので、空気抵抗の増大を抑制することができる。
本発明のエンジンルーム排熱構造によれば、エンジンルームの排熱を促進させることができると共に、車両走行時の空気抵抗の増大を抑制することができる。
車両の前側部分の説明図である。 ホイールハウスライナ装着状態のホイールハウスの要部側面図である。 ホイールハウスと排気浄化装置の位置関係を示す要部側面図である。 図３のIV−IV線要部断面図である。 スプラッシュガードの排出部とホイールハウスライナの案内部の説明図である。 エンジンマウントの側面図である。 図４のホイールハウスライナのVII−VII線要部断面図である。
以下、本発明を実施するための形態を説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
図１に示すように、車両Ｖの前側部分にはエンジンルーム１が設けられている。以下、図中の矢印Ｆ、矢印Ｌ、矢印Ｕは車両の前方、左方、上方を夫々示すものとする。エンジンルーム１内には、車両Ｖの前後方向に延びる１対のフロントサイドフレーム２の間に、前後方向に気筒列が並んだ複数気筒のエンジン３（所謂縦置きエンジン）が収容されている。このエンジン３は、エンジンカバー（以下では遮熱カバー４と呼ぶ。）によって上面部と後面部と左右の側面部を覆われており、上面部を覆う部分が開閉可能である。
エンジンルーム１は、１対のフロントサイドフレーム２に連結された図示外のフロントインサイドパネルによって車幅方向が区画され、図示外のダシュパネルによってエンジンルーム１後方の車室との間が区画されている。エンジン３の下部後側には変速機等を有する駆動力伝達機構５が配設され、後輪に駆動力を伝えるために図示外のダッシュパネルから後方に延びるフロアパネルに設けられたフロアトンネルに沿って駆動力伝達機構５が車両後方に延びている。エンジンルーム１の上部は、開閉可能な図示外のボンネットによって覆われる。
遮熱カバー４は、断熱機能を有する例えば合成樹脂材料によって形成され、エンジンルーム１内を遮熱カバー４の内側の高温領域と遮熱カバー４の外側の低温領域に区画する。そして、遮熱カバー４の外側に配設されたバッテリ等の部品を、エンジン３の熱から保護する。また、遮熱カバー４は、エンジン３を覆って遮音性を高める遮音機能と、歩行者との衝突時に歩行者とエンジン３との間で衝撃を和らげる歩行者の保護機能を有する。
エンジン３の前側には、図示外のラジエータや送風ファン等が配設され、矢印で示す冷却用空気が、走行風又は送風ファンによって前方から車両Ｖの前側開口部を介してエンジンルーム１内に冷却用空気が導入される。エンジンルーム１内に導入された冷却用空気のうち遮熱カバー４の内側に導入された冷却用空気は、エンジン３と遮熱カバー４の間をエンジン３の下部後側の駆動力伝達機構５に向かって流動する。遮熱カバー４の内側に導入されなかった冷却用空気は、遮熱カバー４の外側のバッテリ等の部品を冷却する。
エンジンルーム１の車幅方向外側には、前輪等を収容する左右１対のホイールハウス６が設けられている。エンジン３とホイールハウス６の間には、エンジン３の排気を浄化するための排気浄化装置７が配設されている。例えばエンジン３に燃焼用の空気を供給する吸気系がエンジン３の左側に配設され、エンジン３の右側に排気系が配設され、排気浄化装置７が右前輪のホイールハウス６とエンジン３の間に配設されている。以下では、右前輪のホイールハウス６と排気浄化装置７を中心に説明する。
図１〜図５に示すように、ホイールハウス６には、小石等の衝突からホイールハウス６の内壁を保護し且つ遮音性を高めるためのホイールハウスライナ１１が装着されている。また、走行する車両Ｖの前輪の回転によってホイールハウス６からエンジンルーム１内に侵入する水や小石等を遮断するためのスプラッシュシールド１２が、フロントサイドフレーム２等にボルトやプッシュリベット等によって固定されている。ホイールハウスライナ１１とスプラッシュシールド１２は、小石等の衝突による騒音を軽減すると共に軽量化のために、例えば合成樹脂材料によって形成されている。
ホイールハウス６の下部において、フロントサイドフレーム２の下方で前後方向に延びるサブフレーム８に回動可能に支持されたロアアーム１４と、操舵機構を構成するタイロッド１５等が車幅方向中央側から延びている。ロアアーム１４には、コイルスプリングを備えて上部が例えばフロントインサイドパネル１ａの所定の部位に固定されたダンパー１６の下部が取り付けられて、サスペンション機構が構成される。サブフレーム８とフロントサイドフレーム２には、エンジン３を固定するためのエンジンマウント１８が固定されている。
図６に示すように、エンジンマウント１８は、円柱状の本体部１８ａと、本体部１８ａをフロントサイドフレーム２に固定するための上部固定部１８ｂと、本体部１８ａをサブフレーム８に固定するために上部固定部１８ｂから下側ほど前後に広がるように形成された前側下部固定部１８ｃと後側下部固定部１８ｄを有する。本体部１８ａには、ブラケット１８ｅを介してエンジン３が固定される。ブラケット１８ｅが固定される本体部１８ａの上面が車幅方向内側上方に向くように、円柱状の本体部１８ａが傾斜している（図４参照）。この本体部１８ａの傾斜に沿うように、後側下部固定部１８ｄが車幅方向外側下方に向かって傾斜している。
図５に示すように、ホイールハウスライナ１１は、前後方向中央部分が上部から車幅方向内側部分の下端まで、サスペンション機構、操舵機構等のために切り欠かれている。切り欠かれたホイールハウスライナ１１の中段部が、スプラッシュシールド１２によって連結され、その上側の上段部が連結部材１３によって連結されている。
図２〜図４に示すように、スプラッシュシールド１２よりも上側は、フロントサイドフレーム２とフロントサイドフレーム２から上方に延びたフロントインサイドパネル１ａ等によって、ホイールハウス６とエンジンルーム１とが区画され、エンジンルーム１への水の侵入が遮断される。ホイールハウス６とエンジン３の間の排気浄化装置７は、スプラッシュガード１２よりも上側に配設されている。
排気浄化装置７は、その前側上部から導入されたエンジン３の排気を浄化し、後側下部から車両後方に延びる排気通路７ａに浄化した排気を排出する。エンジン３を覆う遮熱カバー４の側面部下端は、排気浄化装置７の下端までを覆う位置まで延びてフロントサイドフレーム２に固定されている。エンジンルーム１の下側はサブフレーム８等に固定されたアンダーカバー１９によって覆われ、走行時にエンジン３等への小石の衝突等を防ぎ、車両Ｖの下側を通る空気を整流する。
図５に示すように、スプラッシュシールド１２には、エンジンルーム１とホイールハウス６内後部を斜線領域Ｅで連通させるための排出部２０が設けられている。この斜線領域Ｅは、スプラッシュシールド１２とエンジンマウント１８の後側下部固定部１８ｄの間の開口領域であり、従来はエンジンルーム１への水の侵入を防ぐためにスプラッシュシールド１２よって覆われていた領域である。排出部２０からの冷却用空気の排出は、排熱を促進させると共に、排出部２０を介してエンジンルーム１への水の侵入を抑制する作用も有する。
この排出部２０は、スプラッシュシールド１２の後部側部位であって、排気浄化装置７よりも後方且つ下方の部位を切り欠いて設けられているが、スプラッシュシールド１２の当該部位に穴を開けることにより設けられていてもよい。また、排出部２０は、エンジンマウント１８の本体部１８ａの前端よりも後方の部位に設けられている。その上、この排出部２０は、遮熱カバー４の側面部下端とアンダーカバー１９の間の部位に設けられている。
図４、図５、図７に示すように、ホイールハウスライナ１１の後側下端部には、ホイールハウス６内に排出された冷却用空気をホイールハウス６の後方において車両Ｖの下側に案内するための案内部１１ｂを有する。ホイールハウスライナ１１の前側下端部には、ホイールハウス６内に巻き込まれる走行風による空気抵抗を軽減するためのデフレクタ１１ａが装着されている。
案内部１１ｂは、ホイールハウスライナ１１の後側下端部から滑らかに連なり、後方ほど下がる断面円弧状の曲面部１１ｃと、曲面部１１ｃから後方ほど下がるように車両後方に延びる傾斜部１１ｄを有する。これら曲面部１１ｃと傾斜部１１ｄを含む案内部１１ｂは、ホイールハウスライナ１１に一体的に形成されている。ホイールハウス６内に排出された冷却用空気は、案内部１１ｂに沿って流動し、ホイールハウス６の後方において車両Ｖの下側にスムーズに導かれる。
案内部１１ｂは、車両Ｖの下部形状に沿って、例えば車幅方向に並ぶ２つの曲面部１１ｃと、２つの曲面部１１ｃに対応する２つの傾斜部１１ｄを有している。２つの曲面部１１ｃ及び２つの傾斜部１１ｄの機能は同じであり、ホイールハウス６の後方のサイドシルを保護するサイドシルガーニッシュ２１の車幅方向内側で冷却用空気を後方に導く。
上記実施形態のエンジンルーム排熱構造の作用、効果について説明する。
車両Ｖの走行中には、走行風によって前方から冷却用空気がエンジンルーム１内に導入される。冷却用空気は、フロントウィンドウスクリーンの前側に排出されるものと、ホイールハウス６内に排出されるものと、フロアトンネルを介して車両後部下側に排出されるものに分かれる。
エンジンルーム１から遮熱カバー４の内側に導入された冷却用空気は、エンジン３の上方又は側方をエンジン３の下部後側に向かって流動する。そのうちのエンジン３の排気系側の側方を流動する冷却用空気は、図１，図３，図４に矢印で示すように排気浄化装置７の近傍を流動して排気浄化装置７を冷却する。
排気浄化装置７の冷却により高温になった冷却用空気の一部は、エンジン３の下部後側に向かって流動する途中で遮熱カバー４の内側からエンジンルーム１内に出る。そして、エンジン３の下部後側に向かって流動する途中に設けられた排出部２０を介してホイールハウス６内後部に排出される。ホイールハウス６内に排出された冷却用空気は、案内部１１ｂによってホイールハウス６の後方に案内され、ホイールハウス６の後方において車両Ｖの下側にスムーズに案内される。これにより、エンジンルーム１内の排熱を促進させることができると共に、冷却用空気がホイールハウス６内を流れる空気に衝突して流れが乱れるために生じる車両走行時の空気抵抗の増大を抑制することができる。
案内部１１ｂは、ホイールハウスライナ１１の後側下端部に後方ほど下がる断面円弧状の曲面部１１ｃを有する。これにより、車両Ｖの走行中にホイールハウス６内に排出される冷却用空気が、曲面部１１ｃによってホイールハウス６の後方に案内され、スムーズに車両Ｖの下側に案内されるので、車両走行時の空気抵抗の増大を抑制することができる。
また、案内部１１ｂは、曲面部１１ｃから後方ほど下がるように車両Ｖの後方に延びる傾斜部１１ｄを有し、曲面部１１ｃ及び傾斜部１１ｄを含む案内部１１ｂがホイールハウスライナ１１に一体的に形成されている。これにより、車両Ｖの走行中にホイールハウス６内に排出される冷却用空気が、曲面部１１ｃと傾斜部１１ｄによってホイールハウス６の後方に案内され、スムーズに車両Ｖの下側に案内されるので、車両走行時の空気抵抗の増大を抑制することができる。
さらに、遮熱カバー４からエンジンルーム１内に出た冷却用空気は、アンダーカバー１９によって車両Ｖの下側に排出されずにエンジン３の側方をエンジン３の下部後側に向かって流動する。その流路の途中でスプラッシュシールド１２における遮熱カバー４の側面部下端とアンダーカバーの間の部位に設けられた排出部２０から、冷却用空気の一部がホイールハウス６内に排出される。従って、エンジンルーム１の排熱を促進させることができる。
排気浄化装置７は、左前輪のホイールハウス６とエンジン３の間に配設されていてもよく、例えばエンジン３がＶ型エンジンの場合に左右両方に配置されていてもよい。これらの場合も同様に、排気浄化装置７に対応するスプラッシュシールド１２の排気部２０と、ホイールハウスライナ１１の案内部１１ｂを設けることによってエンジンルーム１の排熱を促進させ且つ車両走行時の空気抵抗の増大を抑制することができる。その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく上記実施形態に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はその種の変更形態をも包含するものである。
１ ：エンジンルーム
２ ：フロントサイドフレーム
３ ：エンジン
４ ：遮熱カバー
５ ：駆動力伝達機構
６ ：ホイールハウス
７ ：排気浄化装置
８ ：サブフレーム
１１ ：ホイールハウスライナ
１１ａ ：デフレクタ
１１ｂ ：案内部
１１ｃ ：曲面部
１１ｄ ：傾斜部
１２ ：スプラッシュシールド
１４ ：ロアアーム
１５ ：タイロッド
１６ ：ダンパー
１８ ：エンジンマウント
１８ｃ ：前側下部固定部
１８ｄ ：後側下部固定部
１９ ：アンダーカバー
２０ ：排出部
２１ ：サイドシルガーニッシュ

Claims (4)

  1. 車両の前後方向に気筒列が並んだエンジンが収容されたエンジンルームと、前記エンジンルームの車幅方向外側に設けられたホイールハウスと、前記エンジンと前記ホイールハウスの間に配設された排気浄化装置と、前記ホイールハウスから前記エンジンルームへの水の侵入を遮断するスプラッシュシールドと、前記ホイールハウスの内壁を保護するホイールハウスライナを備え、前記エンジンルームからの排熱を行うエンジンルーム排熱構造において、
    前記排気浄化装置を冷却した前記冷却用空気の一部を前記ホイールハウス内に排出するために、前記スプラッシュシールドの前記排気浄化装置よりも後方の部位に設けられた排出部と、
    前記ホイールハウス内に排出された前記冷却用空気を前記ホイールハウス後方において車両の下側に案内するために、前記ホイールハウスライナに設けられた案内部を有することを特徴とするエンジンルーム排熱構造。
  2. 前記案内部は、前記ホイールハウスライナの後側下端部に後方ほど下がる断面円弧状の曲面部を有することを特徴とする請求項１に記載のエンジンルーム排熱構造。
  3. 前記案内部は、前記曲面部から後方ほど下がるように車両後方に延びる傾斜部を有し、前記曲面部及び前記傾斜部が前記ホイールハウスライナに一体的に形成されたことを特徴とする請求項２に記載のエンジンルーム排熱構造。
  4. 前記エンジンルーム内で前記エンジンの上面部と側面部と後面部を覆う遮熱カバーと、前記エンジンルームの下側を覆うアンダーカバーを備え、
    前記排出部は、前記スプラッシュシールドにおける前記遮熱カバーの側面部下端と前記アンダーカバーの間の部位に設けられたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のエンジンルーム排熱構造。
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