JP2023108253A - 車両前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】第１熱交換器の冷却効率を向上させる。【解決手段】車両前部構造は、車両Ｖの外部から外気を導入する空気取入口５と、空気取入口５から導入された導入外気に熱を放出する第１熱交換器１０と、空気取入口５と第１熱交換器１０との間で第１熱交換器１０よりも下方に配設された第２熱交換器２０と、を備える。第２熱交換器２０の前面２５は、空気取入口５の下端部６よりも上方に延在し、かつ、第１熱交換器１０に向けて上り勾配に傾斜している。【選択図】図２

Description

本発明は、車両前部構造に関するものである。

下記特許文献１が開示する車両用エンジンのアンダーカバーは、車両の下方を流れる空気をエンジンルーム内に取り込んでトランスミッション方向に導く導風口と、エンジンルーム内のエンジン冷却風を外部に排出する排出口とを備える。導風口と排出口とは隣接して形成されている。排出口の車両前方側にはガイドパネルを垂下して設けると共に、このガイドパネルにおける導風口側の端部を車両後方に湾曲して延設する。

特許第３３５５９３９号公報

ところで、従来の車両前部構造では、ラジエータ等の第１熱交換器と、オイルクーラー等の第２熱交換器とが車両前後方向に並べて配置される場合が有った。そのような場合には、第２熱交換器を通過して加熱された外気が第１熱交換器に流れ、第１熱交換器の冷却効率が低下するおそれが有った。

本発明の目的は、第１熱交換器の冷却効率を向上させることである。

本発明の一態様に係る車両前部構造は、空気取入口と、第１熱交換器と、空気取入口と第１熱交換器との間で第１熱交換器よりも下方に配設された第２熱交換器と、を備える。第２熱交換器の前面は、空気取入口の下端部よりも上方に延在し、かつ、第１熱交換器に向けて上り勾配に傾斜している。

本発明によれば、第１熱交換器の冷却効率を向上させることができる。

実施形態に係る車両前部構造の空気取入口と、第１熱交換器と、第２熱交換器との配設関係を示す模式的部分正面図である。 実施形態に係る車両前部構造の空気取入口と、第１熱交換器と、第２熱交換器との配設関係を示す図であって、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った模式的部分断面図である。 実施形態に係る車両前部構造の第１熱交換器と、第２熱交換器との配設関係を示す斜視図である。 実施形態に係る車両前部構造の第２熱交換器と、アンダーカバーとの配設関係を示す部分平面図である。 実施形態に係る車両前部構造のアンダーカバーを示す斜視図である。

以下、図面を参照しながら、実施形態に係る車両前部構造について説明する。なお、各図中のＦＲ，ＲＲは、車両前後方向前方、後方を、ＬＨ，ＲＨは、車幅方向左方、右方を、ＵＰ，ＤＮは、車両上下方向上方、下方のそれぞれを示す。また、車幅方向における車両中心側を車幅方向内方といい、車幅方向内方とは反対側を車幅方向外方という。なお、以下の説明では、車両前後方向前方、後方、車幅方向左方、右方、車両上下方向上方、下方を、それぞれ単に「車両前方」「車両後方」「車両左方」「車両右方」「上方」「下方」と称する。なお、同一の機能を有する要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

実施形態に係る車両前部構造は、例えば乗用車の車両前部に適用することができる。図１及び図２に示す例では、車両Ｖは車両前部にはエンジンルーム１を備える。車両Ｖの外部とエンジンルーム１とは空気取入口５を介して連通している。また、エンジンルーム１には図示しないエンジンの他、第１熱交換器１０、第２熱交換器２０が配置されている。なお、車両Ｖは図示しないターボチャージャ等の過給機を備えてもよい。

空気取入口５は、車両Ｖの外部からエンジンルーム１内に外気を導入するための開口である。空気取入口５は車両Ｖの外装を構成するボディパネル、バンパフェイシア等の車体外装部材のうち、車両前方側の所定範囲を開口することにより形成されてもよい。即ち、空気取入口５は車体外装部材によって画成されていてもよい。

図１及び図２に示す例では、空気取入口５は車幅方向において略中央に位置しており、車両前後方向視で略矩形の形状を有する。なお、空気取入口５は、例えば網目状、又は格子状のフロントグリル２で覆われていてもよい。空気取入口５を備えることにより、車両Ｖが例えば車両前方に向けて走行する際、走行風が空気取入口５からエンジンルーム１に導入される。

第１熱交換器１０は、例えばインタークーラーの冷却液の熱を放熱するための熱交換器であってもよい。インタークーラーは過給機により吸入された空気を冷却する熱交換器である。図２に示した例のように、第１熱交換器１０は空気取入口５から車両後方に所定の距離を隔てて配設され、略垂直方向に延在していてもよい。また、車両前後方向視において、第１熱交換器１０は略矩形の形状を備え、空気取入口５と少なくとも一部が重なってもよい。空気取入口５から導入された導入外気は、矢印Ａで示すように車両後方に流れ、第１熱交換器１０を通過する。その際、当該導入外気に第１熱交換器１０の熱が放熱される。なお、第１熱交換器１０はボルト等の締結具によってエンジンルーム１内の所定箇所に固定されてもよい。第１熱交換器１０の形状、取付姿勢等は図示した例に限定されず、エンジンルーム１の形状、寸法等に応じて適宜設定することができる。

第２熱交換器２０は例えばオイルクーラーであってもよい。オイルクーラーは車両Ｖのエンジンオイルを冷却する熱交換器である。図示した例のように、第２熱交換器２０は車両前後方向視において略矩形の形状を備えてもよい。また、第２熱交換器２０はエンジンルーム１内において、第１熱交換器１０よりも車両前方側に配置されている。即ち、第２熱交換器２０は車両前後方向において空気取入口５と第１熱交換器１０との間に配設されている。また、上下方向において第２熱交換器２０は第１熱交換器１０よりも下方に配設されている。即ち、第２熱交換器２０の上端部２１は、第１熱交換器１０の下方側の端部よりも下方に位置してもよい。なお、上端部２１は第２熱交換器２０の上方側の端部である。

図２及び図３に示すように、第２熱交換器２０は後傾していてもよい。図示した例では、第２熱交換器２０の上端部２１は下端部２２よりも車両後方に位置する。下端部２２は第２熱交換器２０の下方側の端部である。なお、第２熱交換器２０の左端部２３及び右端部２４には、第２熱交換器２０をエンジンルーム１内に固定するためのブラケット等の固定部が形成されていてもよい。左端部２３は第２熱交換器２０の車両左方側の端部であり、右端部２４は第２熱交換器２０の車両右方側の端部である。第２熱交換器２０はボルト等の締結具によってエンジンルーム１内の所定箇所に固定されてもよい。なお、図１に示した例のように、第１熱交換器１０の車両左方側の端部が左端部２３よりも車幅方向内方に位置し、又は第１熱交換器１０の車両右方側の端部が右端部２４よりも車幅方向内方に位置してもよい。

第２熱交換器２０の形状、寸法、取付姿勢等は図示した例に限定されず、エンジンルーム１や他の部材の形状、寸法等に応じて適宜設定することができる。例えば、第１熱交換器１０の車両左方側の端部が左端部２３よりも車幅方向外方に位置し、又は第１熱交換器１０の車両右方側の端部が右端部２４よりも車幅方向外方に位置するように、第２熱交換器２０を構成してもよい。

図３に例示するように、第２熱交換器２０は、エンジンオイルを流通させるオイル配管や図示しないフィンにより画成された複数の開口２７を含む。開口２７は前面２５から背面２６にかけて貫通している。前面２５は第２熱交換器２０の車両前方側を構成する部分であり、開口２７やオイル配管の車両前方側の端部を含んでもよい。背面２６は第２熱交換器２０の車両後方側を構成する部分であり、開口２７やオイル配管の車両後方側の端部を含んでもよい。

図１及び図２に示す例では、第２熱交換器２０の前面２５は、空気取入口５の下端部６よりも上方まで延在している。下端部６は空気取入口５の下方側の端部である。これにより、車両前後方向視において第２熱交換器２０と空気取入口５とは少なくとも一部が重なるように構成されている。また、前面２５は第１熱交換器１０に向けて上り勾配に傾斜している。より詳細には、前面２５を車両後上方に仮想的に延長することにより形成された仮想面２８は、第１熱交換器１０の車両前方側の面と交差する。そのため、例えば空気取入口５から導入された走行風の一部は、矢印Ｂ（図２参照）で示すように、前面２５によって車両後上方に偏向され、第１熱交換器１０に案内される。このように、空気取入口５から第１熱交換器１０までの導入外気の流路は、その下方側の少なくとも一部を前面２５によって画定されている。

なお、図１～図３に示す例のように、第１熱交換器１０の車両後方には第３熱交換器３０が設置されてもよい。第３熱交換器３０は、例えば車両Ｖが搭載する空調装置の冷媒の熱を導入外気に放熱するコンデンサであってもよい。第３熱交換器３０は、第１熱交換器１０から車両後方に所定の間隔を隔てて配設され、車両前後方向視で略矩形の形状を備えてもよい。車両前後方向視において第３熱交換器３０は車幅方向中央部よりも車両右方寄りに配設されていてもよい。また、第３熱交換器３０の前方投影面積は第１熱交換器１０よりも大きくてもよい。

第３熱交換器３０の車両後方には第４熱交換器４０が配置されてもよい。第４熱交換器４０は、例えばエンジンの冷却水の熱を導入外気に放熱するラジエータであってもよい。第４熱交換器４０は、第３熱交換器３０から車両後方に所定の間隔を隔てて配設され、車両前後方向視で略矩形の形状を備えてもよい。車両前後方向視において第４熱交換器４０は車幅方向における略中央部に配設されていてもよい。また、第４熱交換器４０の前方投影面積は第３熱交換器３０よりも大きくてもよい。なお、第４熱交換器４０の車両後方には冷却ファン８０が配置されていてもよい。これにより、車両Ｖが停車している状態であっても、冷却ファン８０により第１熱交換器１０、第３熱交換器３０、及び第４熱交換器４０の通過風量を確保することができる。

このように、第２熱交換器２０の車両後方に複数の熱交換器が配置される場合には、第２熱交換器２０は、当該複数の熱交換器のうち最も車両前方側に位置する熱交換器より下方に配置されていてもよい。即ち、第２熱交換器２０の上端部２１は、当該複数の熱交換器のうち最も車両前方側に位置する熱交換器の下方側の端部よりも下方に位置してもよい。

図２、図４及び図５に示すように、エンジンルーム１の下方側はアンダーカバー５０によって覆われていてもよい。アンダーカバー５０は平面視で略矩形の形状を備えた、金属又は樹脂から構成される板状の部材であってもよい。アンダーカバー５０は車両Ｖの下方側に延在しており、第１熱交換器１０及び第２熱交換器を下方から覆っている。アンダーカバー５０を設けることにより、エンジンルーム１内への小石や水の進入を抑制することができる。更に、例えば矢印Ｄ（図２参照）に示すように、車両Ｖの下方を車両前方から車両後方に向けて流れる走行風を整流することができる。

アンダーカバー５０の下面５１には凹部５２が形成されていてもよい。凹部５２はアンダーカバー５０の一部を上方に向けて凹ませることにより形成された空間であり、下方に向けて開口している。また、凹部５２は第２熱交換器２０よりも車両後方に位置してもよい。なお、凹部５２は車幅方向に所定の範囲で延在してもよく、例えば、凹部５２の車両左方側の端部は第２熱交換器２０の左端部２３よりも車幅方向内方に位置し、車両右方側の端部は第２熱交換器２０の右端部２４よりも車幅方向内方に位置してもよい。凹部５２の形状、配置等は図示した例に限定されず、アンダーカバー５０の形状、寸法、車両Ｖにおける取付位置等に応じて適宜設定することができる。

アンダーカバー５０は凹部５２を画成する凹壁部５３を有する。凹壁部５３は、その車両前方側を構成する前壁部５４と、車両後方側を構成する後壁部５５と、上方側を構成する上壁部５６とを備えてもよい。図示した例では、上壁部５６の車両前方側端部から前下方に傾斜するように前壁部５４が形成され、車両後方側端部から後下方に傾斜するように後壁部５５が形成されている。凹部５２の車両前方側は前壁部５４によって画成され、車両後方側は後壁部５５によって画成され、上方側は上壁部５６によって画成されている。上壁部５６はクロスメンバ３にボルト等の締結具によって締結されていてもよい。クロスメンバ３は車幅方向に延在する車体骨格部材である。

なお、凹壁部５３の形状は図示した例に限定されない。凹壁部５３の形状は、車両Ｖの形状、アンダーカバー５０の形状、寸法等に応じて適宜設定することができる。例えば、凹壁部５３は凹部５２の車両右方側、又は車両左方側を画成する側壁部を含んでもよい。

凹壁部５３には排出口６０が形成されていてもよい。図示した例では、前壁部５４の所定領域を開口することにより、第２熱交換器２０の車両後方に位置する排出口６０が形成されている。そのため、エンジンルーム１内と凹部５２とは排出口６０を介して連通している。即ち、空気取入口５と凹部５２とは排出口６０を介して連通している。そのため、矢印Ｃ（図２参照）に示すように、空気取入口５から導入された導入外気の一部は排出口６０から凹部５２に放出される。即ち、空気取入口５から排出口６０に向かう導入外気の流路が形成される。ここで、第２熱交換器２０は当該流路に配設されている。そのため、空気取入口５から導入された導入外気の一部は第２熱交換器２０を通過して排出口６０から排出される。

なお、図示した例では凹部５２には２つの排出口６０が車幅方向に隣接するように形成されているが、これに限定されない。凹部５２には１つ又は３つ以上の排出口６０が形成されてもよい。また、排出口６０を形成する位置は前壁部５４に限定されず、アンダーカバー５０の形状、取付位置、取付方法等に応じて適宜設定することができる。例えば、後壁部５５や上壁部５６に排出口６０を設けてもよい。

第２熱交換器２０の車両後方にはエアガイド７０が配設されていてもよい。エアガイド７０は第２熱交換器２０の背面２６を車両後方から覆い、第２熱交換器２０を通過した導入外気を排出口６０に案内する部材である。図２に示した例では、エアガイド７０はブラケット等の固定具を介して略垂直に立設された、車幅方向に延在する板状の壁部材である。エアガイド７０は例えば樹脂製であってもよい。

図示した例では、エアガイド７０の上端部７１は、第２熱交換器２０の背面２６に近接するように屈曲されている。そのため、エアガイド７０の上方側における第２熱交換器２０との間の距離は、エアガイド７０の下方側における第２熱交換器２０との間の距離よりも小さい。これにより、エアガイド７０と第２熱交換器２０との間には、下方に開口した空間Ｓが形成されている。

空間Ｓは、空気取入口５から排出口６０までの導入外気の流路のうち、第２熱交換器２０から排出口６０までの流路を構成している。そのため、空間Ｓと凹部５２とは排出口６０を介して連通する。また、エアガイド７０は第２熱交換器２０から排出口６０までの導入外気の流路の、少なくとも車両後方側を画定する。そのため、矢印Ｃに示すように、第２熱交換器２０を通過した導入外気はエアガイド７０に案内されて下方へと流れ、排出口６０から排出される。なお、図示した例のように上端部７１を第２熱交換器２０に近接させることにより、エアガイド７０で空間Ｓの上方側を画定してもよい。

なお、エアガイド７０の形状、配置等は図示した例に限定されず、エンジンルーム１や第２熱交換器２０の形状、寸法等に応じて適宜設定することができる。例えば、エアガイド７０は第２熱交換器２０の車両後方において前傾する板状の部材であってもよい。

次に、実施形態に係る車両前部構造の作用効果について説明する。

（１）実施形態に係る車両前部構造は、車両Ｖの外部から外気を導入する空気取入口５と、空気取入口５から導入された導入外気に熱を放出する第１熱交換器１０と、空気取入口５と第１熱交換器１０との間で第１熱交換器１０よりも下方に配設された第２熱交換器２０と、を備え、第２熱交換器２０の前面２５は、空気取入口５の下端部６よりも上方に延在し、かつ、第１熱交換器１０に向けて上り勾配に傾斜している。

これにより、空気取入口５から導入された導入外気のうち、第２熱交換器２０を通過して加熱された外気が第１熱交換器１０に向けて流れるのを抑制できる。また、空気取入口５から導入された導入外気の一部は、第２熱交換器２０の前面２５によって車両後上方に向けて偏向され、第１熱交換器に案内される。そのため、第１熱交換器１０の通過風量を確保し、冷却効率を向上させることができる。

（２）実施形態に係る車両前部構造は、第１熱交換器１０及び第２熱交換器２０を下方から覆う車両Ｖのアンダーカバー５０を備え、第２熱交換器２０よりも車両後方におけるアンダーカバー５０の下面５１には、上方に向けて凹んだ凹部５２が形成されており、アンダーカバー５０の凹部５２を画成する凹壁部５３には、凹部５２に導入外気を排出する排出口６０が形成され、第２熱交換器２０は空気取入口５から排出口６０までの導入外気の流路に配設されていてもよい。

これにより、空気取入口５から導入された導入外気の一部は第２熱交換器２０を通過し、排出口６０から凹部５２に排出される。ここで、凹部５２に排出された導入外気は、アンダーカバー５０の下方を車両前方から流れてきた気流に引き込まれ、当該気流と共に、例えば車両後方に流れる。そのため、排出口６０近傍での乱流の発生等に起因する走行抵抗の増大を抑制することができる。更に、アンダーカバー５０の下方を流れる気流によって凹部５２には負圧が形成される。これにより、空気取入口５から導入された導入外気の一部がより確実に第２熱交換器２０を通過し、排出口６０から排出され易くなる。よって、第２熱交換器２０の通過風量を確保し、冷却効率を向上させることができる。また、第２熱交換器２０を通過して加熱された導入外気が第１熱交換器１０に流れるのを抑制し、第１熱交換器１０の冷却効率をより確実に向上させることができる。

なお、第２熱交換器２０の車両後方には、空気取入口５から排出口６０までの導入外気の流路のうち、第２熱交換器２０から排出口６０までの流路の車両後方側を画定するエアガイド７０が配設されていてもよい。

これにより、第２熱交換器２０を通過した導入外気が車両後方に流れるのを抑制し、当該導入外気をより確実に排出口６０に案内することができる。更に、第２熱交換器２０と排出口６０との間の空間Ｓに負圧をより確実に形成することができる。そのため、空気取入口５から導入された導入外気をより確実に第２熱交換器２０を通過させ、排出口６０から排出することができる。よって、第２熱交換器２０の通過風量を確保し、冷却効率を向上させることができる。

以上の説明では、乗用車を例にとって実施形態に係る車両前部構造の構成を説明したが、これに限定されない。実施形態に係る車両前部構造は、例えばバン等の商用車に用いられてもよい。

Ｖ 車両
５ 空気取入口
６ 下端部
１０ 第１熱交換器
２０ 第２熱交換器
２５ 前面
５０ アンダーカバー
５１ 下面
５２ 凹部
５３ 凹壁部
６０ 排出口

Claims (2)

1. 車両の外部から外気を導入する空気取入口と、
   前記空気取入口から導入された導入外気に熱を放出する第１熱交換器と、
   前記空気取入口と前記第１熱交換器との間で前記第１熱交換器よりも下方に配設された第２熱交換器と、
   を備え、
   前記第２熱交換器の前面は、前記空気取入口の下端部よりも上方に延在し、かつ、前記第１熱交換器に向けて上り勾配に傾斜している、車両前部構造。
2. 前記第１熱交換器及び前記第２熱交換器を下方から覆う前記車両のアンダーカバーを備え、
   前記第２熱交換器よりも車両後方における前記アンダーカバーの下面には、上方に向けて凹んだ凹部が形成されており、
   前記アンダーカバーの前記凹部を画成する凹壁部には、前記凹部に前記導入外気を排出する排出口が形成され、
   前記第２熱交換器は前記空気取入口から前記排出口までの前記導入外気の流路に配設されている、請求項１に記載の車両前部構造。
   

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