JP2023120524A - 内燃機関の保護構造 - Google Patents

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淳 中垣
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Abstract

Figure 2023120524000001
【課題】サイドメンバが燃料供給通路にぶつかるのを防止する。
【解決手段】エンジンルーム91において、内燃機関10は、左右のサイドメンバ98の間に位置している。内燃機関10は、気筒21Tが区画されているシリンダブロック21と、シリンダブロック21に固定され、気筒21Tに繋がる吸気ポート36及び排気ポート37が区画されているシリンダヘッドと、気筒21Tに燃料を供給するインジェクタ38と、インジェクタ38に接続しているデリバリパイプ60とを有する。デリバリパイプ60は、シリンダブロック21から視てサイドメンバ98側に位置している。デリバリパイプ60とサイドメンバ98との間にはプロテクタ70が位置している。プロテクタ70は、シリンダヘッドに固定されている。
【選択図】図1

Description

この発明は、内燃機関の保護構造に関する。
特許文献1には、所謂V型の内燃機関が開示されている。内燃機関は、シリンダブロック、クランクシャフト、2つの排気通路、及び2つの吸気通路を有する。シリンダブロックは、第1気筒群と第2気筒群とを有する。第1気筒群と第2気筒群は、クランクシャフトから上方に遠ざかるに従って互いに離れるように延びている。2つの排気通路は、第1気筒群と第2気筒群との間に位置している。一方、2つの吸気通路は、第1気筒群及び第2気筒群を挟んでこれら両気筒群の左右に位置している。
特開2002-097948号公報
特許文献1のようなV型の内燃機関は、車両のエンジンルームにおいて、クランクシャフトが車両の前後に沿うように配置されることが一般的である。この場合、第1気筒群と第2気筒群とがクランクシャフトに対して車両の左右に位置することになる。ここで、上記内燃機関のように吸気通路が両気筒群を挟んだ左右に位置する構造では、燃料を噴射するインジェクタ、及びインジェクタに接続する燃料供給通路も、両気筒群を挟んだ左右に位置することになる。
一方、エンジンルームの側部には、骨格部材であるサイドメンバが前後に延びている。したがって、エンジンルームに上記のように内燃機関を配置すると、燃料供給通路とサイドメンバとが向かい合うことになる。このような配置にある場合、車両に左右から衝突が生じたときに、サイドメンバが燃料供給通路にぶつかるおそれがある。
なお、上記のようなV型の内燃機関に限らず、燃料供給通路とサイドメンバとが向かい合うように配置される場合には、同様の課題が生じる。
上記課題を解決するための内燃機関の保護構造は、車両のエンジンルームにおいて左右のサイドメンバの間に配置される内燃機関の保護構造であって、前記内燃機関は、内部に気筒が区画されているシリンダブロックと、前記シリンダブロックに固定され、前記気筒に繋がる吸気ポート及び排気ポートが区画されているシリンダヘッドと、前記気筒に燃料を供給するインジェクタと、前記シリンダブロック及び前記シリンダヘッドの外部に位置するとともに前記インジェクタに接続している燃料供給通路とを有し、前記燃料供給通路は、前記シリンダブロックから視て、いずれか一方の前記サイドメンバ側に位置しており、前記燃料供給通路と前記一方のサイドメンバとの間に位置するプロテクタを有し、前記プロテクタは、前記シリンダブロック及び前記シリンダヘッドの少なくとも一方に固定されている。
上記構成では、サイドメンバと燃料供給通路との間にプロテクタが位置している。そのため、車両に左右から衝突が生じたときに、サイドメンバは、燃料供給通路にぶつかる前にプロテクタにぶつかる。このプロテクタの存在によって、サイドメンバと燃料供給通路とがぶつかることを回避できる。したがって、燃料供給通路の損傷を防止できる。
図1は、内燃機関を前から視た平面図である。 図2は、車両の前部の概略図である。 図3は、内燃機関を左から視た平面図である。 図4は、図3の4-4矢視断面図である。 図5は、プロテクタユニットの斜視図である。
以下、内燃機関の保護構造の一実施形態を、図面を参照して説明する。なお、本実施形態における上下前後左右は、車両の内部から視たときの上下前後左右を基準としている。また、以下では、例えば上方向側のことを単に上側と記載する。ここで、ある位置から視た上側とは、その位置を通る上下の軸線上のみならず、前後左右を含めてその位置よりも上に存在する全ての領域のことを指す。ここでは上方向を例にして説明したが、他の方向についても同様である。
<エンジンルームについて>
図2に示すように車両90は、エンジンルーム91を有する。エンジンルーム91は、車両90における前寄りの部分に位置している。エンジンルーム91は、車両90における左右の外壁であるフェンダパネル、車室との仕切りとなるダッシュパネル等で区画された空間である。
車両90は、ラジエータコアサポート95、及び2つのサイドメンバ98を有する。ラジエータコアサポート95は、エンジンルーム91の最前部に位置している。ラジエータコアサポート95は、エンジンルーム91内で左右に延びている。サイドメンバ98は、エンジンルーム91における左右の側部に1つずつ存在している。サイドメンバ98は、エンジンルーム91内で前後に延びている。サイドメンバ98は、全体としては四角の柱状である。サイドメンバ98の前端は、ラジエータコアサポート95に接続している。なお、厳密には、サイドメンバ98自体もエンジンルーム91の一部を区画している。
<内燃機関について>
車両90は、内燃機関10を有する。内燃機関10は、車両90の駆動源である。内燃機関10は、エンジンルーム91内に位置している。内燃機関10は、左右のサイドメンバ98の間に位置している。
図1に示すように、内燃機関10は、機関本体11及びクランクシャフト12を有する。機関本体11は、オイルパン24、シリンダブロック21、第1シリンダヘッド30A、及び第2シリンダヘッド30Bを有する。シリンダブロック21、第1シリンダヘッド30A、及び第2シリンダヘッド30Bの材料は、鋳鉄である。なお、以下では、第1シリンダヘッド30Aと第2シリンダヘッド30Bとを総称して説明するときは、これらを単にシリンダヘッドと記すとともに符号を省略する。
図示は省略するが、クランクシャフト12は、屈曲を繰り返しながら一方向に延びる公知の構造を有する。
オイルパン24は、四角の箱型である。オイルパン24は、機関本体11の各種部位を潤滑するオイルを貯留している。
シリンダブロック21は、オイルパン24から視て上側に位置している。シリンダブロック21は、基部22、第1バンク部23A、及び第2バンク部23Bを有する。
基部22は、四角の枠状である。基部22は、オイルパン24の上端に固定されている。基部22とオイルパン24とは、クランク室を区画している。クランク室は、クランクシャフト12を収容している。図2に示すように、クランクシャフト12の中心軸線12Cはエンジンルーム91を前後に延びている。
図1に示すように、第1バンク部23Aは、基部22から上側に向けて突出している。第2バンク部23Bも、基部22から上側に向けて突出している。クランクシャフト12の中心軸線12Cに沿う方向を向いて平面視したとき、第1バンク部23Aと第2バンク部23Bは、基部22から遠ざかるにしたがって互いに離れるように延びている。すなわち、クランクシャフト12の中心軸線12Cに沿う方向を向いて平面視したとき、第1バンク部23Aと第2バンク部23BとはV型の配置にある。第1バンク部23Aは、クランクシャフト12から視て左側に位置している。第2バンク部23Bは、クランクシャフト12から視て右側に位置している。第1バンク部23Aと第2バンク部23Bとが成す角度は概ね90度である。
第1バンク部23Aは、全体としては直方体状である。第1バンク部23Aは、3つの気筒21Tを有する。気筒21Tは、第1バンク部23Aに区画された空間であって、燃料を燃焼させるための空間である。気筒21Tは、円柱状である。気筒21Tの中心軸線は、第1バンク部23Aが基部22から突出する方向に延びている。気筒21Tの下端は、クランク室に開口している。気筒21Tの上端は、第1バンク部23Aの上端面で開口している。第1バンク部23Aの上端面とは、第1バンク部23Aが基部22から突出している方向の先端の面である。図2に示すように、3つの気筒21Tは、クランクシャフト12の中心軸線12Cに沿って並んでいる。これらの3つの気筒21Tは、第1気筒群を構成している。なお、図1では、3つの気筒21Tのうち、最前部に位置する気筒21Tのみを示している。この点、後述する吸気ポート36、排気ポート37、及びインジェクタ38についても同様である。
図1に示すように、第2バンク部23Bは、第1バンク部23Aと左右対称な構成にある。すなわち、第2バンク部23Bは、3つの気筒21Tを有する。第2バンク部23Bの気筒21Tの構成は、第1バンク部23Aの気筒21Tと左右対称である点を除いて第1バンク部23Aのものと同じであるため詳細は割愛する。第2バンク部23Bの3つの気筒21Tは、第2気筒群を構成している。第1バンク部23Aと第2バンク部23BとがV型の配置である結果として、第1気筒群と第2気筒群とはV型の配置にある。
第1シリンダヘッド30Aは、シリンダブロック21の第1バンク部23Aから視て左斜め上に位置している。第1シリンダヘッド30Aは、全体としては直方体状である。第1シリンダヘッド30Aにおける6つの面のうちの一つは、シリンダブロック21の第1バンク部23Aの上端面と向かい合っている。以下では、この面を、第1シリンダヘッド30Aの下端面、下端面とは反対側の面を上端面と呼称する。第1シリンダヘッド30Aの下端面は、第1バンク部23Aの上端面に固定されている。第1シリンダヘッド30Aは、3つの吸気ポート36を有する。吸気ポート36は、第1バンク部23Aの気筒21T毎に設けられている。吸気ポート36は、第1シリンダヘッド30Aに区画された通路であって、気筒21Tに吸気を導入するための通路である。吸気ポート36の第1端は、気筒21Tに開口している。すなわち、吸気ポート36は、気筒21Tに繋がっている。第1シリンダヘッド30Aにおける上端面と下端面とを除いた4つの面を側面としたとき、吸気ポート36の第2端は、第1シリンダヘッド30Aにおける、左側を向いた側面(以下、左側面と記す。)31で開口している。上記のとおり、第1シリンダヘッド30Aにおいて吸気ポート36は3つある。これら3つの吸気ポート36は、クランクシャフト12の中心軸線12Cに沿って並んでいる。
第1シリンダヘッド30Aは、3つの排気ポート37を有する。排気ポート37は、第1バンク部23Aの気筒21T毎に設けられている。排気ポート37は、第1シリンダヘッド30Aに区画された通路であって、気筒21Tから排気を排出するための通路である。排気ポート37の第1端は、気筒21Tに開口している。すなわち、排気ポート37は、気筒21Tに繋がっている。排気ポート37の第2端は、第1シリンダヘッド30Aにおける右側を向いた側面(以下、右側面と記す。)32で開口している。上記のとおり、第1シリンダヘッド30Aにおいて排気ポート37は3つある。これら3つの排気ポート37は、クランクシャフト12の中心軸線12Cに沿って並んでいる。
第2シリンダヘッド30Bは、シリンダブロック21の第2バンク部23Bから視て右斜め上に位置している。第2シリンダヘッド30Bは、第1シリンダヘッド30Aと左右対称な構成にある。すなわち、第2シリンダヘッド30Bは、シリンダブロック21の第2バンク部23Bに固定されているとともに、第2バンク部23Bの気筒21T毎の吸気ポート36及び排気ポート37を有する。なお、第2シリンダヘッド30Bの吸気ポート36及び排気ポート37の構成は、第1シリンダヘッド30Aのものと左右対称な点を除いて同じであるため詳細を割愛する。
<吸気系及び排気系について>
内燃機関10における吸気系及び排気系について説明する。なお、これら吸気系及び排気系は、クランクシャフト12から視て第1バンク部23A側と第2バンク部23B側とで対称になっている。そのため、以下では、第1バンク部23A側のものについて説明し、第2バンク部23B側のものについては第1バンク部23A側と同一の符号を付すことで重複する説明を省略する。
内燃機関10は、過給機40、上流側吸気通路41、下流側吸気通路42、吸気マニホールド50、排気マニホールド59、及び排気通路45を有する。これらの部材は全て、機関本体11の外部に位置している。
過給機40は、排気の流れを利用して吸気を過給する排気駆動式である。過給機40は、第1シリンダヘッド30Aと第2シリンダヘッド30Bとの間であって、第1シリンダヘッド30Aに寄った位置にある。過給機40は、コンプレッサハウジングと、タービンハウジングとを有する。コンプレッサハウジングは、吸気を圧送するためのコンプレッサホイールを収容している。タービンハウジングは、排気の流れを利用して回転するタービンホイールを収容している。これらコンプレッサホイールとタービンホイールは、一体回転する。
上流側吸気通路41は、外部から吸気を導入するための通路である。すなわち、上流側吸気通路41の第1端は、外部に開口している。上流側吸気通路41の第2端は、過給機40におけるコンプレッサハウジングの入口に接続している。下流側吸気通路42は、過給機40で過給された吸気を下流側へと流通させる通路である。すなわち、下流側吸気通路42の第1端42Fは、過給機40におけるコンプレッサハウジングの出口に接続している。図示は省略するが、下流側吸気通路42の途中には、吸気を冷却するインタークーラ、吸気の流量を調整するスロットルバルブ等が存在している。下流側吸気通路42の第2端42Gは、吸気マニホールド50に接続している。なお、図1では、下流側吸気通路42の径を上流側吸気通路41及び排気通路45の径よりも小さく図示しているが、これは便宜上のものである。また、下流側吸気通路42の途中部分の図示を省略している。
吸気マニホールド50は、第1シリンダヘッド30Aにおける3つの吸気ポート36に吸気を分配するための通路である。吸気マニホールド50は、第1シリンダヘッド30Aの左側面31に固定されている。吸気マニホールド50は、3つの吸気ポート36のそれぞれの第2端と連通している。
排気マニホールド59は、第1シリンダヘッド30Aにおける3つの排気ポート37からの排気を合流させる通路である。排気マニホールド59は、第1シリンダヘッド30Aの右側面32に固定されている。排気マニホールド59は、3つの排気ポート37のそれぞれの第2端と連通している。排気マニホールド59は、過給機40におけるタービンハウジングの入口に接続している。
排気通路45は、外部に排気を排出するための通路である。排気通路45の第1端は、過給機40におけるタービンハウジングの出口に接続している。排気通路45は、第1シリンダヘッド30Aと第2シリンダヘッド30Bとの間から後へ延びている。排気通路45の第2端は、外部に開口している。
<吸気マニホールドについて>
図4に示すように、吸気マニホールド50は、吸気が流通するとともに吸気を各吸気ポート36に分配する本体部51と、本体部51を第1シリンダヘッド30Aの左側面31に取り付けるための取り付け部52とを有する。本体部51は、角筒状である。本体部51は、クランクシャフト12の中心軸線12Cに沿って延びている。本体部51は、第1シリンダヘッド30Aの左側面31の前端と後端との間の概ね全範囲に及んでいる。取り付け部52は、板状である。取り付け部52は、本体部51の外面の一部から張り出している。取り付け部52は、本体部51の中心軸線に沿って延びている。取り付け部52は、本体部51におけるその中心軸線に沿う方向の一部の範囲に設けられている。取り付け部52は、本体部51から視て上側に位置しているとともに、左側面31と向かい合っている。第1シリンダヘッド30Aに対する取り付け部52の固定構造は後述する。なお、吸気マニホールド50が位置する高さは、サイドメンバ98が存在する上下範囲内である。
<燃料供給系について>
吸気系及び排気系と同様、燃料供給系も、クランクシャフト12から視て第1バンク部23A側と第2バンク部23B側とで対称になっている。そのため、以下では、第1バンク部23A側のものについて説明し、第2バンク部23B側のものについては第1バンク部23A側と同一の符号を付すことで重複する説明を省略する。
図3に示すように、内燃機関10は、燃料供給系として、燃料タンク69、中間通路68、デリバリパイプ60、及び3つのインジェクタ38を有する。燃料タンク69、中間通路68、及びデリバリパイプ60は、機関本体11の外部に位置している。インジェクタ38の配置は後述する。
燃料タンク69は、燃料を貯留している。中間通路68は、燃料タンク69とデリバリパイプ60とを接続している。デリバリパイプ60は、3つのインジェクタ38に燃料を供給する通路である。デリバリパイプ60は、円筒状である。なお、中間通路68及びデリバリパイプ60は、いずれも燃料供給通路である。図1に示すように、デリバリパイプ60は、第1シリンダヘッド30Aの左側面31近傍に位置している。デリバリパイプ60は、左側面31から少し離れた位置で、図示しない固定構造によって左側面31に対して固定されている。デリバリパイプ60は、クランクシャフト12の中心軸線12Cに沿って延びている。デリバリパイプ60は、吸気マニホールド50から視て上側に位置している。ここで、機関本体11がV型である構造上、第1シリンダヘッド30Aの左側面31は、シリンダブロック21から視て左側に位置している。したがって、この左側面31に固定されているデリバリパイプ60は、シリンダブロック21から視て左側に位置している。また、シリンダブロック21から視て左側には、エンジンルーム91における左の側部に位置するサイドメンバ98が位置している。つまり、デリバリパイプ60は、シリンダブロック21から視て、左のサイドメンバ98側に位置している。なお、デリバリパイプ60が位置する高さは、サイドメンバ98が存在する上下範囲内である。
図3に示すように、3つのインジェクタ38は、クランクシャフト12の中心軸線12C、すなわち図3における前後に沿って並んでいる。インジェクタ38は、気筒毎に設けられている。図1に示すように、インジェクタ38は、直線状に延びた棒形状である。インジェクタ38は、第1シリンダヘッド30Aの内部に位置している部分と、外部に位置している部分とを有する。インジェクタ38における、第1シリンダヘッド30Aの外部に位置している部分は、第1シリンダヘッド30Aの左側面31から突出している。インジェクタ38における、第1シリンダヘッド30Aの外部に位置している部分の先端は、デリバリパイプ60に接続している。インジェクタ38における、第1シリンダヘッド30Aの外部に位置している部分全体は、デリバリパイプ60から視て右側に位置している。インジェクタ38における、第1シリンダヘッド30Aの内部に位置している部分は、対応する気筒21Tの吸気ポート36に至っている。インジェクタ38は、デリバリパイプ60から供給される燃料を、吸気ポート36を介して気筒21Tに供給する。
<プロテクタ>
内燃機関10は、その付属品として2つのプロテクタユニット80を有する。プロテクタユニット80は、デリバリパイプ60を保護するためのものである。2つのプロテクタユニット80のうちの一方は第1シリンダヘッド30Aに固定されており、他方は第2シリンダヘッド30Bに固定されている。2つのプロテクタユニット80の構成は同じである。
図5に示すように、プロテクタユニット80は、プロテクタ70、3つの第1ボス77P、及び3つの第2ボス77Qを有する。なお、以下では、第1ボス77Pと第2ボス77Qとを総称して説明するときは、これらを単にボスと記すとともに符号を省略する。
プロテクタ70及びボスは、一体成形物である。プロテクタ70及びボスの材料は、鋳鉄である。
プロテクタ70は、板状である。プロテクタ70は、扁平ではなく、途中で屈曲している。詳細には、プロテクタ70は、第1部71と第2部72とを有する。第1部71は、長方形の扁平な板状である。第2部72も長方形の扁平な板状である。第1部71と第2部72とは、概ね同寸法である。第1部71における2つの長辺のうちの一方と、第2部72における2つの長辺のうちの一方とは互いに接続している。第2部72は、第1部71と面一ではなく、第1部71に対して傾斜している。すなわち、第2部72は、第1部71と面一の仮想平面に対して鋭角で起き上がった配置にある。以下では、板状であるプロテクタ70の表裏両面のうち、第1部71と第2部72とが成す角度が小さいほうの面を屈曲の内側の面70Kと呼称し、それとは反対側の面を屈曲の外側の面70Lと呼称する。また、第1部71における第2部72と接続している長辺とは反対側の長辺をプロテクタ70の第1辺70Pと呼称する。また、第2部72における、第1部71と接続している長辺とは反対側の長辺をプロテクタ70の第2辺70Qと呼称する。なお、第1辺70P及び第2辺70Qは、デリバリパイプ60の長さよりも短い。
ボスは、円筒状である。ボスは、プロテクタ70における屈曲の内側の面70Kから突出している。3つの第1ボス77Pは、プロテクタ70の第1辺70P近傍に位置している。3つの第1ボス77Pは、第1辺70Pに沿って並んでいる。第1ボス77Pは、第1辺70Pの両端と中央近傍とに1つずつ存在している。3つの第2ボス77Qは、プロテクタ70の第2辺70Q近傍に位置している。3つの第2ボス77Qは、プロテクタ70の第2辺70Qに沿って並んでいる。第2ボス77Qは、第2辺70Qの両端と中央近傍とに1つずつ存在している。
<プロテクタの配置及び固定構造について>
図1に示すように、プロテクタユニット80の配置、及びプロテクタユニット80のシリンダヘッドに対する固定構造は、クランクシャフト12から視て第1バンク部23A側と第2バンク部23B側とで対称になっている。そのため、以下では、第1バンク部23A側のものについて説明し、第2バンク部23B側のものについては第1バンク部23A側と同一の符号を付すことで重複する説明を省略する。
プロテクタユニット80は、次のような配置のもと、第1シリンダヘッド30Aに固定されている。図4に示すように、プロテクタ70は、デリバリパイプ60を挟んで第1シリンダヘッド30Aの左側面31とは反対側に位置している。プロテクタ70における、屈曲の内側の面70Kは、デリバリパイプ60からやや離れた位置でデリバリパイプ60と向かい合っている。プロテクタ70の第1辺70P及び第2辺70Qは、クランクシャフト12の中心軸線12Cに沿って延びている。図3及び図4に示すように、プロテクタ70は、デリバリパイプ60を上下に跨いでいる。すなわち、プロテクタ70の第1辺70Pは、デリバリパイプ60から視て下側に位置している。プロテクタ70の第2辺70Qは、デリバリパイプ60から視て上側に位置している。図4に示すように、プロテクタ70の第1部71は、第1シリンダヘッド30Aの左側面31と概ね平行である。プロテクタ70の第2部72は、上方向へ延びている。プロテクタ70の第2部72は、デリバリパイプ60から視て左方向、すなわちデリバリパイプ60の真横に位置している。プロテクタ70の第2部72は、吸気マニホールド50の本体部51の最左端から視て左側に位置している。
第1ボス77Pは、プロテクタ70から第1シリンダヘッド30Aの左側面31へ向けて突出している。3つの第1ボス77Pは、デリバリパイプ60から視て下側に位置している。3つの第1ボス77Pは、吸気マニホールド50における本体部51から上側へ張り出した上記取り付け部52と向かい合う位置にある。そして、3つの第1ボス77Pの先端は、取り付け部52に面接触している。そして、取り付け部52は、第1シリンダヘッド30Aの左側面31と面接触している。つまり、3つの第1ボス77Pは、第1シリンダヘッド30Aの左側面31との間に取り付け部52を挟んでいる。3つの第1ボス77Pには、個々にボルトZが貫通している。ボルトZは、プロテクタ70に対して左側から、つまりプロテクタ70における屈曲の外側の面70Lから第1シリンダヘッド30Aに向けて挿通してある。ボルトZは、プロテクタ70、第1ボス77P、及び吸気マニホールド50の取り付け部52を貫通して、第1シリンダヘッド30Aに設けられたボルト孔Hに至っている。ボルトZは、これらプロテクタ70、第1ボス77P、及び取り付け部52を第1シリンダヘッド30Aに固定している。なお、吸気マニホールド50は、上記取り付け部52以外にも、第1シリンダヘッド30Aに対する取り付け用の部位を有し、それらの部位によっても第1シリンダヘッド30Aに固定されている。
第2ボス77Qは、第1ボス77Pと同様、プロテクタ70から第1シリンダヘッド30Aの左側面31へ向けて突出している。3つの第2ボス77Qは、デリバリパイプ60から視て上側に位置している。これらの3つの第2ボス77Qの先端は、第1シリンダヘッド30Aの左側面31に接触している。3つの第2ボス77Qには、個々にボルトZが貫通している。ボルトZは、プロテクタ70における屈曲の外側の面70Lから挿通してある。ボルトZは、プロテクタ70及び第2ボス77Qを貫通して、第1シリンダヘッド30Aに設けられたボルト孔Hに至っている。ボルトZは、プロテクタ70及び第2ボス77Qを第1シリンダヘッド30Aに固定している。
上記のようなプロテクタユニット80の配置及び固定構造の結果として、プロテクタ70は、デリバリパイプ60を挟んで第1シリンダヘッド30Aの左側面31とは反対側でデリバリパイプ60を上下に跨ぐようにして固定されている。上記のとおり、デリバリパイプ60が位置する高さは、サイドメンバ98が存在する上下範囲内である。つまり、プロテクタ70は、デリバリパイプ60と、エンジンルーム91における左の側部に位置するサイドメンバ98との間に位置している。
<実施形態の作用>
いま、車両90の前部において左側から衝突があったものとする。そして、図4の矢印Uで示すように、サイドメンバ98が機関本体11に向けて右側へ動いたものとする。このとき、サイドメンバ98は、第1シリンダヘッド30Aに固定されているプロテクタ70にぶつかる。ここで、プロテクタ70及びそれを支持しているボスは、鋳鉄でできていることから剛性が高い。また、ボスを支持している第1シリンダヘッド30Aも剛性が高い。したがって、サイドメンバ98が右側へ動こうとしても、当該サイドメンバ98はプロテクタ70にぶつかって以降は、右側への移動が強く規制される。そのため、サイドメンバ98は、プロテクタ70から視て右側に位置しているデリバリパイプ60、さらにはその右側に位置しているインジェクタ38にはぶつかり難い。また、上記のとおり、吸気マニホールド50は、プロテクタ70の第2部72から視て右側に位置している。そのため、サイドメンバ98は、吸気マニホールド50にもぶつかり難い。
なお、上の説明では、車両90に対して左側から衝突があった場合を例としたが、車両90に対して右側から衝突があった場合も第2シリンダヘッド30Bに固定されているプロテクタ70が同様に機能する。すなわち、プロテクタ70は、サイドメンバ98の移動を規制する。
<実施形態の効果>
(1)本実施形態の機関本体11はV型である。この場合、第1シリンダヘッド30Aと第2シリンダヘッド30Bとの間のスペースが大きくなる。特に、本実施形態のように、第1バンク部23Aと第2バンク部23Bとの成す角度が概ね90度である場合、上記のスペースは相当に大きくなる。ここで、内燃機関10の高い出力を得るためには、体格の大きい過給機40を採用して過給圧を向上させるのが有効である。そこで、本実施形態の内燃機関10は、上記スペースに過給機40を配置する構成を採用している。そして、それに合わせて、排気ポート37を、シリンダヘッドにおける機関本体11の内寄りに設けている。
排気ポート37を機関本体11の内寄りに設ける場合、吸気ポート36をシリンダヘッドにおける機関本体11の外寄りに設けることになる。そして、それに付随して、吸気ポート36に燃料を噴射するインジェクタ38を、シリンダヘッドにおける機関本体11の外寄りに設けることになる。それに伴い、インジェクタ38に燃料を供給するデリバリパイプ60を、シリンダヘッドにおける外寄りの側面に配置することになる。また、吸気ポート36に吸気を導入する吸気マニホールド50も、シリンダヘッドにおける外寄りの側面に配置することになる。なお、ここでいう外寄りの側面とは、例えば第1シリンダヘッド30Aであれば上記の左側面31のことである。
機関本体11がV型である構造上、シリンダヘッドは、エンジンルーム91における外寄りに位置する。そして、シリンダヘッドにおける上記外寄りの側面は、サイドメンバ98のかなり近くに位置する。したがって、この外寄りの側面に固定されているデリバリパイプ60及び吸気マニホールド50は、サイドメンバ98のかなり近くに位置する。こうした配置では、車両90に対する左右からの衝突に伴ってサイドメンバ98が機関本体11に向けて動いたときに次の懸念がある。すなわち、仮にサイドメンバ98の移動を阻止する構造部等が何も存在しなければ、サイドメンバ98がデリバリパイプ60及び吸気マニホールド50にぶつかる可能性が高い。サイドメンバ98がデリバリパイプ60及び吸気マニホールド50にぶつかると、これらデリバリパイプ60及び吸気マニホールド50が損傷するおそれがある。デリバリパイプ60が損傷した場合には、燃料が漏れるおそれがある。
そこで、本実施形態では、デリバリパイプ60とサイドメンバ98との間にプロテクタ70を配置している。この位置にプロテクタ70が存在することで、車両90に対する左右からの衝突に伴ってサイドメンバ98が機関本体11に向けて動いたときに、サイドメンバ98はデリバリパイプ60にぶつかる前にプロテクタ70にぶつかる。したがって、プロテクタ70の存在によって、サイドメンバ98がデリバリパイプ60にぶつかることを回避できる。そのため、デリバリパイプ60の損傷を防止できる。また、上記作用に記載したとおり、プロテクタ70と吸気マニホールド50との位置関係上、サイドメンバ98は、吸気マニホールド50にもぶつかり難い。したがって、吸気マニホールド50の損傷も防止できる。
(2)本実施形態では、プロテクタ70を支持する第1ボス77Pと、吸気マニホールド50の取り付け部52とを共通のボルトZで固定している。このようにして、ボルトZを兼用することで、次のことが可能になる。すなわち、元々は吸気マニホールド50をシリンダヘッドに固定するために設けられていたシリンダヘッドのボルト孔Hを利用して、吸気マニホールド50のみならず、プロテクタ70をシリンダヘッドに固定できる。したがって、デリバリパイプ60を保護すべくプロテクタ70を設ける構成を採用するにあたって、シリンダヘッドに新たに設ける構造を最小限に抑えることができる。また、ボルトZを兼用することで、利用するボルトZの数を抑えることができる。そのため、デリバリパイプ60を保護すべくプロテクタ70を設ける構成を採用するにあたっての部品点数の増加及びコストアップを最小限に抑えることができる。
<変更例>
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記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。
・プロテクタ70の材料は、上記実施形態の例に限定されない。プロテクタ70の材料がどのような材料であっても、プロテクタ70が存在しない場合に比較すれば、車両90に対する衝突があった際に、その衝突に伴うサイドメンバ98の移動を抑制することができる。
・上記変更例と同様、ボスの材料は、上記実施形態の例に限定されない。
・プロテクタ70とボスとで材料が異なっていてもよい。
・プロテクタ70に一体にボスを設けるのではなく、シリンダヘッドにボスを設けてもよい。すなわち、シリンダヘッドからボスを突出させてもよい。デリバリパイプ60とサイドメンバ98との間でプロテクタ70を支持できるのであれば、ボスの構成は上記実施形態の例から変更可能である。
・ボスは2分割してあってもよい。つまり、プロテクタ70に設けられたボスと、シリンダヘッドから突出したボスとを接続することで一つながりのボスを構成してもよい。
・複数のボスのうちの一部をプロテクタ70に設け、残りをシリンダヘッドに設けてもよい。例えば、第1ボス77Pをプロテクタ70と一体に設け、第2ボス77Qをシリンダヘッドから突出させてもよい。
・ボスの数、配置、及び形状は、上記実施形態の例に限定されない。上記のとおり、ボスは、デリバリパイプ60とサイドメンバ98との間でプロテクタ70を支持できればよい。例えば、ボスは角筒状でもよい。
・プロテクタ70の形状は、上記実施形態の例に限定されない。プロテクタ70は、湾曲していてもよいし、当該プロテクタ70全体が扁平であってもよい。また、プロテクタ70は、板状でなくてもよい。プロテクタ70は、例えば、ブロック状の塊でもよい。プロテクタ70は、デリバリパイプ60とサイドメンバ98との間に位置し、車両90に対する衝突に伴ってサイドメンバ98がプロテクタ70にぶつかった際に、サイドメンバ98の移動を抑制できればよい。
・プロテクタ70の配置は、上記実施形態の例に限定されない。例えば、上記変更例のようにプロテクタ70の形状を変更することに伴って、プロテクタ70の配置が上記実施形態の例とは異なることもあり得る。その場合でも、プロテクタ70は、デリバリパイプ60とサイドメンバ98との間の何処かに存在していればよい。そして、上記のとおり、サイドメンバ98の移動を抑制できればよい。なお、デリバリパイプ60からサイドメンバ98へと仮想直線を引いたとき、プロテクタ70がその仮想直線に交差するのであれば、デリバリパイプ60とサイドメンバ98との間に存在しているといえる。
・プロテクタ70と吸気マニホールド50との位置関係は、上記実施形態の例に限定されない。プロテクタ70の第2部72が、吸気マニホールド50から視てエンジンルーム91の外寄りに位置することは必須ではない。また、内燃機関10のレイアウトによってはデリバリパイプ60が吸気マニホールド50から相当に離れた位置にあったり、後述のようにプロテクタ70が保護する対象がデリバリパイプ60以外であったりすることもある。これらのことに伴って、プロテクタ70が吸気マニホールド50から相当に離れた位置に配置されても構わない。この場合でも、プロテクタ70は、デリバリパイプ60等の燃料供給通路を保護できればよい。なお、プロテクタ70が吸気マニホールド50から相当に離れた位置に配置される場合、プロテクタ70と吸気マニホールド50とでボルト孔Hを兼用せず、それぞれ専用のものを設ければよい。ボルトZについても同様である。
・プロテクタ70の個数は、上記実施形態の例に限定されない。つまり、第1シリンダヘッド30Aに複数のプロテクタ70を設けてもよい。第2シリンダヘッド30Bについても同様である。第1シリンダヘッド30Aと第2シリンダヘッド30Bとでプロテクタ70の数が異なっていてもよい。
・シリンダヘッドの材料は、上記実施形態の例に限定されない。シリンダヘッドの材料は、例えばアルミニウム合金でもよい。内燃機関10の一部としてシリンダヘッドが適切に機能する上で必要な剛性を確保できていればよい。シリンダブロック21についても同様である。シリンダヘッドとシリンダブロック21とで材料が異なっていてもよい。
・プロテクタ70が保護する対象は、デリバリパイプ60に限らない。燃料タンク69からデリバリパイプ60へと至る途中の部分である中間通路68をプロテクタ70で保護してもよい。シリンダブロック21から視てサイドメンバ98側に位置していてサイドメンバ98と向かい合う位置にある燃料供給通路であれば、サイドメンバ98がぶつかるおそれがある。そのような燃料供給通路とサイドメンバ98との間にプロテクタ70を配置すれば、プロテクタ70によってその燃料供給通路を保護できる。
・プロテクタ70を固定する対象は、シリンダブロック21でもよい。プロテクタ70で保護する対象となる燃料供給通路の位置に合わせて、プロテクタ70を固定する対象を定めればよい。剛性の高いシリンダブロック21にプロテクタ70を固定するのであれば、シリンダヘッドにプロテクタ70を固定した場合と同様の効果を得ることができる。
・プロテクタ70をシリンダブロック21とシリンダヘッドとの双方に対して固定してもよい。
・プロテクタ70の適用対象となる内燃機関の構成は、上記実施形態の例に限定されない。例えば、上記内燃機関10において、第1バンク部23Aと第2バンク部23Bとが成す角度は90度よりも相応に小さくてもよい。また、排気駆動式の過給機40に代えて電動式の過給機を採用したり、過給機そのものを廃止したりしてもよい。これらの構成の変更に応じて内燃機関10の全体構成が変わった場合でも、燃料タンク69からインジェクタ38に至る途中の燃料供給通路がサイドメンバ98と向かい合う配置になっているのであれば、プロテクタ70は有効である。すなわち、その燃料供給通路とサイドメンバ98との間にプロテクタ70を配置すれば、プロテクタ70によってその燃料供給通路を保護できる。また、機関本体はV型でなくてもよい。機関本体がV型ではない構成であっても、燃料タンクからインジェクタに至る途中の燃料供給通路がサイドメンバと向かい合うことはあり得る。この燃料供給通路を保護する上でプロテクタは有効である。内燃機関は、シリンダブロックと、シリンダブロックに固定されているシリンダヘッドと、気筒に燃料を供給するインジェクタと、シリンダブロック及びシリンダヘッドの外部に位置するとともにインジェクタに接続している燃料供給通路とを有していればよい。
10…内燃機関
11…機関本体
21…シリンダブロック
21T…気筒
30A…第1シリンダヘッド
30B…第2シリンダヘッド
36…吸気ポート
37…排気ポート
38…インジェクタ
60…デリバリパイプ
70…プロテクタ
80…プロテクタユニット
90…車両
91…エンジンルーム
98…サイドメンバ

Claims (1)

  1. 車両のエンジンルームにおいて左右のサイドメンバの間に配置される内燃機関の保護構造であって、
    前記内燃機関は、内部に気筒が区画されているシリンダブロックと、前記シリンダブロックに固定され、前記気筒に繋がる吸気ポート及び排気ポートが区画されているシリンダヘッドと、前記気筒に燃料を供給するインジェクタと、前記シリンダブロック及び前記シリンダヘッドの外部に位置するとともに前記インジェクタに接続している燃料供給通路とを有し、
    前記燃料供給通路は、前記シリンダブロックから視て、いずれか一方の前記サイドメンバ側に位置しており、
    前記燃料供給通路と前記一方のサイドメンバとの間に位置するプロテクタを有し、
    前記プロテクタは、前記シリンダブロック及び前記シリンダヘッドの少なくとも一方に固定されている
    内燃機関の保護構造。
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