JP2594973Y2

JP2594973Y2 - 過給機付エンジンの走行風制御装置

Info

Publication number: JP2594973Y2
Application number: JP1993052690U
Authority: JP
Inventors: 猛金井
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1993-09-29
Filing date: 1993-09-29
Publication date: 1999-05-24
Anticipated expiration: 2008-09-29
Also published as: JPH0725229U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、自動車等の車両の空冷
式インタークーラを備えた過給機付エンジンにおいて走
行風を制御する走行風制御装置に関し、詳しくは、イン
タークーラを冷却する走行風の有効利用に関する。

【０００２】

【従来の技術】過給機付エンジンにおいて空冷式のイン
タークーラを備えたものでは、車体のエンジンルーム内
の所定の位置にインタークーラが配置され、ターボ過給
機による圧縮空気を走行風により冷却するように車載さ
れる。一方、エンジンルーム内ではエンジン本体に付随
して発熱源のターボ過給機が１個または２個配設される
が、これらインタークーラ、ターボ過給機等は、限られ
たスペースのエンジンルーム内で熱的に充分な距離を保
って配置することはできない。このため上述のインター
クーラ冷却用走行風等を有効利用して、ターボ過給機等
の発熱源の冷却を促進することが望まれる。

【０００３】従来、上記空冷式インタークーラを備えた
過給機付エンジンに関しては、例えば実開昭６０−１５
９２８号公報、実開平３−８２８３３号公報の先行例が
ある。これら先行例において、インタークーラをエンジ
ン本体の横または前で、ターボ過給機とは無関係な配置
関係でエンジンルーム内の前方に配置し、車体前方から
の走行風を導風ダクトによりインタークーラに導くこと
が示されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】ところで、上記先行例
のものにあっては、車体前方からの走行風によりインタ
ークーラを冷却する方式であり、インタークーラを通過
した走行風はそのまま排出するように構成されるので、
インタークーラ冷却用走行風が有効利用されていない。
またターボ過給機はエンジンルーム内の走行風で自然冷
却する構成であるから、充分な冷却効果を得ることがで
きない。

【０００５】本考案は、上記事情に鑑み、インタークー
ラ冷却用走行風を有効利用して、ターボ過給機等の冷却
を促進することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本考案は、縦置き配置されるエンジン本体の直後方にタ
ーボ過給機が配置され、ターボ過給機の上方に空冷式イ
ンタークーラが、ボンネットのエアスクープから導入す
る走行風で冷却するように配置される過給機付エンジン
において、インタークーラの前方下部に導風板を、イン
タークーラを通過した走行風をターボ過給機側に導くよ
うに設けることを特徴とする。

【０００７】

【作用】上記構成による本考案では、車両走行時に車体
のボンネットのエアスクープから導入する走行風が過給
機付エンジンのインタークーラを通過して、インターク
ーラのターボ過給機による圧縮空気が効果的に冷却され
る。そしてインタークーラを冷却して通過した走行風は
下方の四方に流れるが、インタークーラの前方下部の導
風板によりターボ過給機側に導かれ、これによりインタ
ークーラを通過した走行風により更にターボ過給機等も
冷却が促進される。

【０００８】

【実施例】以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明
する。図１ないし図３において、車両用エンジンとし
て、水平対向式エンジンに２個のターボ過給機を付設し
た過給機付エンジンの構成と、車載状態について説明す
る。先ず、符号１は車体であり、車体１の前方がトーボ
ード２でエンジンルーム３と車室４に仕切られる。そし
てエンジンルーム３の内部に過給機付エンジン２０とク
ラッチ、変速機、フロントディファレンシャル装置１１
を備えたパワーユニット１０とが、縦置き配置で結合し
て搭載され、フロントディファレンシャル装置１１から
車軸装置１２を介して前輪１３に伝動構成される。

【０００９】過給機付エンジン２０は水平対向式エンジ
ンのエンジン本体２１を有し、このエンジン本体２１は
クランクケース２２の左右バンクＬ，Ｒにシリンダヘッ
ド２３，２４を水平に結合して、薄くて短縮に構成され
る。そこでこのエンジン本体形状を利用して、エンジン
本体２１の上部に複数気筒の吸気マニホールド４０，４
１が、端部を左右のシリンダヘッド２３，２４に連通す
るように湾曲して設置され、両吸気マニホールド４０，
４１の間にチャンバ４２が連結される。また左右のシリ
ンダヘッド２３，２４の下部に排気マニホールド２５，
２６が各別に取り出され、両排気マニホールド２５，２
６が連通管２７で連通される。

【００１０】こうして左右バンクＬ，Ｒで各別に排気系
が取り出されることで、左右バンクＬ，Ｒの直後におい
て、パワーユニット１０と干渉しない高さ位置、即ちエ
ンジン本体２１の直上方後部にそれぞれプライマリター
ボ過給機３５とセカンダリターボ過給機３６とが配設さ
れる。これら両ターボ過給機３５，３６は、いずれもブ
ロワ側を前にして車体前後方向に略水平に設置される。
またエンジン本体２１の下の低い部位の排気マニホール
ド２５と後方高所のプライマリターボ過給機３５を接続
するため、排気マニホールド２５が鋭角に屈曲形成さ
れ、この排気マニホールド２５が後ろ上りに傾斜して配
置される１本の排気管２８に集合してプライマリターボ
過給機３５のタービンハウジング３５ｃに連結される。

【００１１】右バンクＲでも同様に排気マニホールド２
６が排気管２９を介してセカンダリターボ過給機３６の
タービンハウジング３６ｃに連結される。こうして左右
バンクＬ，Ｒの排気系は、連通管２７で相互に連通さ
れ、且つ短い管長の管路でプライマリターボ過給機３５
とセカンダリターボ過給機３６とに各別に連通される。
そして両ターボ過給機３５，３６の排気側は、図３に示
すように、１本の排気管３０に集合して、触媒コンバー
タ３１やマフラー３２に連通される。

【００１２】吸気系について説明する。先ず、空冷式の
インタークーラ５０を有する。即ち、エンジンルーム３
内において短縮のエンジン本体２１とトーボード２との
間には、比較的広い空間があることから、インタークー
ラ５０が広い空冷面積を有する方形の箱形に形成され
る。またインタークーラ５０はボンネット５側からの走
行風で冷却する方式であり、このためインタークーラ５
０はエンジンルーム３内において両ターボ過給機３５，
３６の間のそれより高い位置、即ちボンネット５の近く
でボンネット５に沿うように前下がりに傾斜して設置さ
れる。そしてボンネット５においてはエアスクープ６
が、走行風を最適にインタークーラ５０に導入するよう
に形成される。一方、インタークーラ５０がボンネット
５の近傍の高所に配置され、このインタークーラ５０に
対して両ターボ過給機３５，３６がその下方に離れて配
置したレイアウトであるため、エアスクープ６による走
行風で両ターボ過給機３５，３６も冷却することが可能
になる。

【００１３】次いで吸気系の引回しについて説明する
と、右バンクＲ側にエアクリーナ４３が配置され、この
エアクリーナ４３がダクト４４を介して吸気管４５に連
結される。そして吸気管４５は右側の吸気マニホールド
４１の下を挿通してセカンダリターボ過給機３６のブロ
ワハウジング３６ｄの前端に、短い管長で連結される。
また吸気管４５の途中から分岐する他の吸気管４６が左
側に引回され、プライマリターボ過給機３５のブロワハ
ウジング３５ｄの前端に連結される。そして両ターボ過
給機３５，３６のブロワハウジング３５ｄ，３６ｄの側
部からそれぞれ吸気管４７，４８が、インタークーラ５
０の下を通って後方に延設され、その端部がインターク
ーラ５０の後端下部に連結される。一方、インタークー
ラ５０の前端の略中央が、スロットル弁５１を備えたス
ロットルボデー５２を介してチャンバ４２に直線的に連
結される。

【００１４】こうして吸気系は車体前部から両ターボ過
給機３５，３６を介して一旦後方へ引回し、更にその後
方から直線的にインタークーラ５０、スロットルボデー
５２を介して前方のチャンバ４２、吸気マニホールド４
０，４１に引回して構成される。

【００１５】図３において、過給機付エンジン２０の制
御系について説明する。先ず、プライマリターボ過給機
３５にはウエストゲート弁６０が設けられる。またセカ
ンダリターボ過給機３６はウエストゲート弁６１以外
に、タービン上流側に排気制御弁６２が、ブロワ下流側
に吸気制御弁６３が、ブロワ上下流をバイパスするリリ
ーフ通路６５に過給圧リリーフ弁６４がそれぞれ設けら
れる。これら各弁６０〜６４はアクチュエータ６０ａ〜
６４ａの空気圧により開閉して、２個のターボ過給機３
５，３６の作動個数を、運転、走行状態に応じて切換制
御するように構成される。

【００１６】続いて、エンジンルーム内に導入する走行
風の有効利用対策について説明する。先ず、水平なエン
ジン本体２１の形状によりエンジン本体２１の上部最前
列に３種類の補機として、オルタネータ７０、エアコン
のコンプレッサ７１及びパワステポンプ７２が、ラジエ
ータ８の背後で動弁系のベルトカバー７の上に露出して
横一列に配列される。これらオルタネータ７０、コンプ
レッサ７１及びパワステポンプ７２は、クランク軸９に
よりプーリ７３とベルト７４を介して作動するように結
合される。

【００１７】そこで車体前方から導入して上述の補機に
当たる走行風の有効利用として、オルタネータ７０、コ
ンプレッサ７１及びパワステポンプ７２に導風カバー７
５が被着される。この導風カバー７５は、左右のコンプ
レッサ７１とパワステポンプ７２を覆い、中央のオルタ
ネータ７０のみを露出すると共に周囲の走行風をオルタ
ネータ側に導き、オルタネータ７０を積極的に冷却する
ように形成される。

【００１８】またインタークーラ冷却用走行風の有効利
用として、図４に示すようにインタークーラ５０の前方
下部に導風板５５が取付けられる。ここで方形箱形のイ
ンタークーラ５０の前方下部では、右側は図２のように
吸気管４８が近接配置されるため、左側に取付けブラケ
ット５６が突設され、この取付けブラケット５６に導風
板５５が裏板５７とビス５８により下方に延びて取付け
られる。そして導風板５５は、図１のようにインターク
ーラ５０の下方空間において特に前方の吸気マニホール
ド４０と後方のプライマリターボ過給機３５との間に位
置して、インタークーラ５０を通過した走行風を有効に
プライマリターボ過給機３５に導くように配設される。

【００１９】次に、この実施例の作用について説明す
る。先ず、過給機付エンジン２０の運転時の例えばエン
ジン回転数の低い低速域では、排気制御弁６２と吸気制
御弁６３とが閉じて、過給圧リリーフ弁６４が開くよう
に制御される。そこでエンジン本体２１の左右バンク
Ｌ，Ｒの排気の全てが、排気マニホールド２５，２６、
連通管２７、排気管２８を介してプライマリターボ過給
機３５のみに流入してプライマリターボ過給機３５のみ
が過給作動する。このためプライマリターボ過給機３５
のブロワハウジング３５ｄのブロワの高速回転で、エア
クリーナ４３、ダクト４４、吸気管４６を介して空気が
吸入圧縮され、この圧縮空気がインタークーラ５０で冷
却して空気密度の大きいものになる。そして空気密度の
大きい圧縮空気は、スロットルボデー５２で流量調整さ
れ、チャンバ４２で左右に分割して吸気マニホールド４
０，４１を介し左右のシリンダヘッド２３，２４の各気
筒に供給される。こうして高い充填効率を得るように過
給され、これにより低速トルクの大きい出力特性が得ら
れる。

【００２０】次いで、エンジン回転数が上昇した中、高
速域では、逆に排気制御弁６２と吸気制御弁６３とが開
き、過給圧リリーフ弁６４が閉じるように制御される。
そこで左バンクＬの排気は排気マニホールド２５と排気
管２８とによりプライマリターボ過給機３５に流入し、
右バンクＲの排気は排気マニホールド２６と排気管２９
とによりセカンダリターボ過給機３６に流入して、両タ
ーボ過給機３５，３６が過給作動するように切換わる。
このため両ターボ過給機３５，３６のブロワハウジング
３５ｄ，３６ｄのブロワにより多量の空気が吸入圧縮さ
れ、この空気がインタークーラ５０で合流して冷却さ
れ、高い過給圧を有する多量の空気が連続して均一に得
られる。そしてこの多量の空気が同様に左右のシリンダ
ヘッド２３，２４に供給されて充填効率を更に増すよう
に過給され、これによりエンジン出力特性が一層増大し
たものになる。

【００２１】また上述のように過給機付エンジン２０が
運転して車両走行すると、エンジンルーム３の前方から
走行風が導入し、図１に示すように、一部の走行風Ｂが
ラジエータ８の上から横に広がってエンジン本体２１の
上方のボンネット５近くを矢印のように後方に流れる。
この場合にエンジン本体２１の上部最前列のコンプレッ
サ７１とパワステポンプ７２は導風カバー７５で覆われ
ることで、走行風Ｂはそれらに当たること無く後方にス
ムースに流れて、房内温度が低下される。一方、走行風
Ｂの一部は導風カバー７５の上に露出する中央のオルタ
ネータ７０に当たり、且つ周囲の走行風Ｂもオルタネー
タ７０側に導かれることで、オルタネータ７０が積極且
つ効率良く冷却される。そこで房内温度が高い場合に
も、オルタネータ７０自体の温度は低くなって発電効率
が高い状態に確保される。

【００２２】更に、車体１のボンネット５のエアスクー
プ６からも走行風Ａが矢印のようにエンジンルーム３内
に導入して、直ちにインタークーラ５０のコアに触れ
る。ここでインタークーラ５０はエアスクープ６の直後
に前下がりに傾斜して配置され、インタークーラ５０の
下には２本の吸気管４７，４８があるだけであるから、
走行風Ａはインタークーラ５０の広い冷却面積の全域に
効率よく当たり、且つスムースに通過して下方に流れ
る。またプライマリターボ過給機３５のみが作動して比
較的低速走行する場合は、圧縮空気の量が少ないと同時
に走行風Ａの量も少なく、両ターボ過給機３５，３６が
作動して高速走行する場合は、圧縮空気の量が多くなる
と同時に走行風Ａの量も多くなる。いずれの場合も走行
風Ａがスムースにインタークーラ５０を通過して流れる
ことで、圧縮空気が常に効率良く空冷される。

【００２３】このときインタークーラ５０の下方には２
個のターボ過給機３５，３６が離れて配置され、上方か
らターボ過給機方向に走行風Ａが流れることで、発熱源
のターボ過給機３５，３６の熱がインタークーラ５０、
スロットルボデー５２等に輻射することが防止される。
またインタークーラ５０を冷却して通過した走行風Ａは
下方の四方に流れ、このためインタークーラ５０の下方
に配置されている２個のターボ過給機３５，３６やパワ
ーユニット１０もその走行風Ａに当たって冷却が促進さ
れる。ここでインタークーラ５０を通過した走行風Ａの
一部は特に導風板５５により前方へ洩れるのを防止して
プライマリターボ過給機３５側に案内され、このため常
に作動するプライマリターボ過給機３５が効果的に冷却
される。

【００２４】以上、本考案の実施例について説明した
が、水平対向式以外の過給機付エンジンにも適用できる
ことは勿論である。

【００２５】

【考案の効果】以上に説明したように本考案によると、
縦置き配置されるエンジン本体の直後方にターボ過給機
が配置され、ターボ過給機の上方に空冷式インタークー
ラが、ボンネットのエアスクープから導入する走行風で
冷却するように配置される過給機付エンジンにおいて、
インタークーラの前方下部に導風板を、インタークーラ
を通過した走行風をターボ過給機側に導くように設けて
構成されるので、インタークーラを冷却した走行風によ
り更にターボ過給機等を有効に冷却することができる。
このため房内温度が低くなり、ターボ過給機等は温度低
下により耐久性が向上し、遮熱部材が不要になる。導風
板はインタークーラの前方下部に一体結合されるので、
コンパクトであり、配置も容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る過給機付エンジンの車載状態を示
す側面図である。

【図２】同実施例の平面図である。

【図３】過給機付エンジンの制御系を示す構成図であ
る。

【図４】導風板の取付け状態を示す分解斜視図である。

【符号の説明】

３エンジンルーム５ボンネット６エアスクープ２０過給機付エンジン２１エンジン本体３５，３６ターボ過給機５０インタークーラ５５導風板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02B 29/04 F02B 37/00 F02B 39/00

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】縦置き配置されるエンジン本体の直後方
にターボ過給機が配置され、ターボ過給機の上方に空冷
式インタークーラが、ボンネットのエアスクープから導
入する走行風で冷却するように配置される過給機付エン
ジンにおいて、インタークーラの前方下部に導風板を、インタークーラ
を通過した走行風をターボ過給機側に導くように設ける
ことを特徴とする過給機付エンジンの走行風制御装置。