JP2597082Y2 - エンジンの走行風制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、自動車等の車両のエン
ジンにおいて車体前方からエンジンルーム内に導入する
走行風を制御する走行風制御装置に関し、詳しくは、走
行風によるオルタネータの冷却対策に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、フロントエンジンの車両では、
車体の前方のエンジンルーム内にエンジン、駆動系のパ
ワーユニット等が搭載される。そして車両走行時にはエ
ンジンルーム内に走行風が導入し、その走行風はエンジ
ンルーム内を後方へ流れ、エンジンルームと車室を仕切
るトーボードによりエンジンルームの後方下部から排出
される。そこで走行風はエンジンルーム内を上述のよう
に流れる際に、エンジン本体、排気系、変速機等の発熱
を奪って冷却する。

【０００３】一方、エンジン本体の周囲にはエアコンの
コンプレッサ、パワステポンプ、オルタネータ等の複数
個の補機が配置され、これら補機がエンジンクランク軸
によりプーリとベルトを介して作動する。ここでオルタ
ネータは、発電する際に発熱し、周囲温度が高くなる
と、図６のように発電効率が低下する特性を有する。近
年、車両ではエンジン、変速機、車体等において益々電
子的に制御、駆動する傾向にあり、このため電力消費量
が増大している。このため上述の補機において、特にオ
ルタネータの場合は、走行風等を有効に利用して房内温
度上昇時にも効果的に冷却し、常に発電効率を高い状態
に確保することが望まれる。

【０００４】従来、上記エンジンルーム内のエンジンの
部品の走行風による冷却に関しては、例えば実開昭６０
−１５９２８号公報の先行例がある。この先行例におい
て、エンジンルーム内の上部にインタークーラを、ボン
ネットと略平行に配置し、このインタークーラの導風ダ
クトをエンジンルームの前方に向けて開口し、走行風を
導風ダクトにより積極的にインタークーラに導入して、
圧縮空気を冷却することが示されている。

【０００５】

【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、エンジンルーム内の上部のボンネッ
ト側に配置されるインタークーラに導風ダクトを設けた
構成である。そのため、走行風をエンジン本体の近傍に
隣接配置される補機のオルタネータに導くことはできな
い。

【０００６】本考案は、上記事情に鑑み、走行風をエン
ジンルーム内のオルタネータに有効に導いて、常に高い
発電効率を確保するエンジンの走行風制御装置を提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【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、車体前方のエンジンルーム内にエンジン本体
が縦置きで搭載され、このエンジン本体の上部最前に複
数個の補機が横１列に配置されるエンジンにおいて、複
数個の補機に導風カバーを被着し、この導風カバーはオ
ルタネータのみを露出して車体前方からの走行風を当
て、他の補機を覆うように形成することを特徴とする。

【０００８】

【作用】上記構成による本考案では、車体前方のエンジ
ンルーム内にエンジン本体が縦置きで搭載される場合
は、エンジン本体の上部最前にオルタネータと他の補機
とが横１列に配置され、このため車体前方からエンジン
ルームに導入する走行風が横に広がってそれら補機に当
たるようになる。このとき補機に被着された導風カバー
により走行風がオルタネータのみに当たって、他の補機
には当たらないように案内されることで、オルタネータ
が走行風により積極的に冷却され、これにより房内温度
上昇時にもオルタネータが発電効率の高い状態に確保さ
れる。

【０００９】

【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。

【００１０】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。

【００１１】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。

【００１２】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とに各々連通される。そ
して両ターボ過給機３５，３６の排気側は、図４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。

【００１３】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。またインタークーラ５０の前方下方に導風板５５
が取付けられている。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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】図４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。

【００１７】続いて、オルタネータ冷却対策について説
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。即ち、
図３のように車体前方からの走行風が良好に流れ易い中
央にオルタネータ７０が、オルタネータ７０の左右にコ
ンプレッサ７１とパワステポンプ７２がそれぞれ配設さ
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。また
特に中央のオルタネータ７０を走行風により積極的に冷
却するため、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８０が被着される。

【００１８】図５において、導風カバー８０の形状につ
いて説明する。導風カバー８０は平面視かまぼこ形で前
下がりに緩やかに傾斜する上板８１と、上板８１の両側
の側板８２，８３で、オルタネータ７０、コンプレッサ
７１及びパワステポンプ７２の上部全域と、プーリ７
３、ベルト７４を含む前方の一部を覆うことが可能に形
成される。そして上板８１の中央にオルタネータ７０の
一部を露出する窓８４が開口され、窓８４の回りにテー
パ部８５が滑らかな傾斜状に屈曲して走行風をスムース
に導入するように形成される。またテーパ部８５のプー
リ７３と一致する箇所にはリング部８６が形成され、上
板８１の後端に取付けブラケット８７が突設される。

【００１９】そこで上述の導風カバー８０が、エンジン
本体２１の上部最前列のオルタネータ７０、コンプレッ
サ７１及びパワステポンプ７２の上に被せ、取付けブラ
ケット８７と途中のゴムブッシュで固定される。そして
図１のように、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のみを窓８４に
より露出するように被着される。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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、車体１のボンネット５のエア
スクープ６から走行風Ａが図２の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。そしていずれ
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、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。

【００２４】一方、車両走行時にはエンジンルーム３の
前方からも走行風が導入し、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の上部最前列の補機のコンプレッサ
７１とパワステポンプ７２は導風カバー８０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８０の窓８４から露出する中央のオ
ルタネータ７０に当たり、且つ周囲の走行風Ｂも導風カ
バー８０のテーパ部８５によりオルタネータ７０側に導
かれ、これによりオルタネータ７０が効率良く冷却され
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。

【００２５】以上、本考案の実施例について説明した
が、水平対向式エンジン以外の同様に複数個の補機が配
置されるエンジンにも適用できることは勿論である。

【００２６】

【考案の効果】以上に説明したように本考案によると、
車体前方のエンジンルーム内にエンジン本体が縦置きで
搭載され、このエンジン本体の上部最前に複数個の補機
が横１列に配置されるエンジンにおいて、複数個の補機
に導風カバーを被着し、この導風カバーはオルタネータ
のみを露出して車体前方からの走行風を当て、他の補機
を覆うように形成する構成であるから、車体前方からエ
ンジンルーム内に導入する走行風でオルタネータを有効
に冷却して、房内温度上昇時にも発電効率を高く確保す
ることができる。車体前方からエンジンルーム内に導入
する走行風の流れが良くなるので、房内温度を低減でき
る。オルタネータの発電効率がアップするので、燃費も
低減できる。複数個の補機の上に導風カバーを被せるの
で、房内の美観が向上する。また導風カバーにより補機
のプーリ、ベルトを覆うので、安全性も向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るエンジンの走行風制御装置の実施
例を示す平面図である。

【図２】同実施例の車載状態を示す側面図である。

【図３】同実施例の正面図である。

【図４】過給機付エンジンの制御系を示す構成図であ
る。

【図５】導風カバーの斜視図である。

【図６】オルタネータの温度に対する発電状態を示す図
である。

【符号の説明】

１ 車体 ３ エンジンルーム ２０ 水平対向式過給機付エンジン ２１ エンジン本体 ７０ オルタネータ ７１ コンプレッサ ７２ パワステポンプ ８０ 導風カバー ８１ 上板 ８２，８３ 側板 ８４ 窓 ８５ テーパ部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60K 11/06 B60K 11/04

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体前方のエンジンルーム内にエンジン
   本体が縦置きで搭載され、このエンジン本体の上部最前
   に複数個の補機が横１列に配置されるエンジンにおい
   て、 複数個の補機に導風カバーを被着し、この導風カバーは
   オルタネータのみを露出して車体前方からの走行風を当
   て、他の補機を覆うように形成することを特徴とするエ
   ンジンの走行風制御装置。
2. 【請求項２】 導風カバーは、平面視かまぼこ形で前下
   がりに緩やかに傾斜した形状で複数個の補機の上方と前
   方の一部に被せられる上板と、その上板の両側に取付け
   られる側板を有し、上板の中央にオルタネータを露出す
   る窓と、窓の周囲の走行風を窓側に案内するテーパ部が
   設けられることを特徴とする請求項１記載のエンジンの
   走行風制御装置。