JP2843127B2 - 自動車のエンジン冷却装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、排気ターボチャージャ付き直列多気筒エン
ジンを、そのクランク軸が車体幅方向になるように左右
一対の前輪間に搭載した自動車に適用されるエンジン冷
却装置に関するものである。

（発明の背景） この種のクランク軸横置エンジンを搭載した従来の自
動車においては、排気ターボチャージャをエンジンの前
方に配設していた。すなわちエンジン前方には走行風が
当たり易いため、高温になるターボチャージャの冷却に
都合が良いからである。

しかしながらこの場合には、エンジンの排気はターボ
チャージャからエンジンの下方を通して後方に導く必要
が生じる。このためエンジン位置が高くなってエンジン
ルームを覆うエンジンフードが高くなり、車体デザイン
上の制約が大きくなるという不都合があった。エンジン
を低くするためにオイルパンを浅くすることも考えられ
るが、この場合にはオイルパンに収容されるオイル容量
が減少する。またオイルパンに近接した排気管によりオ
イルパンおよびその中のオイル（潤滑オイル）が加熱さ
れ、エンジンの冷却性が悪くなるという問題もあった。

一方排気浄化のために通常排気系に触媒を介在させて
いるが、この触媒の反応を行わせるためにはこの触媒を
一定温度以上に保つ必要がある。しかし排気管を前記の
ようにエンジンの下方を通すと長くなるため、エンジン
始動時に触媒温度の上昇が遅れ、始動時に十分な排気浄
化ができないという問題もあった。また排気管が長くな
るために重量が増加するという問題もあった。さらにタ
ーボチャジャは整備性を良くする必要もある。

（発明の目的） 本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、
エンジン冷却性を悪くすることなく、またオイルパン容
量を減らすことなく、エンジンを低くして車体デザイン
上の自由度を増やすとができ、エンジン始動時の排気浄
化を促進でき、排気系の軽量化が図れ、さらにターボチ
ャージャの整備性を良好にすることができる自動車のエ
ンジン冷却装置を提供することを目的とするものであ
る。

（発明の構成） 本発明によればこの目的は、車体幅方向のクランク軸
を有する直列多気筒エンジンを、左右一対の前輪間に搭
載した自動車において、前記エンジンの後面に接続され
エンジンの後面から後方に延びた後上方に向かって立上
がり上向きに開口する排気マニホールドと、上面から後
面に至る側面視略円弧状の曲面を有するシリンダヘッド
カバーと、前記排気マニホールドの上向きの開口に接続
されこの排気マニホールドの上方かつ前記シリンダヘッ
ドカバー後方付近に配設された排気ターボチャージャ
と、シリンダヘッドカバーの上方付近でエンジンフード
に開口した冷却風取入口と、前記ターボチャージャの上
方および後方を囲むように車体側に固定され前記シリン
ダヘッドカバーとの間に前記冷却風取入口から取入れる
走行風をエンジンの後下方へ導く側面視略円弧状の冷却
風通路を形成する導風板と、前記排気ターボチャージャ
から前記排気マニホールドの後方を通って下後方へ導か
れる排気管とを備えることを特徴とする自動車のエンジ
ン冷却装置、により達成される。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例のエンジン付近の側断面
図、第２図はエンジンの背面図、第３図は車体への搭載
状態を示す側面図、第４図は排気エルボの右側面図であ
る。

これらの図で符号10は前輪駆動車用の直列４気筒４サ
イクルエンジンである。このエンジン10のシリンダブロ
ック12にはクランクケースの上半分を形成するクランク
ケース半体12aが一体に形成されている。シリンダブロ
ック12の上にはシリンダヘッド14とシリンダヘッドカバ
ー16とが順に取付けられている。クランクケース半体12
aにはベアリングキャップ（図示せず）が取付けられ、
これらの間に形成されるジャーナル軸受によってクラン
ク軸18が軸支されている。そしてクランクケース半体14
の下面にはオイルパン20が取付けられている。このエン
ジン10の左側面には変速機ケース22が取付けられてい
る。この変速機ケース22には自動変速機（図示せず）が
収容され、このケース22の一部は後方へ突出したデフケ
ース24となっている。このデフケース24には差動装置
（図示せず）が収容されている。

エンジン10は第３図に示すようにシリンダブロック12
がやや後傾するように左右一対の前輪26（一方のみ図
示）間に搭載されている。そしてエンジン10の出力は、
デフケース24から左右に延びるドライブ軸（図示せず）
を介して両前輪26に伝えられる。

シリンダヘッド14の後面には各気筒に対応する排気口
28（28a〜ｄ）が開口している。これらの排気口28は排
気マニホールド30によりエンジンの幅方向の中央付近か
ら上向きに開口する集合口に集合されている。すなわち
この排気マニホールド30は、エンジン10の後面から後方
へ延びた後上方へ向かって立上がり上向きに開口する。

34は排気ターボチャージャである。このターボチャー
ジャ34は排気により回転駆動されるタービン36と、この
タービン36の左側に直結されたコンプレッサ38とを有す
る。このターボチャージャ34はタービン36の下部が前記
マニホールド30の集合口に接続され固定される一方、タ
ービン36の後面がステー40によってシリンダブロック12
に支持されている。タービン36の右端面には排気エルボ
42が接続されている。この排気エルボ42の上部は二又に
分岐し、それぞれの分岐端は排気口36aとウェイストゲ
ート（排気バイパス口）36bとに接続されている。そし
てタービン36の右端面に接続される排気エルボ42のフラ
ンジ42aは第４図に示すように５つのボルト孔に挿入さ
れるボルトで固定されるが、そのうちの１つのボルト孔
42bは排気エルボ42の二又の分岐間に臨み、この分岐間
からボルトが挿入可能となっている。排気エルボ42の下
部はステー44によってシリンダブロック12に支持されて
いる。

この排気エルボ42の下端には、第３図に示すように、
排気管46が接続されている。この排気管46は車体の客室
48とエンジンルーム50とを仕切る壁52に沿って下降し、
フロアパネル54の下方を通って後方に延びる。そして触
媒56および排気マフラー58を介して後方へ排気を導く。
なおウェイストゲート36bはダイヤフラム・アクチュエ
ータ60により開閉される。すなわちこのアクチュエータ
60にはコンプレッサ38の吐出圧が導かれ、この吐出圧が
所定圧以上になると開いて排気の一部をタービン36を迂
回させて排気エルボ42に導くものである。

コンプレッサ38はタービン36のタービンホイールに直
結されたブロワホイールを備え、エアクリーナ（図示せ
ず）を介して空気を空気取入口38aから吸入し圧縮して
吐出口38bに吐出するものである。

シリンダヘッド16の左側には液冷式インタークーラ62
（第１図）が配設され、またヘッドカバー18の上方には
エンジン幅方向に長いサージタンク64が配設されてい
る。前記コンプレッサ38で圧縮され温度上昇した吸入空
気はこのインタークーラ62で冷却された後サージタンク
64に導かれ、さらにこのサージタンク64から吸気マニホ
ールド66により各気筒に導かれる。

ターボチャージャ34はエンジン10の潤滑オイルと冷却
水とによって冷却される。すなわちエンジン10内を循環
するオイルの一部は金属パイプ68によってコンプレッサ
38のハウジングに導かれ、ターボチャージャ34内を潤滑
しかつ冷却した後、チューブ70によってオイルパン20に
環流される。またエンジン内を通った後のエンジン冷却
水の一部はインタークーラ用ラジエタで冷却された後、
前記インタークーラ62に入って圧縮された吸気を冷却す
る。そしてインタークーラ62からこのターボチャージャ
34のハウジング内に入ってターボチャージャ34を冷却し
た後、クランク軸18により駆動される水ポンプ（図示せ
ず）によりエンジン内に環流される。ここにターボチャ
ージャ34に流れる冷却水は、サージタンク64内圧など所
定条件下で開閉するニューマチックバルブにより断続さ
れる。すなわちエンジン始動時や低速時のようにターボ
チャージャ34の負荷が小さいときには、このニューマチ
ックバルブは閉じてターボチャージャ34への冷却水の供
給を阻止し、オイルのみによる冷却を行う一方、他の暖
房用ヒータなどへの冷却水の供給量を増やし暖房効果を
向上させる。なおこのターボチャージャ34の冷却水経路
には電動ポンプが介在され、エンジン停止後の所定時間
この電動ポンプによりターボチャージャ34を冷却する。

以上のように構成されたエンジン10は第１、３図のよ
うに前輪26間に搭載される。一方エンジンルーム50の上
を覆うエンジンフード72には冷却風取入口74が形成され
ている。この冷却風取入口74は走行方向側を頂点として
平面視略三角形となったいわゆるNASA型のものであり、
シリンダヘッドカバー16のほぼ上方に位置する。76は導
風板であり、第１、３図に明らかなように車体側すなわ
ち客室48とエンジンルーム50とを仕切る壁52に固定され
ている。この導風板76の上端は冷却風取入口74の下流側
に臨み、ターボチャージャ34の上方から排気エルボ42の
後方を囲むように略弧状に折曲されている。そしてこの
導風板76とシリンダヘッドカバー16とで、シリンダヘッ
ドカバー16の上面から後面に至る側面視略円弧状の曲面
に沿って側面視略円弧状の冷却風通路が形成される。前
記ターボチャージャ34はこの冷却風通路内に位置する。

このため冷却風取入口74からエンジンルーム50内に入
る走行風はこの導風板76に導かれてターボチャージャ3
4、排気エルボ42、排気管46に良好に当たってこれらを
冷却しつつフロアパネル54の下方に導かれる。

（発明の効果） 本発明は以上のように、横置エンジンの後面に排気マ
ニホールドを配し、この排気マニホールドの上方に排気
ターボチャージャを配置し、この排気ターボチャージャ
から下方に排気を導くものであるから、オイルパンの下
方に排気管を通す必要がなくなり、エンジン搭載位置を
下げて車体デザイン上の自由度を増やすことが可能にな
る。ここにエンジンフードに形成した冷却風取入口から
エンジンフード内に導かれた冷却風は、シリンダヘッド
カバーと導風板との間に形成される側面視略円弧状の冷
却風通路に導かれ、この冷却風通路内に配設されたター
ボチャージャに導かれるので、ターボチャージャの冷却
性が悪化することがない。また排気管とオイルパンとの
干渉を配慮する必要がないので、オイルパン容量も大き
く確保できる。さらにエンジンから触媒に至る経路が短
くなるのでエンジン始動時の触媒温度上昇が早くなり排
気浄化効果が促進され得る。さらにまた排気系が短くな
るので軽量化が図れる。さらにターボチャージャはエン
ジンルーム内の上部に位置するからその整備性も良好で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のエンジン付近の側断面図、
第２図はエンジンの背面図、第３図は車体への搭載状態
を示す側面図、第４図は排気エルボの右側面図である。 10……エンジン、 14……シリンダヘッド、 16……シリンダヘッドカバー、 20……オイルパン、 26……前輪、 30……排気マニホールド、 34……ターボチャージャ、 42……排気エルボ、 72……エンジンフード、 74……冷却風取入口、 76……導風板。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体幅方向のクランク軸を有する直列多気
   筒エンジンを、左右一対の前輪間に搭載した自動車にお
   いて、 前記エンジンの後面に接続されエンジンの後面から後方
   に延びた後上方に向かって立上がり上向きに開口する排
   気マニホールドと、上面から後面に至る側面視略円弧状
   の曲面を有するシリンダヘッドカバーと、前記排気マニ
   ホールドの上向きの開口に接続されこの排気マニホール
   ドの上方かつ前記シリンダヘッドカバー後方付近に配設
   された排気ターボチャージャと、シリンダヘッドカバー
   の上方付近でエンジンフードに開口した冷却風取入口
   と、前記ターボチャージャの上方および後方を囲むよう
   に車体側に固定され前記シリンダヘッドカバーとの間に
   前記冷却風取入口から取入れる走行風をエンジンの後下
   方へ導く側面視略円弧状の冷却風通路を形成する導風板
   と、前記排気ターボチャージャから前記排気マニホール
   ドの後方を通って下後方へ導かれる排気管とを備えるこ
   とを特徴とする自動車のエンジン冷却装置。