JP3676566B2 - 自動車におけるエンジンの吸気ダクト構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のエンジンルームに配置されて吸気をエアクリーナに導くエンジンの吸気ダクトに関する。
【0002】
【従来の技術】
エアクリーナに吸気を導く吸気ダクトを吐出音の音圧レベルが異なる2本の吸気ダクトから構成し、それら2本の吸気ダクトの吸気口をエンジンルーム内の音響的な増幅特性が異なる位置に配置して吸気騒音の低減を図るものが、特許第2516687号公報により公知である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記従来のものは、吸気ダクトに水や塵が吸入されると、それらの水や塵は排出されることなくエアクリーナに供給されてしまう可能性があるため、エアクリーナの寿命低下やエンジンのウオータロックが懸念されるだけでなく、吸気ダクトに吸入された低温の空気をエンジンルーム内の補機類の冷却に利用できないという問題があった。
【0004】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、エンジンの吸気騒音の低減を図りながら、エアクリーナへの異物の吸い込みを防止するとともに吸気による補機類の冷却を可能にすることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明は、車体前端のフロントグリルよりも後方のエンジンルームに、車体前方に向けて開口する吸気導入口が一端に形成された第1吸気ダクトと、エアクリーナに接続されるエアクリーナ接続部が一端に形成された第2吸気ダクトとが配置され、第1吸気ダクトの他端には、該第1吸気ダクトを流れる吸気を流出させる第1開口が形成されると共に、第2吸気ダクトの他端には、第1開口から流出する吸気の一部が供給される第2開口が、該第1開口より間隔をおいて形成され、第1吸気ダクトが、それの吸気導入口から第1開口に向けて通路断面積が漸減していることを特徴とする。
【0006】
上記構成によれば、フロントグリルよりも後方のエンジンルーム内で、第1吸気ダクトの吸気導入口から第2吸気ダクトのエアクリーナ接続部に至る吸気通路が、第1吸気ダクトの第1開口と第2吸気ダクトの第2開口との間で相互に間隔をおいて分割されるので、吸気の低周波領域での共鳴を防止して室内こもり音を改善することができる。また前記分割部から漏れた吸気によってエンジンルーム内の補機類の冷却を促進することができるだけでなく、第1吸気ダクトが異物等により閉塞されても、前記分割部から吸入した吸気を第2吸気ダクトを経てエアクリーナに導くことができ、しかも第1吸気ダクトに吸入された塵や水等の異物が第2吸気ダクトに流入するのを防止することができる。その上、第1吸気ダクトの通路断面積を吸気の流れ方向に漸減させることにより、第1開口における吸気の流速を高めて吸気の過給効果を発揮させることができる。
【0007】
また請求項2に記載された発明は、請求項1の構成に加えて、前記第1吸気ダクトの他端に形成された第1開口の方向と前記第2吸気ダクトの他端に形成された第2開口の方向とが鈍角を以て交差することを特徴とする。
【0008】
上記構成によれば、第1吸気ダクトの第1開口と第2吸気ダクトの第2開口とが鈍角を以て交差するので、第1吸気ダクト吸気導入口から吸い込まれて第1開口から排出された異物が第2吸気ダクトの第2開口に直接吸い込まれるのを防止することができる。
【0009】
また請求項3に記載された発明は、請求項1または2の構成に加えて、前記第1吸気ダクトに、前記第1開口よりも車体前方側に位置する第3開口を設けたことを特徴とする。 上記構成によれば、第1吸気ダクトの吸気導入口から吸い込まれた塵や水等の異物を、前記第1開口からだけでなく第3開口からも排出して該異物が第2吸気ダクトに吸い込まれるのを確実に防止することができるだけでなく、前記第3開口から吸気の一部を流出させて補機類の冷却を促進することができる。
【0010】
また請求項4に記載された発明は、請求項3の構成に加えて、前記第1吸気ダクトは湾曲した軸線を有しており、該第1吸気ダクトの前記湾曲方向外側の壁面に前記第3開口を形成したことを特徴とする。
【0011】
上記構成によれば、前記第3開口が第1吸気ダクトの湾曲方向外側の壁面に形成されているので、第1吸気ダクトに吸い込まれた異物を外部に効果的に排出することができるだけでなく、第3開口の近傍を通過する吸気によって笛を吹くような騒音が発生するのを抑制することができる。
【0012】
また請求項5に記載された発明は、請求項1〜4の何れかの構成に加えて、前記エンジンルームを覆うボンネットの下面に前記第1吸気ダクトを固定したことを特徴とする。
【0013】
上記構成によれば、第1吸気ダクトをボンネットの下面に固定したので、ボンネットを開いてエンジンルーム内のメンテナンスを行う際に、第1吸気ダクトが邪魔になるのを防止することができ、しかも第1吸気ダクトのレイアウトの自由度が増加する。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。 図1〜図5は本発明の一実施例を示すもので、図1は自動車のエンジンルームの側面図、図2は図1の2方向矢視図、図3は第1吸気ダクトの全体平面図、図4は図3の4方向矢視図、図5は図3の5−5線断面図である。
【0015】
図1および図2に示すように、フロントエンジン・フロントドライブの車両Vのエンジンルーム1にクランクシャフト2を車体左右方向に配置した直列4気筒エンジンEが搭載されており、このエンジンEの右側面にトランスミッションTが一体に設けられる。エンジンEのシリンダヘッドの前面には排気マニホールド3、排気ガス浄化触媒4および排気管5が接続され、シリンダヘッドの後面には吸気マニホールド6が接続される。
【0016】
車体前端のフロントグリル7の後部に臨むエンジンルーム1にラジエータ8およびエアコン用のコンデンサ9が配置されており、ラジエータ8の上方を通過した空気は第1吸気ダクト10、第2吸気ダクト11、第3吸気ダクト12、エアクリーナ13、エアフローチューブ14、スロットルボディ15およびサージタンク16を経て前記吸気マニホールド6に供給される。第2吸気ダクト11の外周を覆うようにレゾネータチャンバー21が一体に設けられる。第1吸気ダクト10はバッテリ17の上方を覆う位置に配置され、またレゾネータチャンバー21の右後部に形成した凹部211 に嵌合するように電子制御ユニット18が支持される。
【0017】
図3〜図5を併せて参照すると明らかなように、上下方向に偏平に形成された第1吸気ダクト10は概略S字状に湾曲する中心線Lを有しており、その前端にフロントグリル7を通過した低温の空気を吸入すべく車体前方を向く吸気導入口101 を備えると共に、その後端に車体後方を向く第1開口102 を備える。第1吸気ダクト10の通路断面積は吸気導入口101 におけるS1 から第1開口102 におけるS2 に漸減している(図3参照)。このように第1吸気ダクト10の通路断面積を吸気の流れ方向に漸減させることにより、第1開口102 における吸気の流速を高めて過給効果を発揮させることができる。
【0018】
第1吸気ダクト10の外周には4個の取付ブラケット102 〜106 が一体に形成されており、これら取付ブラケット103 〜106 を貫通するクリップ(図示せず)で第1吸気ダクト10がボンネット19の下面に設けたスチフナ20(図1参照)に沿うように固定される。第1吸気ダクト10の上壁および下壁は、前記中心線Lに沿うように形成された補強リブ107 (図3および図5参照)で一体に接続されて剛性が高められている。また4個の取付ブラケット103 〜106 は補強リブ107 の回りを囲むように配置されているため、それらが相互に補強し合って第1吸気ダクト10全体の剛性が高められる。
【0019】
また第1吸気ダクト10の第1開口102 の近傍に第3開口108 (図3参照)が形成される。この第3開口108 は、第1吸気ダクト10の湾曲する中心線Lの湾曲方向外側に配置されているため、吸気に含まれた水や塵等の異物が遠心力で湾曲方向外側に振り出されることを利用し、その異物を前記第3開口108 から外部に効果的に排出することができる。仮に、第3開口108 を前記中心線Lの湾曲方向内側に配置したとすると、第3開口108 の近傍を通過する吸気によって笛を吹くような騒音が発生する場合があるが、第3開口108 を前記中心線Lの湾曲方向外側に配置したことにより前記騒音の発生を未然に回避することができる。しかも第1吸気ダクト10内を流れる吸気の一部が第3開口108 からエンジンルーム1内に排出されるため、その吸気によってエンジンルーム1内に配置された補機類の冷却を促進することができる。
【0020】
第2吸気ダクト11は車体左右方向に配置されており、その右端に前記第1吸気ダクト10の第1開口102 に臨む第2開口111 が形成されるとともに、その左端に設けたエアクリーナ接続部112 が第3吸気ダクト12を介してエアクリーナ13に接続される。第2吸気ダクト11の内部空間を、その中間部に形成した連通孔113 (図2参照)を介してレゾネータチャンバー21の内部空間に連通させることにより、吸気騒音の低減が図られている。
【0021】
図2から明らかなように、車体後方を向く第1吸気ダクト10の第1開口102 の向き(矢印a)と、車体右前方を向く第2吸気ダクト11の第2開口111 の向き(矢印b)との成す角度αは、約120°に設定されている。前記角度αが90°以下の鋭角であると、第1吸気ダクト10の第1開口102 から排出された吸気が第2吸気ダクト11の第2開口111 に吸入され難くなり、また前記角度αが180°であって第1吸気ダクト10の第1開口102 と第2吸気ダクト11の第2開口111 とが真っ直ぐ対向していると、第1吸気ダクト10の第1開口102 から排出された吸気に含まれる塵や水が第2吸気ダクト11の第2開口111 に吸入され易くなる。そこで、第2吸気ダクト11への吸気の吸入効率と異物の吸入防止とを両立させるべく、前記角度αを90°よりも大きく180°よりも小さい角度、即ち鈍角に設定することにより、エンジンEの出力向上を図るとともに、第2吸気ダクト11への異物の吸い込みを防止してエアクリーナ13のエレメントの寿命を延長することができる。
【0022】
而して、車両Vの走行に伴ってフロントグリル7から吸い込まれた外気はボンネット19のスチフナ20とフロントバルクヘッド22(図1参照)とに挟まれた空間に案内されて第1吸気ダクト10の吸気導入口101 に導入され、第1吸気ダクト10の内部を通過して第1開口102 から排出される。第1吸気ダクト10の第1開口102 から排出された吸気の一部は第2吸気ダクト11の第2開口111 に導入されるが、前記吸気の残部はレゾネータチャンバー21に衝突してエンジンルーム1内に拡散し、バッテリ17、電子制御ユニット18、デストリビュータ23(図2参照)等の発熱体の冷却に供される。
【0023】
このとき、第1吸気ダクト10を通過する吸気に含まれる異物は第3開口108 から排出されるが、第3開口108 から排出されなかった異物が第1吸気ダクト10の第1開口102 から排出されても、第1吸気ダクト10の第1開口102 と第2吸気ダクト11の第2開口111 とが分離されているため、その異物が第2吸気ダクト11に吸い込まれるのを防止してエアクリーナ13の目詰まりやウオータロックによるエンジンEのダメージを回避することができる。
【0024】
また、仮に第1吸気ダクト10および第2吸気ダクト11が開口を持たずに接続していると、第1、第2吸気ダクト10,11内の空気の共鳴による吸気騒音(150Hz以下の室内こもり音)が発生し易くなるが、第1吸気ダクト10および第2吸気ダクト11が第1開口102 および第2開口111 を介して分離しているため、共鳴周波数を高い側にシフトさせて前記室内こもり音の発生を効果的に回避することができる。
【0025】
更に、エンジンルーム1内の各種機器類をメンテナンスすべくボンネット19を上方に開いたとき、ボンネット19の下面に固定された第1吸気ダクト10がエンジンルーム1内に固定された第2吸気ダクト11から分離されるため、その第1吸気ダクト10の下方に配置されたバッテリ17等のメンテナンスを容易に行うことが可能になり、しかもエンジンルーム1側に第1吸気ダクト10の支持部を設ける必要がないために該第1吸気ダクト10のレウアウトの自由度が増加する。
【0026】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【0027】
例えば、請求項1〜4に記載された発明において、第1、第2吸気ダクト10,11の両方をエンジンルーム1内に固定しても良い。
【0028】
【発明の効果】
以上のように請求項1に記載された発明によれば、フロントグリルよりも後方のエンジンルーム内で、第1吸気ダクトの吸気導入口から第2吸気ダクトのエアクリーナ接続部に至る吸気通路が、第1吸気ダクトの第1開口と第2吸気ダクトの第2開口との間で相互に間隔をおいて分割されるので、吸気の低周波領域での共鳴を防止して室内こもり音を改善することができる。また前記分割部から漏れた吸気によってエンジンルーム内の補機類の冷却を促進することができるだけでなく、第1吸気ダクトが異物等により閉塞されても、前記分割部から吸入した吸気を第2吸気ダクトを経てエアクリーナに導くことができ、しかも第1吸気ダクトに吸入された塵や水等の異物が第2吸気ダクトに流入するのを防止することができる。その上、第1吸気ダクトの通路断面積を吸気の流れ方向に漸減させることにより、第1開口における吸気の流速を高めて吸気の過給効果を発揮させることができる。
【0029】
また請求項2に記載された発明によれば、第1吸気ダクトの第1開口と第2吸気ダクトの第2開口とが鈍角を以て交差するので、第1吸気ダクト吸気導入口から吸い込まれて第1開口から排出された異物が第2吸気ダクトの第2開口に直接吸い込まれるのを防止することができる。
【0030】
また請求項3に記載された発明によれば、第1吸気ダクトの吸気導入口から吸い込まれた塵や水等の異物を、前記第1開口からだけでなく第3開口からも排出して該異物が第2吸気ダクトに吸い込まれるのを確実に防止することができるだけでなく、前記第3開口から吸気の一部を流出させて補機類の冷却を促進することができる。
【0031】
また請求項4に記載された発明によれば、前記第3開口が第1吸気ダクトの湾曲方向外側の壁面に形成されているので、第1吸気ダクトに吸い込まれた異物を外部に効果的に排出することができるだけでなく、第3開口の近傍を通過する吸気によって笛を吹くような騒音が発生するのを抑制することができる。
【0032】
また請求項5に記載された発明によれば、第1吸気ダクトをボンネットの下面に固定したので、ボンネットを開いてエンジンルーム内のメンテナンスを行う際に、第1吸気ダクトが邪魔になるのを防止することができ、しかも第1吸気ダクトのレイアウトの自由度が増加する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 自動車のエンジンルームの側面図
【図2】 図1の2方向矢視図
【図3】 第1吸気ダクトの全体平面図
【図4】 図3の4方向矢視図
【図5】 図3の5−5線断面図
【符号の説明】
1 エンジンルーム
7 フロントグリル
10 第1吸気ダクト
101 吸気導入口
102 第1開口
108 第3開口
11 第2吸気ダクト
111 第2開口
112 エアクリーナ接続部
13 エアクリーナ
19 ボンネット
a 第1開口の方向
b 第2開口の方向
L 軸線
α 鈍角
Claims (5)
- 車体前端のフロントグリル(7)よりも後方のエンジンルーム(1)に、車体前方に向けて開口する吸気導入口(101 )が一端に形成された第1吸気ダクト(10)と、エアクリーナ(13)に接続されるエアクリーナ接続部(112 )が一端に形成された第2吸気ダクト(11)とが配置され、
第1吸気ダクト(10)の他端には、該第1吸気ダクト(10)を流れる吸気を流出させる第1開口(10 2 )が形成されると共に、第2吸気ダクト(11)の他端には、第1開口(10 2 )から流出する吸気の一部が供給される第2開口(11 1 )が、該第1開口(10 2 )より間隔をおいて形成され、
第1吸気ダクト(10)は、それの吸気導入口(10 1 )から第1開口(10 2 )に向けて通路断面積が漸減していることを特徴とする、自動車におけるエンジンの吸気ダクト構造。 - 前記第1吸気ダクト(10)の他端に形成された第1開口(102 )の方向(a)と前記第2吸気ダクト(11)の他端に形成された第2開口(111 )の方向(b)とが鈍角(α)を以て交差することを特徴とする、請求項1に記載の自動車におけるエンジンの吸気ダクト構造。
- 前記第1吸気ダクト(10)に、前記第1開口(102 )よりも車体前方側に位置する第3開口(108 )を設けたことを特徴とする、請求項1または2に記載の自動車におけるエンジンの吸気ダクト構造。
- 前記第1吸気ダクト(10)は湾曲した軸線(L)を有しており、該第1吸気ダクト(10)の前記湾曲方向外側の壁面に前記第3開口(108 )を形成したことを特徴とする、請求項3に記載の自動車におけるエンジンの吸気ダクト構造。
- 前記エンジンルーム(1)を覆うボンネット(19)の下面に前記第1吸気ダクト(10)を固定したことを特徴とする、請求項1〜4の何れかに記載の自動車におけるエンジンの吸気ダクト構造。
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