JP3684657B2

JP3684657B2 - エンジンの補機配置構造

Info

Publication number: JP3684657B2
Application number: JP06544896A
Authority: JP
Inventors: 伸次藤平; 真史谷口; 典之岩田; 賢也石井
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1996-02-26
Filing date: 1996-02-26
Publication date: 2005-08-17
Anticipated expiration: 2016-02-26
Also published as: JPH09228846A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リショルム式ポンプ等からなる機械式過給機のような重量の大きい補機を備えたエンジンの補機配置構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
リショルム式ポンプ等からなる機械式過給機を備えたエンジンの補機配置構造としては、例えば特開平４−３０８３１８号公報，特開平４−３０８３１９号公報に記載されているように、エンジンをシリンダボア中心が垂線に対し傾いて搭載されるスラント構造とし、そのスラント後方側の吸気マニホールドの下方に過給機を配設するとともに、吸気マニホールドと過給機の外側にインタークーラを近づけて並設したものが従来から知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
リショルム式ポンプ等からなる機械式過給機のような重量の大きい補機を備えたエンジンにおいては、その重量物である補機をエンジン重心位置に近づけてエンジン振動特性を向上させることが課題である。
【０００４】
そして、その重量物である補機が、エンジン出力軸によって駆動されエンジンに供給される吸気を加圧する機械式過給機である場合、機械式過給機をエンジン重心位置に近づけつつ、この機械式過給機と過給機上流のスロットルバルブと過給機下流の吸気を冷却するインタークーラとインタークーラ下流の吸気を各気筒に分配する吸気マニホールド等からなる吸気系全体をコンパクトに配置することが課題である。また、特にリショルム式ポンプ等からなる機械式過給機のような精密部品の場合は、取り付け位置をできるだけエンジン重心位置に近づけて振動を小さくすることが必要である。
【０００５】
また、過給機付エンジンの場合、高回転高負荷領域における排気ガス温度の上昇を抑えてエンジン信頼性を向上させる必要があり、そのため、通常は、過給領域で空燃比を燃料リッチ側に設定し、燃料の潜熱を利用して排気ガス温度を下げるようにしているが、そうした場合、空燃比を燃料リッチにすることによる燃費悪化の問題が生じる。そこで、このように空燃比を燃料リッチにするのではなく、過給領域で排気ガスの一部を冷やして吸気系に還流させ、低温の不活性ガスである還流排気ガスによって燃焼温度を下げ、排気ガス温度を下げるようにすることが考えられる。しかし、このように低温の還流排気ガスを過給領域で吸気系に入れる場合、過給機下流は圧力が高くて入らないため、ＮＯｘ低減を目的とした通常のＥＧＲ（排気ガス還流）の場合とは異なり、還流排気ガスを過給機上流に入れることになり、還流排気ガス中の腐食性成分を含む水が凝縮し、結露して、吸気系に溜まりやすく、そのために吸気系に腐食が生じ、耐久性が低下する。この場合の結露は、通常、過給機上流に還流された排気ガスがインタークーラに入って冷やされることにより発生するもので、吸気系のレイアウトによってはインタークーラ内に凝縮水が溜まり、インタークーラを腐食させる。インタークーラは吸気管に比べて肉厚が薄いため、腐食による信頼性の低下は大きい。また、結露は、機械式過給機上流の吸気管内でも発生することがある。すなわち、始動直後で吸気管が冷たい状態で一旦過給領域に入り、その後、過給領域から外れて、そのまま運転を停止したような場合、過給機上流の吸気管内で結露が生ずる。そして、凝縮水がそのまま吸気管に滞留し、あるいは、過給機をバイパスするバイパス通路側へ流れて、バイパス通路あるいは該通路途中のエアバイパスバルブの内部に滞留し、それが腐食の原因となる。
【０００６】
上記特開平４−３０８３１８号および特開平４−３０８３１９号に示された従来の補機配置構造では、吸気マニホールドと兼用のアッパータンクやロアタンク一体のインタークーラを機械式過給機の外側に並ぶように配設するので、重量物である吸気系全体をエンジン重心位置に近づけることが困難であり、また、機械式過給機の外側に並ぶようにインタークーラを配置するので、低温還流排気ガスによって過給領域での排気ガス温度を下げようとした場合に、インタークーラ内で冷やされて凝縮水となった還流排気ガス中の水分が機械式過給機や吸気マニホールドの方に抜けないで、滞留し、インタークーラを腐食させる恐れがある。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、重量物である補機をエンジン重心位置に近づけてエンジン振動特性を向上させることであり、また、特に、その重量物である補機が機械式過給機である場合に該過給機まわりの吸気系全体をコンパクトに配置してエンジンを含むパワーユニットのコンパクト化を可能とすることであり、また、機械式過給機の振動を小さくして信頼性を向上させることであり、また、インタークーラ等吸気系部品の内部に腐食性成分を含む凝縮水が滞留し腐食が生ずるのを防止しつつ、過給領域で低温還流排気ガスを過給機上流から吸気系に入れて排気ガス温度を下げ、過給エンジンの信頼性を向上させることができるようにすることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明のエンジンの補機配置構造は、エンジン出力軸方向が車軸方向と同方向となるよう車両に対し横置きで搭載するエンジンにおいて、エンジンをシリンダボア中心線が垂線に対し車両前方側へ傾いて搭載されるスラント構造とし、該エンジンの車両後方側すなわちスラント後方側の上方空間であって、エンジン出力軸によって駆動されエンジンに供給される吸気を加圧する機械式過給機を、その一部がシリンダヘッド下面より上方に位置するように配置できる空間に、該機械式過給機を、その一部がシリンダヘッド下面より上方に位置するよう配置し、車両前方側すなわちスラント前方側の空間に機械式過給機以外のベルト駆動補機を配置したことを特徴とする。
【０００９】
このようにスラント構造としたことによって、エンジンの車両後方側上方に空間ができ、その空間を利用してエンジン重心位置に近づける配置で重量物である機械式過給機を配置することができる。また、機械式過給機以外のベルト駆動補機は、車両前方側の空間に配置することができる。そして、重量物である機械式過給機をこのようにスラント後方側の上方空間に配置し、それ以外のベルト駆動補機をスラント前方側の空間に配置することにより、重量物である機械式過給機をエンジン重心位置に近づけることができ、その結果、エンジン振動特性が向上し、また、精密部品である機械式過給機の振動が小さくなる。また、機械式過給機をこのようにスラント後方側の上方空間に配置したことにより、機械式過給機の周りに吸気系全体をコンパクトに配置することができ、そうすることにより、エンジンを含むパワーユニットをコンパクトなものとすることができる。
【００１０】
また、機械式過給機を、その一部がシリンダヘッド下面より上方に位置する配置としたことにより、機械式過給機をエンジン重心位置に近づけ、かつ、エンジンマウントに近づけることができる。
【００１１】
また、請求項２に係る発明のエンジンの補機配置構造は、請求項１に係る上記構成において、エンジン前側でエンジンを車体側に支持するエンジンマウントの位置をエンジン正面視にてシリンダボア中心線より機械式過給機側に寄せ、機械式過給機を過給機軸が前記エンジンマウントの近傍となる配置としたものであり、これにより、エンジンを含むパワーユニットを略振動中心線上で支持するようにでき、振動特性を向上させることができる。
【００１２】
また、請求項３に係る発明のエンジンの補機配置構造は、請求項２に係る上記構成において、エンジンの車両後方側に機械式過給機に加えて該機械式過給機下流の吸気を冷却するインタークーラと該インタークーラ下流の吸気をエンジンの各気筒に分配する吸気マニホールドを配置するとともに、エンジン正面視にて前記機械式過給機の上方に吸気系のスロットルバルブを配置し、かつ、これら機械式過給機とインタークーラと吸気マニホールドとスロットルバルブをエンジン後方に連結されたミッションケースの車両後方側の側端における垂線より車両前方に配置したものである。吸気系のこのようなレイアウトは、スラント構造によって車両後方側に空間ができ、しかも、その空間の上限を規定するボンネットラインは車両前方側に比べて高いため、この空間を有効に活用することによって可能になるものであり、これにより、パワーユニットの平面視にてミッションケースの外側に吸気系がはみ出さないようにでき、車両組み立て時のパワーユニットの搭載性を向上させることができる。
【００１３】
また、請求項４に係る発明のエンジンの補機配置構造は、インタークーラとスロットルバルブを最上位に配置するものであり、これにより、インタークーラへ冷却風（走行風）を送るダクトをボンネットラインとエンジンの間に配置するのが容易となり、また、エアークリーナからスロットルバルブへの吸気系の取り回しが容易となる。
【００１４】
また、請求項５に係る発明のエンジンの補機配置構造は、請求項４に係る上記構成において、還流排気ガスを機械式過給機上流に供給する排気還流装置を設けたものであり、これによれば、不活性ガスである還流排気ガスによって過給領域での燃焼温度を下げ、排気ガス温度を下げて、過給エンジンの信頼性を向上させるようにできるとともに、インタークーラが最上位に位置するため、還流排気ガス中の腐食性成分を含む水分がインタークーラ内で冷やされて凝縮し結露が生じたときに、その凝縮水がインタークーラ内に溜まらずに吸気マニホールドを経てエンジン側に流れ、インタークーラに腐食を生じさせないようにできる。
【００１５】
また、請求項６に係る発明のエンジンの補機配置構造は、請求項１または２に係る上記構成において、エンジン正面視にて機械式過給機の上方に吸気系のスロットルバルブを配置したものであり、こうした配置により、エアークリーナからスロットルバルブへの吸気系の取り回しが容易になる。
【００１６】
また、請求項７に係る発明のエンジンの補機配置構造は、請求項１，２または６に係る上記構成において、機械式過給機下流の吸気を冷却するインタークーラをエンジン正面視にて機械式過給機の上方でシリンダボア中心に対し外方に配置したものであり、こうした配置により、最大重量物である機械式過給機をエンジン重心側にして吸気系全体の重心をエンジン全体の重心位置に近づけて振動特性を向上させることができる。
【００１７】
また、請求項８に係る発明のエンジンの補機配置構造は、エンジンをシリンダボア中心が垂線に対し傾いて搭載されるスラント構造とし、該エンジンのスラント後方側の上方空間であって、最も重いベルト駆動補機を、その一部がシリンダヘッド下面より上方に位置するように配置できる空間に、該ベルト駆動補機を、その一部がシリンダヘッド下面より上方に位置するよう配置し、２番目に重いベルト駆動補機を該エンジンのスラント前方側の下方空間に配置したことを特徴とする。最も重いベルト駆動補機と２番目に重いベルト駆動補機の組み合わせは、例えば機械式過給機とエアコン用コンプレッサ，エアコン用コンプレッサとオルタネータ等である。スラント構造を利用してこのように補機を配置することにより、最大重量の補機とエンジン重心位置との距離を小さくすることができる。
【００１８】
また、請求項９に係る発明のエンジンの補機配置構造は、請求項８に係る上記構成において、最も重いベルト駆動補機が、エンジン出力軸によって駆動されエンジンに供給される吸気を加圧する機械式過給機であって、エンジン前側でエンジンを車体側に支持するエンジンマウントの位置をエンジン正面視にてシリンダボア中心より機械式過給機側に寄せ、機械式過給機を過給機軸がエンジンマウントの近傍となる配置するものである。機械式過給機をこのように配置することにより、精密部品である機械式過給機の振動を小さくし、信頼性を向上させることができる。
【００１９】
また、請求項１０に係る発明のエンジンの補機配置構造は、請求項８に係る上記構成において、最も重いベルト駆動補機が、エンジン出力軸によって駆動されエンジンに供給される吸気を加圧する機械式過給機であって、該機械式過給機を過給機本体の少なくとも一部がシリンダヘッド下面より上方に位置する配置としたものであり、こうした配置により、最大重量物である機械式過給機をエンジン重心位置に近づけ、かつ、エンジンマウントに近づけることができる。
【００２０】
また、請求項１１に係る発明のエンジンの補機配置構造は、請求項８に係る上記構成を、最も重いベルト駆動補機が、エンジン出力軸によって駆動されエンジンに供給される吸気を加圧する機械式過給機であり、２番目に重いベルト駆動補機がエアコン用コンプレッサーである場合に適用したものである。このように最大重量物が機械式過給機で、２番目に重い補機がエアコン用コンプレッサーである場合に上記請求項８の構成が有効である。
【００２１】
また、請求項１２に係る発明のエンジンの補機配置構造は、請求項８に係る上記構成において、２番目に重いベルト駆動補機および３番目に重いベルト駆動補機を含む複数のベルト駆動補機をエンジンの車両前方側に配置し、かつ、２番目に重い補機の上方に３番目に重い補機を配置したものである。このように補機を配置することにより、最も重い補機がエンジン全体の重心位置から離れないようにできる。
【００２２】
また、請求項１３に係る発明のエンジンの補機配置構造は、請求項１２に係る上記構成を、３番目に重いベルト駆動補機がオルタネータである場合に適用したものである。この場合、最も重い補機は例えば機械式過給機であり、２番目に重い補機は例えばエアコン用コンプレッサーである。こうした補機の組み合わせにおいて上記請求項１２の構成が有効である。
【００２３】
また、請求項１４に係る発明のエンジンの補機配置構造は、請求項１または２に係る上記構成において、機械式過給機が、２軸ロータ式の機械式過給機であって、その２軸のうちの一方をエンジン側に寄せた配置とし、そのエンジン側に寄せた方のロータ軸延長上に、電磁クラッチを介在させて、エンジン出力軸側の駆動プーリとベルト連結される従動プーリを配置したものである。これにより、重量的に重い電磁クラッチをエンジン重心側に寄せ、振動特性をより向上させるようにできる。
【００２４】
また、請求項１５に係る発明のエンジンの補機配置構造は、エンジン出力軸方向が車幅方向と同方向となるよう車両に対し横置きで搭載するエンジンにおいて、エンジンをシリンダボア中心線が垂線に対し車両前方側へ傾いて搭載されるスラント構造とし、該エンジンの車両後方側の上方空間であって、ベルト駆動補機を、その一部がシリンダヘッド下面より上方に位置するように配置できる空間に、該ベルト駆動補機を、その一部がシリンダヘッド下面より上方に位置するよう配置し、該ベルト駆動補機を上方と下方でエンジン側に取り付けるものとして、該ベルト駆動補機を上方で吸気マニホールドに取り付け、下方でシリンダブロックに取り付けたことを特徴とする。
【００２５】
エンジンをこのようにエンジン出力軸方向が車幅方向と同方向となるよう車両に対し横置きで搭載するものとし、かつ、シリンダボア中心線が垂線に対し車両前方側へ傾いて搭載されるスラント構造としたものおいて、エンジンの車両後方側の上方空間にベルト駆動補機を配置する場合、そのベルト駆動補機にはベルト張力よる首振りが生じ、エンジン出力軸方向に変位するとともにエンジン正面視にて左右方向に変位するよう振動する。一方、エンジンも正面視左右方向に振動する。
【００２６】
しかし、請求項１５に係る上記構成によれば、上記空間に配置するベルト駆動式補機は、上方と下方でエンジン側に取り付けるものとされ、上方では気筒列方向の多数の箇所でボルト固定される剛性の高い高吸気マニホールドに取り付けられ、下方ではやはり剛性の高いシリンダブロックに取り付けられることにりより、取付部を含めた補機の固有振動数をエンジンの使用回転数の範囲においてエンジン固有振動数に近づかない高レベルに維持し、共振を防ぐようにすることが容易となる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
図１〜図６は本発明の実施の形態の一例を示す機械式過給機付エンジンを示している。このうち、図１はエンジンを車両に搭載した状態で車両正面視にて車両左側方から見た図であり、図２はエンジンの平面図、図３はエンジンを車両後方から見た図、図４および図５は機械式過給機の取付構造を示す側面図および正面図、図６は吸・排気系のシステム図である。
【００２８】
上記エンジン１は、ボンネット２の下方において自動車のエンジンルーム内に、エンジン出力軸方向が車軸方向と同方向となるよう横置きで設置されたものである。エンジン１は、図１に示すように、スラント構造であって、シリンダボア中心Ｃが垂線Ｖに対して車両前方側へ約１０度傾いて搭載され、その車両後方部すなわちスラント後方側の上方空間には、エンジン出力軸によってベルト駆動されエンジン１に供給される吸気を加圧するよう構成された２軸ロータのリショルム式ポンプからなる機械式過給機３が配設されている。機械式過給機３はこのようにスラント後方側の上方空間に配置され、過給機本体部分がシリンダヘッド４の下面より上方と下方に跨がる位置にあって、２軸のうちの一方のロータ軸延長上に電磁クラッチが介在され、その電磁クラッチを介在させた方のロータ軸をエンジン１側に寄せて、その軸線がエンジン出力軸と平行で、エンジン重心位置Ｇに最大限近づけられた配置とされ、後述のように上方２箇所と下方２箇所の計４点でエンジン１側に取り付けられている。
【００２９】
また、エンジン１の上記スラント後方側の上方空間には、エンジン正面視（図１）にて機械式過給機３の上方で、シリンダボア中心Ｃに対し外方で、ダッシュパネル５との間の、機械式過給機３に近接し、かつ、機械式過給機３とは車幅方向にオーバーラップする位置に、機械式過給機下流の吸気を冷却するインタークーラ６が配置され、また、このインタークーラ６に対してエンジン出力軸方向の後側（車両正面視にて車幅方向右側）の、インタークーラ６よりシリンダボア中心線Ｃに近い側で、図１において機械式過給機３のほぼ真上にあたる位置には、吸入空気量を調整しエンジン出力を制御するスロットルバルブを備えたスロットルボディ７が配置されている。これらインタークーラ６とスロットルボディ７は、ボンネットインナー２ａとの間に僅かな隙間を残す上方位置にあり、吸気系の最上位に位置する。
【００３０】
エンジンルームの前部には、図１に示すようにファン８ａ付きのラジエータ８が設置されている。
【００３１】
上記機械式過給機３の上方には、エンジン１のシリンダヘッド４に連結され各気筒の独立吸気通路を構成する分岐管９ａと、それら分岐管９ａの集合部を構成するサージタンク９ｂとからなる吸気マニホールド９が配設されている。サージタンク９ｂは、インタークーラ６とシリンダヘッド４との間で、平面視（図２参照）にて機械式過給機３およびインタークーラ６と車幅方向にオーバーラップする位置にあり、機械式過給機３およびインタークーラ６と平行で、気筒列方向（エンジン出力軸方向と同じ）に延設されている。
【００３２】
上記機械式過給機３は、エンジン前端側の端部において、エンジン１側に寄せた側のロータ軸延長上に上記電磁クラッチを介在させて従動プーリ１０が配置され、その従動プーリとエンジン出力軸端部に取り付けられた駆動プーリ１１との間にＶベルト１２が巻き掛けられ、エンジン出力軸によって回転駆動されるよう構成されている。また、機械式過給機３は車両正面視にて車幅方向右側（エンジン出力軸方向の後側）となる端部位置に吸気導入部を有し、車両後方側となる側壁部に吐出部を有する。吐出部は図４に符号３ａで示す吐出口を有するものである。そして、その車両正面視にて車幅方向右側端部の吸気導入部に吸気導入管１３が連結され、この吸気導入管１３によって機械式過給機３の吸気導入部と上記スロットルボディ７とが接続されている。また、機械式過給機３の車両後方側壁部の上記吐出部には、インタクーラ６の車両正面視にて車幅方向左端下方に位置する吸気導入部との間を連通する連通管１４が接続されている。
【００３３】
インタクーラ６は、上記吸気導入部とは反対の車両正面視にて車幅方向右端下方に吐出部を有し、このインタークーラ６の吐出部にはサージタンク９ｂの略中央の吸気入口とを連通する連通管１５が接続されている。
【００３４】
吸気系には、また、機械式過給機３をバイパスするバイパス通路を形成するよう、機械式過給機３上流の上記吸気導入管１３とインタークーラ６出口側の上記連通管１５とを接続するバイパス管１６が設けれら、このバイパス管１６の途中にエアバイパスバルブ１７が配設されている。非過給領域ではエアバイパスバルブ１７が開かれ、バイパス通路を通って機械式過給機３をバイパスする吸気が流れ、自然吸気が行われる。また、エアバイパスバルブ１７は過給領域で吐出圧が限界値に達した時に開かれ、それにより、吐出圧のリリーフが行われる。
【００３５】
また、吸気系に排気ガスを還流するよう機械式過給機３上流の吸気導入管１３に排気ガス還流用配管１８が接続され、排気ガス還流用配管１８の途中には排気ガス還流制御弁１９が配設されている。上記排気ガス還流制御弁１９は、エンジン１の高回転高負荷側に設定された過給領域で開くよう制御されるものである。過給領域で上記排気ガス還流制御弁１９が開かれると、排気ガス還流用配管１８を経て機械式過給機３上流の吸気導入管１３から吸気系に排気ガスの一部が還流される。
【００３６】
エンジンルーム内には、また、車体前端部または上記ボンネット２の上面部からエンジンルーム内に導入された走行風を冷却風として上記インタクーラ６に向けて案内するよう、筒状のエア導入ガイド２０がボンネットインター２ａの下面に沿って配設され、また、インタクーラ６を通過した冷却風をダッシュパネル５に沿って車体下方に案内するよう、インタクーラ６を覆う大きさを有する筒体からなりインタクーラ６の後面から後部下方に湾曲して延びるエア排出ガイド２１が配設されている。
【００３７】
また、エンジン１の車両前方側すなわちスラント前方側のシリンダヘッド４側壁部には、排気ガスを外部に導出するための排気マニホールド２２が連結されている。そして、排気マニホールド２２の端部に接続された排気管２３は、エンジン１の下方を車体後方側へ延びている。
【００３８】
そして、エンジン１の下方位置で、上記排気ガス還流用配管１８が排気管２３に接続されている。また、排気ガス還流用配管１８は、上記エア排出ガイド２１下端開口部の下方を通るよう取り回され、そのエア排出ガイド２１下端開口部の下方を通る位置には、エア排出ガイド２１からの冷却風によって還流排気ガスを冷却するよう蛇行部１８ａが形成されている。
【００３９】
エンジン１には、車両正面視にて車幅方向の右側にトランスミッション２４が連結されている。そして、そのトランスミッション２４のケーシング上方にはエンジン１に吸入される空気を浄化するエアクリーナ２５が配設され、このエアクリーナ２５と上記スロットルボディ７とが吸気ダクト２６によって接続されている。
【００４０】
機械式過給機３は、上記駆動プーリ１１，Ｖベルト１２および従動プーリ１０を介し、また、機械式過給機３に内蔵された電磁クラッチを介してエンジン出力軸により回転駆動されるものである。そして、過給領域においてこの機械式過給機３が駆動され、エアバイパスバルブ１７が閉じられると、エアクリーナ２５から入った吸気が、吸気ダクト２６，スロットルボディ７および吸気導入管１３を経て機械式過給機３に入り、加圧されて、吐出され、連通管１４を経てインタークーラ６に入り、インタークーラ６内で冷却され、連通管１５を経て吸気マニホールド９に構成されたサージタンク９ｂに入り、分岐管９ａを経てエンジン１の各気筒に供給される。その際、排気ガス還流配管１８を通り、蛇行部１８ａにおいて冷却され低温となった還流排気ガスが、排気ガス還流制御弁１９を介して機械式過給機３の上流側に供給され、吸気に混ざってエンジン１に供給される。また、過給を行わない領域では、電磁クラッチが切られることによって機械式過給機３の駆動が停止されるとともに、エアバイパスバルブ１７が開かれ、バイパス管１６を介し機械式過給機３とインタークーラ６をバイパスして下流側の連通路１５に直接吸気が流される。そして、このように機械式過給機３とインタークーラ６をバイパスして流れた吸気がサージタンク９ｂに入り、分岐管９ａを経て各気筒に供給される。この時、排気ガス還流制御弁１９は閉じられ、排気ガスの還流は停止される。
【００４１】
上記エンジン１には、機械式過給機３の他に、エアコン用コンプレッサー２７，オルタネータ２８，パワステ用ポンプ２９等のベルト駆動補機が装着されている。これらのベルト駆動補機のうち、最も重い補機は機械式過給機３であり、２番目に重い補機はエアコン用コンプレッサー２７であり、３番目に重い補機はオルタネータ２８である。このうちの最も重いベルト駆動補機である機械式過給機３が上述のとおりエンジン１の車両後方側すなわちスラント後方側の上方空間に配置されている。そして、２番目に重い補機であるエアコン用コンプレッサー２７は、エンジン１の車両前方側すなわちスラント前方側下方空間の最下部において車両正面視にて車幅方向左端側に配置され、３番目に重い補機であるオルタネータ２８がやはりスラント前方側下方空間において車両正面視にて車幅方向左端側でエアコン用コンプレッサー２７の上方に配置され、上記ベルト駆動補機のうちで最も軽いパワステ用ポンプ２９が同じスラント前方側下方空間の車両正面視にて車幅方向左端側でオルタネータ２８の上方に配置されている。そして、これらエアコン用コンプレッサー２７，オルタネータ２８およびパワステ用ポンプ２９は、それぞれ従動プーリ３０，３１，３２を備え、それら従動プーリ３０，３１，３２をエンジン出力軸側の駆動プーリ１１と連動させるようＶベルト３３が巻き掛けられて、駆動プーリ１１，Ｖベルト３３および各従動プーリ３０，３１，３２を介し回転駆動されるよう構成されている。
【００４２】
エンジン吸気系の上記スロットルボディ７，機械式過給機３，インタークーラ６および吸気マニホールド９は、図１に示す車両側面視においてトランスミッション２４のケーシング（ミッションケース）の車両後方側の側端に垂線Ｘを引いたときに、その垂線Ｘより車両前方に収まる配置となっている。
【００４３】
また、エンジン重心位置（正確にはエンジン１とトランスミッション２４との連結体からなるパワーユニットの重心位置）Ｇは、図１および図３に示すとおりであり、振動中心線は図３にＳで示すとおりである。
【００４４】
上記エンジン１とトランスミッション２４とからなるパワーユニットは、車両前後方向の両側部と車幅方向の左右両端部（エンジン前後方向の端部）の４点で車体側に支持される。図３の３４と３５は、車両正面視にて車幅方向左側（エンジン前端側）のエンジンマウント（３４）と同右側（エンジン後端側）のエンジンマウント（３５）である。また、３６および３７はそれらエンジンマウント３４，３５のエンジン（パワーユニット）側取付部であり、３８および３９は車体側取付部である。
【００４５】
車幅方向左側（エンジン前側）のエンジンマウント３４（エンジン側取付部３６）は、図３に示すように振動中心線Ｓ上にあり、また、図１に示すようにエンジン正面視にてエンジン重心位置Ｇを通る垂線Ｖに重なる位置に配置されている。このエンジンマウント３４の位置は、エンジン正面視にてシリンダボア中心線Ｃより機械式過給機３側に寄った位置であり、機械式過給機３はこのエンジンマウント３４の近傍に位置する。一方、車幅方向右側（エンジン後側）のエンジンマウント３５は、振動中心線Ｓ上に重なりはしないが、その近傍にあり、エンジン正面視にてはやはりエンジン重心位置Ｇを通る垂線Ｖに重なる位置に配置されている。
【００４６】
上記機械式過給機３の取付構造は図４および図５に示すとおりである。すなわち、機械式過給機３は、上方２箇所と下方２箇所がボルト固定によって取り付けられるもので、上方２箇所は吸気マニホールド９に固定し、下方２箇所はシリンダブロック４０に固定する。そして、吸気マニホールド９に固定する上方２箇所の固定部４１，４２は、エンジン正面視にて外方から（図５において左側から）ボルト４３，４４を通して固定するよう構成され、シリンダブロック４０に固定する下方２箇所の固定部４５，４６は、エンジン出力軸方向と同方向から相互に反対向きにボルト４７，４８を通して固定するよう構成されている。
【００４７】
機械式過給機３の上記取付構造は、エンジン１の使用回転数の範囲で、例えばエンジン固有振動数が２３０Ｈｚの場合、その２３０Ｈｚに１．０９（予実差すなわち振動解析と実測の差）を乗じた値（約２５１Ｈｚ）に近づかないよう、機械式過給機３の固有振動数を例えば２６２．７Ｈｚ，２６３．１Ｈｚといった高いレベルに維持することができ、共振を防ぐ効果が大である。上記１．０９の値はエンジン１の最高回転数によって変わるものである。
【００４８】
なお、上記エンジンでは、還流排気ガスを冷却するのにインタークーラを通過した後の冷却風を利用しているが、還流排気ガスの冷却は、走行風を直接利用してもよく、ラジエータのファンによる送風を利用してもよいものである。
【００４９】
また、上記エンジンは、リショルム式ポンプからなる機械式過給機を備えたものであるが、本発明は他の機械式過給機を備えるエンジンについても適用できるものである。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、重量物である補機をエンジン重心位置に近づけてエンジン振動特性を向上させることができ、特に、機械式過給機を備えるエンジンにおいては該過給機まわりの吸気系全体をコンパクトに配置してエンジンを含むパワーユニットをコンパクト化するとともに、機械式過給機の振動を小さくして信頼性を向上させることができ、また、インタークーラ等吸気系部品の内部に腐食性成分を含む凝縮水が滞留し腐食が生ずるのを防止しつつ、過給領域で低温還流排気ガスを過給機上流から吸気系に入れて排気ガス温度を下げ、過給エンジンの信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示すエンジンを車両に搭載した状態で車両正面視にて車両左側方から見た図である。
【図２】図１のエンジンの平面図である。
【図３】図１のエンジンを車両後方から見た図である。
【図４】図１のエンジンにおける機械式過給機の取付構造を示す側面図である。
【図５】図１のエンジンにおける機械式過給機の取付構造を示す正面図である。
【図６】図１のエンジンにおける吸・排気系のシステム図である。
【符号の説明】
１エンジン
３機械式過給機
４シリンダヘッド
６インタークーラ
７スロットルボディ
９吸気マニホールド
９ｂサージタンク
１８排気ガス還流用配管
２４トランスミッション
２７エアコン用コンプレッサー
２８オルタネータ
２９パワステ用ポンプ
３４，３５エンジンマウント
３６，３７エンジン側取付部
４０シリンダブロック
４１，４２，４５，４６固定部
４３，４４，４７，４８ボルト

Claims

エンジン出力軸方向が車軸方向と同方向となるよう車両に対し横置きで搭載するエンジンにおいて、エンジンをシリンダボア中心線が垂線に対し車両前方側へ傾いて搭載されるスラント構造とし、該エンジンの車両後方側の上方空間であって、エンジン出力軸によって駆動されエンジンに供給される吸気を加圧する機械式過給機を、その一部がシリンダヘッド下面より上方に位置するように配置できる空間に、該機械式過給機を、その一部がシリンダヘッド下面より上方に位置するよう配置し、車両前方側の空間に機械式過給機以外のベルト駆動補機を配置したことを特徴とするエンジンの補機配置構造。
エンジン前側でエンジンを車体側に支持するエンジンマウントの位置をエンジン正面視にてシリンダボア中心線より機械式過給機側に寄せ、前記機械式過給機を過給機軸が前記エンジンマウントの近傍となる配置とした請求項１記載のエンジンの補機配置構造。
エンジンの車両後方側に機械式過給機に加えて該機械式過給機下流の吸気を冷却するインタークーラと該インタークーラ下流の吸気をエンジンの各気筒に分配する吸気マニホールドを配置するとともに、エンジン正面視にて前記機械式過給機の上方に吸気系のスロットルバルブを配置し、かつ、これら機械式過給機とインタークーラと吸気マニホールドとスロットルバルブをエンジン後方に連結されたミッションケースの車両後方側の側端における垂線より車両前方に配置した請求項２記載のエンジンの補機配置構造。
インタークーラとスロットルバルブを最上位に配置した請求項３記載のエンジンの補機配置構造。
過給領域において還流排気ガスを機械式過給機上流に供給する排気還流装置を備えた請求項４記載のエンジンの補機配置構造。
エンジン正面視にて前記機械式過給機の上方に吸気系のスロットルバルブを配置した請求項１または２記載のエンジンの補機配置構造。
機械式過給機下流の吸気を冷却するインタークーラをエンジン正面視にて前記機械式過給機の上方でシリンダボア中心に対し外方に配置した請求項１，２または６記載のエンジンの補機配置構造。
エンジンをシリンダボア中心が垂線に対し傾いて搭載されるスラント構造とし、該エンジンのスラント後方側の上方空間であって、最も重いベルト駆動補機を、その一部がシリンダヘッド下面より上方に位置するように配置できる空間に、該ベルト駆動補機を、その一部がシリンダヘッド下面より上方に位置するよう配置し、２番目に重いベルト駆動補機を該エンジンのスラント前方側の下方空間に配置したことを特徴とするエンジンの補機配置構造。
最も重いベルト駆動補機が、エンジン出力軸によって駆動されエンジンに供給される吸気を加圧する機械式過給機であり、エンジン前側でエンジンを車体側に支持するエンジンマウントの位置をエンジン正面視にてシリンダボア中心より機械式過給機側に寄せ、前記機械式過給機を過給機軸が前記エンジンマウントの近傍となる配置とした請求項８記載のエンジンの補機配置構造。
最も重いベルト駆動補機が、エンジン出力軸によって駆動されエンジンに供給される吸気を加圧する機械式過給機であり、前記機械式過給機を過給機本体の少なくとも一部がシリンダヘッド下面より上方に位置する配置とした請求項８記載のエンジンの補機配置構造。
最も重いベルト駆動補機が、エンジン出力軸によって駆動されエンジンに供給される吸気を加圧する機械式過給機で、２番目に重いベルト駆動補機がエアコン用コンプレッサーである請求項８記載のエンジンの補機配置構造。
２番目に重いベルト駆動補機および３番目に重いベルト駆動補機を含む複数のベルト駆動補機をエンジンの車両前方側に配置し、かつ、２番目に重い補機の上方に３番目に重い補機を配置した請求項８記載のエンジンの補機配置構造。
３番目に重いベルト駆動補機がオルタネータである請求項１２記載のエンジンの補機配置構造。
前記機械式過給機は、２軸ロータ式の機械式過給機であって、その２軸のうちの一方をエンジン側に寄せた配置とし、そのエンジン側に寄せた方のロータ軸延長上に、電磁クラッチを介在させて、エンジン出力軸側の駆動プーリとベルト連結される従動プーリを配置したものである請求項１または２記載のエンジンの補機配置構造。
エンジン出力軸方向が車幅方向と同方向となるよう車両に対し横置きで搭載するエンジンにおいて、エンジンをシリンダボア中心線が垂線に対し車両前方側へ傾いて搭載されるスラント構造とし、該エンジンの車両後方側の上方空間であって、ベルト駆動補機を、その一部がシリンダヘッド下面より上方に位置するように配置できる空間に、該ベルト駆動補機を、その一部がシリンダヘッド下面より上方に位置するよう配置し、該ベルト駆動補機を上方と下方でエンジン側に取り付けるものとして、該ベルト駆動補機を上方で吸気マニホールドに取り付け、下方でシリンダブロックに取り付けたことを特徴とするエンジンの補機配置構造。