JP4233279B2 - インテークダクト - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンのエアインテークダクトに関する。
【0002】
【従来の技術】
エアクリーナの設置位置とエンジンの吸気ポートとの位置関係(エンジンを挟んで互いに反対側にある場合)や、エアインテークダクト内の空気を慣性過給させるためにダクトの長さを確保する等の理由によって、図7に示すように、エンジン1A上部のヘッドカバー2Aを跨ぐようにインテークダクト3Aが配置される例がある。
【0003】
従来技術では、図7及び図8で示す様に、インテークダクト3Aの断面は円形である。ここで、インテークダクト3Aの一部領域は、エンジン1Aの上面1FとキャブCの床面CFとの間の空間に配置される。
ここで、かかる空間(エンジン1Aの上面1FとキャブCの床面CFとの間の空間)には、車両走行時においては、図8の矢印APで示す様な空気流れが発生する。
【0004】
しかし、上述した様に従来のインテークダクト3Aの断面は円形であるため、前記空気流れAPの流れ方向における投影面積が比較的大きい(前記空気流れAPの流れ方向におけるインテークダクト3Aの代表寸法は、図8では符号「AA」で示す)。
そのため、インテークダクト3Aは前記空気流れAPに対する抵抗として作用し、車両全体の空気抵抗を増大させ、燃費を悪化させる要因となっていた。
なお、図7において符号5Aはファンシュラウドを示す。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、通風方向のダクト投影面積を減じ、キャブとエンジンとの間の空間を流れる導入外気の流れを円滑にして、空気抵抗を低減することが出来るインテークダクトの提供を目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、エンジン(1)の上面 (1F)とキャブ (C)の床面 (CF)との間の空間に設けられ、エンジン(1)の上面 (1F)を跨ぐように配置されたインテークダクトにおいて、円形に開口した吸入側端部 (33)と、その吸入側端部 (33)に連なり水平面に平行な面で曲がり部 (32a)を有する中間部 (32)と、その中間部 (32)に連なり円形に開口した排出側端部 (31)とから構成され、その中間部(32)は垂直方向寸法 (H)が水平方向寸法(W)より短い扁平な形状であり、前記吸入側端部 (33)の開口径 (Di)は前記排出側端部 (31)の開口径 (Do)と同じであり、吸入側端部 (33)は真円から扇平形状に徐々に断面を変化させる吸入側断面変化領域 (34)を介して中間部 (32)に連続し、その中間部 (32)は扁平形状から徐々に真円に変化する排出側断面変化領域 (35)を介して排出側端部 (31)に連続しており、エンジン(1)のシリンダブロックの側方の取付座 (38)が吸入側断面変化領域 (34)から中間部 (32)の一部にかけて2箇所設けられ、そしてヘッドカバー(2)を跨いだインテークダクトをシリンダブロックに取付ける別の取付座 (37)が排出側端部 (31)の外径部下方に設けられている。
【0007】
係る構造を有する本発明のインテークダクト(3)によれば、垂直方向寸法(H)が水平方向寸法(W)よりも短い(扁平な、或いは、楕円形又は長円形の)断面形状としているので、ダクト(3)内の流路面積を減ずることなく、通風方向のダクト投影面積を削減することが出来る。そして、ダクト投影面積が削減されることによって、キャブとエンジンとの間の空間を流れる空気流れに対する抵抗が減少し、導入外気の流れが円滑化する。
さらに、空気抵抗が減少した分だけ、エンジン効率が向上して、燃費が向上する。
【0008】
また、インテークダクトの断面形状を垂直方向寸法(H)が水平方向寸法(W)よりも短い扁平な形状とした結果、エンジンに供給される空気の量(給気量)が最適化され、エンジン内におけるポンピングロスが低減し、エンジン効率が向上する。その結果、燃費が向上する。
【0009】
また、本発明によれば、上述した通りキャブとエンジンとの間の空間における空気の流れが円滑化するため、エンジン或いはエンジンルーム内の温度上昇を防止出来る。そして、エンジン或いはエンジンルーム内の温度上昇が防止出来ることにより、エンジンルーム内の電装品やハーネスを熱害から守り、寿命の延命が図られる。
【0010】
ここで、インテークダクトの断面を単に扁平(又は、長円形)に形成するのみでは、吸気の通路断面積が不十分となってしまう。その結果、エンジンへ供給される給気量が不足して、エンジンの効率的な運転を妨げてしまう恐れが存在する。
また、インテークダクトの断面を長円形に形成した場合は、平面部が形成され剛性が低下し、吸気負圧によってダクト内に脈動が発生し易くなる。係る脈動は、インテークダクト内の乱流発生の要因となる。
又、長円形の平らな面を含む平面で曲がり部を有する場合は、曲がりの内径側と外径側では管壁の周長の差が大きく、流速に差が生じて、乱流発生の要因となり易い。
そして、吸入空気に乱流が発生すると吸気損失によりエンジン性能の低下が懸念される。
【0012】
本発明によれば、インテークダクト (3)内に仕切壁 (36)を設けたので、インテークダクト (3)内における乱流の発生が防止される。そして、インテークダクト (3)内における乱流の発生が防止される結果、エンジンへの給気を妨害する要因が減じ、エンジン性能を発揮するのに必要な給気量が確保されるので、エンジン性能の低下が未然に防止される。
【0014】
吸入空気流の抵抗が大きくなる曲がり部(32a)に仕切り壁(36)を設けたことにより、ダクト(3)内の空気流が概略均等な流速となる。
【0016】
空気流が概略均等な流速となることにより、乱流を防止出来る。
【0018】
これに加えて、前記仕切壁(36)はそのままでは剛性の低下し勝ちな扁平のダクト上下の平面部で中央の最も効果的な位置で接続するように垂直方向に設ければ、剛性の向上が図られ、吸気脈動によるダクト(3)の共振(共鳴)が防止出来る。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【0020】
先ず、図1を参照して、当該インテークダクト3は円形に開口した吸入側端部33と、該吸入側端部33に連なり水平面に平行な面で曲がり部32aを有し車載の上下方向に扁平な断面の中間部32と、該中間部32に連なり円形に開口した排出側端部31とから構成される。
【0021】
当該インテークダクト3に関して、図2〜図4を参照して、更に詳細に説明する。
前記中間部32は排出側端部31と同じ方向の中心軸の領域では、最大幅(水平方向寸法)Wが排出側端部31の開口径Doの凡そ1.6倍、高さ寸法H(図3参照:垂直方向寸法)は開口径Doの凡そ0.5倍であり、通路断面積が排出側端部33の断面積と略等しくなるように、図2における矢視の断面形状はD字状を呈している(図4参照)。
【0022】
前記吸入側端部33の開口径Diは前記排出側端部31の開口径Doと同じであり、吸入側端部33と前記中間部32が連続する部分、及び前記排出側端部31と前記中間部32が連続する部分は共に真円から扁平断面形状に徐々に断面を変化させる吸入側断面変化領域34、及び排出側断面変化領域35を形成している。
【0023】
前記吸入側断面変化領域34から中間部32にかけては、ダクト内において前記曲がり部32aの曲がり形状に沿って湾曲し、流路面積を水平方向で2分するような垂直な隔壁36が形成されている。
即ち、隔壁36はダクトの中心軸3Lc(図2参照)と略同位置に設けられ、水平方向で内径側の領域3aと、外径側の領域3bに2分する。
【0024】
前記排出側断面変化領域35から中間部32の一部にかけての外径部の2箇所には吸入方向に平行で且つ垂直な取付座37が形成され該取付座37の各々には取付孔37aが穿孔されている。
一方、前記吸入側端部33の外径部下方には水平な取付面を有する取付座38が形成され、該取付座38には排出側端部31の位置における中心軸3Lcに対して対向し、且つ排出側端部31の外径Doよりも広い取付け孔ピッチを有する2箇所の取付孔38aが穿孔されている。
【0025】
また、前記吸入側端部33と排出側端部31の外周には、ダクト接続用ホースの抜け止めのためのバルジが形成されている。
【0026】
当該インテークダクト3をエンジン1に搭載した状態を図5、図6に示す。
当該インテークダクト3の前記取付座37の取付け孔37aは、シリンダブロック側方に固定された図示しないブラケットの取付け孔に、図示しないボルトナットによって締結される。また、前記取付座38の取付け孔38aは、シリンダブロックの進行方向左側(図示ではヘッドカバー2の右側)上方の図示しないボス部の取付け孔に、図示しないボルトナットによって締結される。
尚、図5中、符号4は冷却ファンを、符号5はファンシュラウドを示す。又、取付座及び取付け孔の符号は付さない。
【0027】
係る構造を有する上述した実施形態のインテークダクト3によれば、垂直方向寸法Hが水平方向寸法Wよりも短い扁平な形状、例えば楕円形(長円形)の断面形状とすることで、ダクト3内の流路面積を減ずることなく、通風方向(キャブCとエンジン1との間の空間における空気の流れの方向:図6の矢印AP方向)の投影面積を削減出来る。
投影面積の削減については、図8で示すインテークダクト3Aの代表寸法AAと、図6で示すダクト3の代表寸法A3とを比較すれば、明らかである。
【0028】
インテークダクトの投影面積が減少した結果、キャブCの床面CFとエンジン上面1Fとの間の空間を流れる空気流APに対するインテークダクト3による空気抵抗が減少する。そして、空気抵抗が減少した分だけ、エンジン効率が向上して、燃費が向上する。
【0029】
また、インテークダクト3の断面形状を垂直方向寸法Hが水平方向寸法Wよりも短い扁平な形状とした結果、エンジン1に供給される空気の量(給気量)が最適化され、エンジン1におけるポンピングロスが低減し、エンジン効率が向上する。その結果、燃費が向上する。
【0030】
さらに、投影面積の削減によってキャブCとエンジン1との間の空間を流れる外気の流れが円滑となる結果、エンジン1或いはエンジンルーム内の温度上昇を防止出来る。
【0031】
エンジンルーム内の温度上昇を防止出来る結果、エンジンルーム内の電装品や配線の寿命が延びる。
【0032】
また、吸入空気流の抵抗が大きくなる曲がり部32aに仕切り壁36を設けたことにより、ダクト3内の空気流が概略均等な流速となる。空気流が概略均等な流速となることにより、乱流を防止出来る。
そのため、インテークダクト3を扁平な形状としても、エンジン1への給気量が減少することが無く、給気量の不足によりエンジン1の性能が発揮されない状況に陥る恐れも無い。
【0033】
更に、前記仕切壁36は、そのままでは剛性の低下しがちな扁平のダクト上下の平面部32の中央の最も効果的な位置(剛性の不足しがちな位置)で接続するように配置され、且つ、垂直方向に設けられているので、剛性の向上が図られ、吸気脈動によるダクトの共振(共鳴)が防止出来る。
【0034】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない旨を付記する。
【0035】
【発明の効果】
本発明の効果を以下に列挙する。
(1) 垂直方向寸法が水平方向寸法よりも短い(扁平な)断面形状とすることで、ダクト内の流路面積を減ずることなく、キャブとエンジンとの間の空間を流れる空気の流れ方向の投影面積を削減することが出来、空気抵抗を低減することが出来る。
(2) 垂直方向寸法が水平方向寸法よりも短い断面形状とすることで、給気量が最適化され、エンジンにおけるポンピングロスを低減して、エンジン効率を向上することが出来る。
(3) 仕切壁を設けることにより、インテークダクト内における乱流の発生を防止して、エンジン性能の低下を防止することが出来る。
(4) キャブとエンジンとの間の空間を流れる空気の流れを円滑にし、エンジン或いはエンジンルーム内の温度上昇を防止できる。
(5) 空気抵抗の低減、ポンピングロス低減によるエンジン効率の向上、給気量の確保及び乱流発生防止によるエンジン性能が維持(性能の低下防止)できる。
(6) エンジンルーム内の温度上昇を防止出来る結果、エンジンルーム内の電装品や配線の寿命が延びる。
(7) 仕切壁を最も効果的な位置(剛性の不足しがちな位置)で垂直方向に設けたことにより、剛性の向上が図られ、吸気脈動によるダクトの共振(共鳴)が防止出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のインテークダクトの斜視図
【図2】本発明のインテークダクトの平面図。
【図3】本発明のインテークダクトの正面図。
【図4】本発明のインテークダクトの側面図。
【図5】本発明のインテークダクトをエンジンに搭載した状態を示す斜視図。
【図6】本発明のインテークダクトをエンジンに搭載した状態を示す縦断面図。
【図7】従来技術におけるインテークダクトをエンジンに搭載した状態を示す斜視図。
【図8】従来技術におけるインテークダクトをエンジンに搭載した状態を示す断面図。
【符号の説明】
1・・・エンジン
2・・・ヘッドカバー
3・・・インテークダクト
4・・・冷却ファン
31・・・排出側端部
32・・・中間部
32a・・・曲がり部
33・・・吸入側端部
34・・・吸入側断面変化領域
35・・・排出側断面変化領域
36・・・隔壁
37・・・取付座
37a・・・取付孔
38・・・取付座
38a・・・取付孔
Di・・・吸入側開口径
Do・・・排出側開口径
Claims (1)
- エンジン(1)の上面 (1F)とキャブ (C)の床面 (CF)との間の空間に設けられ、エンジン(1)の上面 (1F)を跨ぐように配置されたインテークダクトにおいて、円形に開口した吸入側端部 (33)と、その吸入側端部 (33)に連なり水平面に平行な面で曲がり部 (32a)を有する中間部 (32)と、その中間部 (32)に連なり円形に開口した排出側端部 (31)とから構成され、その中間部(32)は垂直方向寸法 (H)が水平方向寸法(W)より短い扁平な形状であり、前記吸入側端部 (33)の開口径 (Di)は前記排出側端部 (31)の開口径 (Do)と同じであり、吸入側端部 (33)は真円から扇平形状に徐々に断面を変化させる吸入側断面変化領域 (34)を介して中間部 (32)に連続し、その中間部 (32)は扁平形状から徐々に真円に変化する排出側断面変化領域 (35)を介して排出側端部 (31)に連続しており、エンジン(1)のシリンダブロックの側方の取付座 (38)が吸入側断面変化領域 (34)から中間部 (32)の一部にかけて2箇所設けられ、そしてヘッドカバー(2)を跨いだインテークダクトをシリンダブロックに取付ける別の取付座 (37)が排出側端部 (31)の外径部下方に設けられていることを特徴とするインテークダクト。
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