JP4457836B2 - 車両の吸気冷却装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の吸気冷却装置に関し、特にインタークーラによる吸気の冷却技術の分野に属する。

過給機を有するエンジンには、該過給機による圧縮の際に温度上昇した吸気を冷却するインタークーラが備えられることがあるが、近年、乗用車等の車両においては、車室が居住性向上等のためにエンジンルーム側に拡張され、エンジンルームが狭小化する傾向にあるため、比較的大きな設置スペースを必要とするインタークーラをエンジンルーム内に如何に配設するかという問題が生じている。

この問題に対処可能な技術として、例えば、特許文献１には、エンジン本体の上方にインタークーラを平置き配置すると共に、該インタークーラの上方に配設された整形カバーの凹部とボンネットとで該インタークーラへの走行風の取り入れダクトを形成するものが開示されている。

特開２００２−１５５７４９号公報

ところで、上記特許文献１には記載されていないが、通常、フロントグリルとエンジンとの間には、ラジエータや、該ラジエータの上部を車体に固定するためのフレーム部材が設けられ、該フレーム部材の上部とボンネットの内面（インナパネル）との間の隙間が狭くなっているので、フレーム部材後方の走行風取り入れダクトに走行風が十分に取り込まれず、十分な吸気冷却性を確保することができないという問題がある。

そこで、本発明は、エンジンの上方に配設されたインタークーラに走行風を良好に取り入れることができる吸気冷却装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は、次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項１に記載の発明（以下、第１発明という）は、エンジンルームに配設されたエンジン本体の上方にインタークーラが平置き配置された車両用エンジンの吸気冷却装置であって、上記インタークーラに車両前方からの走行風を導入する扁平なエアダクトが該インタークーラから車両前方に延設されていると共に、該エアダクトの扁平な前端部が、ラジエータの上部を固定するための車幅方向に延びるフレーム部材の上部とボンネット前部との間の隙間に配置されており、かつ、上記フレーム部材におけるエアダクトの前端部が位置する部位が下方に窪んでいると共に、上記エアダクト前端部の下半部が上記窪みに配設されていることを特徴とする。

また、本願の請求項２に記載の発明（以下、第２発明という）は、第１発明において、ボンネットは車両前方側に下り傾斜していると共に、該ボンネット前端部の下方にフロントグリルが配置され、かつ、エアダクト前端部の開口は、ボンネット前端部よりも高い位置に設けられていることを特徴とする。

そして、本願の請求項３に記載の発明（以下、第３発明という）は、エンジンルームに配設されたエンジン本体の上方にインタークーラが平置き配置された車両用エンジンの吸気冷却装置であって、上記インタークーラに車両前方からの走行風を導入する扁平なエアダクトが該インタークーラから車両前方に延設されていると共に、該エアダクトの前端部が、ラジエータの上部を固定するための車幅方向に延びるフレーム部材の上部とボンネット前部との間の隙間に配置されており、かつ、上記フレーム部材におけるエアダクトの前端部が位置する部位が下方に窪んでいると共に、上記エアダクト前端部の下半部が上記窪みに配設されており、かつ、上記ボンネットは車両前方側に下り傾斜し、該ボンネット前端部の下方にフロントグリルが配置されていると共に、上記エアダクト前端部の開口は、上記ボンネット前端部よりも高い位置に設けられており、かつ、上記フレーム部材に取り付けられて、上記エアダクトの前端近傍からフロントグリル後面の下端近傍まで該エアダクトの下半部を延長するように延びるエアガイドプレートと、上記ボンネットのインナパネルにおける上記エアガイドプレートの上方に位置する部分に形成されて、上記エアダクトの前端近傍からフロントグリル後面の上端近傍まで該エアダクトの上半部を延長するように延びる湾曲凹部と、上記ボンネットのインナパネルにおける上記湾曲凹部の左右両側部とエアガイドプレートの左右両側部とをシールするシール部材とで、補助ダクト部が形成されるようになっていることを特徴とする車両の吸気冷却装置。

さらに、本願の請求項４に記載の発明（以下、第４発明という）は、第３発明において、エアダクト前端部の上半部とボンネットのインナパネルとの間をシールするシール部材が設けられていることを特徴とする。

また、本願の請求項５に記載の発明（以下、第５発明という）は、第１発明から第４発明のいずれかにおいて、エアダクトは車体に固定されていると共に、インタークーラはエンジンに固定されており、かつ、エアダクトのインタークーラ側開口部とインタークーラの走行風取入口とは可撓性を有する筒状部材を介して連通されていることを特徴とする。

次に、本発明の効果について説明する。

まず、第１発明によれば、車両前方に延びる扁平なエアダクトの前端部が、フレーム部材の上部とボンネット前部との間の隙間に配置されており、かつ、上記フレーム部材におけるエアダクトの前端部が位置する部位が下方に窪んでいると共に、上記エアダクト前端部の下半部が上記窪みに配設されているから、エアダクトの断面積を大きくすることが可能となると共に、エンジンの上方に配設されたインタークーラに、この断面積の大きなエアダクトによってフレーム部材前方の走行風を良好に取り入れることができ、インタークーラによる吸気の冷却性が向上することとなる。

また、第２発明によれば、エアダクトの開口がフロントグリル越しに車外から見えることがなく、車両前部の見栄えを損なうことがない。

そして、第３発明によれば、上記第１、第２発明の効果と同様の効果に加えて、フロントグリルからエアダクト前端部に至る補助ダクト部により、フロントグリルから取り入れられた走行風をエアダクトまでスムーズに導くことができる。また、この補助ダクトの上半部は、インナパネルを利用しているから、例えばインナパネルよりも下方に別部材で上半部を設ける場合よりも、補助ダクト部の断面積を大きくすることができる。

さらに、第４発明によれば、エアダクト前端部とインナパネルとがシールされるので、補助ダクトに導かれてきた走行風がこれらの間から漏れることがなくなり、該走行風を良好にエアダクトに取り入れることができる。

また、第５発明によれば、エアダクトに取り入れられた走行風を漏らすことなくインタークーラに供給することができると共に、エンジンが振動した場合でも、エアダクトが振動することがなく、例えばエアダクトとフレーム部材との接触による異音が発生することがない。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図１、図２に示すように、本実施の形態に係る車両１のエンジンルーム２には、エンジン３、バッテリ４等が配設されていると共に、フロントグリル５の車両後方には、車体構成部材に取り付けられて車幅方向に延びる枠状のシュラウドパネル６（図３、図４参照）が設けられ、該シュラウドパネル６にラジエータ７が固定されている。なお、図示していないが、エンジン３は直列4気筒で、気筒列の方向が車幅方向となるように横置きに配置され、吸気側が車両の前方側に、また、排気側が車両の後方側になるように配置されている。

このエンジン１の吸気系には、図１に示すように、上流側から順に吸気取入ダクト１１、エアクリーナ１２、排気圧等を利用して吸気を圧縮する過給機１３、該過給機１３で圧縮されて温度上昇した吸気を冷却するインタークーラ１４、図示しないスロットルバルブ等が備えられている。

このインタークーラ１４は、図２に示すように、エンジン３の上部に配設されて、図示しないボルト等でエンジン３の構成部材に固定されており、熱交換を行うコア１４ａと、該コア１４ａを収容するケース１４ｂと、該ケース１４ｂの上部に設けられたカバー１４ｃとを有する。該カバー１４ｃには、吸気冷却用の走行風を取り入れるための複数の６角形状の孔部からなる走行風取入口１４ｄが設けられ、ケース１４ｂの上壁及び下壁には、この走行風取入口１４ｄに対応する開口が設けられている。

また、図１、図２に示すように、該インタークーラ１４の上方には、フロントグリル５から進入した走行風をインタークーラ１４に導く扁平な（図３参照）走行風取入ダクト２１が配設され、車両前方に延びている。該ダクト２１前部の左右両側部及び後瑞壁にはそれぞれ取付部２１ａ，２１ａ，２１ｂ，２１ｂが設けられ、左右両側部の取付部２１ａ，２１ａが上記シュラウドパネル６の上面に、また後瑞壁の取付部２１ｂ，２１ｂが車体構成部材のカウルアッパパネル８に、それぞれボルト等で固定されている。

走行風取入ダクト２１の下面における、上記インタークーラ１４の走行風取入口１４ｄの上方に位置する部分には、開口部２１ｃが設けられ、該開口部２１ｃと上記走行風取入口１４ｄとの間が可撓性を有するじゃばら状ダクト２２を介して連通されている。

ここで、上記走行風取入ダクト２１の前端部は、図２に示すように、シュラウドパネル６の上部とボンネット９の前部との間の隙間に位置しており、かつ、図３にも示すように、シュラウドパネル６における走行風取入ダクト２１の前端部が位置する部位に下方に窪む窪み６ａが設けられていると共に、上記走行風取入ダクト２１の前端部の下半部２１ｄが上記窪み６ａに配設されている。ここで、この走行風取入ダクト２１の前端部の走行風取入口２１ｅは、車両前方側に下り傾斜しているボンネット９の前端部下方に配置されたフロントグリル５越しに車外から見えないように、図２に示すように、ボンネット９の前端部９ａよりも高い位置に設けられている。

図１、図２に示すように、シュラウドパネル６には、走行風取入ダクト２１の前端近傍からフロントグリル５後面の下端近傍まで該走行風取入ダクト２１の下半部２１ｄを延長するように延びるエアガイドプレート２３が取り付けられている。該エアガイドブレート２３は、底面部２３ａと、側面部２３ｂ，２３ｃとを有し、図４に示すように、底面部２３ａにおける走行風取入ダクト２１側の部位がシュラウドパネル６の窪み６ａに配設されている。

図２、図４に示すように、ボンネット９のインナパネル３１におけるエアガイドプレート２３の上方に位置する部分には、上方に湾曲して凹む断面形状とされて、走行風取入ダクト２１の前端近傍からフロントグリル５後面の上端近傍まで該走行風取入ダクト２１の上半部２１ｆを延長するように延びる湾曲凹部３１ａが設けられている。

エアガイドプレート２３の左右両側面部２３ｂ，２３ｃの各上端部には、ボンネット９が閉じられた状態において、これら各上端部と、該ボンネット９のインナパネル３１の湾曲凹部３１ａの左右両側部との間をシールするシール部材４１，４１が設けられている。

そして、ボンネット９が閉じられた状態においては、エアガイドプレート２３と上記インナパネル３１の湾曲凹部３１ａとシール部材４１，４１とで、上記走行風取入ダクト２１に連なる補助ダクト部が形成されるようになっている。

また、図１、図２に示すように、ボンネット９の前端部のインナパネル３１の下面には、車幅方向に延び、ボンネット９が閉じられた状態において該インナパネル２１と上記シュラウドパネル６の上面及び走行風取入ダクト２１の上半部２１ｄとの間をシールするシール部材４２が設けられている。

次に、本実施の形態による作用を説明すると、フロントグリル５から取り入れられた走行風のうち、該グリル５における主に図１上で右側の部位から取り入れられたものは、例えば、エンジン３の吸気系に吸気取入ダクト１１から取り入れられて、エンジン３の燃焼に供され、あるいはラジエータ７を通過してエンジンルーム２内に取り入れられ、エンジン３の冷却等に供される。

他方、フロントグリル５から取り入れられた走行風のうち、該グリル５における図１上で主に左側の部位から取り入れられたものは、図２に示すように、該グリル５の近傍まで延びる補助ダクト部に取り入れられ、該補助ダクト部、走行風取入ダクト２１、及びじゃばら状ダクト２２を通って、インタークーラ１４に取り入れられる。

その場合に、本実施の形態によれば、図２、図３に示すように、走行風取入ダクト２１の前端部がシュラウドパネル６の上部とボンネット９の前部との間の隙間に配設されており、かつ上記シュラウドパネル６における走行風取入ダクト２１の前端部が位置する部位に下方に窪む窪み６ａが設けられていると共に、上記走行風取入ダクト２１の前端部の下半部２１ｄが上記窪み６ａに配設されているから、走行風取入ダクト２１の走行風取入口２１ｅの断面積を大きくすることが可能となると共に、エンジン３の上方に配設されたインタークーラ１４に、この断面積の大きな走行風取入ダクト２１によってシュラウドパネル６前方の走行風を良好に取り入れることができ、インタークーラ１４による吸気の冷却性が向上することとなる。

また、走行風取入ダクト２１の前端部の走行風取入口２１ｅは、ボンネット９の前端部９ａよりも高い位置に設けられているから、走行風取入ダクト２１の前端部の走行風取入口２１ｅがフロントグリル５越しに車外から見えることがなく、車両１の前部の見栄えを損なうことがない。

そして、エアガイドプレート２３とボンネット９のインナパネル３１の湾曲凹部３１ａとシール部材４１，４１とで、フロントグリル５から走行風取入ダクト２１の前端部に至る補助ダクト部が形成されるようになっているので、フロントグリル５から取り入れられた走行風を走行風取入ダクト２１までスムーズに導くことができる。また、この補助ダクト部の上半部は、インナパネル３１を利用しているから、例えばインナパネル３１よりも下方に別部材で上半部を設ける場合よりも、補助ダクト部の断面積を大きくすることができる。

さらに、ボンネット９のインナパネル３１の下面には、走行風取入ダクト２１前端部の上半部２１ｆとボンネット９のインナパネル３１との間をシールするシール部材４２が設けられて、走行風取入ダクト２１の前端部とインナパネル３１とがシールされるから、補助ダクト部に導かれてきた走行風がこれらの間から漏れることがなくなり、該走行風を良好に走行風取入ダクト２１に取り入れることができる。

また、走行風取入ダクト２１は車体に固定されていると共に、インタークーラ１４はエンジン３に固定されており、かつ、走行風取入ダクト２１の開口部２１ｃとインタークーラ１４の走行風取入口１４ｄとの間が可撓性を有するじゃばら状ダクト２２を介して連通されているから、例えばエンジン３が振動した場合でも、走行風取入ダクト２１に取り入れられた走行風を漏らすことなくインタークーラ１４に供給することができると共に、走行風取入ダクト２１が振動することがなく、例えば走行風取入ダクト２１とシュラウドパネル６との接触による異音が発生することがない。

なお、上記実施の形態では、いわゆる横置きエンジンに本発明を適用したが、縦置きエンジンに本発明を適用し得ることは勿論である。

本発明は、車両の吸気冷却装置に広く適用することができる。

本発明の実施の形態に係る車両前部の要部平面図である。 図１のＡ−Ａ断面である。 図２のＢ−Ｂ断面である。 図２のＣ−Ｃ断面である。

符号の説明

１ 車両
２ エンジンルーム
３ エンジン
５ フロントグリル
６ シュラウドパネル（フレーム部材）
７ ラジエータ
９ ボンネット
１４ インタークーラ
２１ 走行風取入ダクト（エアダクト）
２２ じゃばら状ダクト（可撓性を有する筒状ダクト）
２３ エアガイドプレート
３１ インナパネル
３１ａ 湾曲凹部
４１，４１ シール部材（ボンネットのインナパネルにおける湾曲凹部の左右両側部と、エアガイドプレートの左右両側部とをシールするシール部材）
４２ シール部材（エアダクト前端部の上半部とボンネットのインナパネルとをシールするシール部材）

Claims (5)

1. エンジンルームに配設されたエンジン本体の上方にインタークーラが平置き配置された車両用エンジンの吸気冷却装置であって、上記インタークーラに車両前方からの走行風を導入する扁平なエアダクトが該インタークーラから車両前方に延設されていると共に、該エアダクトの扁平な前端部が、ラジエータの上部を固定するための車幅方向に延びるフレーム部材の上部とボンネット前部との間の隙間に配置されており、かつ、上記フレーム部材におけるエアダクトの前端部が位置する部位が下方に窪んでいると共に、上記エアダクト前端部の下半部が上記窪みに配設されていることを特徴とする車両の吸気冷却装置。
2. ボンネットは車両前方側に下り傾斜していると共に、該ボンネット前端部の下方にフロントグリルが配置され、かつ、エアダクト前端部の開口は、ボンネット前端部よりも高い位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両の吸気冷却装置。
3. エンジンルームに配設されたエンジン本体の上方にインタークーラが平置き配置された車両用エンジンの吸気冷却装置であって、上記インタークーラに車両前方からの走行風を導入する扁平なエアダクトが該インタークーラから車両前方に延設されていると共に、該エアダクトの前端部が、ラジエータの上部を固定するための車幅方向に延びるフレーム部材の上部とボンネット前部との間の隙間に配置されており、かつ、上記フレーム部材におけるエアダクトの前端部が位置する部位が下方に窪んでいると共に、上記エアダクト前端部の下半部が上記窪みに配設されており、かつ、上記ボンネットは車両前方側に下り傾斜し、該ボンネット前端部の下方にフロントグリルが配置されていると共に、上記エアダクト前端部の開口は、上記ボンネット前端部よりも高い位置に設けられており、かつ、上記フレーム部材に取り付けられて、上記エアダクトの前端近傍からフロントグリル後面の下端近傍まで該エアダクトの下半部を延長するように延びるエアガイドプレートと、上記ボンネットのインナパネルにおける上記エアガイドプレートの上方に位置する部分に形成されて、上記エアダクトの前端近傍からフロントグリル後面の上端近傍まで該エアダクトの上半部を延長するように延びる湾曲凹部と、上記ボンネットのインナパネルにおける上記湾曲凹部の左右両側部とエアガイドプレートの左右両側部とをシールするシール部材とで、補助ダクト部が形成されるようになっていることを特徴とする車両の吸気冷却装置。
4. エアダクト前端部の上半部とボンネットのインナパネルとの間をシールするシール部材が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の車両の吸気冷却装置。
5. エアダクトは車体に固定されていると共に、インタークーラはエンジンに固定されており、かつ、エアダクトのインタークーラ側開口部とインタークーラの走行風取入口とは可撓性を有する筒状部材を介して連通されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の車両の吸気冷却装置。

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