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

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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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