JP4958075B2

JP4958075B2 - ターボ過給機付きエンジン

Info

Publication number: JP4958075B2
Application number: JP2007326716A
Authority: JP
Inventors: 佑輔原
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2007-12-19
Filing date: 2007-12-19
Publication date: 2012-06-20
Anticipated expiration: 2027-12-19
Also published as: DE102008062145B4; JP2009150243A; DE102008062145A1

Description

この発明はターボ過給機付きエンジンに係り、特に、排気通路にターボ過給機と触媒またはパティキュレートフィルタを備えたターボ過給付きエンジンに関する。

車両には、排気通路にターボ過給機と触媒またはパティキュレートフィルタを備えたターボ過給付きエンジンを搭載しているものがある。図４に示すように、ターボ過給付きエンジン１０１には、エンジンルーム１０２の前部の上方にアッパメンバ１０３を配設するとともに下方にラジエータ１０４を配設し、ラジエータ１０４の車両前後方向後側にエンジン本体１０５を横置きに配設しているものがある。ラジエータ１０４は、車両前後方向後側にファンシュラウド１０６を介して冷却ファンを取り付けている。ターボ過給付きエンジン１０１には、エンジン本体１０５の車両前後方向前側にターボ過給機１０７を配設し、このターボ過給機１０７と触媒やパティキュレートフィルタを車両上下方向に重ねて配設しているものがある。

従来のターボ過給付きエンジンには、クランク軸を車両幅方向に向けて搭載され、エンジン本体の車両後方側にターボ過給機を備えたターボ過給機付きエンジンにおいて、ターボ過給機をエンジン本体の排気ポート開口部よりも上方に配設し、ターボ過給機のウォータジャケットをラジエータの上端部よりも上方に配設し、ウォータジャケットから導出された冷却水の排出通路に気水分離タンクを配設し、この気水分離タンクの上端部をラジエータの上端部よりも上方に配設することで、エンジン本体の車両後方側に排気ガス浄化触媒及びエンジン補機などを配置するためのスペースを確保したものがある。
特開２０００−５６３５２号公報

ところで、図４に示すように、従来のターボ過給付きエンジン１０１は、ラジエータ１０４の車両前後方向後側にエンジン本体１０５を配設し、エンジン本体１０５の車両前後方向前側にターボ過給機１０７を車両上下方向でラジエータ１０４と高さが重なる位置に配設していた。そのため、従来のターボ過給機付きエンジン１０１は、高温になるターボ過給機１０７の影響を受けてラジエータ１０４の放熱効果が低下し、エンジン本体１０５の冷却性能が低下する問題があった。
また、ターボ過給付きエンジン１０１においては、排気ガスの浄化性能を向上させるために、排気ガス温度の高いターボ過給機１０７の下方に触媒やパテイキュレートフイルタを配設することが有効である。しかし、この場合には、下方に配設した触媒やパテイキュレートフイルタによってターボ過給機１０７の搭載位置が高くなるため、エンジンルーム１０２内の上部に配設されるエンジンカバーやエンジンフードの裏側のサイレンサ等がターボ過給機１０７から受ける熱で熱劣化し、耐久性が低下する問題があった。

この発明は、ターボ過給機の下方に触媒またはパティキュレートフィルタを配設したターボ過給機付きエンジンについて、エンジンルーム内に配設される部品の耐久性を向上させ且つエンジン本体の冷却性能を向上させることを目的とする。

この発明は、エンジンルームの前部にラジエータを配設するとともに前記ラジエータの車両前後方向後側にエンジン本体を配設し、このエンジン本体の車両前後方向前側にターボ過給機と触媒またはパティキュレートフィルタを車両上下方向に重ねて配設したターボ過給機付きエンジンにおいて、前記エンジンルームを車両前後方向前側から見た場合、前記ラジエータの上面とこのラジエータの上方に配設されるアッパメンバの下面との間に空間部を形成し、前記ターボ過給機を車両上下方向で前記ラジエータの上面より上方に突出する位置に配設し、前記ラジエータを、車両幅方向両側にタンク部を備えるとともに冷却水を車両幅方向に流すコア部を備えたクロスフロー型とし、前記ラジエータの車両前後方向後側にファンシュラウドを介してファン径の異なる２個の冷却ファンを車両幅方向に並列に取り付け、前記ラジエータの冷却水流れ方向で上流側にファン径の大きな冷却ファンを配設するとともに下流側にファン径の小さい冷却ファンを配設し、前記ファン径の小さい冷却ファンの上方に前記ターボ過給機を配設したことを特徴とするターボ過給機付きエンジン。

この発明のターボ過給機付きエンジンは、エンジンルーム内に配設される部品の熱劣化を防止して、耐久性を向上させることができる。
また、この発明のターボ過給機付きエンジンは、ターボ過給機からラジエータヘの伝熱を防止でき、エンジン本体の冷却性能を向上させることができる。
以上によって、この発明のターボ過給機付きエンジンは、エンジンルーム内に配設される部品の耐久性を向上させ、且つエンジン本体の冷却性能を向上させることができる。

以下図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。

図１〜図３は、この発明の実施例を示すものである。図１は車両のエンジンルームの正面図、図２は車両のエンジンルームの平面図、図３は車両のエンジンルームの右側面図である。図３において、１は車両、２はバンパ、３はフロントグリル、４はエンジンフード、５はサイレンサである。車両１は、前部に、バンパ２とフロントグリル３とサイドパネルとエンジンフード４とダッシュパネルとに囲まれるエンジンルーム６を設けている。エンジンルーム６の前部には、走行風をエンジンルーム６に導くフロントグリル３の車両前後方向後側の上方に、アッパメンバ７を車両幅方向に配設している。
車両１は、エンジンルーム６の前部にラジエータ８を配設するとともに、ラジエータ８の車両前後方向後側にターボ過給機付きエンジン９のエンジン本体１０を配設している。ラジエータ８は、前記アッパメンバ７の下方に配設している。エンジン本体１０は、前記サイレンサ５の下方に配設している。
エンジン本体１０は、複数のシリンダを有するシリンダブロック１１の上部にシリンダヘッド１２を取り付け、シリンダヘッド１２の上部にシリンダヘッドカバー１３を取り付け、シリンダブロック１１の下側にクランク軸１４を軸支するとともにシリンダブロック１１の下部にオイルパン１５を取り付けている。ターボ過給機付きエンジン９は、シリンダヘッドカバー１３にエンジンカバー１６を取り付けている。
ターボ過給機付きエンジン９は、クランク軸線Ａを車両幅方向に延ばし、シリンダ軸線Ｂの上部を車両前後方向前側に傾けて、且つエンジンカバー１６をサイレンサ５に対向させた状態で、エンジン本体１０をエンジンルーム６に配設している。エンジン本体１０の車両幅方向左側には、変速機を連結している。
ターボ過給機付きエンジン９は、エンジン本体１０の車両前後方向前側に、排気系であるターボ過給機１７と触媒１８やパティキュレートフィルタ１９を車両上下方向に重ねて配設している。ターボ過給機１７は、シリンダヘッド１２の車両前後方向前側（排気側）に取り付けられた排気マニホルドの供給する排気ガスにより駆動され、吸入した空気を圧送する。触媒１８は、ターボ過給機１７から排気管２０（図１参照）を介して導入される排気ガスを浄化する。パティキュレートフィルタ１９は、排気ガスに含まれるカーボン・煤などのパティキュレートを捕集する。ターボ過給機１７は、遮熱カバー２１で覆われている。触媒１８及びパティキュレートフィルタ１９は、遮熱カバー２２で覆われている。

このターボ過給機付きエンジン９は、図１に示すように、エンジンルーム６を車両前後方向前側から見た場合、ラジエータ８の上面２３とこのラジエータ８の上方に配設されるアッパメンバ７の下面２４との間に空間部２５を形成し、ターボ過給機１７を車両上下方向でラジエータ７の上面２３より上方に突出する位置に配設している。
これにより、このターボ過給機付きエンジン９は、ラジエータ８の上面２３とこのラジエータ８の上方に配設されるアッパメンバ７の下面２４との間に形成した空間部２５を通してエンジン本体１０の車両前後方向前側に走行風（図３に矢印Ｃで示す）を導入し、エンジンルーム６内で最も高温となるターボ過給機１７を走行風で冷却することができるため、エンジンルーム６内に配設される部品の熱劣化を防止して、耐久性を向上させることができる。

このターボ過給機付きエンジン９は、図１・図２に示すように、ラジエータ８を、車両幅方向両側にタンク部２６・２７を備えるとともに冷却水を車両幅方向左側から右側に流すコア部２８を備えたクロスフロー型としている。タンク部２６は、車両幅方向左側に配設し、エンジン本体１０を冷却して昇温した冷却水を導入するラジエータ入口ホース２９を接続している。タンク部２７は、車両幅方向右側に配設し、コア部２８で冷却した冷却水をエンジン本体１０に導入するラジエータ出口ホース３０を接続している。コア部２８は、図１に矢印Ｄで示すように、上流側のタンク部２６から下流側のタンク部２７に向かって冷却水を流す。ラジエータ８は、タンク部２６・２７の取付部３１・３２によって、車体に取り付けられる。
これにより、このターボ過給機付きエンジン９は、ラジエータ８のタンク部２６・２７を車両幅方向両側に配置することで、車両上下方向の寸法が制限されたエンジルーム６の前部においてラジエータ８のコア部２８の放熱面積を最大限に確保し、且つタンク部２６・２７をラジエータ８及びアッパメンバ７間に形成した空間部２５の開口面積に影響を与えない位置に配設できる。そのため、このターボ過給機付きエンジン９は、ターボ過給機１７を冷却する走行風の風量を増加させて、エンジンルーム６内に配置される部品の耐久性さらに向上させることができる。

このターボ過給機付きエンジン９は、図１・図２に示すように、ラジエータ８の車両前後方向後側に２つのファンシュラウド３３・３４を車両幅方向に並列に取り付け、この２つのファンシュラウド３３・３４を介してファン径の異なる２個の冷却ファン３５・３６を車両幅方向に並列に取り付けている。２個の冷却ファン３５・３６は、それぞれファンモータ３７・３８によって駆動される。このターボ過給機付きエンジン９は、ラジエータ８の冷却水流れ方向（車両幅方向左側から右側）で上流側（車両幅方向左側）にファン径の大きな冷却ファン３５を配設するとともに下流側（車両幅方向右側）にファン径の小さい冷却ファン３６を配設し、ファン径の小さい冷却ファン３６の上方にターボ過給機１７を配設している。
これにより、このターボ過給機付きエンジン９は、冷却水温が高いラジエータ８の上流側にファン径の大きな冷却ファン３５を配設することで、ラジエータ８の上流側に当たる冷却風量を増加させて、ラジエータ８の放熱効果を高めることができる。
また、このターボ過給機付きエンジン９は、冷却水温が低いラジエータ８の下流側にファン径の小さい冷却ファン３６を配設することで、このファン径の小さい冷却ファン３６の上方に配設されるターボ過給機１７との間に確保される空間３９（図３参照）を拡大し、ラジエータ８とアッパメンバ７との間に形成される空間部２５から取り入れた走行風を車両前後方向後側に抜け易い構造にすることができる。そのため、このターボ過給機付きエンジン９は、ターボ過給機１７の冷却効果を向上させ、且つエンジン本体１０の冷却性能を向上させることができる。
さらに、このターボ過給機付きエンジン９は、ファン径の小さい冷却ファン３６とターボ過給機１７との間に確保される空間３９によって、車両１に外力が作用して車両前後方向後側に移動するファンシュラウド３４及び冷却ファン３６がターボ過給機１７に衝突することを防止し、車両１の修理にかかる費用を低減できる。

この発明のターボ過給機付きエンジンは、ラジエータの上方からエンジンルームに導入される走行風でターボ過給機を冷却することができ、ディーゼルエンジン以外のターボ過給機を備えたエンジンに適用することができる。

実施例を示すターボ過給機付きエンジンを配設したエンジンルームの正面図である。実施例を示すターボ過給機付きエンジンを配設したエンジンルームの平面図である。実施例を示すターボ過給機付きエンジンを配設したエンジンルームの右側面図である。従来例を示すターボ過給機付きエンジンを配設したエンジンルームの右側面図である。

符号の説明

１車両
６エンジンルーム
７アッパメンバ
８ラジエータ
９ターボ過給機付きエンジン
１０エンジン本体
１７ターボ過給機
１８触媒
１９パティキュレートフィルタ
２５空間部
２６・２７タンク部
２８コア部
３３・３４ファンシュラウド
３５・３６冷却ファン

Claims

エンジンルームの前部にラジエータを配設するとともに前記ラジエータの車両前後方向後側にエンジン本体を配設し、このエンジン本体の車両前後方向前側にターボ過給機と触媒またはパティキュレートフィルタを車両上下方向に重ねて配設したターボ過給機付きエンジンにおいて、前記エンジンルームを車両前後方向前側から見た場合、前記ラジエータの上面とこのラジエータの上方に配設されるアッパメンバの下面との間に空間部を形成し、前記ターボ過給機を車両上下方向で前記ラジエータの上面より上方に突出する位置に配設し、前記ラジエータを、車両幅方向両側にタンク部を備えるとともに冷却水を車両幅方向に流すコア部を備えたクロスフロー型とし、前記ラジエータの車両前後方向後側にファンシュラウドを介してファン径の異なる２個の冷却ファンを車両幅方向に並列に取り付け、前記ラジエータの冷却水流れ方向で上流側にファン径の大きな冷却ファンを配設するとともに下流側にファン径の小さい冷却ファンを配設し、前記ファン径の小さい冷却ファンの上方に前記ターボ過給機を配設したことを特徴とするターボ過給機付きエンジン。