JP6107863B2 - エンジンの熱害対策構造 - Google Patents

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Description

本発明は、エンジンの熱害対策構造、詳しくは、ターボ過給機を備えるエンジンにおけるシリンダヘッドとタービンハウジングとの間の排気マニホールドの周囲の熱害対策構造に関する。
内燃機関であるエンジンのシリンダヘッドの一側面には、燃焼室から排気ポートに排出される排気ガスを排気通路に導出するための排気マニホールドが接続される。排気マニホールドは高温の排気ガスに晒されるため、排気マニホールドの周囲には熱気が発生する。そのため、エンジンルーム内で排気マニホールド(熱源)の近傍に位置する樹脂製のヘッドカバーが排気マニホールドの熱気を受けて熱劣化する(熱害を受ける)懸念がある。
特許文献1は、このような熱害対策として、排気マニホールドとエンジンとの結合部にヘッドカバーに対する遮熱板を設けることを開示する。具体的に、遮熱板はガスケットを介して排気マニホールドとシリンダヘッドとの間に設けられ、排気マニホールドとシリンダヘッドとの接合部から排気マニホールドの上方へ傾斜して延びる傾斜部と、傾斜部の上端部から上方へ延びる立脚部とを備える。これらの傾斜部及び立脚部により遮熱部が構成され、この遮熱部により排気マニホールドの熱気がシリンダヘッド側へ流れることが遮られて、シリンダヘッド上部のヘッドカバーの熱害が抑制される。
特開2013−76352号公報(特に[0023]、[図2]、[図3])
ところで、エンジンにターボ過給機が備えられる場合がある。この場合、排気マニホールドの下流(本明細書で「下流」や「上流」というときはそこを流れるガスの流れに関していう。以下同じ)の排気通路にタービンホイールを収容するタービンハウジングが設けられる。排気マニホールドを通過した高温の排気ガスがタービンハウジングに集中してタービンホイールを高速回転させるため、タービンハウジングが発熱し、タービンハウジング(熱源)の周囲にはより一層高温の熱気が発生する。そのため、単に上記のような遮熱板を設けただけでは熱害対策が不十分となり、例えば、遮熱板をすり抜けた熱気が依然として高温であるため、ソレノイド弁やハーネス等のヘッドカバーの周辺に広範囲に配設される他の耐熱性余裕度の低い部品(耐熱温度の低い部品)に熱気が回り込んで、これらの周辺部品に熱害を加える懸念がある。
本発明は、ターボ過給機を備えるエンジンにおける上記不具合に対処するもので、樹脂製のヘッドカバーに加えて、他の耐熱性余裕度の低いヘッドカバーの周辺部品の熱害も抑制できるエンジンの熱害対策構造の提供を目的とする。
上記課題を解決するためのものとして、本発明は、エンジンルームに収容されるエンジンのシリンダヘッドの排気ポート出口に排気マニホールドを介してターボ過給機のタービンハウジングが接続されるエンジンの熱害対策構造であって、上記タービンハウジングとシリンダヘッドとの間の排気マニホールドの上方に、複数の熱気逃がし通路形成部材が設けられ、これらの熱気逃がし通路形成部材が協働して煙突状に配置されることにより、周囲が囲まれた状態で上下方向に延び、排気系の熱気をエンジンルームの上方へ逃がす熱気逃がし通路が形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、排気マニホールドの周囲の排気系の熱気が熱気逃がし通路を介してエンジンルームの上方へ集約的に逃がされる。つまり、上記熱気がヘッドカバーやその周辺部品を超えてこれらよりも高い位置まで誘導される。したがって、たとえエンジンにターボ過給機が備えられてより一層高温の熱気が発生しても、樹脂製のヘッドカバーだけでなく、ヘッドカバーの周辺に広範囲に配設される他の耐熱性余裕度の低い周辺部品の熱害も統合的に抑制できる。
本発明においては、上記熱気逃がし通路形成部材は、上記タービンハウジングの少なくとも上部を覆う第1遮熱部材と、上記シリンダヘッドと排気マニホールドとの間に設けられ、上記第1遮熱部材と対向する第2遮熱部材と、上記第2遮熱部材のシリンダヘッド長手方向両縁部の少なくとも一方から上記第1遮熱部材側へ延びる第3遮熱部材とを備えることが好ましい。
この構成によれば、第1〜第3遮熱部材によって熱気逃がし通路を容易に形成できる。しかも、熱気逃がし通路形成部材自体が遮熱部材であるから、より一層、排気マニホールドやタービンハウジングの熱気がヘッドカバーやその周辺部品に熱害を加えることを抑制できる。
本発明においては、上記第2遮熱部材は、上記シリンダヘッドと排気マニホールドとの間に設けられるガスケットから上方に延びる延長遮熱板と、上記延長遮熱板と水平方向にオーバーラップして上記延長遮熱板の上方に設けられ、上記シリンダヘッドの上部を遮熱する別体遮熱板とを備えることが好ましい。
この構成によれば、第2遮熱部材を一体で形成する場合に比べて、応力が延長遮熱板と別体遮熱板とに分散し、第2遮熱部材の熱的及び機械的信頼性及び耐久性を向上できる。
本発明においては、上記延長遮熱板の別体遮熱板側の縁部、及び上記別体遮熱板の延長遮熱板側の縁部に、それぞれ、熱気逃がし通路の内部から外部へ向かうほど高さが低くなる傾斜面が所定の間隔をあけて相互に上下方向に対向して形成されることが好ましい。
この構成によれば、上下一対の傾斜面により熱気漏れ防止構造が形成され、熱気逃がし通路を上方に流れる熱気が第2遮熱部材の延長遮熱板と別体遮熱板との隙間から外部に漏れることを防止できる。
本発明においては、上記ターボ過給機のコンプレッサハウジングがタービンハウジングとシリンダヘッド長手方向に並んで配置され、上記コンプレッサハウジング側の第3遮熱部材は、上記第2遮熱部材と上記コンプレッサハウジングとの隙間を埋めるように形成されることが好ましい。
この構成によれば、コンプレッサハウジングとの協働により、第3遮熱部材をコンパクトな構造にしながら、熱気逃がし通路から熱気が外部に漏れることを十分に防止できる。
本発明においては、上記第3遮熱部材は、上記第2遮熱部材と別体に設けられ、上記第3遮熱部材の第2遮熱部材側の縁部、及び上記第2遮熱部材の第3遮熱部材側の縁部は、協働して所定幅の通路を有するラビリンス構造を形成し、上記ラビリンス構造は、熱気逃がし通路の内部から外部へ向かう上記通路上に拡幅部を有することが好ましい。
この構成によれば、熱気逃がし通路の内部から外部へ向かう熱気がラビリンス構造の拡幅部で渦を巻くため、第2遮熱部材と第3遮熱部材とを別体として生産性の向上を図りつつ、熱気逃がし通路のシール性を十分に確保できる。
本発明によれば、たとえエンジンにターボ過給機が備えられてより一層高温の熱気が発生する場合であっても、樹脂製のヘッドカバーに加えて、他の耐熱性余裕度の低いヘッドカバーの周辺部品の熱害も抑制できるエンジンの熱害対策構造が提供される。
本発明の第1実施形態に係るエンジンの部分平面図である。 上記エンジンの右後上方からの部分斜視図である。 図2の状態からタービンハウジングにキャタカバーを組み付けた状態を示す斜視図である。 上記エンジンの排気マニホールドの上方に設けられる各種インシュレータの右後上方からの斜視図である。 図4の矢印(i)部分の拡大右縦断面図である。 図4の矢印(ii)部分の拡大平断面図である。 車両前部のエンジンルーム内における上記エンジン周辺の熱分布の解析結果を示す左側面図である。 従来のエンジン周辺の熱分布の解析結果を示す図7対応図である。 本発明の第2実施形態に係る各種インシュレータの図4対応図である。 同、平面図である。 同、背面図である。 同、右側面図である。
以下、図面に基き本発明の実施形態を説明する。
<第1実施形態>
図1及び図2において、符号4aは内燃機関であるエンジン1の吸気系4の吸気通路、5aは同じく排気系5の排気通路、11はシリンダヘッド12の上部に設けられる樹脂製のヘッドカバー、21はターボ過給機20のタービンホイール(図示せず)を収容するタービンハウジング、22は同じくコンプレッサホイール(図示せず)を収容するコンプレッサハウジング、23はタービンホイールとコンプレッサホイールとの連結軸(図示せず)を収容するセンタハウジングである。コンプレッサハウジング22はタービンハウジング21とシリンダヘッド12の長手方向(図1の左右方向)に並んで配置され、本実施形態では、タービンハウジング21の左方に配置される。
このエンジン1は、直列4気筒4サイクルのガソリンエンジンであって、図7にも示すように、車両前部のエンジンルーム2内に気筒列方向が車幅方向を向くように横置きに配置される。ヘッドカバー11と、シリンダヘッド12と、シリンダヘッド12の下面に結合されるシリンダブロック13と、シリンダブロック13の下面に結合されるオイルパン14とでエンジン本体の外観が形成される。シリンダヘッド12の車両前側面に吸気系4の吸気マニホールド15が接続され、同じく車両後側面に排気系5の排気マニホールド16(図2参照)が接続される。
なお、図7において、符号3はボンネット、93はダッシュボードの前に配設されたコールドゾーンパネル(遮熱パネル)である。
ターボ過給機20はエンジン本体の車両後側に配設され、タービンハウジング21が排気マニホールド16の下流の排気通路5aに設けられる。排気マニホールド16は高温の排気ガスに晒されるため、排気マニホールド16の周囲には熱気が発生する。また、排気マニホールド16を通過した高温の排気ガスがタービンハウジング21に集中してタービンホイールを高速回転させるため、タービンハウジング21が発熱し、タービンハウジング21の周囲にはより一層高温の熱気が発生する。そのため、エンジンルーム2内でこれらの熱源、すなわち排気マニホールド16及びタービンハウジング21の近傍に位置する樹脂製のヘッドカバー11が熱害を受ける懸念がある。加えて、例えば、ソレノイド弁やハーネス等のヘッドカバー11の周辺に広範囲に配設される他の耐熱性余裕度の低い、すなわち耐熱温度の低い周辺部品も熱害を受ける懸念がある。
そのような耐熱性余裕度の低いヘッドカバー11の周辺部品としては、例えば、図1〜図3に示すように、三方ソレノイド弁51、ブローバイホース52、各種エンジンハーネス53、蒸発燃料戻り配管(エバポパイプ)54、パージチェックバルブ55、その他の各種ホース類56やチューブ類57(例えば負圧チューブ)等の樹脂製品やゴム製品等が挙げられる。これらは、ヘッドカバー11の周辺に広範囲に配設されるため、単にヘッドカバー11に対する遮熱板を設けただけでは、遮熱板をすり抜けた熱気(依然として高温の熱気)が回り込んで、これらの周辺部品51〜57に熱害を加える懸念がある。
なお、図3において、符号60はタービンハウジング21の下流の排気通路5aに設けられる触媒装置(図示せず)を収容するキャタカバーである。
そこで、本実施形態では、熱害対策として、排気マニホールド16の周囲の排気系5の熱気をヘッドカバー11やその周辺部品51〜57を超えてこれらよりも高い位置まで案内し誘導するようにしている。すなわち、上記熱気をエンジンルーム2の上方へ集約的に逃がすための熱気逃がし通路40を排気マニホールド16の上方に形成している。具体的には、図4に示すような複数のインシュレータ41〜46を排気マニホールド16の上方に設ける。これらのインシュレータ41〜46は、相互に別体に設けられ、本発明の「熱気逃がし通路形成部材」に相当し、協働して煙突状に配置されることにより、周囲が囲まれた状態で上下方向に延びる上記熱気逃がし通路40を協働して形成している。
図4において、符号41,42,43は上側タービンインシュレータ、中間タービンインシュレータ、下側タービンインシュレータ(以上、本発明の「第1遮熱部材」に相当する)であり、44,45はガスケット一体型インシュレータ、ヘッドカバーインシュレータ(以上、本発明の「第2遮熱部材」に相当する)であり、46はコンプレッサインシュレータ(本発明の「第3遮熱部材」に相当する)である。
上側タービンインシュレータ41は、水平方向に拡がってタービンハウジング21の上部を覆う上方部分41aと、上下方向及び左右方向に延びてヘッドカバー11と対向する側方部分41bとを有し、タービンハウジング21の熱気が上方及び前方(ヘッドカバー11側)へ流れることを遮る(図1〜図3参照)。中間タービンインシュレータ42は、タービンハウジング21の熱気が後方(コールドゾーンパネル93側)及び左方(コンプレッサハウジング22側)へ流れることを遮るような形状に形成される(図2及び図3参照)。下側タービンインシュレータ43は、タービンハウジング21の熱気が後下方へ流れることを遮るような形状に形成され、例えば、ターボ過給機20のオイルのリターンパイプ(図示せず)等のエンジン下部配索部品に対する遮熱を行う。これらの3つのタービンインシュレータ41〜43は、それぞれ、適宜箇所でタービンハウジング21や適宜の車体側部材に結合される。
ガスケット一体型インシュレータ44は、本発明の「延長遮熱板」に相当し、シリンダヘッド12と排気マニホールド16との間に設けられるガスケット30から上方に延びる。図4では、ガスケット一体型インシュレータ44はガスケット30と分離して描かれているが、実際は、インシュレータ44の下縁部とガスケット30の上縁部とが相互に重なり合い、結合されて、ガスケット一体型インシュレータ44はガスケット30と一体化されている。ガスケット一体型インシュレータ44及びガスケット30はその周縁部が後方(排気マニホールド16側)に曲折する。これにより、排気マニホールド16の熱気が周囲に発散するのを遮断する熱気遮断庇構造が形成される。
なお、図4において、符号31はガスケット30に形成される排気ポート出口用開口、32はEGR通路用開口である。排気ポート出口用開口31が3つなのは、本実施形態では、4つの気筒のうち中央の第2気筒の排気ポートと第3気筒の排気ポートとがシリンダヘッド12の内部で1つに集合されているからである(真ん中の排気ポート出口用開口31)。
ヘッドカバーインシュレータ45は、本発明の「別体遮熱板」に相当し、ガスケット一体型インシュレータ44と水平方向にオーバーラップしてガスケット一体型インシュレータ44の上方に設けられ、上側タービンインシュレータ41の側方部分41bと対向して、シリンダヘッド12の上部(すなわちヘッドカバー11)を遮熱する。具体的に、ヘッドカバーインシュレータ45は、ヘッドカバー11の車両後側でヘッドカバー11の長手方向に延びる縦壁部45Lを主たる部分として有する(図2及び図3参照)。ヘッドカバーインシュレータ45は、さらに、上記縦壁部45Lの上縁部から後上方へ傾斜して延びる傾斜部45Mと、傾斜部45Mの上端部から上方へ延びる延設部45Nとを有する。これらの縦壁部45L、傾斜部45M、及び延設部45Nにより、ヘッドカバーインシュレータ45は、排気マニホールド16の周囲の排気系5の熱気をヘッドカバー11やその周辺部品51〜57を超えてこれらよりも高い位置まで誘導する。ヘッドカバーインシュレータ45は、適宜箇所でヘッドカバー11やシリンダヘッド12に結合されると共に、延設部45Nに形成されるステー92及び別体の取付ブラケット91を介してヘッドカバー11に結合される。
コンプレッサインシュレータ46は、ヘッドカバーインシュレータ45のシリンダヘッド12の長手方向の左縁部から後方(タービンインシュレータ41〜43側)へ延びる。コンプレッサインシュレータ46は、ヘッドカバーインシュレータ45とコンプレッサハウジング22との隙間を埋めるように比較的小さいサイズに形成される(図2参照)。すなわち、タービンハウジング21の左方には熱源ではないコンプレッサハウジング22が並んで配置されるので、このコンプレッサハウジング22が遮熱の役割を果たしてタービンハウジング21の熱気が車幅方向の左方へ流れることが遮られる。そのため、コンプレッサインシュレータ46は、ヘッドカバーインシュレータ45とコンプレッサハウジング22との隙間を埋めるだけのサイズがあれば遮熱部材として足りる。コンプレッサインシュレータ46は、適宜箇所でコンプレッサハウジング22に結合される。
ヘッドカバーインシュレータ45の上端部とコンプレッサインシュレータ46の上端部とは同じ高さにあり、上側タービンインシュレータ41の上端部よりも高い高さにある(図2参照)。
ここで、ヘッドカバーインシュレータ45のシリンダヘッド12の長手方向の右縁部は後方に曲折する(曲折部45x)。この曲折部45xにより、タービンハウジング21の熱気がキャタカバー60を超えて車幅方向の右方へ流れることが遮られる(図3参照)。このことから、上記曲折部45xは、コンプレッサインシュレータ46と同様、本発明の「第3遮熱部材」に相当する。
以上の複数のインシュレータ41〜46が協働して熱気逃がし通路40を形成するように周囲を囲んだ状態で上下方向に延びる煙突状に形成される。特に、前方のシリンダヘッド12側を左右に延びるガスケット一体型インシュレータ44と、同じく前方のヘッドカバー11側を左右に延びるヘッドカバーインシュレータ45と、後方のタービンハウジング21側を左右に延びる上側タービンインシュレータ41の側方部分41bと、左方のコンプレッサハウジング22側を前後に延びるコンプレッサインシュレータ46とにより(さらにヘッドカバーインシュレータ45の右縁部の曲折部45xを加えてもよい)、周囲が囲まれた状態で上下方向に延びる熱気逃がし通路40が排気マニホールド16の上方に形成される。熱気逃がし通路40は、前述したように、上端部の高さが比較的高いヘッドカバーインシュレータ45により、排気マニホールド16の周囲の排気系5の熱気をヘッドカバー11やその周辺部品51〜57を超えてこれらよりも高い位置まで誘導する。
なお、図4において、符号48はタービンハウジング21とキャタカバー60との隙間からタービンハウジング21の熱気が漏れるのを防止するためのステンレスメッシュ製の熱気漏れ防止シール、49はタービンハウジング21と中間タービンインシュレータ42との隙間からタービンハウジング21の熱気が漏れるのを防止するための同じくステンレスメッシュ製の熱気漏れ防止マットである(図2及び図3参照)。
図5は、図4の矢印(i)部分の拡大右縦断面図である。すなわち、ガスケット一体型インシュレータ44の上縁部(ヘッドカバーインシュレータ45側の縁部)に、熱気逃がし通路40の内部から外部へ向かうほど高さが低くなる傾斜面44aが形成され、ヘッドカバーインシュレータ45の下縁部(ガスケット一体型インシュレータ44側の縁部)にも、同様に、熱気逃がし通路40の内部から外部へ向かうほど高さが低くなる傾斜面45aが形成される。これらの上下一対の傾斜面44a,45aは、所定の間隔をあけて相互に上下方向に対向して形成される。これにより、熱気逃がし通路40を上方に流れる熱気(矢印参照)がガスケット一体型インシュレータ44とヘッドカバーインシュレータ45との隙間から外部に漏れることを防止する熱気漏れ防止構造70が形成される。このことから、上記傾斜面44a,45aは熱気漏れ防止構造形成縁部ということができる。
図6は、図4の矢印(ii)部分の拡大平断面図である。すなわち、コンプレッサインシュレータ46は、ヘッドカバーインシュレータ45と別体に設けられ、ヘッドカバーインシュレータ45の左縁部(コンプレッサインシュレータ46側の縁部)45b、及びコンプレッサインシュレータ46の前縁部(ヘッドカバーインシュレータ45側の縁部)46bは、協働して所定幅の通路を有するラビリンス構造80を形成する。したがって、上記縁部45b,46bはラビリンス構造形成縁部ということができる。このラビリンス構造80は、熱気逃がし通路40の内部から外部へ向かう通路上(矢印参照)に拡幅部81を有する。この拡幅部81により、熱気逃がし通路40の内部から外部へ向かう熱気が渦を巻き、外部に漏れることが防止される。
図7は、車両前部のエンジンルーム2内における本実施形態に係るエンジン1周辺の熱分布の解析結果を示す左側面図、図8は、従来のエンジン1周辺の熱分布の解析結果を示す図7対応図である。図7及び図8において、排気系5の周囲で着色濃度の濃い部分ほど温度の高い部分である。なお、便宜上、図7と図8とで同じ構成要素には同じ符号を用いる。
図7に示すように、本実施形態に係るエンジン1では、タービンハウジング21とシリンダヘッド12との間の排気マニホールド16の上方に、複数のインシュレータ41〜46の協働によって、排気系5の熱気をエンジンルーム2の上方へ逃がす熱気逃がし通路40を形成したから、排気マニホールド16及びタービンハウジング21の熱気がヘッドカバー11側へ侵入することが遮断され、ヘッドカバー11側の温度が低下している。そのため、ヘッドカバー11及びその周辺部品51〜57の熱害が抑制される。
これに対し、図8に示すように、従来のエンジン1では、上記のような熱気逃がし通路40を形成していないので、排気マニホールド16及びタービンハウジング21の熱気がヘッドカバー11側へ浸入し、ヘッドカバー11側の温度が上昇している。そのため、ヘッドカバー11及びその周辺部品51〜57の熱害が懸念される。
次に、本実施形態の作用を説明する。
(1)本実施形態では、エンジンルーム2に収容されるエンジン1のシリンダヘッド12の排気ポート出口(図4の排気ポート出口用開口31参照)に排気マニホールド16を介してターボ過給機20のタービンハウジング21が接続される。上記タービンハウジング21とシリンダヘッド12との間の排気マニホールド16の上方に、複数のインシュレータ41〜46が設けられ、これらのインシュレータ41〜46が協働して煙突状に配置されることにより、周囲が囲まれた状態で上下方向に延び、排気系5の熱気をエンジンルーム2の上方へ逃がす熱気逃がし通路40が形成されている。
この構成によれば、排気マニホールド16の周囲の排気系5の熱気が熱気逃がし通路40を介してエンジンルーム2の上方へ集約的に逃がされる。つまり、上記熱気がヘッドカバー11やその周辺部品51〜57を超えてこれらよりも高い位置まで誘導される。したがって、たとえエンジン1にターボ過給機20が備えられてより一層高温の熱気が発生しても、樹脂製のヘッドカバー11だけでなく、ヘッドカバー11の周辺に広範囲に配設される他の耐熱性余裕度の低い周辺部品51〜57の熱害も統合的に抑制できる。
(2)本実施形態では、上記インシュレータ41〜46は、上記タービンハウジング21の少なくとも上部を覆うタービンインシュレータ41〜43と、上記シリンダヘッド12と排気マニホールド16との間に設けられ、上記上側タービンインシュレータ41の側方部分41bと対向するインシュレータ44,45と、上記ヘッドカバーインシュレータ45のシリンダヘッド12の長手方向の左縁部から上記タービンインシュレータ41〜43側へ延びるコンプレッサインシュレータ46とを備える。
この構成によれば、上記インシュレータ41〜46によって熱気逃がし通路40を容易に形成できる。しかも、上記インシュレータ41〜46自体が遮熱部材であるから、より一層、排気マニホールド16やタービンハウジング21の熱気がヘッドカバー11やその周辺部品51〜57に熱害を加えることを抑制できる。
(3)本実施形態では、上記インシュレータ44,45は、上記シリンダヘッド12と排気マニホールド16との間に設けられるガスケット30から上方に延びるガスケット一体型インシュレータ44と、上記ガスケット一体型インシュレータ44と水平方向にオーバーラップして上記ガスケット一体型インシュレータ44の上方に設けられ、上記シリンダヘッド12の上部(すなわちヘッドカバー11)を遮熱するヘッドカバーインシュレータ45とを備える。
この構成によれば、上記インシュレータ44,45を一体で形成する場合に比べて、応力がガスケット一体型インシュレータ44とヘッドカバーインシュレータ45とに分散し、上記インシュレータ44,45の熱的及び機械的信頼性及び耐久性を向上できる。
(4)本実施形態では、上記ガスケット一体型インシュレータ44のヘッドカバーインシュレータ45側の縁部(上縁部)、及び上記ヘッドカバーインシュレータ45のガスケット一体型インシュレータ44側の縁部(下縁部)に、それぞれ、熱気逃がし通路40の内部から外部へ向かうほど高さが低くなる傾斜面44a,45aが所定の間隔をあけて相互に上下方向に対向して形成される。
この構成によれば、上下一対の傾斜面44a,45a(熱気漏れ防止構造形成縁部)により熱気漏れ防止構造70が形成され、熱気逃がし通路40を上方に流れる熱気がガスケット一体型インシュレータ44とヘッドカバーインシュレータ45との隙間から外部に漏れることを防止できる。
(5)本実施形態では、上記ターボ過給機20のコンプレッサハウジング22がタービンハウジング21とシリンダヘッド12の長手方向に並んで配置され、上記コンプレッサハウジング22側(左方)のコンプレッサインシュレータ46は、上記ヘッドカバーインシュレータ45と上記コンプレッサハウジング22との隙間を埋めるように形成される。
この構成によれば、コンプレッサハウジング22との協働により、コンプレッサインシュレータ46をコンパクトな構造にしながら、熱気逃がし通路40から熱気が外部に漏れることを十分に防止できる。
(6)本実施形態では、上記コンプレッサインシュレータ46は、上記ヘッドカバーインシュレータ45と別体に設けられ、上記コンプレッサインシュレータ46のヘッドカバーインシュレータ45側の縁部(前縁部)46b、及び上記ヘッドカバーインシュレータ45のコンプレッサインシュレータ46側の縁部(左縁部)45bは、協働して所定幅の通路を有するラビリンス構造80を形成し(ラビリンス構造形成縁部)、上記ラビリンス構造80は、熱気逃がし通路40の内部から外部へ向かう上記通路上に拡幅部81を有する。
この構成によれば、熱気逃がし通路40の内部から外部へ向かう熱気がラビリンス構造80の拡幅部81で渦を巻くため、ヘッドカバーインシュレータ45とコンプレッサインシュレータ46とを別体として生産性の向上を図りつつ、熱気逃がし通路40のシール性を十分に確保できる。
<第2実施形態>
次に、図9〜図12を参照して本発明の第2実施形態を説明する。ただし、第1実施形態と同じ又は類似の構成要素には同じ符号を用い、第2実施形態の特徴部分のみ説明を加える。
図4と図9〜図12とを比較して明らかなように、この第2実施形態では、ガスケット30及びガスケット一体型インシュレータ44の形状が第1実施形態と相違している。また、上側タービンインシュレータ41と一体の(別体でもよい)新たなインシュレータ(エキマニインシュレータという)47が排気マニホールド16の直上部に追加配設される。このエキマニインシュレータ47は、排気マニホールド16の熱気が上方へ流れることを遮るためのものであり、本発明の「熱気逃がし通路形成部材」に相当し、また、「第1遮熱部材」に相当する。
ガスケット30及びガスケット一体型インシュレータ44は、上下に分離せず、ガスケット30の全周に亘ってガスケット一体型インシュレータ44が結合される。ガスケット一体型インシュレータ44の周縁部が後方に曲折して熱気遮断庇構造が形成されるが、排気マニホールド16の直上部に排気マニホールド16の熱気を遮断するエキマニインシュレータ47が配設されるので、左右及び上部の庇の長さは第1実施形態よりも短縮されている。
この第2実施形態の作用は第1実施形態とほぼ同様である。特に、(1)排気マニホールド16の上方に複数のインシュレータ41〜47の協働により熱気逃がし通路40が形成される点、(3)ガスケット一体型インシュレータ44とヘッドカバーインシュレータ45とが相互に別体とされて応力分散が図られる点、(4)ガスケット一体型インシュレータ44とヘッドカバーインシュレータ45との間に熱気漏れ防止構造70が形成される点(図9の矢印(i)参照)、(6)ヘッドカバーインシュレータ45とコンプレッサインシュレータ46との間に拡幅部81を有するラビリンス構造80が形成される点(図9の矢印(ii)参照)等は第1実施形態と変わりがない。
以上、実施形態を挙げて本発明を詳しく説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、熱気逃がし通路形成部材である各種インシュレータの形状、個数、配置等は、排気マニホールドの上方に協働して排気系の熱気をエンジンルームの上方へ逃がす熱気逃がし通路を形成する限り、様々に変更可能である。
1 エンジン
2 エンジンルーム
5 排気系
11 ヘッドカバー
12 シリンダヘッド
16 排気マニホールド
20 ターボ過給機
21 タービンハウジング
22 コンプレッサハウジング
30 ガスケット
31 排気ポート出口用開口
40 熱気逃がし通路
41 上側タービンインシュレータ(第1遮熱部材、熱気逃がし通路形成部材)
41b 側方部分
42 中間タービンインシュレータ(第1遮熱部材、熱気逃がし通路形成部材)
43 下側タービンインシュレータ(第1遮熱部材、熱気逃がし通路形成部材)
44 ガスケット一体型インシュレータ(延長遮熱板、第2遮熱部材、熱気逃がし通路形成部材)
44a 熱気漏れ防止構造形成縁部(傾斜面)
45 ヘッドカバーインシュレータ(別体遮熱板、第2遮熱部材、熱気逃がし通路形成部材)
45a 熱気漏れ防止構造形成縁部(傾斜面)
45b ラビリンス構造形成縁部
45x 曲折部(第3遮熱部材、熱気逃がし通路形成部材)
46 コンプレッサインシュレータ(第3遮熱部材、熱気逃がし通路形成部材)
46b ラビリンス構造形成縁部
47 エキマニインシュレータ(第1遮熱部材、熱気逃がし通路形成部材)
70 熱気漏れ防止構造
80 ラビリンス構造
81 拡幅部

Claims (6)

  1. エンジンルームに収容されるエンジンのシリンダヘッドの排気ポート出口に排気マニホールドを介してターボ過給機のタービンハウジングが接続されるエンジンの熱害対策構造であって、
    上記タービンハウジングとシリンダヘッドとの間の排気マニホールドの上方に、複数の熱気逃がし通路形成部材が設けられ、これらの熱気逃がし通路形成部材が協働して煙突状に配置されることにより、周囲が囲まれた状態で上下方向に延び、排気系の熱気をエンジンルームの上方へ逃がす熱気逃がし通路が形成されていることを特徴とするエンジンの熱害対策構造。
  2. 請求項1に記載のエンジンの熱害対策構造において、
    上記熱気逃がし通路形成部材は、
    上記タービンハウジングの少なくとも上部を覆う第1遮熱部材と、
    上記シリンダヘッドと排気マニホールドとの間に設けられ、上記第1遮熱部材と対向する第2遮熱部材と、
    上記第2遮熱部材のシリンダヘッド長手方向両縁部の少なくとも一方から上記第1遮熱部材側へ延びる第3遮熱部材とを備えることを特徴とするエンジンの熱害対策構造。
  3. 請求項2に記載のエンジンの熱害対策構造において、
    上記第2遮熱部材は、
    上記シリンダヘッドと排気マニホールドとの間に設けられるガスケットから上方に延びる延長遮熱板と、
    上記延長遮熱板と水平方向にオーバーラップして上記延長遮熱板の上方に設けられ、上記シリンダヘッドの上部を遮熱する別体遮熱板とを備えることを特徴とするエンジンの熱害対策構造。
  4. 請求項3に記載のエンジンの熱害対策構造において、
    上記延長遮熱板の別体遮熱板側の縁部、及び上記別体遮熱板の延長遮熱板側の縁部に、それぞれ、熱気逃がし通路の内部から外部へ向かうほど高さが低くなる傾斜面が所定の間隔をあけて相互に上下方向に対向して形成されることを特徴とするエンジンの熱害対策構造。
  5. 請求項2から4のいずれか1項に記載のエンジンの熱害対策構造において、
    上記ターボ過給機のコンプレッサハウジングがタービンハウジングとシリンダヘッド長手方向に並んで配置され、
    上記コンプレッサハウジング側の第3遮熱部材は、上記第2遮熱部材と上記コンプレッサハウジングとの隙間を埋めるように形成されることを特徴とするエンジンの熱害対策構造。
  6. 請求項2から5のいずれか1項に記載のエンジンの熱害対策構造において、
    上記第3遮熱部材は、上記第2遮熱部材と別体に設けられ、
    上記第3遮熱部材の第2遮熱部材側の縁部、及び上記第2遮熱部材の第3遮熱部材側の縁部は、協働して所定幅の通路を有するラビリンス構造を形成し、
    上記ラビリンス構造は、熱気逃がし通路の内部から外部へ向かう上記通路上に拡幅部を有することを特徴とするエンジンの熱害対策構造。
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JP6540738B2 (ja) * 2017-03-28 2019-07-10 マツダ株式会社 車両におけるパワーユニットの冷却構造
JP7127285B2 (ja) * 2018-01-25 2022-08-30 マツダ株式会社 ターボ過給機付エンジン
JP7234649B2 (ja) * 2019-01-23 2023-03-08 スズキ株式会社 車両用内燃機関
JP7206945B2 (ja) * 2019-01-23 2023-01-18 スズキ株式会社 車両用内燃機関
JP7293882B2 (ja) * 2019-06-04 2023-06-20 マツダ株式会社 エンジンの排気構造
JP7356083B2 (ja) * 2020-03-12 2023-10-04 マツダ株式会社 エンジンの吸気装置
JP7347399B2 (ja) * 2020-11-16 2023-09-20 トヨタ自動車株式会社 過給機の遮熱構造

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6276249U (ja) * 1985-10-30 1987-05-15
JPH0294335U (ja) * 1989-01-17 1990-07-26
JP2013050068A (ja) * 2011-08-31 2013-03-14 Hino Motors Ltd ヒートインシュレータ
JP2014088822A (ja) * 2012-10-30 2014-05-15 Toyota Motor Corp エンジンの遮熱構造

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