JP6305079B2 - 内燃機関 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載される内燃機関に関するものである。

車両に対し定期的な点検やメンテナンスを行う際には、ボンネットを開放することにより内燃機関を露出させた状態とするのが通例である。そして、斯かる状態で内燃機関を始めとしたエンジンルームの内部を清掃することも多く行われている。そしてエンジンルーム内や内燃機関の周囲を清掃する際には、その清掃に用いられる水や洗浄剤等が内燃機関の点火プラグ等にかかり、性能の低下を招くおそれを否定できない。

そこで、そのような問題を回避するための一例としてはシリンダヘッドカバーに点火コイルを被水から守るための点火コイルカバーが取り付けられている構造が提案されている(例えば、特許文献１参照)。

特開２００５−２４８７７９号公報

エンジンルーム等の洗浄作業において、高圧洗浄機が使用されると内燃機関の四方八方から高圧水がかけられるような状況に置かれる。さすれば、点火コイルの被水を防ぐことができない可能性がある。もし点火コイルが被水してしまうと、電気系に支障を来すことを招来する。

加えて、吸気ダクトの一部には、チューニングホールと呼ばれる、騒音及び振動を低減するために形成された開口が設けられていることが多い。そのような構成を有する吸気ダクトであれば上記のような清掃の際には、この開口から水を不要に吸ってしまう不具合を包含することとなる。また、当該開口を介して排気系からの熱気を不要に吸ってしまい、吸気の温度を上昇させてしまうことも想定される。

本発明は、このような事情に着目したものであり、点火コイル等の内燃機関の主要部分に不要に水が被る問題を軽減することを目的としている。

本発明は、このような目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。

すなわち本発明に係る内燃機関は、シリンダヘッドカバーの上部にあり且つ車両前方側に幅方向に延びる吸気ダクトが配置される内燃機関であって、外気を導入する吸気ダクトの入口を幅方向の一端側に設け、吸気ダクトの出口を入口から平面視点火コイルを越えて幅方向の他端側で車両後方側に向かって湾曲又は屈曲させた位置に設け、点火コイルの外側方にシリンダヘッドカバーの一部若しくは他の吸気系部品を設け、吸気ダクトに点火コイルを平面視覆う点火コイルカバーを設け、吸気ダクトとシリンダヘッドカバーとの間に隙間が存在し、吸気ダクトとシリンダヘッドカバーとの間の隙間を遮蔽するための垂壁を点火コイルよりも車両前方側に設け、この垂壁に走行風が入り込めるような隙間を設けたことを特徴とする。

このようなものであれば、点火コイルを囲うようにシリンダヘッドカバーの一部や吸気ダクトや吸気系部品を設けるとともに、吸気ダクトの上部にシリンダヘッドカバーの一部から吸気系部材に至る点火コイルカバーを設けることで、周囲から高圧水をかけられても点火コイルの被水を有効に低減することができる。

また、本発明に係る内燃機関は、シリンダヘッドカバーの上部にあり且つ少なくとも前縁部が点火コイルよりも車両前方側にあって幅方向に延びる吸気ダクトが設けられた内燃機関であって、外気を導入する吸気ダクトの入口を幅方向の一端側に設け、吸気ダクトの出口を入口から平面視点火コイルを越えて幅方向の他端側で車両後方側に向かって湾曲又は屈曲させた位置に設け、点火コイルの外側方にシリンダヘッドカバーの一部若しくは他の吸気系部品を設け、吸気ダクトに点火コイルを平面視覆う点火コイルカバーを設け、吸気ダクトとシリンダヘッドカバーとの間の隙間を遮蔽するための垂壁を点火コイルよりも車両前方側に設け、吸気ダクトの下部且つ垂壁よりも車両後方側に騒音又は振動低減用の開口を設け、垂壁が開口の周囲の少なくとも一部を囲うことを特徴とする。

ここで垂壁は、吸気ダクトから下方に垂下させて設けたものであっても、シリンダヘッドカバーから上方に立設させて設けたものであっても良い。

このようなものであれば、点火コイルよりも車両前方側に設けた垂壁で騒音及び振動低減用の開口の少なくとも一部を囲うようにすることで、点火コイルへの被水を防止するとともに、開口から水及び熱を帯びた温度の高い空気を吸い込み吸気の温度が上昇することを低減できる。

本発明によれば、点火コイル等の内燃機関の主要部分に不要に水が被る問題を軽減することができる内燃機関を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る内燃機関の正面図。 同平面図。 同左側面図。 同実施形態の要部を示す平面図。 同実施形態に係る要部の外観図。 同実施形態に係る要部の斜視図。 同実施形態に係る要部の正面図。 同実施形態に係る要部の底面図。

本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１〜図３に、本実施形態における車両前方に設けられた内燃機関１の概要を示す。なおこれらの図において説明の便宜上、グリルＧやボンネットＢ等の内燃機関１以外の構成の図示を適宜省略している。

本実施形態における内燃機関１は、火花点火式の４ストロークエンジンであり、例えば三つの気筒を具備している。内燃機関１はエンジンルームにおいてボンネットＢの下方且つグリルＧ後方に配置されている。また内燃機関１は、図示しない気筒やピストン等といった内燃機関１の主要部分を収容するシリンダヘッド及びクランクケースにより覆われる機関本体１０に対し、シリンダヘッドカバー１１を介した上方から後方に亘って吸気系３を位置付けるとともに、前方に排気系４を位置付けた、所謂前方排気エンジンと称されるものである。そして機関本体１０において各気筒の燃焼室の天井部に、点火プラグ１２を取り付け、その上方をカバーする態様にて点火コイル１１ａを取り付けてある。点火プラグ１２は、点火コイル１１ａにて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。点火コイル１１ａは、半導体スイッチング素子であるイグナイタとともに、図示しないコイルケースに一体的に内蔵される。また機関本体１０の下方にはオイルパン１３が配される。

吸気を供給するための吸気系３は、吸気ダクト３０により外部から空気を取り入れて各気筒の吸気ポートへと導く。吸気通路３上には、前記吸気ダクト３０、エアクリーナ３１及び吸気マニホルド３４を、上流からこの順序に配置している。なお本実施形態では便宜上、吸気バルブやサージタンクの図示を省略している。

排気を排出するための排気系４は、気筒内で燃料を燃焼させた結果発生した排気を各気筒の排気ポートから外部へと導くためのものであり、主に車両前方すなわちグリルＧに最も近い位置に配置される。この排気通路４上には、排気マニホルド４２及び排気浄化用の図示しない三元触媒等を配置している。

ここで、本実施形態に係る内燃機関１は、外気を導入する吸気ダクト３０の入口３０ｂを幅方向の一端側に設け、吸気ダクト３０の出口３０ｃを入口３０ｂから平面視点火コイル１１ａを越えて幅方向の他端側で車両後方側に向かって湾曲又は屈曲させた位置に設け、点火コイル１１ａの外側方にシリンダヘッドカバー１１の一部若しくは他の吸気系部品を設け、吸気ダクト３０に点火コイル１１ａを平面視覆う点火コイルカバー３０ａを設けたことを特徴とする。

また本実施形態に係る内燃機関１は、吸気ダクト３０とシリンダヘッドカバー１１との間の隙間を遮蔽するための垂壁３０ｅを点火コイル１１ａよりも車両前方側に設け、吸気ダクト３０の下部且つ垂壁３０ｅよりも車両後方側に騒音又は振動低減用の開口たるチューニングホール３０ｄを設け、垂壁３０ｅがチューニングホール３０ｄの周囲の少なくとも一部を囲うことを特徴とする。

以下、本実施形態に係る内燃機関１の構成を図１〜図８を参照しつつ、シリンダヘッドカバー１１及び吸気ダクト３０の構成を中心に説明する。

シリンダヘッドカバー１１は、本実施形態では各気筒に対応した点火コイル１１ａを組み付けてなる。このシリンダヘッドカバー１１は下端縁部に設けられたフランジ１１ｂにより機関本体１０に対して強固に取り付けられている。そして本実施形態ではシリンダヘッドカバー１１は点火コイル１１ａの外側方に該当する右側上縁部を上方に隆起させてなる隆起部１１ｃと、幅方向略中央位置において吸気ダクト３０を位置決めするための位置決め突起１１ｆとを有している。

吸気ダクト３０は、図１に示すように排気マニホルド４２上部であり且つ、シリンダヘッドカバー１１の上部にあり、その一部を平面視覆い得る位置に位置付けられる、吸気ダクト３０は、少なくとも前縁部がシリンダヘッドカバー１１に対し車両前方側に幅方向に延びるように配置される。また、吸気ダクト３０は車両の一側方、図示では右側縁に開口する入口３０ｂから幅方向に平面視点火コイル１１ａを越えて延び、他端側縁近傍にある出口３０ｃ付近で車両後方に向かって点火コイル１１ａの左側方を回り込むように湾曲し、点火コイル１１ａよりも後方に位置付けられた出口３０ｃがエアクリーナ３１の接続口３１ｃに接続される。また本実施形態では入口３０ｂを幅方向で排気マニホルド４２よりも外側に位置付けることで、排気マニホルド４２からの熱に影響されない、温度の低い外気を取り入れ得るようにしている。そして吸気ダクト３０はシリンダヘッドカバー１１に対し正確に取り付けるために下方に円筒状に垂下させたグロメット３０ｆを前縁部且つ幅方向略中央位置に設けている。そして本実施形態では出口３０ｃ及びエアクリーナ３１の接続口３１ｃはともに略真円形状をなしているため、出口３０ｃを接続口３１ｃに接続した状態で吸気ダクト３０を回動させることができ、この回動動作を利用してグロメット３０ｆが回転しながらシリンダヘッドカバー１１の位置決め突起１１ｆに外嵌させることができるため、吸気ダクト３０がシリンダヘッドカバー１１に容易に取り付け得るようになっている。

しかして本実施形態では、吸気ダクト３０は上述した入口３０ｂ、出口３０ｃ及びグロメット３０ｆに加え、点火コイル１１ａを平面視覆う点火コイルカバー３０ａと、チューニングホール３０ｄと、垂壁３０ｅとを有している。点火コイルカバー３０ａは、平面視方形状をなすようにして点火コイル１１ａを上方から覆うようにしているとともに、内部の一部に吸気が流入するようにして、レゾネータとしての役割も果たす。チューニングホール３０ｄは、本実施形態では平面視中央付近の位置であり且つ中間に設けられた点火コイル１１ａ近傍において下方に向けて吸気ダクト３０に穴を穿つことにより設けている。このチューニングホール３０ｄを設けることにより、吸気ダクト３０を吸気が通過する際の騒音及び振動を低減させている。垂壁３０ｅは、垂壁３０ｅはグロメット３０ｆから入口３０ｂから出口３０ｃに沿うように吸気ダクト３０の前縁から左側方に回り込むように延びている。この垂壁３０ｅは、その一部がグロメット３０ｆに連続するように延びることで、走行風による騒音や振動をさせる作用を奏している。

しかして本実施形態ではシリンダヘッドカバー１１の上側に設けられた点火コイル１１ａは、吸気ダクト３０の点火コイルカバー３０ａにより上方を覆われるとともにシリンダヘッドカバー１１の隆起部１１ｃによって右側方が遮蔽され、前方及び左側方は吸気ダクト３０及び垂壁３０ｅにより遮蔽されることで、何れの方向からの水の点火コイル１１ａへの侵入を有効に低減させている。また本実施形態では中央の点火コイル１１ａ近傍に設けられたチューニングホール３０ｄも同様に、右側方、前方及び左側方がそれぞれ隆起部１１ｃ、垂壁３０ｅにより遮蔽されている。これにより、内燃機関１の前方に設けられた排気系４に起因する温度が高い空気がチューニングホール３０ｄに侵入し、吸気の温度が上昇してしまうことを有効に回避している。

以上のような構成とすることにより、本実施形態では、点火コイル１１ａを囲うようにシリンダヘッドカバー１１の一部や吸気ダクト３０や吸気系部品を設けるとともに、吸気ダクト３０の上部にシリンダヘッドカバー１１の一部から吸気系部材に至る点火コイルカバー３０ａを設けることで、周囲から高圧水をかけられても点火コイル１１ａの被水を有効に低減させることができる。さらに本実施形態では垂壁３０ｅを設ける事で、前方や左側方からの点火コイル１１ａの被水をより有効に低減せしめている。また点火コイル１１ａが被水し得る状況はエンジンルーム清掃時などボンネットＢを開放したときに限られない。雨天時の高速走行時では水滴がグリルＧを通過して特に前方、上方から勢いよく内燃機関１にかかることとなるが、本実施形態では斯かる場合においても有効に点火コイル１１ａの被水を回避或いは低減し得る。

また本実施形態に係る内燃機関１は、吸気ダクト３０とシリンダヘッドカバー１１との間の隙間を遮蔽するための垂壁３０ｅを点火コイル１１ａよりも車両前方側に設け、吸気ダクト３０の下部且つ垂壁３０ｅよりも車両後方側に騒音又は振動低減用の開口たるチューニングホール３０ｄを設け、垂壁３０ｅがチューニングホール３０ｄの周囲の少なくとも一部を囲うことにより上記効果をより有効に奏していることに加え、吸気ダクト３０への水の侵入を有効に防ぐことにも寄与している。加えてチューニングホール３０ｄに温度が高い空気が侵入してしまうことを低減している結果、吸気の温度が上昇してしまうことを有効に回避している。

特に、停車直後において冷却水の流れが止まる所謂ホットソーク時では、機関本体１０から熱が立ち上がり、点火コイル１１ａ等へ熱を帯びた空気すなわち熱気が至りやすい状況が招来されるが、本実施形態では垂壁３０ｅの存在が前記熱気をガイドすることにより、点火コイル１１ａやチューニングホール３０ｄに至ることを有効に回避し得るものとなっている。

さらに本実施形態では、垂壁３０ｅが点火コイル１１ａを前方から左側方で覆いつつも若干の隙間を設けているので、走行中はその隙間から走行風が入るようになっている。これにより、走行中はシリンダヘッドカバー１１及び点火コイル１１ａを冷却することができる。また垂壁３０ｅを設けることにより、吸気ダクト３０の剛性は有効に向上したものとなっている。加えて、垂壁３０ｅを設ける事により吸気ダクト３０自体の見栄えも向上したものとなっている。

以上、本発明の実施形態について説明したが、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

例えば、上記実施形態では点火コイルの外側方にシリンダヘッドカバーの一部である隆起部を設けた態様を開示したが、勿論、レゾネータのような吸気系部品の一部を点火コイルの外側方に配置したものであってもよい。またシリンダヘッドカバーや吸気ダクトの具体的な態様は上記実施形態のものに限定されることはなく、既存のものを含め、種々の態様のものを適用することができる。

その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

本発明は車両に搭載される内燃機関として利用することができる。

１…内燃機関
１１…シリンダヘッドカバー
１１ａ…点火コイル
１１ｃ…シリンダヘッドカバーの一部（隆起部）
３０…吸気ダクト
３０ａ…点火コイルカバー
３０ｂ…入口
３０ｃ…出口

Claims (2)

1. シリンダヘッドカバーの上部にあり且つ車両前方側に幅方向に延びる吸気ダクトが配置される内燃機関であって、
   外気を導入する吸気ダクトの入口を幅方向の一端側に設け、
   吸気ダクトの出口を入口から平面視点火コイルを越えて幅方向の他端側で車両後方側に向かって湾曲又は屈曲させた位置に設け、
   点火コイルの外側方にシリンダヘッドカバーの一部若しくは他の吸気系部品を設け、
   吸気ダクトに点火コイルを平面視覆う点火コイルカバーを設け、
   吸気ダクトとシリンダヘッドカバーとの間に隙間が存在し、
   吸気ダクトとシリンダヘッドカバーとの間の隙間を遮蔽するための垂壁を点火コイルよりも車両前方側に設け、この垂壁に走行風が入り込めるような隙間を設けた内燃機関。
2. シリンダヘッドカバーの上部にあり且つ少なくとも前縁部が点火コイルよりも車両前方側にあって幅方向に延びる吸気ダクトが配置される内燃機関であって、
   外気を導入する吸気ダクトの入口を幅方向の一端側に設け、
   吸気ダクトの出口を入口から平面視点火コイルを越えて幅方向の他端側で車両後方側に向かって湾曲又は屈曲させた位置に設け、
   点火コイルの外側方にシリンダヘッドカバーの一部若しくは他の吸気系部品を設け、
   吸気ダクトに点火コイルを平面視覆う点火コイルカバーを設け、
   吸気ダクトとシリンダヘッドカバーとの間の隙間を遮蔽するための垂壁を点火コイルよりも車両前方側に設け、
   吸気ダクトの下部且つ垂壁よりも車両後方側に騒音又は振動低減用の開口を設け、垂壁が開口の周囲の少なくとも一部を囲う内燃機関。

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