JP6344349B2 - エンジンの吸気装置 - Google Patents

Description

ここに開示された技術は、エンジンの吸気装置に関するものである。

従来より、エンジンに吸気を供給する吸気装置として、様々な構成のものが知られている。

例えば、特許文献１に記載の吸気装置は、外気導入用のエアインレットと排気系の周辺のホットエアを導入するためのホットエア導入用のエアインレットとを有し、エンジンに吸入する吸気を外気とホットエアとで切り替え可能に構成されている。この吸気装置では、標高が比較的低い場合には、外気を吸気として導入し、標高が比較的高い場合には、ホットエアを吸気として導入している。

特開２００７−１７０２５１号公報

特許文献１の吸気装置のように、吸気の温度を高めたい場合には排気系で発生する排気熱が有利に作用する反面、その一方で、排気系で発生する熱が多すぎると、排気系の温度が高温になり、排気系の熱害が生じる虞がある。

ここに開示された技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、排気系の熱害を抑制することにある。

ここに開示された技術は、エンジンルーム内に配置され、外気をエンジンに導入する外気ダクトを備えた、エンジンの吸気装置が対象である。そして、前記外気ダクトには、外気の少なくとも一部を前記エンジンの排気系の周囲に導く分岐ダクト部が接続されているものとする。

この構成によれば、外気ダクトをエンジンに向かって流通する外気の少なくとも一部が、分岐ダクト部を介してエンジンの排気系の周囲に導かれる。これにより、エンジンに導入される外気の一部を使って排気系を冷却することができる。

また、エンジンの吸気装置は、前記外気ダクトに設けられた切換弁をさらに備え、前記外気ダクトのうち前記分岐ダクト部が接続された接続部よりも上流側の部分を閉じて、前記排気系の周囲の空気を前記分岐ダクト部を介して前記エンジンに導入する第１状態と、前記切換弁は、外気の少なくとも一部を前記分岐ダクト部を介して前記排気系の周囲に導く第２状態とに切替可能に構成されている。

この構成によれば、切換弁が第１状態のときには、外気ダクトのうち分岐ダクト部の接続部よりも上流側の部分が閉じられるので、排気系の周囲の空気が分岐ダクト部を介して外気ダクトに吸入され、エンジンに導入される。排気系の周囲の空気は外気に比べて高温なので、切換弁が第１状態のときには高温の吸気をエンジンに導入することができる。一方、切換弁が第２状態のときには、前述の如く、外気ダクトを介してエンジンに導入される外気の一部が分岐ダクト部を介して排気系に導入される。つまり、切換弁が第２状態のときには、外気により排気系が冷却される。

このように、切換弁を設けることによって、分岐ダクト部を流れる空気の流れを切り替えることができる。つまり、分岐ダクト部の機能が、外気の一部を排気系の周囲に導く機能と、排気系の周囲の空気を外気ダクトに取り入れる機能とで切換弁により切り替えられる。

また、前記分岐ダクト部は、前記外気ダクトのうち前記接続部よりも上流側の部分と直線状に延びている。

この構成によれば、外気ダクトのうち接続部よりも上流側を通過する外気が、その慣性により分岐ダクト部に流入しやすくなる。つまり、走行風による動圧を有効に利用して、排気系の周囲への外気の導入を促進することができる。

さらに、前記エンジンの上方及び側方の少なくとも一方が遮熱パネル又は遮音パネルに覆われていてもよい。

この構成によれば、エンジンの上方及び側方の少なくとも一方が遮熱パネル又は遮音パネルに覆われているので、エンジンの排気熱がエンジンの周囲に滞留しやすい。このような構成に、前記外気ダクトを組み合わせることによって、排気熱によるエンジンの熱害を効果的に解消することができる。

さらに、前記外気ダクトは、前記遮熱パネル又は前記遮音パネルと一体的に形成されていてもよい。

この構成によれば、遮熱パネル又は遮音パネル及び外気ダクトの組立性を向上させることができる。

前記吸気装置によれば、排気系の熱害を抑制することができる。

図１は、実施形態１に係る車体前部構造の概略的な平面図である。 図２は、図１のII−II線における模式的な断面図である。 図３は、切換弁が第１状態のときの吸気の流れを示す図である。 図４は、切換弁が第２状態のときの吸気の流れを示す図である。 図５は、切換弁が第３状態のときの吸気の流れを示す図である。 図６は、実施形態２に係る車体前部構造の概略的な平面図である。 図７は、吸気装置の部分的な斜視図である。 図８は、第１状態の切換弁を示す図である。 図９は、第２状態の切換弁を示す図である。 図１０は、第３状態の切換弁を示す図である。

以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

《実施形態１》
図１に、実施形態１に係る車体前部構造の概略的な平面図である。図２は、図１のII−II線における模式的な断面図である。

車体１の前部には、ダッシュパネル１１によって車室２００と仕切られたエンジンルーム１００が形成されている。ダッシュパネル１１からは、２本のフロントサイドフレーム１２，１２が延びている。各フロントサイドフレーム１２の前端は、クラッシュカン１３を介してバンパレインフォースメント１４に接続されている。バンパレインフォースメント１４の前方には、車体１の前面を構成するバンパフェイス１５が設けられている。バンパフェイス１５には、グリル１５ａが形成されている。このグリル１５ａを介して、エンジンルーム１００内に走行風が導入される。車体１の下部には、エンジンルーム１００の下部を区画するアンダーカバー１８が設けられている。

バンパレインフォースメント１４の後方には、ラジエータ１６が設けられている。ラジエータ１６とグリル１５ａとの間には、シャッタ１７が設けられている。シャッタ１７は、開閉可能に構成されており、開状態のときにはグリル１５ａから導入された走行風をラジエータ１６に導く一方、閉状態のときにはグリル１５ａから導入された走行風がラジエータ１６へ流入するのを遮断する。

エンジンルーム１００において、２本のフロントサイドフレーム１２，１２の間であって、ダッシュパネル１１とラジエータ１６との間にエンジン２が配置されている。

エンジン２は、エンジン本体２０と、吸気系３と、排気系４とを有している。

エンジン本体２０は、一列に並ぶ複数の気筒２１，２１，…を有している。エンジン本体２０には、トランスミッションを含む駆動ユニット２２が気筒列方向に隣接して設けられている。また、エンジン本体２０には、各気筒に燃料を噴射する燃料噴射弁と、燃料噴射弁に燃料を供給する燃料供給装置が設けられている。燃料供給装置は、燃料タンクからの燃料を昇圧させる低圧ポンプと、低圧ポンプにより昇圧された燃料をさらに昇圧させる高圧ポンプ２３とを含んでいる。高圧ポンプ２３は、エンジン本体２０に隣接して配置されている。

吸気系３は、エンジン本体２０へ供給される吸気を取り込む吸気装置３１と、吸気装置３１によって取り込まれた吸気を浄化するエアクリーナ３２と、エンジン本体２０に取り付けられた吸気マニホールド３３とを含んでいる。エアクリーナ３２と吸気マニホールド３３とは、吸気管３４を介して接続されている。

排気系４は、エンジン本体２０に取り付けられた排気マニホールド４１を含んでいる。

エンジン２は、気筒列方向が前後方向と一致する状態で、即ち、縦置きに配置されている。このとき、駆動ユニット２２が後側に、吸気マニホールド３３が左側に、排気マニホールド４１が右側に位置する。

このように配置されたエンジン２は、暖機運転の促進のために、その周囲が複数のパネルで覆われている。詳しくは、エンジン２の上方には、上方パネル２４が設けられている。尚、図１では、上方パネル２４の図示を省略している。エンジン２の右側方には、右側方パネル２５が設けられ、エンジン２の左側方には左側方パネル２６が設けられている。右側方パネル２５及び左側方パネル２６は、それぞれ対応するフロントサイドフレーム１２に取り付けられている。上方パネル２４の右端部は、右側方パネル２５の上端部に取り付けられ、上方パネル２４の左端部は、左側方パネル２６の上端部に取り付けられている。上方パネル２４、右側方パネル２５及び左側方パネル２６は、遮熱性の高い材料（例えば、耐熱性があり、熱伝導性が低い材料）で形成された遮熱パネルである。

エンジン２の下方には、アンダーカバー１８が設けられ、エンジン２の前方には、ラジエータ１６が設けられ、エンジン２の後方には、ダッシュパネル１１が設けられている。ラジエータ１６は、グリル１５ａを通過した走行風が通過し得るが、シャッタ１７が閉じられている状態においては、そのような走行風の通過はなく、上方パネル２４と同様のパネルとして機能する。これらアンダーカバー１８、ラジエータ１６及びダッシュパネル１１が、エンジン２の周囲を覆うパネルの機能も有している。こうして、エンジン２の周囲を複数のパネルで覆ってカプセル化することによって、エンジン２からの放熱が抑制されるので、エンジン２の冷間時等においてはエンジン２の暖機運転が促進される。

続いて、エンジン２の吸気装置の構成について詳細に説明する。

吸気装置３１は、外気を導入する外気ダクト３５と、外気ダクト３５に接続され、外気の少なくとも一部を排気系４の周囲に導く分岐ダクト部３６と、外気ダクト３５に設けられた切換弁３７とを備えている。

外気ダクト３５は、車両前後方向に延びる上流部３５ａと、車幅方向に延びる下流部３５ｂとを有し、全体として屈曲した形状をしている。上流部３５ａの上流端は、ラジエータ１６よりも前方であってグリル１５ａのすぐ後方に位置し、前方に向かって開口している。下流部３５ｂの下流端は、エアクリーナ３２に接続されている。外気ダクト３５は、上方パネル２４と一体成形されている。ただし、外気ダクト３５は、上方パネル２４と別々に成形された後で、上方パネル２４に一体的に接合される構成であってもよい。

分岐ダクト部３６は、外気ダクト３５の上流部３５ａと下流部３５ｂとの接続部、即ち、外気ダクト３５の屈曲部に接続されている。この外気ダクト３５の屈曲部を、接続部３５ｃと称する。換言すると、接続部３５ｃにおいては、上流部３５ａと下流部３５ｂと分岐ダクト部３６とが互いに接続されている。分岐ダクト部３６は、排気系４、より具体的には、排気マニホールド４１に向かって車両前後方向に延びている。分岐ダクト部３６は、上流部３５ａと一直線状に延びている。つまり、上流部３５ａ及び分岐ダクト部３６は、エンジンルーム１００内において車幅方向中央よりも右側（縦置きに配置されたエンジン２の排気マニホールド４１が位置する側）にオフセットされた位置に配置されている。分岐ダクト部３６は、外気ダクト３５よりも耐熱性がある材料で成形されている。分岐ダクト部３６は、外気ダクト３５に一体的に接合されており、ひいては、上方パネル２４と一体的に構成されている。

切換弁３７は、外気ダクト３５の接続部３５ｃに配置されている。切換弁３７は、上下方向に延びる回転軸回りに回転可能な弁体３７ａと、弁体３７ａを駆動するアクチュエータ３７ｂとを有している。切換弁３７は、弁体３７ａの状態を切り替えることによって、外気ダクト３５及び分岐ダクト部３６における空気の流れを切り替える。

切換弁３７による流路の切替について、図３〜５を参照しながら詳しく説明する。図３は、切換弁３７が第１状態のときの吸気の流れを示す図である。図４は、切換弁３７が第２状態のときの吸気の流れを示す図である。図５は、切換弁３７が第３状態のときの吸気の流れを示す図である。

まず、切換弁３７が第１状態のときには、図３に示すように、弁体３７ａは、上流部３５ａを下流部３５ｂ及び分岐ダクト部３６から遮断し、下流部３５ｂと分岐ダクト部３６とを連通させる状態となる。これにより、外気ダクト３５のうち接続部３５ｃよりも上流側の部分が閉じられ、排気系４の周囲の空気が分岐ダクト部３６から下流部３５ｂに導入される。

例えば、切換弁３７の第１状態は、吸気温度を高めたいときに使用される。排気系４の周囲の空気は、外気に比べて高温となる。冷間時であっても、排気系４の周囲の空気の温度は、外気に比べれば高い。例えば、ディーゼルエンジンや圧縮自己着火燃焼を行うガソリンエンジン等の自己着火を利用した内燃機関においては、新気（吸気）又は混合気を自己着火可能な温度まで高める必要がある。冷間時は、外気温度及びエンジン本体２０の温度が共に低いため、新気又は混合気の温度を適切な温度まで上昇させることが難しい。それに対し、切換弁３７を第１状態とすることによって、排気系４の周囲の比較的高温の空気を吸気としてエンジン本体２０に取り込むことができるため、新気又は混合気の温度を適切な温度まで上昇させやすくなる。これにより、冷間時、さらには半暖機時に安定した着火性を確保することができる。

切換弁３７が第２状態のときには、図４に示すように、弁体３７ａは、上流部３５ａと分岐ダクト部３６とを連通させると共に、上流部３５ａと下流部３５ｂとを連通させる状態となる。これにより、上流部３５ａから取り込まれた外気の一部が分岐ダクト部３６を介して排気系４の周囲に導かれる一方、残りの外気が下流部３５ｂを介してエンジン本体２０へ導かれる。

第２状態においては、第１状態と異なり、上流部３５ａがその下流側の部分（即ち、下流部３５ｂ及び分岐ダクト部３６）と連通しているので、走行風の動圧を利用して、上流部３５ａに外気が取り込まれる。上流部３５ａに取り込まれた外気の一部は、分岐ダクト部３６へ流入し、排気系４へ向かって流れる。上流部３５ａに取り込まれた外気の残りは、下流部３５ｂへ流入し、エアクリーナ３２へ向かって流れる。

尚、第２状態においては、下流部３５ｂと分岐ダクト部３６とも連通している。しかし、上流部３５ａに取り込まれた外気の動圧により、分岐ダクト部３６では接続部３５ｃから排気系４の方へ向かう向きに外気が流通するので、排気系４の周囲の空気が分岐ダクト部３６へ流入することはない。

例えば、切換弁３７の第２状態は、エンジン２、特に、排気系４を冷却したいときに使用される。エンジン２においては排気系４が特に高温となりやすい。通常、外気は排気系４の周囲の空気よりも低温なので、外気を排気系４の周囲へ導入することにより、排気系４を冷却することができる。これにより、排気温度が低減されるので、排気系４の部品が高温に晒されることを抑制することができる。特に、前記の構成では、排気系４の上流部分である排気マニホールド４１が冷却されるので、排気系４のうち比較的上流側の部分で排気温度を低減することができ、排気系４の部品が高温に晒されることを効果的に抑制することができる。さらに、エンジン２は、燃料供給装置として高圧ポンプ２３を有しており、この高圧ポンプ２３は、エンジン本体２０に近接して配置されている。すなわち、エンジン２においては、高圧ポンプ２３に、排気マニホールド４１からの熱が伝導しやすい構成となっている。高圧ポンプ２３が高温になって燃料中に気泡が発生してしまうと、高圧ポンプ２３から燃料を適切に圧送することが難しくなる。前述のように排気マニホールド４１を冷却することによって、高圧ポンプ２３の燃料中に気泡が発生することも抑制することができる。

切換弁３７が第３状態のときには、図５に示すように、弁体３７ａは、上流部３５ａと下流部３５ｂとを連通させ、分岐ダクト部３６を外気ダクト３５から遮断する。これにより、上流部３５ａから取り込まれた全ての外気が下流部３５ｂを介してエンジン本体２０へ導かれる。

例えば、切換弁３７の第３状態は、吸気温度を上げたくないとき、密度の大きい吸気を導入したい（即ち、質量流量を高めたいとき）又は走行風の動圧が低いとき等に使用される。例えば、ディーゼルエンジンや圧縮自己着火燃焼を行うガソリンエンジン等の自己着火を利用した内燃機関においては、前述のように新気又は混合気の温度を適切に制御する必要があり、エンジン２の運転状態によっては吸気温度を低下させたい状況もある。そのような場合には、切換弁３７は第３状態に切り替えられる。切換弁３７を第３状態にすることにより、比較的高温の排気系４の周囲の空気がエンジン本体２０に導入されることが停止され、比較的低温の外気がエンジン本体２０に導入される。また、加速時等のように吸気の質量流量を増加させたい場合には、切換弁３７は第３状態に切り替えられる。外気は、排気系４の周囲の空気に比べて低温なので、密度も排気系４の周囲の空気に比べて大きい。それに加えて、上流部３５ａから取り込まれた吸気の全てを下流部３５ｂへ流入させることができるので、より多くの外気をエンジン本体２０に取り込むことができる。これらの結果、吸気の質量流量を高めることができる。さらに、低車速時のように走行風の動圧が低い場合には、切換弁３７は第３状態に切り替えられる。第３状態では、上流部３５ａから取り込まれた吸気の全てを下流部３５ｂへ流入させるので、走行風の動圧をできる限り活用してエンジン本体２０に吸気を取り込むことができる。

以上のように、エンジン２の吸気装置３１は、エンジンルーム１００内に配置され、外気をエンジン本体２０に導入する外気ダクト３５を備え、外気ダクト３５には、外気の少なくとも一部を排気系４の周囲に導く分岐ダクト部３６が接続されている。

この構成によれば、外気ダクト３５に分岐ダクト部３６を接続するという簡単な構成で、排気系４の冷却を実現することができる。排気系４を冷却することによって排気温度を低減できると共に、エンジン２の各部品（例えば、高圧ポンプ２３）の温度上昇を抑制することができる。その結果、簡易な構成でエンジン２の熱害を抑制することができる。

また、吸気装置３１は、外気ダクト３５に設けられた切換弁３７をさらに備え、切換弁３７は、外気ダクト３５のうち分岐ダクト部３６が接続された接続部３５ｃよりも上流側の部分を閉じて、排気系４の周囲の空気を分岐ダクト部３６を介してエンジン本体２０に導入する第１状態と、外気の少なくとも一部を分岐ダクト部３６を介して排気系４の周囲に導く第２状態とに切替可能に構成されている。

この構成によれば、外気ダクト３５及び分岐ダクト部３６における空気の流れが切換弁３７によって切り替えられる。具体的には、切換弁３７が第１状態のときには、排気系４の周囲の空気が分岐ダクト部３６を介してエンジン本体２０に導入される。排気系４の周囲の空気は、外気に比べて高温になる傾向にあるため、比較的温度の高い吸気をエンジン本体２０に導入することができる。一方、切換弁３７が第２状態のときには、外気の少なくとも一部が排気系４の周囲に導入される。外気は、排気系４の周囲の空気に比べて低温となる傾向にあるため、比較的温度の低い外気により排気系４を冷却することができる。これにより、排気温度が低減され、排気系４の熱害を抑制することができる。

さらに、エンジン２の上方及び側方が遮熱パネルに覆われている。具体的には、エンジン２の上方には上方パネル２４が設けられ、エンジン２の左右には右側方パネル２５及び左側方パネル２６が設けられている。さらに、エンジン２の下方にはアンダーカバー１８が設けられ、エンジン２の前方にはラジエータ１６が設けられ、エンジン２の後方にはダッシュパネル１１が設けられている。つまり、エンジン２は、その周囲がパネル又はパネル状の部材でカプセル状に覆われており、排気熱がエンジン２の周囲にこもりやすい構成をしている。このような構成では、エンジン２の冷間時には暖機運転が促進される点で有利である一方、高負荷高回転の運転領域のようにエンジン２が高温となりやすい状況においては不利である。

それに対し、外気ダクト３５に接続された分岐ダクト部３６を介して外気の一部を排気系４の周囲に導入することによって、エンジン２の熱害を抑制することができる。つまり、エンジン２のカプセル化による暖機の促進と、エンジン２の熱害の抑制とを両立することができる。

また、外気ダクト３５は、上方パネル２４と一体的に形成されている。

この構成によれば、上方パネル２４及び外気ダクト３５の組立性を向上させることができる。

さらに、分岐ダクト部３６は、外気ダクト３５のうち接続部３５ｃよりも上流側の部分、即ち、上流部３５ａと直線状に延びている。

この構成によれば、上流部３５ａに取り込まれた外気が分岐ダクト部３６を通過して排気系４の周囲へ流れる際の流路抵抗を低減することができる。これにより、走行風の動圧を効果的に活用して、外気を排気系４の周囲へ導入することができる。

さらに、上流部３５ａは、車両前後方向に延びている。

この構成によれば、走行風の動圧を効果的に活用して、外気を外気ダクト３５へ取り込むことができる。さらに、上流部３５ａに続く分岐ダクト部３６も車両前後方向に延びるので、上流部３５ａに取り込まれた走行風が分岐ダクト部３６へ流入する際の流路抵抗を低減することができる。

《実施形態２》
続いて、実施形態２に係るエンジンの吸気装置について説明する。図６は、実施形態２に係る車体前部構造の概略的な平面図である。

実施形態２は、エンジン２が横置きに配置される点で、実施形態１と異なる。また、エンジン２が横置きに配置されることに伴って、吸気装置の構成が異なっている。ただし、実施形態２の吸気装置の各部の基本的な機能は、実施形態１と同様である。そこで、実施形態２の構成のうち、実施形態１と同様の構成については同様の符号を付して説明を省略し、実施形態１と異なる構成を中心に説明する。

実施形態２においては、図６に示すように、エンジン２は、気筒列方向が車幅方向と一致する状態で、即ち、横置きに配置されている。このとき、駆動ユニット２２が左側に、吸気マニホールド３３が前側に、排気マニホールド４１が後側に位置する。

エンジン本体２０、吸気系３及び排気系４の基本的な構成は、実施形態１と同様である。排気系４がエンジン本体２０の後側に配置されたことにより、吸気系３の吸気装置２３１の構成が実施形態１と少し異なっている。

図７は、吸気装置２３１の部分的な斜視図である。吸気装置２３１は、外気を導入する外気ダクト２３５と、外気ダクト２３５に接続され、外気の少なくとも一部を排気系４の周囲に導く分岐ダクト部２３６と、外気ダクト２３５に設けられた切換弁２３７とを備えている。

外気ダクト２３５は、車両前後方向に延びる上流部２３５ａと、車幅方向に延びる下流部２３５ｂとを有し、全体として屈曲した形状をしている。上流部２３５ａの上流端は、グリル１５ａのすぐ後方に位置し、前方に向かって開口している。下流部２３５ｂの下流端は、エアクリーナ３２に接続されている。外気ダクト２３５は、上方パネル２４（図６では、図示省略）と一体成形されている。ただし、外気ダクト２３５は、上方パネル２４と別々に成形された後で、上方パネル２４に一体的に接合される構成であってもよい。

分岐ダクト部２３６は、外気ダクト２３５の上流部２３５ａと下流部２３５ｂとの接続部２３５ｃに接続されている。外気ダクト２３５は、接続部２３５ｃにおいて屈曲している。接続部２３５ｃにおいては、上流部２３５ａと下流部２３５ｂと分岐ダクト部２３６とが互いに接続されている。分岐ダクト部２３６は、排気系４、より具体的には、排気マニホールド４１に向かって車両前後方向に延びている。分岐ダクト部２３６は、平面視で上流部２３５ａと一直線状に延びている。分岐ダクト部２３６は、外気ダクト２３５よりも耐熱性がある材料で成形されている。分岐ダクト部２３６は、外気ダクト２３５に一体的に接合されており、ひいては、上方パネル２４と一体的に構成されている。

排気系４は、エンジン本体２０の後方に位置するので、分岐ダクト部２３６は、エンジン本体２０と上方パネル２４との間の空間を横切って排気系４の近傍まで延びている。エンジン本体２０と上方パネル２４との間の空間は狭いので、分岐ダクト部２３６は、上下寸法に比べて車幅方向の寸法が大きい扁平な形状をしている。

また、外気ダクト２３５の上流部２３５ａ及び下流部２３５ｂも分岐ダクト部２３６と同様に扁平な形状をしている。上流部２３５ａの上流端は、グリル１５ａの後方に開口しているので、分岐ダクト部２３６よりも低い位置に位置する。そのため、外気ダクト２３５の接続部２３５ｃは、後方ほど上方に位置するように傾斜している。それに伴い、下流部２３５ｂのうち接続部２３５ｃに近い部分も、後方ほど上方に位置するように傾斜している。下流部２３５ｂの下流端は、円筒状となって、エアクリーナ３２に接続されている。

切換弁２３７は、外気ダクト２３５の接続部２３５ｃに配置されている。切換弁２３７は、水平方向に延びる回転軸回りに回転可能な弁体２３７ａと、弁体２３７ａを駆動するアクチュエータ２３７ｂとを有している。切換弁２３７は、弁体２３７ａの状態を切り替えることによって、外気ダクト２３５及び分岐ダクト部２３６における空気の流れを切り替える。詳しくは、弁体２３７ａは、上流部２３５ａの下流端を閉じる位置と、接続部２３５ｃと平行に傾斜した位置と、分岐ダクト部２３６の上流端を閉じる位置とに回転移動可能に構成されている。

切換弁２３７による流路の切替について、図８〜１０を参照しながら詳しく説明する。図８は、第１状態の切換弁２３７を示す図である。図９は、第２状態の切換弁２３７を示す図である。図１０は、第３状態の切換弁２３７を示す図である。

切換弁２３７が第１状態のときには、図８に示すように、弁体２３７ａは、上流部２３５ａの下流端を閉じる位置に位置する。これにより、弁体２３７ａは、上流部２３５ａを下流部２３５ｂ及び分岐ダクト部２３６から遮断し、下流部２３５ｂと分岐ダクト部２３６とを連通させる状態となる。これにより、上流部２３５ａを介した外気の取り込みが阻止され、排気系４の周囲の空気が分岐ダクト部２３６から下流部２３５ｂに導入される。

切換弁２３７が第２状態のときには、図９に示すように、弁体２３７ａは、接続部２３５ｃと平行に傾斜した位置に位置する。この状態においては、弁体２３７ａは、上流部２３５ａも分岐ダクト部２３６も閉じていない。これにより、上流部２３５ａから取り込まれた外気の一部が分岐ダクト部２３６を介して排気系４の周囲に導かれる一方、残りの外気が下流部２３５ｂを介してエンジン本体２０へ導かれる。

切換弁２３７が第３状態のときには、図１０に示すように、弁体２３７ａは、分岐ダクト部２３６の上流端を閉じる位置に位置する。これにより、上流部２３５ａから取り込まれた全ての外気が下流部２３５ｂを介してエンジン本体２０へ導かれる。

切換弁２３７の第１状態、第２状態及び第３状態は、実施形態１で説明したのと同様に使い分けられる。

以上のように、エンジン２の吸気装置２３１は、エンジンルーム１００内に配置され、外気をエンジン本体２０に導入する外気ダクト２３５を備え、外気ダクト２３５には、外気の少なくとも一部を排気系４の周囲に導く分岐ダクト部２３６が接続されている。

この構成によれば、エンジン２が横置きの場合であっても、外気ダクト２３５に分岐ダクト部２３６を接続するという簡単な構成で、排気系４の冷却を実現することができる。排気系４を冷却することによって排気温度を低減できると共に、エンジン２の各部品（例えば、高圧ポンプ２３）の温度上昇を抑制することができる。その結果、簡易な構成でエンジン２の熱害を抑制することができる。

《その他の実施形態》
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

前記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

例えば、上方パネル２４、右側方パネル２５及び左側方パネル２６は、遮熱パネルに限られるものではない。これらのパネルは、エンジン音が外部に漏れることを抑制するための遮音パネルであってもよい。エンジン２が遮音パネルに覆われた構成であっても、排気熱がエンジン２の周囲にこもりやすくなるので、外気ダクト３５に接続された分岐ダクト部３６を介して外気の一部を排気系４の周囲に導入する構成がエンジン２の熱害の抑制の観点で有効となる。

また、上流部３５ａ及び分岐ダクト部３６、並びに、上流部２３５ａ及び分岐ダクト部２３６は、車両前後方向に延びているが、これに限られるものではない。上流部３５ａ，２３５ａは、走行風を取り込むことができる構成であれば、どの方向に延びていてもよい。また、上流部３５ａ，２３５ａは、車両前方に開口する構成に限られず、走行風が流入する限りにおいては車両側方を向いて開口していてもよい。さらに、分岐ダクト部３６，２３６は、流路抵抗を低減する観点からは、上流部３５ａ，２３５ａと直線状に延びていることが好ましいが、上流部３５ａ，２３５ａに取り込まれた走行風がその慣性で分岐ダクト部３６，２３６に流入する限りにおいては、任意の形状でよい。

また、分岐ダクト部３６，２３６は、走行風を排気系４のうち排気マニホールド４１に導いているが、これに限られるものではない。分岐ダクト部３６，２３６は、走行風を排気マニホールド４１以外の排気系４の部品に導いてもよい。例えば、エンジン２がターボ過給機を有している場合には、分岐ダクト部３６，２３６は、走行風をターボ過給機のタービンの周辺に導くように延びていてもよい。

さらに、実施形態１、２の切替弁３７、２３７は、第１状態、第２状態及び第３状態に流路切替を行うように作動するようにしているが、外気温度、エンジン運転状態及び車両速度などの制御条件により、例えば第１状態と第２状態の間で連続的に開度比率を制御し、高温の空気と低温の空気を混合して適温化するようにしてもよく、また、第２状態から第３状態も連続的に開度比率を制御するようにしてもよい。

以上説明したように、ここに開示された技術は、エンジンの吸気装置について有用である。

１００ エンジンルーム
１１ ダッシュパネル
２ エンジン
２４ 上方パネル
２５ 右側方パネル
２６ 左側方パネル
３１，２３１ 吸気装置
３５，２３５ 外気ダクト
３５ｃ，２３５ｃ 接続部
３６，２３６ 分岐ダクト部
３７ 切換弁
４ 排気系

Claims (3)

1. エンジンルーム内に配置され、外気をエンジンに導入する外気ダクトを備えた、エンジンの吸気装置であって、
   前記外気ダクトには、外気の少なくとも一部を前記エンジンの排気系の周囲に導く分岐ダクト部が接続され、
   前記外気ダクトに設けられた切換弁をさらに備え、
   前記切換弁は、前記外気ダクトのうち前記分岐ダクト部が接続された接続部よりも上流側の部分を閉じて、前記排気系の周囲の空気を前記分岐ダクト部を介して前記エンジンに導入する第１状態と、外気の少なくとも一部を前記分岐ダクト部を介して前記排気系の周囲に導く第２状態とに切替可能に構成され、
   前記分岐ダクト部は、前記外気ダクトのうち前記接続部よりも上流側の部分と直線状に延びていることを特徴とするエンジンの吸気装置。
2. 請求項１に記載のエンジンの吸気装置において、
   前記エンジンの上方及び側方の少なくとも一方が遮熱パネル又は遮音パネルに覆われていることを特徴とするエンジンの吸気装置。
3. 請求項２に記載のエンジンの吸気装置において、
   前記外気ダクトは、前記遮熱パネル又は前記遮音パネルと一体的に形成されていることを特徴とするエンジンの吸気装置。

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