JP6344404B2 - Engine intake cooling system - Google Patents

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Description

本発明は、エンジンの吸気冷却装置に関し、特に、エンジンの組立性向上に寄与するエンジンの吸気冷却装置に関するものである。   The present invention relates to an intake air cooling device for an engine, and more particularly to an intake air cooling device for an engine that contributes to an improvement in the assembly of the engine.

エンジン(内燃機関)は、吸気温度が低いほど吸気密度、ひいては吸気質量が増え、より多くの燃料を燃焼させることができ、出力が向上する。そのため、特に過給機付きエンジンにおいて、吸気を冷却するためにインタークーラが吸気通路に設けられる。   In the engine (internal combustion engine), the lower the intake air temperature, the higher the intake air density, and hence the intake air mass, so that more fuel can be burned and the output is improved. Therefore, an intercooler is provided in the intake passage to cool the intake air, particularly in an engine with a supercharger.

この場合、温度の低い吸気を効率よく気筒に導入するには、水冷式のインタークーラを適用し、吸気マニホールドのすぐ上流側にインタークーラを一体的に設けることにより、インタークーラをより吸気ポートに近い位置に配置するのが有効である。例えば、特許文献1には、そのような内燃機関の給気冷却装置が開示されている。   In this case, in order to efficiently introduce the low-temperature intake air into the cylinder, a water-cooled intercooler is applied, and the intercooler is integrated on the upstream side of the intake manifold so that the intercooler becomes more intake port. It is effective to arrange them close to each other. For example, Patent Document 1 discloses such an air supply and cooling device for an internal combustion engine.

特開2001−248448号公報JP 2001-248448 A

吸気マニホールドのすぐ上流側にインタークーラを一体的に設ける場合、インタークーラの位置が吸気ポートの位置よりも低いと、インタークーラ内に水(凝縮水)が溜まり、これが吸気と共に燃焼室に導入されて失火をもたらす原因の一つとなる。そこで、インタークーラの位置を比較的高く設け、凝縮した水がインタークーラ内に溜まることなく速やかに燃焼室に導入されるようにすることが望ましい。しかし、ボンネット高さとの関係から、インタークーラの位置を高くするにも制約がある。   When the intercooler is installed integrally upstream of the intake manifold, if the intercooler position is lower than the intake port position, water (condensed water) accumulates in the intercooler and is introduced into the combustion chamber along with the intake air. This is one of the causes of misfire. Therefore, it is desirable that the position of the intercooler is relatively high so that condensed water is quickly introduced into the combustion chamber without accumulating in the intercooler. However, due to the relationship with the bonnet height, there are also restrictions on raising the position of the intercooler.

従って、インタークーラは、吸気ポートの位置よりも低くならない範囲で、吸気マニホールドのすぐ外側(反シリンダヘッド側)に配置されるのが好適である。しかし、吸気マニホールドは、シリンダヘッドの側面にボルトナットで締結されるため、吸気マニホールドのすぐ外側にインタークーラが一体的に設けられる場合には、インタークーラが邪魔になって(吸気マニホールドの締結位置がインタークーラに隠れて)、吸気マニホールドの締結作業が行い辛くなり、エンジンの組立性が損なわれるという課題がある。   Therefore, it is preferable that the intercooler is disposed immediately outside the intake manifold (on the side opposite to the cylinder head) within a range not lower than the position of the intake port. However, since the intake manifold is fastened to the side surface of the cylinder head with bolts and nuts, when the intercooler is integrally provided just outside the intake manifold, the intercooler becomes an obstacle (the position where the intake manifold is fastened). However, there is a problem that the assembly work of the engine is impaired due to difficulty in fastening the intake manifold.

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、エンジンの組立性を阻害することなく、吸気マニホールドのすぐ外側(反シリンダヘッド側)にインタークーラを一体的に設けることが可能な、エンジンの吸気冷却装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an intercooler can be integrally provided immediately outside the intake manifold (on the opposite side of the cylinder head) without hindering the assembly of the engine. Another object is to provide an intake air cooling device for an engine.

上記の課題を解決するために、本発明は、吸気ポートが開口する側面を有したシリンダヘッドと、前記側面に固定されて前記吸気ポートに連通する吸気マニホールドと、前記シリンダヘッドの側方に配置されて吸気を冷却するインタークーラとを備えた過給機付き多気筒エンジンの吸気冷却装置であって、前記エンジンは、排気ガスのエネルギーにより吸気を加圧するターボ過給機と、当該ターボ過給機により加圧された吸気を案内する主吸気通路と、当該主吸気通路から分岐する通路であって、電気モータの駆動力によって吸気を加圧する電動過給機を備えかつ当該電動過給機により加圧された吸気を案内する分岐吸気通路とを備え、前記吸気マニホールドは、シリンダヘッドに締結されて気筒列方向と直交する方向に略水平に延びるマニホールド本体と、このマニホールド本体の吸気流動方向上流端部に一体に繋がって前記インタークーラの下端部を構成するクーラ構成部とを含み、前記クーラ構成部を、第2クーラ構成部と定義したときに、前記インタークーラは、前記第2クーラ構成部の上部に組み付けられる第1クーラ構成部を含み、当該第1クーラ構成部と前記第2クーラ構成部とによって構成され、第1クーラ構成部に、前記主吸気通路が繋がるとともに、冷媒が循環する第1冷却用コアが備えられる一方、前記第2クーラ構成部に、前記分岐吸気通路が繋がるとともに、冷媒が循環する第2冷却用コアが備えられ、さらに前記各冷却用コアにより冷却された吸気を受け入れながら前記マニホールド本体に案内する上向きに開口した凹部が設けられており、前記マニホールド本体は、前記シリンダヘッドの側面に締結される複数の固定部を有し、これら複数の固定部は、気筒列方向と直交する方向に沿った側面視において、前記第2クーラ構成部よりも外側に位置しているものである。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a cylinder head having a side surface in which an intake port opens, an intake manifold fixed to the side surface and communicating with the intake port, and a side of the cylinder head. An air-cooling device for a multi-cylinder engine with a supercharger provided with an intercooler that cools intake air , wherein the engine is a turbocharger that pressurizes intake air by energy of exhaust gas, and the turbocharger A main intake passage for guiding the intake air pressurized by the machine, and a passage branched from the main intake passage, the electric supercharger pressurizing the intake air by the driving force of the electric motor, and the electric supercharger and a branch intake passage for guiding the intake air pressurized, the intake manifold, Mani extending substantially horizontally in a direction perpendicular to the fastening has been cylinder row direction to the cylinder head Including a cooler main body and a cooler component that is integrally connected to the upstream end of the manifold main body in the intake flow direction and constitutes a lower end of the intercooler, and the cooler component is defined as a second cooler component In addition, the intercooler includes a first cooler component that is assembled to an upper portion of the second cooler component, and is configured by the first cooler component and the second cooler component , The first cooling core is connected to the main intake passage and circulates the refrigerant, and the second cooling core is connected to the branched air passage and connected to the second cooler component. are, and upwardly open recess is provided for further guiding the said manifold body while accepting the cooled air by the cooling core, said manifold The yield body has a plurality of fixing portions fastened to the side surface of the cylinder head, and the plurality of fixing portions are more than the second cooler constituting portion in a side view along a direction orthogonal to the cylinder row direction. It is located outside.

この構成によれば、インタークーラの下端部を構成する第2クーラ構成部が吸気マニホールドに設けられており、この第2クーラ構成部の上部に第1クーラ構成部が固定されることで、当該第1クーラ構成部と第2クーラ構成部とによってインタークーラが構成されている。そのため、インタークーラの位置が吸気ポートよりも低くなること、また、エンジン上方にインタークーラが大きく突出することを抑制しながら、吸気マニホールド(マニホールド本体)のすぐ外側(反シリンダヘッド側)にインタークーラを一体的に設けることが可能なる。しかも、気筒列方向と直交する方向に沿った側面視において、吸気マニホールドの各固定部が第2クーラ構成部よりも外側に位置しているので、第2クーラ構成部から第1クーラ構成部を分離させた状態で、シリンダヘッドの側面に対して前記固定部を締結し、その後、第2クーラ構成部の上部に第1クーラ構成部を固定すれば、吸気マニホールドおよびインタークーラを難なくシリンダヘッドに組付けることができる。従って、上記の構成によれば、エンジンの組立性を阻害することなく、吸気マニホールド(マニホールド本体)のすぐ外側(反シリンダヘッド側)にインタークーラを一体的に設けることが可能となる。
また、第1クーラ構成部に冷却用コアが設けられているので、第2クーラ構成部のボリューム(占有スペース)を小さく抑えて、その重量を軽減することができる。そのため、シリンダヘッドへの吸気マニホールドの組付作業性の向上に寄与するものとなる。
特に、主吸気通路を通じてインタークーラに導入される吸気は第1、第2冷却用コアを通過し、分岐吸気通路を通じてインタークーラに導入される吸気は第2冷却用コアのみを通過することとなる。そのため、吸気経路に応じた吸気の適切な冷却が可能となる。
According to this configuration, the second cooler component that forms the lower end portion of the intercooler is provided in the intake manifold, and the first cooler component is fixed to the upper portion of the second cooler component. An intercooler is configured by the first cooler component and the second cooler component. For this reason, the intercooler is placed just outside the intake manifold (manifold body) (on the opposite side of the cylinder head) while suppressing the position of the intercooler from being lower than the intake port and preventing the intercooler from protruding significantly above the engine. Can be provided integrally. In addition, since each fixed portion of the intake manifold is located outside the second cooler component in a side view along the direction orthogonal to the cylinder row direction, the first cooler component is changed from the second cooler component. In the separated state, the fixing part is fastened to the side surface of the cylinder head, and then the first cooler constituent part is fixed to the upper part of the second cooler constituent part. Can be assembled. Therefore, according to the above configuration, the intercooler can be integrally provided immediately outside the intake manifold (manifold body) (on the side opposite to the cylinder head) without hindering the assembly of the engine.
Further, since the cooling core is provided in the first cooler component, the volume (occupied space) of the second cooler component can be kept small, and its weight can be reduced. Therefore, this contributes to improvement in workability of assembling the intake manifold to the cylinder head.
In particular, the intake air introduced into the intercooler through the main intake passage passes through the first and second cooling cores, and the intake air introduced into the intercooler through the branch intake passage passes only through the second cooling core. . Therefore, it is possible to appropriately cool the intake air according to the intake path.

より具体的に、前記マニホールド本体は、気筒列方向に延びる形状を有し、当該気筒列方向の複数の位置に前記固定部を備えており、前記固定部のうち、前記側面視において前記第2クーラ構成部に対応する位置の固定部は、前記第2クーラ構成部の上面よりも上方、又は前記第2クーラ構成部の下面よりも下方に延設されることにより、前記側面視において前記第2クーラ構成部よりも外側に位置している。   More specifically, the manifold body has a shape extending in the cylinder row direction, and includes the fixing portions at a plurality of positions in the cylinder row direction, and the second portion of the fixing portions in the side view. The fixing portion at a position corresponding to the cooler configuration portion extends above the upper surface of the second cooler configuration portion or below the lower surface of the second cooler configuration portion, so that the first portion in the side view is displayed. It is located outside the two cooler components.

この構成によれば、前記側面視において、第2クーラ構成部に対応する位置の固定部を、当該側面視において、良好に第2クーラ構成部の外側に配置することが可能となる。   According to this configuration, in the side view, the fixing portion at a position corresponding to the second cooler component can be favorably disposed outside the second cooler component in the side view.

この場合、前記第2冷却用コアは、前記第1冷却用コアよりも温度の低い冷媒が循環するものであるのが好適である。   In this case, it is preferable that the second cooling core circulates a refrigerant having a temperature lower than that of the first cooling core.

この構成によれば、吸気が2段階に効率良く冷却されるので、吸気の冷却効率をより一層高めることが可能となる。   According to this configuration, since the intake air is efficiently cooled in two stages, it is possible to further increase the cooling efficiency of the intake air.

また、上記の吸気冷却装置において、前記凹部の内底面は、気筒列方向と直交する方向において、前記マニホールド本体に向かって先下がりに傾斜しているのが好適である。   In the above-described intake air cooling device, it is preferable that the inner bottom surface of the concave portion is inclined downward toward the manifold body in a direction orthogonal to the cylinder row direction.

この構成によれば、インタークーラ内で吸気中の水分が凝縮して滴下した場合でも、当該凝縮水は、前記凹部の内底面に沿ってマニホールド本体側に誘導されつつ速やかに吸気と共に吸気ポートに導入される。そのため、インタークーラの内底部に凝縮水が溜まることが効果的に抑制され、多くの凝縮水が一度に気筒内に導入されることに起因する失火等のトラブルを未然に防止することが可能となる。   According to this configuration, even when moisture in the intake air is condensed and dropped in the intercooler, the condensed water is promptly introduced to the intake port along with the intake air while being guided along the inner bottom surface of the recess. be introduced. Therefore, it is possible to effectively prevent the condensed water from accumulating at the inner bottom portion of the intercooler, and to prevent troubles such as misfire caused by introducing a lot of condensed water into the cylinder at a time. Become.

以上説明したように、本発明にかかるエンジンの吸気冷却装置よれば、エンジンの組立性を阻害することなく、吸気マニホールドのすぐ外側(反シリンダヘッド側)にインタークーラを一体的に設けることが可能となる。   As described above, according to the intake air cooling device for an engine according to the present invention, an intercooler can be integrally provided immediately outside the intake manifold (on the side opposite to the cylinder head) without impairing the assembly of the engine. It becomes.

本発明の第1実施形態に係る吸気冷却装置を備えたエンジンの全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of an engine including an intake air cooling device according to a first embodiment of the present invention. 上記エンジンを吸気側から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the engine from the intake side. 上記エンジンの平面図である。It is a top view of the engine. 吸気マニホールド及びインタークーラを示すエンジンの正面図である。It is a front view of the engine which shows an intake manifold and an intercooler. 上記吸気マニホールド及び上記インタークーラの組立斜視図である。It is an assembly perspective view of the intake manifold and the intercooler. 上記吸気マニホールド及び上記インタークーラの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the said intake manifold and the said intercooler. 上位吸気マニホールドの断面図(図6のVII−VII線断面図)である。It is sectional drawing (VII-VII sectional view taken on the line of FIG. 6) of a high-order intake manifold. 上記吸気マニホールドの組付状態を示すエンジン本体の斜視図である。It is a perspective view of an engine body showing the assembled state of the intake manifold. 本発明の第2実施形態に係る吸気冷却装置の吸気マニホールド及びインタークーラを示すエンジンの正面図である。It is a front view of the engine which shows the intake manifold and intercooler of the intake-air-cooling apparatus which concern on 2nd Embodiment of this invention. 上記吸気マニホールドの組付状態を示すエンジン本体の正面図である。It is a front view of the engine body showing the assembled state of the intake manifold.

以下、添付図面を参照しながら本発明の第1の実施形態について詳述する。
(エンジンの全体構成)
図1は、本発明に係る吸気冷却装置を備えたエンジンの全体構成図である。図1に示すエンジン1は、走行用の動力源として車両に搭載される直列4気筒の4サイクルディーゼルエンジンである。なお、以下の説明において「上流」、「下流」とは、対象物を流れる流体(吸気、排気、冷却水)の流れ方向を基準とする。
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
(Entire engine configuration)
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an engine provided with an intake air cooling device according to the present invention. An engine 1 shown in FIG. 1 is an in-line four-cylinder four-cycle diesel engine mounted on a vehicle as a driving power source. In the following description, “upstream” and “downstream” are based on the flow direction of the fluid (intake, exhaust, cooling water) flowing through the object.

このエンジン1のエンジン本体2は、複数の気筒10a(同図では一つのみ図示)を有するシリンダブロック10と、このシリンダブロック10上に配設されたシリンダヘッド11と、シリンダブロック10の下側に配設され、潤滑油が貯溜されたオイルパン12とを有している。エンジン本体2は、車両前部のエンジンルーム内に気筒列方向が車両前後方向を向くように縦置きに搭載されている。   The engine body 2 of the engine 1 includes a cylinder block 10 having a plurality of cylinders 10a (only one is shown in the figure), a cylinder head 11 disposed on the cylinder block 10, and a lower side of the cylinder block 10. And an oil pan 12 in which lubricating oil is stored. The engine body 2 is mounted vertically in an engine room at the front of the vehicle so that the cylinder row direction faces the vehicle front-rear direction.

前記エンジン本体2の各気筒10aには、ピストン13が往復動可能に嵌挿されている。ピストン13には、コンロッド13bを介してクランクシャフト14が連結されており、このピストン13の往復運動に応じて前記クランクシャフト14が中心軸回りに回転する。   A piston 13 is fitted into each cylinder 10a of the engine body 2 so as to be able to reciprocate. A crankshaft 14 is connected to the piston 13 via a connecting rod 13b, and the crankshaft 14 rotates about the central axis in accordance with the reciprocating motion of the piston 13.

前記シリンダヘッド11には、各気筒10aの燃焼室に開口する吸気ポート15および排気ポート16が形成されているとともに、これら吸気ポート15および排気ポート16を開閉するための吸気弁17および排気弁18が設けられている。また、軽油を主成分とする燃料を噴射するインジェクタ19が、各気筒10aにつき1つずつ設けられている。   The cylinder head 11 is formed with an intake port 15 and an exhaust port 16 that open to the combustion chamber of each cylinder 10a, and an intake valve 17 and an exhaust valve 18 for opening and closing the intake port 15 and the exhaust port 16. Is provided. One injector 19 for injecting fuel mainly composed of light oil is provided for each cylinder 10a.

前記シリンダヘッド11の一方側の側面、具体的には、吸気ポート15が開口する吸気側の側面には、各気筒10aの吸気ポート15に連通するように吸気通路20が接続され、前記シリンダヘッド11の他方側の側面、つまり、排気ポート16が開口する排気側の側面には、各気筒10aの排気ポート16に連通するように排気通路30が接続されている。   An intake passage 20 is connected to one side surface of the cylinder head 11, specifically, an intake side surface where the intake port 15 opens, so as to communicate with the intake port 15 of each cylinder 10 a, and the cylinder head An exhaust passage 30 is connected to the other side surface of the cylinder 11, that is, the exhaust side surface where the exhaust port 16 opens, so as to communicate with the exhaust port 16 of each cylinder 10a.

吸気通路20は、シリンダヘッド11に固定された吸気マニホールド21と、この吸気マニホールド21に一体的に設けられたインタークーラ22と、このインタークーラ22の上流端部に繋がる主吸気通路23とを含む。   The intake passage 20 includes an intake manifold 21 fixed to the cylinder head 11, an intercooler 22 provided integrally with the intake manifold 21, and a main intake passage 23 connected to the upstream end of the intercooler 22. .

前記吸気通路20(主吸気通路23)および排気通路30には、大型の第1ターボ過給機41およびそれよりも小型の第2ターボ過給機42が設けられている。   The intake passage 20 (main intake passage 23) and the exhaust passage 30 are provided with a large first turbocharger 41 and a second turbocharger 42 smaller than that.

前記第1ターボ過給機41は、主吸気通路23に配設されたコンプレッサ41aと、コンプレッサ41aと同軸に連結され、かつ吸気通路20に配設されたタービン41bとを有している。同様に、前記第2ターボ過給機42は、主吸気通路23に配設されたコンプレッサ42aと、コンプレッサ42aと同軸に連結され、かつ排気通路30に配設されたタービン42bとを有している。   The first turbocharger 41 includes a compressor 41 a disposed in the main intake passage 23, and a turbine 41 b connected coaxially with the compressor 41 a and disposed in the intake passage 20. Similarly, the second turbocharger 42 includes a compressor 42 a disposed in the main intake passage 23, and a turbine 42 b connected coaxially with the compressor 42 a and disposed in the exhaust passage 30. Yes.

前記第1ターボ過給機41のコンプレッサ41aは、第2ターボ過給機42のコンプレッサ42aよりも主吸気通路23の上流側に配設されており、前記第1ターボ過給機41のタービン41bは、第2ターボ過給機42のタービン42bよりも排気通路30の下流側に配設されている。   The compressor 41a of the first turbocharger 41 is disposed on the upstream side of the main intake passage 23 with respect to the compressor 42a of the second turbocharger 42, and the turbine 41b of the first turbocharger 41 is provided. Is disposed on the downstream side of the exhaust passage 30 with respect to the turbine 42 b of the second turbocharger 42.

前記吸気通路20(主吸気通路23)の上流端部には、吸気を濾過するためのエアクリーナ24が設けられており、このエアクリーナ24と前記吸気マニホールド21との間に、上流側から順に、第1ターボ過給機41および第2ターボ過給機42の各コンプレッサ41a,42aと、吸気通路20の通路断面積を調節するための開閉可能なスロットルバルブ25、各コンプレッサ41a,42aにより圧縮(加圧)された空気を冷却するための前記インタークーラ22とが設けられている。   An air cleaner 24 for filtering intake air is provided at an upstream end portion of the intake passage 20 (main intake passage 23). Between the air cleaner 24 and the intake manifold 21, the air cleaner 24 is arranged in order from the upstream side. The compressors 41a and 42a of the first turbocharger 41 and the second turbocharger 42, the throttle valve 25 that can be opened and closed for adjusting the cross-sectional area of the intake passage 20, and the compressors 41a and 42a are used for compression (acceleration). The intercooler 22 is provided for cooling the pressurized air.

主吸気通路23における第2ターボ過給機42(コンプレッサ42a)の下流側には、スロットルバルブ25をバイパスするバイパス通路26(本発明の分岐吸気通路に相当する)が設けられている。このバイパス通路26は、スロットルバルブ25の上流側の位置で主吸気通路23から分岐し、前記インタークーラ22の上流側の位置で主吸気通路23に接合されている。このバイパス通路26には、上流側から順に、電動過給機28よびバイパスバルブ27が設けられている。電動過給機28は、バイパス通路26に配設されたコンプレッサ28aと、このコンプレッサ28aを駆動する電動モータ28bとを有している。電動モータ28bを駆動源とする電動過給機28は、排気ガスを駆動源とする上記ターボ過給機41、42に比べて応答性がよく、エンジン本体2の運転状態による影響を受け難い。そのため、例えば低回転域での加速時に、ターボ過給機41、42のターボラグ(過給遅れ)を補うべくこれらターボ過給機41、42と共に駆動される。   On the downstream side of the second turbocharger 42 (compressor 42a) in the main intake passage 23, a bypass passage 26 (corresponding to the branched intake passage of the present invention) that bypasses the throttle valve 25 is provided. The bypass passage 26 branches from the main intake passage 23 at a position upstream of the throttle valve 25 and is joined to the main intake passage 23 at a position upstream of the intercooler 22. The bypass passage 26 is provided with an electric supercharger 28 and a bypass valve 27 in order from the upstream side. The electric supercharger 28 includes a compressor 28a disposed in the bypass passage 26 and an electric motor 28b that drives the compressor 28a. The electric supercharger 28 using the electric motor 28b as a drive source is more responsive than the turbochargers 41 and 42 using exhaust gas as the drive source, and is not easily affected by the operating state of the engine body 2. Therefore, for example, when accelerating in a low rotation range, the turbochargers 41 and 42 are driven together with the turbochargers 41 and 42 to compensate for turbo lag (supercharging delay).

前記排気通路30のうち、エンジン本体2に隣接する上流側部分は、各気筒10aの排気ポート16に連通するように分岐した独立通路と各独立通路が集合する集合部とを含む排気マニホールドとされている。前記排気通路30における排気マニホールドよりも下流側には、上流側から順に、第2ターボ過給機42および第1ターボ過給機41の各タービン42b,41bと、排気ガス中の有害成分を浄化するための排気浄化装置31と、排気音を低減するためのサイレンサ32とが設けられている。   An upstream portion of the exhaust passage 30 adjacent to the engine body 2 is an exhaust manifold including an independent passage branched so as to communicate with the exhaust port 16 of each cylinder 10a and a collecting portion where the independent passages gather. ing. At the downstream side of the exhaust manifold in the exhaust passage 30, the turbines 42b and 41b of the second turbocharger 42 and the first turbocharger 41 and the harmful components in the exhaust gas are purified in order from the upstream side. An exhaust purification device 31 is provided, and a silencer 32 is provided for reducing exhaust noise.

上記排気浄化装置31には、排気ガス中のCOおよびHCを酸化する機能を有する酸化触媒31aと、排気ガス中のPM(煤)を捕集する機能を有するDPF31bとが含まれている。   The exhaust purification device 31 includes an oxidation catalyst 31a having a function of oxidizing CO and HC in exhaust gas and a DPF 31b having a function of collecting PM (soot) in the exhaust gas.

前記吸気通路20と排気通路30との間には、排気ガスの一部を吸気通路20に還流するためのEGR通路45が設けられている。すなわち、前記吸気マニホールド21と、排気マニホールドと第2ターボ過給機42のタービン42bとの間の排気通路30とが、上記EGR通路45を介して互いに接続されている。EGR通路45には、吸気通路20への排気ガスの還流量を調整するための開閉可能なEGRバルブ46と、エンジンの冷却水によって排気ガスを冷却するEGRクーラ47とが設けられている。また、EGR通路45には、EGRバルブ46およびEGRクーラ47をバイパスするバイパス通路48が設けられている。バイパス通路48には、開閉可能なバイパスバルブ49が設けられており、当該バイパスバルブ49および前記EGRバルブ46が制御されることにより、EGRクーラ47を通過する排気ガスの流量が調整される、換言すれば、吸気通路20に還流される排気ガスの温度が調整される。   Between the intake passage 20 and the exhaust passage 30, an EGR passage 45 for returning a part of the exhaust gas to the intake passage 20 is provided. That is, the intake manifold 21 and the exhaust passage 30 between the exhaust manifold and the turbine 42 b of the second turbocharger 42 are connected to each other via the EGR passage 45. The EGR passage 45 is provided with an openable / closable EGR valve 46 for adjusting the recirculation amount of the exhaust gas to the intake passage 20 and an EGR cooler 47 for cooling the exhaust gas with engine cooling water. The EGR passage 45 is provided with a bypass passage 48 that bypasses the EGR valve 46 and the EGR cooler 47. The bypass passage 48 is provided with a bypass valve 49 that can be opened and closed, and the flow rate of the exhaust gas passing through the EGR cooler 47 is adjusted by controlling the bypass valve 49 and the EGR valve 46. Then, the temperature of the exhaust gas recirculated to the intake passage 20 is adjusted.

(吸気冷却装置の具体的な構成)
次に、本発明に係る吸気冷却装置の具体的な構造について説明する。
(Specific configuration of intake air cooling system)
Next, a specific structure of the intake air cooling device according to the present invention will be described.

図2は、前記エンジン1を吸気側から見た斜視図であり、図3は、前記エンジン1の平面図である。なお、以下の説明中で使用する方向は、特に言及する場合を除き、エンジン本体2を基準とする。具体的には、気筒列方向を前後方向と称し、これと直交する方向を幅方向と称する。上記の通り、エンジン本体2は、エンジンルーム内に縦置きされており、よって、前後は、車両の前後と一致し、左右は、車両の左右と一致する。   FIG. 2 is a perspective view of the engine 1 as viewed from the intake side, and FIG. 3 is a plan view of the engine 1. The directions used in the following description are based on the engine body 2 unless otherwise specified. Specifically, the cylinder row direction is referred to as the front-rear direction, and the direction orthogonal thereto is referred to as the width direction. As described above, the engine body 2 is placed vertically in the engine room, and therefore, the front and rear coincide with the front and rear of the vehicle, and the left and right coincide with the left and right of the vehicle.

図2、図3において符号3はトランスミッションであり、前記エンジン本体2の後端部に組付けられている。なお、図2、図3中では、便宜上、上記EGR通路45および上記バイパス通路48の図示を省略している。   2 and 3, reference numeral 3 denotes a transmission, which is assembled to the rear end portion of the engine body 2. 2 and 3, the EGR passage 45 and the bypass passage 48 are not shown for convenience.

エンジン本体2は、左側に吸気ポート15が、右側に排気気ポート16がそれぞれ開口した、左側吸気、右側排気の構成を有する。よって、エンジン本体2の右側面、すなわち排気側の側面には、排気マニホールド、ターボ過給機41、42および排気浄化装置31等が配設されている。一方、エンジン本体2の左側面、すなわち吸気側の側面には、吸気マニホールド21、インタークーラ22および電動過給機28等が配設されている。詳しくは、シリンダヘッド11の吸気側の側面11aに吸気マニホールド21が固定され、この吸気マニホールド21に一体的にインタークーラ22が設けられ、これら吸気マニホールド21およびインタークーラ22の下方に電動過給機28が配置されている。そして、主吸気通路23が、第2ターボ過給機42の位置からエンジン本体2の右側面に沿って上方に延び、エンジン本体2の後端上部を経由してインタークーラ22の上部に接続されている。また、エンジン本体2の上部で、バイパス通路26が主吸気通路23から分岐している。バイパス通路26のうち、電動過給機28よりも上流側の上流部26aは、エンジン本体2の上部からその左側面に沿って下方に延び、シリンダブロック10の側面に沿ってほぼ直角に前方に屈曲して電動過給機28に接続されている。一方、バイパス通路26のうち、電動過給機28よりも下流側の下流部26bは、電動過給機28に一体的に設けられた前記バイパスバルブ27の位置からエンジン本体2の左側面に沿って後方に延び、インタークーラ22の後方で屈曲して上方に延び、インタークーラ22とスロットルバルブ25との間の位置で前記主吸気通路23に接合されている。   The engine body 2 has a left-side intake and right-side exhaust configuration in which an intake port 15 is opened on the left side and an exhaust port 16 is opened on the right side. Therefore, the exhaust manifold, the turbochargers 41 and 42, the exhaust purification device 31 and the like are disposed on the right side surface of the engine body 2, that is, the side surface on the exhaust side. On the other hand, an intake manifold 21, an intercooler 22, an electric supercharger 28, and the like are disposed on the left side surface of the engine body 2, that is, the side surface on the intake side. Specifically, an intake manifold 21 is fixed to the side surface 11 a on the intake side of the cylinder head 11, an intercooler 22 is provided integrally with the intake manifold 21, and an electric supercharger is provided below the intake manifold 21 and the intercooler 22. 28 is arranged. The main intake passage 23 extends upward from the position of the second turbocharger 42 along the right side surface of the engine body 2 and is connected to the upper portion of the intercooler 22 via the upper rear end portion of the engine body 2. ing. In addition, a bypass passage 26 branches off from the main intake passage 23 at the top of the engine body 2. Of the bypass passage 26, an upstream portion 26 a upstream of the electric supercharger 28 extends downward from the upper portion of the engine body 2 along the left side surface thereof, and forwards substantially perpendicularly along the side surface of the cylinder block 10. It is bent and connected to the electric supercharger 28. On the other hand, in the bypass passage 26, a downstream portion 26 b downstream of the electric supercharger 28 extends along the left side surface of the engine body 2 from the position of the bypass valve 27 provided integrally with the electric supercharger 28. It extends rearward, bends behind the intercooler 22 and extends upward, and is joined to the main intake passage 23 at a position between the intercooler 22 and the throttle valve 25.

図4は、吸気マニホールド21およびインタークーラ22を示すエンジン1の正面図であり、図5は、吸気マニホールド21およびインタークーラ22の組立斜視図であり、図6は、吸気マニホールド21およびインタークーラ22の分解斜視図である。また、図7は、吸気マニホールド21の断面図(図6のVII−VII線断面図)である。   4 is a front view of the engine 1 showing the intake manifold 21 and the intercooler 22, FIG. 5 is an assembled perspective view of the intake manifold 21 and the intercooler 22, and FIG. 6 is an intake manifold 21 and the intercooler 22. FIG. FIG. 7 is a sectional view of the intake manifold 21 (sectional view taken along line VII-VII in FIG. 6).

これらの図に示すように、吸気マニホールド21は、シリンダヘッド11の吸気側の側面11aに締結されて幅方向(気筒列方向と直交する方向)に略水平に延びるマニホールド本体21aと、このマニホールド本体21aの上流端部に繋がってインタークーラ22の下端部を構成するクーラ構成部21b(第2クーラ構成部21bと称す)とを含む。   As shown in these drawings, the intake manifold 21 is fastened to a side surface 11a on the intake side of the cylinder head 11 and extends substantially horizontally in the width direction (a direction orthogonal to the cylinder row direction), and the manifold main body 21a. A cooler constituent part 21b (referred to as a second cooler constituent part 21b) that is connected to the upstream end part of 21a and constitutes the lower end part of the intercooler 22.

前記マニホールド本体21aは、前記側面11aに沿って前後方向に延びる形状を有しており、各吸気ポート15にそれぞれ連通する複数の独立通路51が形成された下流端部50と、その上流側に位置し、前記独立通路51が集合する集合部が形成されたサージタンク部52とを含む。なお、独立通路51は、一つの吸気ポート15に対して一つの独立通路51が設けられる態様の他、複数の吸気ポート15に対して共通する一の独立通路51が設けられる態様の何れの構成であってもよい。   The manifold body 21a has a shape extending in the front-rear direction along the side surface 11a, and has a downstream end portion 50 in which a plurality of independent passages 51 communicating with the intake ports 15 are formed, and an upstream side thereof. And a surge tank portion 52 in which a collecting portion where the independent passages 51 are gathered is formed. Note that the independent passage 51 has any configuration in which one independent passage 51 is provided for a plurality of intake ports 15 in addition to a mode in which one independent passage 51 is provided for one intake port 15. It may be.

前記第2クーラ構成部21bは、平面視矩形であり、前記マニホールド本体21aの前後方向中央部で前記サージタンク部52に繋がっている。なお、当例では、サージタンク部52と第2クーラ構成部21bとが同一の金属材料又は樹脂材料により一体に成型され、これとは別に成型された前記下流端部50がサージタンク部52に接合されることによって、前記吸気マニホールド21が構成されている。   The second cooler constituting portion 21b has a rectangular shape in plan view, and is connected to the surge tank portion 52 at the central portion in the front-rear direction of the manifold body 21a. In this example, the surge tank portion 52 and the second cooler constituting portion 21b are integrally formed of the same metal material or resin material, and the downstream end portion 50 formed separately from this is formed in the surge tank portion 52. The intake manifold 21 is configured by being joined.

前記第2クーラ構成部21bは、上向きに開口する平面視矩形の凹部56を備えている。この凹部56の内部は、図7に示すように、サージタンク部52の前記集合部に連通している。当該凹部56の内底面56aは、エンジン本体2の幅方向外側から内側(左側から右側)に向かって先下がりに傾斜し、サージタンク部52の前記集合部の内底面に連続的に繋がっている。   The second cooler constituting portion 21b includes a concave portion 56 having a rectangular shape in plan view that opens upward. As shown in FIG. 7, the inside of the concave portion 56 communicates with the collective portion of the surge tank portion 52. The inner bottom surface 56 a of the concave portion 56 is inclined downwardly from the outer side in the width direction of the engine body 2 toward the inner side (from the left side to the right side), and is continuously connected to the inner bottom surface of the collective portion of the surge tank portion 52. .

前記インタークーラ22は、図4に示すように、前記吸気マニホールド21の第2クーラ構成部21bの上部に組み付けられる第1クーラ構成部22aを含み、これら、第1、第2クーラ構成部22a、21bによって構成されている。   As shown in FIG. 4, the intercooler 22 includes a first cooler component 22 a that is assembled to the upper portion of the second cooler component 21 b of the intake manifold 21, and includes these first and second cooler components 22 a, 21b.

第1クーラ構成部22aは、平面視矩形の冷却用コア60と、その上部に固定された、上向きに膨出する断面台形状の天井カバー64とを含み、この天井カバー64に設けられた入口ポート64aに、前記主吸気通路23がスロットルバルブ25を介して接続されている。   The first cooler constituting part 22a includes a cooling core 60 having a rectangular shape in plan view, and a ceiling cover 64 having a trapezoidal cross section that is fixed to the top and bulges upward, and an inlet provided in the ceiling cover 64 The main intake passage 23 is connected to a port 64a through a throttle valve 25.

詳細図を省略するが、冷却用コア60は、上下方向に開口する断面矩形のハウジング62と、前記ハウジング62の内部に前後方向に等間隔で配列される複数の冷却プレートと、各冷却プレートに形成された流水路に接続される給排水パイプ63とを一体に備えたユニットである。ハウジング62の前側面には、前記給排水パイプ63の入口ポート63aおよび出口ポート63bが設けられており、図外のラジエータで放熱された低温の冷却水(本発明の冷媒の一つ)が入口ポート63aから導入されつつ、各冷却プレートを経由して出口ポート63bから導出されるようになっている。つまり、吸気は、冷却用コア60の隣接する冷却プレートの隙間を上方から下方に通過することにより冷却水と熱交換されて冷却される。   Although not shown in detail, the cooling core 60 includes a housing 62 having a rectangular cross section that opens in the vertical direction, a plurality of cooling plates arranged at equal intervals in the front-rear direction inside the housing 62, and each cooling plate. This unit is integrally provided with a water supply / drainage pipe 63 connected to the formed water channel. An inlet port 63a and an outlet port 63b of the water supply / drainage pipe 63 are provided on the front side surface of the housing 62, and low-temperature cooling water (one of the refrigerants of the present invention) radiated by a radiator (not shown) is provided at the inlet port. While being introduced from 63a, it is led out from the outlet port 63b via each cooling plate. In other words, the intake air is cooled by exchanging heat with the cooling water by passing through the gap between the cooling plates adjacent to the cooling core 60 from the upper side to the lower side.

前記第1クーラ構成部22aは、吸気マニホールド21の前記第2クーラ構成部21bの上部に配置され、ボルトナットで第2クーラ構成部21bに固定されている。具体的には、前記ハウジング62の下端部に形成された締結用フランジ部62aと、第2クーラ構成部21bの前記凹部56の周囲に形成された締結用フランジ部58とが上下に重ね合され、これらフランジ部62a、58が図外のボルトナットで互いに締結されることにより、第2クーラ構成部21bに第1クーラ構成部22aが固定されている。そして、このように第1クーラ構成部22aと第2クーラ構成部21bとが締結されることにより、これらクーラ構成部22a、21bが協働してインタークーラ22を構成している。すなわち、第2クーラ構成部21bは、冷却用コア60の隣接する冷却プレートの隙間を通過した吸気を合流させながらマニホールド本体21aに案内する出口ポートとしての機能を有する。   The first cooler component 22a is disposed on the upper portion of the second cooler component 21b of the intake manifold 21, and is fixed to the second cooler component 21b with a bolt and nut. Specifically, a fastening flange portion 62a formed at the lower end portion of the housing 62 and a fastening flange portion 58 formed around the concave portion 56 of the second cooler constituting portion 21b are vertically overlapped. The flange portions 62a and 58 are fastened to each other with bolts and nuts (not shown), so that the first cooler component 22a is fixed to the second cooler component 21b. And the 1st cooler structure part 22a and the 2nd cooler structure part 21b are fastened in this way, These cooler structure parts 22a and 21b cooperate, and the intercooler 22 is comprised. In other words, the second cooler constituting portion 21b has a function as an outlet port that guides the manifold body 21a while the intake air that has passed through the gap between adjacent cooling plates of the cooling core 60 is merged.

なお、吸気マニホールド21の前記下流端部50には、図5〜図7に示すように、幅方向に貫通する貫通孔54aを有する固定部54が一体に形成されている。吸気マニホールド21は、これら固定部54によりシリンダヘッド11の側面11aに固定されている。具体的には、図外のボルトが各固定部54の外側から前記貫通孔54aに挿入され、当該ボルトが、前記側面11aに形成されたねじ孔に螺合挿入されることによって各固定部54が前記側面11aに締結されている。これにより、吸気マニホールド21がシリンダヘッド11に固定されている。   As shown in FIGS. 5 to 7, a fixed portion 54 having a through hole 54 a penetrating in the width direction is integrally formed at the downstream end portion 50 of the intake manifold 21. The intake manifold 21 is fixed to the side surface 11 a of the cylinder head 11 by these fixing portions 54. Specifically, a bolt (not shown) is inserted into the through hole 54a from the outside of each fixing portion 54, and the bolt is screwed and inserted into a screw hole formed in the side surface 11a. Is fastened to the side surface 11a. Thereby, the intake manifold 21 is fixed to the cylinder head 11.

固定部54は、前記下流端部50の上側に2つ、下側に3つ形成されており、これらの固定部54は、気筒列方向(幅方向)と直交する方向に沿った側面視において、すなわちエンジン本体2を左側から見たときに、何れも第2クーラ構成部21bの外側に位置するように形成されている。具体的には、下側の固定部54は、下流端部50の長手方向(前後方向)の両端部と中央部とに設けられており、それぞれ、第2クーラ構成部21bの下面よりも下方に位置するように、下流端部50の外周面から下向きに突出して設けられている。一方、上側の固定部54は、下流端部50の長手方向(前後方向)両端部と中央部との間の位置に設けられており、それぞれ、第2クーラ構成部21bの上面、つまり締結用フランジ部58の上面よりも上方に位置するように、下流端部50の外周面から上向きに突出して設けられている。   Two fixing portions 54 are formed on the upper side and three on the lower side of the downstream end portion 50, and these fixing portions 54 are seen in a side view along a direction orthogonal to the cylinder row direction (width direction). That is, when the engine body 2 is viewed from the left side, each is formed so as to be located outside the second cooler constituting portion 21b. Specifically, the lower fixing portions 54 are provided at both end portions and the central portion in the longitudinal direction (front-rear direction) of the downstream end portion 50, and are respectively lower than the lower surface of the second cooler constituting portion 21b. So as to protrude downward from the outer peripheral surface of the downstream end 50. On the other hand, the upper fixing portion 54 is provided at a position between both end portions in the longitudinal direction (front-rear direction) and the center portion of the downstream end portion 50, and is respectively an upper surface of the second cooler constituting portion 21 b, that is, for fastening. It protrudes upward from the outer peripheral surface of the downstream end portion 50 so as to be positioned above the upper surface of the flange portion 58.

このように、全ての固定部54が、エンジン本体2の側面視において、第2クーラ構成部21bの外側に位置することで、後述する通り、シリンダヘッド11への固定部54の締結作業を難なく行えるようになっている。   As described above, since all the fixing portions 54 are located outside the second cooler constituting portion 21b in the side view of the engine body 2, the fastening operation of the fixing portions 54 to the cylinder head 11 can be performed without difficulty as described later. It can be done.

(吸気冷却装置の作用効果)
上記のような吸気冷却装置の構成によれば、インタークーラ22の下端部を構成する第2クーラ構成部21bが吸気マニホールド21に設けられており、この第2クーラ構成部21bの上部に第1クーラ構成部22aが固定されることで、当該第1クーラ構成部22aと第2クーラ構成部21bとによってインタークーラ22が構成されている。そのため、インタークーラ22の位置が吸気ポート15よりも低くなること、また、エンジン本体2の上方にインタークーラ22が大きく突出することを抑制しながら、吸気マニホールド21(マニホールド本体21a)のすぐ外側(反シリンダヘッド側)にインタークーラ22を一体的に設けることができ、これにより、インタークーラ22により冷却された低温の吸気を効率良く燃焼室に導入することができる。
(Function and effect of intake air cooling system)
According to the configuration of the intake air cooling apparatus as described above, the second cooler constituting portion 21b constituting the lower end portion of the intercooler 22 is provided in the intake manifold 21, and the first cooler constituting portion 21b has a first portion on the upper side. The intercooler 22 is comprised by the said 1st cooler structure part 22a and the 2nd cooler structure part 21b because the cooler structure part 22a is fixed. For this reason, the position of the intercooler 22 is lower than the intake port 15 and the intercooler 22 is prevented from projecting greatly above the engine body 2 while being directly outside the intake manifold 21 (manifold body 21a). The intercooler 22 can be integrally provided on the non-cylinder head side, whereby low-temperature intake air cooled by the intercooler 22 can be efficiently introduced into the combustion chamber.

しかも、エンジン本体2の側面視において、吸気マニホールド21の各固定部54が第2クーラ構成部21bよりも外側に位置しているので、図8に示すように、第2クーラ構成部21bから第1クーラ構成部22aを分離させた状態で、シリンダヘッド11の側面11aに対して前記固定部54を締結し、その後、第2クーラ構成部21bの上部に第1クーラ構成部22aを固定すれば、吸気マニホールド21およびインタークーラ22を難なくシリンダヘッド11に組付けることができる。従って、上記の吸気冷却装置によれば、エンジン1の組立性を阻害することなく、吸気マニホールド21(マニホールド本体21a)のすぐ外側(反シリンダヘッド側)にインタークーラ22を一体的に設けることができる、つまり、インタークーラ22により冷却された低温の吸気を効率良く燃焼室に導入することができる。   Moreover, in the side view of the engine body 2, each fixing portion 54 of the intake manifold 21 is located outside the second cooler constituting portion 21b, so that the second cooler constituting portion 21b has a second position as shown in FIG. With the 1 cooler component 22a separated, the fixing portion 54 is fastened to the side surface 11a of the cylinder head 11, and then the first cooler component 22a is fixed to the upper part of the second cooler component 21b. The intake manifold 21 and the intercooler 22 can be assembled to the cylinder head 11 without difficulty. Therefore, according to the intake air cooling device described above, the intercooler 22 can be integrally provided immediately outside (on the side opposite to the cylinder head) of the intake manifold 21 (manifold body 21a) without hindering the assembly of the engine 1. In other words, the low-temperature intake air cooled by the intercooler 22 can be efficiently introduced into the combustion chamber.

(第2実施形態)
図9は、第2実施形態に係る吸気冷却装置の吸気マニホールド及びインタークーラを示すエンジンの正面図である。なお、第2実施形態の吸気冷却装置の基本的な構成は第1実施形態の吸気冷却装置と共通するため、以下の説明では、共通する部分については同一符号を付して説明を省略し、主に相違点について詳細に説明する。
(Second Embodiment)
FIG. 9 is a front view of the engine showing an intake manifold and an intercooler of the intake air cooling device according to the second embodiment. In addition, since the basic configuration of the intake air cooling device of the second embodiment is common to the intake air cooling device of the first embodiment, in the following description, common parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. The differences will be mainly described in detail.

第2実施形態の吸気冷却装置は、第1クーラ構成部22aの冷却用コア60(第1冷却用コア60と称す)に加えて、第2クーラ構成部21bにも冷却用コア70(第2冷却用コア70と称す)が備えられた構成となっている。第2冷却用コア70は、前後方向に等間隔で配列された状態で前記凹部56の内部に配置される複数の冷却プレート(図示省略)と、各冷却プレートに形成された流水路に接続される給排水パイプ73とを備えている。第2クーラ構成部21bの前側面には、前記給排水パイプ73の入口ポート73aおよび出口ポート73bが設けられており、入口ポート73aから冷却水が導入されつつ、各冷却プレートを経由して出口ポート73bから導出されるようになっている。つまり、吸気は、第1冷却用コア60の冷却プレートの隙間を上方から下方に通過することにより冷却され、さらに第2冷却用コア70の冷却プレートの隙間を上方から下方に通過することにより冷却される。   In the intake air cooling device of the second embodiment, in addition to the cooling core 60 (referred to as the first cooling core 60) of the first cooler component 22a, the cooling core 70 (second second) is also included in the second cooler component 21b. The structure is provided with a cooling core 70). The second cooling core 70 is connected to a plurality of cooling plates (not shown) arranged inside the concave portion 56 in a state where the second cooling cores are arranged at equal intervals in the front-rear direction, and a flow channel formed in each cooling plate. The water supply / drainage pipe 73 is provided. An inlet port 73a and an outlet port 73b of the water supply / drainage pipe 73 are provided on the front side surface of the second cooler constituting part 21b, and an outlet port passes through each cooling plate while introducing cooling water from the inlet port 73a. 73b. That is, the intake air is cooled by passing through the gap between the cooling plates of the first cooling core 60 from above to below, and further cooled by passing through the gap between the cooling plates of the second cooling core 70 from above. Is done.

なお、第1冷却用コア60の給排水パイプ73は、エンジン本体2を冷却するためのエンジン冷却水の循環系統の一部として設けられている。これに対して、第2冷却用コア70は、エンジン冷却水の循環系統とは別に設けられた専用の冷却水の循環系統、つまり、専用のラジエータと専用のポンプを備えた専用の冷却水循環系統に接続されている。これにより、第2冷却用コア70には、第1冷却用コア60よりも低温の冷却水が循環するように構成されている。   The water supply / drainage pipe 73 of the first cooling core 60 is provided as a part of the engine cooling water circulation system for cooling the engine body 2. In contrast, the second cooling core 70 is a dedicated cooling water circulation system provided separately from the engine cooling water circulation system, that is, a dedicated cooling water circulation system including a dedicated radiator and a dedicated pump. It is connected to the. As a result, cooling water having a temperature lower than that of the first cooling core 60 is circulated in the second cooling core 70.

このような第2実施形態の吸気冷却装置によれば、吸気は、まず、高温冷却水が流通する第1冷却用コア60で冷却され、その後、低温冷却水が流通する第2冷却用コア70で冷却されるので、2段階に効率良く冷却され、吸気の冷却効率が高められる。   According to the intake air cooling device of the second embodiment, the intake air is first cooled by the first cooling core 60 through which the high-temperature cooling water flows, and then the second cooling core 70 through which the low-temperature cooling water flows. Therefore, the cooling is efficiently performed in two stages, and the cooling efficiency of the intake air is increased.

なお、第2クーラ構成部21bに第2冷却用コア70が備えられた第2実施形態の吸気マニホールド21は、その分、第2クーラ構成部21bが上下方向に大きくなるが、このような場合でも、図10に示すように、第2クーラ構成部21bよりも外側に位置するように各固定部54を設けておくことで、第1実施形態と同様に、エンジン1の組立時には、第1クーラ構成部22aを分離させておくことで、吸気マニホールド21をシリンダヘッド11の側面11aに対して難なく固定することが可能となる。   In addition, in the intake manifold 21 of the second embodiment in which the second cooling core 70 is provided in the second cooler configuration portion 21b, the second cooler configuration portion 21b is correspondingly enlarged in the vertical direction. However, as shown in FIG. 10, by providing each fixing portion 54 so as to be located outside the second cooler constituting portion 21b, as in the first embodiment, when the engine 1 is assembled, the first By separating the cooler component 22a, the intake manifold 21 can be fixed to the side surface 11a of the cylinder head 11 without difficulty.

ところで、上述した第1、第2実施形態の吸気冷却装置は、本発明に係るエンジンの吸気冷却装置の好ましい実施形態の例示であって、その具体的な構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。   By the way, the intake air cooling device of the first and second embodiments described above is an example of a preferred embodiment of an intake air cooling device for an engine according to the present invention, and its specific configuration does not depart from the gist of the present invention. The range can be changed as appropriate.

例えば、上記の吸気冷却装置では、冷却用コア60、70は、冷媒として冷却水が循環する構成であるが、冷却風を導入して吸気を冷却する構成であってもよい。また、冷却水と冷却風とを併用して吸気を冷却するように構成してもよい。   For example, in the above-described intake air cooling apparatus, the cooling cores 60 and 70 are configured to circulate cooling water as a refrigerant, but may be configured to cool the intake air by introducing cooling air. Moreover, you may comprise so that intake air may be cooled using cooling water and cooling air together.

また、第2実施形態の吸気冷却装置では、第2冷却用コア70に、第1冷却用コア60よりも温度の低い冷却水が循環するように構成されているが、双方の冷却用コア60、70にほぼ同じ温度の冷却水が循環するように構成してもよい。この点は、冷媒として冷却風を適用する場合も同じである。   Further, in the intake air cooling device of the second embodiment, the cooling water having a temperature lower than that of the first cooling core 60 is circulated through the second cooling core 70. , 70 may be configured to circulate cooling water having substantially the same temperature. This is the same when cooling air is applied as the refrigerant.

また、第2実施形態の吸気冷却装置では、バイパス通路26(下流部26b)の下流端部が主吸気通路23に接続されているので、ターボ過給機41、42および電動過給機28により加圧された吸気は、何れも第1冷却用コア60および第2冷却用コア70の双方で冷却されることとなるが、例えば、バイパス通路26(下流部26b)の下流端部を吸気マニホールド21の第2クーラ構成部21bに接続することにより、電動過給機28により加圧された吸気を第2冷却用コア70のみで冷却するようにしてもよい。このような構成によれば、例えば、エンジン始動直後の加速時に、電動過給機28で加圧された吸気が過剰に冷却されることを抑制することが可能となる。そのため、ターボ過給機41、42および電動過給機28により加圧された吸気を、その吸気経路(過給機)に応じて適切に冷却することが可能となる。   In the intake air cooling device of the second embodiment, the downstream end portion of the bypass passage 26 (downstream portion 26b) is connected to the main intake passage 23, so that the turbochargers 41 and 42 and the electric supercharger 28 are used. The pressurized intake air is cooled by both the first cooling core 60 and the second cooling core 70. For example, the downstream end of the bypass passage 26 (downstream portion 26b) is connected to the intake manifold. The intake air pressurized by the electric supercharger 28 may be cooled only by the second cooling core 70 by connecting to the second cooler constituting portion 21b. According to such a configuration, for example, it is possible to suppress the intake air pressurized by the electric supercharger 28 from being excessively cooled during acceleration immediately after engine startup. Therefore, the intake air pressurized by the turbochargers 41 and 42 and the electric supercharger 28 can be appropriately cooled according to the intake path (supercharger).

1 エンジン
2 エンジン本体
10 シリンダブロック
11 シリンダヘッド
11a 側面
21 吸気マニホールド
21a マニホールド本体
21b 第2クーラ構成部
22 インタークーラ
22a 第1クーラ構成部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Engine main body 10 Cylinder block 11 Cylinder head 11a Side surface 21 Intake manifold 21a Manifold main body 21b 2nd cooler component 22 Intercooler 22a 1st cooler component

Claims (4)

吸気ポートが開口する側面を有したシリンダヘッドと、前記側面に固定されて前記吸気ポートに連通する吸気マニホールドと、前記シリンダヘッドの側方に配置されて吸気を冷却するインタークーラとを備えた過給機付き多気筒エンジンの吸気冷却装置であって、
前記エンジンは、排気ガスのエネルギーにより吸気を加圧するターボ過給機と、当該ターボ過給機により加圧された吸気を案内する主吸気通路と、当該主吸気通路から分岐する通路であって、電気モータの駆動力によって吸気を加圧する電動過給機を備えかつ当該電動過給機により加圧された吸気を案内する分岐吸気通路とを備え、
前記吸気マニホールドは、シリンダヘッドに締結されて気筒列方向と直交する方向に略水平に延びるマニホールド本体と、このマニホールド本体の吸気流動方向上流端部に一体に繋がって前記インタークーラの下端部を構成するクーラ構成部とを含み、
前記クーラ構成部を、第2クーラ構成部と定義したときに、前記インタークーラは、前記第2クーラ構成部の上部に組み付けられる第1クーラ構成部を含み、当該第1クーラ構成部と前記第2クーラ構成部とによって構成され、第1クーラ構成部に、前記主吸気通路が繋がるとともに、冷媒が循環する第1冷却用コアが備えられる一方、前記第2クーラ構成部に、前記分岐吸気通路が繋がるとともに、冷媒が循環する第2冷却用コアが備えられ、さらに前記各冷却用コアにより冷却された吸気を受け入れながら前記マニホールド本体に案内する上向きに開口した凹部が設けられており、
前記マニホールド本体は、前記シリンダヘッドの側面に締結される複数の固定部を有し、これら複数の固定部は、気筒列方向と直交する方向に沿った側面視において、前記第2クーラ構成部よりも外側に位置している、ことを特徴とするエンジンの吸気冷却装置。
A cylinder head having a side surface in which an intake port is opened, an intake manifold fixed to the side surface and communicating with the intake port, and an intercooler disposed on the side of the cylinder head for cooling the intake air. An intake air cooling device for a multi-cylinder engine with a feeder,
The engine is a turbocharger that pressurizes intake air by energy of exhaust gas, a main intake passage that guides intake air pressurized by the turbocharger, and a passage that branches from the main intake passage, An electric supercharger that pressurizes the intake air by the driving force of the electric motor, and a branch intake passage that guides the intake air pressurized by the electric supercharger,
The intake manifold is fastened to a cylinder head and extends substantially horizontally in a direction orthogonal to the cylinder row direction, and is integrally connected to an upstream end portion of the manifold body in the intake flow direction to constitute a lower end portion of the intercooler. Including a cooler component,
When the cooler component is defined as a second cooler component, the intercooler includes a first cooler component that is assembled to an upper portion of the second cooler component, and the first cooler component and the first cooler component The first cooler component is connected to the main intake passage and is provided with a first cooling core through which the refrigerant circulates, while the second cooler component is provided with the branch intake passage. And a second cooling core through which the refrigerant circulates is provided, and further, there is provided an upwardly opening recess that guides the manifold body while receiving the intake air cooled by each cooling core,
The manifold body has a plurality of fixing portions fastened to the side surface of the cylinder head, and the plurality of fixing portions are more than the second cooler constituting portion in a side view along a direction orthogonal to the cylinder row direction. An intake air cooling device for an engine, characterized in that is also located outside.
請求項1に記載のエンジンの吸気冷却装置において、
前記マニホールド本体は、気筒列方向に延びる形状を有し、当該気筒列方向の複数の位置に前記固定部を備えており、
前記固定部のうち、前記側面視において前記第2クーラ構成部に対応する位置の固定部は、前記第2クーラ構成部の上面よりも上方、又は前記第2クーラ構成部の下面よりも下方に延設されることにより、前記側面視において前記第2クーラ構成部よりも外側に位置している、ことを特徴とするエンジンの吸気冷却装置。
The intake air cooling device for an engine according to claim 1,
The manifold body has a shape extending in the cylinder row direction, and includes the fixing portions at a plurality of positions in the cylinder row direction,
Among the fixing portions, the fixing portion at a position corresponding to the second cooler constituent portion in the side view is above the upper surface of the second cooler constituent portion or below the lower surface of the second cooler constituent portion. An intake air cooling device for an engine, characterized in that the intake air cooling device is positioned outside of the second cooler component in the side view when extended.
請求項1又は2に記載のエンジンの吸気冷却装置において、
前記第2冷却用コアは、前記第1冷却用コアよりも温度の低い冷媒が循環するものである、ことを特徴とするエンジンの吸気冷却装置。
The intake air cooling device for an engine according to claim 1 or 2 ,
The intake air cooling device for an engine according to claim 1, wherein the second cooling core circulates a refrigerant having a temperature lower than that of the first cooling core.
請求項乃至の何れか一項に記載のエンジンの吸気冷却装置において、
前記凹部の内底面は、気筒列方向と直交する方向において、前記マニホールド本体に向かって先下がりに傾斜している、ことを特徴とするエンジンの吸気冷却装置。
The intake air cooling device for an engine according to any one of claims 1 to 3 ,
An intake air cooling apparatus for an engine according to claim 1, wherein an inner bottom surface of the recess is inclined downward toward the manifold body in a direction orthogonal to a cylinder row direction.
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