JP7385634B2 - 吸気構造 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンルーム内に配置されたインタークーラに冷却用空気を導くための吸気構造に関する。

例えば、過給機（ターボチャージャ、スーパーチャージャ）付きエンジンを搭載した車両において、過給機によって圧縮されて温度が上がった空気を冷却するインタークーラが搭載されることがある。インタークーラがエンジン本体の上部に水平に設置される場合、走行風をインタークーラに導くためのエアダクトが設けられる。

エアダクトは、種々の構成のものが提案されている。例えば、特許文献１では、エアダクトの前端部の下半分を拡張させて、車体に設けた窪みに装着することによって、前端部の断面積を拡大させたエアダクトが提案されている。

特開２００６－９７５９８号公報

しかしながら、このような従来のエアダクトにあっては、１か所のエアダクトのみから吸気を行うため、十分な走行風の取り込みが難しい場合があった。また、一般に、エアダクトは、走行風が大きく向きを変えてインタークーラに導かれる構造のため、走行風の効率的な取り込みが難しい場合があった。

本発明の目的は、インタークーラに冷却用の十分な空気を送り込むことができる吸気構造を提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明に係る吸気構造は、車両のエンジンルームに設置されたエンジン本体の上部に水平配置されたインタークーラと、車両の前面に設けられた第１の開口部と、第１の開口部から取り入れた空気を、第１の導風路を通過させてインタークーラに導くダクト部材と、車両の前面に設けられた、第１の開口部とは異なる第２の開口部と、第２の開口部から取り入れて、第２の導風路を通過させた空気を、第１の導風路を流れる空気に合流させる、少なくとも１つのスリット穴を有するガイド部材と、を備えて、ガイド部材は、スリット穴の上縁部と左右縁部とを取り囲んで、第２の導風路を通過する空気を堰き止める方向に延びるリブを備える。

この構成によれば、第２の開口部から取り込まれて第２の導風路を通過した空気が、スリット穴を通過して、第１の開口部から取り込まれて第１の導風路を流れる空気を巻き込んでインタークーラに誘導することができる。これによって、インタークーラに冷却用の十分な空気を送り込むことができるとともに、スリット穴を通過する空気の量を増加させることができる。また、リブを設けることによって、ガイド部材の剛性を向上させることができる。

また、本発明に係る吸気構造において、スリット穴の開口面積は、第２の導風路の流路の断面積よりも小さい。

この構成によれば、スリット穴を通過した空気の流速が、第２の導風路を流れる空気の流速よりも速まるため、第１の開口部から取り込まれて第１の導風路を流れる空気を、より一層巻き込んで、インタークーラに誘導することができる。これによって、インタークーラに冷却用の十分な空気を送り込むことができる。

また、本発明に係る吸気構造において、スリット穴の縁部は丸みを有する。

この構成によれば、空気がスリット穴を通過する際の抵抗を減らすことができるため、スリット穴を通過した空気の流速を増加させることができる。また、空気がスリット穴を通過した際の風切音を低減させることができる。

本発明によれば、インタークーラに冷却用の十分な空気を送り込むことができる吸気構造を提供することができる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る吸気構造が設けられたエンジンルーム内の概略構成を示す断面図である。 図２は、インタークーラガイドの一例を示す外観図である。 図３は、インタークーラガイドの側面図である。 図４は、インタークーラガイドのＡ－Ａ断面図である。 図５は、本発明の第１の実施形態の変形例に係る吸気構造が設けられたエンジンルーム内の概略構成を示す断面図である。

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１を用いて、本発明の第１の実施形態の吸気構造を説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る吸気構造が設けられたエンジンルーム内の概略構成を示す断面図である。

（エンジンルーム内に形成される吸気構造の説明）
エンジンルーム１０は、車両５の前方側（Ｘ軸正側）に設けられている。そして、エンジンルーム１０の前方（Ｘ軸正側）は、フロントグリル１３およびバンパ１４で覆われている。

エンジンルーム１０の上方（Ｚ軸正側）は、開閉可能なエンジンフード２０によって覆われている。エンジンフード２０の裏面側には、エンジンルーム１０内で発生した熱の遮熱と、エンジンルーム１０で発生したエンジンの作動音の遮音を行うためのフードインナ２１が設けられている。

エンジンルーム１０の左右側方（Ｙ軸正側およびＹ軸負側）は、図１に非図示のボディパネルに覆われている。

エンジンルーム１０の前方には、ラジエター１７が配置されている。ラジエター１７は、フロントグリル１３またはバンパ１４の開口から取り込んだ走行風によって、エンジン本体１２の冷却水を冷却する熱交換機である。ラジエター１７の上方には、ラジエターサポート１８が設けられる。ラジエターサポート１８は、エンジンルーム１０の内部におけるラジエター１７やエンジンフード２０、バンパ１４、および図１に非図示のヘッドライト等の位置決めを行う部材である。

エンジンルーム１０には、エンジン本体１２の真上に、インタークーラ１１が水平に配置されている。インタークーラ１１は、エンジン本体１２が備えるターボチャージャやスーパーチャージャ等の過給機によって圧縮された圧縮空気を冷却する熱交換機である。インタークーラには、圧縮空気を空気で冷却する空冷式と、圧縮空気を冷却水で冷却する水冷式とがあるが、本実施形態のインタークーラ１１は空冷式である。

インタークーラ１１は、高温の圧縮空気が流入する多数のフィン（非図示）を備えている。隣接するフィンの間には隙間が設けられており、当該隙間に、図１に示す吸気構造８ａによって車両５の前方から取り込んだ走行風を通過させることによって、圧縮空気を冷却する。

以下、車両５が備える吸気構造８ａを説明する。吸気構造８ａは、第１の導風路１９と第２の導風路２３とを備える。

第１の導風路１９は、車両５の前面のフロントグリル１３またはバンパ１４に設けられた第１の開口部１５から取り込んだ走行風（空気）を、エンジンルーム１０の後方側（Ｘ軸負側）に導く。

第１の導風路１９は、バンパ１４の裏面側とエアガイド１６とで形成される。エアガイド１６は、第１の開口部１５から取り込んだ走行風が、ラジエター１７およびラジエターサポート１８に当たらないように設置されて、走行風をエンジンルーム１０の上方を経由してインタークーラ１１に導く。なお、エアガイド１６は、本発明におけるダクト部材の一例である。

第１の開口部１５から取り込まれて、第１の導風路１９を通過した走行風は、エンジンルーム１０の上方側に設けられたインタークーラガイド２４に沿って進行して、エンジンルーム１０の後方（Ｘ軸負側）に流れる。

第２の導風路２３は、エンジンフード２０とフロントグリル１３との割線部に設けられた第２の開口部２２から取り込んだ走行風を、エンジンルーム１０の後方側（Ｘ軸負側）に導く。

第２の導風路２３は、フロントグリル１３と、フードインナ２１と、インタークーラガイド２４とで形成される。インタークーラガイド２４は、第２の導風路２３においてフロントグリル１３の後方（Ｘ軸負側）に設置されている。インタークーラガイド２４は、第２の開口部２２から取り入れて、第２の導風路２３を通過させた空気を、第１の導風路１９を流れる空気に合流させるスリット穴２５を有する。なお、インタークーラガイド２４は、本発明におけるガイド部材の一例である。

インタークーラガイド２４は、後述するクリップ３２によってフードインナ２１に締結されている。即ち、インタークーラガイド２４は、エンジンフード２０の開閉と連動して移動可能に設置されている。

本実施形態の吸気構造８ａにおいて、インタークーラガイド２４には、２本のスリット穴２５ａ，２５ｂが設けられている。スリット穴２５ａ，２５ｂは、いずれも、Ｙ軸に沿って水平に形成される。スリット穴２５ａ，２５ｂには、エンジンフード２０とフロントグリル１３との割線部に形成された第２の開口部２２から取り込まれた走行風が流入する。より具体的には、第２の開口部２２から取り込まれた走行風は、フードインナ２１とフロントグリル１３とで形成される第２の導風路２３を通過して、スリット穴２５ａ，２５ｂに到達する。

なお、第２の導風路２３の流路の断面積は、第１の導風路１９の流路の断面積よりも小さい。したがって、第１の導風路１９を流れる走行風の流量は、第２の導風路２３を流れる走行風の流量よりも多い。例えば、第１の導風路１９を流れる走行風の流量は、第２の導風路２３を流れる走行風の流量の約４倍になるように、各導風路が設計される。

インタークーラガイド２４は、スリット穴２５ａ，２５ｂを通過した走行風を、第１の導風路１９を通過した走行風に合流させる。このとき、第２の導風路２３の流路の断面積よりも、スリット穴２５ａの開口面積（図４に示すスリット幅Ｗａとスリット穴２５ａの長さの積算値）、およびスリット穴２５ｂの開口面積（図４に示すスリット幅Ｗｂとスリット穴２５ｂの長さの積算値）の方が小さいため、第２の導風路２３からスリット穴２５ａ，２５ｂに流入した走行風は、スリット穴２５ａ，２５ｂによって絞り込まれる。したがって、スリット穴２５ａ，２５ｂを通過した走行風の流速は、第２の導風路２３における走行風の流速よりも大きくなる。

そして、スリット穴２５ａ，２５ｂを通過した走行風の流速は、第１の導風路１９を通過する走行風の流速よりも大きくなるため、スリット穴２５ａ，２５ｂを通過した走行風は、流量がより多い第１の導風路１９を通過する走行風を巻き込んで、インタークーラ１１に誘導する。言い換えれば、第１の導風路１９を通過した走行風は、スリット穴２５ａ，２５ｂを通過した流速が大きい走行風に引っ張られて、インタークーラ１１に誘導される。

インタークーラガイド２４の後方（Ｘ軸負側）には、上方にインタークーラダクト２７が設置されている。インタークーラダクト２７は、インタークーラガイド２４が合流させた走行風を、インタークーラ１１のフィンに導く。

（インタークーラガイドの構造）
図２、図３、図４を用いてインタークーラガイド２４の構造を説明する。図２は、インタークーラガイドの一例を示す外観図である。図３は、インタークーラガイドの側面図である。図４は、インタークーラガイドのＡ－Ａ断面図である。

インタークーラガイド２４は、例えば樹脂で形成されて、図２に示すように、上方（Ｚ軸正側）に、クリップ３２を備える。本実施形態のインタークーラガイド２４は、Ｘ軸方向正側に、Ｙ軸に沿って配置された２個のクリップ３２ｂ，３２ｃと、Ｘ軸方向負側に設置された１個のクリップ３２ａと、を備える。これらのクリップ３２（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ）は、それぞれ、フードインナ２１の各クリップと対応する位置に設けられた締結穴（非図示）に締結される。

インタークーラガイド２４の２個のクリップ３２ｂ，３２ｃの間には、走行風をＸ軸負側に誘導する誘導面２６が形成される。誘導面２６は、Ｘ軸負側ほど上方（Ｚ軸正側）に位置するように形成される。そして、誘導面２６には、Ｙ軸に沿うスリット穴２５が形成される。本実施形態の例では、スリット穴２５は２本形成される。１本目のスリット穴２５ａは、誘導面２６の、２個のクリップ３２ｂ，３２ｃの間の位置に形成される。２本目のスリット穴２５ｂは、誘導面２６の、スリット穴２５ａに対して、Ｘ軸負側の位置に形成される。スリット穴２５ａは２個のクリップ３２ｂ，３２ｃの間に形成されるため、スリット穴２５ｂよりも短い。

スリット穴２５ｂの上縁および左右端の近傍には、スリット穴２５ｂを取り囲むように、リブ３０が形成されている。リブ３０は、誘導面２６から上方（Ｚ軸正側）に向けて立設した状態で形成される。リブ３０は、スリット穴２５ｂの上縁に沿って、即ちＹ軸に沿って形成される上縁リブ３０ａと、スリット穴２５ｂをＸ軸正側から見て左縁近傍にＸ軸に沿って形成される左縁リブ３０ｂと、スリット穴２５ｂをＸ軸正側から見て右縁近傍にＸ軸に沿って形成される右縁リブ３０ｃとを備える。

リブ３０は、誘導面２６に沿って第２の導風路２３を通過した走行風を堰き止めることによって、より多くの走行風をスリット穴２５ｂに通過させる。

また、リブ３０を設けることによって、インタークーラガイド２４自体の剛性が向上して変形しにくくなるため、当該インタークーラガイド２４をフードインナ２１に締結させる際の作業性が向上する。

なお、図２には、インタークーラガイド２４に２本のスリット穴２５ａ，２５ｂを形成した例を示したが、形成するスリット穴は、少なくとも１本あればよい。

次に、図３と図４を用いて、２本のスリット穴２５ａ，２５ｂの形状を、より詳細に説明する。

スリット穴２５ａとスリット穴２５ｂとは、Ｘ軸負側ほど高くなる誘導面２６の、異なるＸ軸位置に形成される。したがって、図３に示すように、第２の導風路２３の下流側に位置するスリット穴２５ａは、第２の導風路２３の上流側に位置するスリット穴２５ｂよりも下方（Ｘ軸正側）に位置する。

図４のＡ－Ａ断面図に示すように、スリット穴２５ａの下縁部３１ａと上縁部３１ｂとは、スリット幅Ｗａを隔てて形成される。そして、スリット穴２５ａの下縁部３１ａと上縁部３１ｂとは、ともに丸みを有する。また、スリット穴２５ｂの下縁部３１ｃと上縁部３１ｄとは、スリット幅Ｗｂを隔てて形成される。そして、スリット穴２５ｂの下縁部３１ｃと上縁部３１ｄとは、ともに丸みを有する。

したがって、Ｘ軸正側から進行した走行風がスリット穴２５ａに進入した際に、下縁部３１ａおよび上縁部３１ｂにおける通気抵抗を減少させることができ、これによってスリット穴２５ａを通過した走行風の流速を増加させることができる。また、走行風がスリット穴２５ａを通過した際の風切音を低減させることができる。

同様に、Ｘ軸正側から進行した走行風がスリット穴２５ｂに進入した際に、下縁部３１ｃおよび上縁部３１ｄにおける通気抵抗を減少させることができ、これによってスリット穴２５ｂを通過した走行風の風速を増大させることができる。また、走行風がスリット穴２５ｂを通過した際の風切音を低減させることができる。

なお、スリット穴２５ａ，２５ｂの下縁部と上縁部とを、翼型に形成すると、スリット穴２５ａ，２５ｂを通過した走行風の風速を更に増大させることができる。また、風切音を更に低減させることができる。

（本実施形態の作用効果）
以上説明したように、本実施の形態に係る吸気構造８ａは、車両５のエンジンルーム１０に設置されたエンジン本体１２の上部に水平配置されたインタークーラ１１と、車両５の前面に設けられた第１の開口部１５と、第１の開口部１５から取り入れた空気を、第１の導風路１９を通過させてインタークーラ１１に導くエアガイド１６（ダクト部材）と、車両５の前面に設けられた、第１の開口部１５とは異なる第２の開口部２２と、第２の開口部２２から取り入れて、第２の導風路２３を通過させた空気を、第１の導風路１９を流れる空気に合流させる、少なくとも１つのスリット穴２５を有するインタークーラガイド２４（ガイド部材）と、を備える。したがって、第２の開口部２２から取り込まれて第２の導風路２３を通過した空気が、スリット穴２５を通過して、第１の開口部１５から取り込まれて第１の導風路１９を流れる空気を巻き込んでインタークーラ１１に誘導することができる。これによって、インタークーラ１１に冷却用の十分な空気を送り込むことができる。

また、本実施の形態に係る吸気構造８ａにおいて、スリット穴２５（２５ａ，２５ｂ）の開口面積は、第２の導風路２３の流路の断面積よりも小さい。したがって、スリット穴２５を通過した空気の流速が、第２の導風路２３を流れる空気の流速よりも速まるため、第１の開口部１５から取り込まれて第１の導風路１９を流れる空気を、より一層巻き込んで、インタークーラに１１誘導することができる。これによって、インタークーラ１１に冷却用の十分な空気を送り込むことができる。

また、本実施の形態に係る吸気構造８ａにおいて、インタークーラガイド２４（ガイド部材）は、スリット穴２５ａの上縁部と左右縁部とを取り囲んで、第２の導風路２３を通過する空気を堰き止める方向に延びるリブ３０を備える。したがって、スリット穴２５ａを通過する空気の量を増加させることができる。また、リブ３０を設けることによって、インタークーラガイド２４の剛性を向上させることができる。

また、本実施の形態に係る吸気構造８ａにおいて、スリット穴２５（２５ａ，２５ｂ）の縁部（下縁部３１ａ，３１ｃと上縁部３１ｂ，３１ｄ）は丸みを有する。したがって、スリット穴２５を通過した走行風の風速を増大させることができる。また、走行風がスリット穴２５を通過した際の風切音を低減させることができる。

（第１の実施形態の変形例）
図５を用いて、本発明の第１の実施形態の変形例の吸気構造を説明する。図５は、本発明の第１の実施形態の変形例に係る吸気構造が設けられたエンジンルーム内の概略構成を示す断面図である。

図５において、車両５のエンジンルーム１０には、第１の導風路１９と第２の導風路２３とを備える吸気構造８ｂが形成される。

第１の導風路１９は、エアガイド４０によって形成される。エアガイド４０は、車両５の前方に向かって開口した第１の開口部１５から取り込んだ走行風をインタークーラ１１に導くダクト状の部材である。即ち、エアガイド４０は、第１の開口部１５から取り込んだ走行風を、第１の導風路１９を介してインタークーラ１１に導く。なお、エアガイド４０は、本発明におけるダクト部材の一例である。

エアガイド４０の中流域の上方（Ｚ軸正側）には、第１の実施形成で説明したインタークーラガイド２４が、エアガイド４０と一体的に形成されている。即ち、エアガイド４０にスリット穴２５（２５ａ，２５ｂ）が形成されている。スリット穴２５には、車両５の前方に設けた第１の開口部１５とは異なる第２の開口部２２から、第２の導風路２３を介して取り込んだ走行風が通過する。スリット穴２５を通過した走行風は、第１の導風路１９を流れる走行風を巻き込んで、インタークーラ１１まで導く。

スリット穴２５ｂの後方（Ｘ軸負側）には、第１の実施形態で説明したのと同様にリブ３０が形成されている。リブ３０は、第２の導風路２３を通過した走行風を堰き止めることによって、より多くの走行風をスリット穴２５ｂに通過させる。

このような吸気構造８ｂによっても、第１の実施形態で説明したのと同様の作用効果を得ることができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、上述した実施の形態は、例として提示したものであり、本発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能である。また、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。また、この実施の形態は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

５ 車両
８ａ，８ｂ 吸気構造
１０ エンジンルーム
１１ インタークーラ
１２ エンジン本体
１３ フロントグリル
１４ バンパ
１５ 第１の開口部
１６，４０ エアガイド（ダクト部材）
１７ ラジエター
１８ ラジエターサポート
１９ 第１の導風路
２０ エンジンフード
２１ フードインナ
２２ 第２の開口部
２３ 第２の導風路
２４ インタークーラガイド（ガイド部材）
２５，２５ａ，２５ｂ スリット穴
２６ 誘導面
２７ インタークーラダクト
３０ リブ
３０ａ 上縁リブ
３０ｂ 左縁リブ
３０ｃ 右縁リブ
３１ａ，３１ｃ 下縁部
３１ｂ，３１ｄ 上縁部
３２，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ クリップ
Ｗａ，Ｗｂ スリット幅

Claims (3)

1. 車両のエンジンルームに設置されたエンジン本体の上部に水平配置されたインタークーラと、
   前記車両の前面に設けられた第１の開口部と、
   前記第１の開口部から取り入れた空気を、第１の導風路を通過させて前記インタークーラに導くダクト部材と、
   前記車両の前面に設けられた、前記第１の開口部とは異なる第２の開口部と、
   前記第２の開口部から取り入れて、第２の導風路を通過させた空気を、前記第１の導風路を流れる空気に合流させる、少なくとも１つのスリット穴を有するガイド部材と、を備えて、
   前記ガイド部材は、
   前記スリット穴の上縁部と左右縁部とを取り囲んで、前記第２の導風路を通過する空気を堰き止める方向に延びるリブを備える、
   吸気構造。
2. 前記スリット穴の開口面積は、前記第２の導風路の流路の断面積よりも小さい、
   請求項１に記載の吸気構造。
3. 前記スリット穴の縁部は丸みを有する、
   請求項１または請求項２に記載の吸気構造。

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