JPH0650184A - 過給機付エンジンの吸気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水平対向式エンジンに空冷式インタークーラ
を備えたシーケンシャルターボ式過給機のシステムを適
応する場合に、吸気系のスロットルリンク等を適切に配
置する。 【構成】 水平対向式エンジン本体２０の上部の前後方
向に略同一高さで吸気マニホールド２６，２７、スロッ
トルボデー２９、及び大型の空冷式インタークーラ３０
を連通して配置し、スロットルボデー２９の片側にエン
ジン本体２０のバンクオフセットを利用してアクセル用
とクルーズ用のスロットルリンク６１，６２を装着し、
これらのスロットルリンク６１，６２からのケーブル６
５，６７をエンジン本体２０の前方に引出し、且つ左右
に迂回して後方に引回し、アクセルペダル６６と負圧式
アクチュエータ６８にそれぞれ連結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用エンジンに複数
のターボ過給機を装備してシーケンシャルターボ式に作
動する過給機付エンジンの吸気装置に関し、詳しくは、
水平対向式エンジンに大型の空冷式インタークーラを備
えて適応した場合のスロットルリンク等のレイアウトに
関する。

【０００２】

【従来の技術】水平対向式エンジンにシーケンシャルタ
ーボ式過給機のシステムを適応する場合に、この種のエ
ンジン本体のクランク軸方向の短縮形状を利用して、エ
ンジン本体の直後の上方にターボ過給機、空冷式インタ
ークーラ等を略水平に搭載する。またエンジンルームの
フードにエアスクープを設け、このエアスクープから冷
却風を房内に取入れて空冷式インタークーラを冷却する
ように構成することが提案されている。ここで空冷式イ
ンタークーラは、高出力化を図るため大型化することが
望まれるが、このインタークーラの大型化により吸気管
や吸入ポートの偏平化、スロットルリンク配置スペース
の制限等を招く。このため大型の空冷式インタークー
ラ、吸気管、及び両者の間に配置されるスロットルボデ
ーの側方に突出する比較的形状の大きいスロットルリン
クを、効率良くレイアウトすることが望まれる。

【０００３】従来、上記複数のターボ過給機を備えたエ
ンジンの吸気装置に関しては、例えば実開昭６３−７３
５３１号公報の先行技術がある。ここでＶ型エンジンの
左右バンクの間に２つのターボ過給機を装着し、左右バ
ンクの側部に水冷式インタークーラ配設する。そして２
つのターボ過給機からそれぞれインタークーラを介し
て、左右バンクの気筒に各別に吸気するように構成する
ことが示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記先行技
術のものは、Ｖ型エンジンであって、容量の小さい水冷
式インタークーラを備えて常にツインターボ式に作動す
る構成であるから、本発明のように空冷式インタークー
ラを備えた水平対向式エンジンであって、シーケンシャ
ルターボ式に作動するものには適応することができな
い。

【０００５】本発明はこの点に鑑みてなされたもので、
水平対向式エンジンに空冷式インタークーラを備えたシ
ーケンシャルターボ式過給機のシステムを適応する場合
に、吸気系のスロットルリンク等を適切に配置すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、水平対向式エンジン本体の直後に空冷式
のインタークーラが水平に設置され、シーケンシャルタ
ーボ式に作動するプライマリターボ過給機とセカンダリ
ターボ過給機が、それぞれエンジン本体の左右バンクの
直後でインタークーラの左右両側に平行に設置され、イ
ンタークーラの前部がスロットルボデーを介して、エン
ジン本体の上部に立設して結合する吸気マニホールドに
連通するように連結され、このスロットルボデーで前方
にオフセットしているバンク側にスロットルリンクが装
着され、このスロットルリンクからのケーブルが、エン
ジン本体の前方を迂回して少なくともスロットルペダル
に連結されるものである。

【０００７】

【作用】上記構成に基づき、水平対向式エンジン本体の
上部の前後方向に吸気系の吸気マニホールド、スロット
ルボデー及び大型の空冷式インタークーラが連通して配
置され、更にエンジン本体のバンクオフセットを利用し
てスロットルボデーのスロットル弁を開閉動作するスロ
ットルリンクも的確に配置される。そしてシングルとツ
インの各モードによりプライマリターボ過給機のみ、ま
たはプライマリターボ過給機とセカンダリターボ過給機
が作動すると、これらのターボ過給機により空気が吸
入、圧縮してインタークーラに流入され、このインター
クーラで冷却した空気がスロットルボデーで流量調整さ
れ、吸気マニホールドによりエンジン本体に供給され、
充填効率を増大するように過給するようになる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図５において、水平対向式エンジンにシーケンシ
ャルターボ式過給機のシステムを適応した場合の吸気系
と排気系の概略について説明する。先ずエンジン本体２
０の左右バンクＬ，Ｒの下部からそれぞれ排気通路１，
２が取出され、これらの排気通路１，２が連通路３によ
り相互に連通される。一方の排気通路１はプライマリタ
ーボ過給機４０のタービン４０ａに連通され、他方の排
気通路２はセカンダリターボ過給機４１のタービン４１
ａに連通され、両ターボ過給機４０，４１からの排気通
路７は１本の排気通路４に集合して、触媒コンバータ
５、マフラー６に連通される。そして両ターボ過給機４
０，４１のタービン側には、それぞれウエイストゲート
弁８がバイパスして設けられ、セカンダリターボ過給機
４１のタービン上流側の排気通路２に排気制御弁９が設
けられる。

【０００９】また吸気系について説明すると、エアクリ
ーナ５２からの吸気通路１０が２つに分岐して、一方の
吸気通路１１がプライマリターボ過給機４０のブロワ４
０ｂに連通され、他方の吸気通路１２がセカンダリター
ボ過給機４１のブロワ４１ｂに連通される。両ターボ過
給機４０，４１のブロワ４０ｂ，４１ｂからの吸気通路
１３，１４はインタークーラ３０に連通され、このイン
タークーラ３０からスロットルボデー２９、吸気通路１
５を介してエンジン本体２０の上部に連通される。そし
てセカンダリターボ過給機４１のブロワ下流側の吸気通
路１４には吸気制御弁１６が設けられ、この吸気通路１
４とプライマリターボ過給機側の吸気通路１１を連通す
るリリーフ通路１７に過給圧リリーフ弁１８が設けられ
る。

【００１０】これにより、低中速域のシングルターボモ
ードにおいて、排気制御弁９と吸気制御弁１６を閉じ、
過給圧リリーフ弁１８を開くことで、エンジン本体２０
からの排気の全てがプライマリターボ過給機４０のター
ビン４０ａにのみ導入して作動する。そしてこのプライ
マリターボ過給機４０のブロワ４０ｂの高速回転により
空気を吸引して圧縮して、この圧縮空気をインタークー
ラ３０で冷却してエンジン本体２０に供給するように過
給する。一方、高速域のツインターボモードでは、上述
と逆に過給圧リリーフ弁１８を閉じて排気制御弁９と吸
気制御弁１６を開くことで、エンジン本体２０の左右バ
ンクの排気がそれぞれプライマリターボ過給機４０とセ
カンダリターボ過給機４１のタービン４０ａ，４１ａに
導入して作動する。そしてこの場合は、両ターボ過給機
４０，４１のブロワ４０ｂ，４１ｂにより空気を圧縮し
て過給し、吸気の充填効率を更に増大するように構成さ
れている。

【００１１】図１と図２において、吸気系の構成につい
て詳細に説明する。ここでは、部品等の参照番号は図５
と必ずしも一致していない。エンジン本体２０は、クラ
ンクケース２１の左右バンクＬ，Ｒにシリンダヘッド２
２，２３を水平に結合して構成され、このエンジン本体
２０の後部に変速機２４を連結して縦置き配置される。
またエンジン本体２０は、右バンクＲのシリンダヘッド
２３の方が左側のシリンダヘッド２２より車体前方にず
れてバンクオフセットされている。

【００１２】エンジン本体２０の中心の上方にはチャン
バー２５が水平に設置される。このチャンバー２５の左
右には吸気マニホールド２６，２７が一体的に設けられ
て、この吸気マニホールド２６，２７の端部を左右のシ
リンダヘッド２２，２３の上部に連結することにより、
略めがね橋状に橋渡しして設置される。吸気マニホール
ド２６，２７は逆Ｕ字形に屈曲して形成され、真円の通
路を確保しつつ滑らかにシリンダヘッド２２，２３側に
連通するようになっている。また吸気マニホールド２
６，２７の形状により、屈曲部２７ａの下に吸気管等を
挿通することが可能であり、所定の吸気管長を有して吸
気慣性等を向上し、更に大きい結合剛性を有してスロッ
トルボデー２９以降の部品を支持することも可能になっ
ている。チャンバー２５の後部にはスロットル弁２８を
有するスロットルボデー２９が略水平に連結され、この
スロットルボデー２９の更に後部に大型の空冷式インタ
ークーラ３０が連結される。

【００１３】空冷式インタークーラ３０は、コア部３０
ａの前後に出口タンク３０ｂ、入口タンク３０ｃを結合
して構成されるものであり、房内のエンジン本体２０と
その後方の仕切り板３１とのスペースを用いて広い空冷
面積を有するように大型に形成され、変速機２４側の上
方に水平に配置される。そしてインタークーラ３０の出
口タンク３０ｂ側は、スロットルボデー２９に嵌合して
連通され、また入口タンク３０ｃ側は、変速機２４に立
設するステー３２にブッシュ３３を介して結合支持され
る。

【００１４】またプライマリターボ過給機４０はエンジ
ン本体２０の左バンクの直後のインタークーラ３０の左
側に、セカンダリターボ過給機４１はエンジン本体２０
の右バンクの直後のインタークーラ３０の右側に、それ
ぞれ配置される。これらの両ターボ過給機４０，４１
は、いずれもブロワ側を車体前方にしてインタークーラ
３０に沿った状態で略水平に設置される。そしてエンジ
ン本体２０の左右バンクＬ，Ｒの下部から、短い管長の
排気マニホールド３７と排気管３８により両ターボ過給
機４０，４１のタービンハウジング４０ｄ，４１ｄにそ
れぞれ連結されている。一方、エンジンルームのルーフ
３５において、インタークーラ３０の直上の位置にエア
スクープ３６が形成されており、このエアスクープ３６
からの冷却風によりインタークーラ３０を空冷するよう
になっている。

【００１５】次いで吸気系の引回しについて説明する
と、房外吸気ダクト５０がレゾネータ５１を介してエア
クリーナ５２に連結され、このエアクリーナ５２からの
ダクト５３に吸気管５４が連結され、この吸気管５４が
右側の吸気マニホールド２７の下を挿通してセカンダリ
ターボ過給機４１のブロワハウジング４１ｃの前端に連
結される。また吸気管５４の途中にはクランク状に折り
曲った吸気管５５が接続され、この吸気管５５が吸気マ
ニホールド２７、スロットルボデー２９の下を挿通して
左側に引回され、プライマリターボ過給機４０のブロワ
ハウジング４０ｃの前端に連結される。そして両ターボ
過給機４０，４１のブロワハウジング４０ｃ，４１ｃの
側部からそれぞれ吸気管５６，５７が、インタークーラ
３０の下を通って後方に延設され、その端部がインター
クーラ３０の入口タンク３０ｃの下部に連結される。

【００１６】こうして吸気系は車体前部から両ターボ過
給機４０，４１を介して一旦後方へ引回し、更にその後
方から直線的にインタークーラ３０、スロットルボデー
２９を介して前方のチャンバー２５、吸気マニホールド
２６，２７に引回して構成される。

【００１７】更に図１、図３、図４において、スロット
ル操作系について説明する。上述の吸気系で説明したよ
うに、エンジン本体２０の上部の前後方向には、吸気マ
ニホールド２６，２７、スロットルボデー２９及び大型
の空冷式インタークーラ３０が略同一高さで連結され、
スロットルボデー２９の左右にはスペース的に余裕がな
い。ところでエンジン本体２０の左右バンクＬ，Ｒは右
側が前方にずれるようにバンクオフセットされ、右側の
吸気マニホールド２７が前方にずれて配置されており、
このためスロットルボデー２９の右側にスペース的に余
裕がある。そこでスロットルボデー２９の右側にスロッ
トル弁２８の弁軸６０が突出され、この弁軸６０にアク
セル用とクルーズ用のスロットルリンク６１，６２が、
各別にスロットル開度を変化することが可能に取付けら
れている。

【００１８】アクセル用スロットルリンク６１は、図４
のようにリターンスプリング６３がアクセル開放時に突
起６１ａをストッパ６４に当接した全閉位置に戻るよう
に付勢され、後端部６１ｂに結合したケーブル６５が所
定の円弧形状のカム６１ｃに沿って前方に引出される。
そしてこのケーブル６５は、図１のようにエンジン本体
２０の前方を右側に迂回して後方の運転席に引回され、
その端部がアクセルペダル６６に連結される。クルーズ
用スロットルリンク６２の場合も同様に、後端部６２ｂ
に結合されるケーブル６７がカム６２ｃに沿って前方に
引出され、このケーブル６７がエンジン本体２０の前方
を左側に迂回して後方の負圧式アクチュエータ６８に連
結される。

【００１９】次に、この実施例の作用について説明す
る。先ずエンジン運転時の特に走行時には、フード３５
のエアスクープ３６から冷却風が、房内に入って直ちに
大型のインタークーラ３０に当たる。ここでインターク
ーラ３０の下には２本の吸気管５６，５７があるのみで
あるから、冷却風は円滑にインタークーラ３０を通過す
るように流れ、この冷却風の通過により効率良く空冷さ
れる。

【００２０】そこでシングルターボモードでは、プライ
マリターボ過給機４０のみが作動することで、そのブロ
ワの回転に伴う吸入負圧により房外吸気ダクト５０から
取入れられる空気は、レゾネータ５１、エアクリーナ５
２、ダクト５３、吸気管５５を介してプライマリターボ
過給機４０のブロワハウジング４０ｃに吸入される。そ
してブロワで圧縮した空気は、吸気管５６を介してイン
タークーラ３０に流入し、圧縮により発熱した空気は、
空冷されている大型のインタークーラ３０の冷却フィン
に広範囲で触れて有効に冷却され、空気密度の大きいも
のになる。

【００２１】このときアクセルペダル６６を踏込むと、
ケーブル６５によりアクセル用スロットルリンク６１が
回動して、スロットルボデー２９のスロットル弁２８が
踏込み量に応じて開く。また高速時にクルーズ制御する
と、負圧式アクチュエータ６８、ケーブル６７によりク
ルーズ用スロットルリンク６２が回動して、スロットル
弁２８の開度が自動的に調整される。そこでこのスロッ
トル弁２８の開度により上記空気密度の大きい圧縮空気
が流量調整してチャンバ２５に流入し、且つ左右に分割
される。そして吸気マニホールド２６，２７の小さい通
路抵抗により圧縮空気が滑らかに左右のシリンダヘッド
２２，２３の各気筒に供給されるのであり、こうして高
い充填効率を得るように過給する。

【００２２】次いで、ツインターボモードにおいてプラ
イマリターボ過給機４０と共にセカンダリターボ過給機
４１も作動すると、セカンダリターボ過給機４１のブロ
ワハウジング４１ｃにも空気が吸入される。そしてこの
ブロワで圧縮された空気は、吸気管５７により同様にイ
ンタークーラ３０に流入し、プライマリターボ過給機４
０からの空気と合流して、高い過給圧を有する多量の空
気を連続して均一に得ると共に、この空気を効率良く冷
却するようになる。そしてこの多量の圧縮空気は、上述
と同様にスロットルボデー２９で流量制御され、吸気マ
ニホールド２６，２７によりシリンダヘッド２２，２３
の各気筒に供給されて更に充填効率を増大するように過
給する。

【００２３】以上、本発明の実施例について説明した
が、これのみに限定されない。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
水平対向式エンジンに空冷式インタークーラを備えたシ
ーケンシャルターボ式過給機のシステムを適応する場合
に、エンジン本体の後部に空冷式のインタークーラと、
その両側にプライマリターボ過給機及びセカンダリター
ボ過給機とが平行に配置され、インタークーラの前方に
スロットルボデーを介して吸気マニホールドが略同一高
さで連通して配置される構成であるから、インタークー
ラの大型化に伴う吸気管の偏平化を防ぐことができる。
これによりインタークーラの大型化と吸気系のコンパク
トなレイアウトを両立することができて、エンジン性能
の向上を図ることが可能になる。またスロットルボデー
に装着されるスロットルリンクが、エンジン本体のバン
クオフセットを利用することで、吸気マニホールドとイ
ンタークーラとの間のスペースを有効利用して的確に配
置することができる。

【００２５】スロットルリンクとしてアクセル用とクル
ーズ用のスロットルリンクが装着され、これらのスロッ
トルリンクからのケーブルがエンジン本体の前方を左右
に迂回して後方に延設されるので、ケーブルの引回しが
容易になる。またターボ過給機やインタークーラと干渉
することなく、アクセルペダルと負圧式アクチュエータ
に連結して、適正にスロットル弁開閉動作することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る過給機付エンジンの吸気装置の実
施例を示す平面図である。

【図２】同実施例の側面図である。

【図３】スロットルリンクの部分を示す平面図である。

【図４】アクセル用とクルーズ用のスロットルリンクを
示す側面図である。

【図５】水平対向式エンジンにシーケンシャルターボ式
過給機を適応した場合の全体の排気系と吸気系を示す系
統図である。

【符号の説明】

２０ エンジン本体 ２５ チャンバー ２６，２７ 吸気マニホールド ２９ スロットルボデー ３０ インタークーラ ４０ プライマリターボ過給機 ４１ セカンダリターボ過給機 ６１，６２ スロットルリンク ６５，６７ ケーブル ６６ アクセルペダル ６８ 負圧式アクチュエータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平対向式エンジン本体の直後に空冷式
   のインタークーラが水平に設置され、シーケンシャルタ
   ーボ式に作動するプライマリターボ過給機とセカンダリ
   ターボ過給機が、それぞれエンジン本体の左右バンクの
   直後でインタークーラの左右両側に平行に設置され、イ
   ンタークーラの前部がスロットルボデーを介して、エン
   ジン本体の上部に立設して結合する吸気マニホールドに
   連通するように連結され、このスロットルボデーで前方
   にオフセットしているバンク側にスロットルリンクが装
   着され、このスロットルリンクからのケーブルが、エン
   ジン本体の前方を迂回して少なくともスロットルペダル
   に連結されることを特徴とする過給機付エンジンの吸気
   装置。
2. 【請求項２】 上記スロットルリンクは、アクセル用ス
   ロットルリンクとクルーズ用スロットルリンクであっ
   て、いずれのスロットルリンクもスロットル弁の弁軸に
   取付けられることを特徴とする請求項 1記載の過給機付
   エンジンの吸気装置。