JPH0725229U - 過給機付エンジンの走行風制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インタークーラ冷却用走行風を有効利用し
て、ターボ過給機等の冷却を促進する。 【構成】 車体前方のエンジンルーム３内に過給機付エ
ンジン２０を縦置き配置で搭載し、そのエンジン本体２
１の直後方に２個のターボ過給機３５，３６を配置し、
ターボ過給機３５，３６の上方に空冷式インタークーラ
５０を、ボンネット５のエアスクープ６から導入する走
行風で冷却するように配置する。そしてインタークーラ
５０の前方下部に導風板５５を、インタークーラ５０を
通過した走行風をターボ過給機３５側に導くように設け
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、自動車等の車両の空冷式インタークーラを備えた過給機付エンジン において走行風を制御する走行風制御装置に関し、詳しくは、インタークーラを 冷却する走行風の有効利用に関する。

【０００２】

【従来の技術】

過給機付エンジンにおいて空冷式のインタークーラを備えたものでは、車体の エンジンルーム内の所定の位置にインタークーラが配置され、ターボ過給機によ る圧縮空気を走行風により冷却するように車載される。一方、エンジンルーム内 ではエンジン本体に付随して発熱源のターボ過給機が１個または２個配設される が、これらインタークーラ、ターボ過給機等は、限られたスペースのエンジンル ーム内で熱的に充分な距離を保って配置することはできない。このため上述のイ ンタークーラ冷却用走行風等を有効利用して、ターボ過給機等の発熱源の冷却を 促進することが望まれる。

【０００３】 従来、上記空冷式インタークーラを備えた過給機付エンジンに関しては、例え ば実開昭６０−１５９２８号公報、実開平３−８２８３３号公報の先行例がある 。これら先行例において、インタークーラをエンジン本体の横または前で、ター ボ過給機とは無関係な配置関係でエンジンルーム内の前方に配置し、車体前方か らの走行風を導風ダクトによりインタークーラに導くことが示されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上記先行例のものにあっては、車体前方からの走行風によりインタ ークーラを冷却する方式であり、インタークーラを通過した走行風はそのまま排 出するように構成されるので、インタークーラ冷却用走行風が有効利用されてい ない。またターボ過給機はエンジンルーム内の走行風で自然冷却する構成である から、充分な冷却効果を得ることができない。

【０００５】 本考案は、上記事情に鑑み、インタークーラ冷却用走行風を有効利用して、タ ーボ過給機等の冷却を促進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考案は、縦置き配置されるエンジン本体の直後方に ターボ過給機が配置され、ターボ過給機の上方に空冷式インタークーラが、ボン ネットのエアスクープから導入する走行風で冷却するように配置される過給機付 エンジンにおいて、インタークーラの前方下部に導風板を、インタークーラを通 過した走行風をターボ過給機側に導くように設けることを特徴とする。

【０００７】

【作用】

上記構成による本考案では、車両走行時に車体のボンネットのエアスクープか ら導入する走行風が過給機付エンジンのインタークーラを通過して、インターク ーラのターボ過給機による圧縮空気が効果的に冷却される。そしてインタークー ラを冷却して通過した走行風は下方の四方に流れるが、インタークーラの前方下 部の導風板によりターボ過給機側に導かれ、これによりインタークーラを通過し た走行風により更にターボ過給機等も冷却が促進される。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。図１ないし図３において、 車両用エンジンとして、水平対向式エンジンに２個のターボ過給機を付設した過 給機付エンジンの構成と、車載状態について説明する。先ず、符号１は車体であ り、車体１の前方がトーボード２でエンジンルーム３と車室４に仕切られる。そ してエンジンルーム３の内部に過給機付エンジン２０とクラッチ、変速機、フロ ントディファレンシャル装置１１を備えたパワーユニット１０とが、縦置き配置 で結合して搭載され、フロントディファレンシャル装置１１から車軸装置１２を 介して前輪１３に伝動構成される。

【０００９】 過給機付エンジン２０は水平対向式エンジンのエンジン本体２１を有し、この エンジン本体２１はクランクケース２２の左右バンクＬ，Ｒにシリンダヘッド２ ３，２４を水平に結合して、薄くて短縮に構成される。そこでこのエンジン本体 形状を利用して、エンジン本体２１の上部に複数気筒の吸気マニホールド４０， ４１が、端部を左右のシリンダヘッド２３，２４に連通するように湾曲して設置 され、両吸気マニホールド４０，４１の間にチャンバ４２が連結される。また左 右のシリンダヘッド２３，２４の下部に排気マニホールド２５，２６が各別に取 り出され、両排気マニホールド２５，２６が連通管２７で連通される。

【００１０】 こうして左右バンクＬ，Ｒで各別に排気系が取り出されることで、左右バンク Ｌ，Ｒの直後において、パワーユニット１０と干渉しない高さ位置、即ちエンジ ン本体２１の直上方後部にそれぞれプライマリターボ過給機３５とセカンダリタ ーボ過給機３６とが配設される。これら両ターボ過給機３５，３６は、いずれも ブロワ側を前にして車体前後方向に略水平に設置される。またエンジン本体２１ の下の低い部位の排気マニホールド２５と後方高所のプライマリターボ過給機３ ５を接続するため、排気マニホールド２５が鋭角に屈曲形成され、この排気マニ ホールド２５が後ろ上りに傾斜して配置される１本の排気管２８に集合してプラ イマリターボ過給機３５のタービンハウジング３５ｃに連結される。

【００１１】 右バンクＲでも同様に排気マニホールド２６が排気管２９を介してセカンダリ ターボ過給機３６のタービンハウジング３６ｃに連結される。こうして左右バン クＬ，Ｒの排気系は、連通管２７で相互に連通され、且つ短い管長の管路でプラ イマリターボ過給機３５とセカンダリターボ過給機３６とに各別に連通される。 そして両ターボ過給機３５，３６の排気側は、図３に示すように、１本の排気管 ３０に集合して、触媒コンバータ３１やマフラー３２に連通される。

【００１２】 吸気系について説明する。先ず、空冷式のインタークーラ５０を有する。即ち 、エンジンルーム３内において短縮のエンジン本体２１とトーボード２との間に は、比較的広い空間があることから、インタークーラ５０が広い空冷面積を有す る方形の箱形に形成される。またインタークーラ５０はボンネット５側からの走 行風で冷却する方式であり、このためインタークーラ５０はエンジンルーム３内 において両ターボ過給機３５，３６の間のそれより高い位置、即ちボンネット５ の近くでボンネット５に沿うように前下がりに傾斜して設置される。そしてボン ネット５においてはエアスクープ６が、走行風を最適にインタークーラ５０に導 入するように形成される。一方、インタークーラ５０がボンネット５の近傍の高 所に配置され、このインタークーラ５０に対して両ターボ過給機３５，３６がそ の下方に離れて配置したレイアウトであるため、エアスクープ６による走行風で 両ターボ過給機３５，３６も冷却することが可能になる。

【００１３】 次いで吸気系の引回しについて説明すると、右バンクＲ側にエアクリーナ４３ が配置され、このエアクリーナ４３がダクト４４を介して吸気管４５に連結され る。そして吸気管４５は右側の吸気マニホールド４１の下を挿通してセカンダリ ターボ過給機３６のブロワハウジング３６ｄの前端に、短い管長で連結される。 また吸気管４５の途中から分岐する他の吸気管４６が左側に引回され、プライマ リターボ過給機３５のブロワハウジング３５ｄの前端に連結される。そして両タ ーボ過給機３５，３６のブロワハウジング３５ｄ，３６ｄの側部からそれぞれ吸 気管４７，４８が、インタークーラ５０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５０の後端下部に連結される。一方、インタークーラ５０の前 端の略中央が、スロットル弁５１を備えたスロットルボデー５２を介してチャン バ４２に直線的に連結される。

【００１４】 こうして吸気系は車体前部から両ターボ過給機３５，３６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５０、スロットルボデー５２ を介して前方のチャンバ４２、吸気マニホールド４０，４１に引回して構成され る。

【００１５】 図３において、過給機付エンジン２０の制御系について説明する。先ず、プラ イマリターボ過給機３５にはウエストゲート弁６０が設けられる。またセカンダ リターボ過給機３６はウエストゲート弁６１以外に、タービン上流側に排気制御 弁６２が、ブロワ下流側に吸気制御弁６３が、ブロワ上下流をバイパスするリリ ーフ通路６５に過給圧リリーフ弁６４がそれぞれ設けられる。これら各弁６０〜 ６４はアクチュエータ６０ａ〜６４ａの空気圧により開閉して、２個のターボ過 給機３５，３６の作動個数を、運転、走行状態に応じて切換制御するように構成 される。

【００１６】 続いて、エンジンルーム内に導入する走行風の有効利用対策について説明する 。先ず、水平なエンジン本体２１の形状によりエンジン本体２１の上部最前列に ３種類の補機として、オルタネータ７０、エアコンのコンプレッサ７１及びパワ ステポンプ７２が、ラジエータ８の背後で動弁系のベルトカバー７の上に露出し て横一列に配列される。これらオルタネータ７０、コンプレッサ７１及びパワス テポンプ７２は、クランク軸９によりプーリ７３とベルト７４を介して作動する ように結合される。

【００１７】 そこで車体前方から導入して上述の補機に当たる走行風の有効利用として、オ ルタネータ７０、コンプレッサ７１及びパワステポンプ７２に導風カバー７５が 被着される。この導風カバー７５は、左右のコンプレッサ７１とパワステポンプ ７２を覆い、中央のオルタネータ７０のみを露出すると共に周囲の走行風をオル タネータ側に導き、オルタネータ７０を積極的に冷却するように形成される。

【００１８】 またインタークーラ冷却用走行風の有効利用として、図４に示すようにインタ ークーラ５０の前方下部に導風板５５が取付けられる。ここで方形箱形のインタ ークーラ５０の前方下部では、右側は図２のように吸気管４８が近接配置される ため、左側に取付けブラケット５６が突設され、この取付けブラケット５６に導 風板５５が裏板５７とビス５８により下方に延びて取付けられる。そして導風板 ５５は、図１のようにインタークーラ５０の下方空間において特に前方の吸気マ ニホールド４０と後方のプライマリターボ過給機３５との間に位置して、インタ ークーラ５０を通過した走行風を有効にプライマリターボ過給機３５に導くよう に配設される。

【００１９】 次に、この実施例の作用について説明する。先ず、過給機付エンジン２０の運 転時の例えばエンジン回転数の低い低速域では、排気制御弁６２と吸気制御弁６ ３とが閉じて、過給圧リリーフ弁６４が開くように制御される。そこでエンジン 本体２１の左右バンクＬ，Ｒの排気の全てが、排気マニホールド２５，２６、連 通管２７、排気管２８を介してプライマリターボ過給機３５のみに流入してプラ イマリターボ過給機３５のみが過給作動する。このためプライマリターボ過給機 ３５のブロワハウジング３５ｄのブロワの高速回転で、エアクリーナ４３、ダク ト４４、吸気管４６を介して空気が吸入圧縮され、この圧縮空気がインタークー ラ５０で冷却して空気密度の大きいものになる。そして空気密度の大きい圧縮空 気は、スロットルボデー５２で流量調整され、チャンバ４２で左右に分割して吸 気マニホールド４０，４１を介し左右のシリンダヘッド２３，２４の各気筒に供 給される。こうして高い充填効率を得るように過給され、これにより低速トルク の大きい出力特性が得られる。

【００２０】 次いで、エンジン回転数が上昇した中、高速域では、逆に排気制御弁６２と吸 気制御弁６３とが開き、過給圧リリーフ弁６４が閉じるように制御される。そこ で左バンクＬの排気は排気マニホールド２５と排気管２８とによりプライマリタ ーボ過給機３５に流入し、右バンクＲの排気は排気マニホールド２６と排気管２ ９とによりセカンダリターボ過給機３６に流入して、両ターボ過給機３５，３６ が過給作動するように切換わる。このため両ターボ過給機３５，３６のブロワハ ウジング３５ｄ，３６ｄのブロワにより多量の空気が吸入圧縮され、この空気が インタークーラ５０で合流して冷却され、高い過給圧を有する多量の空気が連続 して均一に得られる。そしてこの多量の空気が同様に左右のシリンダヘッド２３ ，２４に供給されて充填効率を更に増すように過給され、これによりエンジン出 力特性が一層増大したものになる。

【００２１】 また上述のように過給機付エンジン２０が運転して車両走行すると、エンジン ルーム３の前方から走行風が導入し、図１に示すように、一部の走行風Ｂがラジ エータ８の上から横に広がってエンジン本体２１の上方のボンネット５近くを矢 印のように後方に流れる。この場合にエンジン本体２１の上部最前列のコンプレ ッサ７１とパワステポンプ７２は導風カバー７５で覆われることで、走行風Ｂは それらに当たること無く後方にスムースに流れて、房内温度が低下される。一方 、走行風Ｂの一部は導風カバー７５の上に露出する中央のオルタネータ７０に当 たり、且つ周囲の走行風Ｂもオルタネータ７０側に導かれることで、オルタネー タ７０が積極且つ効率良く冷却される。そこで房内温度が高い場合にも、オルタ ネータ７０自体の温度は低くなって発電効率が高い状態に確保される。

【００２２】 更に、車体１のボンネット５のエアスクープ６からも走行風Ａが矢印のように エンジンルーム３内に導入して、直ちにインタークーラ５０のコアに触れる。こ こでインタークーラ５０はエアスクープ６の直後に前下がりに傾斜して配置され 、インタークーラ５０の下には２本の吸気管４７，４８があるだけであるから、 走行風Ａはインタークーラ５０の広い冷却面積の全域に効率よく当たり、且つス ムースに通過して下方に流れる。またプライマリターボ過給機３５のみが作動し て比較的低速走行する場合は、圧縮空気の量が少ないと同時に走行風Ａの量も少 なく、両ターボ過給機３５，３６が作動して高速走行する場合は、圧縮空気の量 が多くなると同時に走行風Ａの量も多くなる。いずれの場合も走行風Ａがスムー スにインタークーラ５０を通過して流れることで、圧縮空気が常に効率良く空冷 される。

【００２３】 このときインタークーラ５０の下方には２個のターボ過給機３５，３６が離れ て配置され、上方からターボ過給機方向に走行風Ａが流れることで、発熱源のタ ーボ過給機３５，３６の熱がインタークーラ５０、スロットルボデー５２等に輻 射することが防止される。またインタークーラ５０を冷却して通過した走行風Ａ は下方の四方に流れ、このためインタークーラ５０の下方に配置されている２個 のターボ過給機３５，３６やパワーユニット１０もその走行風Ａに当たって冷却 が促進される。ここでインタークーラ５０を通過した走行風Ａの一部は特に導風 板５５により前方へ洩れるのを防止してプライマリターボ過給機３５側に案内さ れ、このため常に作動するプライマリターボ過給機３５が効果的に冷却される。

【００２４】 以上、本考案の実施例について説明したが、水平対向式以外の過給機付エンジ ンにも適用できることは勿論である。

【００２５】

【考案の効果】

以上に説明したように本考案によると、縦置き配置されるエンジン本体の直後 方にターボ過給機が配置され、ターボ過給機の上方に空冷式インタークーラが、 ボンネットのエアスクープから導入する走行風で冷却するように配置される過給 機付エンジンにおいて、インタークーラの前方下部に導風板を、インタークーラ を通過した走行風をターボ過給機側に導くように設けて構成されるので、インタ ークーラを冷却した走行風により更にターボ過給機等を有効に冷却することがで きる。このため房内温度が低くなり、ターボ過給機等は温度低下により耐久性が 向上し、遮熱部材が不要になる。 導風板はインタークーラの前方下部に一体結合されるので、コンパクトであり 、配置も容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る過給機付エンジンの車載状態を示
す側面図である。

【図２】同実施例の平面図である。

【図３】過給機付エンジンの制御系を示す構成図であ
る。

【図４】導風板の取付け状態を示す分解斜視図である。

【符号の説明】

３ エンジンルーム ５ ボンネット ６ エアスクープ ２０ 過給機付エンジン ２１ エンジン本体 ３５，３６ ターボ過給機 ５０ インタークーラ ５５ 導風板

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 縦置き配置されるエンジン本体の直後方
   にターボ過給機が配置され、ターボ過給機の上方に空冷
   式インタークーラが、ボンネットのエアスクープから導
   入する走行風で冷却するように配置される過給機付エン
   ジンにおいて、 インタークーラの前方下部に導風板を、インタークーラ
   を通過した走行風をターボ過給機側に導くように設ける
   ことを特徴とする過給機付エンジンの走行風制御装置。