WO2010004889A1 - 車両の吸気構造 - Google Patents

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WO2010004889A1 PCT/JP2009/061743 JP2009061743W WO2010004889A1 WO 2010004889 A1 WO2010004889 A1 WO 2010004889A1 JP 2009061743 W JP2009061743 W JP 2009061743W WO 2010004889 A1 WO2010004889 A1 WO 2010004889A1
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intake
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vehicle
air guide
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達哉 都築
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トヨタ自動車株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an intake structure for introducing outside air into an engine of a vehicle such as an automobile.
  • a suction port of an intake duct is arranged at the front end of the vehicle so that traveling wind flows into the suction port, and the outside air flowing into the intake duct is discharged to the discharge port of the intake duct.
  • the air cleaner is connected directly to the air cleaner (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
  • Patent Document 1 a seal board is arranged at the intake port of the intake duct, and when foreign matter such as that described above flows into the intake duct, it is dropped by colliding with the seal board, and only the outside air is taken into the intake duct. It is the structure which is going to flow into.
  • the intake duct is bent 90 degrees so that the intake port of the intake duct faces the side of the vehicle, thereby preventing the inflow of the foreign matter.
  • an intake deflection member is arranged behind the intake port of the intake duct, and the intake air is increased by changing the direction of the traveling wind toward the intake port of the intake duct by the intake deflection member. I have to.
  • an intake deflecting member a part called an intake deflecting member is required, and when a foreign object such as water, snow or dust collides with the intake deflecting member, the foreign object is reflected and enters the intake port of the intake duct to the air cleaner. It can be sent directly.
  • Patent Document 3 a first intake duct that guides traveling wind from the front end of the vehicle into the engine compartment, and second and third intake ducts that are separate from the first intake duct and are connected to an air cleaner in the engine compartment, Is used.
  • the flow line (see a in FIG. 2) of the outside air discharged from the first opening 10 2 (exhaust port) of the first intake duct 10 is along the longitudinal direction of the vehicle, and the attitude of the second intake duct 11 is , Along the left-right direction of the vehicle (the direction substantially orthogonal to the flow line a of the outside air discharged from the first intake duct 10).
  • the third intake duct 12 is a relay part for connecting the second intake duct 11 to the air cleaner 13, and the third intake duct 12 and the second intake duct 11 are connected and continuous.
  • One intake passage is formed.
  • first opening 10 2 of the first intake duct 10 and the second opening 11 1 of the second intake duct 11 are separated from each other, they are discharged from the first opening 10 2 of the first intake duct 10. Outside air is sucked from the second opening 11 1 of the second intake duct 11 by the negative pressure generated in the engine.
  • the first opening 10 2 of the first intake duct 10 is seen in a plan view as shown in paragraph numbers 0020 to 0021 of FIG. 2 and FIG.
  • the second opening 11 1 of the second intake duct 11 is disposed on the extension of the first intake duct 11, the direction of the first opening 10 2 of the first intake duct 10 (see a in FIG. 2) and the second intake duct 11. the angle (see ⁇ in Fig. 2) which forms with a second opening 11 1 in the direction (see b in FIG. 2), and to set smaller than 180 ° larger than 90 °.
  • the second intake duct 11 can be easily sucked in outside air, and the dust and water contained in the sucked outside air are prevented from being sucked into the second intake duct 11. ing.
  • the second opening 11 1 of the second intake duct 11 is the first of the first intake duct 10. It is disposed slightly below the opening 10 2 in the vertical direction, and is directed downward so that the first opening 10 2 of the first intake duct 10 faces the second opening 11 1 of the second intake duct 11. Therefore, when viewed from the side, the center of the second opening 11 1 of the second intake duct 11 on the flow line of the passing outside air in the first intake duct 10 (see L in FIG. 3 of Patent Document 3). Are almost identical.
  • the present invention presupposes an intake structure that separates the intake passage from the front end of the vehicle to the air cleaner box in the middle to reduce direct foreign matter inflow and intake noise generation to the air cleaner box,
  • the object is to solve the problems of the conventional example.
  • An air intake structure for a vehicle includes an air cleaner box disposed near a forwardly inclined engine hood in an engine compartment at a front portion of the vehicle, an air inlet disposed so as to open forward to the front end of the vehicle, and an exhaust port.
  • An upper surface of the air cleaner box is forwardly inclined so as to face the inner surface of the engine hood substantially parallel to the inner surface of the engine hood, and an upper surface of the forwardly inclined shape of the air cleaner box and an inner surface of the engine hood
  • the interval along the vertical direction of the opposing space is in the vertical direction of the discharge port of the air guide.
  • Cormorant substantially set to be the same as the spacing is characterized by.
  • the present invention presupposes an intake structure in which the intake passage is separated in the middle by using separate air guides and air intakes as the intake passage from the front end of the vehicle to the air cleaner box. It is possible to reduce the occurrence of direct foreign matter (water, snow, dust, etc.) and intake noise in the air cleaner box.
  • the configuration having the above-described characteristics allows the outside air discharged from the air guide outlet to pass through the space facing the front surface of the air cleaner box and the inner surface of the engine hood toward the rear of the vehicle.
  • the running wind passing through the facing space is sucked from the intake port of the air intake by the negative pressure generated by the engine and taken into the air cleaner box.
  • the discharge port of the air guide is communicated linearly with the facing space between the front surface of the air cleaner box and the inner surface of the engine hood.
  • the discharge port of the first intake duct (corresponding to an air guide) is not open to a large space.
  • An air intake structure for a vehicle includes an air cleaner box disposed near a forwardly inclined engine hood in an engine compartment at a front portion of the vehicle, an air inlet disposed so as to open forward to the front end of the vehicle, and an exhaust port.
  • the air cleaner box has an upper surface that is inclined forward so as to face the inner surface of the engine hood substantially in parallel with the flow line of the outside air discharged from the air guide. It is set so that the outside air intake direction of the air intake intersects, and the outlet of the lower wall of the air guide , The notch for the distance is increased from the forward side in the air cleaner box is provided, it is characterized in that.
  • the present invention presupposes an intake structure in which the intake passage is separated in the middle by using separate air guides and air intakes as the intake passage from the front end of the vehicle to the air cleaner box. It is possible to reduce the occurrence of direct foreign matter (water, snow, dust, etc.) and intake noise in the air cleaner box.
  • the configuration having the above-described characteristics allows the outside air discharged from the air guide outlet to pass through the space facing the front surface of the air cleaner box and the inner surface of the engine hood toward the rear of the vehicle.
  • the running wind passing through the facing space is sucked from the intake port of the air intake by the negative pressure generated by the engine and taken into the air cleaner box.
  • the discharge port of the air guide is made to communicate linearly with the facing space between the front surface of the forwardly inclined shape of the air cleaner box and the inner surface of the engine hood.
  • the discharge port of the first intake duct (corresponding to an air guide) is not configured to open to a large space.
  • the outside air discharged from the discharge port of the air guide is easily maintained without slowing down when passing through the facing space, so that the conventional example according to Patent Document 3 is used.
  • the flow rate of outside air discharged from the first intake duct (corresponding to an air guide) does not slow down and is not diffused over a wide area.
  • the outside air discharged from the air guide is sucked from the air intake suction port, foreign matters having a specific gravity higher than that of air are hardly sucked.
  • the air intake direction of the air intake is specified to intersect the flow line of the external air discharged from the air guide, the foreign matter contained in the external air discharged from the air guide enters the intake port of the air intake. It becomes difficult to enter.
  • the distance along the vertical direction of the facing space between the forwardly inclined upper surface of the air cleaner box and the inner surface of the engine hood is set to be substantially the same as the distance along the vertical direction of the discharge port of the air guide.
  • the intake port of the air intake is disposed in the vicinity of a traveling region of an external air flow discharged from the air guide.
  • region of an external airflow is a bundle
  • a shielding member is provided below a separation space between the air guide outlet and the air intake inlet to block the rise of hot air generated from the engine and components attached thereto.
  • the opening edge of the intake port of the air intake is disposed on the extended line of the wall surface of the air guide near the air intake, and the offset is zero.
  • the state where the opening edge is separated toward the front side of the extension line is defined as a plus offset
  • the state where the opening edge is moved closer to the center side of the air guide beyond the extension line is defined as a minus offset.
  • And is set within a range of ⁇ 30 mm to 50 mm.
  • the present invention provides a vehicle intake structure that separates the intake passage from the front end of the vehicle to the air cleaner box in the middle to reduce the inflow of foreign objects directly into the air cleaner box and the generation of intake noise. It is possible to supply as little outside air as possible to the engine efficiently. As a result, the output of the engine can be improved, and the life of the filter installed in the air cleaner box can be increased.
  • FIG. 3 is a front view of the intake structure of FIGS. 1 and 2 as viewed from the front.
  • FIG. 4 is a perspective view showing only the intake structure of FIGS. 1 to 3. It is explanatory drawing which shows the distribution
  • FIG. 1 it is a figure which shows the relative positional relationship of an air intake and an air guide.
  • FIG. 1 it is a graph which shows the amount of suction of the snow of an air intake with respect to the amount of offset.
  • FIG. 1 it is a graph which shows the rise tendency of the intake air temperature of the air cleaner box entrance with respect to the amount of offset.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example in which the posture of the air intake is changed in FIG. 6 according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example in which the posture of the air guide is changed in FIG. 6 according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example in which the air guide is separated from the air cleaner box in FIG. 6 according to the embodiment illustrated in FIG. 13.
  • FIG. 1 to FIG. 6 show an embodiment of the present invention.
  • a schematic configuration of a vehicle intake structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
  • the vehicle 1 shown in these drawings is a front engine mount type in which an engine 3 is mounted in an engine compartment (also referred to as an engine room) 2 provided at the front thereof.
  • a radiator 4 and a condenser 5 for an air conditioner are arranged on the front side of the engine 3.
  • An electric fan 6 is provided behind the radiator 4. The electric fan 6 allows outside air to pass from the front to the rear of the radiator 4 and the condenser 5 for an air conditioner and blows wind to the engine 3.
  • the upper opening of the engine compartment 2 is closed by the engine hood 7.
  • a hood inner 7 a is provided on the inner surface of the engine hood 7.
  • the engine hood 7 is formed in a forwardly inclined shape so that the tip thereof is continuous with the front surface of the front bumper 8.
  • the front bumper 8 has a condenser 5, a radiator 4, and an opening 9 for introducing cooling air. Is provided.
  • the capacitor 5 and the radiator 4 are attached to the upper and lower radiator supports 4A and 4B.
  • outside air filtered by an air filter (or an air cleaner element, not shown) housed in the air cleaner box 10 is introduced into the engine 3 via a surge tank, an intake manifold, or the like (not shown). It has become so.
  • the air cleaner box 10 disposed in the engine compartment 2 is provided with an air intake 11 for sucking outside air, and the air intake 11 has a relatively low temperature from the front end of the vehicle 1.
  • An air guide 12 is provided to introduce the traveling wind.
  • the layout and shape of the air cleaner box 10, the air intake 11 and the air guide 12 are devised, and will be described in detail below.
  • the air cleaner box 10 is disposed close to the forwardly inclined engine hood 7 above the area between the engine 3 and the radiator 4.
  • An air intake 11 is disposed on the air cleaner box 10, and an air guide 12 is disposed at the front end of the vehicle 1 from the air intake 11.
  • the intake port of the air intake 11 and the discharge port of the air guide 12 are spaced apart.
  • the hot air generated from the radiator 4, the air conditioner condenser 5 and the engine 3 flows backward and flows in front of the condenser 5 when the vehicle stops.
  • a deflector 15 as a hot air shielding member is provided between the upper radiator support 4A and the bumper 8 so as to partition the space in front of the engine compartment 2 and the condenser 5. Further, it is possible to prevent the hot air generated from the radiator 4 and the condenser 5 from rising toward the air intake 11 by the deflector 15 and the upper radiator support 4A.
  • a wind shielding member 16 is provided on the rear side of the air cleaner box 10.
  • the wind shielding member 16 is preferably formed of an elastic member such as rubber so as not to be damaged even if it interferes with the engine 3.
  • the air intake 11 is bent in a U-shape, and the upstream region 11a is mounted on the upper surface 10a of the air cleaner box 10 with respect to the folded portion, and the downstream side is the lower space of the air cleaner box 10. It is connected to.
  • the air intake 11 is arranged such that the flow line X of the outside air is along the left-right direction of the vehicle 1 as shown in FIG.
  • the outside air sucked from the suction port flows outward in the left-right direction of the vehicle 1, then moves downward in the vertical direction, and further inward in the left-right direction of the vehicle 1.
  • the direction of the air is changed and the air cleaner box 10 flows into the lower space.
  • the outside air that has flowed into the lower space of the air cleaner box 10 is filtered by passing through an air filter (not shown), then flows into the upper space of the air cleaner box 10 and is introduced into the intake system of the engine 3. It has become.
  • the air guide 12 is bent into a substantially “ ⁇ ” shape when viewed from the side.
  • the front half region 12 a that is approximately half of the upstream side of the air guide 12 is disposed vertically below the deflector 15, and the latter half region 12 b that is approximately half of the downstream side of the air guide 12 is above the deflector 15 in the vertical direction. Is arranged.
  • the opening end, that is, the suction port of the front half region 12a of the air guide 12 is disposed so as to open to the opening 9 of the front bumper 8.
  • the air inlet of the air guide 12 is preferably disposed at a stagnation point at the front end of the vehicle 1, so that traveling air can be efficiently supplied to the air inlet of the air guide 12 during the traveling of the vehicle 1. It becomes possible to make it flow.
  • the rear half area 12b of the air guide 12 is inclined obliquely upward toward the rear of the vehicle 1.
  • the open end, that is, the discharge port of the rear half region 12b of the air guide 12 is opened rearward, and the air cleaner box 10 is disposed behind the discharge port, and the discharge port of the air guide 12 is connected to the air intake. 11 is appropriately separated from the suction port.
  • the streamline Y of the outside air is disposed slightly obliquely in plan view with respect to the center P (described in FIGS. 2 and 6) of the vehicle 1 in the left-right direction.
  • the flow line Y of the outside air in the air guide 12 and the outside air suction direction X in the air intake 11 become substantially orthogonal when viewed from above as shown in FIGS. ing.
  • the crossing angle ⁇ of X with respect to Y (see FIG. 6) is set to an obtuse angle, that is, 90 ° ⁇ ⁇ 180 °.
  • the outside air suction direction X in the air intake 11 is the direction of the flow of outside air sucked from at least the central portion of the suction port of the air intake 11, and the outside air stream line Y in the air guide 12.
  • the intersecting angle ⁇ can be rephrased as the intersecting angle of the outside air stream line in the air intake 11 with respect to the outside air stream line in the air guide 12.
  • the shape of the air intake 11 and the air guide 12 can be appropriately bent when viewed from above.
  • the flow line of the outside air flowing in the air guide 12 or the air intake 11 is bent appropriately, but the flow line Y of the outside air discharged from the air guide 12 or the outside air intake direction X of the air intake 11. Becomes a linear shape.
  • Both the air intake 11 and the air guide 12 described above are formed in a flat shape in the vertical direction so that the radial cross section is a horizontally long oval or rectangular tube.
  • the vertical interval between the guide 12 and the outlet is set to be substantially the same.
  • the suction port of the air intake 11 has a funnel shape that gradually expands outward so that the outside air can be easily sucked.
  • the passage sectional area of the air guide 12 is set, for example, substantially constant from the suction port side to the discharge port side.
  • the upper surface 10a of the air cleaner box 10 and the rear half region 12b of the air guide 12 are inclined at substantially the same angle as the inclination angle of the hood inner 7a of the engine hood 7. That is, the upper surface 10 a of the air cleaner box 10 is inclined forward by being inclined downward toward the front of the vehicle 1.
  • the rear half area 12 b of the air guide 12 is inclined obliquely upward toward the rear of the vehicle 1.
  • the lower wall 12c of the rear half region 12b of the air guide 12 and the upper surface 10a of the air cleaner box 10 are substantially in a straight line, or the upper surface 10a is slightly
  • the air flow line X in the air intake 11 disposed on the air cleaner box 10 is disposed on the air flow line Y in the air guide 12.
  • the upper surface 10a of the air cleaner box 10 and the suction port of the air intake 11 are arranged at higher positions in the vertical direction than the lower wall 12c of the rear half region 12b of the air guide 12.
  • the forwardly inclined upper surface 10a of the air cleaner box 10 and the forwardly inclined hood inner 7a of the engine hood 7 are opposed to each other through a predetermined space 13 in a substantially parallel manner.
  • the distance along the vertical direction of the facing space 13 is set to be approximately the same as or slightly larger than the distance along the vertical direction of the discharge port of the air guide 12.
  • the opening edge of the intake port of the air intake 11 is disposed in the vicinity of the traveling area W of the external airflow discharged from the air guide 12 when viewed from above as shown in FIGS. .
  • the opening end edge of the intake port of the air intake 11 is disposed so as to overlap the outer contour line L outside the vehicle in the traveling region W of the external airflow.
  • the advancing area W of the external airflow is a bundle of external airflows released from the air guide 12.
  • a notch 12d for increasing the separation distance from the front surface 10b of the air cleaner box 10 is provided on the discharge port side in the lower wall 12c of the rear half region 12b of the air guide 12.
  • a draining space 14 (described in FIGS. 1 and 5) is secured in front of the front surface 10b of the air cleaner box 10.
  • the traveling wind collides with the front bumper 8 at the front end of the vehicle 1 as shown by the arrows in FIG. 5 and FIG.
  • the traveling wind flows from the opening 9 of the front bumper 8 into the suction port of the air guide 12.
  • the traveling wind entering the air guide 12 is discharged from the discharge port while maintaining the flow velocity by the air guide 12.
  • the discharged outside air flows toward the rear of the vehicle through a facing space 13 between the upper surface 10a of the air cleaner box 10 and the hood inner 7a of the engine hood 7.
  • outside air is sucked from the suction port of the air intake 11 due to the negative pressure generated in the intake system of the engine 3.
  • the opposed space 13 between the upper surface 10a of the air cleaner box 10 and the hood inner 7a can maintain the flow rate of the outside air passing therethrough or suppress the decrease, and as in the conventional example according to Patent Document 3.
  • the specific gravity is heavier than air from the discharge port of the air guide 12.
  • outside air discharged from the air guide 12 and directed toward the rear of the vehicle without being sucked by the air intake 11 is also useful as air blowing for discharging the hot air rising from the engine 3 to the outside of the engine compartment 2. Can contribute to improvement.
  • the air intake 11 and the air guide 12 are separated to reduce the direct contamination of the air cleaner box 10 and reduce the intake air.
  • the layout and shape of the air cleaner box 10, the air intake 11 and the air guide 12 are devised in a configuration that prevents resonance in the frequency domain, so that outside air that is relatively low in temperature and contains as little foreign matter as possible is efficiently supplied to the engine 3. It becomes possible to do. Thereby, the output of the engine 3 can be improved, and the service life of the air filter installed in the air cleaner box 10 can be increased.
  • the streamline Y of the outside air in the air guide 12 is inclined obliquely with respect to the center P in the left-right direction of the vehicle 1, and the superiority in that case will be described.
  • the traveling wind that is, the flow of outside air that flows on the outer surface of the vehicle 1 flows straight from the front to the rear of the vehicle 1 at the center P in the left-right direction of the vehicle 1, for example, as shown by a thick arrow in FIG.
  • the vehicle 1 flows from the center in the left-right direction toward the diagonally outer side (both sides).
  • the streamline Y is inclined obliquely with respect to the center P in the left-right direction of the vehicle 1 so that the streamline Y of the outside air in the air guide 12 substantially coincides with the flow of the traveling wind.
  • the outside air flowing into the air guide 12 is not greatly bent by the air guide 12. For this reason, since the flow resistance of the outside air in the air guide 12 is reduced, the flow rate of the outside air discharged from the air guide 12 is difficult to decrease.
  • the installation angle ⁇ of the air guide 12 is considered to be different depending on the flow pattern of the traveling wind.
  • the inclination angle ⁇ of the streamline Y with respect to the center P in the left-right direction of the vehicle 1 is, for example, 0 degrees. It can be ⁇ 40 degrees, preferably 5 degrees to 35 degrees.
  • the air intake 11 is disposed so as to be shifted to the left and right sides of the vehicle 1 with respect to the air guide 12, and the inlet of the air intake 11 is opened toward the center P in the left and right direction of the vehicle 1. I try to let them. In this case, it becomes difficult for the air intake 11 to inhale the hot air generated from the engine 3 or the like, and the outside air can be easily inhaled from the air intake 11. In this respect as well, it is advantageous for efficiently sucking relatively cool outside air from the air intake 11 into the air cleaner box 10 and making it difficult to suck small particles having a specific gravity heavier than air, snow or dust. It becomes.
  • the second intake duct (corresponding to the air intake 11) is connected to the first intake duct ( There is an arrangement in which the air intake 12 of the second air intake duct is opened toward one side of the vehicle.
  • the opening edge of the inlet of the air intake 11 is set as follows.
  • positioned on the extension line (equivalent to L) of the wall surface near an air intake in the air guide 12 is given.
  • the opening end edge of the intake port of the air intake 11 can be offset so as to be separated from the front side of the extension line L.
  • the opening edge of the intake port of the air intake 11 can be offset and disposed so as to approach the center side of the air guide 12 beyond the extension line L.
  • the state shown in FIGS. 2 and 6 is referred to as offset zero
  • the offset state indicated by the solid line in FIG. 8 is referred to as plus offset
  • the offset state indicated by the broken line in FIG. 8 is referred to as minus offset.
  • FIG. 9 shows the amount of snow sucked with respect to the amount of offset.
  • the vertical axis in FIG. 9 indicates the amount of snow sucked into the air intake 11 at zero offset.
  • the horizontal axis in FIG. 9 is the amount of offset, with a positive offset having a positive value and a negative offset having a negative value.
  • the width of the discharge port of the air guide 12 is 100 mm
  • the height of the discharge port of the air guide 12 is 25 mm
  • the width of the suction port of the air intake 11 is 120 mm
  • the width of the suction port of the air intake 11 is The height is set to 25 mm
  • the environment (laboratory) temperature outside the vehicle 1 is set to ⁇ 5 ° C.
  • the running speed is set to 60 km / h on average
  • the amount of snowfall is set to 20 g / min.
  • the threshold value ⁇ is set in consideration of the ease of clogging of an air filter (not shown) housed in the air cleaner box 10, and is set to 10 g / min, for example. This value is a value suitable for suppressing clogging of the air film, and is a value with a margin.
  • FIG. 10 shows a rising tendency of the intake air temperature at the inlet of the air cleaner box with respect to the amount of offset.
  • the vertical axis in FIG. 10 indicates the temperature increase of the intake air temperature at the inlet of the air cleaner box 10 due to the change in the offset, based on the outside air temperature.
  • the outside air temperature is generally the ambient temperature outside the vehicle 1.
  • the negative offset is not examined. This is because, if the offset is set to the minus side, it is difficult to suck in hot air generated from the engine 3 or the like by the external airflow discharged from the air guide 12.
  • the width of the discharge port of the air guide 12 is 100 mm
  • the height of the discharge port of the air guide 12 is 25 mm
  • the width of the suction port of the air intake 11 is 120 mm
  • the width of the suction port of the air intake 11 is The height is set to 25 mm
  • the outside air temperature (laboratory room temperature) is set to 30 ° C.
  • the traveling speed is set to an average of 30 km / h.
  • the intake air temperature at the inlet of the air cleaner box 10 increases as the plus offset increases.
  • the temperature rise of the intake air temperature at the inlet of the air cleaner box 10 starts to increase sharply.
  • the maximum value of the plus offset can be specified as 50 mm.
  • the postures of the air intake 11 and the air guide 12 can be changed while maintaining the above-described crossing angle ⁇ .
  • the posture of the air guide 11 with respect to the line P along the center in the left-right direction of the vehicle is shown in FIG. 6 while keeping the posture of the air intake 11 the same as in the embodiment shown in FIG.
  • the crossing angle ⁇ of the outside air suction direction X with respect to the stream line Y can be set larger than in the embodiment shown in FIG.
  • the air intake 12 is shifted so that the end of the air intake 11 outside the vehicle is shifted to the rear side of the vehicle while keeping the posture of the air guide 12 as in the embodiment shown in FIG.
  • the crossing angle ⁇ of the outside air suction direction X with respect to the streamline Y can be set larger than in the embodiment shown in FIG.
  • the air guide 12 is not provided with a notch 12 d, and the air guide 12 is disposed so that the outlet of the air guide 12 is away from the front surface 10 b of the air cleaner box 10.
  • the drainage space 14 can be secured after the 12 outlets are made as low as possible from the position of the upper surface 10 a with the air cleaner box 10.
  • the passage cross-sectional area of the air guide 12 can be set so as to gradually decrease from the inlet side toward the outlet side. In that case, the outside air flowing into the suction port of the air guide 12 can be accelerated by the throttling action and released from the discharge port vigorously.
  • the streamline Y of the outside air in the air guide 12 can be arranged in parallel with the center line P (described in FIGS. 2 and 5) of the vehicle 1 in the left-right direction.
  • region 12b of the air guide 12 are given the example inclined at substantially the same angle as the inclination angle of the hood inner 7a of the engine hood 7.
  • the latter half region 12b of the air guide 12 does not necessarily have to be the same as the inclination angle of the hood inner 7a of the engine hood 7.

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Abstract

　車両１の前端からエアクリーナボックス１０までの吸気通路を途中で分離して、エアクリーナボックス１０への直接的な異物混入や吸気騒音の発生を低減する吸気構造において、エアクリーナボックス１０の上面１０ａは、前傾形状のエンジンフード７の内面と略平行に対向するような前傾形状とされる。車両１の前端に吸気口を有するエアガイド１２は、その排出口がエアクリーナボックス１０の上面１０ａの手前に配置される。エアクリーナボックス１０の前傾形状の上面１０ａと、エンジンフード７の前傾形状のフードインナー７ａとは、略平行に所定の空間１３を介して対向されている。対向空間１３の鉛直方向に沿う間隔は、エアガイド１２の排出口の鉛直方向に沿う間隔と略同じに設定されている。このような構成により、比較的低温で異物混入が極力少ない外気を効率良くエンジン３に供給可能になる。

Description

車両の吸気構造
　本発明は、自動車等の車両のエンジンに外気を導入するための吸気構造に関する。
　車両のエンジンに外気を供給するために、車両前端に吸気ダクトの吸入口を配置して、この吸入口に走行風を流入させるようにし、この吸気ダクトに流入した外気を当該吸気ダクトの排出口に連結されるエアクリーナに直接的に導入させるようにしている（例えば特許文献１，２参照。）。
　このような吸気ダクトを用いる構造の場合、吸気ダクトに水、雪あるいは塵埃などの異物が入ると、この異物がエアクリーナ内に直接的に導入されることになり、好ましくない。
　特許文献１では、吸気ダクトの吸入口にシールボードを配置し、吸気ダクトに前記のような異物が流入しようとしたときに、シールボードに衝突させることで下に落として、外気のみを吸気ダクトに流入させようとする構造になっている。
　この従来例の場合、シールボードと呼ばれる部品が必要であり、また、吸気効率が低下することが懸念される。
　また、特許文献２では、吸気ダクトを９０度屈曲させ、吸気ダクトの吸入口を車両側面に向くようにし、前記異物の流入を防止しようとする構造になっている。この場合、吸気ダクトの吸入口より後方に、吸気偏向部材を配置し、この吸気偏向部材で走行風を方向転換させて吸気ダクトの吸入口に向かわせるようにすることで、吸気効率を高めるようにしている。
　この従来例の場合、吸気偏向部材と呼ばれる部品が必要であり、また、吸気偏向部材に水、雪あるいは塵埃など異物が衝突すると、この異物が反射されて吸気ダクトの吸入口に入ってエアクリーナへ直接的に送られることがありうる。
　このように、車両前端で開口する吸気ダクトをエアクリーナに直接連結する構造の場合、異物混入を低減するための部品が余分に必要になる他、吸気通路内を通過する外気によって吸気騒音が発生することがある。
　これに対し、前記吸気ダクトを、その外気通過方向の途中で分離させることにより、エアクリーナへの直接的な異物流入を防止しようとする構造が考えられている（例えば特許文献３参照。）。
　この特許文献３では、走行風を車両前端からエンジンコンパートメント内に導く第１吸気ダクトと、この第１吸気ダクトと別体でかつエンジンコンパートメント内のエアクリーナに連結される第２、第３吸気ダクトとを用いている。
　第１吸気ダクト１０の第１開口１０2（排出口）からの放出外気の流線（図２中のａ参照）は、車両の前後方向に沿わされており、第２吸気ダクト１１の姿勢は、車両の左右方向（第１吸気ダクト１０からの放出外気の流線ａに対して略直交する方向）に沿わされている。
　なお、第３吸気ダクト１２は、第２吸気ダクト１１をエアクリーナ１３に連結させるための中継部品であって、この第３吸気ダクト１２と第２吸気ダクト１１とは、連結されていて、連続する一つの吸気通路を形成している。
　このように、第１吸気ダクト１０の第１開口１０2と第２吸気ダクト１１の第２開口１１1とを離隔していても、第１吸気ダクト１０の第１開口１０2から放出される外気は、エンジン内で発生する負圧によって第２吸気ダクト１１の第２開口１１1から吸入されるようになる。
実開平５－３４０１９号公報 特開平２００６－１５９４９号公報 特許第３６７６５６６号公報
　上記特許文献３に係る従来例では、当該特許文献３の段落番号００２０～００２１や図２に示されているように、平面的に見た状態で、第１吸気ダクト１０の第１開口１０2の延長上に、第２吸気ダクト１１の第２開口１１1を配置したうえで、第１吸気ダクト１０の第１開口１０2の方向（図２中のａ参照）と第２吸気ダクト１１の第２開口１１1の方向（図２中のｂ参照）とで成す角度（図２中のα参照）を、９０°より大きく１８０°より小さく設定するようにしている。
　このような特定構成を採用することによって、第２吸気ダクト１１に外気を吸入させやすくしたうえで、吸入外気に含まれる塵や水が第２吸気ダクト１１に吸い込まれないようにすることを狙っている。
　しかしながら、特許文献３に係る従来例では、当該特許文献３の図１や図４に示されているように、第２吸気ダクト１１の第２開口１１1が、第１吸気ダクト１０の第１開口１０2より鉛直方向の僅かに下に配置されていて、かつ、第１吸気ダクト１０の第１開口１０2が第２吸気ダクト１１の第２開口１１1に向くように下向きとされているために、側方から見たときに、第１吸気ダクト１０における通過外気の流線（特許文献３の図３中のＬを参照）上に第２吸気ダクト１１の第２開口１１1の中心が略一致するようになっている。
　しかも、特許文献３に係る従来例では、当該特許文献３の段落番号００１９や図３に示されているように、第１吸気ダクト１０の第１開口１０2の近傍に、騒音発生防止用の開口（図３中の１０8参照）を設けていること、ならびに第１吸気ダクト１０の第１開口１０2から放出される外気でエンジンの補機類の冷却を促進させるようにしていることによって、第１吸気ダクト１０の第１開口１０2から放出される外気が広域に拡散されて流速が遅くなることが容易に推定される。
　これらのことと、前記の角度特定構成とを併せて考えた場合、仮に、第１吸気ダクト１０から比較的多量の水や雪が入るようなことがあると、それらが第２吸気ダクト１１に直線的に入る可能性が極めて高いと言わざるを得ない。
　このような事情に鑑み、本発明は、車両前端からエアクリーナボックスまでの吸気通路を途中で分離して、エアクリーナボックスへの直接的な異物流入や吸気騒音の発生を低減する吸気構造を前提とし、前記従来例の課題を解消することを目的としている。
　本発明に係る車両の吸気構造は、車両前部のエンジンコンパートメント内において前傾形状のエンジンフード寄りに配置されるエアクリーナボックスと、吸入口が車両前端に前向きに開放するように配置されかつ排出口が前記エアクリーナボックスの上面手前に後向きに開放するように配置されるエアガイドと、吸入口が前記エアクリーナボックスの上面上で前記エアガイドの排出口近傍に離隔配置されかつ下流側が前記エアクリーナボックスに連結されるエアインテークとを有し、前記エアクリーナボックスの上面は、前記エンジンフードの内面と略平行に対向するような前傾形状とされ、前記エアクリーナボックスの前傾形状の上面とエンジンフードの内面との対向空間の鉛直方向に沿う間隔は、前記エアガイドの排出口の鉛直方向に沿う間隔と略同じに設定される、ことを特徴としている。
　本発明は、要するに、車両前端からエアクリーナボックスまでの吸気通路として、別体であるエアガイドとエアインテークとを用いることによって、前記吸気通路を途中で分離する形態の吸気構造を前提としているから、エアクリーナボックスへの直接的な異物（水、雪、塵埃等）混入や吸気騒音の発生を低減することが可能になっている。
　このような前提において前記の特徴を有する構成にすれば、エアガイドの排出口から放出される外気が、エアクリーナボックスの前傾形状の上面とエンジンフードの内面との対向空間を通って車両後方へ流れるようになるが、この対向空間を通る走行風は、エンジンで発生する負圧によってエアインテークの吸入口から吸引されて、エアクリーナボックスに取り込まれる。
　そして、本発明では、エアガイドの排出口を、エアクリーナボックスの前傾形状の上面とエンジンフードの内面との対向空間に、あたかも直線的に連通させるようにしていて、特許文献３に係る従来例のように、第１吸気ダクト（エアガイドに相当）の排出口を大空間に開放するような形態にしていない。
　このような本発明の構成では、エアガイドの排出口から放出される外気が、前記対向空間を通過するときに流速が遅くならずに維持されやすくなるので、特許文献３に係る従来例のように、第１吸気ダクト（エアガイドに相当）から放出される外気がその近傍に滞留するということが起きにくくなる。ここで、仮に、エアガイドから放出される外気の流線に対してエアインテークの外気吸入方向を交差させるようにエアガイドとエアインテークとの配置関係を特定していれば、前記理由によりエアガイドから放出される外気に含まれる異物がエアインテークの吸入口から速やかに遠ざけられるように送出されるので、当該外気に含まれる異物がエアインテークに吸入されにくくなる。
　これにより、エアクリーナボックスへの異物吸入を可及的に回避しながら、比較的低温の外気を効率よく導入することが可能になるので、エンジンの出力向上ならびにフィルタの長寿命化を図るうえで有利となる。しかも、エアガイドから放出される外気を方向転換させて異物を除去する必要がないので、前記方向転換用の部品が不要である。
　本発明に係る車両の吸気構造は、車両前部のエンジンコンパートメント内において前傾形状のエンジンフード寄りに配置されるエアクリーナボックスと、吸入口が車両前端に前向きに開放するように配置されかつ排出口が前記エアクリーナボックスの上面手前に後向きに開放するように配置されるエアガイドと、吸入口が前記エアクリーナボックスの上面上で前記エアガイドの排出口近傍に離隔配置されかつ下流側が前記エアクリーナボックスに連結されるエアインテークとを有し、前記エアクリーナボックスの上面は、前記エンジンフードの内面と略平行に対向するような前傾形状とされ、前記エアガイドから放出される外気の流線に対して前記エアインテークの外気吸入方向が交差するように設定され、前記エアガイドの下壁の排出口側に、前記エアクリーナボックスにおいて前向きの面からの離隔距離を大きくするための切り欠きが設けられている、ことを特徴としている。
　本発明は、要するに、車両前端からエアクリーナボックスまでの吸気通路として、別体であるエアガイドとエアインテークとを用いることによって、前記吸気通路を途中で分離する形態の吸気構造を前提としているから、エアクリーナボックスへの直接的な異物（水、雪、塵埃等）混入や吸気騒音の発生を低減することが可能になっている。
　このような前提において前記の特徴を有する構成にすれば、エアガイドの排出口から放出される外気が、エアクリーナボックスの前傾形状の上面とエンジンフードの内面との対向空間を通って車両後方へ流れるようになるが、この対向空間を通る走行風は、エンジンで発生する負圧によってエアインテークの吸入口から吸引されて、エアクリーナボックスに取り込まれる。
　ここで、例えば前記エアガイドの吸入口に、水、雪あるいは塵埃が流入したとしても、エアガイドの排出口から放出される水の大半は、エアガイドの切り欠きを通じてエアクリーナボックスの前面に衝突することになって、下へ落とされることになる。その他、外気に混入する小粒の水、雪あるいは塵埃がエアガイドの排出口から放出されて、エアクリーナボックスの上面とエンジンフードの内面との対向空間に入ると、この対向空間からは、空気よりも比重の重い異物が外気よりも速く後方へに吹き飛ばされることになるので、この異物がエアインテークの吸入口から吸引されずに済む。
　というのは、本発明では、エアガイドの排出口を、エアクリーナボックスの前傾形状の上面とエンジンフードの内面との対向空間に、あたかも直線的に連通させるようにしていて、特許文献３に係る従来例のように、第１吸気ダクト（エアガイドに相当）の排出口を大空間に開放するような形態にしていない。
　そのために、本発明の構成では、エアガイドの排出口から放出される外気が、前記対向空間を通過するときに流速が遅くならずに維持されやすいので、特許文献３に係る従来例のように、第１吸気ダクト（エアガイドに相当）から放出される外気の流速が遅くなって広域に拡散されるようなことがない。この結果、エアガイドから放出される外気がエアインテークの吸入口から吸引されるようになるものの、空気よりも比重の重い異物は吸引されにくくなるのである。
　しかも、エアガイドから放出される外気の流線に対してエアインテークの外気吸入方向を交差させるように特定しているから、エアガイドから放出される外気に含まれる異物がエアインテークの吸入口に入りにくくなる。
　これらのことにより、エアクリーナボックスへの異物吸入を可及的に回避しながら、比較的低温の外気を効率よく導入することが可能になるので、エンジンの出力向上ならびにフィルタの長寿命化を図るうえで有利となる。しかも、エアガイドから放出される外気を方向転換させて異物を除去する必要がないので、前記方向転換用の部品が不要である。
　好ましくは、前記エアクリーナボックスの前傾形状の上面とエンジンフードの内面との対向空間の鉛直方向に沿う間隔は、前記エアガイドの排出口の鉛直方向に沿う間隔と略同じに設定される。
　この構成によれば、前記エアガイドの排出口から放出される走行風の流速が前記対向空間で維持することが可能になるので、エアインテークの吸入口近傍から水、雪あるいは塵埃等の異物を速やかに送出させることが可能になる。
　好ましくは、前記エアインテークの吸入口は、前記エアガイドから放出される外気流の進行領域の近傍に配置される。なお、外気流の進行領域とは、エアガイドから放出される外気流の束のことである。
　この構成によれば、例えばエアガイドに水、雪あるいは塵埃等の異物が流入したとしても、このエアガイドの排出口から放出される異物がエアインテークの吸入口の内面に直接当接して、エアインテークの吸入口内へ入り込むといったことが発生しにくくなる。
　好ましくは、前記エアガイドの排出口とエアインテークの吸入口との離隔空間の下方には、前記エンジンやそれに付設される部品から発する熱気の上昇を遮る遮蔽部材が設けられる。
　この構成によれば、エアインテークの吸入口から外気を吸入する際に、前記熱気が巻き込まれて吸入されることが回避されるようになる。
　好ましくは、前記吸気構造を平面的に見て、前記エアインテークの吸入口の開口端縁が、前記エアガイドにおけるエアインテーク寄りの壁面の延長線上に配置される状態をオフセットゼロとし、また、前記開口端縁が前記延長線の手前側へ離される状態をプラスオフセットとし、さらに、前記開口端縁が前記延長線を越えてエアガイドの中心側へ近づけられる状態をマイナスオフセットとすると、前記オフセットが、－３０ｍｍ～５０ｍｍの範囲内で設定される。
　ここで、マイナスオフセットを増やし過ぎると、エアガイドから放出される外気がエアインテークの吸入口寄りの側面に衝突して渦流を発生する傾向となり、エアインテーク内に前述の異物が吸入されやすくなることが懸念される。一方、プラスオフセットを増やし過ぎると、エアガイドから放出される外気が広がる傾向となり、エアインテーク内に前述の異物が吸入されやすくなる他、エアインテークにエンジンコンパートメント内の熱気が吸入されやすくなり、エアクリーナボックス内への吸気温度が高くなりやすくなることが懸念される。
　これらのことを考慮して、エアインテークとエアガイドとの適切な相対位置関係の範囲を前記のように特定している。
　本発明は、車両前端からエアクリーナボックスまでの吸気通路を途中で分離して、エアクリーナボックスへの直接的な異物流入や吸気騒音の発生を低減する車両の吸気構造において、比較的低温で異物混入が極力少ない外気を効率よくエンジンに供給することが可能になる。これにより、エンジンの出力向上ならびに、エアクリーナボックス内に設置されるフィルタの長寿命化等に貢献できる。
本発明に係る車両前部のエンジンコンパートメント内に配置される吸気構造の一実施形態を側方から見た側面図である。 図１の車両前部のエンジンコンパートメント内を上から見た平面図である。 図１および図２の吸気構造を前から見た前面図である。 図１から図３の吸気構造のみを示した斜視図である。 図１の吸気構造における外気の流通経路を示す説明図である。 図２の吸気構造における外気の流通経路を示す説明図である。 図１の吸気構造を前から見た前面図で、走行風の流れを示している。 図１の実施形態において、エアインテークとエアガイドとの相対位置関係を示す図である。 図１の実施形態において、オフセットの量に対するエアインテークの雪の吸い込み量を示すグラフである。 図１の実施形態において、オフセットの量に対するエアクリーナボックス入口の吸気温度の上昇傾向を示すグラフである。 本発明の他の実施形態に係り、図６においてエアインテークの姿勢を変更した例を示す図である。 本発明の他の実施形態に係り、図６においてエアガイドの姿勢を変更した例を示す図である。 本発明の他の実施形態に係り、図１においてエアガイドをエアクリーナボックスから離した例を示す図である。 図１３に示す実施形態に係り、図６においてエアガイドをエアクリーナボックスから離した例を示す図である。
　以下、本発明を実施するための最良の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
　図１から図６に本発明の一実施形態が示されている。まず、図１から図４を参照して、本発明の一実施形態に係る車両の吸気構造の概略構成を説明する。
　これらの図に示す車両１は、その前部に設けられるエンジンコンパートメント（エンジンルームとも言う）２内に、エンジン３が搭載されるフロントエンジンマウントタイプとされている。
　車両１のエンジンコンパートメント２において、エンジン３の前側には、ラジエータ４およびエアコン用のコンデンサ５が配置されている。このラジエータ４の後方には、電動式ファン６が設けられている。この電動ファン６は、ラジエータ４およびエアコン用のコンデンサ５の前方から後方へ外気を通過させるとともにエンジン３へ風を吹き付けるものである。
　エンジンコンパートメント２の上側開口は、エンジンフード７によって閉塞される。このエンジンフード７の内面には、フードインナー７ａが設けられている。一般的に、エンジンフード７は、その先端がフロントバンパー８の前面に連続するように前傾形状に形成されていて、フロントバンパー８には、コンデンサ５、ラジエータ４、冷却風を導入する開口部９が設けられている。コンデンサ５、ラジエータ４は、上下のラジエータサポート４Ａ，４Ｂに取り付けられている。
　ところで、エンジン３には、一般的に、エアクリーナボックス１０内に収納されるエアフィルタ（またはエアクリーナエレメント、図示省略）で濾過された外気が図示していないサージタンクやインテークマニホールド等を介して導入されるようになっている。
　この実施形態では、例えば車両１の走行時において、エアクリーナボックス１０に対して、比較的低温の走行風を効率よく導入できるようにしたうえで、水、雪や塵埃等の異物を流入させないようにするために、以下のような吸気構造を採用している。
　つまり、エンジンコンパートメント２内に配置されているエアクリーナボックス１０には、外気を吸入するためのエアインテーク１１が設けられており、このエアインテーク１１の吸入口に、車両１の前端から比較的低温の走行風を導入するために、エアガイド１２が設けられている。
　これらエアクリーナボックス１０、エアインテーク１１ならびにエアガイド１２のレイアウトや形状を工夫しているので、以下で詳細に説明する。
　まず、前記三者１０，１１，１２の相対位置関係を簡単に説明する。エアクリーナボックス１０は、エンジン３とラジエータ４との間の領域の上方で前傾形状のエンジンフード７寄りに配置されている。このエアクリーナボックス１０の上に、エアインテーク１１が配置されており、このエアインテーク１１より車両１の前端に、エアガイド１２が配置されている。エアインテーク１１の吸入口とエアガイド１２の排出口とは、離隔配置されている。
　このようなラジエータ４、エアコン用のコンデンサ５、電動ファン６の配置状態だと、停車時に、ラジエータ４、エアコン用のコンデンサ５ならびにエンジン３から発生する熱気が逆流して、コンデンサ５の前に流れるおそれがある。そこで、上側のラジエータサポート４Ａとバンパー８との間に、熱気の遮蔽部材としてのデフレクタ１５を設けることによって、エンジンコンパートメント２とコンデンサ５の前の空間とを仕切るようにしている。また、デフレクタ１５や上側のラジエータサポート４Ａによって、ラジエータ４やコンデンサ５から発生する熱気がエアインテーク１１側へ上昇することを遮ることが可能になる。
　また、電動ファン６からエンジン３に吹き付けた風は、エンジン３の熱を奪って高温となり、エンジン３の上方へ上昇する。この上昇温風をエアインテーク１１に流入させないようにするために、エアクリーナボックス１０の後方側には、遮風部材１６が設けられている。この遮風部材１６は、仮にエンジン３と干渉したとしても、破損しにくいように、例えばゴム等の弾性部材で形成するのが好ましい。
　次に、上記三者の形状や相対位置関係について詳しく説明する。
　エアインテーク１１は、Ｕ字形に屈曲されており、その折り返し部分よりも上流側領域１１ａが、前記のエアクリーナボックス１０の上面１０ａ上に搭載されており、また、下流側がエアクリーナボックス１０の下側空間に連結されている。
　このエアインテーク１１は、その外気の流線Ｘが、図２に示すように、車両１の左右方向に沿うように配置されている。
　このようなエアインテーク１１の場合、その吸入口から吸入した外気は、図４に示すように、例えば車両１の左右方向外側へ流れてから鉛直方向下側に向かい、さらに車両１の左右方向内側へ方向転換されてエアクリーナボックス１０の下側空間へ流入されるようになっている。このエアクリーナボックス１０の下側空間に流入された外気は、図示していないエアフィルタを通過することにより濾過されてから、エアクリーナボックス１０の上側空間に抜けてエンジン３の吸気系に導入されるようになっている。
　エアガイド１２は、図１に示すように、側方から見て略「く」の字形状に屈曲されている。このエアガイド１２の上流側約半分の前半領域１２ａは、デフレクタ１５より鉛直方向下側に配置されており、また、エアガイド１２の下流側約半分の後半領域１２ｂは、デフレクタ１５の鉛直方向上側に配置されている。
　このエアガイド１２の前半領域１２ａの開口端つまり吸入口は、フロントバンパー８の開口部９に開放するように配置されている。
　なお、エアガイド１２の吸入口は、車両１の前端におけるスタグネーションポイントに配置するのが好ましく、そのようにすれば、車両１の走行中においてエアガイド１２の吸入口に走行風を効率よく流入させることが可能になる。
　また、エアガイド１２の後半領域１２ｂは、車両１の後方へ向かって斜め上向きに傾斜した姿勢とされている。このエアガイド１２の後半領域１２ｂの開口端つまり排出口は、後向きに開放されており、この排出口の後方に、前記のエアクリーナボックス１０が配置されていて、エアガイド１２の排出口とエアインテーク１１の吸入口とは、適宜離隔されている。
　このようなエアガイド１２は、その外気の流線Ｙが車両１の左右方向の中心Ｐ（図２および図６に記載）に対して平面視で僅かに斜めに配置されている。このような配置によって、エアガイド１２における外気の流線Ｙと、エアインテーク１１における外気吸入方向Ｘとが、図２および図６に示すように上から見たときに、略直交するようになっている。具体的に、前記Ｙに対するＸの交差角度β（図６参照）は、鈍角、つまり９０°＜β＜１８０°に設定される。
　なお、前記エアインテーク１１における外気吸入方向Ｘとは、少なくともエアインテーク１１の吸入口の中心部分から吸入される外気の流れの方向のことであり、また、前記エアガイド１２における外気の流線Ｙとは、少なくともエアガイド１２の排出口から放出される外気の流線のことである。つまり、この実施形態のように、エアインテーク１１およびエアガイド１２の形状を上から見て直線形状にしている場合には、エアガイド１２内を流れる外気の流線やエアインテーク１１内を流れる外気の流線が上から見ると直線になる。そのため、前記交差角度βは、エアガイド１２内における外気の流線に対するエアインテーク１１内における外気の流線の交差角度と言い換えることもできる。また、エアインテーク１１およびエアガイド１２の形状は、上から見て適宜に曲がった形状にすることも可能である。そのようにした場合、エアガイド１２内やエアインテーク１１内を流れる外気の流線については、適宜に曲がるものの、エアガイド１２から放出される外気の流線Ｙやエアインテーク１１の外気吸入方向Ｘは直線形状となる。
　上述したエアインテーク１１およびエアガイド１２は、共に、鉛直方向に扁平に形成されることによって、径方向の断面が横長の楕円形または長方形の筒とされており、エアインテーク１１の吸入口とエアガイド１２の排出口とにおける鉛直方向の間隔は、略同じに設定されている。
　この実施形態では、エアインテーク１１の吸入口が、外気を吸入しやすいように、外向きに漸次拡径するような漏斗形状とされている。
　エアガイド１２の通路断面積は、吸入口側から排出口側へ向けて例えば略一定に設定されている。これにより、エアガイド１２の吸入口から走行風が入ると、この走行風の流速の低下が抑えられることになって排出口から勢いよく放出されるようになる。
　そして、エアクリーナボックス１０の上面１０ａと、エアガイド１２の後半領域１２ｂとは、エンジンフード７のフードインナー７ａの傾斜角度と略同一の角度で傾斜されている。つまり、エアクリーナボックス１０の上面１０ａは、車両１の前方へ向かって斜降されることで、前傾形状とされている。エアガイド１２の後半領域１２ｂは、車両１の後方へ向かって斜め上向きに傾斜されている。
　しかも、図１および図５に示すように側方から見たときに、エアガイド１２の後半領域１２ｂの下壁１２ｃと、エアクリーナボックス１０の上面１０ａとが、略一直線上か、上面１０ａが僅かに下に位置されていて、エアガイド１２における外気の流線Ｙ上に、エアクリーナボックス１０上に配置されるエアインテーク１１における外気の流線Ｘが配置されている。
　これにより、図１に示すように、エアガイド１２の後半領域１２ｂの下壁１２ｃよりもエアクリーナボックス１０の上面１０ａおよびエアインテーク１１の吸入口が鉛直方向で高い位置に配置されるようになる。
　そして、エアクリーナボックス１０の前傾形状の上面１０ａと、エンジンフード７の前傾形状のフードインナー７ａとは、略平行に所定の空間１３を介して対向されている。この対向空間１３の鉛直方向に沿う間隔は、エアガイド１２の排出口の鉛直方向に沿う間隔と略同じか、僅かに大きい寸法に設定されている。
　このように設定すれば、エアガイド１２から対向空間１３へ外気が放出されると、当該外気の流速を維持するか、低下を抑えることが可能になって、特許文献３に係る従来例のようにエアガイド１２から放出された後において外気が広域に拡散されることを防止するのに役立つ。なお、エアガイド１２の後半領域１２ｂの上面やエアインテーク１１の上面も、フードインナー７ａに対して干渉しない程度の隙間を介して対向されている。
　さらに、エアインテーク１１の吸入口の開口端縁は、図２および図６に示すように上から見たときに、エアガイド１２から放出される外気流の進行領域Ｗの近傍に配置されている。特に、この実施形態では、図６に示すように、エアインテーク１１の吸入口の開口端縁を、前記外気流の進行領域Ｗにおける車両外側の外郭線Ｌに重ねるように配置している。なお、外気流の進行領域Ｗとは、エアガイド１２から放出される外気流の束のことである。他の言い方としては、エアインテーク１１の吸入口の開口端縁を、図２および図６に示すように上から見たときに、エアガイド１２においてエアインテーク１１寄りの壁面の延長線（Ｌに相当）上に配置している。
　この他、エアガイド１２の後半領域１２ｂの下壁１２ｃにおいて排出口側には、エアクリーナボックス１０の前面１０ｂからの離隔距離を大きくするための切り欠き１２ｄが設けられている。このような切り欠き１２ｄを設けることによって、エアクリーナボックス１０の前面１０ｂの前方に、水切り空間１４（図１および図５に記載）が確保されることになる。
　以上のように、エアインテーク１１の吸入口とエアガイド１２の排出口とを離隔して配置している形態では、車両１が停止しているときに、エンジン３の吸気系に発生する負圧によってエアインテーク１１の吸入口から、その周辺の空気が吸入される。
　その一方で、車両１が走行しているときには、エアガイド１２の吸入口に走行風が流入し、このエアガイド１２から放出される外気が、エアインテーク１１の吸入口に吸入される。その様子について、図４から図６を参照して説明する。
　つまり、車両１の走行中は、図５および図６の矢印で示すように、車両１の前端のフロントバンパー８に走行風が衝突することによって、走行風が上下左右に分流されるようになる。この走行風は、フロントバンパー８の開口部９からエアガイド１２の吸入口に流入するようになる。
　このエアガイド１２に入った走行風は、エアガイド１２により流速が維持されて排出口から排出される。この放出された外気は、エアクリーナボックス１０の上面１０ａとエンジンフード７のフードインナー７ａとの対向空間１３を介して車両後方へ流されるようになる。この対向空間１３を流れる過程で、エンジン３の吸気系に発生する負圧によってエアインテーク１１の吸入口から外気が吸入されることになる。
　ここで、例えばエアガイド１２の吸入口に水、雪あるいは塵埃等の異物が流入した場合、このような異物も外気と共にエアガイド１２の排出口から対向空間１３を経て車両後方へ放出されることになるが、エアインテーク１１の吸入口をエアガイド１２からの外気流の進行領域Ｗに突入させていないので、エアインテーク１１の吸入口には前記異物が直接入り込まなくなるとともに、エンジン３内で発生する負圧によっても吸入されずに済む。
　その理由としては、まず、水の塊や大粒水は、図５に示すように、エアガイド１２の排出口から放出された後、エアクリーナボックス１０の前面１０ｂに衝突することになって、水切り空間１４へ落とされる。
　また、エアクリーナボックス１０の上面１０ａとフードインナー７ａとの対向空間１３によってそこを通過する外気の流速を維持するか、あるいは低下を抑えることを可能にしていて、特許文献３に係る従来例のように、第１吸気ダクト（エアガイド１２に相当）から放出される外気の流速が遅くなって広域に拡散されるようなことがないから、エアガイド１２の排出口から、空気よりも比重の重い小粒の水、雪あるいは塵埃等の異物が放出されたときには、エアクリーナボックス１０の上面１０ａに沿って車両後方へ吹き飛ばされることになって、エアインテーク１１の吸入口に吸入されなくなるのである。
　このように、エアインテーク１１からエアクリーナボックス１０へは、水、雪あるいは塵埃等の異物が混入していない比較的低温の外気を効率よく導入させることが可能になる。それにより、エンジン３の出力向上が可能になる他、エアクリーナボックス１０内に設置されるエアフィルタ（図示省略）の目詰まりやダメージを回避することが可能になる等、濾過機能を長期にわたって維持するうえで有利になる。
　また、エアガイド１２から放出されてエアインテーク１１で吸入されずに車両後方へ向かう外気は、エンジン３から上昇した熱気をエンジンコンパートメント２の外部へ排出させる送風としても役立つので、エンジン３の放熱作用向上に貢献できる。
　以上説明したように、本発明の特徴を適用した実施形態では、要するに、エアインテーク１１とエアガイド１２とを分離して、エアクリーナボックス１０への直接的な異物混入を低減するとともに、吸気の低周波領域での共鳴を防止する構成において、エアクリーナボックス１０、エアインテーク１１ならびにエアガイド１２のレイアウトや形状を工夫しているから、比較的低温で異物混入が極力少ない外気を効率よくエンジン３に供給することが可能になる。これにより、エンジン３の出力向上ならびに、エアクリーナボックス１０内に設置されるエアフィルタの長寿命化等に貢献できる。
　ところで、上記実施形態では、エアガイド１２における外気の流線Ｙを車両１の左右方向の中心Ｐに対して斜めに傾けるようにしているが、その場合の優位性について説明する。
　つまり、車両１の外表面を流れる走行風つまり外気の流れは、例えば図７の太線矢印で示すように、車両１の左右方向の中心Ｐにおいて車両１の前方から後方へ向けてまっすぐに流れるが、中心Ｐよりも両側においては車両１の左右方向中心側から斜め外側（両側）へ向けて流れることになる。
　図８に示すように、前記走行風の流れに対し、エアガイド１２における外気の流線Ｙを略一致させるように、この流線Ｙを車両１の左右方向の中心Ｐに対して斜めに傾ければ、エアガイド１２に流入した外気がエアガイド１２により大きく屈曲されずに済む。そのために、エアガイド１２内での外気の流通抵抗が小さくなるので、エアガイド１２から放出される外気の流速が低下しにくくなる。
　このエアガイド１２の設置角度θは、走行風の流れの形態に応じて異なると考えられるが、参考までに、車両１の左右方向中心Ｐに対する前記流線Ｙの傾き角度θは、例えば０度～４０度、好ましくは５度～３５度とすることができる。
　また、上記実施形態では、エアインテーク１１をエアガイド１２よりも車両１の左右方向一側にずらして配置したうえで、エアインテーク１１の吸入口を車両１の左右方向の中心Ｐへ向けて開口させるようにしている。このようにした場合、エンジン３等から発生する熱気をエアインテーク１１が吸入しにくくなってエアインテーク１１から外気を吸入しやすくなる。このような点でも、エアインテーク１１からエアクリーナボックス１０に比較的低温の外気を効率よく吸入させるとともに、空気よりも比重の重い小粒の水、雪あるいは塵埃等の異物を吸入しにくくさせるうえで有利となる。
　参考までに、上記実施形態の比較例として、例えば従来例の項目で提示した特許第３６７６５６６号公報に示されているように、第２吸気ダクト（エアインテーク１１に相当）を第１吸気ダクト（エアガイド１２に相当）よりも車両の左右方向中心寄りに偏らせて配置し、第２吸気ダクトの吸入口を車両一側へ向けて開口させるようにしたものがある。
　この比較例の場合、第１吸気ダクトに吸入された外気が２度屈曲されるようになっている関係より、外気の流通抵抗が大きくなることが懸念される他、第１吸気ダクトの排出口より第２吸気ダクトを車両の左右方向中心寄りに配置している関係より、エンジン等から発生する熱気を第２吸気ダクトが吸入しやすくなることが懸念される。このような比較例に比べると、上記実施形態のほうが優れていると言える。
　この他、上記実施形態では、エアインテーク１１とエアガイド１２との相対位置関係について、図２および図６に示すように上から見たときに、エアインテーク１１の吸入口の開口端縁を、エアガイド１２においてエアインテーク寄りの壁面の延長線（Ｌに相当）上に配置させた例を挙げている。しかしながら、例えば図８の実線で示すように、エアインテーク１１の吸入口の開口端縁を、前記延長線Ｌの手前側へ離すようにオフセットして配置させることが可能であり、また、例えば図８の破線で示すように、エアインテーク１１の吸入口の開口端縁を、前記延長線Ｌを越えてエアガイド１２の中心側へ近づけるようにオフセットして配置させることも可能である。
　ここで、図２および図６に示す状態をオフセットゼロ、図８の実線で示すオフセット状態をプラスオフセット、また、図８の破線で示すオフセット状態をマイナスオフセットとそれぞれ言うことにする。
　ちなみに、マイナスオフセットを増やし過ぎると、エアガイド１２から放出される外気がエアインテーク１１の吸入口寄りの側面に衝突して渦流を発生する傾向となり、エアインテーク１１内に前述の異物が吸入されやすくなることが懸念される。
　一方、プラスオフセットを増やし過ぎると、エアガイド１２から放出される外気が図８の二点鎖線で示すように広がる傾向となり、エアインテーク１１内に前述の異物が吸入されやすくなる他、エアインテーク１１にエンジンコンパートメント２内の熱気が吸入されやすくなり、エアクリーナボックス１０内への吸気温度が高くなりやすくなることが懸念される。
　そこで、マイナスオフセットとプラスオフセットとの各最大値、つまりオフセットの許容範囲を調べているので、図９および図１０を参照して説明する。
　まず、図９には、オフセットの量に対する雪の吸い込み量を示している。なお、図９の縦軸は、オフセットゼロにおけるエアインテーク１１への雪の吸い込み量を示している。図９の横軸は、オフセットの量で、プラスオフセットは正の値となり、マイナスオフセットは負の値となる。
　この図９に示す関係を調べるにあたっては、車両１を実際に走行させずに実験室において吹雪中の走行を模擬する条件で実験した。この条件としては、例えばエアガイド１２の排出口の幅寸法を１００ｍｍ、エアガイド１２の排出口の高さ寸法を２５ｍｍ、エアインテーク１１の吸入口の幅寸法を１２０ｍｍ、エアインテーク１１の吸入口の高さ寸法を２５ｍｍとし、車両１外側の環境（実験室）温度を－５℃、走行速度を平均６０ｋｍ／ｈ、降雪量を２０ｇ／ｍｉｎに設定している。
　結果としては、図９に示しているように、－２０ｍｍ～３０ｍｍの範囲では、オフセットゼロの場合に比べても遜色のないことが判る。このことから、マイナスオフセットの最大値を－２０ｍｍに、また、プラスオフセットの最大値を３０ｍｍにそれぞれ特定するのが最適であると言える。
　但し、雪の吸い込み量が所定の閾値α以下になるときのオフセット量を調べた結果、図９に示しているように、－３０ｍｍ～５０ｍｍの範囲になった。前記の閾値αは、エアクリーナボックス１０内に収納されるエアフィルタ（図示省略）の目詰まりのしやすさを考慮して設定されるもので、例えば１０ｇ／ｍｉｎに設定される。この数値は、エアフィルムの目詰まりを抑制するのに適した値であり、余裕を持たせた値にしている。
　次に、図１０には、オフセットの量に対するエアクリーナボックス入口の吸気温度の上昇傾向を示している。なお、図１０の縦軸は、外気温度を基準にして、オフセットの変化に伴うエアクリーナボックス１０の入口における吸気温度の昇温量を示している。前記外気温度とは、一般的に車両１外側の雰囲気温度のことである。ここではマイナスオフセットに関して調べていない。というのは、そもそもオフセットをマイナス側にすると、エアガイド１２から排出される外気流によってエンジン３等から発生する熱気を吸入しにくくなるからである。
　この図１０に示す関係を調べるにあたっては、車両１を実際に走行させずに実験室において走行状況を模擬する条件で実験した。この条件としては、例えばエアガイド１２の排出口の幅寸法を１００ｍｍ、エアガイド１２の排出口の高さ寸法を２５ｍｍ、エアインテーク１１の吸入口の幅寸法を１２０ｍｍ、エアインテーク１１の吸入口の高さ寸法を２５ｍｍとし、外気温度（実験室の室内温度）を３０℃、走行速度を平均３０ｋｍ／ｈに設定している。
　結果としては、図１０に示しているように、プラスオフセットを大きくするに従いエアクリーナボックス１０の入口の吸気温度が高くなる。特に、プラスオフセットの量が５０ｍｍを起点にして増えると、エアクリーナボックス１０の入口の吸気温度の昇温量が急峻に増加し始めていることが判る。この知見からも、プラスオフセットの最大値を５０ｍｍに特定することができる。
　以上の結果に基づき総合的に判断すると、オフセットの許容範囲としては、－３０ｍｍ～５０ｍｍ、好ましくは、－２０ｍｍ～３０ｍｍの範囲で適宜に設定することが適切であると考えるに至った。
　本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内および当該範囲と均等の範囲で包含されるすべての変形や応用が可能である。以下でいくつかの例を挙げる。
　（１）上記実施形態において、エアインテーク１１やエアガイド１２の姿勢は、前記した交差角度βを保った状態で変更することが可能である。
　例えば図１１に示すように、エアインテーク１１の姿勢を図６に示す実施形態の場合と同じにしたまま、車両の左右方向の中心に沿う線Ｐに対するエアガイド１２の姿勢を図６に示す実施形態の場合よりも大きく傾けることにより、流線Ｙに対する外気吸入方向Ｘの交差角度βを図６に示す実施形態の場合よりも大きく設定することが可能である。また、例えば図１２に示すように、エアガイド１２の姿勢を図６に示す実施形態の場合と同じにしたまま、エアインテーク１１の車両外側の端部を車両の後ろ側にずらすようにエアインテーク１１の姿勢を変更することにより、流線Ｙに対する外気吸入方向Ｘの交差角度βを図６に示す実施形態の場合よりも大きく設定することが可能である。
　（２）上記実施形態では、エアガイド１２の下壁１２ｃに切り欠き１２ｄを設けることによって、エアクリーナボックス１０の前面１０ｂの前方に水切り空間１４（図１および図５に記載）を確保した例を挙げているが、本発明はこれに限定されるものでない。
　具体的に、例えば図１３に示すように、エアガイド１２に切り欠き１２ｄを設けずに、このエアガイド１２の排出口を、エアクリーナボックス１０の前面１０ｂから遠ざけるように配置させることにより、エアガイド１２の排出口をエアクリーナボックス１０との上面１０ａの位置から可及的に低くしたうえで、水切り空間１４を確保することが可能である。
　エアガイド１２の排出口からエアクリーナボックス１０の前面１０ｂまでの離隔寸法Ｌｎについては、例えば図１４に示すように、エアガイド１２の排出口から放出される水の塊や大粒水を、エアクリーナボックス１０の前面１０ｂに衝突させて水切り空間１４に落とすことを可能とするように、適宜に設定される。
　このようにすれば、エアガイド１２に流入した水の塊や大粒水は、エアガイド１２の排出口から放出された後、エアクリーナボックス１０の前面１０ｂに衝突することになって、水切り空間１４へ落とされるようになる。そのため、エアインテーク１１に水分が入ることを防止できるようになる。
　（３）上記実施形態において、エアガイド１２の通路断面積は、吸入口側から排出口側へ向けて漸次小さくするように設定することもできる。その場合、エアガイド１２の吸入口に流入する外気を絞り作用により加速して排出口から勢いよく放出させることが可能になる。
　（４）上記実施形態において、エアガイド１２における外気の流線Ｙは、車両１の左右方向の中心線Ｐ（図２および図５に記載）と平行に配置することも可能である。
　（５）上記実施形態では、エアクリーナボックス１０の上面１０ａと、エアガイド１２の後半領域１２ｂとを、エンジンフード７のフードインナー７ａの傾斜角度と略同一の角度で傾斜させた例を挙げているが、エアガイド１２の後半領域１２ｂは、必ずしも、エンジンフード７のフードインナー７ａの傾斜角度と同一とする必要はない。
　　　　１　　　車両
　　　　２　　　エンジンコンパートメント
　　　　３　　　エンジン
　　　　７　　　エンジンフード
　　　　７ａ　　フードインナー
　　　　８　　　フロントバンパー
　　　　９　　　開口部
　　　１０　　　エアクリーナボックス
　　　１０ａ　　エアクリーナボックスの上面
　　　１０ｂ　　エアクリーナボックスの前面
　　　１１　　　エアインテーク
　　　１２　　　エアガイド
　　　１２ｂ　　エアガイドの後半領域
　　　１２ｃ　　エアガイドの下壁
　　　１２ｄ　　エアガイドの下壁の切り欠き
　　　１３　　　エアクリーナボックスの上面とフードインナーとの対向空間
　　　　Ｘ　　　エアインテークの外気吸入方向
　　　　Ｙ　　　エアガイドの外気の流線
　　　　Ｗ　　　エアガイドからの外気流の進行領域
　　　　Ｌ　　　エアガイドにおけるエアインテーク寄りの壁面の延長線

Claims (6)

  1. 　車両前部のエンジンコンパートメント内において前傾形状のエンジンフード寄りに配置されるエアクリーナボックスと、
    　吸入口が車両前端に前向きに開放するように配置されかつ排出口が前記エアクリーナボックスの上面手前に後向きに開放するように配置されるエアガイドと、
    　吸入口が前記エアクリーナボックスの上面上で前記エアガイドの排出口近傍に離隔配置されかつ下流側が前記エアクリーナボックスに連結されるエアインテークとを有し、
    　前記エアクリーナボックスの上面は、前記エンジンフードの内面と略平行に対向するような前傾形状とされ、
    　前記エアクリーナボックスの前傾形状の上面とエンジンフードの内面との対向空間の鉛直方向に沿う間隔は、前記エアガイドの排出口の鉛直方向に沿う間隔と略同じに設定される、ことを特徴とする車両の吸気構造。
  2. 　車両前部のエンジンコンパートメント内において前傾形状のエンジンフード寄りに配置されるエアクリーナボックスと、
    　吸入口が車両前端に前向きに開放するように配置されかつ排出口が前記エアクリーナボックスの上面手前に後向きに開放するように配置されるエアガイドと、
    　吸入口が前記エアクリーナボックスの上面上で前記エアガイドの排出口近傍に離隔配置されかつ下流側が前記エアクリーナボックスに連結されるエアインテークとを有し、
    　前記エアクリーナボックスの上面は、前記エンジンフードの内面と略平行に対向するような前傾形状とされ、
    　前記エアガイドから放出される外気の流線に対して前記エアインテークの外気吸入方向が交差するように設定され、
    　前記エアガイドの下壁の排出口側に、前記エアクリーナボックスにおいて前向きの面からの離隔距離を大きくするための切り欠きが設けられている、ことを特徴とする車両の吸気構造。
  3. 　請求項２に記載の車両の吸気構造において、
    　前記エアクリーナボックスの前傾形状の上面とエンジンフードの内面との対向空間の鉛直方向に沿う間隔は、前記エアガイドの排出口の鉛直方向に沿う間隔と略同じに設定される、ことを特徴とする車両の吸気構造。
  4. 　請求項２または３に記載の車両の吸気構造において、
    　前記エアインテークの吸入口は、前記エアガイドから放出される外気流の進行領域の近傍に配置される、ことを特徴とする車両の吸気構造。
  5. 　請求項２から４のいずれか一つに記載の車両の吸気構造において、
    　前記エアガイドの排出口とエアインテークの吸入口との離隔空間の下方には、前記エンジンやそれに付設される部品から発する熱気の上昇を遮る遮蔽部材が設けられる、ことを特徴とする車両の吸気構造。
  6. 　請求項２から５のいずれか一つに記載の車両の吸気構造において、
    　当該吸気構造を平面的に見て、前記エアインテークの吸入口の開口端縁が、前記エアガイドにおけるエアインテーク寄りの壁面の延長線上に配置される状態をオフセットゼロとし、また、前記開口端縁が前記延長線の手前側へ離される状態をプラスオフセットとし、さらに、前記開口端縁が前記延長線を越えてエアガイドの中心側へ近づけられる状態をマイナスオフセットとすると、
    　前記オフセットが、－３０ｍｍ～５０ｍｍの範囲内で設定される、ことを特徴とする車両の吸気構造。
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