WO2020054513A1 - エンジンの吸気装置 - Google Patents

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WO2020054513A1
WO2020054513A1 PCT/JP2019/034607 JP2019034607W WO2020054513A1 WO 2020054513 A1 WO2020054513 A1 WO 2020054513A1 JP 2019034607 W JP2019034607 W JP 2019034607W WO 2020054513 A1 WO2020054513 A1 WO 2020054513A1
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engine
duct
cover
intake
valve
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臣 児玉
健二 菅崎
博勝 中川
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マツダ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an intake device for an engine.
  • Patent Literature 1 describes that a cylinder head side heat insulating cover including an upper wall portion that covers an upper surface of an engine and a side wall portion that covers both side surfaces in the vehicle width direction of an upper portion of the engine is provided in an engine room. ing. The vehicle front side of the heat retaining cover is supported by the upper end of the radiator shroud, and the vehicle rear side is supported by the dash panel. Patent Literature 1 also discloses that a cylinder block side heat insulating cover that covers substantially the entire front surface of the cylinder block, the surface on the vehicle rear side, both side surfaces in the vehicle width direction, and substantially the entire oil pan is disclosed.
  • the present invention provides a case in which a cover for covering an engine is provided as described above, in which the space to be secured in the engine room for disposing the intake duct is prevented from expanding outward, the intake passage is shortened, and the intake device is lightened. So that it can be
  • the intake duct forms a part of a cover that covers the engine from the side.
  • the intake device of the engine disclosed here is: A cover provided inside the engine room and covering the engine, An intake duct for introducing fresh air outside the engine room into a combustion chamber of the engine,
  • the cover includes a top cover that covers the engine from above, and a side cover that covers the engine from the side,
  • the intake duct is arranged to be connected to a side edge of the side cover so as to cover the engine from the side together with the side cover.
  • the intake duct is connected to the side edge of the side cover, the intake duct is closer to the engine than when it is arranged outside the side cover. Therefore, the space occupied by the intake system components including the cover and the intake duct in the engine room is prevented from increasing, and the layout of the cover and the intake system components in the engine room is facilitated.
  • the intake duct can be made closer to the engine, it is possible to avoid a long intake passage. Since the intake duct has a function of covering the engine from the side, the side cover portion can be reduced accordingly. Such shortening of the intake passage and downsizing of the side cover portion are advantageous in reducing the weight of the apparatus.
  • the engine room is provided at a front part of the vehicle,
  • the engine is a front intake and rear exhaust engine,
  • the intake duct is arranged continuously with a front side edge of the side cover.
  • the intake duct is arranged on the front side of the side cover, which is advantageous in shortening the intake passage.
  • the intake duct and the side cover are connected with a fastening material.
  • the intake duct can be used to support the side cover, which is advantageous for reducing the number of components and improving the mounting stability of the side cover.
  • the fastening material is a clip having a stopper. Therefore, the connection between the side cover and the intake duct is facilitated.
  • an intake duct covers an engine with a side cover part from a side.
  • the side cover is arranged continuously with the side edge of the side cover, so that the layout of the cover and the intake system components in the engine room is facilitated, the intake passage is shortened, and the apparatus is advantageously reduced in weight.
  • FIG. 1 is a right side view showing a state where an engine is covered with a heat storage cover inside an engine room provided with an intake device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view showing a state in which the engine is covered with a heat storage cover (however, an upper cover portion is indicated by a chain line to indicate the inside of the cover).
  • FIG. 3 is a front view showing a state where the engine is covered with a heat storage cover.
  • FIG. 4 is a left side view showing a state where the engine is covered with a heat storage cover.
  • FIG. 5 is a perspective view showing an intake duct, an air cleaner, and a heat storage cover.
  • FIG. 6 is a perspective view similar to FIG.
  • FIG. 7 is a right side view showing the upper surface cover portion and the right side cover portion of the heat storage cover and the intake duct.
  • FIG. 8 is a perspective view showing the relationship between the intake duct and the right side cover, as viewed from the inside of the cover.
  • FIG. 9 is a perspective view showing the intake duct as viewed obliquely from the front right side.
  • FIG. 10 is a perspective view showing the intake duct as viewed obliquely from the rear left side.
  • FIG. 11 is a plan view of the intake duct.
  • FIG. 12 is a sectional view taken along line XII-XII in FIG.
  • FIG. 13 is an exploded perspective view of the intake duct.
  • FIG. 14 is a perspective view showing the second duct member of the intake duct without the passage switching mechanism.
  • FIG. 15 is an exploded perspective view of the passage switching mechanism.
  • FIG. 16 is a perspective view showing a state where the passage switching mechanism is assembled.
  • FIG. 17 is a front view showing a part of a state where the passage switching mechanism is assembled.
  • FIG. 18 is a perspective view showing a state in which the passage switching mechanism is assembled to the intake device.
  • FIG. 1 shows the inside of an engine room 1 provided with an intake device for an engine according to the present embodiment.
  • the engine room 1 is provided as a recess that opens upward at the front of the vehicle, and houses the engine 2 and its peripheral devices.
  • the upper opening of the engine room 1 is closed by a bonnet 3.
  • the hood 2 can be opened and closed freely, so that the hood 3 can be opened as necessary to view the inside of the engine room 1 from outside the vehicle.
  • the interior of the engine room 1 refers to a space defined when the upper opening of the engine room 1 is closed and closed by the hood 3.
  • the forward / backward direction of the vehicle is referred to as “front-back direction”
  • the forward side is referred to as “front side”
  • the backward side is referred to as “rear side”.
  • the vehicle width direction is referred to as a “left-right direction”.
  • Light side and “left side” are those when the vehicle is viewed from the front.
  • the engine 2 includes a cylinder block 4 and a cylinder head mounted thereon.
  • An oil pan 5 is fixed to a lower surface of the cylinder block 4.
  • a plurality of cylinders are formed inside the cylinder block 4. That is, the engine 2 is a multi-cylinder engine.
  • a piston is slidably inserted in each cylinder.
  • the piston is connected to the crankshaft via a connecting rod.
  • the piston together with the cylinder and the cylinder head, defines a combustion chamber of the engine 2.
  • Fresh air is introduced into the combustion chamber of the engine 2 through the intake duct 11 and the air cleaner 12.
  • the air cleaner 12 is a device for removing foreign substances such as dust and dirt contained in fresh air introduced into the combustion chamber.
  • FIG. 2 is a view of the engine 2 viewed from above with the top cover 22 of the heat storage cover 21 described below removed.
  • fresh air is introduced into the supercharger 14 from the air cleaner 12 through the intake pipe 13 having a throttle valve.
  • the supercharger 14 increases the pressure of fresh air introduced into the combustion chamber.
  • the supercharger 14 of the present embodiment is a mechanical supercharger driven by a belt by a crankshaft of the engine 2. Note that an electric supercharger or a turbocharger driven by exhaust energy may be employed.
  • Fresh air that has passed through the supercharger 14 is cooled by an intercooler 15 shown in FIG. 3, and is introduced into a combustion chamber of each cylinder via a surge tank and an intake manifold.
  • a bypass pipe 16 that leads fresh air to the surge tank by bypassing the supercharger 14 branches from the intake pipe 13.
  • the bypass pipe 16 is provided with a bypass valve for adjusting the opening area of the pipe.
  • An EGR pipe 17 shown in FIG. 1 is connected to a portion of the bypass pipe 16 upstream of the bypass valve.
  • the EGR pipe 17 recirculates a part of the exhaust gas to the combustion chamber as the EGR gas, and includes an EGR cooler 18 for cooling the EGR gas.
  • An intake duct 11, an air cleaner 12, an intake pipe 13, a supercharger 14, an intercooler 15, a surge tank, and an intake manifold constituting an intake system of the engine 2 are arranged on the front side of the engine 2 and constitute an exhaust system of the engine 2.
  • the exhaust manifold and the exhaust pipe following the exhaust manifold are arranged on the rear side of the engine 2. That is, the engine 2 is a front intake engine and a rear exhaust engine.
  • the heat storage cover 21 is provided in the engine room 1, covers the engine 2 from above, and surrounds an upper part of the engine 2.
  • the heat storage cover 21 stores the heat radiated from the engine 2 inside the air using the air as a medium, and at least partially blocks upward heat radiation.
  • the inside of the heat storage cover is lower than the inner surface of the portion of the heat storage cover that covers the engine from above, and is inside the inner surface of the portion of the heat storage cover that at least partially surrounds the engine.
  • the heat storage cover 21 is connected to an upper cover 22 that covers the engine 2 from above, a rear cover 23 that is connected to the upper cover 22 and covers the upper part of the engine 2 from behind, and is connected to the upper cover 22.
  • a right side cover part 24 covers the upper part of the engine 2 from the right side.
  • a left side cover part 25 connected to the upper surface cover part 22 and covering the upper part of the engine 2 from the left side is provided. I have.
  • a radiator 6 that cools the cooling water of the engine 2 by heat exchange with air is disposed in front of the engine 2 so as to cover the engine 2 from the front.
  • a grill shutter 7 is provided in front of the radiator 6 so that ventilation from the front to the radiator 6 can be blocked.
  • the radiator 6 has a radiator fan 8 on the back side for radiating heat of the cooling water toward the engine 2.
  • a front grill 9 is provided in front of the grill shutter 7.
  • the grill shutter 7 has a plurality of flaps 26 arranged at an interval above and below, and includes an actuator for rotating the plurality of flaps 26.
  • the grill shutter 7 causes the flap 26 to extend vertically and the vehicle running wind to the radiator 6. Reduce hits. As a result, heat radiation from the engine room 1 to the front is also suppressed.
  • Cooling water inflow hoses 27 and 28 (see FIGS. 2 and 4) for flowing cooling water from the engine 2 into the radiator 6 and a cooling water whose temperature has decreased are sent to a water pump 29 shown in FIG. Of the cooling water outflow hose (see FIGS. 1 and 2) is connected.
  • the heat storage cover 21 contributes to heat retention of the engine 2 by blocking heat radiation from the upper part of the engine 2 to the upper part and the surroundings.
  • the radiator 6 and the grill shutter 7 contribute to heat retention of the engine 2 by blocking heat radiation from the engine 2 to the front. Further, the radiator 6 releases heat of the cooling water toward the engine 2 by the radiator fan 8, thereby making the heat storage by the heat storage cover 21 advantageous.
  • the air cleaner 12 is disposed on the right outside of the heat storage cover 21 when viewed from the front of the vehicle.
  • the intake duct 11 is provided outside the heat storage cover 21 and in front of the air cleaner 12.
  • the upper surface cover portion 22 of the heat storage cover 21 has an upper wall 22 a that is gently downwardly sloped forward and an upper portion that extends downward following both side edges of the upper wall 22 a.
  • Side walls 22b and 22c are provided.
  • the upper wall 22a extends outside the upper surface of the engine 2 so as to cover the entire upper surface of the engine 2.
  • a fixing portion 22d for fixing the heat storage cover 21 to the radiator shroud 20 is provided at a front end of the upper wall 22a.
  • the rear cover 23 of the heat storage cover 21 includes a rear wall 23 a that extends in the left-right direction so as to cover an upper rear surface of the engine 2, and both side edges of the rear wall 23 a.
  • Each has a rear side wall 23b, 23c extending forward.
  • the rear wall 23a includes a rearwardly protruding bracket 23d for fixing the heat storage cover 21 to the cowl panel of the vehicle.
  • a seal 32 is provided at the upper end of the rear wall 23 a and at the upper front end of the rear side walls 23 b and 23 c so as to prevent a gap from being formed between the upper surface cover 22. That is, the rear edge of each of the upper wall 22 a and the upper side wall 22 b of the upper surface cover portion 22 comes into contact with the seal 32.
  • the right side cover 24 of the heat storage cover 21 extends in the front-rear direction so as to cover the upper portion of the engine 2 from the right side together with the right rear side wall of the rear cover 23.
  • the front edge of the right side cover portion 24 is in contact with a vertically protruding portion 33 (see FIGS. 7 and 10) that protrudes rearward from the intake duct 11.
  • a mounting piece 34 projecting forward from an upper end of a front edge of the right side cover portion 24 is attached to a mounting portion 33 a at an upper end of a protruding portion 33 of the intake duct 11 so as to prevent a detachment as a fastening material. It is fixed by a clip 35 having a function.
  • the rear edge of the right side cover portion 24 is in contact with the lower front end of the right rear side wall 23 b of the rear cover portion 23.
  • an outside air intake 44 described later is provided at substantially the same height as the upper edge of the right side cover portion 24, and when the entire duct is viewed from the side, An upper portion 11a extending substantially horizontally rearward from the outside air inlet 44, an intermediate portion 11b extending downward following the upper portion 11a, and a lower portion 11c extending rearward following the intermediate portion 11b and connected to the air cleaner 12 are provided. It is shaped. As shown in FIG. 8, the protrusion 33 of the intake duct 11 extends vertically from the rear end of the upper part 11a of the intake duct 11 to the lower part 11c via the intermediate part 11b. As shown, it is connected to the front side edge of the right side cover part 24. That is, the intake duct 11 is connected to the front side edge of the right side cover part 24. Therefore, the intake duct 11 functions as a cover member that covers the upper part of the engine 2 from the right side together with the right side cover part 24.
  • a right upper side wall 22b of the upper surface cover portion 22 is placed via a seal 36.
  • the flexible pipe 37 is connected to the intake pipe 13 described above.
  • the left side cover 25 of the heat storage cover 21 extends in the front-rear direction so as to cover the upper part of the engine 2 from the left side together with the left rear side wall 23 c of the rear cover 23 and the engine mount 38. ing. That is, the left side cover portion 25 and the left rear side wall 23c of the rear cover portion 23 are disposed on both front and rear sides of the engine mount 38. Therefore, the engine mount 38 functions as a cover member that covers the upper part of the engine 2 from the left side together with the left side cover 25.
  • the front and rear legs 38a of the engine mount 38 are fixed to the front side frame of the vehicle, and the engine 2 is supported on the upper portion.
  • the engine mount 38 is closed between the front and rear legs 38a from the viewpoint of obtaining a cover function.
  • the intake duct 11 includes an outside air introduction duct 41 that introduces outside air, which is air outside the engine room 1, and an inside air introduction duct 42 that introduces air inside the engine room 1. , And is a composite duct in which both duct portions 42 and 43 are connected to one downstream duct portion 43.
  • a horizontally long rectangular outside air intake 44 which is opened forward is provided.
  • a horizontally long rectangular inside air inlet 45 that opens upward is provided.
  • a connection port 46 connected to the air cleaner 12 is opened at the downstream end of the downstream duct portion 43 toward the rear.
  • the intake duct 11 includes mounting pieces 47 protruding on both sides from an upper portion 11 a extending rearward from the outside air intake 44 of the outside air introduction duct portion 41.
  • a flange 48 for connecting to the air cleaner 2 is provided at a downstream end of the downstream duct portion 43.
  • the mounting piece 47 is fixed to the upper surface of the radiator shroud 20 shown in FIG.
  • the outside air intake 44 of the outside air introduction duct portion 41 is provided so as to face forward from above the radiator shroud 20.
  • the inside air intake 45 of the intake duct 11 is provided between the engine 2 and the radiator 6 so as to face the inside of the heat storage cover 21 from below.
  • the inside air inlet 45 is covered from above by the outside air introduction duct 41 and a projection 51 described later.
  • a part of the inside air intake 45 of the inside air introduction duct is covered with a gap from above by the outside air introduction duct 41, and the remainder of the inside air intake 45 is covered with a gap from above by the protrusion 51. I have. Hereinafter, this cover structure will be described.
  • the outside air introduction duct 41 and the inside air introduction duct 42 branch off from the downstream duct 43 and stand up side by side, and the outside air introduction duct 41 is connected to the inside air intake duct 42. It rises higher than the entrance 45.
  • the outside air introduction duct 41 is bent toward the inside air introduction duct 42 at a position higher than the inside air intake 45 of the inside air introduction duct 42, and It has a duct wall 41a extending obliquely across the inside air inlet 45 and extending forward. As shown in FIGS. 11 and 12, the duct wall 41a covers the front portion of the inside air inlet 45 of the inside air introduction duct portion 42 from above. A portion of the outside air introduction duct portion 41 extending forward from the duct wall 41a forms an upper portion 11a of the intake duct 11.
  • the outside air introduction duct 41 includes a flange-like projection 51 that projects rearward above the inside air intake 45 of the inside air introduction duct 42 from the rear surface of the duct wall 41a.
  • the protrusion 51 covers the remaining portion of the inside air intake 45 from above. As shown in FIG. 10, the protrusion 51 is inclined downward toward the rising portion of the outside air introduction duct 41, and the inclined portion covers the inside air intake 45 from the side, that is, from obliquely above. .
  • the distance between the projection 51 and the inside air inlet 45 is as narrow as possible from the viewpoint of preventing foreign matter from entering. If it is desired to prevent the bolt from entering during assembly, it is conceivable to set the interval between the projection 51 and the inside air intake 45 to be smaller than, for example, the diameter of the M6 nut. If the interval is excessively small, the protrusion 51 becomes a ventilation resistance, and the intake of the inside air into the inside air intake 45 is prevented. Therefore, it is preferable to set the distance between the projection 51 and the inside air intake 45 in a range of, for example, 10 to 60 mm in consideration of these problems comprehensively. In the present embodiment, this interval is 40 mm.
  • the passage switching mechanism of the intake duct 11 introduces fresh air into the combustion chamber of the engine 2, the outside air introduction state in which outside air outside the engine room 1 is introduced into the air cleaner 4 by the outside air introduction duct 41, and the inside of the engine room 1. Is switched to the inside air introduction state in which the air, particularly the hot air obtained by the heat storage cover 21, is introduced into the air cleaner 4 by the inside air introduction duct portion 42.
  • the passage switching mechanism includes a first valve 61 and a second valve 62 described later.
  • the intake duct 11 is formed by joining and welding a first duct member 11A made of a synthetic resin and a second duct member 11B made of a synthetic resin at their peripheral edges.
  • the first duct member 11A forms a front portion of the intake duct 11 including the outside air intake 44 of the outside air introduction duct portion 41.
  • the second duct member 11B forms a rear portion of the intake duct 11 including the connection port 46 of the downstream duct portion 43.
  • the outside air introduction duct portion 41 forms an outside air introduction passage 55
  • the inside air introduction duct 42 forms an inside air introduction passage 56.
  • the outside air introduction passage 55 and the inside air introduction passage 56 continue to a downstream introduction passage 57 formed by the downstream duct portion 43.
  • a first valve 61 for opening and closing the outside air introduction passage 55 is provided in the outside air introduction duct 41
  • a second valve 62 for opening and closing the inside air introduction passage 56 is provided in the inside air introduction duct 42.
  • the outside air introduction duct 41 and the inside air introduction duct 42 branch off from the downstream side duct 43 and stand side by side on the left and right.
  • the first valve 61 and the second valve 62 It is arranged at the base end of the rise of each of the introduction duct portion 41 and the inside air introduction duct portion 42. That is, the first valve arrangement portion of the outside air introduction passage 55 and the second valve arrangement portion of the inside air introduction passage 56 are provided in parallel with the partition wall 58 separating the passages 55 and 56 interposed therebetween.
  • the first duct member 11A forms a part of each of the first valve arrangement portion of the outside air introduction passage 55 and the second valve arrangement portion of the inside air introduction passage 56 in the circumferential direction of the passage wall, and the second duct member 11B forms the first duct member 11B. The remaining portion in the circumferential direction of the passage wall is formed.
  • the first valve 61 is a flap type valve
  • the second valve 62 is a butterfly type valve. That is, both valves 61 and 62 are rotary valves that open and close passages by rotation, and are supported by a single rotating shaft 63 extending over both the outside air introduction duct 41 and the inside air introduction duct 42. I have.
  • the two valves 61 and 62 are positioned and supported at a predetermined angle with respect to the rotating shaft 63 so that when one opens, the other closes.
  • the rotating shaft 63 is supported by a second duct member 11B that forms the rear of the intake duct 11, and an actuator 64 that drives the rotating shaft 63 to rotate is also supported by the second duct member 11B. That is, as shown in FIG. 14, the second duct member 11B is provided with shaft support portions 65 and 66 for supporting the rotary shaft 63 by the second duct member 11B alone, and the actuator 64 by the second duct member 11B alone. An actuator supporting portion 67 for supporting is provided.
  • the shaft support portions 65 and 66 are provided on the opposed duct wall of the second duct member 11B on the side of the outside air introduction duct 41 and on the side of the inside air introduction duct 42.
  • the actuator support portion 67 is provided on the outside surface of the second duct member 11B on the side of the outside air introduction duct portion 41.
  • the rotating shaft 63 is supported by the second duct member 11B, the first valve 61 and the second valve 62 are also supported by the second duct member 11B alone.
  • a support hole 71 is provided in the shaft support portion 66 on the side of the inside air introduction duct portion 42, and a bush 72 shown in FIG. Similarly, a support hole 71 (not shown) is provided in the shaft support portion 65 on the outside air introduction duct portion 41 side, and a bush 72 shown in FIG.
  • the rotating shaft 63 is a square (rectangular in section in this example) shaft, and has a cylindrical fitting portion 73-provided on the shaft of each of the first valve 61 and the second valve 62. It is passed through 77.
  • the first valve 61 is provided with fitting portions 73 and 74 whose ends protrude outward in the axial direction from the first valve 61 at two locations on both sides in the axial direction.
  • the second valve 62 is provided with fitting portions 75 and 76 whose ends protrude outward in the axial direction from the second valve 62 at two locations on both axial sides, and a fitting portion 77 at one intermediate location. ing.
  • the outer peripheral surfaces of the fitting portions 73 to 77 of the first valve 61 and the second valve 62 are round, but all the fitting holes are square corresponding to the cross-sectional shape of the rotating shaft 63.
  • the rotary shaft 63 is passed through fitting holes of fitting portions 73 to 77 of the valves 61 and 62, and is supported so that the valves 61 and 62 do not rotate with respect to the rotating shaft 63.
  • the fitting portions 73 and 76 at both ends of the fitting portions 73 to 77 are provided in a state where the rotary shaft 63 is passed through the fitting portions 73 to 77 of the valves 61 and 62. It is fitted and rotatably supported.
  • the rotating shaft 63 is rotatably supported by the bush 72 of the shaft supporting portions 65 and 66 via the fitting portions 73 and 76 of the valves 61 and 62.
  • the axially opposed ends of the first valve 61 and the second valve 62 that are adjacent to each other in the axial direction of the fitting portion 74 and the fitting portion 75 are cut out in a semi-cylindrical shape.
  • the notched portions are the engaging portions 78 and 79.
  • the two engaging portions 78 and 79 engage with each other in the valve rotation direction when the rotary shaft 63 is passed through the fitting portions 73 to 77, and the first valve 61 and the second valve 62 in the valve rotation direction. Regulate relative position.
  • the rotating shaft 63 when the rotating shaft 63 is passed through the fitting portions 73 to 77 of the two valves 61 and 62 in a state where the engaging portions 78 and 79 of the two valves 61 and 62 are engaged with each other,
  • the two valves 61 and 62 are positioned with respect to the rotating shaft 63 such that one of the valves 61 and 62 is closed when the other is opened by the rotation of the rotating shaft 63.
  • the two valves 61 and 62 are positioned so that the valve bodies are shifted by 90 degrees in the rotation direction.
  • Each of the adjacent fitting portions 74 and 75 of the first valve 61 and the second valve 62 has a spacer 81 shown in FIG. Protrusions 82 and 83 projecting laterally are provided.
  • a spacer receiver 85 having a concave portion 84 into which the fitting portions 74 and 75 are rotatably fitted is formed in the partition wall 58 of the second duct member 11B.
  • a fitting groove 86 is formed in the spacer receiver 85.
  • the spacer 81 is formed with a concave portion 87 corresponding to the concave portion 84 of the spacer receiver 85 and a ridge 88 fitted in the fitting groove 86.
  • the length of the spacer 81 in the valve axial direction is equivalent to the distance between the projections 82 and 83 when the two valves 61 and 62 are positioned at the regular positions of the outside air introduction duct 41 and the inside air introduction duct 42. Has been.
  • the spacer 81 is installed in the spacer receiver 85 by fitting the ridge 88 into the fitting groove 86 with the first valve 61 and the second valve 62 set in the second duct member 11B. At this time, as shown in FIG. 17, the projection 82 of the first valve 61 contacts one side of the spacer 81, and the projection 83 of the second valve 62 contacts the opposite side of the spacer 81. is there. When the projections 82 and 83 engage the spacer 81 in the valve axial direction, the positions of the two valves 61 and 62 in the valve axial direction are regulated so as not to interfere with opening and closing.
  • a bush 72 shown in FIG. 15 is fitted into each support hole 71 of the shaft support portions 65 and 66 of the second duct member 11B shown in FIG.
  • the first valve 61 is inserted into the valve installation portion (first valve installation portion) of the second duct member 11B on the side of the outside air introduction duct portion 41.
  • the first valve 61 is moved in the valve axial direction to fit the fitting portion 73 into the bush 72 of the shaft support portion 65.
  • the first valve 61 is positioned at a predetermined rotation angle. That is, in this example, the first valve 61 is rotated so as to hit the passage wall on the back side of the outside air introduction duct portion 41.
  • the second valve 62 is connected to the valve disposition portion (the second valve disposition portion) on the inside air introduction duct portion 42 side of the second duct member 11B. In the section). At this time, the engaging portion 78 of the first valve 61 and the engaging portion 79 of the second valve 62 are engaged. As a result, the two valves 61 and 62 are relatively positioned at a predetermined rotation angle. Then, the second valve 62 is moved in the valve axis direction to fit the fitting portion 76 into the bush 72 of the shaft support portion 66 (see FIG. 15).
  • the spacer 81 is fitted into the spacer receiver 85 so that the projections 82 of the first valve 61 and the projections 83 of the second valve 62 come into contact with both side surfaces of the spacer 81.
  • the positions of the first valve 61 and the second valve 62 in the outside air introduction duct 41 and the inside air introduction duct 42 in the valve axial direction are regulated to predetermined positions.
  • the rotary shaft 63 having the gear 89 connected to the end shown in FIG. 15 is connected to the first valve via the bush 72 of the shaft support 65 from outside the outside air introduction duct 41. 61 and the fitting portions 75 to 77 of the second valve 62.
  • the gear 89 is provided with a stopper 90 shown in FIG. 15, and the stopper 90 abuts on the second duct member 11B to position the rotary shaft 63 in the axial direction.
  • the cap 91, the actuator 64, and the bell mouth 92 shown in FIG. 15 are attached. That is, the cap 91 is fitted from outside to the shaft support portion 66 on the inside air introduction duct portion 42 side.
  • the actuator 64 is attached to the actuator support 67 on the second duct member 11B side by gearing the gear coupled to the output shaft to the gear 89 of the rotating shaft 63.
  • the bell mouth 92 is fitted into the inside air inlet 45 of the inside air introduction duct portion 42.
  • the first duct member 11A and the second duct member 11B may be welded after attaching the cap 91 and the actuator 61 to the second duct member 11B first.
  • the air outside the engine room 1 shown in FIG. 1 enters the air cleaner 12 from the outside air intake 44 of the intake duct 11 through the outside air introduction passage 55 shown in FIG. Outside air is introduced.
  • the air in the engine room 1 enters the air cleaner 12 from the inside air inlet 45 of the intake duct 11 through the inside air introduction passage 56, and the inside of the combustion chamber of the engine 2 has a high temperature inside the engine room 1. Is introduced.
  • the inside air introduction state will be described.
  • the air around the engine 2 is heated by the heat dissipated from the engine 2 and rises, and enters the heat storage cover 21. Since the heat storage cover 21 blocks heat radiation upward (on the bonnet 3 side), heat radiated from the engine 2 is stored inside the heat storage cover 21 using air as a medium. As a result, the temperature of the air inside or below the heat storage cover 21 becomes high.
  • the radiator 6 shown in FIG. 1 functions to prevent heat radiation from the engine 2 to the front, and waste heat (heat taken from the cooling water by heat exchange) released from the radiator 6 is supplied by the radiator fan 8. It is supplied to the engine 2 side. Therefore, the temperature of the air between the engine 2 and the radiator 6 increases.
  • the rear cover portion 23 and the side cover portions 24 and 25 of the heat storage cover 21 prevent the heat from escaping to the rear and side of the engine 2, so that high-temperature air can flow between the engine 2 and the radiator 6 in front of the engine 2. It becomes easy to be stored.
  • the inside air inlet 45 is arranged between the engine 2 and the radiator 6, as shown in FIG. 2, it is advantageous in increasing the temperature of the air taken into the intake duct 11. Further, when the inside air is being introduced, the ventilation to the radiator 6 is blocked by the grill shutter 7 shown in FIG. 1, so that the heat retaining property of the radiator side of the engine 2 is enhanced, which is advantageous for introducing high-temperature air into the combustion chamber. become.
  • the invention relating to the introduction of air into the engine combustion chamber is a technique useful for suppressing a decrease in the temperature of the combustion chamber, and is applicable not only to a lean combustion mode but also to a combustion mode near a stoichiometric air-fuel ratio. It is.
  • the entire opening of the inside air intake 45 of the above-described embodiment faces the inside of the heat storage cover 21 from below, a part of the opening may protrude outside the heat storage cover 21. Since the temperature of the air near the heat storage cover 21 increases due to the effect of the heat storage cover 21, a part of the inside air intake 45 protrudes outside the heat storage cover 21, and the air outside the heat storage cover 21 flows into the intake duct 11. In some cases, high-temperature air can be introduced into the engine combustion chamber.
  • the inside air intake 45 is disposed on the front side of the engine 2, so that the inside air from the inside air intake 45 to the air cleaner 12 is provided.
  • the introduction passage 56 is not long, which is advantageous for introducing high-temperature air into the combustion chamber, and also facilitates the layout of the intake duct 11.
  • the intake duct 11 is connected to the front side edge of the right side cover portion 24, and therefore, compared to a case where the intake duct 11 is arranged outside the side cover portion 24. , Approaching the engine 2. Therefore, the space occupied by the intake system components including the heat storage cover 21 and the intake duct 11 in the engine room 2 is prevented from increasing, and the layout of the heat storage cover 21 and the intake system components in the engine room 2 is facilitated.
  • the intake duct 11 has a function of covering the engine 2 from the right side
  • the right side cover portion 24 can be made smaller accordingly.
  • the engine mount 38 has a function of covering the engine 2 from the left side, so that the left side cover 25 can be made smaller accordingly.
  • the intake duct 11 and the right side cover 24 are connected by the clip 35 (fastening material), the connection is facilitated, and the intake duct 11 can be used for supporting the right side cover 24. This is advantageous in reducing the number of parts and improving the mounting stability of the right side cover 24.
  • the inside air intake 45 of the intake duct 11 is open upward, foreign matter that enters the engine room 1 from the lateral direction or from below is difficult to enter the inside air intake 45, and Damage to the passage switching mechanism including the eleventh second valve 62 can be avoided.
  • the inside air inlet 45 is covered from above with the heat storage cover 21, which is advantageous for the entry of the foreign matter.
  • the inside air inlet 45 of the inside air introduction duct portion 42 is open upward, as shown in FIGS. 11 and 12, the duct wall 41a of the outside air introduction duct portion 41 crosses over the inside air intake 45. Further, the projection 51 projects above the inside air inlet 45. That is, the inside air intake 45 is covered not only by the duct wall 41 a of the outside air intake duct portion 41 but also by the protrusion 45. Therefore, even if the heat storage cover 21 is removed in maintenance or the like, foreign matters such as bolts are blocked by the duct wall 41 a and the projection 51 of the outside air introduction duct 41, so that they can be prevented from entering the inside air intake 45.
  • a passage switching mechanism including valves 61, 62 and the like is provided inside the intake duct 11.
  • the passage switching mechanism, particularly the second valve 62 may be damaged by foreign matter entering the inside of the intake duct 11 from the inside air intake 45. Therefore, the upper portion of the inside air inlet 45 is covered with the outside air introduction duct 41 to prevent foreign matter from entering the inside air inlet 45, so that foreign matter enters the inside of the intake duct 11 and is located inside the intake duct 11. It is possible to prevent the passage switching mechanism (particularly, the second valve 62) from being damaged.
  • the intake duct 11 is formed by welding a first duct member 11A and a second duct member 11B.
  • shaft support portions 65 and 66 for supporting a rotary shaft 63 of a passage switching mechanism, and an actuator.
  • the second duct member 11B is provided with an actuator support 67 for supporting the actuator 64, and the rotary shaft 63 and the actuator 64 are supported by the second duct member 11B alone. Therefore, even if a slight deformation occurs in the joint portion between the two duct members 11 ⁇ / b> A and 11 ⁇ / b> B due to welding, the influence on the support of the rotary shaft 63 and the actuator 64 is small. Therefore, it is possible to avoid the operation failure of the passage switching mechanism.
  • the relative positions of the two valves 61 and 62 in the valve axis direction are regulated by the engagement between the spacers 81 and the projections 82 and 83 provided on the fitting portions 74 and 75 of the two valves 61 and 62. Therefore, as described above, with the two valves 61 and 62 engaged with the engaging portions 78 and 79, the valve arrangement of each of the two valves 61 and 62 can be performed simply by attaching the spacer 81 to the second duct member 11B. The position of the portion in the valve axial direction can be regulated.
  • the engaging portions 74 and 75 of the two valves 61 and 62 are provided with the engaging portions 78 and 79 and the projections 82 and 83, and the spacer 81 to be attached to the second duct member 11B is provided.

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Abstract

エンジンルーム内にエンジンを覆うカバー21と、エンジンルームの外側の新気をエンジンの燃焼室に導入する吸気ダクト11とを備える。カバー21は、エンジンを上方から覆う上面カバー部22と、エンジンを側方から覆う側面カバー部24とを備える。吸気ダクト11は、側面カバー部24と共にエンジンを側方から覆うように、側面カバー部24の側縁に連ねて配置されている。

Description

エンジンの吸気装置
 本発明はエンジンの吸気装置に関する。
 従来より、車両のエンジンルームにおいて、エンジンをカバー部材で覆ってその保温を図ることは知られている。例えば、特許文献1には、エンジンルーム内に、エンジンの上面を覆う上壁部とエンジンの上部の車幅方向の両側面を覆う側壁部とからなるシリンダヘッド側保温カバーを設けることが記載されている。その保温カバーの車両前側はラジエータシュラウドの上端に支持され、車両後側はダッシュパネルに支持されている。また、特許文献1には、シリンダブロックの車両前側の面と車両後側の面と車幅方向の両側面とオイルパンの略全体を覆うシリンダブロック側保温カバーを設けることも記載されている。
特開2017-180210号公報
 エンジンルーム内にエンジンを覆うカバー部材を設けた場合において、エンジンの燃焼室に新気を導く吸気ダクトのレイアウトが問題になる。通常考えられるのは、エアクリーナをカバー部材の外側に突出させ、吸気ダクトをカバー部材の外側に配設してエアクリーナに接続するというものである。特許文献1でもそのような構成が採用されていると認められる。しかし、吸気ダクトをエンジンからカバー部材の外側に離して配設することになるから、エンジンルーム内に吸気ダクトの配設スペースを確保することが難しくなり、また、吸気通路も通常は長くなる。
 そこで、本発明は、上述の如きエンジンを覆うカバーを設けるケースにおいて、吸気ダクト配設のためにエンジンルーム内に確保すべきスペースが外側に広がることを抑え、吸気通路の短縮及び吸気装置の軽量化も図れるようにする。
 本発明は、上記課題を解決するために、吸気ダクトがエンジンを側方から覆うカバーの一部を構成するようにした。
 ここに開示するエンジンの吸気装置は、
 エンジンルームの内側に設けられ、エンジンを覆うカバーと、
 上記エンジンルームの外側の新気をエンジンの燃焼室に導入する吸気ダクトとを備え、
 上記カバーは、上記エンジンを上方から覆う上面カバー部と、上記エンジンを側方から覆う側面カバー部とを備え、
 上記吸気ダクトは、上記側面カバー部と共に上記エンジンを側方から覆うように、上記側面カバー部の側縁に連ねて配置されていることを特徴とする。
 これによれば、吸気ダクトは、側面カバー部の側縁に連ねられているから、側面カバー部の外側に配置される場合に比べて、エンジンに近づくことになる。従って、カバー及び吸気ダクトを含む吸気系部品がエンジンルームに占めるスペースが大きくなることが避けられ、エンジンルームにおけるカバー及び吸気系部品のレイアウトが容易になる。
 また、吸気ダクトをエンジンに近づけることができるから、吸気通路が長くなることが避けられる。吸気ダクトがエンジンを側方から覆う機能を担うから、それだけ側面カバー部を小さくすることができる。このような吸気通路の短縮及び側面カバー部の小型化により、装置の軽量化に有利になる。
 一実施形態では、上記エンジンルームは、車両の前部に設けられ、
 上記エンジンは、前方吸気且つ後方排気のエンジンであり、
 上記吸気ダクトは、上記側面カバー部の前側の側縁に連ねて配置されている。
 前方吸気型のエンジンにおいて、吸気ダクトが側面カバー部の前側に配置されているから、吸気通路を短くする上で有利になる。
 一実施形態では、上記吸気ダクトと上記側面カバー部が締着材で結合されている。これにより、吸気ダクトを側面カバー部の支持に利用することができ、部品点数の削減及び側面カバー部の取付安定性の向上に有利になる。
 一実施形態では、上記締着材は、抜け止めを有するクリップである。従って、側面カバー部と吸気ダクトの結合が容易になる。
 本発明によれば、エンジンルームに、エンジンを上方から覆う上面カバー部と側方から覆う側面カバー部とを備えてなるカバーを設けるケースにおいて、吸気ダクトが側面カバー部と共にエンジンを側方から覆うように該側面カバー部の側縁に連ねて配置されているから、エンジンルームにおけるカバー及び吸気系部品のレイアウトが容易になるとともに、吸気通路の短縮が図れ、さらに、装置の軽量化に有利になる。
図1は、本発明の実施形態に係る吸気装置を備えたエンジンルームの内部においてエンジンが蓄熱カバーに覆われた状態を示す右側面図である。 図2は、エンジンが蓄熱カバーに覆われた状態(但し、上面カバー部を鎖線で記載してカバー内部を表している。)を示す平面図である。 図3は、エンジンが蓄熱カバーに覆われた状態を示す正面図である。 図4は、エンジンが蓄熱カバーに覆われた状態を示す左側面図である。 図5は、吸気ダクト、エアクリーナ及び蓄熱カバーを示す斜視図である。 図6は、蓄熱カバーの上面カバー部を除いた状態で示す、図5と同様の斜視図である。 図7は、蓄熱カバーの上面カバー部及び右側面カバー部と吸気ダクトとを示す右側面図である。 図8は、吸気ダクトと右側面カバーの関係を示す、カバー内側から見た斜視図である。 図9は、吸気ダクトを示す斜め右前側から見た斜視図である。 図10は、吸気ダクトを示す斜め左後側から見た斜視図である。 図11は、吸気ダクトの平面図である。 図12は、図11のXII‐XII線における断面図である。 図13は、吸気ダクトの分解斜視図である。 図14は、吸気ダクトの第2ダクト部材を、通路切換機構を除いた状態で示す斜視図である。 図15は、通路切換機構の分解斜視図である。 図16は、通路切換機構を組立てた状態で示す斜視図である。 図17は、通路切換機構を組立てた状態の一部を示す正面図である。 図18は、通路切換機構を吸気装置に組付ける状態を示す斜視図である。
 以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
 <エンジン及び周辺機器の構成>
 図1は、本実施形態に係るエンジンの吸気装置を備えるエンジンルーム1の内部を示していている。エンジンルーム1は、車両前部において上側に開口する凹部として備えられており、エンジン2及びその周辺機器を収容している。エンジンルーム1の上側の開口は、ボンネット3によって、塞がれている。ボンネット2は、開閉自在のため、必要に応じて、該ボンネット3を開くことで、エンジンルーム1の内部を車両の外側から臨むことができる。
 なお、ここで、「エンジンルーム1の内部」とは、エンジンルーム1の上側の開口をボンネット3を閉じて塞いだときに区画される空間のことをいう。本明細書では、車両の前進後退方向を「前後方向」とし、前進側を「前側」、後退側を「後側」とする。また、車幅方向を「左右方向」とする。また、「右側」及び「左側」は車両を前方から見たときのものである。
 エンジン2は、シリンダブロック4と、その上に載置されるシリンダヘッドとを備えている。シリンダブロック4の下面にはオイルパン5が固定されている。シリンダブロック4の内部には、図示しないが、複数のシリンダが形成されている。すなわち、エンジン2は、多気筒エンジンである。各シリンダ内には、ピストンが摺動自在に内挿されている。ピストンは、コネクティングロッドを介して、クランクシャフトに連結されている。ピストンは、シリンダ及びシリンダヘッドと共に、エンジン2の燃焼室を区画する。
 エンジン2の燃焼室には、新気が吸気ダクト11及びエアクリーナ12を通して導入される。エアクリーナ12は燃焼室に導入する新気に含まれる塵や埃などの異物を取り除く機器である。
 図2は後述する蓄熱カバー21の上面カバー22を外してエンジン2を上から見た図である。
 同図に示すように、新気はエアクリーナ12からスロットルバルブを備えた吸気管13を経て過給機14に導入される。過給機14は、燃焼室に導入する新気の圧力を高める。本例の過給機14は、エンジン2のクランク軸によってベルト駆動される機械式過給機である。なお、電動式の過給機、或いは排気エネルギによって駆動されるターボ過給機を採用してもよい。過給機14を経た新気は図3に示すインタークーラ15によって冷却され、サージタンク及び吸気マニホールドを介して各気筒の燃焼室に導入される。
 図2に示すように、吸気管13からは過給機14をバイパスして新気をサージタンクに導くバイパス管16が分岐している。バイパス管16には、その管路の開口面積を調節するバイパス弁が設けられている。バイパス管16のバイパス弁よりも上流側の部位には、図1に示すEGR管17が接続されている。EGR管17は、排気ガスの一部をEGRガスとして燃焼室に還流させるものであり、EGRガスを冷却するEGRクーラ18を備えている。
 エンジン2の吸気系を構成する吸気ダクト11、エアクリーナ12、吸気管13、過給機14、インタークーラ15、サージタンク及び吸気マニホールドは、エンジン2の前側に配置され、エンジン2の排気系を構成する排気マニホールド及び該排気マニホールドに続く排気管はエンジン2の後側に配置されている。すなわち、当該エンジン2は、前方吸気且つ後方排気のエンジンである。
 <エンジンのカバー構造>
 蓄熱カバー21は、エンジンルーム1に設けられ、エンジン2をその上方から覆うとともに、エンジン2の上部のまわりを囲む。蓄熱カバー21は、エンジン2から放散される熱が空気を媒体としてその内側にたくわえ、上方への放熱を少なくとも一部は遮る。
 ここに、「蓄熱カバーの内側」とは、蓄熱カバーにおけるエンジンを上方から覆う部分の内面よりも下側であって、該蓄熱カバーにおけるエンジンのまわりを少なくとも部分的に囲む部分の内面よりも内側をいう。
 図1に示すように、蓄熱カバー21は、エンジン2を上方から覆う上面カバー部22と、上面カバー部22に連なりエンジン2の上部を後方から覆う後面カバー部23と、上面カバー部22に連なりエンジン2の上部を右側方から覆う右側面カバー部24とを備え、さらに、図4に示すように、上面カバー部22に連なりエンジン2の上部を左側方から覆う左側面カバー部25を備えている。
 エンジン2の前方には、エンジン2の冷却水を空気との熱交換によって冷却するラジエータ6がエンジン2を前方から覆うように配置されている。ラジエータ6の前方には、ラジエータ6への前方からの通風を遮断可能なグリルシャッター7が設けられている。ラジエータ6は、冷却水の熱をエンジン2に向かって放熱するラジエータファン8を背面側に備えている。グリルシャッター7の前方にフロントグリル9が設けられている。
 グリルシャッター7は、複数のフラップ26を上下に間隔をおいて配設したものであり、複数のフラップ26を回動させるアクチュエータを備えている。フラップ26が鎖線で示すように横になると、ラジエータ6への前方からの通風が許容され、フラップ26が実線で示すように縦になると、ラジエータ6への当該通風が遮られる。グリルシャッター7は、後述する吸気ダクト11の通路切換機構の作動によって、エンジン2の燃焼室への新気の導入が内気導入状態になると、フラップ26が縦になってラジエータ6に車両走行風が当たることを抑える。その結果、エンジンルーム1から前方への放熱も抑えられることになる。
 ラジエータ6には、エンジン2からの冷却水を流入させるための冷却水流入ホース27,28(図2及び図4参照)と、温度が低下した冷却水を図4に示すウォータポンプ29に送るための冷却水流出ホース(図1及び図2参照)31が接続されている。
 ここに、蓄熱カバー21は、エンジン2の上部から上方及び周囲への放熱を遮ることによってエンジン2の保温に寄与する。一方、ラジエータ6及びグリルシャッター7はエンジン2から前方への放熱を遮ることによってエンジン2の保温に寄与する。また、ラジエータ6はラジエータファン8によって冷却水の熱をエンジン2に向かって放つことにより、蓄熱カバー21による蓄熱を有利にする。
 (蓄熱カバーの詳細)
 図5に示すように、エアクリーナ12は、車両前方から見て、蓄熱カバー21の右外側に配設されている。吸気ダクト11は、蓄熱カバー21の外側であって、エアクリーナ12の前側に配設されている。
 図1、図4及び図5に示すように、蓄熱カバー21の上面カバー部22は、前方に向かって緩やかに下降傾斜した上壁22aと、上壁22aの両側縁に続く下方へ延びた上部側壁22b,22c(図1,図4参照)とを備えている。上壁22aは、エンジン2の上面を全面にわたって覆うようにエンジン2の上面よりも外側に広がっている。上壁22aの前端部に蓄熱カバー21をラジエータシュラウド20に固定する固定部22dが設けられている。
 図1、図4及び図6に示すように、蓄熱カバー21の後面カバー部23は、エンジン2の上部の後面を覆うように、左右方向に広がった後壁23aと、後壁23aの両側縁各々に続く前方に延びた後部側壁23b,23cとを備えている。後壁23aは、蓄熱カバー21を車両のカウルパネルに固定するための後方へ突出したブラケット23dを備えている。図6に示すように、後壁23aの上端及び後部側壁23b,23cの前端上部に、上面カバー部22との間に隙間を生じないようにするシール32が設けられている。すなわち、上面カバー部22の上壁22a及び上部側壁22b各々の後端縁がシール32に当接する。
 図1及び図7に示すように、蓄熱カバー21の右側面カバー部24は、エンジン2の上部を右側方から後面カバー部23の右側後部側壁と共に覆うように前後方向に広がっている。右側面カバー部24の前端縁は吸気ダクト11より後方に突出した上下方向に延びる突出部33(図7,図10参照)に当接している。図6~図8に示すように、右側面カバー部24の前端縁上端より前方に突出した取付片34が吸気ダクト11の突出部33の上端の取付部33aに、締着材としての抜け止め機能を有するクリップ35によって固定されている。右側面カバー部24の後端縁は後面カバー部23の右側後部側壁23bの前端下部に当接している。
 ここに、吸気ダクト11は、図7に示すように、後述する外気取入口44が右側面カバー部24の上縁と略同じ高さに設けられていて、ダクト全体を側方からみると、外気導入口44から後方に略水平に延びる上部11a、該上部11aに続いて下方に延びる中間部11b、並びに、該中間部11bに続いて後方に延びエアクリーナ12に接続される下部11cを備えた形になっている。図8に示すように、吸気ダクト11の上記突出部33は、該吸気ダクト11の上部11aの後端から中間部11bを経て下部11cまで上下に延びており、この突出部33が図7に示すように上記右側面カバー部24の前側の側縁に接続されている。すなわち、吸気ダクト11は右側面カバー部24の前側の側縁に連なっている。従って、吸気ダクト11は、エンジン2の上部を右側方から右側面カバー部24と共に覆うカバー部材として機能する。
 図7に示すように、右側面カバー部24の上縁にはシール36を介して上面カバー部22の右側上部側壁22bが載置されている。上面カバー部22の右側上部側壁22bの下縁と右側面カバー部24の上縁には、図6及び図8に示すエアクリーナ12からエンジン2に向かって延びたフレキシブル管37を通すための、上下に相対する半円状の切欠き22e,24aが形成されている。フレキシブル管37は先に説明した吸気管13に接続される。
 図4及び図6に示すように、蓄熱カバー21の左側面カバー部25は、エンジン2の上部を左側方から後面カバー部23の左側後部側壁23c及びエンジンマウント38と共に覆うように前後方向に広がっている。すなわち、エンジンマウント38の前後両側に左側面カバー部25と後面カバー部23の左側後部側壁23cが配設されている。従って、エンジンマウント38は、エンジン2の上部を左側方から左側面カバー部25と共に覆うカバー部材として機能する。エンジンマウント38は、その前後の脚部38aが車両のフロントサイドフレームに固定され、上部にエンジン2が支持される。エンジンマウント38は、カバー機能を得る観点から、前後の脚部38a間が塞がれている。
 <吸気ダクトの配置及び構造>
 図9及び図10に示すように、吸気ダクト11は、エンジンルーム1の外側の空気である外気を導入する外気導入ダクト部41と、エンジンルーム1の内部の空気を導入する内気導入ダクト部42とを備え、両ダクト部42,43が1本の下流側ダクト部43に接続された複合ダクトである。
 外気導入ダクト部41の上流端には、前方に向かって開口した横長矩形状の外気取入口44が設けられている。内気導入ダクト部42の上流端には、上方に向かって開口した横長矩形状の内気取入口45が設けられている。下流側ダクト部43の下流端にエアクリーナ12に接続される接続口46が後方に向かって開口している。
 図11に示すように、吸気ダクト11は、外気導入ダクト部41の外気取入口44から後方に延びる上部11aからその両側に突出した取付片47を備えている。下流側ダクト部43の下流端にはエアクリーナ2に接続するためのフランジ48が設けられている。
 吸気ダクト11は、上記取付片47が、図1に示すラジエータシュラウド20の上面に固定されている。これにより、外気導入ダクト部41の外気取入口44がラジエータシュラウド20の上から前方に臨むように設けられている。一方、吸気ダクト11の内気取入口45は、図2に示すように、エンジン2とラジエータ6の間において、蓄熱カバー21の内側に下方から臨むように設けられている。但し、内気取入口45は外気導入ダクト部41と後述の突起部51によって上から覆われている。
 (内気取入口のカバー構造)
 内気導入ダクト部の内気取入口45の一部は外気導入ダクト部41によって上から隙間を存して覆われ、内気取入口45の残部は突起部51によって上から隙間を存して覆われている。以下、このカバー構造を説明する。
 図9に示すように、外気導入ダクト部41と内気導入ダクト部42は、下流側ダクト部43から分岐して左右に並んで立上り、且つ外気導入ダクト部41は内気導入ダクト部42の内気取入口45よりも高く立上っている。
 図10及び図11に示すように、外気導入ダクト部41は、内気導入ダクト部42の内気取入口45よりも高位置において、内気導入ダクト部42側に湾曲して該内気導入ダクト部42の内気取入口45の上方を斜めに横切り前方に延びるダクト壁41aを有する。このダクト壁41aによって、図11及び図12にも示すように、内気導入ダクト部42の内気取入口45の前側部分が上方から覆われた形になっている。外気導入ダクト部41のダクト壁41aから前方に延びた部分が吸気ダクト11の上部11aを形成している。
 外気導入ダクト部41は、上記ダクト壁41aの後面より内気導入ダクト部42の内気取入口45の上方を後方に突出したつば状の突起部51を備えている。この突起部51が内気取入口45の残部を上方から覆っている。図10に示すように、突起部51は、外気導入ダクト部41の立上り部の方に下降傾斜しており、この傾斜部が内気取入口45を側方から、すなわち、斜め上方から覆っている。
 突起部51と内気取込口45との間隔は、可能な限り狭い方が、異物の侵入防止という観点からは有利である。組立時におけるボルトの侵入を防止したければ、突起部51と内気取込口45との間隔を、例えば、M6ナット径よりも小さくなるように設定すること等が考えられる。なお、該間隔を過剰に狭くしすぎると、突起部51が通気抵抗になって内気の内気取込口45への取り込みが妨げられる。従って、突起部51と内気取込口45との間隔は、例えば、10~60mmの範囲において、これら諸問題を総合的に考慮設定することが好ましい。本実施形態では、この間隔を40mmとしている。
 (吸気ダクトの通路切換機構)
 吸気ダクト11の通路切換機構は、エンジン2の燃焼室への新気の導入を、エンジンルーム1の外側の外気を外気導入ダクト部41によってエアクリーナ4に導入する外気導入状態と、エンジンルーム1内の空気、特に蓄熱カバー21によって得られるホットエアを内気導入ダクト部42によってエアクリーナ4に導入する内気導入状態とに切り換えるものである。そのために、当該通路切換機構は、後述する第1バルブ61と第2バルブ62を備えている。
 図13に示すように、吸気ダクト11は、合成樹脂製の第1ダクト部材11Aと合成樹脂製の第2ダクト部材11Bを互いの周縁部において合わせて溶着することによって形成されている。本例では、第1ダクト部材11Aは、外気導入ダクト部41の外気取入口44を含む吸気ダクト11の前部を形成している。第2ダクト部材11Bは、下流側ダクト部43の接続口46を含む吸気ダクト11の後部を形成している。第1ダクト部材11Aと第2ダクト部材11Bを合わせることによって、吸気ダクト11の外気導入ダクト部41、内気導入ダクト部42及び下流側ダクト部43が完成する。
 図13に示すように、外気導入ダクト部41は外気導入通路55を形成し、内気導入ダクト42が内気導入通路56を形成している。外気導入通路55及び内気導入通路56は、下流側ダクト部43によって形成された下流側導入通路57に続いている。外気導入ダクト部41には外気導入通路55を開閉する第1バルブ61が配設され、内気導入ダクト部42には内気導入通路56を開閉する第2バルブ62が配設されている。
 先に説明したように、外気導入ダクト部41と内気導入ダクト部42は下流側ダクト部43から分岐して左右に並んで立上っており、第1バルブ61及び第2バルブ62は、外気導入ダクト部41及び内気導入ダクト部42各々の立上りの基端部に配設されている。すなわち、外気導入通路55の第1バルブ配設部と内気導入通路56の第2バルブ配設部とは、両通路55,56を隔てる隔壁58を挟んで並列状に設けられている。
 第1ダクト部材11Aは、外気導入通路55の第1バルブ配設部と内気導入通路56の第2バルブ配設部各々の通路壁周方向の一部を形成し、第2ダクト部材11Bが当該通路壁周方向の残部を形成している。
 第1バルブ61はフラップ型バルブであり、第2バルブ62はバタフライ型バルブである。すなわち、両バルブ61,62は、いずれも回転によって通路を開閉する回転型バルブであり、外気導入ダクト部41と内気導入ダクト部42の両者に亘って延びる1本の回転シャフト63に支持されている。両バルブ61,62は、一方が開になるとき、他方が閉となるように、回転シャフト63に対して所定の角度に位置決めして支持されている。
 回転シャフト63は、吸気ダクト11の後部を形成する第2ダクト部材11Bに支持され、回転シャフト63を回転駆動するアクチュエータ64も第2ダクト部材11Bに支持されている。すなわち、図14に示すように、第2ダクト部材11Bには、該第2ダクト部材11B単独で回転シャフト63を支持するシャフト支持部65,66と、該第2ダクト部材11B単独でアクチュエータ64を支持するアクチュエータ支持部67とが設けられている。
 本例では、シャフト支持部65,66は第2ダクト部材11Bの相対する外気導入ダクト部41側のダクト壁及び内気導入ダクト部42側のダクト壁に設けられている。アクチュエータ支持部67は第2ダクト部材11Bにおける外気導入ダクト部41側の外側面に設けられている。
 上述の如く、回転シャフト63を第2ダクト部材11Bに支持したことにより、第1バルブ61と第2バルブ62も、第2ダクト部材11Bに該第2ダクト部材11B単独で支持されている。
 図14に示すように、内気導入ダクト部42側のシャフト支持部66には支持孔71が設けられ、該支持孔71に図15に示すブッシュ72が嵌められている。外気導入ダクト部41側のシャフト支持部65にも同様に支持孔71(図示省略)が設けられ、該支持孔71に図15に示すブッシュ72が嵌められている。
 図15に示すように、回転シャフト63は、角形(本例では断面矩形)のシャフトであり、第1バルブ61及び第2バルブ62各々の軸部に設けられた筒状の嵌合部73~77に通されている。第1バルブ61には、軸方向両側の2箇所に端部が第1バルブ61より軸方向外側に突出した嵌合部73,74が設けられている。第2バルブ62には、軸方向両側の2箇所に端部が第2バルブ62より軸方向外側に突出した嵌合部75,76が設けられ、中間の1箇所に嵌合部77が設けられている。
 第1バルブ61及び第2バルブ62の嵌合部73~77の外周面は円いが、各々の嵌合孔は全て回転シャフト63の断面形状に対応する角形である。回転シャフト63が両バルブ61,62の嵌合部73~77の嵌合孔に通されて、両バルブ61,62が回転シャフト63に対して回転しないように支持されている。
 シャフト支持部65,66のブッシュ72には、回転シャフト63がバルブ61,62の嵌合部73~77に通された状態で、嵌合部73~77の両端の嵌合部73,76が嵌められて回転自在に支持されている。換言すれば、回転シャフト63がバルブ61,62の嵌合部73,76を介してシャフト支持部65,66のブッシュ72に回転自在に支持されている。
 第1バルブ61及び第2バルブ62の軸方向に相隣る嵌合部74及び嵌合部75の軸方向に相対する端部は半筒状に切り欠かれた形状になっていて、その切欠き部が係合部78,79になっている。この両係合部78,79は、回転シャフト63が嵌合部73~77に通された状態において、互いにバルブ回転方向において係合し、第1バルブ61と第2バルブ62のバルブ回転方向における相対的な位置を規制する。
 すなわち、図16に示すように、両バルブ61,62の係合部78,79を互いに係合させた状態で、回転シャフト63を両バルブ61,62の嵌合部73~77に通すと、両バルブ61,62は、回転シャフト63の回転によって一方が開になるとき他方が閉となるように、回転シャフト63に対して位置決めされた状態になる。本例の場合、両バルブ61,62はバルブ本体が回転方向に90度ずれた状態に位置決めされる。
 第1バルブ61及び第2バルブ62の上記相隣る嵌合部74及び嵌合部75各々には、両バルブ61,62のバルブ軸方向の位置を図15に示すスペーサ81によって規制するための側方に突出した突起82,83が設けられている。
 以下、具体的に説明する。図14に示すように、第2ダクト部材11Bの隔壁58には、嵌合部74,75が回転自在に嵌まる凹部84を有するスペーサ受け85が形成されている。このスペーサ受け85には嵌合用溝86が形成されている。一方、スペーサ81には、スペーサ受け85の凹部84に対応する凹部87と嵌合用溝86に嵌まる凸条88とが形成されている。スペーサ81は、そのバルブ軸方向の長さが、両バルブ61,62が外気導入ダクト部41及び内気導入ダクト部42の正規位置に位置付けられたときの、突起82,83の間隔に匹敵する寸法にされている。
 スペーサ81は、第1バルブ61及び第2バルブ62が第2ダクト部材11Bにセットされた状態で、凸条88を嵌合用溝86に嵌めることによってスペーサ受け85に設置される。このときに、図17に示すように、スペーサ81の片側に第1バルブ61側の突起82が当接し、スペーサ81の反対側に第2バルブ62側の突起83が当接するようにするものである。両バルブ61,62は、突起82,83がスペーサ81に対してバルブ軸方向において係合することによって、開閉に支障がないようにバルブ軸方向の位置が規制される。
 (吸気ダクトの組立)
 図14に示す第2ダクト部材11Bのシャフト支持部65,66各々の支持孔71に図15に示すブッシュ72を嵌める。
 図18(a)に示すように、第2ダクト部材11Bの外気導入ダクト部41側のバルブ配設部(第1バルブ配設部)に第1バルブ61を入れる。該第1バルブ61をバルブ軸方向に動かして嵌合部73をシャフト支持部65のブッシュ72に嵌める。
 図18(b)に示すように、第1バルブ61を所定の回転角度に位置決めする。すなわち、本例では、第1バルブ61を外気導入ダクト部41の背面側の通路壁に当たるように回転させる。
 図18(c)に示すように、第1バルブ61を上述の如く位置決めした状態で、第2バルブ62を第2ダクト部材11Bの内気導入ダクト部42側のバルブ配設部(第2バルブ配設部)に入れる。このとき、第1バルブ61の係合部78と第2バルブ62の係合部79を係合させる。これにより、両バルブ61,62は、相対的に所定の回転角度に位置決めされた状態になる。そうして、第2バルブ62をバルブ軸方向に動かして嵌合部76をシャフト支持部66のブッシュ72(図15参照)に嵌める。
 図18(d)に示すように、スペーサ81をスペーサ受け85に嵌め込み、スペーサ81の両側面に第1バルブ61の突起82及び第2バルブ62の突起83が当たるようにする。これにより、第1バルブ61及び第2バルブ62の外気導入ダクト部41及び内気導入ダクト部42各々におけるバルブ軸方向の位置が予定の位置に規制された状態になる。
 図18(e)に示すように、図15に示す端部にギヤ89を結合した回転シャフト63を、外気導入ダクト部41の外側から、シャフト支持部65のブッシュ72を介して、第1バルブ61の嵌合部73,74及び第2バルブ62の嵌合部75~77に挿入する。ギヤ89には図15に示すストッパ90が設けられていて、該ストッパ90が第2ダクト部材11Bに当接することにより、回転シャフト63の軸方向の位置決めがなされる。
 しかる後、第1ダクト部材11Aと第2ダクト部材11Bを溶着する。そうして、図15に示すキャップ91、アクチュエータ64及びベルマウス92の取付を行なう。すなわち、キャップ91を内気導入ダクト部42側のシャフト支持部66に外側から嵌める。アクチュエータ64を、その出力軸に結合したギヤを回転シャフト63のギヤ89に歯合させて、第2ダクト部材11B側のアクチュエータ支持部67に取り付ける。ベルマウス92を内気導入ダクト部42の内気取入口45に嵌める。
 なお、先にキャップ91及びアクチュエータ61を第2ダクト部材11Bを取り付けてから、第1ダクト部材11Aと第2ダクト部材11Bを溶着するようにしてもよい。
 <実施形態の利点>
 (エンジン燃焼室への空気の導入について)
 上記実施形態によれば、図13に示すアクチュエータ61による第1バルブ61と第2バルブ62の作動により、吸気ダクト11の外気導入通路55が開き、内気導入通路56が閉じた外気導入状態と、外気導入通路55が閉じ、内気導入通路56が開いた内気導入状態とに切り換えることができる。
 外気導入状態になると、図1に示すエンジンルーム1の外側の空気が吸気ダクト11の外気取入口44から図13等に示す外気導入通路55を通ってエアクリーナ12に入り、エンジン2の燃焼室には外気が導入される。内気導入状態になると、エンジンルーム1内の空気が吸気ダクト11の内気取入口45から内気導入通路56を通ってエアクリーナ12に入り、エンジン2の燃焼室にはエンジンルーム1内の温度が高い内気が導入される。
 上記内気導入状態について説明する。エンジン2のまわりの空気はエンジン2から放散される熱によって暖められて上昇し、蓄熱カバー21の内側に入る。蓄熱カバー21が上方(ボンネット3側)への放熱を遮るため、エンジン2から放散される熱は空気を媒体として蓄熱カバー21の内側にたくわえられることになる。その結果、蓄熱カバー21の内側ないしはその下側の空気は高温になる。
 吸気ダクト11の内気取入口45は蓄熱カバー21の内側に下から臨んでいるため、吸気ダクト11の内気導入通路56には蓄熱カバー21で得られる高温の空気が取り入れられることになる。従って、高温の空気がエアクリーナ12を通ってエンジン2の燃焼室に導入されるため、例えば、リーン燃焼のように大量の空気が必要になるときでも、燃焼室の温度低下が抑制され、エンジン2の燃焼安定性の確保に有利になる。
 上記実施形態では、図1に示すラジエータ6がエンジン2から前方への放熱を妨げる働きをするとともに、ラジエータ6から放たれる廃熱(冷却水から熱交換によって奪われる熱)がラジエータファン8によってエンジン2側に供給される。そのため、エンジン2とラジエータ6の間の空気の温度が高くなる。また、蓄熱カバー21の後面カバー部23及び側面カバー部24,25によってエンジン2の後方及び側方への熱の逃げが抑えられるから、エンジン2とその前方のラジエータ6との間に高温の空気がたくわえられ易くなる。
 そうして、図2に示すように、内気取入口45はエンジン2とラジエータ6の間に配置されているから、吸気ダクト11に取り入れられる空気の温度を高いものにする上で有利になる。さらに、内気導入状態のときは、図1に示すグリルシャッター7によってラジエータ6への通風が遮られることにより、エンジン2のラジエータ側の保温性が高まり、燃焼室への高温の空気の導入に有利になる。
 なお、当該エンジン燃焼室への空気の導入に係る発明は、燃焼室の温度低下の抑制に有用な技術であり、リーン燃焼形態にとどまらず、いわゆる理論空燃比付近での燃焼形態においても適用可能である。
 また、上記実施形態の内気取入口45は、その開口の全体が蓄熱カバー21の内側に下から臨んでいるが、その開口の一部が蓄熱カバー21の外側に食み出ていてもよい。蓄熱カバー21の近傍は蓄熱カバー21の影響で空気の温度が高くなるため、内気取入口45の一部が蓄熱カバー21の外側に食み出ていて蓄熱カバー21の外側の空気が吸気ダクト11に一部取り入れられるケースでも、エンジン燃焼室には高温の空気を導入することができる。
 (吸気ダクトのレイアウト等について)
 上記実施形態によれば、図2に示すように、前方吸気且つ後方排気のエンジン2において、エンジン2の前側に内気取入口45が配置されているから、内気取入口45からエアクリーナ12までの内気導入通路56が長くならず、燃焼室への高温空気の導入に有利になるとともに、吸気ダクト11のレイアウトも容易になる。
 図6~図8に示すように、吸気ダクト11は、右側面カバー部24の前側の側縁に連ねられているから、吸気ダクト11が側面カバー部24の外側に配置される場合に比べて、エンジン2に近づくことになる。従って、蓄熱カバー21及び吸気ダクト11を含む吸気系部品がエンジンルーム2に占めるスペースが大きくなることが避けられ、エンジンルーム2における蓄熱カバー21及び吸気系部品のレイアウトが容易になる。
 また、吸気ダクト11がエンジン2を右側方から覆う機能を担うから、それだけ右側面カバー部24を小さくすることができる。左側面カバー部25に関しても、エンジンマウント38がエンジン2を左側方から覆う機能を担うから、それだけ左側面カバー部25を小さくすることができる。
 上述の内気導入通路56の短縮及び側面カバー部24,25の小型化により、装置の軽量化に有利になる。
 吸気ダクト11と右側面カバー部24がクリップ35(締着材)で結合しているから、当該結合が容易になるとともに、吸気ダクト11を右側面カバー部24の支持に利用することができ、部品点数の削減及び右側面カバー部24の取付安定性の向上に有利になる。
 図9等に示すように、吸気ダクト11の内気取入口45は、上向きに開口しているから、エンジンルーム1に横方向や下方から侵入する異物は内気取入口45には入りにくく、吸気ダクト11の第2バルブ62を含む通路切換機構の損傷が避けられる。特に、上記実施形態では、図2に示すように、内気取入口45は蓄熱カバー21によって上から覆われているから、上記異物の侵入に有利になる。
 一方、内気導入ダクト部42の内気取入口45は、上向きに開口しているものの、図11及び図12に示すように、外気導入ダクト部41のダクト壁41aが内気取入口45の上方を横切り、さらに、突起部51が内気取入口45の上方に張り出している。すなわち、内気取入口45は、外気吸気ダクト部41のダクト壁41aのみならず、さらに、突起部45によって上方を覆われている。従って、メンテナンス等において、蓄熱カバー21を取り外しても、ボルト等の異物は、外気導入ダクト部41のダクト壁41aや突起部51によって遮られるから、内気取入口45に入ることが避けられる。
 さらに、吸気ダクト11の内部にバルブ61,62等からなる通路切換機構が備えられている。通路切換機構、特に第2バルブ62は、内気取入口45から吸気ダクト11の内部に異物が侵入することで、破損してしまうおそれがある。従って、内気取入口45の上方を外気導入ダクト部41で覆い、内気取入口45に異物が入ることを避けることで、吸気ダクト11の内部に異物が侵入し、該吸気ダクト11の内部にある通路切換機構(特に第2バルブ62)が破損することを防ぐことができる。
 (通路切換機構について)
 吸気ダクト11は第1ダクト部材11Aと第2ダクト部材11Bの溶着によって形成されているが、図13に示すように、通路切換機構の回転シャフト63を支持するシャフト支持部65,66と、アクチュエータ64を支持するアクチュエータ支持部67を第2ダクト部材11Bに設け、この回転シャフト63及びアクチュエータ64を当該第2ダクト部材11B単独で支持する構造を採用している。従って、両ダクト部材11A,11Bの溶着に伴ってその合わせ部に多少の変形を生じても、それが回転シャフト63及びアクチュエータ64の支持に与える影響は小さい。よって、通路切換機構の作動不良を招くことが避けられる。
 図15~図17に示すように、通路切換機構を構成する第1バルブ61の嵌合部74と第2バルブ62の嵌合部75を両者の係合部78,79において係合させると、この両バルブ61,62がバルブ回転方向において相対的に位置決めされる。よって、両バルブ61,62を回転シャフト63に組み付ける際の両バルブ61,62のバルブ回転方向の角度設定が容易になる。
 また、両バルブ61,62のバルブ軸方向における相対的な位置は、両バルブ61,62の嵌合部74,75に設けた突起82,83とスペーサ81との係合によって規制される。従って、上述の如く、両バルブ61,62を上記係合部78,79において係合させた状態で、スペーサ81を第2ダクト部材11Bに取り付けるだけで、両バルブ61,62各々のバルブ配設部におけるバルブ軸方向の位置を規制することができる。
 以上のように、上記実施形態によれば、両バルブ61,62の嵌合部74,75に係合部78,79及び突起82,83を設け、第2ダクト部材11Bに取り付けるスペーサ81を設けるという簡単な構成により、両バルブ61,62を各々のバルブ配設部に精度良く組付けることが有利になり、バルブ61,62の作動不良防止に有利になる。
  1 エンジンルーム
  2 エンジン
  3 ボンネット
  4 シリンダブロック
  5 オイルパン
  6 ラジエータ
  7 グリルシャッター
  8 ラジエータファン
 11 吸気ダクト
11A 第1ダクト部材
11B 第2ダクト部材
 12 エアクリーナ
 21 蓄熱カバー
 22 上面カバー部
 23 後面カバー部
 24 右側面カバー部
 25 左側面カバー部
 35 クリップ(締着材)
 41 外気導入ダクト部
41a ダクト壁
 42 内気導入ダクト部
 43 下流側ダクト部
 44 外気取入口
 45 内気取入口
 51 突起部
 55 外気導入通路
 56 内気導入通路
 57 下流側導入通路
 61 第1バルブ
 62 第2バルブ
 63 回転シャフト
 64 アクチュエータ
73~77 嵌合部
78,79 係合部
 81 スペーサ

Claims (4)

  1.  エンジンルームの内側に設けられ、エンジンを覆うカバーと、
     上記エンジンルームの外側の新気をエンジンの燃焼室に導入する吸気ダクトとを備えたエンジンの吸気装置であって、
     上記カバーは、上記エンジンを上方から覆う上面カバー部と、上記エンジンを側方から覆う側面カバー部とを備え、
     上記吸気ダクトは、上記側面カバー部と共に上記エンジンを側方から覆うように、上記側面カバー部の側縁に連ねて配置されていることを特徴とするエンジンの吸気装置。
  2.  請求項1において、
     上記エンジンルームは、車両の前部に設けられ、
     上記エンジンは、前方吸気且つ後方排気のエンジンであり、
     上記吸気ダクトは、上記側面カバー部の前側の側縁に連ねて配置されていることを特徴とするエンジンの吸気装置。
  3.  請求項2において、
     上記吸気ダクトと上記側面カバー部が締着材で結合されていることを特徴とするエンジンの吸気装置。
  4.  請求項3において、
     上記締着材は、抜け止めを有するクリップであることを特徴とするエンジンの吸気装置。
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