(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前方部分のエンジンルームにマウントされ吸入空気を加圧するための過給機を備えたエンジンの上方位置に設置され、車体外からの走行風を受けて前記加圧された吸入空気を冷却するインタークーラーの設置構造において、
前記インタークーラーは前記エンジンの上部にほぼ水平状態で載置され、
前記エンジンの上部とインタークーラー下面との間に配設されてインタークーラー下面側に向かって開口断面積が漸次小さくなってラム圧を増加するラム圧増加用領域と、前記車体最前面部分と前記ラム圧増加用領域との間に配設される連結用領域とを備え前記車体最前面部分から取り入れた走行風を前記車体内でインタークーラーまで導く走行風通路を有し、
前記インタークーラーは前記走行風通路からの走行風を受けて前記加圧された吸入空気を冷却することを特徴とする過給機付きエンジンのインタークーラー設置構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インタークーラーの設置構造、特にターボ付きエンジン、スーパーチャージャー付きエンジン等の過給機付きエンジンに設置されるインタークーラーの設置構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は、従来技術に係る過給機付きエンジンをマウントした自動車の車体前方部分の部材配置説明図、図８は前記車体前方部分の部材配置説明図である。ターボ付きエンジン、スーパーチャージャー付きエンジン等、過給機付きエンジン１０は車体前方部分のエンジンルームにマウントされる。過給機付きエンジン１０の動力出力はトランスミッション１２に伝達され、このトランスミッション１２は図示しない車軸に動力を伝達する。
【０００３】
前記エンジン１０にはターボ、スーパーチャージャー等の過給機１４が連結され、過給機１４はエンジン１０に吸入空気を加圧して供給する。過給機１４には加圧された空気を冷却するインタークーラー１６が連結され、このインタークーラー１６は過給機付きエンジン１０上部に取り付けられる。インタークーラー１６の上側に位置するエンジンフード（ボンネット）１８には一般的にフードスクープ２０と呼ばれる開口部が形成され、フードスクープ２０は自動車の走行中に発生する走行風１００をインタークーラー１６に取り入れる作用を奏する。
【０００４】
なお、過給機付きエンジンのインタークーラー設置構造については、例えば実開昭６２−２７８２６号公報、実開平７−２５２２９号公報にそれぞれ記載がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の過給機付きエンジンのインタークーラー設置構造においては、下記の点の配慮がなされていない。第１に、自動車においては、同一車種において過給機付きエンジン１０を車体にマウントする車両と、過給機１４を伴わない自然吸気エンジンを車体にマウントする車両との２種類の車両が存在するものがある。
【０００６】
過給機付きエンジン１０をマウントする車両には、前述のようにエンジンフード１８にフードスクープ２０が設けられ、取り入れた走行風１００をインタークーラー１６に送るようにしている。一方、自然吸気エンジンをマウントする車両ではインタークーラー１６そのものが搭載されていないので、通常エンジンフード１８にフードスクープ２０は設けられない。このため、同一の車種においてもフードスクープ２０の有無によって２種類のエンジンフード１８の設計開発及び生産を行う必要があり、開発の効率並びに生産効率が悪い。
【０００７】
第２に、過給機付きエンジン１０をマウントした車種においては、実開昭６２−２７８２６号公報にも指摘されるように、エンジンフード１８の表面上を流れる走行風により、空力特性上フードスクープ２０部分に負圧作用が発生する。つまり、フードスクープ２０からインタークーラー１６に充分な走行風１００を取り入れることが困難である。このため、インタークーラー１６において充分なラム圧が得られないので、過給機１４による加圧された吸入空気を充分に冷却できない。
【０００８】
なお、フードスクープ２０を大型化しフードスクープ２０の開口高さを高くして走行風１００を充分に取り入れることが考えられるが、フードスクープ２０の大型化は運転者の視野を妨げることにもなり好ましくない。
【０００９】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は過給機付きエンジンの加圧された吸入空気の冷却効率の向上と併せて車体の開発効率並びに生産効率を向上することのできるインタークーラー設置構造の提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に係る過給機付きエンジンのインタークーラー設置構造は、車体前方部分のエンジンルームにマウントされ吸入空気を加圧するための過給機を備えたエンジンの上方位置に設置され、車体外からの走行風を受けて前記加圧された吸入空気を冷却するインタークーラーの設置構造において、前記インタークーラーは前記エンジンの上部にほぼ水平状態で載置され、前記エンジンの上部とインタークーラー下面との間に配設されてインタークーラー下面側に向かって開口断面積が漸次小さくなってラム圧を増加するラム圧増加用領域と、前記車体最前面部分と前記ラム圧増加用領域との間に配設される連結用領域とを備え前記車体の最前面部分から取り入れた走行風を前記車体内でインタークーラーまで導く走行風通路を有し、前記インタークーラーは前記走行風通路からの走行風を受けて前記加圧された吸入空気を冷却することを特徴とする。
【００１１】
車体最前面部分（例えば、フロントグリル）から走行風を取り入れ、走行風通路を通してインタークーラーに供給される。従って、エンジンフード（ボンネット）のフードスクープ（開口部）をなくすことができるので、過給機付きエンジンをマウントする車体、自然吸気エンジンをマウントする車体の双方に共通のエンジンフードを使用することが可能となる。さらに、車体最前面部分から走行風を取り入れるようにしているので、エンジンフードのフードスクープ部分に見られる負圧作用によるラム圧の低下が生じないので充分なラム圧が得られる。また、過給機付きエンジンの上部に水平状態でインタークーラーを載置することにより、車体前面部分にインタークーラーを配置し過給機付きエンジンを介して過給機に連結する場合に比べて、インタークーラーと過給機との間の連結経路が短くなり、連結経路中の通気抵抗が低減できる。
【００１２】
さらに、エンジンの上部とインタークーラー下面との間に配設されて開口断面積がインタークーラー下面側に向かって漸次小さくなり流入してきた走行風に圧縮力を与えラム圧を増加するラム圧増加用領域と、前記車体最前面部分と前記ラム圧増加用領域との間を連結する連結用領域とにより走行風通路を構成することにより、車体最前面部分から十分なラム圧で取り入れられた走行風は、ラム圧増加領域でさらに圧縮力が与えられラム圧のより一層の増加が図られ、インタークーラーによる冷却効率が向上できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態に係る過給機付きエンジンをマウントした自動車の車体前方部分の概略側面図、図２は前記車体前方部分の概略上面図である。上記図７及び図８で説明した構成要素と同様の要素には同一の符号を付しその説明を省略する。
【００１４】
過給機１４は、エンジン１０の側面部分において、本実施の形態では運転席側に配設されている。過給機１４には加圧された吸入空気を冷却するためにインタークーラー１６が連結され、インタークーラー１６は、エンジン１０の上面とインタークーラー１６の下面（走行風１００の進入側）とを向かい合わせた状態において、エンジン１０の上部に取り付けられている。
【００１５】
このように、インタークーラー１６がエンジン１０のすぐ上にほぼ水平状態で取り付けられていることから、過給機１４との間の連結経路長さが短縮でき、連結経路中の通気抵抗を減少できるので、過給機１４により加圧された吸入空気の冷却効率が向上されている。
【００１６】
前記インタークーラー１６と車体最前面部分を構成するフロントグリル２４との間には走行風通路としてのダクト２２が設けられている。図３はインタークーラー１６及びダクト２２の全体斜視図、図４はダクト２２の一部分（ラム圧増加用ダクト２２ａ）の斜視図である。ダクト２２はラム圧増加用ダクト２２ａ及び連結用ダクト２２ｂで構成され、ラム圧増加用ダクト２２ａは、図１及び図３に示すように、インタークーラー１６の下面に一端側が接続され、過給機付きエンジン１０の上面とインタークーラー１６の下面との間に配設される。
【００１７】
ラム圧増加用ダクト２２ａは、他端側から一端側に向かって（走行風１００が流れる方向に）通路の断面面積が徐々に縮小される形状で成型され、インタークーラー１６に供給される走行風１００のラム圧増加をより高めている。
【００１８】
エンジン１０の上部、すなわちシリンダヘッドの上面には適度な傾斜面を備えており、ラム圧増加用ダクト２２ａはこのシリンダヘッドの傾斜面に適合する形状で形成されている。
【００１９】
一方、連結用ダクト２２ｂは、図３に示すように、筒状に成形され、その一端側はラム圧増加用ダクト２２ａの他端側と適度に離れた位置に配設され、他端側はフロントグリル２４に取り付けられる。連結用ダクト２２ｂの一端側とラム圧増加用ダクト２２ａの他端側との間隔は走行風１００が支障なく流れるように設定される。
【００２０】
前記図１及び図２に示すように、車体前方部分のエンジンルーム上方のエンジンフード（ボンネット）１８のインタークーラー１６に対応する位置には従来のようなフードスクープ２０は配設されていない。
【００２１】
次に、本実施の形態に係るインタークーラー１６による冷却作用について説明する。車両が走行することにより、図１に示すようにフロントグリル２４からダクト２２の連結用ダクト２２ｂ内に走行風１００が取り入れられる。この走行風１００は連結用ダクト２２ｂからラム圧増加用ダクト２２ａに流れ、このラム圧増加用ダクト２２ａからインタークーラー１６に送られる。
【００２２】
ラム圧増加用ダクト２２ａを流れる走行風１００は、ラム圧が高められた状態でインタークーラー１６の下面側からインタークーラー１６の上面側に通過する。この走行風１００の通過でインタークーラー１６が冷却され、この冷却されたインタークーラー１６により過給機１４による過給気が冷却される。インタークーラー１６を通過した走行風１００はエンジンルーム内に排出される。
【００２３】
このように、フロントグリル２４から取り入れられた走行風１００は、ダクト２２を通ってインタークーラー１６に供給されるので、エンジンフード１８のフードスクープ２０はその必要性がなくなる。従って、過給機付きエンジンをマウントする車体、自然吸気エンジンをマウントする車体の双方に対して共通のエンジンフード１８を使用することができる。
【００２４】
更に、車体最前面部分から取り入れることによって、エンジンフード１８のフードスクープ２０部分に見られる負圧作用によるラム圧の低下は発生しないので、充分なラム圧が得られ、インタークーラー１６による過給気の冷却効率が向上する。さらに、エンジン１０の上部にインタークーラー１６を載置することにより、インタークーラー１６と過給機１４との間の連結経路が短くなり、連結経路中の通気抵抗が低減できる。従って、インタークーラー１６による過給気の冷却効率が向上できる。
【００２５】
また、前記ダクト２２がラム圧増加用ダクト２２ａ及び連結用ダクト２２ｂの別々の部品で構成され、連結用ダクト２２ｂを予めフロントグリル２４に取り付けておき、この後エンジン１０、ラム圧増加用ダクト２２ａ及びインタークーラー１６を取り付けるだけで、走行風通路の形成ができるので、車体の組立性が向上する。
【００２６】
次に、第２の実施の形態は、前述の第１の実施の形態に係るインタークーラー設置構造において、ダクトの構成を変えたものである。図５はこの第２の実施の形態に係る設置構造を適用したもので、ダクトはラム圧を増加するラム圧増加用領域３０ａと連結用領域３０ｂとが一体形で構成されている。この一体型ダクト３０はラム圧増加用領域３０ａ部分がインタークーラー１６の下面に取り付けられる。このような構成のインタークーラー設置構造においては、部品点数が削減できるとともに、エンジン１０の上部にダクト３０を介してインタークーラー１６を載置するだけでフロントグリル２４とインタークーラー１６との間が連結でき、車体の組立性が向上できる。
【００２７】
更に、第３の実施の形態は、前述の第１の実施の形態に係るインタークーラー設置構造において、インタークーラー１６の冷却効率を一段と高めるための構成を取ったものである。すなわち、図６に示すように、本実施の形態に係るインタークーラー設置構造は、前記インタークーラー１６の上部に位置するエンジンフード１８に走行風排出口３２を備えている。走行風排口３２は、フロントグリル２４から取り入れインタークーラー１６を通過した走行風１００の一部をエンジンルーム外部（車外）に排出するための排出口である。特に、走行風排出口３２部分においては、エンジンフード１８の表面上を流れる走行風２００によって負圧作用が発生し、その作用によって、インタークーラー１６を通過した走行風１００は積極的に車外に引き出される。
【００２８】
このように構成されるインタークーラー設置構造においては、エンジンフード１８に設けた走行風排出口３２部分で車両走行中に負圧作用を生じるが、インタークーラー１６を通過した走行風１００はその負圧作用により排出され易くなる。したがって、インタークーラー１６に供給される走行風１００のラム圧が増加でき、インタークーラー１６による加圧空気の冷却効率が向上できる。
【００２９】
なお、本発明は上記実施の形態の構成には限定されず、例えば、本発明は、前述の第１の実施の形態に係るインタークーラー設置構造において、インタークーラー１６を若干傾斜させた状態でエンジン１０の上部に載置してもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る過給機付きエンジンのインタークーラー設置構造によれば、過給機付きエンジンの過給気の冷却効率を向上しつつ、車体の開発効率並びに生産性効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るインタークーラー設置構造の用いられた過給機付きエンジンをマウントした自動車の車体前方部分の概略側面図である。
【図２】図１に示した車体前方部分の概略上面図である。
【図３】第１の実施の形態に係るインタークーラー設置構造におけるインタークーラー及びダクトの全体斜視図である。
【図４】図３に示したダクトの一部分の斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るインタークーラー設置構造を適用した過給機付きエンジンをマウントした自動車の車体前方部分の概略側面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係るインタークーラー設置構造を適用した過給機付きエンジンをマウントした自動車の車体前方部分の概略側面図である。
【図７】従来技術に係るインタークーラー設置構造を適用した過給機付きエンジンをマウントした自動車の車体前方部分の概略側面図である。
【図８】図７に示した車体の前方部分の概略上面図である。
【符号の説明】
１０  エンジン
１４  過給機
１６  インタークーラー
１８  エンジンフード
３２  走行風排出口
１００  走行風
２４  フロントグリル
２２、３０  ダクト
２２ａ  ラム圧増加用ダクト
２２ｂ  連結用ダクト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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