(57)【要約】【課題】インタークーラとリザーブタンクとをつなぐホースの長さが短縮され、エンジン振動の増大が抑制される多気筒エンジンの吸気冷却装置を提供する。【解決手段】エンジン幅方向の一方の側面に配置された吸気マニホールド５と、吸気マニホールド５のチャンバ部２５の内部に収容された水冷式のインタークーラ７と、インタークーラ７用の冷却水を放熱するためのラジエータと、インタークーラ７及びラジエータを循環する冷却水を貯留するリザーブタンク７０とを備えた多気筒エンジン１の吸気冷却装置において、リザーブタンク７０を、吸気マニホールド５におけるインタークーラ７の収容部分であるチャンバ部２５の上方で吸気マニホールド５の上に配置する。リザーブタンク７０は、前側部分７０ａと後側部分７０ｂと中間部分７０ｃとによりエンジン側面視で鞍型形状に形成されている。【選択図】図４
2015121152.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン幅方向の一方の側面に配置された吸気マニホールドと、
上記吸気マニホールドの内部に収容された水冷式のインタークーラと、
上記インタークーラ用の冷却水を放熱するためのラジエータと、
上記インタークーラ及び上記ラジエータを循環する冷却水を貯留するリザーブタンクとを備えた多気筒エンジンの吸気冷却装置であって、
上記リザーブタンクが上記吸気マニホールドにおける上記インタークーラの収容部分の上方で上記吸気マニホールドの上に配置されていることを特徴とする多気筒エンジンの吸気冷却装置。
【請求項２】
請求項１に記載の多気筒エンジンの吸気冷却装置において、
上記吸気マニホールドは、
気筒列方向に延び、各気筒に連通する下流分岐管部と、
上記下流分岐管部の下方に位置し、上記下流分岐管部に連通するチャンバ部と、
エンジン幅方向外側に湾曲して上下方向に延び、上記チャンバ部と上記下流分岐管部とを連通する中間吸気管部とを有し、
上記インタークーラは上記チャンバ部に内蔵され、
上記リザーブタンクは、上記中間吸気管部よりも気筒列方向の一方の側で上記中間吸気管部の上端部よりも下方に垂下して上記中間吸気管部の気筒列方向の一方の側の面に隣接する第１部分と、上記中間吸気管部よりも気筒列方向の他方の側で上記中間吸気管部の上端部よりも下方に垂下して上記中間吸気管部の気筒列方向の他方の側の面に隣接する第２部分と、上記中間吸気管部の上端部に位置して上記第１部分と上記第２部分とをこれらの上部で連結する第３部分とを有する、エンジン側面視で鞍型形状に形成されていることを特徴とする多気筒エンジンの吸気冷却装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の多気筒エンジンの吸気冷却装置において、
上記ラジエータで放熱された冷却水を上記インタークーラに導入する導入通路と、
上記導入通路の上記インタークーラ側の端部に一端が接続され、上記リザーブタンクに他端が接続された気体放出通路とが備えられていることを特徴とする多気筒エンジンの吸気冷却装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の多気筒エンジンの吸気冷却装置において、
上記リザーブタンクの内部に、エンジン幅方向に並ぶ複数の気液分離室を画成する隔壁部が気筒列方向に延びて形成されていることを特徴とする多気筒エンジンの吸気冷却装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の多気筒エンジンの吸気冷却装置において、
上記インタークーラで吸気と熱交換された冷却水を上記リザーブタンクに流入させる流入通路と、
上記リザーブタンクで気液分離された冷却水を上記ラジエータに流出させる流出通路とが備えられ、
上記流出通路の上記リザーブタンクとの接続部は上記リザーブタンクの底部に設けられていることを特徴とする多気筒エンジンの吸気冷却装置。
【請求項６】
請求項２から５のいずれか１項に記載の多気筒エンジンの吸気冷却装置において、
上記第１部分を上記下流分岐管部の気筒列方向の一方の側の部分に固定するための第１固定部と、
上記第２部分を上記下流分岐管部の気筒列方向の他方の側の部分に固定するための第２固定部と、
上記第３部分を上記中間吸気管部に固定するための第３固定部と、
ＥＧＲガス導入管の吸気側の端部を上記中間吸気管部に接続するためのＥＧＲ接続部とが備えられ、
上記第３固定部と上記ＥＧＲ接続部とは下流分岐管部側からこの順に隣接して配置され、
上記第３部分の反下流分岐管部側の面は、上記第３部分が上記第３固定部に取り付けられることを許容するように、上記第１部分及び上記第２部分の反下流分岐管部側の面よりも下流分岐管部側に位置し、
上記第３部分は上記第１部分及び上記第２部分よりもエンジン幅方向に細くなっていることを特徴とする多気筒エンジンの吸気冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多気筒エンジンの吸気冷却装置、より詳しくは、水冷式インタークーラの独立冷却水循環システムを備えた多気筒エンジンの吸気冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、内燃機関では、吸気の温度が低いほど単位容積当たりの吸気の質量が増え、充填効率が高くなり、より多くの燃料を燃焼させることが可能となる。そのため、例えば過給機付のエンジン等では、充填効率が高くなるように、過給機で圧縮された空気を冷却するためのインタークーラが搭載される。
【０００３】
例えば、特許文献１には、インタークーラをエンジンの上面に載置することが開示されている。しかし、これではインタークーラがボンネットと干渉する可能性がある。
【０００４】
そこで、特許文献２に開示されるように、インタークーラをエンジン幅方向の一方の側面に配置された吸気マニホールドの内部に収容することが考えられる。これによれば、インタークーラがボンネットと干渉せず、またエンジンルームの省スペース化の点でも有利となる。
【０００５】
インタークーラが水冷式の場合、エンジンにはインタークーラの冷却水循環システムが備えられる。また、そのインタークーラの冷却水循環システムがエンジンの冷却水循環システムとは別の独立した循環システムである場合は、インタークーラの冷却水循環システムにはインタークーラ及びラジエータを循環する冷却水を貯留するリザーブタンクが備えられる。
【０００６】
この点、特許文献１には、リザーブタンクをエンジンの一端側の側面に配置することが開示されている。なお、特許文献２にはリザーブタンクに関する開示がない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特公平３−２４５６６号公報（特に第４図）
【特許文献２】特開２０１３−１４７９５２号公報（特に図１３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
インタークーラを吸気マニホールドの内部に収容した場合に、リザーブタンクをエンジンの一端側に配置すると、インタークーラが相対的に気筒列方向の中央部寄りにあるのに対し、リザーブタンクが気筒列方向の端部にあるので、インタークーラとリザーブタンクとが気筒列方向において離間し、そのため、インタークーラとリザーブタンクとをつなぐホース類の取り廻し長さが長くなるという問題がある。また、リザーブタンクは冷却水を貯留するので、重量物であり、このような重量物がエンジンの一端側にあると、エンジン振動が増大するという問題もある。
【０００９】
本発明は、水冷式インタークーラの独立冷却水循環システムを備えた多気筒エンジンの吸気冷却装置における上記問題に対処しようとするもので、インタークーラとリザーブタンクとをつなぐホース類の取り廻し長さが短縮され、かつ、エンジン振動の増大が抑制される、多気筒エンジンの吸気冷却装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するためのものとして、本発明は、エンジン幅方向の一方の側面に配置された吸気マニホールドと、上記吸気マニホールドの内部に収容された水冷式のインタークーラと、上記インタークーラ用の冷却水を放熱するためのラジエータと、上記インタークーラ及び上記ラジエータを循環する冷却水を貯留するリザーブタンクとを備えた多気筒エンジンの吸気冷却装置であって、上記リザーブタンクが上記吸気マニホールドにおける上記インタークーラの収容部分の上方で上記吸気マニホールドの上に配置されていることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明によれば、インタークーラが吸気マニホールドの内部に収容されている場合に、リザーブタンクが吸気マニホールドにおけるインタークーラの収容部分の上方で吸気マニホールドの上に配置されているから、インタークーラとリザーブタンクとが気筒列方向において近接する。そのため、インタークーラとリザーブタンクとをつなぐホース類の取り廻し長さが短くコンパクトになる。また、重量物であるリザーブタンクが相対的に気筒列方向の中央部寄りに配置されるから、リザーブタンクが気筒列方向においてエンジンの重心に近接する。そのため、エンジン振動の増大も抑制される。
【００１２】
以上により、本発明によれば、インタークーラとリザーブタンクとをつなぐホース類の取り廻し長さが短縮され、かつ、エンジン振動の増大が抑制される、多気筒エンジンの吸気冷却装置が提供される。
【００１３】
本発明においては、上記吸気マニホールドは、気筒列方向に延び、各気筒に連通する下流分岐管部と、上記下流分岐管部の下方に位置し、上記下流分岐管部に連通するチャンバ部と、エンジン幅方向外側に湾曲して上下方向に延び、上記チャンバ部と上記下流分岐管部とを連通する中間吸気管部とを有し、上記インタークーラは上記チャンバ部に内蔵され、上記リザーブタンクは、上記中間吸気管部よりも気筒列方向の一方の側で上記中間吸気管部の上端部よりも下方に垂下して上記中間吸気管部の気筒列方向の一方の側の面に隣接する第１部分と、上記中間吸気管部よりも気筒列方向の他方の側で上記中間吸気管部の上端部よりも下方に垂下して上記中間吸気管部の気筒列方向の他方の側の面に隣接する第２部分と、上記中間吸気管部の上端部に位置して上記第１部分と上記第２部分とをこれらの上部で連結する第３部分とを有する、エンジン側面視で鞍型形状に形成されていることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、リザーブタンクは、相対的に高さの高い第１部分及び第２部分とこれらの間でこれらの上部同士を連結する相対的に高さの低い第３部分とによりエンジン側面視で鞍型形状に形成されている。そして、リザーブタンクは、吸気マニホールドの中間吸気管部の上端部に配置されている。したがって、リザーブタンクは、吸気マニホールドの上に配置されているけれども、その高さが可及的に低くなる。そのため、リザーブタンクとボンネットとの干渉が抑制される。また、第１部分及び第２部分が中間吸気管部の上端部よりも下方に垂下しているため、たとえ第３部分の高さが低くても、リザーブタンク全体の容量が確保される。さらに、リザーブタンクが高さ方向においてエンジンの重心に近接するため、エンジン振動の増大がより一層抑制される。
【００１５】
本発明においては、上記ラジエータで放熱された冷却水を上記インタークーラに導入する導入通路と、上記導入通路の上記インタークーラ側の端部に一端が接続され、上記リザーブタンクに他端が接続された気体放出通路とが備えられていることが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、ラジエータで放熱された冷却水がインタークーラに導入される直前の部分において、冷却水から分離した気体が取り出され、気体放出通路を経由してリザーブタンクに放出される。そのため、いまからインタークーラに導入される冷却水への気体混入が抑制され、水冷式インタークーラの吸気冷却性能が高められる。
【００１７】
なお、この気体放出通路は、インタークーラとリザーブタンクとをつなぐホース類に含まれ、取り廻し長さが短縮されるものに該当する。
【００１８】
本発明においては、上記リザーブタンクの内部に、エンジン幅方向に並ぶ複数の気液分離室を画成する隔壁部が気筒列方向に延びて形成されていることが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、隔壁部によりリザーブタンクの内部にエンジン幅方向に並ぶ複数の気液分離室が画成されるので、リザーブタンクの気液分離性能が高められる。しかも、上記隔壁部がリザーブタンクの剛性を高める補強部材として兼用され得るので、リザーブタンクの構成が簡素化される。
【００２０】
なお、リザーブタンクが上記鞍型形状の場合は、つまりリザーブタンクがエンジン側面視で第３部分でくびれている場合は、リザーブタンクに振動が伝わると、相対的に容量ひいては重量の大きい第１部分及び第２部分が揺れるため、第３部分を節とする撓み変形や捩じれ変形が発生する。その結果、第３部分に応力集中が起こってリザーブタンクが損傷する可能性がある。しかし、その場合に、上記隔壁部が気筒列方向に延びているので、上記のような撓み変形や捩じれ変形に対して第３部分の剛性が高められ、補強され、その結果、リザーブタンクの損傷が抑制される。
【００２１】
本発明においては、上記インタークーラで吸気と熱交換された冷却水を上記リザーブタンクに流入させる流入通路と、上記リザーブタンクで気液分離された冷却水を上記ラジエータに流出させる流出通路とが備えられ、上記流出通路の上記リザーブタンクとの接続部は上記リザーブタンクの底部に設けられていることが好ましい。
【００２２】
この構成によれば、流出通路のリザーブタンクとの接続部がリザーブタンクの底部に設けられているので、リザーブタンク内の冷却水のレベルが低くなった場合でも、リザーブタンクで気液分離され、これからラジエータを経由してインタークーラに導入される冷却水への気体混入が抑制される。そのため、水冷式インタークーラの吸気冷却性能が高められる。
【００２３】
なお、上記流入通路は、インタークーラとリザーブタンクとをつなぐホース類に含まれ、取り廻し長さが短縮されるものに該当する。
【００２４】
本発明においては、上記第１部分を上記下流分岐管部の気筒列方向の一方の側の部分に固定するための第１固定部と、上記第２部分を上記下流分岐管部の気筒列方向の他方の側の部分に固定するための第２固定部と、上記第３部分を上記中間吸気管部に固定するための第３固定部と、ＥＧＲガス導入管の吸気側の端部を上記中間吸気管部に接続するためのＥＧＲ接続部とが備えられ、上記第３固定部と上記ＥＧＲ接続部とは下流分岐管部側からこの順に隣接して配置され、上記第３部分の反下流分岐管部側の面は、上記第３部分が上記第３固定部に取り付けられることを許容するように、上記第１部分及び上記第２部分の反下流分岐管部側の面よりも下流分岐管部側に位置し、上記第３部分は上記第１部分及び上記第２部分よりもエンジン幅方向に細くなっていることが好ましい。
【００２５】
この構成によれば、第１〜第３固定部により、リザーブタンクの第１〜第３部分が、吸気マニホールドの下流分岐管部及び中間吸気管部にそれぞれバランス良く固定される。そのため、リザーブタンクが吸気マニホールドに３点でしっかりと強固に固定される。
【００２６】
また、リザーブタンクの第３部分は、ＥＧＲ接続部との干渉を避けるために、第１部分及び第２部分よりもエンジン幅方向に細くなっている。つまりリザーブタンクがエンジン平面視で第３部分でくびれている。そのため、第３部分は強度がより一層低下している。しかし、リザーブタンクの内部に、複数の気液分離室を画成する隔壁部が気筒列方向に延びて形成されている場合は、上記隔壁部により第３部分の剛性が高められ、補強されるので、第３部分がエンジン幅方向に細くなっていても、リザーブタンクの損傷が抑制される。
【発明の効果】
【００２７】
以上説明したように、本発明は、インタークーラとリザーブタンクとをつなぐホース類の取り廻し長さが短縮され、かつ、エンジン振動の増大が抑制される、多気筒エンジンの吸気冷却装置を提供するので、水冷式インタークーラの独立冷却水循環システムを備えた多気筒エンジンの吸気冷却装置の技術の向上・発展に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態に係る多気筒エンジンの吸気側の概略側面図である。
【図２】上記エンジンの吸気装置を示す模式図である。
【図３】排気装置の図示を略した上記エンジンの前側からの正面図である。
【図４】上記エンジンの吸気側の側面図である。
【図５】上記エンジンに搭載された水冷式インタークーラ及びその周辺部のエンジン前側からの正面図である。
【図６】上記エンジンの吸気マニホールド及びその周辺部の平面図である。
【図７】上記インタークーラの独立冷却水循環システムに備えられたリザーブタンクの側面図である。
【図８】上記リザーブタンクの斜め下方からの斜視図である。
【図９】図７のＩＸ−ＩＸ線による縦断面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線による平断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００３０】
（１）全体構成
図１に示すように、本実施形態に係るエンジン１は、４つの気筒１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ（図２参照）が１列に配置された直列４気筒のディーゼルエンジン、すなわち多気筒エンジンである。エンジン１は、シリンダブロック１ｃと、シリンダブロック１ｃの下部に設けられたオイルパン１ｄと、シリンダブロック１ｃの上面部に組み付けられたシリンダヘッド１ｂと、シリンダヘッド１ｂの上面周縁部に組み付けられたヘッドカバー１ａとを含んで構成されている。エンジン１は、フロントエンジン・フロントドライブタイプの車両に搭載され、４つの気筒１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが車幅方向に配列されるようにエンジンルーム内に横置き配置される。
【００３１】
本実施形態では、車幅方向と気筒列方向（エンジン前後方向）とが一致し、車両前後方向とエンジン幅方向とが一致する（図３参照）。以下、基本的に、特に断り書きがない場合は、「前」は車両前後方向の前（エンジン幅方向の吸気側）、「後」は車両前後方向の後（エンジン幅方向の排気側）、「左」は車幅方向の左（エンジン前後方向の後側）、「右」は車幅方向の右（エンジン前後方向の前側）を指す。
【００３２】
このエンジン１は、前側に吸気装置３が配置され、後側に排気装置（図示略）が配置された、前方吸気・後方排気のエンジンである。エンジン１の吸気側の側面には、吸気装置３の他に、交流電流を発電するオルタネータ４１、インタークーラ７の独立冷却水循環システム用の電動ウォータポンプ５１、及び空調用のエアコンプレッサ６１等の補機が取り付けられている（図３参照）。
【００３３】
吸気装置３は、気筒列方向の中央部に位置する樹脂製の吸気マニホールド５と、吸気マニホールド５の内部に収容されたインタークーラ７と、吸気マニホールド５の上流側（吸気の流れに関していう（以下同様））に設けられた吸気制御弁ユニット９と、吸気制御弁ユニット９と吸気マニホールド５との間に介設されて両者を接続するスペーサ部材１３と、吸気制御弁ユニット９の上流側に接続された吸気ダクト６３とを含む。
【００３４】
図２に示すように、エアダクト（図示略）に接続されたエアクリーナー８１と過給機（ターボチャージャ）９１のコンプレッサ室（図示略）とが吸気ダクト５３によって接続されている。過給機９１と吸気制御弁ユニット９のスロットルボディ１９とが吸気ダクト６３によって接続されている。スロットルボディ１９とインタークーラ７を内部に収容した吸気マニホールド５とがスペーサ部材１３を介して接続されている。後述する吸気マニホールド５の下流分岐管部１５とエンジン１の各気筒１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄに形成された吸気ポート２１とが接続されている。エンジン１の各気筒１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄに形成された排気ポート３１と過給機９１のタービン室（図示略）とが接続されている。吸気ダクト５３と排気ダクト７３との間に、ＥＧＲクーラ８３ａが設けられた還流通路８３が介設されている。吸気マニホールド５と排気ポート３１との間に、ＥＧＲ弁９３ａが設けられたＥＧＲガス導入管９３が介設されている。
【００３５】
この吸気装置３では、エアクリーナー８１で浄化された新気と、排気ダクト７３から還流されてＥＧＲクーラ８３ａで冷却されたＥＧＲガスとが吸気ダクト５３で混合される。混合されたガス（吸気）は、過給機９１のコンプレッサ室に供給されて圧縮される。圧縮された高温の吸気は、吸気ダクト６３を通って吸気制御弁ユニット９に至り、スロットルボディ１９及びスペーサ部材１３を順に通過して、吸気マニホールド５に供給される。吸気マニホールド５の内部でインタークーラ７によって冷却された吸気は、充填効率が高まった状態で、ＥＧＲガス導入管９３によって吸気マニホールド５に導入される排気ガスの一部（ＥＧＲガス）と混合された後、各吸気ポート２１に分配供給される。各気筒１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄで噴射された燃料と共に燃焼した吸気は排気ガスとなり、その一部が排気ポート３１からＥＧＲガス導入管９３を通って吸気マニホールド５に導入される一方、残部は過給機９１のタービン室に供給されてタービン（図示略）を回転させる。そして、その後、排気ダクト７３を通って浄化装置（図示略）で浄化され、大気に排出される。
【００３６】
なお、図１〜図３において、符号７０は、インタークーラ７を収容する吸気マニホールド５の上に配置されたリザーブタンクである。また、図１において、符号１０１〜１０３は、上記リザーブタンク７０を吸気マニホールド５に取り付けて固定するためのボス部である。また、図３において、符号９０は、冷却水を放熱するためエンジン１の前方に配置されたラジエータ９０である。これらについては後述する。
【００３７】
図４に示すように、吸気マニホールド５は、気筒列方向に延び、各気筒１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄに連通する下流分岐管部１５と、この下流分岐管部１５の下方に位置し、下流分岐管部１５に連通するチャンバ部２５と、エンジン幅方向外側（車両前後方向前側）に湾曲して上下方向に延び、これらのチャンバ部２５と下流分岐管部１５とを連通する中間吸気管部４５とを有する。すなわち、吸気の流れに関していうと、チャンバ部２５の下流側に中間吸気管部４５が配置され、中間吸気管部４５の下流側に下流分岐管部１５が配置されている。吸気マニホールド５は、例えばボルト等の適宜の締結具によってエンジン１の吸気側の側面に取り付けられて固定されている。
【００３８】
チャンバ部２５は、吸気マニホールド５において吸気制御弁ユニット９からスペーサ部材１３を介して最初に吸気が供給される部分である。チャンバ部２５は、気筒列方向の中央部に位置し、所定容量の空間部が内部に形成されている。そして、このチャンバ部２５の内部に水冷式のインタークーラ７が収容されている。インタークーラ７は、チャンバ部２５のエンジン前後方向前側（車幅方向右側）の面に形成された開口（図示略）を介してチャンバ部２５の内部に挿入されている（図５参照）。このように、インタークーラ７を吸気マニホールド５のチャンバ部２５の内部に収容することにより、インタークーラ７とボンネット（図示略）との干渉を防ぎ、またエンジンルームの省スペース化を図ることができる。
【００３９】
チャンバ部２５のエンジン幅方向外側（車両前後方向前側）の面に中間吸気管部４５の下端部が接続されている。吸気制御弁ユニット９からスペーサ部材１３を介してチャンバ部２５に供給された吸気は、インタークーラ７を通過して冷却された後、この中間吸気管部４５の下端部に入る。
【００４０】
中間吸気管部４５は、チャンバ部２５のエンジン幅方向外側の面からさらにエンジン幅方向外側に湾曲して上方に延び、その上端部が下流分岐管部１５の気筒列方向の中央部に接続されている。チャンバ部２５から中間吸気管部４５の下端部に入った吸気は、中間吸気管部４５の湾曲に沿って上昇した後、中間吸気管部４５の上端部から下流分岐管部１５の気筒列方向の中央部に入る。
【００４１】
中間吸気管部４５のエンジン幅方向外側の面にＥＧＲガス導入管９３の吸気側の端部が接続されている。より詳しくは、中間吸気管部４５の上記面にフランジ部６５ｃが形成され（図１及び図６参照）、このフランジ部６５ｃにＥＧＲガス導入管９３の吸気側の端部が、例えばボルト等の適宜の締結具によって接続されている。このフランジ部６５ｃは特許請求の範囲の「ＥＧＲ接続部」に相当する。このように、ＥＧＲガス導入管９３を中間吸気管部４５に接続することにより、ＥＧＲガスがインタークーラ７よりも下流側で吸気マニホールド５に導入されるので、ＥＧＲガスに含まれる煤によってインタークーラ７の性能が劣化することが回避される。
【００４２】
下流分岐管部１５は、シリンダブロック１ｂの上端部に位置し、エンジン１の幅方向吸気側（車両前後方向前側）の面に開口する４つの気筒１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの吸気ポート２１を覆うように気筒列方向に延びている。下流分岐管部１５は、吸気を各気筒１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄに分配するための通路が内部に形成されている。下流分岐管部１５は、エンジン幅方向吸気側（車両前後方向前側）に膨出するように形成され、例えばエンジン前後方向前側（車幅方向右側）から見て、略半円形の輪郭形状を有している（図３及び図５参照）。
【００４３】
下流分岐管部１５の気筒列方向の中央部に中間吸気管部４５の上端部が接続されている。この中間吸気管部４５との接続部を境として、下流分岐管部１５は、上記接続部よりもエンジン前後方向前側（車幅方向右側）の部分１５Ｆ（以下単に「前側部分」という）と、エンジン前後方向後側（車幅方向左側）の部分１５Ｒ（同じく「後側部分」という）とに大別される。中間吸気管部４５の上端部から下流分岐管部１５の気筒列方向の中央部に入った吸気は、上記下流分岐管部１５の前側部分１５Ｆと後側部分１５Ｒとに分かれて流れ、吸気ポート２１を介して４つの気筒１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄに分配される。
【００４４】
そして、本実施形態では、この吸気マニホールド５における中間吸気管部４５と下流分岐管部１５との接続部の近傍に、リザーブタンク７０が配置されている。次に、このリザーブタンク７０について詳しく説明する。
【００４５】
（２）リザーブタンク
まず、本実施形態では、上記インタークーラ７は水冷式である。そのため、エンジン１にはインタークーラ７の冷却水循環システムが備えられている。また、そのインタークーラ７の冷却水循環システムは、エンジン１の冷却水循環システムとは別の独立した循環システムである。そのため、インタークーラ７の冷却水循環システムには、インタークーラ７及びインタークーラ７用の冷却水を放熱するためのラジエータ９０（図３参照）を循環する冷却水を貯留するリザーブタンク７０が備えられている。
【００４６】
リザーブタンク７０は、図４及び図６に示すように、インタークーラ７を収容する吸気マニホールド５のチャンバ部２５の上方で吸気マニホールド５の上に配置されている。
【００４７】
より詳しくは、リザーブタンク７０は、図１、図４及び図７に示すように、前側部分７０ａと、後側部分７０ｂと、中間部分７０ｃとで、エンジン幅方向の吸気側から見たときに、鞍型形状に形成されている。これらの前側部分７０ａ、後側部分７０ｂ、及び中間部分７０ｃは特許請求の範囲の「第１部分」、「第２部分」、及び「第３部分」にそれぞれ相当する。
【００４８】
前側部分７０ａは、吸気マニホールド５の中間吸気管部４５よりもエンジン前後方向前側に位置する部分である。前側部分７０ａは、中間吸気管部４５の上端部よりも下方に垂下して中間吸気管部４５のエンジン前後方向前側の面に隣接している。
【００４９】
後側部分７０ｂは、吸気マニホールド５の中間吸気管部４５よりもエンジン前後方向後側に位置する部分である。後側部分７０ｂは、中間吸気管部４５の上端部よりも下方に垂下して中間吸気管部４５のエンジン前後方向後側の面に隣接している。
【００５０】
中間部分７０ｃは、吸気マニホールド５の中間吸気管部４５の上端部に位置する部分である。中間部分７０ｃは、上記前側部分７０ａと上記後側部分７０ｂとをこれらの上部で連結している。
【００５１】
すなわち、リザーブタンク７０の前側部分７０ａ、中間部分７０ｃ、及び後側部分７０ｂは、この順に、エンジン前後方向の前側から気筒列方向に並んでいる。
【００５２】
リザーブタンク７０がこのような鞍型形状であるため、リザーブタンク７０は、図７に示すように、エンジン幅方向の吸気側から見たときに、中間部分７０ｃで上方にくびれている。このくびれている部分を「側面視くびれ部」とし、符号７０ｙを付した。
【００５３】
リザーブタンク７０は、図１及び図６に示すように、３つのボス部１０１〜１０３で吸気マニホールド５に取り付けられて固定されている。
【００５４】
前側ボス部１０１（特許請求の範囲の「第１固定部」に相当）は、リザーブタンク７０の前側部分７０ａを下流分岐管部１５の前側部分１５Ｆに固定するためのボス部である。前側ボス部１０１は、下流分岐管部１５の前側部分１５Ｆのエンジン幅方向外側（車両前後方向前側）の面から上方に立設されている。
【００５５】
後側ボス部１０２（特許請求の範囲の「第２固定部」に相当）は、リザーブタンク７０の後側部分７０ｂを下流分岐管部１５の後側部分１５Ｒに固定するためのボス部である。後側ボス部１０２は、下流分岐管部１５の後側部分１５Ｒのエンジン幅方向外側の面から上方に立設されている。
【００５６】
中間ボス部１０３（特許請求の範囲の「第３固定部」に相当）は、リザーブタンク７０の中間部分７０ｃを中間吸気管部４５に固定するためのボス部である。中間ボス部１０３は、中間吸気管部４５のエンジン幅方向外側の面から上方に立設されている。
【００５７】
リザーブタンク７０には、前側ボス部１０１に対応して前側部分７０ａに第１フランジ７０ｄが外方に突設され、後側ボス部１０２に対応して後側部分７０ｂに第２フランジ７０ｅが外方に突設され、中間ボス部１０３に対応して中間部分７０ｃに第３フランジ７０ｆが形成されている。
【００５８】
上述したように、ＥＧＲガス導入管９３の吸気側の端部を中間吸気管部４５に接続するためのフランジ部６５が中間吸気管部４５のエンジン幅方向外側の面に形成されている。また、上記中間ボス部１０３も、中間吸気管部４５のエンジン幅方向外側の面に形成されている。中間ボス部１０３とフランジ部６５とは下流分岐管部１５側からこの順に隣接して配置されている。中間ボス部１０３とフランジ部６５との干渉を避けて中間部分７０ｃを中間ボス部１０３に取り付けるために、言い換えると、第３フランジ７０ｆを中間ボス部１０３の位置に一致させるために、中間部分７０ｃのエンジン幅方向外側の面は、前側部分７０ａ及び後側部分７０ｂのエンジン幅方向外側の面よりも下流分岐管部１５側に移動している。その結果、中間部分７０ｃは前側部分７０ａ及び後側部分７０ｂよりもエンジン幅方向に細くなっている。
【００５９】
そのため、リザーブタンク７０は、図１０に示すように、平面視で、中間部分７０ｃで後方にくびれている。このくびれている部分を「平面視くびれ部」とし、符号７０ｚを付した。
【００６０】
図３に示すように、エンジン１の前方にラジエータ９０が配置されている。ラジエータ９０で放熱された冷却水は戻り通路６８を介してウォータポンプ５１に戻る。ウォータポンプ５１とインタークーラ７との間に、ラジエータ９０で放熱された冷却水をインタークーラ７に導入する導入通路３７が配設されている。
【００６１】
図５に示すように、導入通路３７のインタークーラ７側の端部３７ａに気体放出通路５７の始端部が接続されている。気体放出通路５７の終端部は、リザーブタンク７０の後側部分７０ｂに突設された接続部５７ａ（図７〜図９参照）に接続されている。
【００６２】
図４に示すように、インタークーラ７とリザーブタンク７０との間に、インタークーラ７で吸気と熱交換された冷却水をリザーブタンク７０に流入させる流入通路４７が配設されている。図５に示すように、流入通路４７の始端部がインタークーラ７に接続され、流入通路４７の終端部は、リザーブタンク７０の後側部分７０ｂに突設された接続部４７ａ（図７〜図１０参照）に接続されている。
【００６３】
図３に示すように、リザーブタンク７０とラジエータ９０との間に、リザーブタンク７０で気液分離された冷却水をラジエータ９０に流出させる流出通路６７が配設されている。流出通路６７の始端部は、リザーブタンク７０の前側部分７０ａに突設された接続部６７ａ（図７〜図１０参照）に接続され、流出通路６７の終端部は、図３に示すように、ラジエータ９０に接続されている。
【００６４】
図７〜図９に示すように、気体放出通路５７のリザーブタンク７０との接続部５７ａは、後側部分７０ｂの底部に設けられ、流入通路４７のリザーブタンク７０との接続部４７ａは、後側部分７０ｂの底部よりも若干上方に設けられ、流出通路６７のリザーブタンク７０との接続部６７ａは、前側部分７０ａの底部に設けられている。
【００６５】
図９及び図１０に示すように、リザーブタンク７０の内部に、２つの隔壁部７０ｇ，７０ｋが形成されている。第１隔壁部７０ｇは、前側部分７０ａ、中間部分７０ｃ、及び後側部分７０に亘って連続して気筒列方向に延びている。第２隔壁部７０ｋは、中間部分７０ｃにおいて、エンジン幅方向に、中間部分７０ｃのエンジン幅方向外側（車両前後方向前側）の面から第１隔壁部７０ｇを若干超える位置まで延び、第１隔壁部７０ｇと交差している。これらの隔壁部７０ｇ，７０ｋにより、リザーブタンク７０の内部には、第１気液分離室７０ｈ、第２気液分離室７０ｉ、及び第３気液分離室７０ｊの３つの気液分離室が画成されている。
【００６６】
第１気液分離室７０ｈと第２気液分離室７０ｉとを仕切る第１隔壁部７０ｇの部分に第１連通口７０ｐが形成され、第２気液分離室７０ｉと第３気液分離室７０ｊとを仕切る第１隔壁部７０ｇの部分に第２連通口７０ｑが形成されている。
【００６７】
以上により、本実施形態に係る水冷式インタークーラ７の独立冷却水循環システムでは、次のような冷却水の循環経路が形成される。すなわち、流入通路４７からリザーブタンク７０の後側部分７０ｂに流入した冷却水は、第１気液分離室７０ｈに入り、その後、第１連通口７０ｐを介して第２気液分離室７０ｉに移動し、さらに第２連通口７０ｑを介して第３気液分離室７０ｊに移動する。冷却水は、この移動の間、各気液分離室７０ｈ，７０ｉ，７０ｊで気液分離される。気液分離された冷却水は、リザーブタンク７０の前側部分７０ａから流出通路６７に流出し、ラジエータ９０に向かう。ラジエータ９０で放熱された冷却水は、戻り通路６８、ウォータポンプ５１、及び導入通路３７を経由してインタークーラ７に導入され、吸気の冷却に用いられる。インタークーラ７で吸気との熱交換により昇温した冷却水は、再び流入通路４７からリザーブタンク７０に流入する。つまり、このような、インタークーラ７、リザーブタンク７０、ラジエータ９０、ウォータポンプ５１、インタークーラ７、…という冷却水の循環経路が形成される。
【００６８】
一方、気体放出通路５７からリザーブタンク７０の後側部分７０ｂに導かれた気体は、図９及び図１０に示すように、接続部５７ａに連続して第１気液分離室７０ｈ内に形成された上方に延びる気体上昇路７０ｒを上昇して、第１気液分離室７０ｈの上部空間に溜まり、第２気液分離室７０ｉの上部空間及び第３気液分離室７０ｊの上部空間に溜まった気体と共に、リザーブタンク７０の天井部に設けられた気体排出口７０ｘ（図７参照）からエンジンルーム内に別途配置されたエンジン１の冷却水循環システムの容量の相対的に大きいサブタンク（図示略）内に排出される。
【００６９】
図９及び図１０に示すように、リザーブタンク７０の底部に、２つのリブ７０ｍ，７０ｎが立設されている。両リブ７０ｍ，７０ｎとも、第１隔壁部７０ｇと平行に気筒列方向に延びている。第１リブ７０ｍは、第２隔壁部７０ｋと交差して第１気液分離室７０ｈと第３気液分離室７０ｊとに亘って位置している。第２リブ７０ｎは、第１リブ７０ｍとの間に第１隔壁部７０ｇを挟んで第２気液分離室７０ｉに位置している。
【００７０】
（３）作用等
本実施形態では、エンジン幅方向の吸気側の側面に配置された吸気マニホールド５と、上記吸気マニホールド５の内部に収容された水冷式のインタークーラ７と、上記インタークーラ７用の冷却水を放熱するためのラジエータ９０と、上記インタークーラ７及び上記ラジエータ９０を循環する冷却水を貯留するリザーブタンク７０とを備えた多気筒エンジン１の吸気冷却装置において、上記リザーブタンク７０が上記吸気マニホールド５における上記インタークーラ７の収容部分の上方で上記吸気マニホールド５の上に配置されている。
【００７１】
この構成によれば、インタークーラ７が吸気マニホールド５の内部に収容されている場合に、リザーブタンク７０が吸気マニホールド５におけるインタークーラ７の収容部分の上方で吸気マニホールド５の上に配置されているから、インタークーラ７とリザーブタンク７０とが気筒列方向において近接する。そのため、インタークーラ７とリザーブタンク７０とをつなぐ気体放出通路５７及び流入通路４７の取り廻し長さが短くコンパクトになる。また、冷却水を貯留するため重量物であるリザーブタンク７０が相対的に気筒列方向の中央部寄りに配置されるから、リザーブタンク７０が気筒列方向においてエンジン１の重心に近接する。そのため、エンジン振動の増大も抑制される。
【００７２】
以上により、本実施形態によれば、インタークーラ７とリザーブタンク７０とをつなぐ気体放出通路５７及び流入通路４７の取り廻し長さが短縮され、かつ、エンジン振動の増大が抑制される、多気筒エンジン１の吸気冷却装置が提供される。
【００７３】
本実施形態においては、上記吸気マニホールド５は、気筒列方向に延び、各気筒１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄに連通する下流分岐管部１５と、上記下流分岐管部１５の下方に位置し、上記下流分岐管部１５に連通するチャンバ部２５と、エンジン幅方向外側（車両前後方向前側）に湾曲して上下方向に延び、上記チャンバ部２５と上記下流分岐管部１５とを連通する中間吸気管部４５とを有する。上記インタークーラ７は上記チャンバ部２５に内蔵されている。上記リザーブタンク７０は、上記中間吸気管部４５よりもエンジン前後方向前側で上記中間吸気管部４５の上端部よりも下方に垂下して上記中間吸気管部４５のエンジン前後方向前側の面に隣接する前側部分７０ａと、上記中間吸気管部４５よりもエンジン前後方向後側で上記中間吸気管部４５の上端部よりも下方に垂下して上記中間吸気管部４５のエンジン前後方向後側の面に隣接する後側部分７０ｂと、上記中間吸気管部４５の上端部に位置して上記前側部分７０ａと上記後側部分７０ｂとをこれらの上部で連結する中間部分７０ｃとを有し、エンジン幅方向の吸気側から見たときに、鞍型形状に形成されている。
【００７４】
この構成によれば、リザーブタンク７０は、相対的に高さの高い前側部分７０ａ及び後側部分７０ｂとこれらの間でこれらの上部同士を連結する相対的に高さの低い中間部分７０ｃとによりエンジン側面視で鞍型形状に形成されている。そして、リザーブタンク７０は、吸気マニホールド５の中間吸気管部４５の上端部に配置されている。したがって、リザーブタンク７０は、吸気マニホールド５の上に配置されているけれども、その高さが可及的に低くなる。そのため、リザーブタンク７０とボンネット（図示略）との干渉が抑制される。また、前側部分７０ａ及び後側部分７０ｂが中間吸気管部４５の上端部よりも下方に垂下しているため、たとえ中間部分７０ｃの高さが低くても、リザーブタンク７０全体の容量が確保される。さらに、リザーブタンク７０が高さ方向においてエンジン１の重心に近接するため、エンジン振動の増大がより一層抑制される。
【００７５】
本実施形態においては、上記ラジエータ９０で放熱された冷却水を上記インタークーラ７に導入する導入通路３７と、上記導入通路３７の上記インタークーラ側の端部３７ａに始端部が接続され、上記リザーブタンク７０に終端部が接続された気体放出通路５７とが備えられている。
【００７６】
この構成によれば、ラジエータ９０で放熱された冷却水がインタークーラ７に導入される直前の部分において、冷却水から分離した気体が取り出され、気体放出通路５７を経由してリザーブタンク７０に放出される。そのため、いまからインタークーラ７に導入される冷却水への気体混入が抑制され、水冷式インタークーラ７の吸気冷却性能が高められる。
【００７７】
本実施形態においては、上記リザーブタンク７０の内部に、３つの気液分離室７０ｈ，７０ｉ，７０ｊを画成する２つの隔壁部７０ｇ，７０ｋが形成され、そのうち、エンジン幅方向に並ぶ第１気液分離室７０ｈと第２気液分離室７０ｉ、及び第３気液分離室７０ｊと第２気液分離室７０ｉを画成する第１隔壁部７０ｇが気筒列方向に延びて形成されている。
【００７８】
この構成によれば、第１隔壁部７０ｇ及び第２隔壁部７０ｋによりリザーブタンク７０の内部に３つの気液分離室７０ｈ，７０ｉ，７０ｊが画成されるので、リザーブタンク７０の気液分離性能が高められる。しかも、これらの第１隔壁部７０ｇ及び第２隔壁部７０ｋがリザーブタンク７０の剛性を高める補強部材として兼用され得るので、リザーブタンク７０の構成が簡素化される。
【００７９】
特に、本実施形態では、リザーブタンク７０が上記のように鞍型形状をしているので、リザーブタンク７０が側面視くびれ部７０ｙを有し、リザーブタンク７０に振動が伝わると、相対的に容量ひいては重量の大きい前側部分７０ａ及び後側部分７０ｂが揺れるため、中間部分７０ｃを節とする撓み変形や捩じれ変形が発生する。その結果、中間部分７０ｃに応力集中が起こってリザーブタンク７０が損傷する可能性がある。しかし、その場合に、エンジン幅方向に並ぶ第１気液分離室７０ｈと第２気液分離室７０ｉ、及び第３気液分離室７０ｊと第２気液分離室７０ｉを画成する第１隔壁部７０ｇが気筒列方向に延びて形成されているので、上記のような撓み変形や捩じれ変形に対して中間部分７０ｃの剛性が高められ、補強され、その結果、リザーブタンク７０の損傷が抑制される。
【００８０】
しかも、本実施形態では、リザーブタンク７０の底部に、第１隔壁部７０ｇを挟んで第１隔壁部７０ｇと平行に気筒列方向に延びる２つのリブ７０ｍ，７０ｎが立設されているので、上記の剛性向上効果、補強効果がより一層高められる。さらに、第１隔壁部７０ｇ及び第１、第２リブ７０ｍ，７０ｎは、いずれもリザーブタンク７０内の冷却水の流れ方向（気筒列方向）に沿って延びているので、通水抵抗にならず、リザーブタンク７０通水抵抗を大きくしない（これらと交差する第２隔壁部７０ｋは面積が相対的に小さく設定されている）。
【００８１】
本実施形態においては、上記インタークーラ７で吸気と熱交換された冷却水を上記リザーブタンク７０に流入させる流入通路４７と、上記リザーブタンク７０で気液分離された冷却水を上記ラジエータ９０に流出させる流出通路６７とが備えられ、上記流出通路６７の上記リザーブタンク７０との接続部６７ａは上記リザーブタンク７０の底部に設けられている。
【００８２】
この構成によれば、流出通路６７のリザーブタンク７０との接続部６７ａがリザーブタンク７０の底部に設けられているので、リザーブタンク７０内の冷却水のレベルが低くなった場合でも、リザーブタンク７０で気液分離され、これからラジエータ９０を経由してインタークーラ７に導入される冷却水への気体混入が抑制される。そのため、水冷式インタークーラ７の吸気冷却性能が高められる。
【００８３】
本実施形態においては、リザーブタンク７０の上記前側部分７０ａを上記下流分岐管部１５のエンジン前後方向の前側部分１５Ｆに固定するための前側ボス部１０１と、リザーブタンク７０の上記後側部分７０ｂを上記下流分岐管部１５のエンジン前後方向の後側部分１５Ｒに固定するための後側ボス部１０２と、リザーブタンク７０の上記中間部分７０ｃを上記中間吸気管部４５に固定するための中間ボス部１０３とが備えられている。さらに、ＥＧＲガス導入管９３の吸気側の端部を上記中間吸気管部４５に接続するためのフランジ部６５ｃが備えられている。上記中間ボス部１０３と上記フランジ部６５ｃとは下流分岐管部１５側からこの順に隣接して配置されている。上記中間部分７０ｃの反下流分岐管部１５側の面は、上記中間部分７０ｃが上記中間ボス部１０３に取り付けられることを許容するように、上記前側部分７０ａ及び上記後側部分７０ｂの反下流分岐管部１５側の面よりも下流分岐管部１５側に位置している。その結果、上記中間部分７０ｃは上記前側部分７０ａ及び上記後側部分７０ｂよりもエンジン幅方向に細くなっている。
【００８４】
この構成によれば、前側ボス部１０１、後側ボス部１０２、及び中間ボス部１０３により、リザーブタンク７０の前側部分７０ａ、後側部分７０ｂ、及び中間部分７０ｃが、吸気マニホールド５の下流分岐管部１５及び中間吸気管部４５にそれぞれバランス良く固定される。そのため、リザーブタンク７０が吸気マニホールド５に３点でしっかりと強固に固定される。
【００８５】
また、リザーブタンク７０の中間部分７０ｃは、ＥＧＲガス導入管９３の吸気側の端部を中間吸気管部４５に接続するためのフランジ部６５ｃとの干渉を避けるために、前側部分７０ａ及び後側部分７０ｂよりもエンジン幅方向に細くなっているので、リザーブタンク７０が平面視くびれ部７０ｚを有し、そのため、中間部分７０ｃは強度がより一層低下している。しかし、リザーブタンク７０の内部に、気液分離室７０ｈ，７０ｉ，７０ｊを画成する第１隔壁部７０ｇが気筒列方向に延びて形成されているので、この第１隔壁部７０ｇにより中間部分７０ｃの剛性が高められ、補強され、その結果、中間部分７０ｃがエンジン幅方向に細くなっていても、リザーブタンク７０の損傷が抑制される。
【００８６】
なお、上記実施形態では、本発明をディーゼルエンジンに適用したが、これに限らず、ガソリンエンジンに適用してもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１      多気筒エンジン（４気筒エンジン）
５      吸気マニホールド
７      水冷式インタークーラ
１５    下流分岐管部
２５    チャンバ部
３７    導入通路
３７ａ  導入通路のインタークーラ側の端部
４５    中間吸気管部
４７    流入通路
５７    気体放出通路
６５ｃ  ＥＧＲ接続部（フランジ部）
６７    流出通路
６７ａ  流出通路のリザーブタンクとの接続部
７０    リザーブタンク
７０ａ  第１部分（前側部分）
７０ｂ  第２部分（後側部分）
７０ｃ  第３部分（中間部分）
７０ｇ  第１隔壁部
７０ｈ  第１気液分離室
７０ｉ  第２気液分離室
７０ｊ  第３気液分離室
７０ｋ  第２隔壁部
９０    ラジエータ
９３    ＥＧＲガス導入管
１０１  第１固定部（前側ボス部）
１０２  第２固定部（後側ボス部）
１０３  第３固定部（中間ボス部）
【図１】
2015121152.tif 000003
【図２】
2015121152.tif 000004
【図３】
2015121152.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2015121152.tif 000008
【図７】
2015121152.tif 000009
【図８】
2015121152.tif 000010
【図９】
2015121152.tif 000011
【図１０】
2015121152.tif 000012