(57)【要約】【課題】騒音の発生や、吸気系距離の延長による出力レスポンスの低下を抑制する。【解決手段】過給機により圧縮されてエンジン１に供給される吸気を冷却する水冷式のインタークーラ１００であって、エンジン１のシリンダヘッドカバー１０に内蔵されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
過給機により圧縮されて内燃機関に供給される吸気を冷却するインタークーラであって、
前記内燃機関のシリンダヘッドカバーに内蔵されている
インタークーラ。
【請求項２】
過給機により圧縮されて内燃機関に供給される吸気を冷却する水冷式のインタークーラであって、
前記内燃機関のシリンダヘッドカバーに内蔵されている
インタークーラ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のインタークーラを内蔵し、過給機に接続された上流側吸気管が接続される上流側接続部と、シリンダヘッドの吸気ポートに接続された下流側吸気管が接続される下流側接続部とを備えるシリンダヘッドカバー。
【請求項４】
請求項３に記載のシリンダヘッドカバーを備える過給機付内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インタークーラ、シリンダヘッドカバー及び過給機付内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
過給機付内燃機関用の補機としてのインタークーラは、空冷式の場合には内燃機関の上側や前側に配され、ステーを介してシリンダヘッドカバーやサージタンク等に取り付けられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実公平３−２６２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の過給機付内燃機関では、インタークーラをシリンダヘッドカバー等に取り付けるためのステーやシリンダヘッドカバー等の振動により騒音が発生する可能性がある。また、インタークーラをシリンダヘッドカバーの上方に配置することにより、吸気系距離が長くなることで出力レスポンスが低下する。
【０００５】
以上に鑑み、開示のインタークーラ及びシリンダヘッドカバーは、騒音の発生や、吸気系距離の延長による出力レスポンスの低下を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
開示のインタークーラは、過給機により圧縮されて内燃機関に供給される吸気を冷却するインタークーラであって、前記内燃機関のシリンダヘッドカバーに内蔵されている。
【０００７】
上記インタークーラは、水冷式であってもよい。
【０００８】
また、開示のシリンダヘッドカバーは、上記インタークーラを内蔵し、過給機に接続された上流側吸気管が接続される上流側接続部と、シリンダヘッドの吸気ポートに接続された下流側吸気管が接続される下流側接続部とを備える。
【０００９】
また、開示の過給機付内燃機関は、上記シリンダヘッドカバーを備える。
【発明の効果】
【００１０】
開示のインタークーラ及びシリンダヘッドカバーによれば、騒音の発生や、吸気系距離の延長による出力レスポンスの低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施形態に係るインタークーラを備える過給機付内燃機関を示す側面図である。
【図２】一実施形態に係るシリンダヘッドカバーを示す斜視図である。
【図３】一実施形態に係るシリンダヘッドカバーを示す側断面図である。
【図４】他の実施形態に係るシリンダヘッドカバーを示す斜視図である。
【図５】他の実施形態に係るシリンダヘッドカバーを示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、一実施形態に係るインタークーラ１００を備える過給機付内燃機関（以下、エンジンという）１を示す側面図である。この図に示すように、エンジン１は、シリンダブロック２と、シリンダヘッド３と、シリンダヘッドカバー１０と、インテークマニホールド４と、エキゾーストマニホールド５と、エキゾーストパイプ６と、ターボチャージャ７と、インテークパイプ８と、インタークーラ１００とを備えている。
【００１３】
インタークーラ１００は、シリンダヘッドカバー１０に内蔵された水冷式の熱交換器であり、シリンダヘッドカバー１０には、吸気路と冷却水循環路とが通されている。インタークーラ１００の吸気上流側は、インテークパイプ８を介してターボチャージャ７のコンプレッサ７Ａに接続され、インタークーラ１００の吸気下流側は、インテークマニホールド４を介してシリンダヘッド３の吸気ポートに接続されている。また、ターボチャージャ７のタービン７Ｂは、エキゾーストパイプ６及びエキゾーストマニホールド５を介してシリンダヘッド３の排気ポートに接続されている。
【００１４】
エンジン１では、排気ガスが、エキゾーストマニホールド５とエキゾーストパイプ６とを通過してタービン７Ｂを駆動させ、タービン７Ｂがコンプレッサ７Ａを回転させる。コンプレッサ７Ａの回転により圧縮された空気が、インテークパイプ８とインタークーラ１００とインテークマニホールド４とを通過してシリンダヘッド３の吸気ポートに至る。ここで、コンプレッサ７Ａの回転により圧縮されると共に高温になった空気が、インタークーラ１００により冷却される。
【００１５】
図２は、シリンダヘッドカバー１０を示す斜視図である。この図に示すように、シリンダヘッドカバー１０は、底が開口した矩形の箱体であり、シリンダヘッドカバー１０の上部にインタークーラ１００が一体化されている。
【００１６】
インタークーラ１００は、平面視でＬ字状に形成されており、その長辺がシリンダヘッドカバー１０の長辺に対して平行となり、短辺がシリンダヘッドカバー１０の短辺に対して平行となるように配されている。また、インタークーラ１００の長辺とシリンダヘッドカバー１０の長辺との長さが等しく、インタークーラ１００の短辺とシリンダヘッドカバー１０短辺との長さが等しくなっている。
【００１７】
シリンダヘッドカバー１０の上部には、インタークーラ１００と重ならない矩形状の範囲が存在しており、この範囲にＰＣＶバルブ１１が設けられている。また、シリンダヘッドカバー１０の下部には、カムシャフト等（図示省略）が配されており、その上側に、インタークーラ１００が配されている。
【００１８】
インタークーラ１００は、断面形状が矩形状の二重管構造になっており、内管１０１には、複数のインナーフィン１０２が上下方向に所定間隔で配列され、外管１０３と内管１０１との間は冷却水で満たされている（図３の断面図参照）。インタークーラ１００の内管１０１は、Ｌ字状の空気路を形成しているところ、その上流端は、シリンダヘッドカバー１０の側壁に設けられたダクト１０４を介してインテークパイプ８に接続され、下流端は、シリンダヘッドカバー１０の側壁に設けられたダクト１０６を介してインテークマニホールド４に接続されている。
【００１９】
また、インタークーラ１００の外管１０３と内管１０１との間には、断面形状が矩形環状でＬ字状に延びる水路が形成されているところ、その上流端は、シリンダヘッドカバー１０の側壁に設けられたダクト１０８を介してホース９Ａに接続され、下流端は、シリンダヘッドカバー１０の側壁に設けられたダクト１０９を介してホース９Ｂに接続されている。ホース９Ａ、９Ｂは、ラジエータやウォーターポンプ（共に図示省略）等に接続されている。
【００２０】
外管１０３の下面及び側面には、アルマイト被膜等の断熱被膜が形成されており、エンジン１の燃焼室の熱によるインタークーラ１００の冷却性能の低下が抑制されている。なお、インタークーラ１００の冷却性能を確保するのに断熱被膜を要しないのであれば、断熱被膜は省略できる。また、断熱層を形成する場合には、インタークーラ１００の周囲に空気層を形成したり、さらに空気層を形成する部材の表面に断熱被膜を形成したりしてもよい。
【００２１】
以上説明したように、本実施形態に係るインタークーラ１００は、シリンダヘッドカバー１０に内蔵されている。これによって、インタークーラ１００をシリンダヘッドカバー１０等に取り付けるためのステーが不要となるので、該ステーやシリンダヘッドカバーの振動に起因する騒音の発生を防止できる。
【００２２】
また、インタークーラ１００を水冷式とし、シリンダヘッドカバー１０内に水層を形成したことにより、エンジン１の上方への放射音に対して遮音効果が発揮される。従って、エンジン１の車外騒音を抑制でき、あるいは、エンジンカバーを不要にしたり薄型化したりすることが可能になる。
【００２３】
また、インタークーラ１００を水冷式としたことにより、エンジン１の燃焼室の熱の影響にかかわらず、インタークーラ１００の冷却性能を確保することが容易になる。
【００２４】
また、インタークーラ１００がシリンダヘッドカバー１０内に配されることにより、インタークーラ１００をエンジン１の上方や前後左右に配する場合に比して、コンプレッサ７Ａからインタークーラ１００を経由してシリンダヘッド３の吸気ポートに至る吸気系距離を短縮でき、エンジン１の出力レスポンスを向上できる。
【００２５】
さらに、インタークーラ１００をシリンダヘッドカバー１０と一体化したことにより、エンジン１の構造を簡素化でき、エンジン１の組立の効率を向上できる。
【００２６】
図４は、他の実施形態に係るシリンダヘッドカバー２００の斜視図であり、図５は、シリンダヘッドカバー２００の分解斜視図である。これらの図に示すように、本実施形態に係るシリンダヘッドカバー２００では、インタークーラ１１０がシリンダヘッドカバー２００に対して着脱可能に設けられている。
【００２７】
インタークーラ１１０は、直線状に延びる矩形筒状の二重管構造に形成されており、上述の実施形態と同様に、内管には、複数のインナーフィンが上下方向に所定間隔で配列され、外管と内管との間は冷却水で満たされている。インタークーラ１１０の内管は、直線状の空気路を形成しているところ、その上流端には、インテークパイプ８に接続されるダクト１１４が設けられ、下流端には、インテークマニホールド４に接続されるダクト１１６が設けられている。
【００２８】
シリンダヘッドカバー２００の長手方向一端側（図中奥側）の側壁２００Ａには、ダクト１１６が挿通される開口が形成されている。また、シリンダヘッドカバー２００の長手方向他端側（図中手前側）の側壁２００Ｂには、インタークーラ１１０を挿通可能な矩形状の開口２００Ｃが形成されており、この開口２００Ｃを塞ぐ板材２０２が側壁２００Ｂにボルトで固定されている。この板材２０２には、ダクト１１４が挿通される開口２０２Ａが形成されている。
【００２９】
また、インタークーラ１１０の外管と内管との間には、断面形状が矩形環状で直線状に延びる水路が形成されているところ、その上流端には、ホース９Ａに接続されるダクト１１８が設けられ、下流端には、ホース９Ｂに接続されるダクト１１９が設けられている。シリンダヘッドカバー２００の側壁２００Ａには、ダクト１１８が挿通される開口（図示省略）が形成され、板材２０２には、ダクト１１９が挿通される開口２０２Ｂが形成されている。
【００３０】
シリンダヘッドカバー２００の内部にはガイドレール２０４が設けられており、インタークーラ１１０をガイドレール２０４に沿ってシリンダヘッドカバー２００内に挿入したりシリンダヘッドカバー２００内から抜き出したりすることができる。また、インタークーラ１１０の下流端は、シリンダヘッドカバー２００の側壁２００Ａにボルトで固定され、インタークーラ１１０の上流端は、板材２０２にボルトで固定されている。
【００３１】
本実施形態に係るシリンダヘッドカバー２００では、ダクト１１４、１１６、１１８、１１９からそれぞれインテークパイプ８、インテークマニホールド４、ホース９Ａ、９Ｂを取り外し、インタークーラ１１０と側壁２００Ａとのボルトによる固定を解除し、インタークーラ１１０と板材２０２とのボルトによる固定を解除し、板材２０２を側壁２００Ｂから取り外すことにより、インタークーラ１１０をシリンダヘッドカバー２００から開口２００Ｃを通して抜き出すことができる。
【００３２】
即ち、シリンダヘッドカバー２００をシリンダヘッド３に装着した状態で、インタークーラ１１０をシリンダヘッドカバー２００から取り出すことができ、インタークーラ１１０の整備性を向上できる。
【００３３】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。例えば、上述の実施形態では、水冷式のインタークーラ１００、１１０を例に挙げて本発明を説明したが、本発明は空冷式のインタークーラにも適用できる。
【符号の説明】
【００３４】
１  エンジン、２  シリンダブロック、３  シリンダヘッド、４  インテークマニホールド、５  エキゾーストマニホールド、６  エキゾーストパイプ、７  ターボチャージャ、７Ａ  コンプレッサ、７Ｂ  タービン、８  インテークパイプ、９Ａ  ホース、９Ｂ  ホース、１０  シリンダヘッドカバー、１１  ＰＣＶバルブ、１００  インタークーラ、１０１  内管、１０２  インナーフィン、１０３  外管、１０４  ダクト、１０６  ダクト、１０８  ダクト、１０９  ダクト、１１０  インタークーラ、１１４  ダクト、１１６  ダクト、１１８  ダクト、１１９  ダクト、２００  シリンダヘッドカバー、２００Ａ  側壁、２００Ｂ  側壁、２００Ｃ  開口、２０２  板材、２０２Ａ  開口、２０２Ｂ  開口、２０４  ガイドレール
【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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