(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のバンクの上部に各気筒の吸気ポートが臨まされているとともに上記各バンクの下部に上記各気筒の排気ポートが臨まされた水平対向型のエンジン本体に加圧空気を供給する過給機を、上記排気ポートの直下に配設したことを特徴とする過給機付き水平対向型エンジン。
【請求項２】
上記過給機からの加圧空気を冷却するインタークーラを上記エンジン本体の上部に有し、
上記エンジン本体の後方を経由する吸気管を介して上記過給機と上記インタークーラとを連通させたことを特徴とする請求項１記載の過給機付き水平対向型エンジン。
【請求項３】
上記過給機からの加圧空気を冷却するインタークーラを上記エンジン本体の上部に有し、
上記エンジン本体の前方を経由する吸気管を介して上記過給機と上記インタークーラとを連通させたことを特徴とする請求項１記載の過給機付き水平対向型エンジン。
【請求項４】
上記過給機からの加圧空気を冷却するインタークーラを上記エンジン本体の上部に有し、
複数の上記過給機を上記インタークーラにそれぞれ連通するための複数の吸気管を中途で集合させて上記エンジン本体の上部に配管したことを特徴とする請求項１記載の過給機付き水平対向型エンジン。
【請求項５】
上記過給機からの加圧空気を冷却するインタークーラを、ラジエータに対向させて上記エンジン本体の前部に配設したことを特徴とする請求項１記載の過給機付き水平対向型エンジン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気ガスによって駆動される過給機を備えた水平対向型エンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
水平対向型のエンジンは、クランク軸方向の長さを短く構成することができるため、車載時には、一般に、エンジンルームに縦置き配置される。そして、各気筒の吸気ポートは左右各バンクの上部にそれぞれ臨まされ、排気ポートは左右各バンクの下部にそれぞれ臨まされることが一般的である。
【０００３】
この種の水平対向型エンジンに過給機を適用する場合、例えば特開平５−３０６６２２号公報や実開平７−２５２２９号公報等に開示されているように、過給機は、インタークーラ等とともにエンジン本体の上部後方寄りに配置されることが一般的である。そして、過給機のタービン側には、排気管等を介して各排気ポートが連通され、ブロワ側には、インタークーラ等を介して各吸気ポートが連通される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のように構成された過給機付き水平対向型エンジンにおいて、各排気ポートから過給機まで排気ガスを導くための排気管は、エンジン本体の下部から上方まで引き回されるため、その管路長が長大化する。そして、長大化した排気管が、過給機の動力性能やレスポンス等の更なる向上を図る上で妨げとなる虞がある。
【０００５】
また、各排気ポートから過給機までの管路長が長大化することは、その下流に連通される触媒までの管路長をも長大化させることとなり、エンジンの冷始動時に触媒を早期活性化することが困難となる。すなわち、エンジン本体からの排気ガスは、長大化した排気管路によって、触媒に到達するまでの間に冷やされてしまうため、エンジンの冷始動時に触媒を早期活性化することが困難となる。なお、これに対処し、各排気ポートから触媒までの排気管路の長大化を緩和すべく、触媒を過給機の直下流に配設することも考えられる。しかしながら、このような場合、狭隘なエンジンルーム内の上方に触媒が配設されることとなるため、エンジンルーム内上方における各部材のレイアウトに制限が生じ、例えば、前突時等の衝突ストロークを十分に確保することが困難となる等の虞がある。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、過給機の性能を向上することができるとともに、エンジンの冷始動時に触媒を早期活性化することのできる過給機付き水平対向型エンジンを提供することを目的とする。
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明による過給機付き水平対向型エンジンは、一対のバンクの上部に各気筒の吸気ポートが臨まされているとともに上記各バンクの下部に上記各気筒の排気ポートが臨まされた水平対向型のエンジン本体に加圧空気を供給する過給機を、上記排気ポートの直下に配設したことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２記載の発明による過給機付き水平対向型エンジンは、請求項１記載の発明において、上記過給機からの加圧空気を冷却するインタークーラを上記エンジン本体の上部に有し、上記エンジン本体の後方を経由する吸気管を介して上記過給機と上記インタークーラとを連通させたことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３記載の発明による過給機付き水平対向型エンジンは、請求項１記載の発明において、上記過給機からの加圧空気を冷却するインタークーラを上記エンジン本体の上部に有し、上記エンジン本体の前方を経由する吸気管を介して上記過給機と上記インタークーラとを連通させたことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４記載の発明による過給機付き水平対向型エンジンは、請求項１記載の発明において、上記過給機からの加圧空気を冷却するインタークーラを上記エンジン本体の上部に有し、複数の上記過給機を上記インタークーラにそれぞれ連通するための複数の吸気管を中途で集合させて上記エンジン本体の上部に配管したことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項５記載の発明による過給機付き水平対向型エンジンは、請求項１記載の発明において、上記過給機からの加圧空気を冷却するインタークーラを、ラジエータに対向させて上記エンジン本体の前部に配設したことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１，２は本発明の第１の実施の形態に係わり、図１は過給機付き水平対向型エンジンの車載状態を示す側面図、図２は過給機付き水平対向型エンジンの上面図である。
【００１３】
図１において符号１は車体を示し、車体１の前方が、トーボード２によって、エンジンルーム３と車室４とに区画されている。そして、エンジンルーム３内には、過給機付き水平対向型エンジン２０（本実施の形態においては４気筒エンジン）と、このエンジン２０の出力軸（図示せず）に連結された変速機１０とが縦置き配置で搭載されている。なお、本実施の形態において、変速機１０は、ケース１１内に、トルクコンバータ及び変速機本体とともに、フロントディファレンシャル装置、センターディファレンシャル装置（何れも図示せず）が一体的に収容された所謂トランスアクスル型の自動変速機で構成されている。
【００１４】
図１，２に示すように、過給機付き水平対向型エンジン２０はエンジン本体２１を有し、エンジン本体２１は、クランクケース２２の左右バンク２３，２４に、シリンダヘッド２５，２６が水平に連結されることで、軸方向に短く且つ薄型のエンジン本体に構成されている。エンジン本体２１は、左バンク２３側に図示しない＃２，＃４気筒を、右バンク２４側に図示しない＃１，＃３気筒を有する。そして、各シリンダヘッド２５，２６には、各気筒に対応する吸気ポート２７がそれぞれ上方に臨まされて開口されているとともに、各気筒に対応する排気ポート２８がそれぞれ下方に臨まされて開口されている。
【００１５】
また、各シリンダヘッド２５，２６の直下には、各バンク２３，２４に対応して、各気筒に加圧空気を供給するためのターボ過給機３１，３２がそれぞれ配設されている。そして、左側のターボ過給機３１のタービンハウジング３３には、マニホルドアダプタ３５を介して＃２，＃４気筒の排気ポート２８，２８が連通され、同様に、右側のターボ過給機３２のタービンハウジング３４には、マニホルドアダプタ３６を介して＃１，＃３気筒の排気ポート２８，２８が連通されている。
【００１６】
さらに、各タービンハウジング３３，３４の下流側には、アダプタ３３ａ，３４ａを介して排気管３７，３８がそれぞれ連通されている。排気管３７，３８はエンジン本体２１の後方で集合され、これらの集合部３９の直下流には、触媒４０が介装されている。
【００１７】
また、左右のターボ過給機３１，３２のブロワハウジング４５，４６には、ターボ過給機３１，３２で加圧されて昇温した吸入空気を冷却するためのインタークーラ４９が、吸気管４７，４８を介して連通されている。本実施の形態において、インタークーラ４９は、エンジン本体２１の上部後方寄りに配設されており、インタークーラ４９の上方には冷却風取込用のエアスクープ５０が臨まされている。また、インタークーラ４９の下流側は、スロットルボディ５１及びチャンバ５２を介して各バンク２３，２４の吸気マニホルド５３，５４に連通され、これらが対応する各吸気ポート２７に連通されている。
【００１８】
ここで、各吸気管４７，４８は、エンジン本体２１の後方（具体的にはシリンダヘッド２５，２６の後方）をそれぞれ経由してインタークーラ４９に配管されることで、各ブロワハウジング４５，４６を最短距離でインタークーラ４９に連通するようになっている。
【００１９】
なお、図１に示すように、エンジン本体２１の前部には動弁系のベルトカバー５５が固設され、ベルトカバー５５の前方にはラジエータ５６が対向して配置されている。
【００２０】
このように構成された実施の形態によれば、ターボ過給機３１，３２をエンジン本体２１の下部に配設することにより、各排気ポート２８からターボ過給機３１，３２までの管路長を短縮することができる。すなわち、エンジン本体２１の下部に臨まされた各排気ポート２８とターボ過給機３１，３２とを連通するための長大な排気管等をエンジン本体２１の上方まで引き回す必要がなく、各排気ポート２８からターボ過給機３１，３２（タービンハウジング３３，３４）までの管路長を短縮することができる。
【００２１】
従って、各排気ポート２８から排出される排気ガスのエネルギーをタービン（図示せず）に効率よく伝達することができ、ターボ過給機３１，３２の動力性能やレスポンスの更なる向上を図ることができる。
【００２２】
また、各排気ポート２８から触媒４０までの管路長を短縮することができるので、エンジン２０の冷始動時における触媒４０の早期活性化を実現することができ、排気ガスの浄化性能を向上することができる。この場合、管路長短縮のために触媒４０をエンジンルーム３の上方に配設する必要がないため、エンジンルーム３の上方における前突時の衝突ストロークの確保等が容易となることは勿論である。
【００２３】
ここで、本実施の形態においては、特に、ターボ過給機を各バンク２３，２４に対応する２つのターボ過給機３１，３２に分割し、これらをバンク２３，２４毎の排気ポート２８直下にそれぞれ配設することにより、排気ポート２８からターボ過給機３１，３２までの管路長を飛躍的に短縮することができる。
【００２４】
しかも、ターボ過給機を２つのターボ過給機３１，３２に分割構成することは、各ターボ過給機３１，３２の小型化を実現することができ、ターボ過給機をエンジン本体２１の下部に配設した場合にも、車両の最低地上高を十分に確保することができる。
【００２５】
また、エンジン本体２１の上部後方寄りに配設されたインタークーラ４９と各ターボ過給機３１，３２とを連通する吸気管４７，４８を、エンジン本体２１の後方を経由させてインタークーラ４９に配管することで、各ターボ過給機３１，３２を最短距離でインタークーラ４９に連通することができ、加圧空気を効率よくインタークーラ４９に伝達することができる。
【００２６】
次に、図３，４は本発明の第２の実施の形態に係わり、図３は過給機付き水平対向型エンジンの車載状態を示す側面図、図４は過給機付き水平対向型エンジンの上面図である。なお、本実施の形態において、上述の第１の実施の形態と同様な構成については、同符号を付して説明を省略する。
【００２７】
図３，４に示すように、ターボ過給機３１，３２のブロワハウジング４５，４６は、吸気管６１，６２を介してそれぞれインタークーラ４９に連通されている。
【００２８】
この場合、各吸気管６１，６２は、エンジン本体２１の前方（具体的にはシリンダヘッド２５，２６の前方）をそれぞれ経由して、各ブロワハウジング４５，４６をインタークーラ４９に連通するようになっている。
【００２９】
このような実施の形態によれば、上述の第１の実施の形態と略同様の効果に加え、吸気管６１，６２を、エンジン本体２１の前方を経由させてインタークーラ４９に配管することにより、各吸気管６１，６２へのエンジン本体２１からの熱害を低減してターボ過給機３１，３２による吸入空気の充填効率を向上するという効果を奏する。
【００３０】
次に、図５，６は本発明の第３の実施の形態に係わり、図５は過給機付き水平対向型エンジンの車載状態を示す側面図、図６は過給機付き水平対向型エンジンの上面図である。なお、本実施の形態において、上述の第１の実施の形態と同様な構成については、同符号を付して説明を省略する。
【００３１】
図５，６に示すように、ターボ過給機３１，３２のブロワハウジング４５，４６には、吸気管７１，７２がそれぞれ連通されている。これら吸気管７１，７２の下流側は中途で吸気管７３に集合され、吸気管７３が、エンジン本体２１の側部（本実施の形態においては右側部）において下方から上方に配管された後、インタークーラ４９に連通されている。
【００３２】
このような実施の形態によれば、上述の第１の実施の形態と略同様の効果に加え、各吸気管７１，７２を中途で吸気管７３に集合してエンジン本体２１の下方から上方に配管することにより、エンジンルーム３内において吸気管スペースを省略することができるという効果を奏する。
【００３３】
次に、図７，８は本発明の第４の実施の形態に係わり、図７は過給機付き水平対向型エンジンの車載状態を示す側面図、図８は過給機付き水平対向型エンジンの上面図である。なお、本実施の形態において、上述の第１の実施の形態と同様な構成については、同符号を付して説明を省略する。
【００３４】
図７，８に示すように、インタークーラ４９はラジエータ５６の前面に対向してエンジン本体２１の前部に配設されている。そして、各ターボ過給機３１，３２のブロワハウジング４５，４６は、吸気管８１，８２を介してインタークーラ４９に連通されているとともに、インタークーラ４９の下流側が、スロットルボディ５１及び吸気管８３を介してチャンバ５２に連通されている。
【００３５】
このような実施の形態によれば、上述の第１の実施の形態と略同様の効果に加え、インタークーラ４９をラジエータ５６に対向配置することにより、インタークーラ４９に供給する冷却風の風量を増加させることができ、インタークーラ４９の冷却効率を向上することができるという効果を奏する。
【００３６】
なお、上述の各実施の形態においては、各バンクに対応して２つのターボ過給機を設けた一例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、単一のターボ過給機等をエンジン本体の下部中央に配設して両バンクの排気ポートを連通する構成としてもよく、さらに、２つ以上のターボ過給機等をエンジン本体の下部に適宜配設してもよい。また、過給機としては、上述のターボ過給機に限定されるものではなく、例えばスーパーチャージャ等であってもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、過給機の性能を向上することができるとともに、エンジンの冷始動時に触媒を早期活性化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わり、過給機付き水平対向型エンジンの車載状態を示す側面図
【図２】同上、過給機付き水平対向型エンジンの上面図
【図３】本発明の第２の実施の形態に係わり、過給機付き水平対向型エンジンの車載状態を示す側面図
【図４】同上、過給機付き水平対向型エンジンの上面図
【図５】本発明の第３の実施の形態に係わり、過給機付き水平対向型エンジンの車載状態を示す側面図
【図６】同上、過給機付き水平対向型エンジンの上面図
【図７】本発明の第４の実施の形態に係わり、過給機付き水平対向型エンジンの車載状態を示す側面図
【図８】同上、過給機付き水平対向型エンジンの上面図
【符号の説明】
２０  …  水平対向型エンジン
２１  …  エンジン本体
２３，２４  …  バンク
３１，３２  …  ターボ過給機（過給機）
４７，４８  …  吸気管
４９  …  インタークーラ
５６  …  ラジエータ
６１，６２  …  吸気管
７１，７２  …  吸気管
７３  …  吸気管
８１，８２  …  吸気管
８３  …  吸気管
【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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