説明

エンジンの吸気構造

【課題】吸気ダクトへのダストの流入を低減させるエンジンの吸気構造を提供することを目的とする。
【解決手段】車体外方に開口し、空気を取り込む取込口(2)と、車体内側に配置され、前記取込口(2)から取り込まれた空気をエンジンに供給する吸気ダクト(3)と、前記取込口(2)と前記吸気ダクト(3)との間に位置し、前記取込口(2)から取り込まれた空気の流れ方向を遮る遮流部(40)と、その遮流部(40)に対して所定角度をもって形成され、遮流部(40)で流れが遮られた空気を整流通路(421〜424)を介して吸気ダクト側に流入させる整流部(41)と、を含むエアーガイド(4)と、を有する、ことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、エンジンの吸気構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、フェンダー内吸気方式の場合、フェンダー内空間において上方に開口した吸気ダクトから空気を取り込んでいる(特に特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2008−57528号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、従来のエンジンの吸気構造では、空気に含まれるダストが吸気ダクトに吸い込まれてしまい、特に砂漠地域等を走行する車両においてエアクリーナの早期目詰まりを招きエンジンが出力低下する虞がある。
【0005】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、吸気ダクトへのダストの流入を低減させるエンジンの吸気構造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】
【0006】
本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。
【0007】
本発明は、車体外方に開口し、空気を取り込む取込口(2)と、車体内側に配置され、前記取込口(2)から取り込まれた空気をエンジンに供給する吸気ダクト(3)と、前記取込口(2)と前記吸気ダクト(3)との間に位置し、前記取込口(2)から取り込まれた空気の流れ方向を遮る遮流部(40)と、その遮流部(40)に対して所定角度をもって形成され、遮流部(40)で流れが遮られた空気を整流通路(421〜424)を介して吸気ダクト側に流入させる整流部(41)と、を含むエアーガイド(4)と、を有する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、車体外方に開口する取込口と吸気ダクトとの間にエアーガイドを設ける。そして取込口から取り込まれた空気が多くのダストを含んだまま吸気ダクトに流れ込まないように、エアーガイドには遮流部と整流部とが設けられる。遮流部は取り込まれた空気の流れ方向を遮り、遮流部と所定角度をもって形成される整流部は遮流部で流れが遮られた空気を整流通路を介して取り込む。そして整流部から取り込まれた空気は整流部に向けて開口する吸気ダクトへと流れる。このように構成したので、取込口から取り込まれた空気は遮流部によって迂回流路を流れる間に減速される。そして遮流部と所定角度をもって形成される整流部で、空気は流れ方向を大きく変えられる。よって空気の流速は大幅に減速される。このように迂回と流れ方向の転換によって空気は減速され、吸気ダクトに到達するまでに空気中のダストが分離される。よって吸気ダクトに流入するダスト量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】第1実施形態のエンジンの吸気構造を示す図である。
【図2】第1実施形態のエアーガイドを示す図である。
【図3】第1実施形態のエンジンの吸気構造を示す断面図である。
【図4】第1実施形態のダスト排出通路を示す図である。
【図5】第1実施形態のエンジンの吸気構造の作用を示す図である。
【図6】第2実施形態のエアーガイドを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下では図面等を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
【0011】
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態のエンジンの吸気構造1を示す図であり、車体を左側面から見てフェンダー外板の図示を省略した図である。
【0012】
エンジンの吸気構造1は、フェンダー内吸気方式の吸気構造である。フェンダー内吸気方式とは、外気がフェンダーとボデーとの間の空間を経由して吸気ダクトに取り込まれる吸気方式である。エンジンの吸気構造1は、取込口2と、吸気ダクト3と、これらを結ぶ空気の流路100の途中に位置するエアーガイド4と、を有する。
【0013】
取込口2は、図1では図示を省略するフェンダー7に開口して、かつフードリッジインシュレーター5の前方に設けられる。取込口2は、車体外面に沿って流れる外気をフェンダー7内に取り込む。
【0014】
吸気ダクト3は、フェンダー7の内側であって、取込口2の下方で、フロントタイヤをカバーするフェンダーライナー6の上に設けられる。吸気ダクト3の開口部3aは、車体後方に向かって開口する。開口部3aの断面は車両側面からみて垂直に設けられる。吸気ダクト3には、図示しないフェンダーと、エンジンルームとフェンダー内空間とを仕切るフードリッジ、並びにフードリッジインシュレーター5と、フェンダーライナー6で形成されるフェンダー内空間に導かれた空気が流入する。
【0015】
従来は取込口2から取り込まれた空気が、最短流路を通って下方の吸気ダクト3の開口部3aに流入されていた。本発明では、空気の流路100に通気抵抗を付与するエアーガイド4を取込口2と吸気ダクト3との間に配置する。そしてエアーガイド4によって空気の流れに抵抗を与えて流速を低減させて、空気中に含まれるダストを分離する。
【0016】
エアーガイド4は、取込口2の下方で、取込口2と吸気ダクト3との間に設けられる。エアーガイド4は、取込口2から流路100に取り込まれた空気の流れ方向を遮るように配置される。エアーガイド4は車体に対して、上方に面する遮流部40と、後方に面する整流部41と、整流部41と一体化される整流通路421〜424と、を含む。エアーガイド4は後述するように、車体内側の側面は図示を省略するフードリッジに固定され、車体外側の側面は側方シール部43を介してフェンダー7の内面に当接される。
【0017】
遮流部40は、エアーガイド4の上面に設けられる。遮流部40は、取込口2から取り込まれた空気の流れ方向を遮るように、流れ方向に対して垂直に配置される。遮流部40は、開口部3aを含む吸気ダクト3の一部を上方から覆う。遮流部40は、空気の流路を迂回させて流速を低減させる。
【0018】
整流部41は、遮流部40の後方端部において90度垂下して設けられる。整流部41は、吸気ダクト3の開口部3aと平行に設けられ、その下端はフェンダーライナー6と所定の間隔をもって配置される。所定の間隔は、整流部41を通過したあとに空気から分離されるダストがフェンダーライナー6に沿って落ちていくことが可能で、吸気ダクト3側へ空気が流れるときに整流部41を通るように、すなわち整流部41の下方の空間から流入する空気を少なくするよう設定される。整流部41には互いに平行で複数の整流通路421〜424が貫通して設けられる。遮流部40で流れ方向が遮られた空気は、整流部41を貫通するように整流通路421〜424を通って吸気ダクト3へ取り込まれる。
【0019】
整流通路421〜424は、整流部41を挟んで吸気ダクト3とは反対側に設けられる。ここで図2を参照して整流通路421〜424について説明する。図2は、第1実施形態のエアーガイド4を示す斜視図であり、図2(A)は上方から見下ろした様子を示し、図2(B)は下方から見上げた様子を示す。
【0020】
整流通路421〜424は、それぞれ入口421a〜424aと出口411a〜414aとを有する。代表して整流通路421で説明すると、整流通路421の端部はそれぞれ入口421aと出口411aとである。入口421aは下方に開口する。出口411aは整流部41に開口する孔である。また入口421aは出口411aよりも下に配置される。入口421aと出口411aとの開口面が成す角度は略90度である。整流通路421は整流部41に対して庇のような形状である。他の整流通路422〜424も同様の構成であるので同様の符号を付して説明を省略する。整流通路421〜424は、遮流部40からの空気の流路方向を大きく変更する。そして空気の流速を低減させる。
【0021】
なお整流通路424の入口424aは、一部斜め後方に開口する形状である。整流通路424は整流部41の最下部に位置しているので、入口424aの開口形状を他の入口421a〜423aと同様に設けると上方の遮流部40から流れてくる空気を取り込みづらい。そこで入口424aは、一部後方にも開口して空気を取り込みやすくする。また入口421a〜424aは、これらの開口面積の合計が吸気ダクトの開口部3aの面積よりも大きくなるように設定される。入口421a〜424aと出口411a〜414aとの大きさはそれぞれ略同じである。
【0022】
図1において側方シール部43は、遮流部40及び整流部41の側面に沿って連続して設けられる。側方シール部43の外縁はL字形状である。本実施形態では外縁のL字に沿って、シール44a及び44bが設けられる。シール44aは、遮流部40に沿って前後方向に設けられる。シール44bは、整流部41に沿って上下方向に設けられる。シール44aとシール44bとは、連続して設けられる。
【0023】
ここで図3を参照してシール44a及び44bについて説明する。図3は、第1実施形態のエンジンの吸気構造1を示す断面図である。図3(A)はシール44aと吸気ダクト3とを通る横断面図であり、図3(B)はシール44bを通る横断面図である。
【0024】
シール44a及び44bは、側方シール部43の外縁とフェンダー7との間に設けられ、両者間をシールする。シール44aは、上方の取込口2から取り込まれた空気がエアーガイド4で流れを遮られずに側方シール部43とフェンダー7との隙間を通って吸気ダクト3へと流れるのを防止する。シール44bは、空気が整流通路421〜424を通らずに側方シール部43とフェンダー7との隙間を通って吸気ダクト3へ流れるのを防止する。
【0025】
また本実施形態では、フェンダー7の下端でホイールハウス後端に、エアーガイド4によって空気中から分離したダストを外部に排出するダスト排出通路8が設けられる。図4は、第1実施形態のダスト排出通路8を示す図である。図4(A)は、車体の側面図であり、前述した吸気構造1はA部分の構造である。図4(B)は、図4(A)のB部分の断面の拡大図である。
【0026】
ダスト排出通路8は、エアーガイド4の下方であって、フェンダーライナー6及びフェンダー7の下面と平行に設けられる。ダスト排出通路8の入口81は、フェンダー7内に設けられる。ダスト排出通路8の出口82は、車外下方に開口する。そして入口81は出口82よりも前方に設けられる。さらに入口81と出口82とは互いの開口面が直交して設けられる。また、ダスト排出通路8は、水抜き口と共用される。
【0027】
ダスト排出通路8は、取込口2から取り込まれる空気から分離されたダストを車外へ排出させる。ダストは前方の入口81からダスト排出通路8を通って、後方の出口82から車外へと排出される。このとき走行中に路面から巻き上げられる砂等が出口82から入ってダスト排出通路8を逆流しようとしても、車両の走行方向について入口81は出口82の前方に配置されるので後から前に向かって進まなくてはならない。走行中は前から後へと空気の抵抗(流れ)が生じるので、これに逆らってダスト排出通路8を逆流するのは困難である。よってダスト排出通路8は、分離されたダストをスムーズに車外へ排出する一方、車外からのダストの流入を防止する。
【0028】
次に作用について図5を参照して説明する。図5は、第1実施形態のエンジンの吸気構造1の作用を示す図である。図中の実線矢印は空気の流れを示し、点線矢印はダストの流れを示す。
【0029】
取込口2から取り込まれた空気は下方向へ流れる。そして空気はエアーガイド4の遮流部40で流れ方向を遮られ、遮流部40の面に沿うように迂回して、エアーガイド4とフードリッジインシュレーター5との間の空間Aに流れ込む。空間Aの空気はエアーガイド4の整流通路421〜424を通ってエアーガイド4と吸気ダクト3との間の空間Bに流れる。このとき整流通路421〜424は下から上へ昇るように設けられているので、空気の流れは入口421a〜424a付近で方向を大きく転換される。このとき空気の流速は、迂回と流れ方向の転換によって大幅に減速される。そして空気の流れ方向が重力に逆らう向きに変えられるので、空気中に含まれるダストは自重の重さによって空気中から分離されて下へ落下する。さらに整流通路421〜424を通過する間にも空気中のダストは分離され、出口411a〜414aを通り抜けた付近においても下へ落下する。こうして空間Bの空気は、多くのダストが除かれた状態となって、吸気ダクト3へと流れる。また下へ落下したダストは、空間A及び空間Bの下方の、エアーガイド4とフェンダーライナー6との隙間、フードリッジインシュレーター5とフェンダーライナー6との隙間を経て、フェンダー下端に設けられたダスト排出通路8を通って車外へ排出される。
【0030】
本実施形態によれば、車体に開口する取込口2と吸気ダクト3の開口部3aとの間にエアーガイド4を設ける。そして取り込まれた空気が多くのダストを含んだまま吸気ダクト3に流入しないように、エアーガイド4の遮流部40が設けられる。空気は、遮流部40によって流れ方向を遮られ迂回して空間Aへと流れることになるので、この間に流速が低減される。またエアーダクト3の整流部41は遮流部40と略90度に垂下して設けられる。空間Aに辿り着いた空気は整流部41に設けられる整流通路421〜424を通って空間Bへと流れる。整流部41と遮流部40とは略90度を成すので、空間Aに流れてきて整流部41に向かう空気は流れ方向を大きく転換される。これによりさらに空気の流速が低減される。空気の流速が低減されると、空気中のダストは重量が重いので空気から分離されて落下する。よって吸気ダクト3に吸入される空気中に含まれるダストが低減される。
【0031】
そして整流通路421〜424の入口421a〜424aを下方に開口して出口411a〜414aよりも下に設ける。この構成により空気の流れは下から上へと重力に逆らう方向となるので、さらに空気の流速が低減され、ダストの分離効果も大きくなる。
【0032】
また整流通路421〜424の入口421a〜424aの合計面積を吸気ダクト3の開口部3aの面積よりも大きくする。そして出口411a〜414aの合計面積は入口421a〜424aと略同じとする。これにより通気抵抗の悪化を防ぐことができる。さらに整流部41は吸気ダクト3の開口部3aに向かって設けられるので、空間Bの空気は直線方向にスムーズに流れることができる。
【0033】
さらにエアーガイド4の側面に遮流部40と整流部41とに沿ってフェンダー7の内面と対峙する側方シール部43を設けて、側方シール部43とフェンダー7との間をシール44a及び44bを介してシールする。これにより取込口2から取り込まれた空気が遮流部40や整流部41の側方に回りこんでエアーガイド4とフェンダー7との間を通って吸気ダクト3へと流れるのを防止する。よって吸気ダクト3にダストが少ない空気を供給することができる。
【0034】
さらに空気中から分離されてフェンダー7の下方へと落下したダストを排出するダスト排出通路8を設ける。ダスト排出通路8は車外からの逆流を防止する構造となっているので、走行中の砂等の巻き上げによるフェンダー7内へのダストの流入を防止できる。
【0035】
これらによって吸気ダクト3へのダストの流入を低減することができるので、図示は省略するが吸気通路に設けられるエアクリーナの早期目詰まりを防止できる。よってエアクリーナの清掃間隔や寿命を延ばすことができる。またエンジンの出力が安定する。
【0036】
(第2実施形態)
図6は、第2実施形態のエアーガイドを示す図である。なお以下では前述した内容と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して重複する説明を適宜省略する。
【0037】
本実施形態では、エアーガイド4の側方シール部43の面積を大きくする。そして側方シール部43が吸気ダクト3の開口部3aの側面を略覆う。
【0038】
本実施形態によれば、吸気ダクト3と側方シール部43との重合部分が確保されるので、第1実施形態のように側部43とフェンダー7との間にシール44a及び44bを設けなくても、側方シール部43自身によって取込口2からの空気が直接吸気ダクト3に流れるのを防止できる。これによりシール44a及び44bを不要とするので、シール部材及び接着等の作業コストを低減することができる。
【0039】
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に含まれることが明白である。
【0040】
例えば実施形態において、空気を取り込む取込口はフェンダーに開口して設けたが、これに限らない。取込口はボンネットやバンパーに設けてもよい。また取込口と吸気ダクトとの位置関係は取込口を上方とし吸気ダクトを取込口の下方としたが、これに限らない。どのような位置関係においても取込口からの空気を減速させてダストを分離するようにエアーガイドを配置すれば本発明の効果は得ることができる。またエアーガイドの遮流部と整流部の成す角度及び整流通路の入口と出口との開口面が成す角度を略90度としたが、遮流部からの空気の流れ方向を変えることができる角度であればよい。さらにエアーガイドの整流通路を実施形態では4つとしたが、これに限らず増減してよい。
【符号の説明】
【0041】
1 エンジンの吸気構造
2 取込口
3 吸気ダクト
3a 開口部
4 エアーガイド
40 遮流部
41 整流部
411a〜414a 出口
421〜424 整流通路
421a〜424a 入口
43 側方シール部
44a,44b シール
7 フェンダー
8 ダスト排出通路
81 入口
82 出口

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車体外方に開口し、空気を取り込む取込口と、
車体内側に配置され、前記取込口から取り込まれた空気をエンジンに供給する吸気ダクトと、
前記取込口と前記吸気ダクトとの間に位置し、前記取込口から取り込まれた空気の流れ方向を遮る遮流部と、その遮流部に対して所定角度をもって形成され、遮流部で流れが遮られた空気を整流通路を介して吸気ダクト側に流入させる整流部と、を含むエアーガイドと、
を有するエンジンの吸気構造。
【請求項2】
前記整流通路の入口は下方に開口し、出口は前記整流部を貫通し前記吸気ダクトの開口に向かって設けられる、
ことを特徴とする請求項1に記載のエンジンの吸気構造。
【請求項3】
前記整流通路の入口の開口面積の合計は、前記吸気ダクトの開口部の面積よりも大きい、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のエンジンの吸気構造。
【請求項4】
前記取込口はフェンダーの外表面に設けられ、
前記吸気ダクトの開口部はフェンダー内に設けられる、
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のエンジンの吸気構造。
【請求項5】
前記エアーガイドは、前記遮流部及び前記整流部の側面に沿って側方シール部を有し、
前記エアーガイドと前記フェンダーとの間をシールする、
ことを特徴とする請求項4に記載のエンジンの吸気構造。
【請求項6】
前記エアーガイドの下方の空間に連通して、前記フェンダーの下端とホイールハウス後端との間に設けられるダスト排出通路を備え、
前記ダスト排出通路は、車体前方に設けられる入口と、前記入口の後方に設けられ車体下方に開口される出口と、を有する、
ことを特徴とする請求項4又は請求項5に記載のエンジンの吸気構造。

【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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【公開番号】特開2010−255433(P2010−255433A)
【公開日】平成22年11月11日(2010.11.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−102885(P2009−102885)
【出願日】平成21年4月21日(2009.4.21)
【出願人】(000003997)日産自動車株式会社 (16,386)
【Fターム(参考)】