走行風誘導ダクトおよびそれを適用したエンジンルーム構造
【課題】走行風だけでインタークーラーの性能を高効率化することができる走行風誘導ダクトおよびそれを適用したエンジンルーム構造を提供する。
【解決手段】エンジンルームの前側をなすフロントエンド部の上端部位に設けられたラジエータグリルを通過した走行風を導入し、エンジンルームに設けられたインテークシステムの相異なる２つの部位に各々排出するメインダクトと、フロントエンド部の下端部位に設けられたバンパー部位に流入する走行風を導入し、少なくとも１つ以上の位置から走行風を通過させるサブダクトと、メインダクトに導入された走行風がメインダクトを抜け出る前に一部を分岐させ、エアインテークに送るようにメインダクトの走行風通路に連結された分岐ダクトとから構成されることを特徴とする。
【解決手段】エンジンルームの前側をなすフロントエンド部の上端部位に設けられたラジエータグリルを通過した走行風を導入し、エンジンルームに設けられたインテークシステムの相異なる２つの部位に各々排出するメインダクトと、フロントエンド部の下端部位に設けられたバンパー部位に流入する走行風を導入し、少なくとも１つ以上の位置から走行風を通過させるサブダクトと、メインダクトに導入された走行風がメインダクトを抜け出る前に一部を分岐させ、エアインテークに送るようにメインダクトの走行風通路に連結された分岐ダクトとから構成されることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行風誘導ダクトおよびそれを適用したエンジンルーム構造に係り、より詳しくは、走行風の流入量を増大させてインタークーラーに対する冷却性能を大幅に向上させることができる走行風誘導ダクトおよびそれを適用したエンジンルームの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的にエンジンルームに設けられたエンジンの周囲には、エアフィルターを経た外気を吸入するエアインテークと、燃焼室につながった吸気マニホールドで構成されたインテークシステム（Ｉｎｔａｋｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、冷房装置を構成するコンデンサ（Ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ）、およびエンジン冷却系を構成するラジエータ（Ｒａｄｉａｔｏｒ）が設けられる。
【０００３】
ガソリン車両とは異なり、ディーゼルおよびガソリンターボエンジンのインテークシステムには、エンジン出力を上げるために外気を圧縮するターボチャージャー（Ｔｕｒｂｏ Ｃｈａｒｇｅｒ）が共に構成され、さらに、ターボチャージャーを抜け出た過給エアを冷却するインタークーラー（Ｉｎｔｅｒ Ｃｏｏｌｅｒ）も共に設けられる（例えば、引用文献１〜３参照）。
【０００４】
通常、ターボチャージャーは、タービン（Ｔｕｒｂｉｎｅ）側に排気ガス循環装置を連結し、圧縮機（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ）側にエアインテークを連結し、インタークーラーは、走行風による冷却性能を向上させるために走行風を円滑に受ける場所に位置される。
ディーゼルおよびガソリンターボエンジン車両においては、コンデンサおよびラジエータと共にインタークーラーがエンジンルームの前面部をなすフロントエンド部に近接して設けられることにより、走行時にエンジンルームに流入する走行風による冷却効率を向上させることができる。
【０００５】
走行風による冷却効率が向上すれば、コンデンサは車両室内の冷房性能を向上させることができ、ラジエータはより円滑にエンジンの過熱を防止することができ、インタークーラーは高効率化でエンジンの出力と燃費を向上させることができる。
上記のように、走行風の効果的な流入はコンデンサとラジエータの冷却性能を向上させ、特にエンジン出力と燃費の改善のために非常に重要なインタークーラーの冷却性能を向上させることができる。
【０００６】
コンデンサとラジエータおよびインタークーラーを冷却する走行風をより多く流入するためには、フロントエンド部により広い面積の開口部を形成しなければならない。
しかし、フロントエンド部位は、その前面にラジエータグリルとバンパーが設けられるので、車両の外観デザイン上で非常に重要な部位である。
【０００７】
このため、走行風の流入量を増大させるためのフロントエンド部位の開口面積の拡張は、外観デザイン上から自由度に制約があり、このような制約は、特にインタークーラーの冷却性能を向上させる走行風取り入れのネックになっている。
しかし、性能が強化された高性能エンジンにおいては、それに相応する高効率の冷却設備が必ず必要であり、仕様のアップグレード（Ｕｐｇｒａｄｅ）なしにインタークーラーの効率を向上させるためには、走行風を利用したインタークーラーの冷却性能の向上技術が要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平０６−０８１６６４号公報
【特許文献２】特開２００２−２６６６９０号公報
【特許文献３】特開２００８−１９０３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、インタークーラー仕様のアップグレード（Ｕｐｇｒａｄｅ）なしに高性能エンジンに適するように走行風だけでインタークーラーの性能を高効率化することができる走行風誘導ダクトを提供することにある。
さらに、本発明の別の目的とするところは、コンデンサとラジエータおよびインテークシステムの設置のためのエンジンルームレイアウトも最適化できる走行風誘導ダクトを適用したエンジンルーム構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するためになされた本発明の走行風誘導ダクトは、エンジンルームの前側をなすフロントエンド部の上端部位に設けられたラジエータグリルを通過した走行風を導入し、エンジンルームに設けられたインテークシステムの相異なる２つの部位に各々排出し、フロントエンド部の下端部位に設けられたバンパー部位に流入する走行風を導入し、相異なる２つの部位中の１つの部位に排出することを特徴とする。
【００１１】
インテークシステムの相異なる２つの部位中の１つの部位はターボチャージャーの過給エアを冷却するインタークーラーであり、残りの１つの部位は外気を導入するエアインテークであることが好ましい。
【００１２】
走行風誘導ダクトは、ラジエータグリルを通過した走行風を導入するように、入口をラジエータグリルに近接させ、出口をインタークーラーの上端部位に位置させたメインダクトと、バンパー部位に流入する走行風を導入するように少なくとも１つ以上の位置から走行風を通過させるサブダクトと、メインダクトに導入された走行風がメインダクトを抜け出る前に一部を分岐させ、エアインテークに送るようにメインダクトの走行風通路に連結された分岐ダクトとから構成されることが好ましい。
【００１３】
メインダクトは、開口された通路構造にするとともに、傾斜角を与えて、入口を出口に比べてより高くした構造をなし、サブダクトは、開口された通路構造にするとともに、バンパー部位に流入する走行風を導入する１対の下端流入ダクトと上端流入ダクトを一側面において互いに間隔をおいて突出させた構造をなし、分岐ダクトは、開口された通路構造にするとともに、メインダクトの走行風通路に連通して延びた構造をなすことが好ましい。
サブダクトの上端流入ダクトと分岐ダクトは、入口断面と出口断面を互いに異にし、全体的に漏斗の断面形状をなすことが好ましい。
サブダクトの下端流入ダクトと上端流入ダクトに各々導入された走行風は互いに合流して排出されることが好ましい。
【００１４】
また、上記のような目的を達成するためになされた本発明のエンジンルーム構造は、外気を導入するエアインテークと、排気ガス循環装置に連結されたターボチャージャーと、過給エアを冷却して吸気マニホールドに送るインタークーラーとからなり、エンジンルームに設けられたインテークシステム、冷房装置を構成するコンデンサとエンジン冷却系を構成するラジエータとからなり、インテークシステムの側面に設けられた冷却モジュール、及び、エンジンルームの前側をなすフロントエンド部を通過した走行風を導入し、エアインテークとインタークーラーに各々排出するメインダクトと、フロントエンド部を通過した走行風を他の位置から導入し、インタークーラーに排出するサブダクトと、メインダクトに導入された走行風がメインダクトを抜け出る前に一部を分岐させ、エアインテークに送るようにメインダクトの走行風通路に連結された分岐ダクトとからなる走行風誘導ダクト、を含んで構成されることを特徴とする。
【００１５】
冷却モジュールは、フロントエンド部に設けられたラジエータグリルを通過した走行風を直接受けて冷却され、走行風誘導ダクトは、冷却モジュールに直接行く走行風流れを干渉しないようにラジエータグリルの側面部位に設けられることが好ましい。
走行風誘導ダクトは、フロントエンド部に設けられたダクトフレームを利用して結合されることが好ましい。
【００１６】
走行風誘導ダクトのメインダクトがラジエータグリルの側面に位置し、メインダクトから分岐した分岐ダクトがエアインテークに直接連結され、サブダクトの下端流入ダクトはバンパー部位においてバンパーを設けるバンパーブラケット部位に位置する一方で、上端流入ダクトはバンパーブラケットに間隔をおいて設けられたインターブラケット部位に位置することが好ましい。
バンパーブラケットには、下端流入ダクトを囲み、走行風を通過させる開口空間であるエア流入口が形成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、コンデンサとラジエータおよびインタークーラー側に流れる走行風流入量の増大によって冷却性能を大幅に向上させ、特に高性能エンジンに要求される高効率のインタークーラー作動を走行風の冷却作用だけで実現できる効果がある。
また、本発明は、インタークーラーの仕様アップグレード（Ｕｐｇｒａｄｅ）なしに、走行風によってインタークーラーの効率を増大させることは勿論、同一の条件にてインタークーラーを通過した過給エアの出口温度をより下げる効果もある。
なお、本発明は、エンジンに流入される走行風中の一部の走行風をエアインテークに直接送ることにより吸気性能を大幅に向上させることができ、コンデンサとラジエータおよびインテークシステムを、走行風誘導ダクトの走行風流れを利用する１つの統一されたシステムとして設計するため、エンジンルームレイアウトを最適化できる効果もある。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る走行風誘導ダクトの正面図である。
【図２】本発明に係る走行風誘導ダクトの斜視図に走行風の流れを加筆した説明図である。
【図３】本発明に係る走行風誘導ダクトを適用したコンデンサとラジエータおよびインテークシステムのエンジンルームレイアウトである。
【図４】フロントエンド部に取付けられた走行風誘導ダクトを含むインテークシステムの斜視図を示した。
【図５】図４に、走行風の流れを加筆した説明図である。
【図６】図３に、走行風の流れを加筆した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明に係る走行風誘導ダクトを車輌の前方から見た時の正面図である。
図１に示したとおり、走行風誘導ダクト２０は、少なくとも３ケ所の各々異なる位置から流入する走行風を少なくとも３ケ所の各々異なる経路を通じてエンジンルームに設けられたインテークシステム側に排出することができる構造である。
【００２０】
このために、走行風誘導ダクト２０は、走行風を通過させるメインダクト３０と、メインダクト３０の下側において、少なくとも１つ以上の位置から流入する走行風を通過させるサブダクト４０と、メインダクト３０を通過する走行風の一部を分岐させ、メインダクト３０を抜け出る走行風流れとは異なる走行風流れを形成するためにメインダクト３０の上側に連結された分岐ダクト５０とから構成される。
【００２１】
メインダクト３０は、フロントエンド部の上端部位に設けられたラジエータグリルを通過した走行風の一部を吸い込み、エンジンルームに設けられたインテークシステム側に排出する開口された通路構造をなし、走行風を流入する入口が走行風を排出する出口に比べてより高い位置をなすように所定の傾斜角（Ｋ）を与えて全体的に傾斜した構造に形成される。
メインダクト３０は、走行風誘導ダクト２０の横幅長さに対してほぼ同一の横幅を有する略長方形状の断面を有する形状に形成されるが、走行風を流入する入口の断面は垂直した１辺と水平した１辺に各々傾斜を与えて歪んだ長方形状に作ることによって、ラジエータグリルがフロントエンド部の側部側端部の形状と一致させる。
【００２２】
本実施形態において、メインダクト３０から排出された走行風は、インテークシステムを構成するインタークーラーの上側部位に流れる流れ経路を形成する。
また、サブダクト４０は、ラジエータグリルの下側に位置したバンパー部位に流入する走行風を相異なる２ケ所の位置から吸い込み、エンジンルームに設けられたインテークシステム側に排出するために開口された通路構造をなし、このために、サブダクト４０は、下端流入ダクト４１に対して離隔した上端流入ダクト４２が１対で構成される。
【００２３】
下端流入ダクト４１と上端流入ダクト４２の入口部位は互いに間隔をおいて開口され、それぞれ通路構造をなすようにサブダクト４０の一側面から車両前方に突出されて形成される。
下端流入ダクト４１はサブダクト４０の下側に、上端流入ダクト４２はサブダクト４０の上側に形成される。
下端流入ダクト４１と上端流入ダクト４２に吸入された走行風は、エンジンルーム側の開口部に排出され、エンジンルームに設けられたインテークシステムに送られる。
【００２４】
下端流入ダクト４１と上端流入ダクト４２の入口部位は台形の断面形状をなし、下端流入ダクト４１の入口部位はサブダクト４０の出口部位の横幅とほぼ同一の大きさを有し、均一な断面を有する構造であるのに対し、上端流入ダクト４２は入口部位において窄まっており、出口部位においてサブダクト４０の幅大きさに合うように漸進的に広くなる断面構造に形成される。
【００２５】
すなわち、下端流入ダクト４１は入口と出口がほぼ均一な断面大きさであるのに対し、上端流入ダクト４２は出口断面に比べて入口断面を狭く形成して全体的に漏斗状の断面形状をなす。
本実施形態において、サブダクト４０から排出された走行風は、インテークシステムを構成するインタークーラーの下側部位に流れる流れ経路を形成する。
【００２６】
また、分岐ダクト５０は、メインダクト３０の走行風経路に連通した入口から延びて開口された通路構造をなすことにより、メインダクト３０を通過する走行風の一部を取り出して他の所に供給する。
メインダクト３０の走行風経路に連通した分岐ダクト５０の入口は水平な１辺を傾けて歪んだ四角の断面形状に形成され、分岐ダクト５０はメインダクト３０の走行風経路に連通した入口から出口にかけて次第に横幅が広くなる断面構造に形成され、全体的に漏斗状の水平断面形状をなす。
分岐ダクト５０から排出された走行風は、分岐ダクト５０に連結されたエアインテーク２に直接送られることにより、エアインテーク２の吸気性能を大幅に向上させることができる。
【００２７】
図２は、本発明に係る走行風誘導ダクトの斜視図に走行風の流れを加筆した説明図である。
図２に示したとおり、走行風誘導ダクト２０は同時により多くの走行風を吸入し、より多くの走行風を排出することによってインテークシステムの冷却効率を上げ、特にインタークーラーに対する冷却効率を大幅に向上させることによって、インタークーラーの仕様アップグレード（Ｕｐｇｒａｄｅ）なしに高性能エンジンに要求される性能を満足させることができる。
【００２８】
このために、走行風誘導ダクト２０は、メインダクト３０を通過した１個の走行風流入流れ（Ｃ）とサブダクト４０を通過した２個の走行風流入流れ（Ａ、Ｂ）を共に形成させることにより、少なくとも３ケ所の各々異なる位置から走行風を同時に吸い込むことができる。
メインダクト３０の走行風流入流れ（Ｃ）は、エンジンルームの前側をなすフロントエンド部の上端部位に設けられたラジエータグリルを通過した走行風を吸い込んで形成される。
【００２９】
サブダクト４０においては、下端流入ダクト４１において、エンジンルームの前側をなすフロントエンド部の下端部位に設けられたバンパー部位を通過した走行風を吸い込む走行風流入流れ（Ａ）と、下端流入ダクト４１に間隔をおいた上端流入ダクト４２において、バンパー部位を通過した走行風を吸い込む走行風流入流れ（Ｂ）が形成される。
一方、走行風誘導ダクト２０において実現される走行風の排出は、メインダクト３０を通じた１個の走行風排出流れ（Ｃａ）と、サブダクト４０を通じた１個の他の走行風排出流れ（ａｂ）と共に分岐ダクト５０を通じた他の走行風排出流れ（Ｃｂ）を形成することにより、走行風誘導ダクト２０は少なくとも３ケ所の各々異なる経路を通して走行風を同時に排出することができる。
【００３０】
メインダクト３０の走行風排出流れ（Ｃａ）は、メインダクト３０の入口に入ってきた走行風流入流れ（Ｃ）が出口に直ちに抜け出る流れであり、このような走行風排出流れ（Ｃａ）は、インテークシステムを構成するインタークーラーの上側部位に集中する流れ経路を形成する。
この時、メインダクト３０は、入口より出口がより低くなるように傾斜角（Ｋ）をもって設けることにより、走行風排出流れ（Ｃａ）が走行風流入流れ（Ｃ）に比べてさらに低い位置を流れる経路を形成する。
また、サブダクト４０の走行風排出流れ（ａｂ）は、下端流入ダクト４１の入口に入ってきた走行風流入流れ（Ａ）と上端流入ダクト４２の入口に入ってきた走行風流入流れ（Ｂ）が各々の出口を抜け出て直ちに１つに合流する流れであり、この走行風排出流れ（ａｂ）は、インテークシステムを構成するインタークーラーの下側部位に集中する流れ経路を形成する。
【００３１】
一方、分岐ダクト５０の走行風排出流れ（Ｃｂ）は、メインダクト３０の走行風流入流れ（Ｃ）がメインダクト３０を抜け出る前に走行風流入流れ（Ｃ）の一部が分岐して他側に抜け出る流れであり、この走行風排出流れ（Ｃｂ）は、分岐ダクト５０に連結されたエアインテーク２に直接送られる。
上記のように、走行風排出流れ（Ｃｂ）がエアインテーク２に直接送られることによって、エアインテーク２の吸気性能を大幅に向上させることができる。
【００３２】
図３に本発明に係る走行風誘導ダクトを適用したコンデンサとラジエータおよびインテークシステムのエンジンルームレイアウトを示した。
図３に示したとおり、エンジンルームにはインテークシステム１と共に冷却モジュール６が設けられ、インテークシステム１を構成するインタークーラー４は、冷却モジュール６に隣接して、エンジンルームの前側をなすフロントエンド部位に近接するように位置し、インタークーラー４の前側にはフロントエンド部を通過した走行風を引き込んでインテークシステム１に排出する走行風誘導ダクト２０が設けられる。
これにより、フロントエンド部位を通過する走行風は、冷却モジュール６に直接流れる流れと共に走行風誘導ダクト２０に吸い込まれてインタークーラー４とインテークシステム１に流れる流れを同時に形成させることにより、走行風を利用したエンジンルームの冷却効率を大幅に向上させることができる。
【００３３】
インテークシステム１は、エアフィルターを経て外気を流入するエアインテーク２と、排気ガス循環装置を通じてエアインテーク２から流入する外気を圧縮するターボチャージャー３と、ターボチャージャー３を抜け出た過給エアを冷却するインタークーラー４と、インタークーラー４を経た圧縮エアをエンジンに供給する吸気マニホールド５の一般的な構成要素からなる。
しかしながら、本実施形態においては、エアインテーク２が走行風誘導ダクト２０の一部走行風を分取する分岐ダクト５０と直接連結されることにより、走行風誘導ダクト２０から外気を直接導入できることに特徴がある。
【００３４】
本発明のターボチャージャー３は、タービン（Ｔｕｒｂｉｎｅ）側に排気ガス循環装置を連結し、圧縮機（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ）側にエアインテーク２を連結する一般的な構造である。ターボチャージャー３と共に設置されるインタークーラー４は、ターボチャージャー３から吸気マニホールド５に流れる経路に設けられ、ターボチャージャー３から過給された圧縮空気を冷却する。
一方、冷却モジュール６は、冷房装置を構成するコンデンサ６ａとエンジン冷却系を構成し、冷却ファン６ｃを備えたラジエータ６ｂであり、一般的な構成要素からなる。冷却モジュール６は、エンジンルームの前面部に設けられたフロントエンド部側より、コンデンサ６ａとラジエータ６ｂおよび冷却ファン６ｃの順に配列される。
【００３５】
図４にフロントエンド部に取付けられた走行風誘導ダクトを含むインテークシステムの斜視図を示した。
図４に示すとおり、フロントエンド部は、下端部位にバンパーブラケット１１と共にインターブラケット１２を設けてバンパーを結合し、その上端部位にラジエータグリル１３を設けてエンジンルーム側に走行風を流入させる。フロントエンド部は、その側面部位にダクトフレーム１０を設け、ダクトフレーム１０を介して走行風誘導ダクト２０が設けられ、バンパー部位とラジエータグリル１３を通過した走行風を引き込む。
本実施形態において、ダクトフレーム１０は、フロントエンド部の高さとほぼ同じ高さを有し、走行風誘導ダクト２０を嵌めて組み立てできる幅を有する構造である。
【００３６】
上記のようにフロントエンド部に走行風誘導ダクト２０が設置され、走行風誘導ダクト２０のメインダクト３０はラジエータグリル１３の側面側端部に位置し、メインダクト３０から分岐した分岐ダクト５０はエアインテーク２に直接連結される。
このために、ラジエータグリル１３は走行風を通過させられるグリル構造に形成される。
分岐ダクト５０またはエアインテーク２はいずれか一方の構造体を利用して互いに連結する連結構造をなす。
【００３７】
一方、走行風誘導ダクト２０のサブダクト４０は、下端流入ダクト４１をバンパーブラケット１１側に位置させ、上端流入ダクト４２をインターブラケット１２側に位置させる。
このために、バンパーブラケット１１は、下端流入ダクト４１を囲み、走行風を通過させる開口空間であるエア流入口１１ａをさらに形成させ、一方、インターブラケット１２は、走行風が通過できる単純な格子構造に形成される。
【００３８】
図５及び図６に、走行風誘導ダクトとラジエータグリルを通過した走行風が作るエンジンルーム内部の走行風の流れを示した。
図５及び図６に示したとおり、フロントエンド部を通過した走行風は、ラジエータグリル１３を通過して、直接冷却モジュール６に流れる経路を有する走行風排出流れ（ｄ）と、走行風誘導ダクト２０がラジエータグリル１３とバンパーから引き込んで、インテークシステム１のインタークーラー４側に流れる経路を有する他の走行風排出流れ（ａｂ、Ｃａ）と、走行風誘導ダクト２０から分岐して、エアインテーク２側に直ちに流れる経路を有するまた他の走行風排出流れ（Ｃｂ）に分けられてエンジンルームに流入される。
【００３９】
本実施形態において、走行風排出流れ（ｄ）は、ラジエータグリル１３を通過した走行風が走行風誘導ダクト２０に引き込まれる干渉現象なしに冷却モジュール６に直接入ることにより、冷却モジュール６を構成するコンデンサ６ａとラジエータ６ｂを集中的に冷却することができる。
一方、本実施形態において、走行風誘導ダクト２０を抜け出る走行風排出流れ（ａｂ）は、バンパーブラケット１１のエア流入口１１ａを通じてサブダクト４０の下端流入ダクト４１に吸い込まれてきた走行風流入流れ（Ａ）と、インターブラケット１２を通じてサブダクト４０の上端流入ダクト４２に吸い込まれてきた走行風流入流れ（Ｂ）が、サブダクト４０を抜け出た直後に合流して形成される。
【００４０】
走行風排出流れ（ａｂ）は、インタークーラー４の中間下側部位を通過しながらインタークーラー４を集中的に冷却した後、インテークシステム１側に流れる。
また、走行風誘導ダクト２０を抜け出る他の走行風排出流れ（Ｃａ）は、ラジエータグリル１３を通過してメインダクト３０に吸い込まれてきた走行風流入流れ（Ｃ）がメインダクト３０をそのまま抜け出て形成される。
走行風排出流れ（Ｃａ）は、インタークーラー４の中間上側部位を通過しながらインタークーラー４を集中的に冷却した後、インテークシステム１側に流れる。
【００４１】
上記のように走行風誘導ダクト２０を適用することにより、サブダクト４０を抜け出た走行風排出流れ（ａｂ）がインタークーラー４の下側部位を集中的に冷却すると同時に、メインダクト３０を抜け出た走行風排出流れ（Ｃａ）がインタークーラー４の上側部位を集中的に冷却する。
これにより、より多い走行風を集中的に受けるインタークーラー４は、高性能および高出力エンジンで要求される高効率を達成することができ、このようなインタークーラー４の高効率の実現は、より多い走行風を流入するために求められていた車両外観デザインの設計自由度の制限を緩和する。
【００４２】
一方、本実施形態において、走行風誘導ダクト２０を抜け出るもう一つの走行風排出流れ（Ｃｂ）は、メインダクト３０に吸い込まれてきた走行風流入流れ（Ｃ）が抜け出る前に分岐ダクト５０側に流入され、分岐ダクト５０を通過することにより形成される。
走行風排出流れ（Ｃｂ）は、エアインテーク２に直接送られることによって、エアインテーク２の吸気性能を大幅に向上させることができる。
【００４３】
上記のように、本発明の実施形態によると、冷却モジュール６に集中する走行風流れを利用して冷却モジュール６の冷却性能を大幅に向上させると同時に、走行風誘導ダクト２０がインタークーラー４の上部部位と下部部位に集中する走行風流れを形成して、インタークーラー４を通過する空気流動の不均一性を改善し、冷却性能を大幅に向上させることにより、フロントエンド部の走行風流動効率を改善することができ、エンジンルーム内の熱流動も最適化される。
これにより、エンジン性能の強化時にインタークーラー４の性能改善と共に求められる冷暖房性能および吸気性能の改善にも有利に作用する。
【００４４】
一例として、エンジン性能の強化に応じた冷暖房性能および吸気性能の改良時に、従来は、インタークーラー４と冷却モジュール６およびインテークシステム１を各々独立に取り扱って個別的な性能だけを改良する断片的な対応方式で行なっていたのに対し、本発明においては、冷却モジュール６およびインタークーラー４を備えたインテークシステム１を１つの統一されたシステムとして結び付け、相互作用と寄与度によって全体性能を改善する総合的な対応方式が適用された。
【００４５】
上記のような総合的な対応方式は、統一されたシステムに必要な出力要素を空気量と差圧および吸圧と吸気温などで多様化することができるので、実験結果の正確度を大幅に向上させることができる。
実験の結果では、インタークーラー４の出口温度の性能試験で、エンジン種類別に多様であるが、インタークーラー４の冷却性能を約１０％〜２０％程度向上することが確認され、また、インタークーラー４の容量試験でもエンジン種類別に多様であるが、同一仕様のインタークーラーに対して約３５％〜５５％程度の容量増大をもたらすことを確認することができた。
また、本実施形態において、走行風誘導ダクト２０が吸い込んだ走行風をエアインテーク２に直接送って外気導入流れを形成させることにより、走行時の吸圧を低減して吸気流量を増大させることができ、アイドル（ＩＤＬＥ）時の吸気逆流を防止して吸気温度を改善させることができた。
【００４６】
以上、説明したように、本実施形態においては、走行風誘導ダクト２０において、より多い走行風流量を確保しつつ、フロントエンド部の開口面積の最適化によって車両外観デザインの設計自由度を低下させず、また、走行風誘導ダクト２０を適用することにより、冷却モジュール６とインテークシステム１を１つの統一されたシステムとして結び付けて最適に設計するため、エンジンルームレイアウトも最適化することができた。
【符号の説明】
【００４７】
１ インテークシステム
２ エアインテーク
３ ターボチャージャー
４ インタークーラー
５ 吸気マニホールド
６ 冷却モジュール
６ａ コンデンサ
６ｂ ラジエータ
６ｃ 冷却ファン
１０ ダクトフレーム
１１ バンパーブラケット
１１ａ エア流入口
１２ インターブラケット
１３ ラジエータグリル
２０ 走行風誘導ダクト
３０ メインダクト
４０ サブダクト
４１ 下端流入ダクト
４２ 上端流入ダクト
５０ 分岐ダクト
Ａ （下端流入ダクトから流入する）走行風流入流れ
ａｂ （サブダクトを通過した）走行風排出流れ
Ｂ （上端流入ダクトから流入する）走行風流入流れ
Ｃ （メインダクト流入する）走行風流入流れ
Ｃａ （メインダクトを通過した）走行風排出流れ
Ｃｂ （分岐ダクトを通過した）走行風排出流れ
Ｄ （ラジエータグリルを通過して、直接冷却モジュール６に流れる）走行風流入流れ
ｄ （ラジエータグリルを通過して、直接冷却モジュール６に流れる）走行風排出流れ
Ｋ （メインダクトの）傾斜角
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行風誘導ダクトおよびそれを適用したエンジンルーム構造に係り、より詳しくは、走行風の流入量を増大させてインタークーラーに対する冷却性能を大幅に向上させることができる走行風誘導ダクトおよびそれを適用したエンジンルームの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的にエンジンルームに設けられたエンジンの周囲には、エアフィルターを経た外気を吸入するエアインテークと、燃焼室につながった吸気マニホールドで構成されたインテークシステム（Ｉｎｔａｋｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、冷房装置を構成するコンデンサ（Ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ）、およびエンジン冷却系を構成するラジエータ（Ｒａｄｉａｔｏｒ）が設けられる。
【０００３】
ガソリン車両とは異なり、ディーゼルおよびガソリンターボエンジンのインテークシステムには、エンジン出力を上げるために外気を圧縮するターボチャージャー（Ｔｕｒｂｏ Ｃｈａｒｇｅｒ）が共に構成され、さらに、ターボチャージャーを抜け出た過給エアを冷却するインタークーラー（Ｉｎｔｅｒ Ｃｏｏｌｅｒ）も共に設けられる（例えば、引用文献１〜３参照）。
【０００４】
通常、ターボチャージャーは、タービン（Ｔｕｒｂｉｎｅ）側に排気ガス循環装置を連結し、圧縮機（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ）側にエアインテークを連結し、インタークーラーは、走行風による冷却性能を向上させるために走行風を円滑に受ける場所に位置される。
ディーゼルおよびガソリンターボエンジン車両においては、コンデンサおよびラジエータと共にインタークーラーがエンジンルームの前面部をなすフロントエンド部に近接して設けられることにより、走行時にエンジンルームに流入する走行風による冷却効率を向上させることができる。
【０００５】
走行風による冷却効率が向上すれば、コンデンサは車両室内の冷房性能を向上させることができ、ラジエータはより円滑にエンジンの過熱を防止することができ、インタークーラーは高効率化でエンジンの出力と燃費を向上させることができる。
上記のように、走行風の効果的な流入はコンデンサとラジエータの冷却性能を向上させ、特にエンジン出力と燃費の改善のために非常に重要なインタークーラーの冷却性能を向上させることができる。
【０００６】
コンデンサとラジエータおよびインタークーラーを冷却する走行風をより多く流入するためには、フロントエンド部により広い面積の開口部を形成しなければならない。
しかし、フロントエンド部位は、その前面にラジエータグリルとバンパーが設けられるので、車両の外観デザイン上で非常に重要な部位である。
【０００７】
このため、走行風の流入量を増大させるためのフロントエンド部位の開口面積の拡張は、外観デザイン上から自由度に制約があり、このような制約は、特にインタークーラーの冷却性能を向上させる走行風取り入れのネックになっている。
しかし、性能が強化された高性能エンジンにおいては、それに相応する高効率の冷却設備が必ず必要であり、仕様のアップグレード（Ｕｐｇｒａｄｅ）なしにインタークーラーの効率を向上させるためには、走行風を利用したインタークーラーの冷却性能の向上技術が要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平０６−０８１６６４号公報
【特許文献２】特開２００２−２６６６９０号公報
【特許文献３】特開２００８−１９０３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、インタークーラー仕様のアップグレード（Ｕｐｇｒａｄｅ）なしに高性能エンジンに適するように走行風だけでインタークーラーの性能を高効率化することができる走行風誘導ダクトを提供することにある。
さらに、本発明の別の目的とするところは、コンデンサとラジエータおよびインテークシステムの設置のためのエンジンルームレイアウトも最適化できる走行風誘導ダクトを適用したエンジンルーム構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するためになされた本発明の走行風誘導ダクトは、エンジンルームの前側をなすフロントエンド部の上端部位に設けられたラジエータグリルを通過した走行風を導入し、エンジンルームに設けられたインテークシステムの相異なる２つの部位に各々排出し、フロントエンド部の下端部位に設けられたバンパー部位に流入する走行風を導入し、相異なる２つの部位中の１つの部位に排出することを特徴とする。
【００１１】
インテークシステムの相異なる２つの部位中の１つの部位はターボチャージャーの過給エアを冷却するインタークーラーであり、残りの１つの部位は外気を導入するエアインテークであることが好ましい。
【００１２】
走行風誘導ダクトは、ラジエータグリルを通過した走行風を導入するように、入口をラジエータグリルに近接させ、出口をインタークーラーの上端部位に位置させたメインダクトと、バンパー部位に流入する走行風を導入するように少なくとも１つ以上の位置から走行風を通過させるサブダクトと、メインダクトに導入された走行風がメインダクトを抜け出る前に一部を分岐させ、エアインテークに送るようにメインダクトの走行風通路に連結された分岐ダクトとから構成されることが好ましい。
【００１３】
メインダクトは、開口された通路構造にするとともに、傾斜角を与えて、入口を出口に比べてより高くした構造をなし、サブダクトは、開口された通路構造にするとともに、バンパー部位に流入する走行風を導入する１対の下端流入ダクトと上端流入ダクトを一側面において互いに間隔をおいて突出させた構造をなし、分岐ダクトは、開口された通路構造にするとともに、メインダクトの走行風通路に連通して延びた構造をなすことが好ましい。
サブダクトの上端流入ダクトと分岐ダクトは、入口断面と出口断面を互いに異にし、全体的に漏斗の断面形状をなすことが好ましい。
サブダクトの下端流入ダクトと上端流入ダクトに各々導入された走行風は互いに合流して排出されることが好ましい。
【００１４】
また、上記のような目的を達成するためになされた本発明のエンジンルーム構造は、外気を導入するエアインテークと、排気ガス循環装置に連結されたターボチャージャーと、過給エアを冷却して吸気マニホールドに送るインタークーラーとからなり、エンジンルームに設けられたインテークシステム、冷房装置を構成するコンデンサとエンジン冷却系を構成するラジエータとからなり、インテークシステムの側面に設けられた冷却モジュール、及び、エンジンルームの前側をなすフロントエンド部を通過した走行風を導入し、エアインテークとインタークーラーに各々排出するメインダクトと、フロントエンド部を通過した走行風を他の位置から導入し、インタークーラーに排出するサブダクトと、メインダクトに導入された走行風がメインダクトを抜け出る前に一部を分岐させ、エアインテークに送るようにメインダクトの走行風通路に連結された分岐ダクトとからなる走行風誘導ダクト、を含んで構成されることを特徴とする。
【００１５】
冷却モジュールは、フロントエンド部に設けられたラジエータグリルを通過した走行風を直接受けて冷却され、走行風誘導ダクトは、冷却モジュールに直接行く走行風流れを干渉しないようにラジエータグリルの側面部位に設けられることが好ましい。
走行風誘導ダクトは、フロントエンド部に設けられたダクトフレームを利用して結合されることが好ましい。
【００１６】
走行風誘導ダクトのメインダクトがラジエータグリルの側面に位置し、メインダクトから分岐した分岐ダクトがエアインテークに直接連結され、サブダクトの下端流入ダクトはバンパー部位においてバンパーを設けるバンパーブラケット部位に位置する一方で、上端流入ダクトはバンパーブラケットに間隔をおいて設けられたインターブラケット部位に位置することが好ましい。
バンパーブラケットには、下端流入ダクトを囲み、走行風を通過させる開口空間であるエア流入口が形成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、コンデンサとラジエータおよびインタークーラー側に流れる走行風流入量の増大によって冷却性能を大幅に向上させ、特に高性能エンジンに要求される高効率のインタークーラー作動を走行風の冷却作用だけで実現できる効果がある。
また、本発明は、インタークーラーの仕様アップグレード（Ｕｐｇｒａｄｅ）なしに、走行風によってインタークーラーの効率を増大させることは勿論、同一の条件にてインタークーラーを通過した過給エアの出口温度をより下げる効果もある。
なお、本発明は、エンジンに流入される走行風中の一部の走行風をエアインテークに直接送ることにより吸気性能を大幅に向上させることができ、コンデンサとラジエータおよびインテークシステムを、走行風誘導ダクトの走行風流れを利用する１つの統一されたシステムとして設計するため、エンジンルームレイアウトを最適化できる効果もある。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る走行風誘導ダクトの正面図である。
【図２】本発明に係る走行風誘導ダクトの斜視図に走行風の流れを加筆した説明図である。
【図３】本発明に係る走行風誘導ダクトを適用したコンデンサとラジエータおよびインテークシステムのエンジンルームレイアウトである。
【図４】フロントエンド部に取付けられた走行風誘導ダクトを含むインテークシステムの斜視図を示した。
【図５】図４に、走行風の流れを加筆した説明図である。
【図６】図３に、走行風の流れを加筆した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明に係る走行風誘導ダクトを車輌の前方から見た時の正面図である。
図１に示したとおり、走行風誘導ダクト２０は、少なくとも３ケ所の各々異なる位置から流入する走行風を少なくとも３ケ所の各々異なる経路を通じてエンジンルームに設けられたインテークシステム側に排出することができる構造である。
【００２０】
このために、走行風誘導ダクト２０は、走行風を通過させるメインダクト３０と、メインダクト３０の下側において、少なくとも１つ以上の位置から流入する走行風を通過させるサブダクト４０と、メインダクト３０を通過する走行風の一部を分岐させ、メインダクト３０を抜け出る走行風流れとは異なる走行風流れを形成するためにメインダクト３０の上側に連結された分岐ダクト５０とから構成される。
【００２１】
メインダクト３０は、フロントエンド部の上端部位に設けられたラジエータグリルを通過した走行風の一部を吸い込み、エンジンルームに設けられたインテークシステム側に排出する開口された通路構造をなし、走行風を流入する入口が走行風を排出する出口に比べてより高い位置をなすように所定の傾斜角（Ｋ）を与えて全体的に傾斜した構造に形成される。
メインダクト３０は、走行風誘導ダクト２０の横幅長さに対してほぼ同一の横幅を有する略長方形状の断面を有する形状に形成されるが、走行風を流入する入口の断面は垂直した１辺と水平した１辺に各々傾斜を与えて歪んだ長方形状に作ることによって、ラジエータグリルがフロントエンド部の側部側端部の形状と一致させる。
【００２２】
本実施形態において、メインダクト３０から排出された走行風は、インテークシステムを構成するインタークーラーの上側部位に流れる流れ経路を形成する。
また、サブダクト４０は、ラジエータグリルの下側に位置したバンパー部位に流入する走行風を相異なる２ケ所の位置から吸い込み、エンジンルームに設けられたインテークシステム側に排出するために開口された通路構造をなし、このために、サブダクト４０は、下端流入ダクト４１に対して離隔した上端流入ダクト４２が１対で構成される。
【００２３】
下端流入ダクト４１と上端流入ダクト４２の入口部位は互いに間隔をおいて開口され、それぞれ通路構造をなすようにサブダクト４０の一側面から車両前方に突出されて形成される。
下端流入ダクト４１はサブダクト４０の下側に、上端流入ダクト４２はサブダクト４０の上側に形成される。
下端流入ダクト４１と上端流入ダクト４２に吸入された走行風は、エンジンルーム側の開口部に排出され、エンジンルームに設けられたインテークシステムに送られる。
【００２４】
下端流入ダクト４１と上端流入ダクト４２の入口部位は台形の断面形状をなし、下端流入ダクト４１の入口部位はサブダクト４０の出口部位の横幅とほぼ同一の大きさを有し、均一な断面を有する構造であるのに対し、上端流入ダクト４２は入口部位において窄まっており、出口部位においてサブダクト４０の幅大きさに合うように漸進的に広くなる断面構造に形成される。
【００２５】
すなわち、下端流入ダクト４１は入口と出口がほぼ均一な断面大きさであるのに対し、上端流入ダクト４２は出口断面に比べて入口断面を狭く形成して全体的に漏斗状の断面形状をなす。
本実施形態において、サブダクト４０から排出された走行風は、インテークシステムを構成するインタークーラーの下側部位に流れる流れ経路を形成する。
【００２６】
また、分岐ダクト５０は、メインダクト３０の走行風経路に連通した入口から延びて開口された通路構造をなすことにより、メインダクト３０を通過する走行風の一部を取り出して他の所に供給する。
メインダクト３０の走行風経路に連通した分岐ダクト５０の入口は水平な１辺を傾けて歪んだ四角の断面形状に形成され、分岐ダクト５０はメインダクト３０の走行風経路に連通した入口から出口にかけて次第に横幅が広くなる断面構造に形成され、全体的に漏斗状の水平断面形状をなす。
分岐ダクト５０から排出された走行風は、分岐ダクト５０に連結されたエアインテーク２に直接送られることにより、エアインテーク２の吸気性能を大幅に向上させることができる。
【００２７】
図２は、本発明に係る走行風誘導ダクトの斜視図に走行風の流れを加筆した説明図である。
図２に示したとおり、走行風誘導ダクト２０は同時により多くの走行風を吸入し、より多くの走行風を排出することによってインテークシステムの冷却効率を上げ、特にインタークーラーに対する冷却効率を大幅に向上させることによって、インタークーラーの仕様アップグレード（Ｕｐｇｒａｄｅ）なしに高性能エンジンに要求される性能を満足させることができる。
【００２８】
このために、走行風誘導ダクト２０は、メインダクト３０を通過した１個の走行風流入流れ（Ｃ）とサブダクト４０を通過した２個の走行風流入流れ（Ａ、Ｂ）を共に形成させることにより、少なくとも３ケ所の各々異なる位置から走行風を同時に吸い込むことができる。
メインダクト３０の走行風流入流れ（Ｃ）は、エンジンルームの前側をなすフロントエンド部の上端部位に設けられたラジエータグリルを通過した走行風を吸い込んで形成される。
【００２９】
サブダクト４０においては、下端流入ダクト４１において、エンジンルームの前側をなすフロントエンド部の下端部位に設けられたバンパー部位を通過した走行風を吸い込む走行風流入流れ（Ａ）と、下端流入ダクト４１に間隔をおいた上端流入ダクト４２において、バンパー部位を通過した走行風を吸い込む走行風流入流れ（Ｂ）が形成される。
一方、走行風誘導ダクト２０において実現される走行風の排出は、メインダクト３０を通じた１個の走行風排出流れ（Ｃａ）と、サブダクト４０を通じた１個の他の走行風排出流れ（ａｂ）と共に分岐ダクト５０を通じた他の走行風排出流れ（Ｃｂ）を形成することにより、走行風誘導ダクト２０は少なくとも３ケ所の各々異なる経路を通して走行風を同時に排出することができる。
【００３０】
メインダクト３０の走行風排出流れ（Ｃａ）は、メインダクト３０の入口に入ってきた走行風流入流れ（Ｃ）が出口に直ちに抜け出る流れであり、このような走行風排出流れ（Ｃａ）は、インテークシステムを構成するインタークーラーの上側部位に集中する流れ経路を形成する。
この時、メインダクト３０は、入口より出口がより低くなるように傾斜角（Ｋ）をもって設けることにより、走行風排出流れ（Ｃａ）が走行風流入流れ（Ｃ）に比べてさらに低い位置を流れる経路を形成する。
また、サブダクト４０の走行風排出流れ（ａｂ）は、下端流入ダクト４１の入口に入ってきた走行風流入流れ（Ａ）と上端流入ダクト４２の入口に入ってきた走行風流入流れ（Ｂ）が各々の出口を抜け出て直ちに１つに合流する流れであり、この走行風排出流れ（ａｂ）は、インテークシステムを構成するインタークーラーの下側部位に集中する流れ経路を形成する。
【００３１】
一方、分岐ダクト５０の走行風排出流れ（Ｃｂ）は、メインダクト３０の走行風流入流れ（Ｃ）がメインダクト３０を抜け出る前に走行風流入流れ（Ｃ）の一部が分岐して他側に抜け出る流れであり、この走行風排出流れ（Ｃｂ）は、分岐ダクト５０に連結されたエアインテーク２に直接送られる。
上記のように、走行風排出流れ（Ｃｂ）がエアインテーク２に直接送られることによって、エアインテーク２の吸気性能を大幅に向上させることができる。
【００３２】
図３に本発明に係る走行風誘導ダクトを適用したコンデンサとラジエータおよびインテークシステムのエンジンルームレイアウトを示した。
図３に示したとおり、エンジンルームにはインテークシステム１と共に冷却モジュール６が設けられ、インテークシステム１を構成するインタークーラー４は、冷却モジュール６に隣接して、エンジンルームの前側をなすフロントエンド部位に近接するように位置し、インタークーラー４の前側にはフロントエンド部を通過した走行風を引き込んでインテークシステム１に排出する走行風誘導ダクト２０が設けられる。
これにより、フロントエンド部位を通過する走行風は、冷却モジュール６に直接流れる流れと共に走行風誘導ダクト２０に吸い込まれてインタークーラー４とインテークシステム１に流れる流れを同時に形成させることにより、走行風を利用したエンジンルームの冷却効率を大幅に向上させることができる。
【００３３】
インテークシステム１は、エアフィルターを経て外気を流入するエアインテーク２と、排気ガス循環装置を通じてエアインテーク２から流入する外気を圧縮するターボチャージャー３と、ターボチャージャー３を抜け出た過給エアを冷却するインタークーラー４と、インタークーラー４を経た圧縮エアをエンジンに供給する吸気マニホールド５の一般的な構成要素からなる。
しかしながら、本実施形態においては、エアインテーク２が走行風誘導ダクト２０の一部走行風を分取する分岐ダクト５０と直接連結されることにより、走行風誘導ダクト２０から外気を直接導入できることに特徴がある。
【００３４】
本発明のターボチャージャー３は、タービン（Ｔｕｒｂｉｎｅ）側に排気ガス循環装置を連結し、圧縮機（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ）側にエアインテーク２を連結する一般的な構造である。ターボチャージャー３と共に設置されるインタークーラー４は、ターボチャージャー３から吸気マニホールド５に流れる経路に設けられ、ターボチャージャー３から過給された圧縮空気を冷却する。
一方、冷却モジュール６は、冷房装置を構成するコンデンサ６ａとエンジン冷却系を構成し、冷却ファン６ｃを備えたラジエータ６ｂであり、一般的な構成要素からなる。冷却モジュール６は、エンジンルームの前面部に設けられたフロントエンド部側より、コンデンサ６ａとラジエータ６ｂおよび冷却ファン６ｃの順に配列される。
【００３５】
図４にフロントエンド部に取付けられた走行風誘導ダクトを含むインテークシステムの斜視図を示した。
図４に示すとおり、フロントエンド部は、下端部位にバンパーブラケット１１と共にインターブラケット１２を設けてバンパーを結合し、その上端部位にラジエータグリル１３を設けてエンジンルーム側に走行風を流入させる。フロントエンド部は、その側面部位にダクトフレーム１０を設け、ダクトフレーム１０を介して走行風誘導ダクト２０が設けられ、バンパー部位とラジエータグリル１３を通過した走行風を引き込む。
本実施形態において、ダクトフレーム１０は、フロントエンド部の高さとほぼ同じ高さを有し、走行風誘導ダクト２０を嵌めて組み立てできる幅を有する構造である。
【００３６】
上記のようにフロントエンド部に走行風誘導ダクト２０が設置され、走行風誘導ダクト２０のメインダクト３０はラジエータグリル１３の側面側端部に位置し、メインダクト３０から分岐した分岐ダクト５０はエアインテーク２に直接連結される。
このために、ラジエータグリル１３は走行風を通過させられるグリル構造に形成される。
分岐ダクト５０またはエアインテーク２はいずれか一方の構造体を利用して互いに連結する連結構造をなす。
【００３７】
一方、走行風誘導ダクト２０のサブダクト４０は、下端流入ダクト４１をバンパーブラケット１１側に位置させ、上端流入ダクト４２をインターブラケット１２側に位置させる。
このために、バンパーブラケット１１は、下端流入ダクト４１を囲み、走行風を通過させる開口空間であるエア流入口１１ａをさらに形成させ、一方、インターブラケット１２は、走行風が通過できる単純な格子構造に形成される。
【００３８】
図５及び図６に、走行風誘導ダクトとラジエータグリルを通過した走行風が作るエンジンルーム内部の走行風の流れを示した。
図５及び図６に示したとおり、フロントエンド部を通過した走行風は、ラジエータグリル１３を通過して、直接冷却モジュール６に流れる経路を有する走行風排出流れ（ｄ）と、走行風誘導ダクト２０がラジエータグリル１３とバンパーから引き込んで、インテークシステム１のインタークーラー４側に流れる経路を有する他の走行風排出流れ（ａｂ、Ｃａ）と、走行風誘導ダクト２０から分岐して、エアインテーク２側に直ちに流れる経路を有するまた他の走行風排出流れ（Ｃｂ）に分けられてエンジンルームに流入される。
【００３９】
本実施形態において、走行風排出流れ（ｄ）は、ラジエータグリル１３を通過した走行風が走行風誘導ダクト２０に引き込まれる干渉現象なしに冷却モジュール６に直接入ることにより、冷却モジュール６を構成するコンデンサ６ａとラジエータ６ｂを集中的に冷却することができる。
一方、本実施形態において、走行風誘導ダクト２０を抜け出る走行風排出流れ（ａｂ）は、バンパーブラケット１１のエア流入口１１ａを通じてサブダクト４０の下端流入ダクト４１に吸い込まれてきた走行風流入流れ（Ａ）と、インターブラケット１２を通じてサブダクト４０の上端流入ダクト４２に吸い込まれてきた走行風流入流れ（Ｂ）が、サブダクト４０を抜け出た直後に合流して形成される。
【００４０】
走行風排出流れ（ａｂ）は、インタークーラー４の中間下側部位を通過しながらインタークーラー４を集中的に冷却した後、インテークシステム１側に流れる。
また、走行風誘導ダクト２０を抜け出る他の走行風排出流れ（Ｃａ）は、ラジエータグリル１３を通過してメインダクト３０に吸い込まれてきた走行風流入流れ（Ｃ）がメインダクト３０をそのまま抜け出て形成される。
走行風排出流れ（Ｃａ）は、インタークーラー４の中間上側部位を通過しながらインタークーラー４を集中的に冷却した後、インテークシステム１側に流れる。
【００４１】
上記のように走行風誘導ダクト２０を適用することにより、サブダクト４０を抜け出た走行風排出流れ（ａｂ）がインタークーラー４の下側部位を集中的に冷却すると同時に、メインダクト３０を抜け出た走行風排出流れ（Ｃａ）がインタークーラー４の上側部位を集中的に冷却する。
これにより、より多い走行風を集中的に受けるインタークーラー４は、高性能および高出力エンジンで要求される高効率を達成することができ、このようなインタークーラー４の高効率の実現は、より多い走行風を流入するために求められていた車両外観デザインの設計自由度の制限を緩和する。
【００４２】
一方、本実施形態において、走行風誘導ダクト２０を抜け出るもう一つの走行風排出流れ（Ｃｂ）は、メインダクト３０に吸い込まれてきた走行風流入流れ（Ｃ）が抜け出る前に分岐ダクト５０側に流入され、分岐ダクト５０を通過することにより形成される。
走行風排出流れ（Ｃｂ）は、エアインテーク２に直接送られることによって、エアインテーク２の吸気性能を大幅に向上させることができる。
【００４３】
上記のように、本発明の実施形態によると、冷却モジュール６に集中する走行風流れを利用して冷却モジュール６の冷却性能を大幅に向上させると同時に、走行風誘導ダクト２０がインタークーラー４の上部部位と下部部位に集中する走行風流れを形成して、インタークーラー４を通過する空気流動の不均一性を改善し、冷却性能を大幅に向上させることにより、フロントエンド部の走行風流動効率を改善することができ、エンジンルーム内の熱流動も最適化される。
これにより、エンジン性能の強化時にインタークーラー４の性能改善と共に求められる冷暖房性能および吸気性能の改善にも有利に作用する。
【００４４】
一例として、エンジン性能の強化に応じた冷暖房性能および吸気性能の改良時に、従来は、インタークーラー４と冷却モジュール６およびインテークシステム１を各々独立に取り扱って個別的な性能だけを改良する断片的な対応方式で行なっていたのに対し、本発明においては、冷却モジュール６およびインタークーラー４を備えたインテークシステム１を１つの統一されたシステムとして結び付け、相互作用と寄与度によって全体性能を改善する総合的な対応方式が適用された。
【００４５】
上記のような総合的な対応方式は、統一されたシステムに必要な出力要素を空気量と差圧および吸圧と吸気温などで多様化することができるので、実験結果の正確度を大幅に向上させることができる。
実験の結果では、インタークーラー４の出口温度の性能試験で、エンジン種類別に多様であるが、インタークーラー４の冷却性能を約１０％〜２０％程度向上することが確認され、また、インタークーラー４の容量試験でもエンジン種類別に多様であるが、同一仕様のインタークーラーに対して約３５％〜５５％程度の容量増大をもたらすことを確認することができた。
また、本実施形態において、走行風誘導ダクト２０が吸い込んだ走行風をエアインテーク２に直接送って外気導入流れを形成させることにより、走行時の吸圧を低減して吸気流量を増大させることができ、アイドル（ＩＤＬＥ）時の吸気逆流を防止して吸気温度を改善させることができた。
【００４６】
以上、説明したように、本実施形態においては、走行風誘導ダクト２０において、より多い走行風流量を確保しつつ、フロントエンド部の開口面積の最適化によって車両外観デザインの設計自由度を低下させず、また、走行風誘導ダクト２０を適用することにより、冷却モジュール６とインテークシステム１を１つの統一されたシステムとして結び付けて最適に設計するため、エンジンルームレイアウトも最適化することができた。
【符号の説明】
【００４７】
１ インテークシステム
２ エアインテーク
３ ターボチャージャー
４ インタークーラー
５ 吸気マニホールド
６ 冷却モジュール
６ａ コンデンサ
６ｂ ラジエータ
６ｃ 冷却ファン
１０ ダクトフレーム
１１ バンパーブラケット
１１ａ エア流入口
１２ インターブラケット
１３ ラジエータグリル
２０ 走行風誘導ダクト
３０ メインダクト
４０ サブダクト
４１ 下端流入ダクト
４２ 上端流入ダクト
５０ 分岐ダクト
Ａ （下端流入ダクトから流入する）走行風流入流れ
ａｂ （サブダクトを通過した）走行風排出流れ
Ｂ （上端流入ダクトから流入する）走行風流入流れ
Ｃ （メインダクト流入する）走行風流入流れ
Ｃａ （メインダクトを通過した）走行風排出流れ
Ｃｂ （分岐ダクトを通過した）走行風排出流れ
Ｄ （ラジエータグリルを通過して、直接冷却モジュール６に流れる）走行風流入流れ
ｄ （ラジエータグリルを通過して、直接冷却モジュール６に流れる）走行風排出流れ
Ｋ （メインダクトの）傾斜角
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンルームの前側をなすフロントエンド部の上端部位に設けられたラジエータグリルを通過した走行風を導入し、前記エンジンルームに設けられたインテークシステムの相異なる２つの部位に各々排出し、
前記フロントエンド部の下端部位に設けられたバンパー部位に流入する走行風を導入し、前記相異なる２つの部位中の１つの部位に排出することを特徴とする走行風誘導ダクト。
【請求項２】
前記インテークシステムの相異なる２つの部位中の１つの部位はターボチャージャーの過給エアを冷却するインタークーラーであり、残りの１つの部位は外気を導入するエアインテークであることを特徴とする請求項１に記載の走行風誘導ダクト。
【請求項３】
前記ラジエータグリルを通過した走行風を導入するように、入口を前記ラジエータグリルに近接させ、出口を前記インタークーラーの上端部位に位置させたメインダクトと、
前記バンパー部位に流入する走行風を導入するように少なくとも１つ以上の位置から走行風を通過させるサブダクトと、
前記メインダクトに導入された走行風が前記メインダクトを抜け出る前に一部を分岐させ、前記エアインテークに送るように前記メインダクトの走行風通路に連結された分岐ダクトとから構成されたことを特徴とする請求項２に記載の走行風誘導ダクト。
【請求項４】
前記メインダクトは、開口された通路構造にするとともに、傾斜角を与えて、入口を出口に比べてより高くした構造をなし、
前記サブダクトは、開口された通路構造にするとともに、バンパー部位に流入する走行風を導入する１対の下端流入ダクトと上端流入ダクトを一側面において互いに間隔をおいて突出させた構造をなし、
前記分岐ダクトは、開口された通路構造にするとともに、前記メインダクトの走行風通路に連通して延びた構造をなすことを特徴とする請求項３に記載の走行風誘導ダクト。
【請求項５】
前記サブダクトの上端流入ダクトと前記分岐ダクトは、入口断面と出口断面を互いに異にし、全体的に漏斗の断面形状をなすことを特徴とする請求項４に記載の走行風誘導ダクト。
【請求項６】
前記サブダクトの下端流入ダクトと上端流入ダクトに各々導入された走行風は互いに合流して排出されることを特徴とする、請求項４に記載の走行風誘導ダクト。
【請求項７】
外気を導入するエアインテークと、排気ガス循環装置に連結されたターボチャージャーと、過給エアを冷却して吸気マニホールドに送るインタークーラーとからなり、エンジンルームに設けられたインテークシステム、
冷房装置を構成するコンデンサとエンジン冷却系を構成するラジエータとからなり、前記インテークシステムの側面に設けられた冷却モジュール、及び、
前記エンジンルームの前側をなすフロントエンド部を通過した走行風を導入し、前記エアインテークと前記インタークーラーに各々排出するメインダクトと、前記フロントエンド部を通過した走行風を他の位置から導入し、前記インタークーラーに排出するサブダクトと、前記メインダクトに導入された走行風が前記メインダクトを抜け出る前に一部を分岐させ、前記エアインテークに送るように前記メインダクトの走行風通路に連結された分岐ダクトとからなる走行風誘導ダクト、
を含んで構成されたことを特徴とする走行風誘導ダクトを適用したエンジンルーム構造。
【請求項８】
前記冷却モジュールは、前記フロントエンド部に設けられたラジエータグリルを通過した走行風を直接受けて冷却され、前記走行風誘導ダクトは、前記冷却モジュールに直接行く走行風流れを干渉しないように前記ラジエータグリルの側面部位に設けられたことを特徴とする請求項７に記載の走行風誘導ダクトを適用したエンジンルーム構造。
【請求項９】
前記走行風誘導ダクトは、前記フロントエンド部に設けられたダクトフレームを利用して結合されたことを特徴とする請求項８に記載の走行風誘導ダクトを適用したエンジンルーム構造。
【請求項１０】
前記走行風誘導ダクトの前記メインダクトが前記ラジエータグリルの側面に位置し、前記メインダクトから分岐した前記分岐ダクトが前記エアインテークに直接連結され、前記サブダクトの下端流入ダクトはバンパー部位においてバンパーを設けるバンパーブラケット部位に位置する一方で、前記上端流入ダクトは前記バンパーブラケットに間隔をおいて設けられたインターブラケット部位に位置することを特徴とする請求項９に記載の走行風誘導ダクトを適用したエンジンルーム構造。
【請求項１１】
前記バンパーブラケットには、前記下端流入ダクトを囲み、走行風を通過させる開口空間であるエア流入口が形成されたことを特徴とする請求項１０に記載の走行風誘導ダクトを適用したエンジンルーム構造。
【請求項１】
エンジンルームの前側をなすフロントエンド部の上端部位に設けられたラジエータグリルを通過した走行風を導入し、前記エンジンルームに設けられたインテークシステムの相異なる２つの部位に各々排出し、
前記フロントエンド部の下端部位に設けられたバンパー部位に流入する走行風を導入し、前記相異なる２つの部位中の１つの部位に排出することを特徴とする走行風誘導ダクト。
【請求項２】
前記インテークシステムの相異なる２つの部位中の１つの部位はターボチャージャーの過給エアを冷却するインタークーラーであり、残りの１つの部位は外気を導入するエアインテークであることを特徴とする請求項１に記載の走行風誘導ダクト。
【請求項３】
前記ラジエータグリルを通過した走行風を導入するように、入口を前記ラジエータグリルに近接させ、出口を前記インタークーラーの上端部位に位置させたメインダクトと、
前記バンパー部位に流入する走行風を導入するように少なくとも１つ以上の位置から走行風を通過させるサブダクトと、
前記メインダクトに導入された走行風が前記メインダクトを抜け出る前に一部を分岐させ、前記エアインテークに送るように前記メインダクトの走行風通路に連結された分岐ダクトとから構成されたことを特徴とする請求項２に記載の走行風誘導ダクト。
【請求項４】
前記メインダクトは、開口された通路構造にするとともに、傾斜角を与えて、入口を出口に比べてより高くした構造をなし、
前記サブダクトは、開口された通路構造にするとともに、バンパー部位に流入する走行風を導入する１対の下端流入ダクトと上端流入ダクトを一側面において互いに間隔をおいて突出させた構造をなし、
前記分岐ダクトは、開口された通路構造にするとともに、前記メインダクトの走行風通路に連通して延びた構造をなすことを特徴とする請求項３に記載の走行風誘導ダクト。
【請求項５】
前記サブダクトの上端流入ダクトと前記分岐ダクトは、入口断面と出口断面を互いに異にし、全体的に漏斗の断面形状をなすことを特徴とする請求項４に記載の走行風誘導ダクト。
【請求項６】
前記サブダクトの下端流入ダクトと上端流入ダクトに各々導入された走行風は互いに合流して排出されることを特徴とする、請求項４に記載の走行風誘導ダクト。
【請求項７】
外気を導入するエアインテークと、排気ガス循環装置に連結されたターボチャージャーと、過給エアを冷却して吸気マニホールドに送るインタークーラーとからなり、エンジンルームに設けられたインテークシステム、
冷房装置を構成するコンデンサとエンジン冷却系を構成するラジエータとからなり、前記インテークシステムの側面に設けられた冷却モジュール、及び、
前記エンジンルームの前側をなすフロントエンド部を通過した走行風を導入し、前記エアインテークと前記インタークーラーに各々排出するメインダクトと、前記フロントエンド部を通過した走行風を他の位置から導入し、前記インタークーラーに排出するサブダクトと、前記メインダクトに導入された走行風が前記メインダクトを抜け出る前に一部を分岐させ、前記エアインテークに送るように前記メインダクトの走行風通路に連結された分岐ダクトとからなる走行風誘導ダクト、
を含んで構成されたことを特徴とする走行風誘導ダクトを適用したエンジンルーム構造。
【請求項８】
前記冷却モジュールは、前記フロントエンド部に設けられたラジエータグリルを通過した走行風を直接受けて冷却され、前記走行風誘導ダクトは、前記冷却モジュールに直接行く走行風流れを干渉しないように前記ラジエータグリルの側面部位に設けられたことを特徴とする請求項７に記載の走行風誘導ダクトを適用したエンジンルーム構造。
【請求項９】
前記走行風誘導ダクトは、前記フロントエンド部に設けられたダクトフレームを利用して結合されたことを特徴とする請求項８に記載の走行風誘導ダクトを適用したエンジンルーム構造。
【請求項１０】
前記走行風誘導ダクトの前記メインダクトが前記ラジエータグリルの側面に位置し、前記メインダクトから分岐した前記分岐ダクトが前記エアインテークに直接連結され、前記サブダクトの下端流入ダクトはバンパー部位においてバンパーを設けるバンパーブラケット部位に位置する一方で、前記上端流入ダクトは前記バンパーブラケットに間隔をおいて設けられたインターブラケット部位に位置することを特徴とする請求項９に記載の走行風誘導ダクトを適用したエンジンルーム構造。
【請求項１１】
前記バンパーブラケットには、前記下端流入ダクトを囲み、走行風を通過させる開口空間であるエア流入口が形成されたことを特徴とする請求項１０に記載の走行風誘導ダクトを適用したエンジンルーム構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１８８１０７（Ｐ２０１２−１８８１０７Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８２６８９（Ｐ２０１１−１８２６８９）
【出願日】平成２３年８月２４日（２０１１．８．２４）
【出願人】（５９１２５１６３６）現代自動車株式会社 (1,064)
【出願人】（５００５１８０５０）起亞自動車株式会社 (449)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２４日（２０１１．８．２４）
【出願人】（５９１２５１６３６）現代自動車株式会社 (1,064)
【出願人】（５００５１８０５０）起亞自動車株式会社 (449)
【Ｆターム（参考）】
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