JP2607586Y2 - ディーゼルエンジンの予熱装置 - Google Patents
ディーゼルエンジンの予熱装置Info
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- JP2607586Y2 JP2607586Y2 JP1993074955U JP7495593U JP2607586Y2 JP 2607586 Y2 JP2607586 Y2 JP 2607586Y2 JP 1993074955 U JP1993074955 U JP 1993074955U JP 7495593 U JP7495593 U JP 7495593U JP 2607586 Y2 JP2607586 Y2 JP 2607586Y2
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- fuel
- engine
- exhaust
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この考案は、ディーゼルエンジン
において始動を容易化する予熱装置に関し、特に、エン
ジンの排気熱を利用した燃料の予熱装置に関するもので
ある。
において始動を容易化する予熱装置に関し、特に、エン
ジンの排気熱を利用した燃料の予熱装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ディーゼルエンジンは空気のみ
を高圧、高温に圧縮し、この高圧空気に燃料を噴霧・供
給して、圧縮熱により軽油である燃料を自己着火して燃
焼するものである。ここでスタータによる始動時に空気
を高圧縮すると、スタータの駆動力の増大を招くため、
デコンプ装置によりバルブを開いて圧縮比を低減する対
策が施されている。ところで始動時に圧縮比が小さくな
ると、圧縮熱が低下して始動性が悪くなり、この圧縮熱
の低下を補うため予熱装置が設けられている。
を高圧、高温に圧縮し、この高圧空気に燃料を噴霧・供
給して、圧縮熱により軽油である燃料を自己着火して燃
焼するものである。ここでスタータによる始動時に空気
を高圧縮すると、スタータの駆動力の増大を招くため、
デコンプ装置によりバルブを開いて圧縮比を低減する対
策が施されている。ところで始動時に圧縮比が小さくな
ると、圧縮熱が低下して始動性が悪くなり、この圧縮熱
の低下を補うため予熱装置が設けられている。
【０００３】従来、この種の予熱装置では、予燃焼室や
渦流室にヒータプラグが突設され、このヒータプラグが
抵抗器、スタータスイッチ等を介してバッテリに接続さ
れている。そして始動時にはバッテリによりヒータプラ
グに通電して赤熱し、その熱により圧縮空気を予熱する
ように構成されている。
渦流室にヒータプラグが突設され、このヒータプラグが
抵抗器、スタータスイッチ等を介してバッテリに接続さ
れている。そして始動時にはバッテリによりヒータプラ
グに通電して赤熱し、その熱により圧縮空気を予熱する
ように構成されている。
【０００４】
【考案が解決しようとする課題】ところで、上記従来技
術のものにあっては、バッテリによる電熱方式であるか
ら、始動時の電力消費が大きく、またヒータプラグによ
る予熱に時間がかかる。さらに、予燃焼室や渦流室が無
い直噴射式等には適応できない等の問題がある。
術のものにあっては、バッテリによる電熱方式であるか
ら、始動時の電力消費が大きく、またヒータプラグによ
る予熱に時間がかかる。さらに、予燃焼室や渦流室が無
い直噴射式等には適応できない等の問題がある。
【０００５】この考案は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、エンジン排気熱を利用して燃料を予熱すること
で、構成を簡素化するとともに始動性等を向上すること
を目的とするものである。
ので、エンジン排気熱を利用して燃料を予熱すること
で、構成を簡素化するとともに始動性等を向上すること
を目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
この考案は、エンジン本体の排気系に、排気熱により高
温に蓄熱する蓄熱体を設けるとともに、燃焼室に連通さ
れる渦流室に燃料を供給する燃料系が設けられており、
この燃料系が、燃料タンクの燃料を、噴射ポンプおよび
インジェクタを経由して前記渦流室に供給するように構
成され、前記燃料タンクから噴射ポンプに至る燃料通路
に、前記燃料を予熱する熱交換器を設け、これら蓄熱体
と熱交換器とをループ型ヒートパイプにより連結し、こ
のループ型ヒートパイプにおけるコンテナにエンジン始
動時にのみ一時的に作動液を流す開閉弁を設け、このル
ープ型ヒートパイプを介して前記蓄熱体から熱交換器に
熱輸送するよう構成したことを特徴とするものである。
この考案は、エンジン本体の排気系に、排気熱により高
温に蓄熱する蓄熱体を設けるとともに、燃焼室に連通さ
れる渦流室に燃料を供給する燃料系が設けられており、
この燃料系が、燃料タンクの燃料を、噴射ポンプおよび
インジェクタを経由して前記渦流室に供給するように構
成され、前記燃料タンクから噴射ポンプに至る燃料通路
に、前記燃料を予熱する熱交換器を設け、これら蓄熱体
と熱交換器とをループ型ヒートパイプにより連結し、こ
のループ型ヒートパイプにおけるコンテナにエンジン始
動時にのみ一時的に作動液を流す開閉弁を設け、このル
ープ型ヒートパイプを介して前記蓄熱体から熱交換器に
熱輸送するよう構成したことを特徴とするものである。
【０００７】
【作用】上記構成によるこの考案では、ディーゼルエン
ジンの通常運転時には排気ガスの排気熱を利用して蓄熱
体に高温の熱が有効に蓄えられ、エンジン停止時は蓄熱
した状態に保持される。そしてスタータスイッチ等によ
りエンジンを始動すると、開閉弁が開いてループ型ヒー
トパイプの作動液が流れ、蓄熱体の熱が熱交換器に瞬時
に輸送され、この熱により燃料が応答良く予熱される。
このためインジェクタから渦流室には予熱した燃料が噴
射し、圧縮熱の低下分を補って着火し易くなり、圧縮比
や圧縮熱が低減した状態でも燃料と空気が確実に着火燃
焼して、迅速かつ良好に自爆始動する。
ジンの通常運転時には排気ガスの排気熱を利用して蓄熱
体に高温の熱が有効に蓄えられ、エンジン停止時は蓄熱
した状態に保持される。そしてスタータスイッチ等によ
りエンジンを始動すると、開閉弁が開いてループ型ヒー
トパイプの作動液が流れ、蓄熱体の熱が熱交換器に瞬時
に輸送され、この熱により燃料が応答良く予熱される。
このためインジェクタから渦流室には予熱した燃料が噴
射し、圧縮熱の低下分を補って着火し易くなり、圧縮比
や圧縮熱が低減した状態でも燃料と空気が確実に着火燃
焼して、迅速かつ良好に自爆始動する。
【０００８】
【実施例】以下、この考案の実施例を図面に基づいて説
明する。図１において、渦流室式ディーゼルエンジンと
予熱装置とについて説明する。ディーゼルエンジン１
は、エンジン本体２のシリンダ３にピストン４が移動可
能に挿入され、燃焼室５に渦流室６が接線方向の噴孔７
を介して連通され、この渦流室６に燃料噴射するインジ
ェクタ８が取付けられている。また排気弁９を有する排
気ポート１０が排気管１１に連通され、図示しない吸気
ポートがスロットル弁等を備えた吸気系に連通されてい
る。
明する。図１において、渦流室式ディーゼルエンジンと
予熱装置とについて説明する。ディーゼルエンジン１
は、エンジン本体２のシリンダ３にピストン４が移動可
能に挿入され、燃焼室５に渦流室６が接線方向の噴孔７
を介して連通され、この渦流室６に燃料噴射するインジ
ェクタ８が取付けられている。また排気弁９を有する排
気ポート１０が排気管１１に連通され、図示しない吸気
ポートがスロットル弁等を備えた吸気系に連通されてい
る。
【０００９】インジェクタ８の燃料装置２０について説
明すると、燃料タンク２１からの燃料通路２２がフィー
ドポンプ２３、フィルタ２４を介して噴射ポンプ２５に
連通されている。噴射ポンプ２５は、エンジンにより駆
動して燃料を所定の噴射時期に高圧で圧送し、かつアク
セルペダルとガバナによりエンジンの負荷と回転数とに
応じて燃料噴射量を変化する。そして噴射ポンプ２５が
高圧通路２６を介してインジェクタ８に連通されてい
る。インジェクタ８は、例えば閉止型であり、通常は閉
じて、高圧燃料が供給されると自動的に開いて燃料を噴
霧状態で噴射する。また噴射ポンプ２５が戻り通路２７
を介して燃料タンク２１に余分な燃料を戻すように連通
されている。
明すると、燃料タンク２１からの燃料通路２２がフィー
ドポンプ２３、フィルタ２４を介して噴射ポンプ２５に
連通されている。噴射ポンプ２５は、エンジンにより駆
動して燃料を所定の噴射時期に高圧で圧送し、かつアク
セルペダルとガバナによりエンジンの負荷と回転数とに
応じて燃料噴射量を変化する。そして噴射ポンプ２５が
高圧通路２６を介してインジェクタ８に連通されてい
る。インジェクタ８は、例えば閉止型であり、通常は閉
じて、高圧燃料が供給されると自動的に開いて燃料を噴
霧状態で噴射する。また噴射ポンプ２５が戻り通路２７
を介して燃料タンク２１に余分な燃料を戻すように連通
されている。
【００１０】そこで排気系と燃料系との間に、始動時の
予熱装置３０が設けられている。予熱装置３０は、エン
ジンの排気熱を利用しかつヒートパイプを用いて燃料予
熱する方式であり、ループ型のヒートパイプ３１の蒸発
部３２にセラミックスや金属からなる顕熱蓄熱型の固体
の蓄熱体３３が設けられ、凝縮部３４に熱交換器３５が
設けられ、さらに途中にソレノイド弁３６が電気信号で
開閉するように設けられている。そして蓄熱体３３が直
接排気管１１の途中に、排気ガスの排気熱により加熱し
て高温を蓄熱するように介設されている。また熱交換器
３５が燃料通路２２の例えばフィードポンプ２３の吐出
側に、燃料を熱交換して予熱するように介設されてい
る。さらに、スタータスイッチ３７が始動時にのみＯＮ
信号をソレノイド弁３６に出力するよう接続され、した
がって始動時にのみソレノイド弁３６が開いてヒートパ
イプ３１の作動液Ａを流して熱輸送するように構成され
ている。
予熱装置３０が設けられている。予熱装置３０は、エン
ジンの排気熱を利用しかつヒートパイプを用いて燃料予
熱する方式であり、ループ型のヒートパイプ３１の蒸発
部３２にセラミックスや金属からなる顕熱蓄熱型の固体
の蓄熱体３３が設けられ、凝縮部３４に熱交換器３５が
設けられ、さらに途中にソレノイド弁３６が電気信号で
開閉するように設けられている。そして蓄熱体３３が直
接排気管１１の途中に、排気ガスの排気熱により加熱し
て高温を蓄熱するように介設されている。また熱交換器
３５が燃料通路２２の例えばフィードポンプ２３の吐出
側に、燃料を熱交換して予熱するように介設されてい
る。さらに、スタータスイッチ３７が始動時にのみＯＮ
信号をソレノイド弁３６に出力するよう接続され、した
がって始動時にのみソレノイド弁３６が開いてヒートパ
イプ３１の作動液Ａを流して熱輸送するように構成され
ている。
【００１１】次に、この実施例の作用について説明す
る。まず、ディーゼルエンジン１の通常運転時には、吸
気行程でスロットル弁開度に応じた空気がシリンダ３に
吸入され、圧縮行程でピストン４が上昇するのに伴いシ
リンダ３の空気が大きい圧縮比で高圧・高温に圧縮さ
れ、このとき空気の一部が渦流室６に流入して強い渦流
を生じる。また燃料系では、エンジン１によりフィード
ポンプ２３と噴射ポンプ２５とが駆動され、フィードポ
ンプ２３により燃料タンク２１の燃料がフィルタ２４を
介して噴射ポンプ２５に導かれる。
る。まず、ディーゼルエンジン１の通常運転時には、吸
気行程でスロットル弁開度に応じた空気がシリンダ３に
吸入され、圧縮行程でピストン４が上昇するのに伴いシ
リンダ３の空気が大きい圧縮比で高圧・高温に圧縮さ
れ、このとき空気の一部が渦流室６に流入して強い渦流
を生じる。また燃料系では、エンジン１によりフィード
ポンプ２３と噴射ポンプ２５とが駆動され、フィードポ
ンプ２３により燃料タンク２１の燃料がフィルタ２４を
介して噴射ポンプ２５に導かれる。
【００１２】そしてピストン上死点直前に噴射ポンプ２
５により、運転状態に応じた所定の噴射量の燃料が高圧
でインジェクタ８に圧送されて渦流室６に噴射される。
そこで渦流室６では、強い渦流の空気と燃料噴霧とが速
やかに混合して、高温の圧縮熱により着火燃焼し、この
燃焼ガスと未燃焼燃料が燃焼室に噴出して更に燃焼す
る。そして排気行程では、排気弁９が開くのに伴い高温
の排気ガスが排気管１１を介して排出され、こうして１
サイクルを終了する。
５により、運転状態に応じた所定の噴射量の燃料が高圧
でインジェクタ８に圧送されて渦流室６に噴射される。
そこで渦流室６では、強い渦流の空気と燃料噴霧とが速
やかに混合して、高温の圧縮熱により着火燃焼し、この
燃焼ガスと未燃焼燃料が燃焼室に噴出して更に燃焼す
る。そして排気行程では、排気弁９が開くのに伴い高温
の排気ガスが排気管１１を介して排出され、こうして１
サイクルを終了する。
【００１３】一方、上述のエンジン運転時や停止時に
は、予熱装置３０のソレノイド弁３６が閉じる。そこで
ヒートパイプ３１の作動液Ａが蒸発部３２から凝縮部３
４に供給されず、蒸発部３２の蓄熱体３３から凝縮部３
４への熱輸送が生じなくなる。このためエンジン運転時
には排気管１１により排出される高温の排気ガスが蓄熱
体３３に触れ、その排気熱を利用して蓄熱体３３が効果
的に加熱され、例えば１００〜３００℃程度の高温で蓄
熱される。そしてエンジン停止時にも、蓄熱体３３はそ
の蓄熱特性により高温を蓄熱した状態に保持される。
は、予熱装置３０のソレノイド弁３６が閉じる。そこで
ヒートパイプ３１の作動液Ａが蒸発部３２から凝縮部３
４に供給されず、蒸発部３２の蓄熱体３３から凝縮部３
４への熱輸送が生じなくなる。このためエンジン運転時
には排気管１１により排出される高温の排気ガスが蓄熱
体３３に触れ、その排気熱を利用して蓄熱体３３が効果
的に加熱され、例えば１００〜３００℃程度の高温で蓄
熱される。そしてエンジン停止時にも、蓄熱体３３はそ
の蓄熱特性により高温を蓄熱した状態に保持される。
【００１４】上記エンジン停止時にスタータスイッチ３
７をスタータ位置に入れ、スタータを作動することでエ
ンジン始動する。この始動時にはデコンプ装置により圧
縮比や圧縮熱が低減して燃料噴霧による着火が悪くなる
が、このときソレノイド弁３６が開く。そこでヒートパ
イプ３１の作動液Ａが流れて、蓄熱体３３に蓄えた熱が
凝縮部３４の熱交換器３５に瞬時に輸送されるようにな
り、この熱により燃料通路２２の燃料が応答性良く予熱
される。このためインジェクタ８から渦流室６には予熱
した燃料が噴射され、圧縮熱の低下分を補って着火し易
くなる。
７をスタータ位置に入れ、スタータを作動することでエ
ンジン始動する。この始動時にはデコンプ装置により圧
縮比や圧縮熱が低減して燃料噴霧による着火が悪くなる
が、このときソレノイド弁３６が開く。そこでヒートパ
イプ３１の作動液Ａが流れて、蓄熱体３３に蓄えた熱が
凝縮部３４の熱交換器３５に瞬時に輸送されるようにな
り、この熱により燃料通路２２の燃料が応答性良く予熱
される。このためインジェクタ８から渦流室６には予熱
した燃料が噴射され、圧縮熱の低下分を補って着火し易
くなる。
【００１５】こうしてエンジン始動中に蓄熱体３３の蓄
熱により燃料が予熱され続けて、着火し易い状態になる
ことで、圧縮比や圧縮熱が低減した状態でも燃料と空気
が確実に着火燃焼して、迅速かつ良好に自爆始動する。
そして始動後にスタータスイッチ３７をＯＮ位置に戻す
と、ソレノイド弁３６が再び閉じて上述の燃料予熱が停
止し、これ以降は通常運転に移行する。また熱輸送によ
り温度低下した蓄熱体３３は再び排気熱により高温に蓄
熱して、次回の始動に使用される。前記燃料装置２０
が、この考案の燃料系に相当する。
熱により燃料が予熱され続けて、着火し易い状態になる
ことで、圧縮比や圧縮熱が低減した状態でも燃料と空気
が確実に着火燃焼して、迅速かつ良好に自爆始動する。
そして始動後にスタータスイッチ３７をＯＮ位置に戻す
と、ソレノイド弁３６が再び閉じて上述の燃料予熱が停
止し、これ以降は通常運転に移行する。また熱輸送によ
り温度低下した蓄熱体３３は再び排気熱により高温に蓄
熱して、次回の始動に使用される。前記燃料装置２０
が、この考案の燃料系に相当する。
【００１６】
【００１７】
【考案の効果】以上に説明したようにこの考案による
と、ディーゼルエンジンの予熱装置が、エンジン本体の
排気系に蓄熱体を、排気熱により高温に蓄熱するように
取付け、燃料系に熱交換器を、燃料を予熱するように取
付け、これら蓄熱体と熱交換器とをループ型ヒートパイ
プにより連結し、ヒートパイプの途中に開閉弁を、エン
ジン始動時にのみ一時的に作動液を流して熱輸送するよ
うに設けて構成されているので、エンジン排気熱を利用
して始動性を向上することができる。このためバッテリ
電力の消費が少なくなるなどの利点があり、さらに燃料
を予熱する方式であるから、ヒータプラグ等が不要にな
って構成が簡素化し、全ての方式にも適応できる。また
ヒートパイプを用いるため、燃料を瞬時に予熱すること
ができるなどの効果がある。
と、ディーゼルエンジンの予熱装置が、エンジン本体の
排気系に蓄熱体を、排気熱により高温に蓄熱するように
取付け、燃料系に熱交換器を、燃料を予熱するように取
付け、これら蓄熱体と熱交換器とをループ型ヒートパイ
プにより連結し、ヒートパイプの途中に開閉弁を、エン
ジン始動時にのみ一時的に作動液を流して熱輸送するよ
うに設けて構成されているので、エンジン排気熱を利用
して始動性を向上することができる。このためバッテリ
電力の消費が少なくなるなどの利点があり、さらに燃料
を予熱する方式であるから、ヒータプラグ等が不要にな
って構成が簡素化し、全ての方式にも適応できる。また
ヒートパイプを用いるため、燃料を瞬時に予熱すること
ができるなどの効果がある。
【図１】この考案に係るディーゼルエンジンの予熱装置
の実施例を示す構成図である。
の実施例を示す構成図である。
１…ディーゼルエンジン、 ２…エンジン本体、 ２０
…燃料装置、 ３０…予熱装置、 ３１…ヒートパイ
プ、 ３３…蓄熱体、 ３５…熱交換器、 ３６…ソレ
ノイド弁。
…燃料装置、 ３０…予熱装置、 ３１…ヒートパイ
プ、 ３３…蓄熱体、 ３５…熱交換器、 ３６…ソレ
ノイド弁。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ２８Ｄ 15/02 Ｆ２８Ｄ 15/02 Ｑ (72)考案者 益子 耕一 東京都江東区木場一丁目５番１号 株式 会社フジクラ内 (72)考案者 斎藤 祐士 東京都江東区木場一丁目５番１号 株式 会社フジクラ内 (56)参考文献 特開 昭64−56920（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02N 17/04
Claims (1)
- 【請求項１】 エンジン本体の排気系に、排気熱により
高温に蓄熱する蓄熱体を設けるとともに、燃焼室に連通
される渦流室に燃料を供給する燃料系が設けられてお
り、この燃料系が、燃料タンクの燃料を、噴射ポンプお
よびインジェクタを経由して前記渦流室に供給するよう
に構成され、前記燃料タンクから噴射ポンプに至る燃料
通路に、前記燃料を予熱する熱交換器を設け、これら蓄
熱体と熱交換器とをループ型ヒートパイプにより連結
し、このループ型ヒートパイプにおけるコンテナにエン
ジン始動時にのみ一時的に作動液を流す開閉弁を設け、
このループ型ヒートパイプを介して前記蓄熱体から熱交
換器に熱輸送するよう構成したことを特徴とするディー
ゼルエンジンの予熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1993074955U JP2607586Y2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | ディーゼルエンジンの予熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1993074955U JP2607586Y2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | ディーゼルエンジンの予熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0742867U JPH0742867U (ja) | 1995-08-11 |
| JP2607586Y2 true JP2607586Y2 (ja) | 2001-11-12 |
Family
ID=13562261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1993074955U Expired - Fee Related JP2607586Y2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | ディーゼルエンジンの予熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2607586Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| LT2643437T (lt) * | 2010-11-25 | 2018-04-10 | Gane Energy & Resources Pty Ltd | Metanolio, turinčio degalų kompoziciją, panaudojimas ir kompresinio uždegimo variklio įjungimo būdas |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP1993074955U patent/JP2607586Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0742867U (ja) | 1995-08-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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