JP6358504B2 - 内燃機関の暖機装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両における内燃機関の暖機を促進するための内燃機関の暖機装置に関する。

一般的に、冷態時における内燃機関（以後、エンジンと称す）は、エンジン始動から通常出力になる暖機状態までの間ある程度の時間を要している。
エンジンの暖機性が悪いと、エンジンの潤滑剤であるオイルの粘度（物性）が高く、ピストンとシリンダとの間及び、クランクシャフトのジャーナル部等の摺動部におけるフリクションが大きく、燃費の悪化を誘発していた。
それら、オイルの粘度を早期に低くするために、エンジンの排気ガスの熱でシリンダブロック等を温めることが提案されている。

例えば、特許文献１には、シリンダブロックのウォータジャケットの下側に、シリンダブロックを暖機するために、排ガスを流通させるブロック内排気通路を設け、その流通させる排ガスは、排気マニホールドから排気管、ＥＧＲ（排気再循環）切換バルブ及びブロック導入管を介して導入されることが開示されている。
ブロック内排気通路は、シリンダの比較的下部に対応する位置に設けられている。

さらに、特許文献２には、シリンダ壁の少なくともピストン下死点近傍を加熱する加熱手段（ガスジャケット）と、前記下死点近傍を冷却する冷却手段（ガスジャケット）と、シリンダ壁の温度を検出する温度センサを有し、目標温度以下の場合には、ガスジャケットに排ガスを流して、シリンダ壁の温度を上昇させて、潤滑油（オイル）の粘度を低減させ、目標温度以上の場合には、ガスジャケット内に新気を導入してシリンダ壁の温度を下げ、油膜切れを防止する。
そして、熱交換された排ガスは、ＥＧＲとして再利用される。

特開２００８−２８５９９７号公報 特開２００１−１５２９６０号公報

特許文献１によると、ブロック内排気通路はシリンダの比較的下部に対応する位置に設けられている。
ところが、内燃機関はシリンダより下方にあるクランクシャフトの回転摺動部のオイル、エンジンの各摺動部の潤滑材となるオイルパンのオイルを温めることができない。
従って、冷態時にオイルの粘性を低減して、エンジンの内部抵抗を低減することができない。
また、特許文献２によると、シリンダ壁の少なくともピストン下死点近傍にガスジャケットを配設した構造となっているので、排ガスは、シリンダ壁の下死点近傍を加熱するため、シリンダ壁およびピストン間の摺動部の摩擦損失の低減は得られるが、クランクジャーナル部およびコネクチングロッド連結部におけるフリクションの低減は得られない。

本発明は、上述した従来技術の課題に鑑みなされた発明であって、排ガスでシリンダブロックのシリンダライナのクランクシャフト側およびクランクシャフト部を加温して、クランクジャーナル部およびコネクチングロッド連結部等の各摺動部のオイル粘度を低減させて、内燃機関冷態時の燃費向上を図る内燃機関の暖機装置の提供を目的とする。

本発明は前述の課題に鑑みてなされたものであり、内燃機関の暖機装置において、前記内燃機関のエキゾーストマニホールドと、前記エキゾーストマニホールドの排気経路下流側に、該エキゾーストマニホールドと一体的に配設された排ガス浄化装置と、前記内燃機関の冷却水が流通するウォータジャケットを備えた前記内燃機関のシリンダブロックの側壁に、前記ウォータジャケットより該シリンダブロックの下方に位置するクランクシャフト側で、少なくともクランクケース上部近傍に達するように設けられ、排ガスが流通する排ガスジャケットと、一端が前記排ガス浄化装置の排ガス流出口に接続され、排ガスの一部を取入れる排ガス取入口を有し、他端が前記排ガスジャケットの排ガス導入部に連結された排ガス導入管と、一端が前記排ガスジャケットの排ガス流出部に連結され、他端が前記排ガス導入管の前記排ガス取入口の位置より排気系下流側に連結された排ガス導出管と、を備えたことを特徴とする。

本発明によると、エキゾーストマニホールド部に設けられた排ガス浄化装置で浄化された排ガスは、排ガス浄化装置の下流側直近から分岐され、少なくともクランクケース上部近傍まで達するように形成された排ガスジャケットに高温状態で導入されるようにしたので、排ガス温度低下の影響を少なくすることができ、ピストン下死点近傍およびクランクシャフトの各摺動部のオイルが素早く温められ、オイルの粘性を低減して、内燃機関の摺動抵抗が軽減されることにより、内燃機関の燃費向上が図れる。
さらに、排ガス浄化装置で浄化された排ガスを排ガスジャケットに導入するようにしたので、排ガスジャケット内の壁面への堆積物の蓄積が抑制され、暖機装置としての性能維持が容易になる。

また、本発明において好ましくは、前記排ガス導入管の一端の前記排ガス取入口の端部は、排ガス流路内に突設されるとともに排ガスの流れに対して上流側に向いた開口部を有しているとよい。

このような構成にすることにより、排ガス取入の開口を排ガス流路上流側に向けることで、排ガスのガス流動圧を利用して、排ガス導入管への排ガス流入量を確保し易くすることができ、内燃機関の暖機が効率よく行うことができる。

また、本発明において好ましくは、前記排ガス浄化装置の下流側の排気系路は、前記排ガス浄化装置に一体的に形成された上流側排気管と、車体側に支持された下流側排気管と、前記上流側排気管と前記下流側排気管とを自在性を許容して接続する自在継手とを有し、前記排ガス導出管の他方は、前記上流側排気管に接続するとよい。

このような構成にすることにより、排ガス導出管の他方を、球面継手と前記排ガス導入管の排ガス取入口の取付部（一端）との間に接続させることで、内燃機関、エキゾーストマニホールド及び排ガス導出管が同じ変動をするので、排ガス導出管に自在性を有する部材にする必要性がなく、装置の信頼性が向上すると共に、製造コストの低減が可能となる。
また、排ガスの排気管内での圧力は、上流側から下流側に移動するに従い低くなる。
従って、排ガス導出管の他方の接続位置を、排ガス導入管の一端より下流側に配設する
ことで、排ガスジャケット内への排ガス導入を促進できる。

また、本発明において好ましくは、前記排ガスジャケットへの排ガス導入は、前記クランクケースのクランクシャフト側から前記ウォータジャケット側に流れるようにするとよい。

このような構成にすることにより、排ガスジャケットへの排ガス導入は、クランクケースのクランクシャフト側から前記ウォータジャケット側に流れるようにすることで、排気浄化装置からの温度の高い排ガスでシリンダブロックのクランクケース側及びクランクシャフトの軸受部分近傍の潤滑油を最優先で暖めるようにしたので、潤滑油の粘性を低減して燃費改善を効果的に図ることができる。

また、本発明において好ましくは、前記排ガスジャケットは、前記内燃機関本体の外側面に形成され、前記外側面より外方へ突出した熱交換用フィンを有し、排ガスが前記排ガスジャケット内を前記フィンに沿って蛇行する排ガス流路を形成するとよい。

このようにすることにより、シリンダブロック及びクランクケース外側面にフィンを外方へ突出させて、排ガス流路を形成し、排ガスをフィンに沿って流すようにしたので、排ガスとフィンとの熱交換効率が向上し、エンジン暖機が促進される。
また、排ガスジャケットをシリンダブロック及びクランクケース外側面に配設した構造としたので、シリンダブロック及びクランクケースを製造する際の砂型の形状が容易化され、製造コストの低減が可能となる。

また、本発明において好ましくは、前記排ガスジャケットの前記フィンは、突出方向先端部と前記フィンを覆う蓋部材との間に隙間を有して配設するとよい。

このようにすることにより、排ガスジャケットのフィンの突出方向先端部と蓋部材との間に隙間を配設する構造としたので、排ガスジャケットを流れる排ガスの流動抵抗が小さくなり、排ガスジャケット内を流れる排ガス量増大によるエンジン暖機促進が図れる。

また、本発明において好ましくは、前記排ガスジャケットは、前記シリンダブロックのシリンダ配列方向に対して両側の側壁に設けられ、前記排ガス浄化装置の排ガス流出口からの排ガスはそれぞれの排ガスジャケットに対して直列状態または並列状態に導入及び排出されるように構成されるとよい。

このようにすることにより、内燃機関の暖機性能が更に向上し、内燃機関の更なる燃費向上の効果が期待できる。

本発明によれば、排ガスでシリンダブロックのシリンダライナのクランクシャフト側およびクランクシャフト部を加温して、クランクジャーナル部およびコネクチングロッド連結部等の各摺動部のオイル粘度を低減させて、内燃機関冷態時の燃費向上を図る内燃機関の暖機装置の提供が可能となる。

本発明の第１実施形態に係る全体概略構成図を示す。 本発明の第1実施形態に係る排ガス循環部が設けられたシリンダブロックの側面斜視図を示す。 （Ａ）は図２のＡ−Ａ断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＺ矢視図を示す。 本発明の第１実施形態に係るエキゾーストマニホールドと排ガス浄化装置とを一体化した装置の外観概略斜視図を示す。 本発明の第１実施形態に係る排ガス浄化装置が内燃機関に取付けた状態の側面視図を示す。 図５の平面視図を示す。 （Ａ）は、本発明の第２実施形態に係る排ガス流路の断面図、（Ｂ）は、（Ａ）のＺ矢視図を示す。 本発明の第３実施形態に係る概略排ガス循環路図を示す。 本発明の第４実施形態に係る概略排ガス循環路図を示す。 本発明の第５実施形態に係る概略排ガス循環路図を示す。

以下、本発明の実施形態を図に基づいて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態における全体構成概略図を示す。
符号１は、多気筒内燃機関の触媒昇温装置を装備した筒内噴射型内燃機関である。
この筒内噴射型内燃機関１（以後、エンジン１と略称する）は火花点火式の４サイクルエンジンである。

エンジン１は、シリンダブロック１１と、該シリンダブロック１１の上部を閉塞するシリンダヘッド１３と、シリンダブロック１１内のシリンダ１１ｂに沿って上下方向に摺動するピストン１７と、クランクシャフト１８と、ピストン１７とクランクシャフト１８とを連結して、ピストン１７の往復運動をクランクシャフト１８にて回転運動に変換させるコネクチングロッド１７ａと、シリンダブロック１１の下端部に配設され、エンジン１の各摺動部を潤滑又は冷却するオイルを貯溜するオイルパン１９と、を備えている。
尚、オイルは、図示省略のオイルポンプによって各摺接部に圧送される。
シリンダブロック１１は、下部にピストン１７の上下運動を回転運動に変換して出力するクランクシャフト１８を軸支しているクランクケース１２を備えて一体的に形成されている。
シリンダヘッド１３の下面とシリンダ１１ｂとピストン１７の上面とで燃焼室ＣＣが形成されている。

シリンダブロック１１には、エンジン１の温度を適正温度に維持するため、シリンダ１１ｂの外周に沿ってエンジン冷却水が循環するウォータジャケット１１ａが配設されている。
また、図２に本発明の第1実施形態に係る排ガスジャケット２が設けられたシリンダブロックの側面斜視図を示す。排ガスジャケット２は、ウォータジャケット１１ａの下端縁近傍からクランクケース１２の上部近傍に亘り外壁面に配設されている。
排ガスジャケット２のクランクシャフト１８の軸方向の大きさは、クランクシャフト１８の長さに略等しく形成されている。

更に、図３（Ａ）は、図２のＡ−Ａ断面図、（Ｂ）は、図３（Ａ）のＺ矢視図を示す。
排ガスジャケット２は、シリンダブロック１１のエキゾーストマニホールド１４（以後、エキマニ１４と略称する）が配設されている側に設けられている。
排ガスジャケット２は、シリンダブロック１１の外側面から外方へ突出した環状の壁部１２ａが形成されている。
環状の壁部１２ａの頂部（突出先端）には、該頂部全周を覆う蓋部材２３がパッキン２３ａを介して複数のボルト２３ｂにて締結されている。

蓋部材２３には、排ガスを排ガスジャケット２の廃熱暖機空間部第１ＥＨに導入するための排ガス導入管２１（図１参照）が取付けられる導入アダプタ２６と、廃熱暖機空間部第１ＥＨに導入された排ガスをマニホールド触媒コンバータ１５の下流側に導出させる排ガス導出管２２（図１参照）が取付けられる導出アダプタ２７が夫々配設されている。
導入アダプタ２６は、クランクシャフト１８に近い［図３（Ａ）の場合は下側］方に配設され、導出アダプタ２７は、ウォータジャケット１１ａに近い［図３（Ａ）の場合は上側］方に配設されている。
これは、排ガス浄化装置であるマニホールド触媒コンバータ１５（以後、触媒コンバータ１５と略称する）からの温度の高い排ガスを、オイルが多く貯溜されているオイルパン１９、及びクランクジャーナル部（図示省略）を速く暖機させるために配置して、オイルの粘性低減を図るためである。

図１に示すように、ピストン１７には、コネクチングロッド１７ａの一端がピストン１７に装着されているピストンピン１７ｂに、ピストンピン１７ｂの周方向に摺接可能に連結されている。
コネクチングロッド１７ａの他端は、エンジン１の出力軸であるクランクシャフト１８のクランクピン１８ａに、クランクピン１８ａの周方向に摺接可能に連結されている。
クランクシャフト１８は、シリンダブロック１１に設けられた軸受部（図示省略）に軸支されている。

更に、シリンダヘッド１３には、燃焼室ＣＣに新気を導入する吸気ポート１３ｆと、該吸気ポートを開閉する吸気バルブ１３ｂと、燃焼室ＣＣに燃料を噴射する燃料噴射ノズル１３ｄと、燃焼室ＣＣの空気と燃料との混合気を燃焼させる点火プラグ１３ｃと、燃焼室ＣＣの燃焼した燃焼ガス（以後、排ガスと略称する）をエンジン１外に導出する排気ポート１３ｅと、該排気ポート１３ｅを開閉する排気バルブ１３ａが配設されている。
更に、シリンダヘッド１３には、吸気ポート１３ｆに接続され新気を流通させるインレットマニホールド１３ｇと、排気ポート１３ｅに接続され排ガスを導出させるエキマニ１４と、該エキマニ１４に直結したマニホールド触媒コンバータ１５が接続されている。

図４に本発明の実施形態に係るエキマニ１４に触媒コンバータ１５を直結した装置の外観概略斜視図を示す。
エキマニ１４は、一端側がシリンダヘッド１３に取付けられ、他端側に触媒コンバータ１５が直結されている。
エキマニ１４は、シリンダヘッド１３に取付けられ、排気ポート１３ｅに対応した位置に排ガスが通過する開口（開口数は気筒数に同じ数）を有した一端側である取付ベース部１４ｂと、該取付ベース部１４ｂの排ガスが通過する開口に連通して排ガスが流れる各導出部１４ｃと、各導出部１４ｃからの排ガスを集合させる他端側である集合部１４ａとで構成されている。

エキマニ１４の集合部１４ａの下面（図４において）には、触媒コンバータ１５が直結されている。
触媒コンバータ１５の下端側（図４において）の排ガス流出口には触媒１５ａ（図１参照）で浄化された排ガスの排ガス流路が下部で略直角に変化すると共に略円錐形状に形成されたロアコーン１５ｂが配設されている。
ロアコーン１５ｂの排出端部には、上流側排気管１５ｃがロアコーン１５ｂと一体的に形成されている。
上流側排気管１５ｃの先端部は、上流側排気管１５ｃと下流側排気管２９と連結する自在継手１６が配設されている。
自在継手１６、下流側排気管２９は車体側（図示省略）に支持され、上流側排気管１５ｃは、触媒コンバータ１５及びエキマニ１４を介してシリンダブロック１１に支持されているため、夫々の相対変位の揺動を吸収するために配設されている。

排ガスの取入端部２１ａの取付位置を説明するため、図５に、排ガス浄化装置である触媒コンバータ１５がエンジン１に取付けた状態の側面視図、図６に図５の平面視図を示す。
ロアコーン１５ｂの下側には、排ガスを廃熱暖機空間部第１ＥＨに導入させる排ガス導入管２１の取入端部２１ａが、排ガス流路（図５の矢印）内に突出している。
排ガス導入管２１の排出端側は、既述の通り、排ガスジャケット２の導入アダプタ２６に連結される。
排ガス導入管２１の取入端部２１ａは、先端部を斜めにカットされた形状になっており、カットした開口部２１ｂは排ガス流路の上流側に向くように配設されている。
開口部２１ｂを排ガス流路の上流側に向くようにすることで、排ガスの流動圧を利用して、取入端部２１ａからの排ガスの取入量の向上を図ったものである。

また、既述の通り、廃熱暖機空間部第１ＥＨはエキマニ１４が配設されている側に設けられていると共に、排ガス導入管２１の取入端部２１ａをロアコーン１５ｂの下側に配置することで、排ガスジャケット２までの排ガス導入管２１の長さを短くすることができ、排ガス温度の低下を極力抑制するようにした。
これにより、廃熱暖機空間部第１ＥＨによる暖機効果を向上させる効果を得ることができる。
尚、取入端部２１ａが排ガス流路と平行になるように排ガス流路上流側に屈曲させて、開口部２１ｂが上流側に向くようにしてもよい。（先端部の斜めにカットを設けない）
符号２４は、低圧ＥＧＲ用の排ガス取出しパイプ（図１参照）であり、触媒コンバータ１５を通過した排ガスを、シリンダブロック１１内に形成された図示省略の流路を介してインレットマニホールド１３ｇに供給される。

上流側排気管１５ｃには、酸素濃度センサの取付アダプタ１５ｅと、排ガスジャケット２の廃熱暖機空間部第１ＥＨからの排ガスを上流側排気管１５ｃに戻す排ガス導出管２２の端部が連結される戻りアダプタ１５ｄが配設されている。
戻りアダプタ１５ｄでは、酸素濃度センサ（図示省略）の取付アダプタ１５ｅと自在継手１６との間に配設されている。
戻りアダプタ１５ｄの位置は、排ガスの取入端部２１ａと戻りアダプタ１５ｄの位置との差圧により排ガスの循環を図るため、取入端部２１ａよりできる限り上流側排気管１５ｃの下流側にする。
さらに、酸素濃度センサへの影響を回避するため、酸素濃度センサの取付アダプタ１５ｅより下流側にしてある。
また、取付アダプタ１５ｅと戻りアダプタ１５ｄを自在継手１６の上流側に配置する理由は、既述の通り、取付アダプタ１５ｅと戻りアダプタ１５ｄがエンジン１側に支持されるため、下流側排気管２９との相対変位の揺動を吸収するためである。

本実施形態では、触媒コンバータ１５は、エキマニ１４の排ガス流路下流側の直下に連結されている。
触媒コンバータ１５を通過した排ガスは、触媒コンバータ１５の出口近傍で排ガス導入管２１に取り入れられる構造となっている。
排ガスによって、排ガスジャケットの廃熱暖機空間部第１ＥＨは、シリンダブロック１１の下部及びクランクケース１２の上部を温める。
暖められたクランクケース１２の上部の内壁面からは、クランクケース１２内に輻射熱（図１中の矢印）が放出され、ピストン１７の下死点近傍、クランクシャフト１８の各摺動部が温められる。
従って、触媒コンバータ１５の触媒１５ａの反応熱を確保でき、触媒の作用効果を十分に得ることができる。
触媒１５ａを通過した高温状態の排ガスを排ガスジャケット２に供給することができ、ピストン１７の下死点近傍、クランクシャフト１８の各摺動部の暖気が促進されて、各摺動部のオイルの粘性を低減させて、エンジン１の内部摺動抵抗の低減に伴うエンジン１の燃費向上が図れる。

（第２実施形態）
本実施形態は、排ガスジャケットの構造が第１実施形態に対して異なる以外は同じなため、同じ部分の説明は省略し、排ガスジャケットの説明のみとする。
尚、本第２実施形態では、第１実施形態の排ガスジャケットの廃熱暖機空間部第１ＥＨと区別するため、廃熱暖機空間部第２ＥＨとして説明する。
また、同じ部品は同一符号を付して、説明は省略する。

図７（Ａ）に図２のＡ−Ａ断面相当図、（Ｂ）に図７（Ａ）のＺ矢視図を示す。
第２実施形態の排ガスジャケット２０は、シリンダブロック１１の外側面１０ｄから外方へ突出した環状の壁部１２ａが形成されている。
環状の壁部１２ａの頂部（突出先端）には、該頂部全周を覆う蓋部材２３がパッキン２３ａを介して複数のボルト２３ｂにて締結されている。
蓋部材２３には、排ガスを排ガスジャケット２０の廃熱暖機空間部第２ＥＨに導入するための排ガス導入管２１が取付けられる導入アダプタ２６と、廃熱暖機空間部第２ＥＨに導入された排ガスをエキマニ１４の下流側に導出させる排ガス導出管２２が取付けられる導出アダプタ２７が夫々配設されている。
導入アダプタ２６は、クランクシャフト１８に近い［図７（Ａ）の場合は下側］方に配設され、導出アダプタ２７は、ウォータジャケット１１ａに近い［図７（Ａ）の場合は上側］方に配設されている。

廃熱暖機空間部第２ＥＨには、シリンダブロック１１の外側面１０ｄから外方へ突出し突出した複数の熱交換用のフィン１０ａ、１０ｂが配設されている。
フィン１０ａ、１０ｂは、突出先端部ＴＰがパッキン２３ａを介して蓋部材２３に当接している。
図７（Ｂ）に示すように、フィン１０ａと、フィン１０ｂは、夫々が上下方向（図７において）に間隔Ｌ１を有している。
更に、隣合せのフィン１０ａと、フィン１０ｂは、互いにクランクシャフト１８の軸方向（長手方向）交互にずらして配設されている。
夫々のフィン１０ａ，１０ｂは、一端側が環状の壁部１２ａに接合し、他端側の延出先端ＥＰは、環状の壁部１２ａの内周面１２ｂと間隔Ｌ２を有して配設されている。

従って、隣合せのフィン１０ａ、１０ｂとシリンダブロック１１の外側面１０ｄと蓋部材２３とで排ガス流路の閉断面が形成される。
導入アダプタ２６から導入された排ガスは、廃熱暖機空間部第２ＥＨ内を蛇行して、導出アダプタ２７から排ガス導出管２２を介して、上流側排気管１５ｃに排出される。
尚、本実施形態では、フィン１０ａ、１０ｂを水平方向（図７において）に延在させた構造としたが、上下方向にすることも可能である。

このようにすることで、排ガスの熱は、フィン１０ａとフィン１０ｂによって効率的に熱交換され、ピストン１７の下死点近傍、クランクシャフト１８の各摺動部の暖気が更に効率よくおこなわれて、各摺動部のオイルの粘性を低減させて、エンジン１の内部摺動抵抗の低減に伴うエンジン１の燃費向上が図れる。

（第３実施形態）
本実施形態は、排ガスジャケットの構造が第１実施形態に対して異なる以外は同じなため、同じ部分の説明は省略し、排ガスジャケットの説明のみとする。
尚、本第３実施形態では、第１実施形態の排ガスジャケットの廃熱暖機空間部ＥＨと区別するため、廃熱暖機空間部第３ＥＨとして説明する。
また、同じ部品は同一符号を付して、説明は省略する。

本実施形態では、フィン１０ａとフィン１０ｂの突出先端部ＴＰがパッキン２３ａを介して蓋部材２３に当接した構造にしたが、突出先端部ＴＰとパッキン２３ａとに隙間を設けるようにしたものである。
図８（Ａ）に図２のＡ−Ａ断面相当図、（Ｂ）に図８（Ａ）のＺ矢視図を示す。
第３実施形態の排ガスジャケット３０は、シリンダブロック１１の外側面１０ｄから外方へ突出した環状の壁部１２ａが形成されている。
環状の壁部１２ａの頂部（突出先端）には、該頂部全周を覆う蓋部材２３がパッキン２３ａを介して複数のボルト２３ｂにて締結されている。
蓋部材２３には、排ガスを排ガスジャケット３０の廃熱暖機空間部第３ＥＨに導入するための排ガス導入管２１が取付けられる導入アダプタ２６と、廃熱暖機空間部第３ＥＨに導入された排ガスをエキマニ１４の下流側に導出させる排ガス導出管２２が取付けられる導出アダプタ２７が夫々配設されている。

廃熱暖機空間部第３ＥＨには、シリンダブロック１１の外側面１０ｄから外方へ突出Ｌ３した複数の熱吸収用のフィン１０ｃ、が配設されている。
フィン１０ｃは、突出先端部ＴＰがパッキン２３ａに対してＬ４の隙間を有している。
図８（Ｂ）に示すように、フィン１０ｃは、夫々が上下方向（図８において）に間隔Ｌを有すると共に、クランクシャフト１８の軸方向（長手方向）において、両端部が環状の壁部１２ａの内周面１２ｂに対して間隔Ｌ２を有している。
導入アダプタ２６から導入された排ガスは、廃熱暖機空間部第３ＥＨ内をフィン１０ｃに接触しながら導出アダプタ２７から排ガス導出管２２を介して、上流側排気管１５ｃに排出される。
この場合は、廃熱暖機空間部第３ＥＨ内を流れる排ガスの流動抵抗が小さくなり、廃熱暖機空間部第３ＥＨ内を流れる排ガス量が多くなり、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第４実施形態）
本実施形態は、第１実施形態に対して排ガスジャケットがエンジン１の両外側面１０ｄに配設された以外は、第１実施形態に同じなため、同じ部分の説明は省略し、排ガスジャケットの説明のみとする。
尚、本第２実施形態では、第１実施形態の排ガスジャケットの廃熱暖機空間部ＥＨと区別するため、エンジン１のエキマニ１４側に配設された廃熱暖機空間部ＥＨを廃熱暖機空間部第４ＥＨとし、反対側に配設された廃熱暖機空間部ＥＨを廃熱暖機空間部第５ＥＨとして説明する。
また、同じ部品は同一符号を付して、説明は省略する。

図９に示す通り、本実施形態である、エンジン１の両側面に排ガスジャケット４０が配設されている。
エンジン１のエキマニ１４側に配設された第１排ガスジャケット４１と、エキマニ１４と反対側に配設された第２排ガスジャケット４２である。
第１排ガスジャケット４１及び第２排ガスジャケット４２は、夫々がウォータジャケット１１ａの下端縁近傍からクランクケース１２の上部近傍に亘り外壁面に配設されている。
排ガスジャケット２のクランクシャフト１８の軸方向の大きさは、クランクシャフト１８の長さに略等しく形成されている。

第１排ガスジャケット４１には、排ガスを第１排ガスジャケット４１の廃熱暖機空間部第４ＥＨに導入するための排ガス導入管２１が取付けられている。
廃熱暖機空間部第４ＥＨ内を流通した排ガスは、第１排気導管４３ａを介して廃熱暖機空間部第５ＥＨ内に導入される。
第１排気導管４３ａは、一端が廃熱暖機空間部第４ＥＨのウォータジャケット１１ａ側の上端部に連結され、他端が廃熱暖機空間部第５ＥＨのクランクシャフト１８側の下端部に連結されている。

廃熱暖機空間部第５ＥＨ内を流通した排ガスは、廃熱暖機空間部第５ＥＨのウォータジャケット１１ａ側の上端部から第２排気導管４３ｂを介して上流側排気管１５ｃに導出される。
尚、本実施形態では、廃熱暖機空間部第４ＥＨから廃熱暖機空間部第５ＥＨへの排ガス導入を第１排気導管４３ａとしたが、シリンダブロック１１内に排ガス流路を設けるようにしてもよい。
更に、廃熱暖機空間部第５ＥＨから上流側排気管１５ｃへの排ガス導出は、シリンダブロック１１内に、シリンダブロック１１のエキマニ１４側までの排ガス流路を設け、該排ガス流路の出口と上流側排気管１５ｃ間を別の排ガス流路管を設けるようにしてもよい。
更に、廃熱暖機空間部第５ＥＨから上流側排気管１５ｃへの排ガス導出は、廃熱暖機空間部第５ＥＨのウォータジャケット１１ａ側の上端部から上流側排気管１５ｃへ排ガス流路管で直接導出するようにしてもよい。
また、本実施形態では、排ガス導入管２１で取入れた排ガスの流れは、第１排ガスジャケット４１を流通後、第２排ガスジャケット４２に流入する直列状態に配置された形態になっているが、第１排ガスジャケット４１及び第２排ガスジャケット４２夫々に排ガス導入管２１からの排ガスを並列に導入させ、夫々の排ガス導出口から並列に流出させるようにしてもよい。

このように、エンジン１の左右の外壁に第１排ガスジャケット４１、第２排ガスジャケット４２を直列に設けることで、排ガスの熱を効率よく取出すことができ、シリンダブロック１１の両側面からの輻射熱によって、シリンダブロック１１内の暖機促進が可能となる。
尚、本実施形態では、廃熱暖機空間部第４ＥＨ及び廃熱暖機空間部第５ＥＨにフィンを配設しないで実施したが、フィンを設けると更に暖機効果を向上させることができる。

（第５実施形態）
本実施形態は、第４実施形態に対して排ガスジャケットがウォータジャケットの下方で、シリンダブロック１１の壁部内に設けた以外は第４実施形態に同じである。
従って、同じ部分の説明は省略し、排ガスジャケットの説明のみとする。
尚、本第５実施形態では、第４実施形態の排ガスジャケットの廃熱暖機空間部ＥＨと区別するため、エンジン１のエキマニ１４側に配設された廃熱暖機空間部ＥＨを廃熱暖機空間部第６ＥＨとし、反対側に配設された廃熱暖機空間部ＥＨを廃熱暖機空間部第７ＥＨとして説明する。
また、同じ部品は同一符号を付して、説明は省略する。

図１０に示す通り、シリンダブロック１１のシリンダ配列方向に対して両側の側壁内に排ガスジャケット５０が配設されている。
排ガスジャケット５０はエンジン１のエキマニ１４側に配設された第１壁内排ガスジャケット５１と、エキマニ１４と反対側に配設された第２壁内排ガスジャケット５２とを備えている。
第１壁内排ガスジャケット５１及び第２壁内排ガスジャケット５２は、夫々がウォータジャケット１１ａの下端縁近傍からクランクケース１２の上部近傍に亘りシリンダブロック１１の壁面内に配設されている。
更に、第１壁内排ガスジャケット５１及び第２壁内排ガスジャケット５２のクランクシャフト１８の軸方向の大きさは、クランクシャフト１８の長さに略等しく形成されている。
尚、本実施形態では、廃熱暖機空間部第６ＥＨ及び廃熱暖機空間部第７ＥＨにフィンを配設しないで実施したが、フィンを設けると更に暖機効果を向上させることができる

車両における内燃機関の暖機を促進するための内燃機関の暖機装置に利用できる。

１ エンジン（内燃機関）
２ 排ガスジャケット
１１ シリンダブロック
１１ａ ウォータジャケット
１２ クランクケース
１２ａ 環状の壁部
１３ シリンダヘッド
１５ 触媒コンバータ（マニホールド触媒コンバータ）
１５ｃ 上流側排気管
１６ 球面継手
１７ ピストン
１８ クランクシャフト
２１ 排ガス導入管
２１ａ 排ガス取入端部
２１ｂ 開口部
２２ 排ガス導出管
２３ 蓋部材
２３ａ パッキン
ＣＣ 燃焼室
ＥＨ 廃熱暖機空間部（第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７）

Claims (7)

1. 内燃機関の暖機装置において、
   前記内燃機関のエキゾーストマニホールドと、
   前記エキゾーストマニホールドの排気経路下流側に、該エキゾーストマニホールドと一体的に配設された排ガス浄化装置と、
   前記内燃機関の冷却水が流通するウォータジャケットを備えた前記内燃機関のシリンダブロックの側壁に、前記ウォータジャケットより該シリンダブロックの下方に位置するクランクシャフト側で、少なくともクランクケース上部近傍に達するように設けられ、排ガスが流通する排ガスジャケットと、
   一端が前記排ガス浄化装置の排ガス流出口に接続され、排ガスの一部を取入れる排ガス取入口を有し、他端が前記排ガスジャケットの排ガス導入部に連結された排ガス導入管と、
   一端が前記排ガスジャケットの排ガス流出部に連結され、他端が前記排ガス導入管の前記排ガス取入口の位置より排気系下流側に連結された排ガス導出管と、を備えたことを特徴とする内燃機関の暖機装置。
2. 前記排ガス導入管の一端の前記排ガス取入口の端部は、排ガス流路内に突設されるとともに排ガスの流れに対して上流側に向いた開口部を有していることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の暖機装置。
3. 前記排ガス浄化装置の下流側の排気系路は、前記排ガス浄化装置に一体的に形成された上流側排気管と、車体側に支持された下流側排気管と、前記上流側排気管と前記下流側排気管とを自在性を許容して接続する自在継手とを有し、前記排ガス導出管の他方は、前記上流側排気管に接続させることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の内燃機関の暖機装置。
4. 前記排ガスジャケットへの排ガス導入は、前記クランクケースのクランクシャフト側から前記ウォータジャケット側に流れるように構成されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の内燃機関の暖機装置。
5. 前記排ガスジャケットは、前記内燃機関本体の外側面に形成され、前記外側面より外方へ突出した熱交換用フィンを有し、
   排ガスが前記排ガスジャケット内を前記フィンに沿って蛇行する排ガス流路を形成したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の内燃機関の暖機装置。
6. 前記排ガスジャケットの前記フィンは、突出方向先端部と前記フィンを覆う蓋部材との間に隙間を有して配設されることを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の暖機装置。
7. 前記排ガスジャケットは、前記シリンダブロックのシリンダ配列方向に対して両側の側壁に設けられ、前記排ガス浄化装置の排ガス流出口からの排ガスはそれぞれの排ガスジャケットに対して直列状態または並列状態に導入及び排出されるように構成されること特徴とする請求項４に記載の内燃機関の暖機装置。

Images