JPH0249962A - 噴射式内燃機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、吸気弁をもった吸気通路を有する少なくとも
１つのシリンダを備え、該吸気通路に・燃料噴射器をも
った吸気管が結合され、そして該シリンダの該吸気通路
内に、ヒートシンクとこれに設けた電気抵抗ｔｉｓと電
流供給装備とを有する加熱殻素が突出する如き構成の噴
射式内燃機関に関する。

［従来の技術１ 上記のような内燃機１′ｌＪはドイツ特許用１８書第３
４２６４６９Ｑにおいて既知である。

公式の排気物質試験サイクル（例えば、ＥＣＥ１５叉は
ＦＴＰ試験）で測定された全排気物質の約５０％は、機
関が未だその操作温度に達していない短かい期間の内に
作られることが知られている。普通の状況においては排
気物質を約９０％減少させる排気触媒コンバータでも、
コンバータ操作温度になるまではその変換作用による上
記減少率にｊＹすることはない。変換は約３００℃で開
始され、従って低温始動後の機関からの排気物質の減少
は全くではないにしても殆んど無いといってよい。石油
は気化点が約３０℃から２００℃までの様々な炭化水素
の混合物で構成されており、そしＵＫ温の機関ではその
温度レベルが燃料を気化でろだけ充分に高くないから、
機関が低温のときには燃焼できる混合気を得るためには
追加の猶の燃料を送給しなければならない。これは排気
物質を多くする。従って機関温度が低いときには石浦消
費吊と排気物質量との両方ともに比較的高くなるのであ
る。

そこで石油を加熱することにより、追加燃料の噴（ト）
を全く又は殆んと行わずとも、状況を著しく改良し、又
相当な燃料節減も達成できる。

冒頭に記述のような内燃Ｆ！ｓ閏において、石油は、短
時間で所要の温度まで加熱される加熱要素に対して噴射
されＪこれによって所要の温度に加熱される。この結果
石油はより良好に気化され、そこで燃焼空気とのより良
好な混合気も得られることになる。機関が石油を気化さ
せるのに充分な温度まで温められると加熱要素のスイッ
チが切られる。

［発明が解決しようとする課題］ 前記ドイツ特許明ｍ書で知られている機関において、そ
の加熱要素は絶縁管に包まれたパイプの形にされている
。このパイプと管とは両方ともフランジを備え、そして
これらフランジはシリンダヘッドの凹部内に置かれ、吸
気管によって固定される。上記絶縁管に関して問題点が
ある。それｔは加熱要素がｖｓｒｎブロックに対して熱
絶縁されていることであり、従って機関が高温になって
加熱要素がスイッチを切られた侵で、絶縁管が機関ブロ
ックから熱を受けることがないことである。絶縁管に対
して噴霧された燃料は、しかし、その管Ｅで凝縮する。

特に外気温度が低い場合、それは低温スポットの問題を
起し、この結果機関の運転機能の低下を招く。又別の問
題点として上記パイプと管の固定に関し、それらのフラ
ンジのための追加の凹部をシリンダに備えなければなら
ない。

本発明の目的はそれらの問題点を無くし、そして冒頭に
記述の型式の内燃機関において、その加熱Ｙｊ、素がシ
リンダヘッドと熱伝導するように結合され、又その固定
のためにシリンダヘッドに何等かの追加の処置を施す必
要のない内燃機関を提供することである。

［課題を解決するための手段］ そのために本発明による内燃機関は、その特徴として、
加熱要素が熱絶縁されヂ、上記吸気管とシリンダヘッド
との間に把持されるプレート内に組込まれ、ぞして電気
抵抗装備が、ヒートシンクの一部をその頂面が形成する
所の室内に設置される。この室は、加熱すべき媒質にと
って最適であるように設計され、そして吸気ノズルの方
の後側部が閉鎖される。

上記プレートは例えばアルミニウム合金のような熱伝導
性の良好な材料で作られる。モのプレートとシリンダヘ
ッドとの間のシールは例えばアルミニウム合金のような
熱伝導性の良好な材料のガスケットとされる。これに対
してそのプレートと吸気管との間のシールは例えば紙の
ような熱絶縁材料で作られる。従ってシリンダヘッドと
加熱要素との間には良好な熱伝導結合が行われる。比較
的脆弱な接点は閉じた市内に収容されるため、それらは
きれいに保たれ、従って信頼性のある電気接触が確保さ
れる。電気抵抗装備がヒートシンクから外れるようなこ
とがあっても機関の中に落ちることはない。そのような
設計のため、抵抗材料としてＰＴＣ材料が使用された場
合、ＰＴＣタブレットの老化は最少限に抑えられる。

！１ＱＩＩされた燃料はＰＴＣタブレットが取付けられ
たヒートシンクに対して直接向けられ、そして又その燃
料は霧化して、材料ブリッジによってＰ「０室に結合さ
れた円筒曲面をもった壁と接触するので、噴射燃料は加
熱要素と良好に接触する。

シリンダヘッドへの、及びシリンダヘッドからの熱の流
れは上記材料ブリッジの寸法を変えることによって調節
できる。その選択は全て、霧化した燃Ｈの流れがヒート
シンクと接触する所の面においＵ、！大の熱、最高の温
度レベル、及び最良の熱伝達が得られるように行われる
。

複数個のシリンダを備える内燃機関の全てのシリンダに
対して単一のプレートを使用することにより、単一の要
素でもって全機関に亘り所要の加熱を行うことができる
。

全ての加熱要素のＰＴＣタブレットを、プレート内に埋
込んだ絶縁電流導線によって単一のコネクタビンに接続
するようにすれば、それら加熱要素への外部電流供給源
は非常に１ｉ￥ｉ弔なものになる。

本発明は又、直接噴射式機関のシリンダブロックの吸気
ボートと吸気管との間に取付けられるプレートに関する
。本発明によるこのプレートは、プレートに結合した複
数個の突出づる加熱要素を備え、その各加熱要素が、プ
レート面に対して突出し且つ電気抵抗装備、特に１個又
はそれ以上のＰＴＣタブレットを収容する室を有するよ
うに構成される。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を示す添付図面を参照に本発明の
より詳１１Ｉな説明を続ける。

第１図に示されるように、内燃ｎ閏の頂部にシリンダヘ
ッド１が備えられ、このヘッド上に燃料噴射器３をもっ
た吸気管２が固定される。吸気管２はシリンダヘッドの
吸気通路４に開いている。

通路４内に吸気弁５が設けられる。

吸気管２とシリンダヘッド１との間に、熱伝導材料、例
えばアルミニウム合金のプレート６が把持される。この
プレートは図示の場合４つのシリンダに１１通である。

シール面を確定し１つ材料を節約するためプレー１〜に
は四部７が設けられ、又固定用の孔８が明けられている
。

プレートの、各吸気通路４に対応する個所に開口が備え
られ、そしてその各開口内に室１１がガスケット面に直
角に突出し、又円筒形面１２が突出する。この円筒形面
１２の幅は室１１との結合部Ｃ最も大きく、そしてその
斜め反対側で最も小さい。円筒形面のその最小幅の部分
に凹部１３が段（）られ、この凹部を通して燃料噴１）
Ｉ器３が突出する。室１１０頂面と円筒形面１２とはヒ
ートシンクを形成する。

各室１１内にＰＴＣタブレット１６が備えられ、熱及び
電気伝導性のエポキシ樹脂によって室１１の１ｑ壁に固
定される。各室は又、プラスチックによってヒートシン
クから絶縁される接点ばね１５を収容する。

各接点ばね１５は、導電ストリップ１４、これにレーザ
溶接される導電ストリップ１５、及びこれと一体の導電
ストリップ１８によって、接続箱１つ内に突出するコネ
クタビン２０に接続される。

ス１〜リップ１７と１８はそれぞれ絶縁被覆２１と２２
の中に置かれる。これら被覆はバッキング材料内部のキ
ャビティの中に埋込まれる。ストリップ１８はピン２０
に溶接される。

室１１は、レーザ溶）区部２４で固定されるカバー２３
によって閉じられる。プレート６と、これに伝導材料ブ
リッジ１０によって結合される燃料要素との組合せは吸
気管２とシリンダヘッドの吸気ポートとの間に設置され
、そしてアルミニウム合金のような熱伝導材料のガスケ
ット６ｂがシリンダヘッド側に、又紙のような絶縁材料
のガスケット６ａが吸気管側に付【ノ加えて設置される
。機関が低温であるとき噴射された燃料の有効な加熱が
行われる。燃料は、ヒートシンクに属する室１１の頂面
に対して様々な角度で吹付りられる。ピン２０、電流導
線１８．１７，１４、及び接点ばね１５を通して電流が
供給されると、タブレツ１〜１６はそのＰＴＣ材料によ
って決められている温度まで加熱され、そしてこの熱は
室１１の頂面へ伝）Ｙされる。リベットジヨイントが２
５で示される。

空気が矢印（第１図）の方向で吸気管２内に吸入される
。そこで各室１１のカバー２３に流線形の９２素を取付
りてもよい。又そのカバーから離して各室内のＰＴＣタ
ブレットを、様々な方法、例えばパウダー又はエポキシ
樹脂を詰込むことによって、周囲から遮断することもで
きる。各室１１の内部は、電流導Ｉ！１７と１８が置か
れるスリブ１−望スペースによって外気とつながってい
る。これはＰＴＣタブレットの使用寿命にとって有利で
ある。

ここに記述した装置には本発明の範囲内で様々な変化形
が可能である。本発明の思想にとって重要４ｊことは、
加熱要素が熱絶縁されず、吸気管とシリンダヘッドとの
間に把持されるプレート内に組込まれ、そして各ｐ　−
ｒ　ｃタブレットが、ヒートシンクの一部を形成する頂
面をもった閉じた室内に設置されることである。ＰＴＣ
タブレットの代りに他の電気抵抗月利を使用することも
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による直接噴射式内燃機関のシリンダの
種部分の概略断面図、 第２図は使用されるプレートの頂面図、第３図ｔよその
プレーｉ〜の前面図、 第４図は第２図のｌｆｆ１面図の一部分を拡大し、併せ
て電流供給コネクタビンを示す図面（室のカバーの一部
を破１１１ｉ）、 第５図は第４図のＶ−■線における断面図、第６図は第
４図のＶｌ−Ｖｌ線における断面図である。 １・・・シリンダヘッド、２・・・吸気管、４・・・吸
気通路、６・・・プレート、１ｏ・・・ブリッジ、１１
・・・室、１２・・・円筒形面、１４．１７．１８・・
・導電ス１〜リップ、１５・・・接点ばね、１６・・・
ＰＴＣタブレツ１〜．２０・・・コネクタビン、２３・
・・カバー歯面の浄書（内容に変更なし） ＦＩＧ、１

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸気弁（５）をもつた吸気通路（４）を有する少
   なくとも１つのシリンダ（１）を備え、該吸気通路に燃
   料噴射器（３）をもつた吸気管（２）が結合され、そし
   て該シリンダの該吸気通路内に、ヒートシンク（１１、
   １２）とこれに設けた電気抵抗装備（１６）と電流供給
   装備（１４、１７、１８、２０）とを有する加熱要素が
   突出する如き構成の噴射式内燃機関において、該加熱要
   素（１１−１６）が熱絶縁されず、該シリンダ（１）の
   ヘッドと該吸気管（２）との間に把持されるプレート（
   ６）内に組込まれ、そして該電気抵抗装備（１６）が、
   該ヒートシンクの一部をその頂面が形成する所の室（１
   １）内に設置されることを特徴とする内燃機関。
2. （２）該プレートに材料ブリッジ（１０）によつて結合
   された円筒曲面を有する壁（１２）が該室（１１）に結
   合されることを特徴とする請求項１記載の内燃機関。
3. （３）２個又はそれ以上のシリンダを備え、単一のプレ
   ート（６）がそれら全てのシリンダに共通とされること
   を特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関。
4. （４）全ての該加熱要素の該電気抵抗装備が、該プレー
   ト内に埋込まれた絶縁電流導線（１７、１８）によつて
   単一のコネクタピン（２０）に接続されることを特徴と
   する請求項３記載の内燃機関。
5. （５）該電気抵抗装備がＰＴＣ材料のタブレットで作ら
   れることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１
   項に記載の内燃機関。
6. （６）該室（１１）がその後側部を閉鎖されるが、外気
   とはつながつていることを特徴とする請求項１から５ま
   でのいずれか１項に記載の内燃機関。
7. （７）直接噴射式機関のシリンダブロックの吸気通路と
   吸気管との間に取付けられるプレートにおいて、該プレ
   ートに結合した複数個の突出する加熱要素を備え、その
   各加熱要素が、プレート面に対して突出し且つ電気抵抗
   装備を収容する室（１１）を有することを特徴とするプ
   レート。
8. （８）円筒曲面をもつた壁（１２）が該室（１１）に結
   合され、又材料ブリッジ（１０）によつて該プレートに
   結合されることを特徴とする請求項７記載のプレート。
9. （９）該電気抵抗装備がＰＴＣタブレットで作られるこ
   とを特徴とする請求項７又は８記載のプレート。
10. （１０）該ＰＴＣタブレット（１６）が、接点ばね（１
    ５）とガスケット内に埋込まれた電流導線（１７、１８
    ）とによつて単一のコネクタピン（２０）に接続される
    ことを特徴とする請求項９記載のプレート。