JPH06341354A - 噴射式内燃機関 - Google Patents

噴射式内燃機関

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JPH06341354A
JPH06341354A JP6101318A JP10131894A JPH06341354A JP H06341354 A JPH06341354 A JP H06341354A JP 6101318 A JP6101318 A JP 6101318A JP 10131894 A JP10131894 A JP 10131894A JP H06341354 A JPH06341354 A JP H06341354A
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スピンナー エルウィン
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、噴射器からの噴射燃料を加
熱する加熱装置の電力消費量を低減しつつ、好適に噴射
燃料の加熱を促進可能な噴射式内燃機関を提供すること
にある。 【構成】 本発明に係る噴射式内燃機関は、吸気通路
（４）及び吸気弁（５）を備えたシリンダ（１）と、吸
気通路内に燃料を供給する燃料噴射器（３）と、シリン
ダと熱伝導関係にある導電性材料によって形成されたプ
レート（６）とを備え、プレート（６）には、燃料が噴
射される領域と対応する位置に室（１１）が形成され、
室（１１）内に加熱素子であるＰＴＣタブレット（１
６）が設けられている。そして、ＰＴＣタブレットの発
熱によって、燃料を加熱し、霧化を促進させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃料噴射器からの噴射
燃料を加熱する加熱装置の電力消費量を低減しつつ、噴
射燃料の加熱を促進し得る噴射式内燃機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】上記のような内燃機関はドイツ特許明細
書第３４２６４６９号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又は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
達することはない。
【０００３】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、そして低温の機関ではその温度レベルが燃料を気
化する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量の燃料を供給
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油消費量と排気物質量との
両方ともに比較的高くなるのである。
【０００４】そこで石油を加熱することにより、追加燃
料の噴射を全く又は殆ど行わずとも、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
な噴射式内燃機関において、石油は、短時間で所要の温
度まで加熱される加熱装置に対して噴射され、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装置のスイッチが切られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記ドイツ特許明細書
で知られている機関において、その加熱装置は絶縁管に
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。それは加熱装置
が機関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装置がスイッチを切られ
た後で、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。
【０００６】絶縁管に対して噴霧された燃料は、しか
し、その管上で凝縮する。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。
【０００７】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
装置がシリンダヘッドと熱伝導するように結合されてい
る内燃機関を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の噴射式内燃機関
は、吸気通路及び吸気弁を備えたシリンダと、前記吸気
通路内に燃料を供給する燃料噴射器と、前記燃料が噴射
される領域と対応する位置に設けられ、前記シリンダと
熱伝導関係にある導電性材料によって形成されたヒート
シンク部と、前記ヒートシンク部内に設けられ、第１、
第２端子部に印加される電圧によって加熱する電気抵抗
素子とを備え、前記第１端子部は前記ヒートシンク部と
電気的に接続され、前記第２端子部は前記ヒートシンク
部から絶縁された電力供給端子と接続されていることを
特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明において、加熱装置に含まれるヒートシ
ンク部はシリンダと熱伝導関係にあるので、シリンダが
高温になった状態においては、電気抵抗素子に電圧を印
加していなくても、ヒートシンク部はシリンダから熱を
受けて燃料を加熱し続ける。また、第１端子部はヒート
シンク部と電気的に接続されており、第２の端子部とヒ
ートシンク部又はシリンダとの間に電圧を印加すること
により、電気抵抗素子に電力が供給される。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の１実施例を示す添付図面を参
照して説明を行なう。図１に示されるように、噴射式内
燃機関の頂部にはシリンダヘッド１が備えられ、このシ
リンダヘッド１上に燃料噴射器３をもった吸気管２が固
定されている。吸気管２はシリンダヘッド１の吸気通路
４に開いている。通路４内には吸気弁５が設けられてい
る。
【００１１】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６は図示の場合４つのシリンダに
共通である。
【００１２】シール面を確定し且つ材料を節約するため
プレート６には凹部７が設けられ、又固定用の孔８が明
けられている。
【００１３】プレート６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ヒートシン
ク部に含まれる室１１がガスケット面に直角に突出し、
また円筒形面１２が突出する。この円筒形面１２の幅は
室１１との結合部で最も大きく、そしてその斜め反対側
で最も小さい。円筒形面１２のその最小幅の部分に凹部
１３が設けられ、この凹部１３を通して燃料噴射器３が
突出する。室１１の頂面と円筒形面１２とはヒートシン
ク部に含まれる。
【００１４】各室１１内に電気抵抗素子を構成するＰＴ
Ｃタブレット１６が備えられ、このＰＴＣタブレット１
６の一面は熱及び電気伝導性のエポキシ樹脂によって室
１１の上側の内壁に固定され、一方、ＰＴＣタブレット
１６の他面は室１１の下側の内壁から所定距離だけ隔て
られている。
【００１５】各室１１内のＰＴＣタブレット１６は電圧
が印加される第１、第２端子部を有している。第１端子
部は室１１を含むヒートシンク部に電気的に接続され、
第２端子部はプラスチック材料によってヒートシンク部
から絶縁されている接点ばね１５に接続されている。室
１１内に収容された接点ばね１５は、導電ストリップ１
４、これにレーザ溶接される導電ストリップ１７、及び
これと一体の導電ストリップ１８によって、接続箱１９
内に突出するコネクタピン（電力供給端子）２０に接続
される。
【００１６】導電ストリップ１７と１８はそれぞれ絶縁
被覆２１と２２の中に置かれる。これら絶縁被覆２１，
２２はパッキング材料内部のキャビティの中に埋込まれ
る。導電ストリップ１８はコネクタピン２０に溶接され
る。
【００１７】室１１は、レーザ溶接部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加熱装置との
組合せは吸気管２とシリンダヘッド１の吸気通路４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１側に、又紙の
ような絶縁材料のガスケット６ａが吸気管２側に付け加
えて設置される。
【００１８】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、ヒートシンク部に含まれ
る室１１の頂面に対して様々な角度で吹付けられる。コ
ネクタピン２０、導電ストリップ１８，１７，１４、及
び接点ばね１５を通して電流が供給されると、ＰＴＣタ
ブレット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の頂面へ伝達
される。このとき、ＰＴＣタブレット１６の他面は室１
１の下側の内壁と所定距離だけ隔てられているため、Ｐ
ＴＣタブレット１６からの熱の多くが室１１の底面及び
底面と接する熱容量の大きいシリンダヘッド１などの、
不必要な場所へ伝達されることはない。従って、このよ
うな実施例においては、ＰＴＣタブレット１６により室
１１の頂面を局部的に強く加熱することができるので、
噴射された燃料も効率よく霧化され、かつ、ＰＴＣタブ
レット１６の消費電力も低減され得る。
【００１９】空気が矢印（図１）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に流線形の要
素を取付けてもよい。又そのカバー２３から離して各室
１１内のＰＴＣタブレット１６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、導電ス
トリップ１７と１８が置かれるスリット型スペースによ
って外気とつながっている。これはＰＴＣタブレット１
６の使用寿命にとって有利である。ＰＴＣタブレットの
代りに他の電気抵抗素子を使用することも任意である。
【００２０】本発明においては、ヒートシンク部はシリ
ンダと熱伝導関係にある導電性材料によって形成されて
いる。従って、機関（シリンダ）が高温になった状態で
電気抵抗素子への電圧の印加が停止された場合におい
て、ヒートシンク部はシリンダからの熱を受けて燃料を
加熱し続けることができる。
【００２１】仮りに、ヒートシンク部が機関（シリン
ダ）に対して熱伝導関係に結合されていないとすると、
電気抵抗素子への電力供給を停止した場合に、ヒートシ
ンク部は機関からの熱を受けられず、ヒートシンク部が
他の部分と比べて低温となってしまい、かえって吸気通
路内の燃料の凝縮、結露を引き起こす惧れがある。
【００２２】本発明においては、電気抵抗素子に常に電
力を供給しておかなくても、機関の低温時または始動時
にのみ電力を供給すればよく、機関の熱利用を促進して
電気抵抗素子による電力消費を低減するとともに、燃料
の結露などを防止して好適な燃焼を促進することができ
る。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、電気抵抗素子の電力消
費量を低減しつつ、噴射燃料の加熱を促進することがで
きる。また、電気抵抗素子への電力の供給手段を簡単な
構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例による噴射式内燃機関のシリ
ンダの頂部分の概略断面図。
【図２】この頂部分に使用されるプレートの頂面図。
【図３】そのプレートの前面図。
【図４】図２の頂面図の一部分を拡大し、併せて電流を
供給するコネクタピンを示す図面（室のカバーの一部を
破断）。
【図５】図４のＶ−Ｖ線における断面図。
【図６】図４のVI−VI線における断面図。
【符号の説明】
１ シリンダヘッド ２ 吸気管 ３ 燃料噴射器 ４ 吸気通路 ５ 吸気弁 ６ プレート １０ 伝導材料ブリッジ １１ 室 １２ 円筒形面 １４ 導電ストリップ １５ 接点ばね １６ ＰＴＣタブレット １７ 導電ストリップ １８ 導電ストリップ １９ 接続箱 ２０ コネクタピン ２１ 絶縁被覆 ２３ カバー ２４ レーザ溶接部
フロントページの続き (72)発明者 グスタフ ロイス バン ウエッケム オランダ国リュセン，カッテンハールスベ グ 78 (72)発明者 アリー バン デル プロエグ オランダ国ウイエルデン，ラリックスラー ン 12 (72)発明者 ゲリット ジェイ，ベウンク オランダ国アルメロ，リススットストラー ト 29 (72)発明者 ユエルゲン ヘンケ ドイツ連邦共和国ベルナウ，リービグスト ラーセ ３／１ (72)発明者 エルウィン スピンナー ドイツ連邦共和国ラインフェルテン−エ ル，フィルデルストラーセ 76 (72)発明者 ペーター フリユエ ドイツ連邦共和国ヴァンスタット，ミュー ラエッケルストラーセ ８

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】（ａ）吸気通路及び吸気弁を備えたシリン
    ダと、（ｂ）前記吸気通路内に燃料を供給する燃料噴射
    器と、（ｃ）前記燃料が噴射される領域と対応する位置
    に設けられ、前記シリンダと熱伝導関係にある導電性材
    料によって形成されたヒートシンク部と、（ｄ）前記ヒ
    ートシンク部内に設けられ、第１、第２端子部に印加さ
    れる電圧によって加熱する電気抵抗素子とを備え、前記
    第１端子部は前記ヒートシンク部と電気的に接続され、
    前記第２端子部は前記ヒートシンク部から絶縁された電
    力供給端子と接続されていることを特徴とする噴射式内
    燃機関。
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