JPS581609Y2

JPS581609Y2 - 内燃機関用潤滑油加熱装置

Info

Publication number: JPS581609Y2
Application number: JP1978079542U
Authority: JP
Inventors: 保浦信史; 鈴木豊
Original assignee: 株式会社デンソー
Priority date: 1978-06-09
Filing date: 1978-06-09
Publication date: 1983-01-12
Also published as: JPS54179341U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は低温始動時等に内燃機関の潤滑油を加熱して暖
機運転時間を短絡する装置に関するものであり、例えば
自動車用内燃機関に用（へると有効である。

従来内燃機関を冷時に始動させる場合には、機関か安定
に出力を発生する１で暖機運転が必要である。

そしてこの原因としては、供給燃料の気化困難と潤滑油
の粘性抵抗の増加による摩擦損失等が考えられる。

一般に潤滑油の粘性抵抗は温度の低下に対して指数対数
的に増加しそのため損失馬力もそれに対応して大きなも
のとなる。

本考案は上記の点に鑑みて案出されたもので、内燃機関
の潤滑油を臨界温度に達すると急激に抵抗値が増大する
正温度特性抵抗素子を用いたヒータで加熱することによ
り、内燃機関各部に回る潤滑油の粘度を指数対数的に減
らし安定した機関出力が得られる１での暖機運転を著し
く短縮することと共に、粘性抵抗による損失馬力を低減
することにより燃費の改善をはかることを目的とし、併
せて潤滑油が所定温度以上に上昇した時には特別な感温
スイッチ等を用いることなくヒータの加熱を停止できる
ようにすることにより、小型・軽量でかつ安価な内燃機
関用潤滑油加熱装置を提供することを目的とするもので
ある。

以下本考案装置を自動車用内燃機関の潤滑油の加熱に用
いた一実施例を図に基づいて説明する。

第１図は本考案の内燃機関の潤滑系統を示した図で、１
は潤滑油を貯めるオイルパン、２は図示しない機関のク
ランク軸から歯車又はチェノを介して側動されるオイル
ポンプ、３は潤滑油が一定圧力（例えば３．５〜４．５
−／ｃ１１ｒ２）以上になると開くリリーフバルブ、４
はオイルフィルタで、フイルタエレメント４１と吸入側
と吐出側の圧力蓋か所定圧力（例えば０．８〜１．２
’ｑ／１ｘ２）になったとき開くバイパスバルブ４２
である。

５はクランク軸受、カム軸受、シリンダ、ピストン等の
潤滑油を必要とする内燃機関潤滑部分である。

６は臨界温度Ｔｃに達すると急激に抵抗値が増加する正
温度特性抵抗素子を用いたヒータで、内燃機関潤滑部分
５の直前に配設しである。

なお１．正温度特性抵抗素子は長手方向に多数の通路を
有するハニカム状に形成されこの通路中を潤滑油が通過
できる様にしている。

第２図は第１図に示すヒータ６の実施例を示す図で、５
１はエンジンブロック、５２はシリンダブロックにうが
かれた内燃機関潤滑部分５に通じる穴、５３はオイルポ
ンプ２より圧送される潤滑油の通路である。

６Ｌ６２は正温度特性抵抗素子（以下単にＰＴＧ素子と
呼ぶ）で、第３図に示すような特性を有しており、臨界
温度Ｔｃ点（例えば５０℃）で急激に抵抗値が増加する
ようになっている。

そして、ＰＴＣ素子６Ｌ６２の両端面にはアルミニウム
を蒸着し、一方の端子面６１ａ、６２ａはリング状の接
触面を形成する電極６３に接触しており外部より電圧印
加を可能にしている。

又ＰＴＣ素子６１．６２の他方の端子面６１ｂ、６２ｂ
はそれぞれシリンダブロック５１およびフィルターハウ
ジング６４に電気的に接触している。

またフィルターハウジング６４はしめつけボルト６５、
スプリングワッシャ６６を介してシリンダブロック５１
に固定されてむり、シリンダブロック５１むよびフィル
ターハウジング６４はそれぞれ自動車の車体にアースさ
れている。

６７．６８は電気的絶縁を兼ねたオイルシール部材で例
えばテフロン・ゴム等を成形してなる。

４はオイルフィルタで、潤滑油中の金属粉等の塵のろ過
を行なうものであり、ねじ部４ａでハウジング６４と連
結される。

４１はフィルタエレメント、４３はＯリングで、フィル
ターハウジング６４とオイルフィルタ４との間の油密を
保持するものである。

８１はリードワイヤでバッテリー８２の端子（本例では
子端子）８３にリレー８４を介してつながれている。

リレー８４は比重計よりなるバッテリー充電量検出器８
５の信号によりバッテリー８２の充電量が充分であると
きのみ、すなわちバッテリー液の比重が一定値以上の時
のみスイッチ８６が閉じ、通電するようにするものであ
る。

次に上記構成よりなる潤滑油加熱装置の作動を説明する
。

機関が作動すると、潤滑油はオイルポンプ２のポンプ力
により通路５３から流入し、フィルタエレメント４１、
ヒータ素子６２，６１、シリンダブロック流路５２を介
して内燃機関潤滑部に送られる。

また同時にキースイッチ（アクセサリ−スイッチ）８８
が入り、バッテリー８２からの電圧がＰＴＣ送子６１・
６２に印加される。

ここで潤滑油の温度が、ＰＴＣ素子６Ｌ６２の臨界温度
５０℃以下であれば、ＰＴＣ素子６１，６２は第３図に
示すように適宜な抵抗値を有してむり、この時ＰＴＣ素
子６Ｌ６２は通電可能となっており、この通電の際ＰＴ
Ｃ素子６１．６２は発熱を始める。

従って、潤滑油は内燃機関潤滑部分５に送られる直前に
ＰＴＣ素子６１，６２により加熱され、加熱された後潤
滑通路を流れる際に熱を奪われることもないので、内燃
機関潤滑部分５には粘性抵抗が下った状態で供給される
ことになり、粘性抵抗による損失馬力を低減させること
ができる。

そして、潤滑油がＰＴＣ素子６１，６２の臨界温度５０
℃以上になれば、ＰＴＣ素子６Ｌ６２の抵抗値は第３図
に示すように急激に上昇するため、ＰＴＣ素子６１，６
２を流れる電流値は大幅に減少して加熱を止める。

そしてこの状態では電力消費はほとんどない。

捷た、潤滑油の温度が低くても、バッテリー８２の充電
量が所定値より少ない時には、検出器８５が充電量不足
を検出してスイッチ８６を入れる。

これによりリレー８４の励磁コイル８４ａを付勢されて
リレー８４を切り、ＰＴＣ素子６１゜６２への通電を遮
断して、バッテリー８２の過放電を未然に防止する。

なお、本例ではこのリレー８４が設けであるため、内燃
機関の始動前にあらかじめキースイッチ８８を入れてお
いてもバッテリー８２が過放電となることがないため、
あらかじめキースイッチ８８を入れても・いて、始動前
に潤滑油を予熱してむき、内燃機関の始動性を良くする
ことが可能である。

なお、この実施例においてバッテリー充電量検出器８５
は比重計を用いていたが、これはバッテリー８２の端子
８３，８７から直接電圧を測定するようにしてもよい。

捷た、上述した実施例では、ＰＴＣ素子６１゜６２を用
いたヒータ６をシリンダブロック５２とフィルター・・
ウジング６４との間の潤滑油通路内に配設したが、これ
は本考案装置の最も望寸しい適用伊・ではあるが、本考
案装置は上述した実施例に限定されるべきものではなく
、ヒーターは潤滑油の流路内であるならばどこに配設し
てもよい。

第４図はＰＴＣ素子を用いたヒータ７をオイルパン１中
に配設した実施例を示す図で、７１は軸方向に多数の通
路を有するハンカム状に形成されたＰＴＣ素子で、前記
実施例と同様第３図図示の特性を有しており、臨界温度
（例えば５０℃）で抵抗値が急激に上昇するようになっ
ている。

７２．７３は導電体からなる電極で、ＰＴＣ素子７１に
はリング状接電部分子２ａ、７３ａで接続している。

ＰＴＣ素子７１はこの両電極７２，７３によって挾持さ
れており、両電極７２，７３はボルト７５、ナツト７８
で固定されている。

な釦、７６は絶縁スペーサ、７７はワッシャである。

７４は例えばプラスチック樹脂で成形された絶縁体で、
両電極７２．７３の端部を互いに絶縁するように埋込み
成形し、オイルパン１のケース１ａと両電極７２，７３
との間の絶縁もおこなうものである。

そして、この絶縁体７４はオイルシール７４ａを介して
オイルパン１のケース１ａにねじ７４ｂ、、＋ｈめされ
′ている。

２１はオイルポンプ２の吸入口で、ＰＴＣ素子７１のす
ぐ近くに開口すべく配置されている。

２２は吸入口２１の開口端に配設されたフィルターで、
目の細かい網よりなり潤滑油中の塵を除去するものであ
る。

そして、この第４図で示した実施例は、潤滑油の低温時
には潤滑油の加熱を行ない、潤滑油が所定温度に達した
ら感温スイッチ等を用いることなく過熱を停止すること
ができるという本考案の効果はその一１１得られると同
時に、両電極７２゜７３間は絶縁され、それぞれがリー
ドワイヤー８１を通して外部に通電可能となっているの
で、車載バッテリー８２のみではなく、外部電源例えば
家庭用ＡＣ電源を併用することも可能となる。

そのため、例えば夜間自動車を駐車させておく間は外部
電源を用いるようにすれば、自動車車載バッテリー８２
の充電量を減少させることなく、潤滑油を所定温度に保
持することが可能となり、この場合特に緊急発進を必要
とする自動車にむいては有効である。

また上述した実施例ではＰＴＣ素子６Ｌ６２．７１を用
いたヒータ６．７を潤滑油中に直接臨−ませていたが、
本考案装置はＰＴＣ素子を用いたヒータを潤滑油の周辺
に配設し、潤滑油を外側より加熱するようにしても同様
の効果が得られる。

第５図はＰＴＣ素子９１を用いたヒータ９をオイルパン
１のケース１ａ下面に配設した図で、ＰＴＣ素子９１は
上述の実施例と同様第３図に示すような特性を有してい
るが、この実施例では潤滑油を直接加熱するわけではな
いので、外気に熱が逃げることも考慮して臨界温度Ｔｃ
は６０℃にしである。

また、この実施例ではＰＴＣ素子９１内に潤滑油の通路
が必要でないためＰＴＣ送子９１を・・ニカム状に形成
する必要もない。

そして、このＰＴＣ素子９１の両端面にはアルミニウム
が蒸着されており、一端面にはリードワイヤー８１を介
してバッテリー８２の電圧が印加されており、他端面は
オイルパン１のケース１ａに直接接触して、オイルパン
１を介して車体にアースされている。

９２は、耐熱性保温性および絶縁性に優れた材料、例え
はテフロン、ベークライトよりなる絶縁体で、この絶縁
体９２を介してＰＴＣ素子９１はオイルパン１にねじ９
３止めされている。

そして、この実施例ではＰＴＣ素子９１を用いたヒータ
ー９が潤滑油と隔離して配設されているため、潤滑油の
油密のための特別な手段が不要となり、捷たリードワイ
ヤ８１の引き出しも容易になるという効果を併せてもつ
ことになる。

以上述べたように、本考案装置は、内燃機関用潤滑油を
臨界温度に達すると急激に抵抗値が増加する正温度特性
抵抗素子を用いたヒーターで加熱するようにしたことに
より、内燃機関用潤滑油が冷えている時には潤滑油を加
熱して安定した機関出力が得られる１での暖機運転時間
を著しく短縮でき、併せて潤滑油の粘度を指数対数的に
減少させることにより粘性抵抗による損失馬力を低減で
き、燃費の改善も図れるという優れた効果を有する。

さらに、潤滑油が暖１って所定温度に達するとヒーター
の抵抗が急激に増大してヒーターに電流を流さなくなる
ため、ヒーターの加熱を停止するのに特別な感温スイッ
チが不要となり、小型、軽量でしかも安価な内燃機関用
潤滑油加熱装置を提供することができるという優れた効
果を有する。

しかも、本考案ではバッテリー充電量検出器を用いてバ
ッテリーの充電量が所定値より低くなればＰＴＣ素子へ
の通電を遮断するようにしているため、車載バッテリー
が過放電して内燃機関の始動が妨げられるという事態は
生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置を配設した内燃機関用潤滑装置の一
実施例を示す系統図、第２図は第１図図示ヒータ６の正
面部分断面図、第３図は第１図図示のヒータ６に用いる
正温度特性抵抗素子の温度特性図、第４図も・よび第５
図は第１図図示のヒータ６の他の実施例を示す断面部分
図である。１・・・オイルパン、５・・・内燃機関潤滑部分、６゜
７．９・・・ヒーター、６１．６２，７１．９１・・・
正温度特性抵抗素子。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

（１）車載バッテリーと、この車載バッテリーの電
力を受けて自動車走行用内燃機関の潤滑油を加熱する臨
界温度に達すると急激に抵抗値が増加する正温度特性抵
抗素子を用いたヒータと、前記車載バッテリーの充電量
を検出するバッテリー充電量検出器と、このバッテリー
充電量検出器か前記車載バッテリーの充電量不足を検出
したとき前記車載バッテリーから前記ヒータへの電力供
給を断つスイッチとを備える内燃機関用潤滑油加熱装置
。
（２）前記ヒーターが前記内燃機関用潤滑油の流路中の
内燃機関潤滑部分上流に配置されたことを特徴とする実
用新案登録請求第（１）項記載の内燃機関用潤滑油加熱
装置。
（３）前記ヒーターが前記内燃機関用潤滑油を溜めるオ
イルパン中に設置されたことを特徴とする実用新案登録
請求の範囲第（１）項記載の内燃機関用潤滑油加熱装置
。
（４）前記ヒーターが前記内燃機関用潤滑油を溜めるオ
イルパンの外壁面に設置されたことを特徴とする実用新
案登録請求の範囲第（１）項記載の内燃機関用潤滑油加
熱装置。