JPS5842593Y2 - 内燃機関の吸気予熱装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、内燃機関において、寒冷地で使用する際のキ
ャブレークにおけるアイシングを防止するための吸気予
熱装置に関するものである。

寒冷地においてはキャブレークも冷えるために、特にア
イドリングや低負荷時のように供給される燃料が少ない
場合には、アイシングを生じて燃料霧化が悪くなり、運
転を安定して円滑に行い難いという問題がある。

特に、エンジン始動時のアイドリング運転の場合には、
アイシングによる弊害が大きいので、熱エネルギーの高
い予熱媒体を用いて迅速に予熱効果を上げることが必要
である。

またエンジンが充分暖機運転されると、エンジン本体、
吸気管等と共にキャブレークも熱せられてアイシングを
生じる危険がなくなるのであるが、このとき上述のよう
に熱エネルギーの高い予熱媒体でキャブレークを熱し続
けると、キャブレークの温度が高くなり過ぎて混合気の
燃料気化が激しく、充填効率が低下するという不都合を
生じる。

そのため熱エネルギーの高い予熱媒体を用いる場合には
、このような不都合を生じないように考慮しなければな
らない。

本考案は、このような事情に鑑みてなされたもので、排
気ガスは熱エネルギが高い点に着目し、この排気ガスを
予熱媒体に利用して迅速且つ効果的にキャブレークを予
熱することにより、アイシングを防止し、更にキャブレ
ーク温度が高くなったら排気ガスの予熱媒体によるキャ
ブレータの予熱を停止してキャブレークの過加熱を防ぐ
ように工夫した内燃機関の吸気予熱装置を提供するもの
である。

この目的のため本考案は、キャブレークのスロットルチ
ャンバ部外周に予熱通路を設け、この予熱通路を排気ガ
スの第１の通路を介して排気管に連通ずると共に、第２
の通路を介して制御弁の入口側に連通し、さらにこの制
御弁の出口側の一方を排気ガス帰還用の第３の通路を介
して上記排気管に連通ずることで、排気ガスを予熱媒体
としたキャブレークの予熱装置を通路構成する一方、上
記制御弁の出口側の他方を第４の通路を介してＥＧＲバ
ルブ側に連通し、更に上記第１の通路にキャブレーク温
度により動作する電磁バルブを設け、該電磁バルブから
上記予熱通路を迂回するバイパス通路を介して上記第２
の通路に連通させてなり、キャブレーク温度の高低に応
じて上記第１の通路の排気ガスを上記バイパス通路また
は上記予熱通路に導き、且つそれらの通路からの排気ガ
スを負荷状態に応じて上記ＥＧＲバルブ側に流通させる
か、または上記排気管に帰還させることを特徴とする。

なお、気化器部分を加温するようにした吸気予熱装置の
先行技術例としては実開昭５０−１４４１２２号公報に
記載のものが知られている。

以下、図面を参照して本考案の一実施例を具体的に説明
する。

第１図において符号１はエンジン本体、２はキャブレー
ク、３は吸気管、４は排気管であり、キャブレーク２に
排気ガスの予熱媒体が通る予熱通路５が設けられている
。

この予熱通路５は、排気ガスの第１の通路６を経て排気
管４に連通ずると共に、他の第２の通路７を経て制御弁
８に連通され、その制御弁８の出口側の一方が排気ガス
帰還用の第３の通路９を経て排気管４に連通され、その
他方が第４の通路１０を経てＥＧＲバルブ２５の方へ連
通されている。

制御弁８は、第２の通路７と連通する弁室１１に、第３
および第４の通路９，１０とそれぞれ連通ずるポー１−
１２．１３が対向配置され、それらのポート１２．１３
の間に弁体１４がその一方を開けて他方を閉じるように
設けられている。

弁体１４は作動側の負圧室１５のダイヤフラム１６に結
合され、その負圧室１５が負圧通路１７を経て吸気管３
に連通されており、アイドリング及び低負荷時のように
吸気管３の負圧が高いと、ダイヤフラム１６が偏位して
弁体１４が上方に移動し、ポート１２が開いてポート１
３が閉じることにより、第２の通路７が第３の通路９に
連通ずると共に、高負荷時のようにスロットルバルブ開
度の増大により吸気管３の負圧が低くなると、弁体１４
が下方移動して逆にポート１２が閉じてポート１３が開
き、第２の通路７が第４の通路１０に連通ずるようにな
っている。

また上述のように排気管４の排気ガスをキャブレーク側
の予熱通路５に導く第１の通路６の途中には電磁バルブ
２６が設けられており、この電磁バルブ２６が予熱通路
５を迂回するバイパス通路２７を経て第２の通路７に連
通されている。

電磁バルブ２６は第１の通路６と連通する弁室３１内に
予熱通路５、バイパス通路２７とそれぞれ連通ずるポー
ト３２．３３が対向配置され、それらのポート３２．３
３の間に弁体３４がスプリングあによる押圧コイル３６
の励磁による吸引で、一方を開けて他方を閉じるように
設置されている。

コイル３６はキャブレーク温度を検出する温度スイッチ
２８、メインスイッチ２９を介してバッテリー３０に電
気的に接続され、キャブレーク温度が所定の高温になる
とコイル３６を励磁するようになっている。

なお、図示省略したが、排気管４から第１の通路６、第
２の通路γおよび帰還用の第３の通路９等を経て排気管
４へ至る通路構成中には、逆止弁機構を介在させるのが
好ましく、例えば、帰還用の第３の通路９中に、制御弁
８側から排気管４側へ向けての流通のみを許す逆止弁を
介在させることにより、予熱媒体としての排気ガスを、
排気管４内の排気脈動を利用して第１の通路６側から帰
還用の第３の通路９側に向けて確実に循環させることが
できる。

次いで第２図によりキャブレーク２に設けられる予熱通
路５について詳記すると、キャブレーク２は吸気管３に
連通されるスロットルチャンバ部１８、ベンチュリ一部
１９が両者の間に断熱材３７を介して重合され、スロッ
トルチャンバ部１８にスロットル弁２０、スロー系のス
ローポー１−２１、アイドル系のアイドルポート２２等
が設けられている。

そこでこのようなスローポート２１、アイドルポート２
２から燃料が吸い出されるとき、アイシングが特に発生
し易い点を考慮して、これらの各ポート２１．２２があ
るスロットルチャンバ部１８に予熱通路５が穿孔して形
成されるのである。

なお、第２図において符号２３は冷却水の水路であり、
この水路２３が同様にスロットルチャンバ部１８に設け
たスロー系予熱用の水路２４に連通されている。

本考案は上述のように構成されているから、キャブレー
ク温度が低くてアイシングを生じやすい場合には温度ス
イッチ２８がオフになって電磁バルブ２６のコイル３６
は消磁し、これにより弁体３４がスプリング３５の押圧
力で下方に移動してバイパス通路２７へのポート３３を
閉じる。

そのため電磁バルブ２６の他のポート３２が開いて予熱
通路５と第１の通路６が連通した状態になり、排気管４
の排気ガスがキャブレークの予熱通路５に導かれるよう
になる。

そこでこのような状態におけるアイドリング及び低負荷
時には、吸気管負圧による制御弁８の作用で第２の通路
７と第３の通路９が連通し、排気管４から第１の通路６
、予熱通路５、第２の通路７、帰還用の第３の通路９へ
と連なる排気ガスの循環通路が形成される。

これにより、予熱媒体としての排気ガスが、排気管４内
の排気脈動を受けて上記循環通路中を循環するようにな
り、この排気ガスの熱エネルギによってキャブレーク２
はスロットルチャンバ部１８から迅速に熱せられ、この
迅速な予熱効果によりエンジン起動直後からスロー系お
よびアイドル系のアイシングが防止される。

一方、制御弁８がこのように通路を切換えているときは
、ＥＧＲバルブ２５への第４の通路１０は遮断されてい
るので、排気ガスの還流は全く行なわれず、従ってアイ
ドリングおよび低負荷時における運転性能の安定化が得
られる。

次いで高負荷時には、吸気管負圧による制御弁８の作用
で第２の通路７と第４の通路１０が連通し、帰還側の第
３の通路９が遅閉されるため 排気ガスは第２の通路７
を経た後、ＥＧＲバルブ２５側に流れるようになる。

従って、以後はＥＧＲバルブ２５の作用で負荷に応じた
排気還流制御が行われるようになり、かつ排気ガスが引
続いて予熱通路５を通過することによりキャブレーク２
の加熱も継続し、こうしてスロットルチャンバ部１８か
らベンチュリ一部１９等のキャブレーク全体が熱せられ
てメイン系のアイシングも防止されるのである。

こうしてエンジンが成る程度運転されることによりエン
ジン本体１、吸気管３と共にキャブレーク２の温度が所
定の値以上に上昇してアイシングを生じる危険がなくな
ると、温度スイッチ２８がオンになって電磁バルブ２Ｓ
のコイル３６を励磁する。

そこで弁体３４はスプリング３５に抗して上方へ移動し
て予熱通路５へのポート３２を閉じバイパス通路２７へ
のポート３３を開くようになり、これにより第１の通路
６の排気ガスはキャブレーク予熱用の通路５を迂回した
バイパス通路２７を経て第２の通路７の方へ流れる。

かくしてこのとき以降は予熱通路５に排気ガスを導入す
ることによるキャブレーク２の予熱は行われなくなり、
負荷に応じたＥＧＲ作用の有無が継続して行われるので
ある。

このように本考案によると、排気ガスを利用してキャブ
レーク２を予熱するので、燃料系のアイシングが確実に
防止されて、燃料の霧化が促進され運転性能が安定化す
る。

そして更に排気ガスはキャブレーク２の温度が所定の値
以上に上昇してアイシングを生じる危険がなくなると、
予熱用の通路５への導入を停止してそれ以降は予熱しな
くなるため、キャブレーク２の過加熱が未然に回避され
混合気の充填効率の低下等は生じなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による装置の一実施例を示す構成図、第
２図は要部の断面図である。 １・・・・・・エンジン本体、２・・・・・・キャブレ
ーク、３・・・・・・吸気管、４・・・・・・排気管、
５・・・・・・予熱通路、６・・・・・・第１の通路、
７・・・・・・第２の通路、８・・・・・・制御弁、９
・・・・・・第３の通路、１０・・・・・・第４の通路
、１１・・・・・・弁室、１２．１３・・・・・・ポー
ト、１４・・・・・・弁体、１５・・・・・・負圧室、
１６・・・・・・ダイヤフラム、１７・・・・・・負圧
通路、１８・・・・・・スロットチャンバ部、１９・・
・・・・ベンチュリ一部、２０・・・・・・スロットル
弁、２１・・・・・・スローポート、２２・・・・・・
アイドルポート、２３゜２４・・・・・・水路、２５・
・・・・・ＥＧＲバルブ、２６・・・・・・電磁バルブ
、２７・・・・・・バイパス通路、２８・・・・・・温
度スイッチ、２９・・・・・・メインスイッチ、３０・
・・・・・バッテリー ３１・・・・・・弁室、３２，
３３・・・・・・ポート、３４・・・・・・弁体、３５
・・・・・・スプリング、３６・・・・・・コイル、３
７・・・・・・断熱材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. キャブレークのスロットルチャンバ部外周に予熱通路を
   設け、該予熱通路を排気ガスの第１の通路を介して排気
   管に連通ずると共に、第２の通路を介して制御弁の入口
   側に連通し、該制御弁の出口側の一方を排気ガス帰還用
   の第３の通路を介して上記排気管に連通し、その他方を
   第４の通路を介してＥＧＲバルブ側に連通し、更に上記
   第１の通路にキャブレーク温度により動作する電磁バル
   ブを設け、該電磁バルブから上記予熱通路を迂回するバ
   イパス通路を介して上記第２の通路に連通させてなり、
   キャブレーク温度の高低に応じて上記第１の通路の排気
   ガスを上記バイパス通路または上記予熱通路に導き、且
   つそれらの通路からの排気ガスを負荷状態に応じて上記
   ＥＧＲバルブ側に流通させるか、または上記排気管に帰
   還させることを特徴とする内燃機関の吸気予熱装置。