JPS5918137Y2 - 内燃機関の吸気加熱装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は内燃機関の吸気加熱装置に関する。

機関温度が低い機関暖機完了前には気化器から供給され
た燃料の気化が十分でなく、斯くして多量の燃料が液状
のまま機関シリンダ内に供給されるために暖機完了後に
比べて燃焼が悪く、その結果安定した機関の運転を確保
できないという問題がある。

従って通常暖機運転時には暖機完了後におけるよりも濃
い混合気を機関シリンダ内に供給して安定した機関の運
転を確保するようにしている。

しかしながらこのように濃い混合気を機関シノンダ内に
供給した場合には排気ガス中の有害成分である未燃炭化
水素ＨＣ並びに一酸化炭素ＣＯが増大するばかりでなく
燃料消費率が悪化するという問題を生ずる。

従って機関暖機運転時において気化器から供給される液
状燃料を十分に気化することができれば機関シリンダ内
に供給される混合気を薄くしても安定した機関の運転が
確保でき、しかもこのような薄い混合気を使用できるこ
とにより排気ガス中の有害成分を低減できると共に燃料
消費率を向上させることができる。

機関暖機運転時において液状燃料の気化を促進するため
に従来より吸気マニホルドライザ一部に排気ガスを導い
て排気ガスにより吸気マニホルドライザ一部を加熱する
ようにした吸気加熱装置が知られているがこのような排
気ガス熱を利用した吸気加熱装置は熱効率が低いばかり
でなく機開始動後暫らくしないと排気ガス塩が上昇しな
いために機関始動後即座に液状燃料の気化を促進させる
のは困難である。

このような問題を解決するためにハニカム構造の正特性
サーミスタ素子（以下、ＰＴＣ素子と称す）を吸気マニ
ホルドと気化器の接合部に挿入して気化器から供給され
る混合気全体を加熱するようにした吸気加熱装置が提案
されている。

しかしながら気化器から供給された液状燃料の大部分は
気化器エアホーンの内壁面に沿って流れ、従って液状燃
料の気化を促進するにはこの内壁面に沿って流れる液状
燃料を集中的に加熱する必要がある。

しかしながら上述の吸気加熱装置ではＰＴＣ素子から発
する熱のうちで液状燃料の加熱に使用される熱の熱の割
合は少なく、かなりの部分の熱が空気を加熱するのに使
用される。

従ってこの吸気加熱装置は液状燃料の気化を促進させる
ものとしては満足のいくものではなく、また空気が加熱
されるので充填効率が低下するという問題も有している
。

本考案は発熱体から発する熱を空気の加熱に用いるので
はなく液状燃料を加熱するのに効果的に使用し、それに
よって液状燃料の気化を十分に促進することのできる吸
気加熱装置を提供することにある。

以下、添付図面を参照して本考案を詳細に説明する。

第１図を参照すると、１は機関本体、２は吸気マニホル
ド、３はマニホルド集合部、４は断熱部材、５はこの断
熱部材４を介して吸気マニホルド２上に固定された気化
器を夫々示す。

この気化器５はほぼ垂直に延びる１次側エアホーン６と
１次側スロットル弁７を有する１次側気化器Ａと、はぼ
垂直に延びる２次側エアホーン８と２次側スロットル弁
９を有する２次側気化器Ｂとにより構成される。

第１図並びに第２図に示されるように１次側気化器Ａ下
方の断熱部材４内には１次側エアホーン６とほは゛同一
の内径を有する中空円筒状外筒１０が設けられ、この外
筒１０の下端部は吸気マニホルド集合部３内に突出する
。

この外筒１０は断熱性を有しかつ絶縁性を有する合成樹
脂材料から形成される。

一方、第２図並びに第３図に示されるように外筒１０内
には外筒１０の内径と等しい内径を有する中空円筒状の
ＰＴＣ素子１１が設けられる。

このＰＴＣ素子１１は外筒１０を成形する際に同時に外
筒１０内に鋳込まれる。

従ってＰＴＣ素子１１は外筒１０によって強固に保持さ
れる。

ＰＴＣ素子１１が上述のように外筒１０内に鋳込まれる
前にＰＴＣ素子１１の内壁面１２並びに外壁面１３上に
電極を構成する銀或いは銅からなるメッキ層が形成され
る。

第１図に示す実施例においては内壁面１２上に形成され
たメッキ層が陰極として、また外壁面１３上に形成され
たメッキ層が陽極として用いられているがこれら陽極と
陰極とがショートしないようにＰＴＣ素子１０の下端面
１４並びに上端面１５のメッキ層はメッキ作業完了後削
り取られている。

一方ＰＴＣ素子１１はガソリン雰囲気に直接さらされる
と劣化してしまう。

従って第２図に示すようにＰＴＣ素子１１の上端面１５
並びに下端面１４は外筒１０によって覆われ、それによ
ってＰＴＣ素子１１が劣化するのを防止するようにして
いる。

次いで、ＰＴＣ素子１１の陽極メッキ層には外部引出し
導線１６が取付けられ、その後上述したようにＰＴＣ素
子１１は引出し導線１６と共に外筒１０内に鋳込まれる
。

更に、ＰＴＣ素子１１の内壁面１２を単にメッキ層によ
り覆うようにした場合にはＰＴＣ素子１１の繰返し加熱
作用による熱膨張収縮によってメッキ層が剥離する危険
性がある。

従って第２図に示す実施例ではＰＴＣ素子１１の内壁面
１２のメッキ層上にはメッキ層の保護並びに補強を兼ね
て例えばアルミ合金からなる金属被膜１７が形成されて
いる。

この金属被膜１７は例えばメッキ層を有するＰＴＣ素子
１１を溶融したアルミ合金内に浸漬することによって形
成される。

なおこの金属被膜１７はメッキ層の補強を兼ねているこ
とからメッキ層よりも厚くなっている。

第１図に示されるようにＰＴＣ素子１１の内壁面１２上
に取付けられた引出し導線１８は接地され、一方引出し
導線１６は温度検出スイッチ２１．中性点電圧検出スイ
ッチ２２並びにイグニッションスイッチ２３を介して電
源２４に接続される。

温度検出スイッチ２１は機関冷却水温が例えば６０°Ｃ
以下のときオン状態にあり、機関冷却水温が６０°Ｃ以
上になるとオフ状態となる。

一方、中性点電圧検出スイッチ２２は機関駆動のオール
タネータの中性点電圧が所定レベル以下のときオフ状態
にあり、この中性点電圧が所定レベル以上になるとオン
状態となる。

ＰＴＣ素子１１は電流供給開始時に大きな電流が流れる
ために機関を始動すべくセルモータを駆動しているとき
にはＰＴＣ素子１１には電流の供給を開始しないように
する必要がある。

このために中性点電圧検出スイッチ２２が設けられる。

即ち、機関がセルモータにより回転せしめられるときに
は中性点電圧は低く、機関が自刃運転を開始すると中性
点電圧が高くなって中性点電圧検出スイッチ２２がオン
状態となり、ＰＴＣ素子１１に電流の供給が開始される
。

このようにＰＴＣ素子１１に電流の供給が開始されると
ＰＴＣ素子１１は即座に温度上昇し、その結果内壁面１
２も即座に温度上昇する。

一方、機関が始動すると１次側気化器Ａから供給された
燃料のうちの大部分の液状燃料は１次側エアホーン６の
内壁面に沿って下降し、次いでこの液状燃料はＰＴＣ素
子１１の内壁面１２に沿って下降する。

従って内壁面１２上を下降する液状燃料はＰＴＣ素子１
１によって加熱され、斯くして液状燃料の気化が促進さ
れることになる。

第２図に示されるように外筒１０は吸気マニホルド２と
接触しておらずしかもこの外筒１０は断熱材料から形成
されているのでＰＴＣ素子１１から発する熱のうちのわ
ずかな熱が断熱部材４を介して大気、吸気マニホルド２
或いは気化器５に逃げるだけである。

斯くしてＰＴＣ素子１１から発する熱の大部分は内壁面
１２を加熱するのに使用されることになる。

更に、内壁面１２上は液状燃料で覆われており、従って
ＰＴＣ素子１１から発する熱の大部分が液状燃料を気化
するために使用される。

機開始動後暫らくして機関冷却水の水温が６σＣよりも
高くなると温度検出スイッチ２１がオフ状態となるため
にＰＴＣ素子１１への電流の供給は停止せしめられる。

第４図並びに第５図は別の実施例の実施例を示す。

この実施例ではＰＴＣ素子１１を保持する外筒４ａが断
熱部材４と一体形成される。

更にＰＴＣ素子１１はその上方部に開孔２５を有し、こ
の開孔２５内を埋める合成樹脂材料を通って引出し導線
１８がＰＴＣ素子１１の内壁面１２上に接続される。

以上述べたように本考案によればＰＴＣ素子の外壁面が
断熱性外筒によって覆われているのでＰＴＣ素子から発
する熱の大部分はＰＴＣ素子の内壁面上に達し、しかも
ＰＴＣ素子の内壁面上にはメッキ層が形成されているだ
けなのでＰＴＣ素子の内壁面に達した熱はただちに液状
燃料に与えられる。

従ってＰＴＣ素子が発熱する否やＰＴＣ素子から発する
熱の大部分が液状燃料に与えられるので液状燃料の気化
を良好に促進することができる。

更に、ＰＴＣ素子の上端面および下端面、即ち両端面は
外筒によって覆われているのでガソリンがＰＴＣ素子内
に侵入するのを阻止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る機関吸気系の側面断面図、第２図
は第１図の一部拡大側面断面図、第３図は第２図の■Ｉ
Ｉ−ＩＩＩ線に沿ってみた断面図、第４図は第２図と同
様に示す別の実施例の側面断面図、第５図は第４図の■
−■線に沿ってみた断面図で゛ある。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 吸気マニホルド集合部に開口する吸気通路内に燃料を供
   給して該吸気通路から吸気マニホルド集合部内に混合気
   を供給するようにした内燃機関において、上記吸気通路
   とほぼ同一の内径を有する中空円筒状ＰＴＣ素子を該吸
   気通路と整列させて吸気通路下流側端部に配置すると共
   に該ＰＴＣ素子の内壁面および外壁面上に電極を構成す
   るメッキ層を形成し、該ＰＴＣ素子の外壁面および両端
   面を合成樹脂材料からなる断熱絶縁性外筒によって覆い
   、ＰＴＣ素子の内壁面上に形成されたメッキ層とＰＴＣ
   素子の外壁面上に形成されたメッキ層間に電圧を印加す
   るようにした内燃機関の吸気装置。