JPS5919805Y2 - 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。

機関暖機完了前のように吸気マニホルドの温度が低いと
きには気化器から供給された燃料の大部分が液状となっ
て吸気マニホルド内壁面に沿って流れ、次いで液状のま
まで燃焼室内に供給されるために良好な燃焼を得るのが
困難となっている。

従がってこのような機関暖機完了前に燃料の気化を促進
することは良好な燃焼を得る上で極めて重要な問題であ
る。

機関暖機完了前における燃料の気化を促進することので
きる吸気加熱装置として、排気通路内にバタフライ弁の
形をしたヒートコントロールバルブを設けてこのヒート
コントロールバルブを機関温度に応じて回動制御し、機
関温度が低いときには排気ガスを吸気マニホルド集合部
下壁面に導びいて排気ガスにより吸気マニホルド集合部
を加熱するようにし、一方機関温度が高くなったときに
はヒートフントロールバルブによって吸気マニホルド集
合部に向かう排気ガス流を遮断して吸気加熱作用を停止
するようにした吸気加熱装置が提案されている。

しかしながらこの吸気加熱装置では機関温度が低いとき
に吸気マニホルド集合部しか加熱しないので燃料の気化
を十分に促進することができず、一方機関温度が高いと
きにはヒートコントロールバルブが排気ガス流を遮断す
る位置にあったとしてもヒートコントロールバルブ周縁
と排気通路内壁面との間隙を介して排気ガスが漏洩する
ためにこの漏洩排気ガス流により吸気マニホルド集合部
は過熱せしめられ、斯くして充填効率が低下するという
問題がある。

本考案は機関暖機完了前における吸気加熱効率を向上す
ると共に機関暖機完了後における吸入空気の過熱を阻止
するようにした吸気加熱装置を提供することにある。

以下、添附図面を参照して本考案を詳細に説明する。

第１図から第５図を参照すると、１はシリンダヘッド、
２は吸気ポート、３は吸気弁、４は吸気マニホルド、５
は吸気マニホルド集合部、６は吸気マニホルドライザ一
部、７は気化器、８は気化器スロットル弁、９は排気ポ
ート、１０は排気弁、１１は排気マニホルドを夫々示す
。

第４図に示すように吸気マニホルド枝管４ａ内には吸気
通路１２の下壁下方に吸気マニホルド枝管４ａに沿って
延びる排気バイパス通路１３が一体的に形成される。

この排気バイパス通路１３は吸気弁３近傍のシリンダヘ
ッド１内まで延設され、吸気弁３の近傍において直角方
向に向きを変えて排気弁１０近傍の排気ポート内壁面上
に形成された開孔１４を介して排気ポート９内に連結さ
れる。

一方、この排気バイパス通路１３はライザ一部６下側の
排気バイパス通路集合部１５まで吸気マニホルド枝管４
ａの下壁面に沿って延びる。

この排気バイパス通路集合部１５と排気マニホルド集合
部１６とは隔壁１７により互いに隔成され、この隔壁１
７上に排気バイパス通路集合部１５から排気マニホルド
集合部１６内に向けてのみ流通可能な逆止弁１８が設け
られる。

一方、各気筒の排気バイパス通路１３の開孔１４の下流
近傍の排気ポート９内には夫々排気制御弁１９が設けら
れ、この排気制御弁１９は回転可能な垂直軸２０に固定
される。

第３図に示すようにこの垂直軸２０の上端部には渦巻き
状バイメタル素子２１の内端部が固定され、一方渦巻き
状バイメタル素子２１の外端部２２はシリンダヘッド１
に固定される。

排気制御弁１９は機関温度が低いときには第１図におい
て実線で示す位置にあり、従ってこのとき排気ポート９
は排気制御弁１９によって遮断される。

一方、機関温度が高くなると排気制御弁１９はバイメタ
ル素子２１の伸長作用によって第１図においが破線１９
ａで示す位置まで回動せしぬられ、従がってこのとき
排気ポート９が開放せしめられると共に開孔１４が排気
制御弁１９によって閉鎖せしめられる。

機関温度が低いとき、例えば暖機完了前には上述したよ
うに排気制御弁１９は第１図において実線で示す位置に
ある。

従がってこのとき燃焼室から排気弁１０を介して排気ポ
ート９内に排出された排気ガスは開孔１４を介して排気
バイパス通路１３内に送り込まれ、次いで排気バイパス
通路集合部１５内に送り込まれる。

排気バイパス通路集合部１５内に送り込まれた排気ガス
は逆止弁１８を介して排気マニホルド集合部１６内に排
出され、次いで排気管２３を介して大気に放出される。

このように機関温度が低いときには排気ガスは吸気弁３
の近傍から吸気マニホルド集合部５まで吸気マニホルド
枝管４ａの下壁面に沿って流れるために吸気マニホルド
４内に形成された吸気通路１２の下壁面は吸気マニホル
ド集合部５から吸気弁３近傍に至るまで排気ガスによっ
て加熱され、斯くして吸気マニホルド４内を流れる液状
燃料の気化が大巾に促進されることになる。

一方、排気制御弁１９が第１図において実線で示す位置
にある暖機完了前において高負荷運転が行なわれ、従が
って、排気ガス量が増大するとバイメタル素子２１が弾
発性を有するために排気制御弁１９は第１図において破
線１９ｂで示す位置に回動せしめられ、斯くしてこのと
き排気ガスの一部は吸気ポート９から排気マニホルド１
１内に送り込まれることになる。

従がって高負荷運転時には排気抵抗の増大を阻止するこ
とができ、それによって排気抵抗の増大に伴なう出力低
下を阻止することができる。

一方、機関温度が高くなると前述したように排気制御弁
１９は第１図において破線１９ ａで示すように開孔１
４を閉鎖する。

従がってこのとき燃焼室から排気弁１０を介して排気ポ
ート９内に排出された排気ガスは排気マニホルド１１並
びに排気管２３を介して大気に放出される。

このとき逆止弁１８は閉弁状態に保持されているので排
気マニホルド集合部１６内に送り込まれた排気ガスは排
気バイパス通路集合部１５内に流入することができず、
従ってライザ一部６が排気ガスによって加熱されること
が阻止される。

斯くして暖機完了後における吸入空気の過熱を防止でき
、それによって充填効率の低下を阻止することができる
。

以上述べたように本考案によれば機関暖機完了前に吸気
マニホルド集合部から吸気弁に至る吸気通路全体を加熱
できるので燃料の霧化を大巾に促進することができる。

一方、機関暖機完了後には排気制御弁が排気バイパス通
路の開孔を完全に遮断するので排気ガスが開孔を介して
排気バイパス通路内に流入するのを完全に阻止すること
ができる。

更に排気バイパス通路集合部には逆止弁が取付けられて
いるので排気ガスが排気マニホルド集合部から排気バイ
パス通路集合部内に流入するのを完全に阻止することが
できる。

このように機関暖機完了後には排気バイパス通路の入口
および出口が夫々排気制御弁および逆止弁によって完全
に閉鎖されるので排気ガスが排気バイパス通路内に流入
するのを完全に阻止することができ、斯くして吸入空気
の過熱による充填効率の低下を阻止することかできる。

また、排気制御弁の垂直軸を負圧ダイヤフラム装置に連
結して例えば加速時のように燃料を急激に増大せしめた
ときに燃料の気化を促進するために排気制御弁を第１図
の実線で示す位置に強制的に移動せしめるようにするこ
ともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る内燃機関の断面平面図、第２図は
第１図の■Ｉ−■■線に沿ってみた断面図、第３図は第
１図のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿ってみた斜視図、第４図は
第１図のＩＶ−ＩＶ線に沿ってみた断面図、第５図は第
１図の■−ｖ線に沿ってみた断面図である。 ２・・・吸気ポート、３・・・吸気弁、４・・・吸気マ
ニホルド、５・・・吸気マニホルド集合部、７・・・気
化器、９・・・排気ポー １・、１０・・・排気弁、１
１・・・排気マニホルド、１３・・・排気バイパス通路
、１４・・・開孔、１５・・・排気バイパス通路集合部
、１８・・・逆止弁、１９・・・排気制御弁、２０・・
・垂直軸。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 排気通路内壁面に形成した開孔を介して該排気通路から
   排気バイパス通路を分岐すると共に該排気バイパス通路
   を吸気通路の下壁面に沿って吸気マニホルド集合部下方
   の排気バイパス通路集合部まで延設し、上記開孔下流近
   傍の排気通路内に機関温度に応動して該開孔と排気通路
   とを選択的に閉鎖可能な排気制御弁を設けて機関温度が
   所定温度以下のときに排気通路を開鎖しかつ該開孔を開
   口せしめると共に機関温度が所定温度を越えたときに排
   気通路を開口しかつ開孔を閉鎖せしめ、上記排気バイパ
   ス通路集合部に該排気バイパス通路集合部から排気通路
   に向けてのみ流通可能な逆止弁を設けた内燃機関の吸気
   加熱装置。