JPS6039477Y2 - 吸気加熱装置を備えた内燃機関 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は機関本体に導入される吸気を必要に応じて加熱
する吸気加熱装置を備えた内燃機関に関するものである
。

近年排ガスの浄化および燃費の改善等の要求から希薄な
空気−燃温合気により運転を可能にした種々の内燃機関
が提案され実用化されている。

ところでかかる機関ではその始動時、特に低温地域での
冷間始動時の始動性に問題を生じることは否めず、その
解決手段として機関に吸入される吸気をあらかじめ加熱
して混合気中の燃料の霧化を促進しその着火性を向上さ
せるようにした吸気加熱装置が知られている。

しかしながら機関は、その始動が完了して正常な暖機運
転に達すれば最早前述のような吸気の加熱を必要としな
くなるので、前記吸気加熱装置は吸気の加熱とその停止
とを選択制御するための制御手段を付設する必要がある
。

そこで本考案は前記制御手段に使用される温度センサ付
開閉弁をクリーナ本体と共にクリーナケース内に簡単に
取付けることができ、しかも該エアクリーナが嵩張った
り、本来の機能が損われたりすることがないようにした
。

構造簡単な吸気加熱装置を備えた内燃機関を提供するこ
とを主な目的とするものである。

そしてかかる目的を遠戚するために本考案は、機関本体
の吸気ポートに連なる吸気系に導入される吸気を加熱す
るための吸気加熱装置を備えた内燃機関において、前記
吸気系端部のエアクリーナを、大気取入口及び大気取出
口を開口したクリーナケースと、このクリーナケース内
に空隙を存して収容されるクリーナ本体とより構成し、
前記クリーナケースは、前記クリーナ本体を出入れする
ための開口部を有するケース本体と、前記開口部を覆う
ケースカバーとよりなり、また前記クリーナ本体は、外
周にクリーナエレメントを纏着した中空円筒状の通気筒
の両端に端面板をそれぞれ設けて構成されて、前記クリ
ーナケース内にばねを以て取脱可能に弾発保持され、一
方の前記端面板には、前記通気筒内を大気取出口に連通
させる通孔が穿設され、また他方の前記端面板には、前
記吸気加熱装置により加熱された大気の、エアクリーナ
内への導入およびその遮断を司る温度センサ付開閉弁が
取付けられたことを特徴としている。

以下、第１，２図を参照して本考案の１実施例について
説明すると、機関本体１のシリンダヘッド２には、燃焼
室に連通される、吸気ポート３および排気ポート４とが
形成されている。

吸気ポート３には吸気系Ｓが接続され、この吸気系Ｓは
、吸気ポート３の開口端面に接続される吸気管５、この
吸気管５の外端に接続される気化器６、この気化器６の
外部にゴム、合成樹脂材等の可撓材よりなる連結管７を
介して接続されるエアクリーナＡｃとよりなっている。

また排気ポート４の開口端面には排気管８が接続される
。

次に前記エアクリーナＡｃの具体的構造について説明す
ると、エアクリーナＡｃは、クリーナケース９と、その
内部に周囲に空隙を存して収容されるクリーナ本体１５
とより構成されており、クリーナケース９はクリーナ本
体１５を出入れするための開口部５１．及び前記連結管
７の外端が接続される大気取出口５０を開口させたケー
ス本体１０と、前記開口部５１周縁にシール部材１２を
介して被着されるケースカバー１１とから構成される。

ケースカバー１１には大気取入管１３が下方に向って延
びており、その下端に大気取入口１４が開口される。

前記クリーナ本体１５は、外周にクリーナエレメント１
９を纏着した、多孔板、金網等よりなる中空円筒状の通
気筒１６の両端に端面板１７，１８をそれぞれ接合して
構成されていて、その内側の端面板１７には通気筒１６
内を前記大気取出口５０に連通させる通孔１７ａが穿設
される。

クリーナケース９内に収容されるクリーナ本体１５は、
前記連結管７の開口外端面と、クリーナケース９のケー
ス本体１０の内面に取付けた押え板ばね２０間に弾性的
に挾持される。

而して前記クリーナ本体１５は、ケースカバー１１をケ
ース本体１０から外した後、前記押え板ばね２０を収縮
させながらその軸線方向と直角方向（第２図矢印方向）
に取外すことができる。

機関が運転されると、大気は大気取入口１４よりクリー
ナケース９内に流入し、クリーナエレメント１９を通過
して清浄化された後、通気筒１６を通って気化器６へと
導入される。

機関には、その冷間始動時に吸入空気を加熱するための
吸気加熱装置Ｈが附設されている。

以下、該装置Ｈの構造を説明すると、前記排気管８の基
端部には吸気加熱管２１が環状の空隙を存して被覆され
ている。

吸気加熱管２１の途中には加熱空気取出口２２が開口さ
れ、該取出口２２に加熱空気導管２３の一端が接続され
、その他端は、前記クリーナケース９の大気取入管１３
の一側に形成した加熱空気流入室２４に連通される。

第２図に示すように、大気取入管１３と加熱空気流入室
２４とは、それらを区画する隔壁２５に形成した弁口２
６を介して互いに連通され、この弁口２６は大気取入管
１３に枢支２７した切換弁２８によって開閉される。

切換弁２８は、負圧式アクチュエータＡによって開閉作
動されるようになっており、そのアクチュエータＡは、
大気取入管１３に支持されるケーシング３０内にダイヤ
フラム３１を張架して負圧作動室３２を画成し、そのダ
イヤフラム３１に、作動杆３３を連結し、さらに負圧作
動室３２内にリターンばね３４を縮設して構成され、前
記作動杆３３３３の外端が前記切換弁２８に連結されて
いる。

また負圧作動室３２には吸気導管３５の一端が連通され
、この吸気導管３５の他端は、前記吸気管５に開口した
吸気取出ポート３６（第１図）に連通されている。

吸気導管３５の途中にはアクチュエータＡから吸気管５
への空気の流れを許容するチェック弁３７が介在されて
おり、機関の運転により吸気管５内に発生する吸気負圧
はチェック弁３７を通ってアクチュエータＡの負圧作動
室３２に作用し、ダイヤフラム３１を第２図左方に変移
させて切換弁２Ｂを開弁させる。

クリーナ本体１５の外側の端面板１８には、温度センサ
付の開閉弁Ｖが設けられる。

この開閉弁■は、クリーナ本体１５内に収容されていて
前記端面板１８の内面に固着される弁ボディ３８に、ク
リーナ本体１５の内外を連通ずる弁口３９を開口し、こ
の弁口３９を開閉する弁体４０を、弁ボディ３８に止着
したバイメタル４１の自由端に取付けて構成されている
。

前記弁口３９には大気導管４２の一端が連通され、導管
４２の他端は、前記吸気導管３５の、チェック弁３７よ
りも上流側に連通されている。

次に第１，２図に示す本考案の第１実施例の作用につい
て説明する。

いま機関が始動されると、大気は、大気取入口１４より
エアクリーナＡｃ内に流入され、クリーナエレメント１
９を通過して清浄化された後、気化器６内に導入され、
空気−燃温合気となって機関本体１の吸気ポート３へと
吸入されるが、機関の始動直後のように機関が未だ暖機
されておらず、その周囲の外気温が低いときは、バイメ
タル４１の自由端の弁体４０は、弁口３９を閉じており
、温度センサ付開閉弁■は閉成状態になる。

したがって負圧作動式アクチュエータＡの負圧作動室３
２に、吸気管５内の吸気負圧のみが吸気導管３５を通っ
て作用しダイヤフラム３１を第２図左方に変移させ、作
動杆３３を牽引して切換弁２８を開弁させる。

一方排気管８を流れる排ガスによって加熱された、吸気
加熱管２１内の空気は加熱空気導管２３を通って加熱空
気流入室２４に吸引され、ここより弁口２６を通ってエ
アクリーナＡｃ内に流入し、清浄化されて機関本体１へ
吸入される。

エアクリーナＡｃ内に流入される空気の温度が上昇して
くると、バイメタル４１は次第に第１図右方に撓曲して
弁体４０は弁口３９から離れて開閉弁Ｖを開弁するに至
るので、エアクリーナＡｃ内の大気は大気導管４２を通
ってアクチュエータＡの負圧作動室３２内に流入し、該
室３２内の負圧力を減じ、ダイヤフラム３１を第２図右
方に変移して作動杆３３を右方へ押し出し切換弁２８を
右方に回動して弁口２６を閉じる。

すると最早加熱空気導管２３からの加熱空気はエアクリ
ーナＡｃ内に流入しなくなり大気取入口１４からの大気
のみがエアクリーナＡｃを通って機関本体１に吸入され
る。

第３図にはエアクリーナＡｃの変型列が示される。

この変型例ではクリーナケース９内に収容されるクリー
ナ本体１５′の構造、特に外側の端面板１８′の構造に
おいて前述の実施例のものと相違している。

即ちその外側端面板１８′は皿状に形成され、その外周
縁がシールゴム４５を介して、通気筒１６′外端に一体
に形成されたフランジ片４４の端面に当接している。

そしてクリーナ本体１５′は、連結管７の開口端面とク
リーナケース９′の側壁内面に支持される押え板ばね２
０′間に弾性的に挾持されている。

端面板１８′によってクリーナ本体１５′内に形成され
る凹所４６には、前記第１，２図に示すものと同じ構造
の温度センサ付の開閉弁■が収容され、この開閉弁Ｖの
弁口３９に連通される接続管４７は、クリーナケース９
の側壁に貫通支持される。

而してこの変型例において、クリーナエレメント１９′
を取外すときは、端面板１８′をケース本体１０′内に
残したまま押え板ばね２０′を収縮すれば、前記第１実
施例と同じようにクリーナエレメント１９′を通気筒１
６′とともにその軸線方向と直角方向に抜取ってクリー
ナエレメント１９′の交替等のメンテナンスを行うこと
ができる。

以上の実施例により明らかなように本考案によれば、機
関本体１の吸気ポート３に連なる吸気系Ｓに導入される
吸気を加熱するための吸気加熱装置Ｈを備えた内燃機関
において、前記吸気系Ｓ端部のエアクリーナＡｃを、大
気取入口１４及び大気取出口５０を開口したクリーナケ
ース９，９′と、このクリーナケース９，９′内に空隙
を存して収容されるクリーナ本体１５．１５’とより構
成し、前記クリーナケース９，９′は、前記クリーナ本
体１５，１５’を出入れするための開口部５１を有する
ケース本体１０．１０’と、前記開口部５１を覆うケー
スカバー１１とよりなり、また前記クリーナ本体１５．
１５’は、外周にクリーナエレメント１９．１９’を纏
着した中空円筒状の通気筒１６，１６’の両端に端面板
１７，４３；１８，１８’をそれぞれ設けて構成されて
、前記クリーナケース９，９′内にばね２０，２０′を
以て取脱可能に弾発保持され、一方の前記端面板１７．
４３には、前記通気筒１６．１６’内を大気取出口５０
に連通させる通孔１７ａｔ４３ａが穿設され、また他方
の前記端面板１８，１８′に吸気加熱装置Ｈにより加熱
された吸気の、エアクリーナＡｃへの導入およびその遮
断を司る温度センサ付開閉弁Ｖが設けられたので、クリ
ーナ本体１５．１５’の一部を構成する端面板１８．１
８’を利用して前記開閉弁■をエアクリーナＡｃ内にコ
ンパクトに簡単に取付けることができ、またエアクリー
ナＡｃ内に流入した大気はクリーナエレメント１９．１
９’を通過した後、通気筒１６，１６’の、前記開閉弁
Ｖから離れた端面板１７．４３の通孔１７ａ＊４３ａよ
り吸気系内に円滑に流れ、前記開閉弁Ｖが流動抵抗にな
るようなことも殆んどない。

また前記クリーナ本体１５．１５’はクリーナケース９
，９′内に単なるばね２０，２０’の付勢力だけで簡単
に固定することができるから、クリーナ本体１５．１５
’固定のためにボルトその他の固着手段を特別に設ける
必要がなく、従って、該クリーナ本体１５，１５’の端
面板１８，１８′が前記開閉弁■の取付部材に兼用され
ることと相俟って、装置の全体構造を著しく簡単化する
ことができ、コストの低減及び組立性の向上に寄与し得
る。

その上、前記クリーナ本体１５，１５′をクリーナケー
ス９，９′内より取り外す際には、前記ばね２０．２０
’に弾性変形を与えつつ該クリーナ本体１５．１５’を
所定の取出し方向に移動させるだけでよく、操作が簡単
でクリーナエレメント１９．１９’の交換作業等を能率
よく行うことができ、されに該該クリーナ本体１５゜１
５′と同時に前記開閉弁Ｖもクリーナケース９．９′外
に簡単に取出せるから、該弁■の点検作業等も容易に行
うことができる。

【図面の簡単な説明】 第１，２図は本考案の１実施例を示し、第１図は本考案
内燃機関の要部縦断概略側面図、第２図は第１図■−■
線断面図、第３図は本考案の変形例を示す第２図と同じ
断面図である。 Ａｃ・・・・・・エアクリーナ、Ｈ・・・・・・吸気加
熱装置、Ｓ・・・・・・吸気系、■・・・・・・温度セ
ンサ付開閉弁、１・・・・・・機関本体、３・・・・・
・吸気ポート、９．９′・・・・・・クリーナケース、
１４・・・・・・大気取入口、１５，１５′・・・・・
・クリーナ本体、１６．１６’・・・・・・通気筒、１
８．１８’、１７，４３・・・・・・端面板、１７ａ。 ４３ａ・・・・・・通Ｌ １９，１９’−−−−−−
クリーナエレメント、５０・・・・・・大気取出口、５
１・・・・・・開口部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 機関本体１の吸気ポート３に連なる吸気系Ｓに導入され
   る吸気を加熱するための吸気加熱装置Ｈを備えた内燃機
   関において、前記吸気系Ｓ端部のエアクリーナＡｃを、
   大気取入口１４及び大気取出口５０を開口したクリーナ
   ケース９，９′と、このクリーナケース９，９′内に空
   隙を存して収容されるクリーナ本体１５．１５’とより
   構成し、前記クリーナケース９，９′は、前記クリーナ
   本体１５．１５’を出入れするための開口部５１を有す
   るケース本体１０．１０’と、前記開口部５１を覆うケ
   ースカバー１１とよりなり、また前記クリーナ本体１５
   ，１５’は、外周にクリーナエレメント１９．１９’を
   纏着した中空円筒状の通気筒１６．１６’の両端に端面
   板１７，４３；１８．１Ｂ’をそれぞれ設けて構成され
   て、前記クリーナケース９，９′内にばね２０，２０′
   を以て取脱可能に弾発保持され、一方の前記端面板１７
   ．４３には、前記通気筒１６．１６’内を大気取出口５
   ０に連通させる通孔１７ａ、４３ａが穿設され、また他
   方の前記端面板１８，１８′には前記吸気加熱装置Ｈに
   より加熱された大気の、エアクリーナＡｃ内への導入お
   よびその遮断を司る温度センサ付開閉弁Ｖが取付けられ
   てなる、吸気加熱装置を備えた内燃機関。