JPS6117250Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は過給機付内燃機関の吸気加熱制御装置
に関する。

過給機付内燃機関において、燃料供給装置から
機関シリンダに至る吸気通路内に過給機を配置
し、燃料供給装置と過給機間の吸気通路壁面内に
吸気加熱用冷却水室を形成し、ウオータジヤケツ
ト内を冷却水供給導管を介して上述の冷却水室の
冷却水流入口に連結すると共に冷却水室の冷却水
流出口を冷却水返戻導管を介してメインラジエー
タに連結し、冷却水室内に供給された冷却水によ
り吸気通路内壁面を加熱するようにした過給機付
内燃機関が知られている。この種の内燃機関では
過給機による混合気の撹拌が十分に行なわれない
機関低中負荷運転時でも機関冷却水による吸気通
路内壁面の加熱作用によつて燃料の気化が促進さ
れるので各気筒への燃料の分配を均一化すること
ができる。しかしながら過給機による混合気の撹
拌が十分に行なわれ、従つて過給機によつて各気
筒への燃料の分配が均一化される機関高負荷運転
時においても吸気通路内壁面が加熱されるので吸
気温度の上昇によつて充填効率が低下すると共に
ノツキングが発生し、その結果機関高出力が得ら
れないと共に燃料消費率が悪化するという問題を
生ずる。

本考案は機関高負荷運転時に吸気通路内壁面の
加熱作用を適切に制御することにより機関低中負
荷運転時における燃料の均一分配を確保しつつ機
関高負荷運転時における充填効率の向上と、ノツ
キングの抑制による高出力と、燃料消費率の向上
が得られるようにした吸気加熱制御装置を提供す
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。

図面を参照すると、１は機関本体、２は吸気マ
ニホルド、３はスロツトル弁、４は排気マニホル
ド、５は排気マニホルド４上に固定された排気タ
ーボチヤージヤを示す。排気ターボチヤージヤ５
は排気タービン６と吸気コンプレツサ７から構成
され、排気タービン６の排気ガス流入室８は吸気
マニホルド４に連結される。一方、吸気コンプレ
ツサ７の空気取入口９は吸気ダクト１０、例えば
気化器からなる燃料供給装置１１並びにエアクリ
ーナ１２を介して大気に連結され、吸気コンプレ
ツサ７の空気吐出室１３は吸気ダクト１４を介し
て吸気マニホルド２に連結される。機関運転時、
吸気ダクト１０内の混合気は吸気コンプレツサ７
により昇圧され、次いでこの昇圧された混合気は
吸気ダクト１４並びに吸気マニホルド２を介して
機関シリンダ内に供給される。一方、排気マニホ
ルド４内に排出された排気ガスは排気タービン６
に回転力を与えた後大気に排出される。図面に示
されるように吸気ダクト１０のライザー部１０ａ
の下側には冷却水流入口１５と冷却水流出口１６
を有する冷却水室１７が形成され、この冷却水流
出口１６は冷却水返戻導管１８、メインラジエー
タ４１並びにウオータポンプ２０を介してウオー
タジヤケツト内に連結される。一方、冷却水流入
口１５は冷却水供給導管１９を介してシリンダブ
ロツク内或いはシリンダヘツド内のウオータジヤ
ケツトに連結され、この冷却水返戻導管１９内に
遮断弁２１が設けられる。この遮断弁２１はダイ
アフラム２２によつて大気から隔成された制御圧
室２３と、ダイアフラム押圧用圧縮ばね２４を具
備し、制御圧室２３は導管２５を介して吸気ダク
ト１４内に連結される。更に、遮断弁２１の弁室
２６内にはダイアフラム２２に連結されて弁体２
７が設けられ、この弁体２７によつて弁ポート２
８の開閉制御が行なわれる。この遮断弁２１は機
関低中負荷運転時のようにに吸気ダクト１４内の
圧力が小さなときは開弁しており、機関高負荷運
転時のように吸気コンプレツサ７による昇圧作用
によつて吸気ダクト１４内の圧力が高くなるとダ
イアフラム２２が下降して弁体２７が弁ポート２
８を閉鎖する。

一方、遮断弁２１からウオータジヤケツトに至
る冷却水供給導管１９からバイパス管２９が分岐
され、このバイパス管２９は遮断弁２１と冷却水
室１７間の冷却水供給導管１９に再び連結され
る。バイパス管２９内には電磁式流量制御弁３０
が設けられ、この流量制御弁３０の弁室３１内に
は弁ポート３２の開閉制御を行なう弁体３３が配
置される。流量制御弁３０は例えばリニアソレノ
イドから構成され、弁ポート３２の開口面積はソ
レイド３４に送り込まれる電流に比例する。一
方、冷却水室１７内には例えばサーミスタからな
る水温センサ３５が取付けられ、この水温センサ
３５は電子制御回路３６に接続される。この電子
制御回路３６内では冷却水室１７内の冷却水温、
即ち水温センサ３５の出力電圧を予め定められた
基準値と比較し、冷却水室１７内の冷却水温が予
め定められた基準値よりも小さなときはソレノイ
ド３４に供給される電流が増大せしめられて弁ポ
ート３２の開口量が大きくなり、一方冷却水室１
７内の冷却水温が上述の基準値よりも大きなとき
はソレノイド３４に供給される電流が減少せしめ
られて弁ポート３２の開口量が小さくなる。

一方、バイパス管２９と冷却水返戻導管１８と
は冷却水循環導管３７によつて連結され、この冷
却水循環導管３７内に冷却装置、例えば熱交換器
３８と循環ポンプ３９が設けられる。更に、導管
２５には圧力センサ４０が取付けられ、この圧力
センサ４０の出力信号に基いて吸気ダクト１４内
の圧力が所定圧以上になつたときにポンプ２９が
作動せしめられる。

機関低中負荷運転時には吸気ダクト１４内の圧
力は小さいので遮断弁２１は開弁しており、一方
冷却水循環ポンプ３９は作動が停止せしめられて
いる。従つてこのとき冷却水は冷却水供給導管１
９並びに遮断弁２１を介して冷却水室１７内に供
給され、この冷却水によつてライザー１０ａの加
熱が行なわれる。一方、このとき冷却水室１７の
温度はかなり高いので流量制御弁３０は閉弁する
が遮断弁２１を介して大量の冷却水が冷却水室１
７内に送り込まれるので冷却水室１７内の冷却水
温は高温に維持され、斯くしてライザー１０ａが
十分に加熱されるので燃料の気化が促進される。

一方、機関高負荷運転時には吸気ダクト１４内
の圧力が高くなるために遮断弁２１の弁体２７が
弁ポート２８を閉鎖し、同時に圧力センサ４０の
出力信号によつてポンプ３９が作動する。その結
果、一方では冷却装置３８によつて冷却された冷
却水が冷却水流入口１５から冷却水室１７内に送
り込まれ、他方では冷却水が流量制御弁３０を介
して冷却水室１７内に流入する。このとき冷却水
室１７内の冷却水温は水温センサ３５の出力信号
に基いて流量制御弁３０により予め定められた設
定温度に制御される。この設定温度は吸気温度を
さほど上げることなく液状燃料の気化を促進でき
る最適温度であり、従つて機関高負荷運転時には
高い充填効率を確保できると共にノツキングの発
生を抑制することができる。

以上述べたように本考案によれば機関低中負荷
運転時における燃料の気化を促進しつつ機関高負
荷運転時において充填効率の低下並びにノツキン
グの発生を抑制することができる。その結果、燃
料消費量を向上することができると共に特に高負
荷運転時における出力を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本考案に係る吸気加熱制御装置を具えた内
燃機関の全体図である。 ２……吸気マニホルド、４……排気マニホル
ド、５……排気ターボチヤージヤ、１１……気化
器、１７……冷却水室、１８……冷却水返戻導
管、１９……冷却水供給導管、２０……ウオータ
ポンプ、２１……遮断弁、２９……バイパス管、
３０……流量制御弁、３７……冷却水循環導管。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 燃料供給装置から機関シリンダに至る吸気通路
   内は過給機を配置し、該燃料供給装置と過給機間
   の該吸気通路壁面内に吸気加熱用冷却水室を形成
   し、ウオータジヤケツト内を冷却水供給導管を介
   して上記冷却室の冷却水流入口に連結すると共に
   該冷却水室の冷却水流出口を冷却水返戻導管を介
   してメインラジエータに連結した過給機付内燃機
   関において、上記過給機後流の吸気通路内の圧力
   に応動して該圧力が所定圧力以上になつたときに
   閉弁する常時開弁型遮断弁を上記冷却水供給導管
   内に設け、該遮断弁をバイパスして該遮断弁上流
   の冷却水供給導管と遮断弁下流の冷却水供給導管
   とを連通するバイパス通路を設けて上記冷却水室
   内の冷却水温に応動する流量制御弁を該バイパス
   通路内に設け、更に上記冷却水流出口と冷却水流
   入口とを連結する冷却水循環導管内に冷却水冷却
   装置と、上記過給機後流の吸気通路内の圧力に応
   動して該圧力が所定圧力以上になつたときに作動
   する冷却水循環ポンプを設けた過給機付内燃機関
   の吸気加熱制御装置。