JPS6237223B2 - - Google Patents
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- JPS6237223B2 JPS6237223B2 JP54155766A JP15576679A JPS6237223B2 JP S6237223 B2 JPS6237223 B2 JP S6237223B2 JP 54155766 A JP54155766 A JP 54155766A JP 15576679 A JP15576679 A JP 15576679A JP S6237223 B2 JPS6237223 B2 JP S6237223B2
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- JP
- Japan
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- extension
- fuel
- pipe
- intake
- engine
- Prior art date
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- Expired
Links
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M31/00—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture
- F02M31/02—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating
- F02M31/12—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating electrically
- F02M31/135—Fuel-air mixture
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、エンジンの吸気加熱装置に関し、
より詳細には低温時に生じやすい燃料の壁面流を
加熱し、気化させるための装置に関する。
より詳細には低温時に生じやすい燃料の壁面流を
加熱し、気化させるための装置に関する。
従来、エンジンの始動直後の十分暖機されるま
での期間はコールド状態と呼ばれているが、この
コールド時には燃料の霧化が進まず、燃料の一部
が吸気管内を液膜状の壁面流となつて緩慢に流動
するため、燃料と空気の混合が悪く、設定値より
も希薄な混合気が形成されてエンジンに供給され
るため、エンジンのスムーズな運転が損われる。
での期間はコールド状態と呼ばれているが、この
コールド時には燃料の霧化が進まず、燃料の一部
が吸気管内を液膜状の壁面流となつて緩慢に流動
するため、燃料と空気の混合が悪く、設定値より
も希薄な混合気が形成されてエンジンに供給され
るため、エンジンのスムーズな運転が損われる。
そこで、このコールド時には設定値より多量の
燃料を供給することによつて上記の不具合に対処
しているのであるが、余分な燃料によりHCなど
の有害排気成分が増加したり、燃費が悪化すると
いう不具合が生じている。
燃料を供給することによつて上記の不具合に対処
しているのであるが、余分な燃料によりHCなど
の有害排気成分が増加したり、燃費が悪化すると
いう不具合が生じている。
このために、吸気マニホールドの集合部底面に
電気加熱体を設置する構成のものが提案されてい
るが、設置位置があまりよくないため、これでも
つて空気を加熱したのでは大電力が消費され、充
填効率の低下を招く上に、未だ壁面流の気化に対
しては効果が薄く、十分なエンジン応答性が得ら
れない。
電気加熱体を設置する構成のものが提案されてい
るが、設置位置があまりよくないため、これでも
つて空気を加熱したのでは大電力が消費され、充
填効率の低下を招く上に、未だ壁面流の気化に対
しては効果が薄く、十分なエンジン応答性が得ら
れない。
この発明は、上記の点に鑑みなされたもので、
燃料壁面流を効率的に気化できて、これによる悪
影響を解消することを目的とする。特にこの発明
は、吸気マニホールドに突出する延長管と、取付
ステーにより延長管の延長上に付設され、外径が
延長管の外径より大きく、内径が延長管の内径よ
り小さく形成されるリング形状である加熱体とを
備える構成を特徴としており、この構成により上
記目的を達成しようとするものである。
燃料壁面流を効率的に気化できて、これによる悪
影響を解消することを目的とする。特にこの発明
は、吸気マニホールドに突出する延長管と、取付
ステーにより延長管の延長上に付設され、外径が
延長管の外径より大きく、内径が延長管の内径よ
り小さく形成されるリング形状である加熱体とを
備える構成を特徴としており、この構成により上
記目的を達成しようとするものである。
以下この発明を図に示す実施例により説明す
る。第１図〜第４図において、１０は吸気管であ
り、下端部のフランジ１１の部分でボルトにより
吸気マニホールド１２に固定されている。また、
吸気管１０と吸気マニホールド１２の間には断熱
材からなるヒートインシユレータ１３と２枚のガ
スケツト１４が付設されている。
る。第１図〜第４図において、１０は吸気管であ
り、下端部のフランジ１１の部分でボルトにより
吸気マニホールド１２に固定されている。また、
吸気管１０と吸気マニホールド１２の間には断熱
材からなるヒートインシユレータ１３と２枚のガ
スケツト１４が付設されている。
吸気管１０内にはバタフライ型のスロツトル弁
１５が設けられており、このスロツトル弁１５の
上流側には燃料供給体をなす、例えば第３図に示
すような電磁式燃料噴射弁１６あるいは第４図に
示すような気化器１７が設置されている。
１５が設けられており、このスロツトル弁１５の
上流側には燃料供給体をなす、例えば第３図に示
すような電磁式燃料噴射弁１６あるいは第４図に
示すような気化器１７が設置されている。
吸気マニホールド１２は、スロツトル弁１５の
直下が容積の大きい集合室１８となつており、空
気―燃料混合気はこの集合室１８から複数の分岐
管１９を通つて図示しないエンジンの各気筒に分
配供給される。集合室１８の底壁２０の外側には
多数の熱交換フイン２１が形成されており、これ
らのフイン２１に図示しない排気マニホールドを
流れるエンジンの排気ガスを接触させて底壁２０
を排気加熱するよう構成されている。
直下が容積の大きい集合室１８となつており、空
気―燃料混合気はこの集合室１８から複数の分岐
管１９を通つて図示しないエンジンの各気筒に分
配供給される。集合室１８の底壁２０の外側には
多数の熱交換フイン２１が形成されており、これ
らのフイン２１に図示しない排気マニホールドを
流れるエンジンの排気ガスを接触させて底壁２０
を排気加熱するよう構成されている。
集合室１８の上部には吸気管１０の内径より大
きい開口部２２が形成されており、この開口部２
２には吸気管１０の内径とほぼ同じ内径を持つ延
長管２３が吸気管１０より吸気マニホールド１２
の集合室１８内へ突出するように付設されてい
る。延長管２３は、その上端部がフランジ２４と
して形成されており、フランジ２４の部分で吸気
マニホールド１２の上端面とガスケツト１４との
間にはさみ込まれて保持されている。なお、吸気
マニホールド１２の上端面にはフランジ２４と同
径の座ぐり２５が形成してあつて吸気マニホール
ド１２の上端面とフランジ２４の上端面とが同一
平面となるように設定されている。
きい開口部２２が形成されており、この開口部２
２には吸気管１０の内径とほぼ同じ内径を持つ延
長管２３が吸気管１０より吸気マニホールド１２
の集合室１８内へ突出するように付設されてい
る。延長管２３は、その上端部がフランジ２４と
して形成されており、フランジ２４の部分で吸気
マニホールド１２の上端面とガスケツト１４との
間にはさみ込まれて保持されている。なお、吸気
マニホールド１２の上端面にはフランジ２４と同
径の座ぐり２５が形成してあつて吸気マニホール
ド１２の上端面とフランジ２４の上端面とが同一
平面となるように設定されている。
延長管２３の外周には４個の取付ステー２６が
溶接固定されており、この４個の取付ステー２６
により加熱体３０が延長管２３の延長上、すなわ
ち集合室１８内の中空に延長管２３の先端より若
干の距離をおいて付設されている。
溶接固定されており、この４個の取付ステー２６
により加熱体３０が延長管２３の延長上、すなわ
ち集合室１８内の中空に延長管２３の先端より若
干の距離をおいて付設されている。
加熱体３０の全体形状はリング状（あるいはド
ーナツ状）であつて、その外径は延長管２３の外
径より大きく、その内径は延長管２３の内径より
小さく形成されており、延長管２３を延長してい
くと加熱体３０の内周と外周のほぼ中間に達する
よう設置されている。
ーナツ状）であつて、その外径は延長管２３の外
径より大きく、その内径は延長管２３の内径より
小さく形成されており、延長管２３を延長してい
くと加熱体３０の内周と外周のほぼ中間に達する
よう設置されている。
また、加熱体３０のケーシング３１は、薄い鉄
板をプレス加工することにより形成されており、
その内周壁、外周壁、底壁は一体に構成されてい
て、外周壁の部分に取付ステー２６の端部が溶接
固定されている。ケーシング３１内にはその外周
部にアウタパツキン３２が、その内周部にインナ
パツキン３３が付設されている。これらのパツキ
ン３２，３３はいずれもゴムの成形品であり、ア
ウタパツキン３２はケーシング３１の押え爪３４
によつて、他方のインナパツキン３３はケーシン
グ３１の押え爪３５によつてケーシング３１の底
壁に押し付けられ固定されている。
板をプレス加工することにより形成されており、
その内周壁、外周壁、底壁は一体に構成されてい
て、外周壁の部分に取付ステー２６の端部が溶接
固定されている。ケーシング３１内にはその外周
部にアウタパツキン３２が、その内周部にインナ
パツキン３３が付設されている。これらのパツキ
ン３２，３３はいずれもゴムの成形品であり、ア
ウタパツキン３２はケーシング３１の押え爪３４
によつて、他方のインナパツキン３３はケーシン
グ３１の押え爪３５によつてケーシング３１の底
壁に押し付けられ固定されている。
パツキン３２，３３には切り込み部３６，３７
が形成してあつて、これらの切り込み部３６，３
７で薄いアルミニウムのドーナツ盤状の加熱板３
８を支持している。この加熱板３８にはプラス側
導線３９の端子４０が溶接固定されており、この
導線３９はヒートインシユレータ１３内を貫通し
て外部に引き出されており、スイツチを介して車
載バツテリのプラス電極に接続されている。
が形成してあつて、これらの切り込み部３６，３
７で薄いアルミニウムのドーナツ盤状の加熱板３
８を支持している。この加熱板３８にはプラス側
導線３９の端子４０が溶接固定されており、この
導線３９はヒートインシユレータ１３内を貫通し
て外部に引き出されており、スイツチを介して車
載バツテリのプラス電極に接続されている。
加熱板３０の裏側には、導電性接着剤により薄
いドーナツ盤状のPTCセラミツクヒータ４１が
接着されており、さらにステンレスの細線を編ん
で成形したクツシヨン材４２が付設されている。
このうちのPTCセラミツクヒーター４１はチタ
ン酸バリウム系の素材を主成分として焼成された
もので、混入される鉛（Pb）やマンガン（Mn）
の量によつて異なるが120℃〜150℃程度のキユリ
ー点を持ち、通電されると極めて迅速にキユリー
点温度に到達し、その温度を維持する。
いドーナツ盤状のPTCセラミツクヒータ４１が
接着されており、さらにステンレスの細線を編ん
で成形したクツシヨン材４２が付設されている。
このうちのPTCセラミツクヒーター４１はチタ
ン酸バリウム系の素材を主成分として焼成された
もので、混入される鉛（Pb）やマンガン（Mn）
の量によつて異なるが120℃〜150℃程度のキユリ
ー点を持ち、通電されると極めて迅速にキユリー
点温度に到達し、その温度を維持する。
なお、PTCセラミツクヒーター４１の接着剤
としては、エポキシ又はシリコン系の合成樹脂中
に銀の微粒子を高密度に混入させたような電気伝
導性とともに熱伝導性にも優れたものが望まし
い。
としては、エポキシ又はシリコン系の合成樹脂中
に銀の微粒子を高密度に混入させたような電気伝
導性とともに熱伝導性にも優れたものが望まし
い。
上記構成において作動を説明する。エンジン始
動の際に加熱体３０にバツテリ電圧が印加される
と、電流はプラス導線３９→端子４０→加熱板３
８→PTCセラミツクヒーター４１→クツシヨン
材４２→ケーシング３１→ステー２６→延長管２
３→吸気マニホールド１２の経路で流れ、電力は
主にPTCセラミツクヒーター４１で消費されて
熱に変換される。
動の際に加熱体３０にバツテリ電圧が印加される
と、電流はプラス導線３９→端子４０→加熱板３
８→PTCセラミツクヒーター４１→クツシヨン
材４２→ケーシング３１→ステー２６→延長管２
３→吸気マニホールド１２の経路で流れ、電力は
主にPTCセラミツクヒーター４１で消費されて
熱に変換される。
しかして、PTCセラミツクヒーター４１は、
発熱してほぼ瞬時にキユリー点温度に達し、この
熱は加熱板３８に伝達される。
発熱してほぼ瞬時にキユリー点温度に達し、この
熱は加熱板３８に伝達される。
一方、エンジン始動直後のコールド（cold）時
にあつては、吸入空気温度が低く、吸気管１０の
内壁面温度も低いため、スロツトル弁１５の上流
に供給される燃料は霧化されにくく、多量の燃料
が壁面に付着して壁面流となつて流れる。
にあつては、吸入空気温度が低く、吸気管１０の
内壁面温度も低いため、スロツトル弁１５の上流
に供給される燃料は霧化されにくく、多量の燃料
が壁面に付着して壁面流となつて流れる。
そして延長管２３の下端に達してからは空気流
中に落下せざるを得ず、壁面流のうち幾分かはそ
の際に霧化されるが、霧化されない液滴状の燃料
は加熱体３０の加熱板３８と衝突し、高温の加熱
板３８により良好に気化される。一方霧化された
わずかな燃料は吸気管の中心部を通り、延長管２
３の下端に達した後は、リング状であるケーシン
グ３１の中心部を通りエンジンの各気筒へと流れ
る。この結果エンジンの各気筒には空気と燃料が
良好に混合された空気―燃料混合気が供給され、
HC等の有害排気成分が低減され、燃費も良好な
ものとなる。
中に落下せざるを得ず、壁面流のうち幾分かはそ
の際に霧化されるが、霧化されない液滴状の燃料
は加熱体３０の加熱板３８と衝突し、高温の加熱
板３８により良好に気化される。一方霧化された
わずかな燃料は吸気管の中心部を通り、延長管２
３の下端に達した後は、リング状であるケーシン
グ３１の中心部を通りエンジンの各気筒へと流れ
る。この結果エンジンの各気筒には空気と燃料が
良好に混合された空気―燃料混合気が供給され、
HC等の有害排気成分が低減され、燃費も良好な
ものとなる。
エンジンの始動後数分を経過すれば、エンジン
はホツト（hot）状態となつて吸入空気温度、吸
気管温度も上昇し、燃料の霧化が良くなる。ま
た、壁面流が生じても壁面温度が高いため燃料は
速やかに気化される。したがつて、このときには
加熱体３０への通電を停止してもよい。
はホツト（hot）状態となつて吸入空気温度、吸
気管温度も上昇し、燃料の霧化が良くなる。ま
た、壁面流が生じても壁面温度が高いため燃料は
速やかに気化される。したがつて、このときには
加熱体３０への通電を停止してもよい。
エンジンがコールドかホツト状態にあるかの判
断は、エンジンの冷却水温度、又は吸入空気温度
を検出すればよく、例えば冷却水温度が60℃以
上、吸入空気温度が30℃以上のときホツト状態と
判断して通電停止を行うようにすればよい。
断は、エンジンの冷却水温度、又は吸入空気温度
を検出すればよく、例えば冷却水温度が60℃以
上、吸入空気温度が30℃以上のときホツト状態と
判断して通電停止を行うようにすればよい。
なお、上記実施例ではPTCセラミツクヒータ
ーを１個のドーナツ盤形状のものとしたが、複数
のセラミツク片をタイル状にしきつめて又は適当
な間隙を設けて並べ加熱板に接着するようにして
もよい。
ーを１個のドーナツ盤形状のものとしたが、複数
のセラミツク片をタイル状にしきつめて又は適当
な間隙を設けて並べ加熱板に接着するようにして
もよい。
また、燃料供給体として２ステージ／２バレル
気化器を用いてもよく、このときには延長管と加
熱体とをプライマリ側に付設すればよい。
気化器を用いてもよく、このときには延長管と加
熱体とをプライマリ側に付設すればよい。
また、ヒートインシユレータ１３、ガスケツト
１４、延長管２３を予め相互に接着しておいてか
ら吸気マニホールド１２に装着するようにしても
よく、こうすれば組付けが簡単になる。
１４、延長管２３を予め相互に接着しておいてか
ら吸気マニホールド１２に装着するようにしても
よく、こうすれば組付けが簡単になる。
この発明は、加熱体の外径が延長管の外径より
大きく、かつ加熱体の内径が延長管の内径より小
さく形成されるリング形状であるので、霧化され
ずに延長管の下端より落下する液状の燃料を加熱
体に衝突させることによつて、霧化させることが
できる。また、加熱体ガソリン形状であるため、
霧化された燃料は、加熱体の中央部を通過するこ
とによつて、スムーズにエンジンに供給すること
ができる。つまり、この発明を採用することによ
つて燃料壁面流を効率よく気化できて、これによ
る悪影響を除去でき、有害排気成分の低減、燃費
向上を達成できて十分なエンジン応答性も得られ
るという優れた効果を奏する。
大きく、かつ加熱体の内径が延長管の内径より小
さく形成されるリング形状であるので、霧化され
ずに延長管の下端より落下する液状の燃料を加熱
体に衝突させることによつて、霧化させることが
できる。また、加熱体ガソリン形状であるため、
霧化された燃料は、加熱体の中央部を通過するこ
とによつて、スムーズにエンジンに供給すること
ができる。つまり、この発明を採用することによ
つて燃料壁面流を効率よく気化できて、これによ
る悪影響を除去でき、有害排気成分の低減、燃費
向上を達成できて十分なエンジン応答性も得られ
るという優れた効果を奏する。
第１図はこの発明の一実施例を示す縦断面図、
第２図は第１図のＡ―Ａ断面図、第３図および第
４図はそれぞれ燃料供給体の例を示す要部の断面
図である。 １０……吸気管、１２……吸気マニホールド、
１５……スロツトル弁、１６，１７……燃料供給
体をなす燃料噴射弁，気化器、２３……延長管、
２６……取付ステー、３０……加熱体、４１……
セラミツクヒーター。
第２図は第１図のＡ―Ａ断面図、第３図および第
４図はそれぞれ燃料供給体の例を示す要部の断面
図である。 １０……吸気管、１２……吸気マニホールド、
１５……スロツトル弁、１６，１７……燃料供給
体をなす燃料噴射弁，気化器、２３……延長管、
２６……取付ステー、３０……加熱体、４１……
セラミツクヒーター。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ スロツトル弁が設けられた吸気管と、スロツ
トル弁の上流側に設けられた燃料供給体と、前記
吸気管に固定され、空気―燃料混合気を各気筒へ
分配する吸気マニホールドとを備えたエンジンに
おいて、 前記吸気管より前記吸気マニホールド内に突出
するように設けられた延長管と、 この延長管に固定された取付ステーにより前記
延長管の延長上に付設され、外径が前記延長管の
外径より大きく、内径が前記延長管の内径より小
さく形成されるリング形状である加熱体とを備え
ることを特徴とする吸気加熱装置。 ２ 前記加熱体がチタン酸バリウム系のセラミツ
クヒータを含む特許請求の範囲第１項記載の吸気
加熱装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15576679A JPS5677546A (en) | 1979-11-30 | 1979-11-30 | Intake air heater |
| US06/195,505 US4362142A (en) | 1979-11-30 | 1980-10-09 | Fuel heating apparatus for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15576679A JPS5677546A (en) | 1979-11-30 | 1979-11-30 | Intake air heater |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5677546A JPS5677546A (en) | 1981-06-25 |
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Family
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Family Cites Families (8)
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Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Also Published As
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