JP2013181391A - Anti-freezing device of throttle body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の吸気通路中に設けられるスロットルボデーの凍結防止装置に関する。 The present invention relates to an anti-freezing device for a throttle body provided in an intake passage of an internal combustion engine.
外気が極低温下で内燃機関を運転すると、水蒸気が吸気通路やスロットルバルブに凍結し、スロットルバルブが作動不良を起こすことがある。特許文献1には、この種の作動不良を防止するために、スロットルボデーに冷却水路を設け、エンジン冷却水の一部をスロットルボデーに循環させて凍結防止を図った技術が開示されている。 When the internal combustion engine is operated under a very low outside air temperature, water vapor may freeze in the intake passage and the throttle valve, causing the throttle valve to malfunction. Patent Document 1 discloses a technique in which a cooling water passage is provided in a throttle body and a part of engine cooling water is circulated to the throttle body to prevent freezing in order to prevent this kind of malfunction.
なお、特許文献2には、スロットルボデーの凍結防止に関する技術ではないが、本願発明の関連技術として、サイドメンバ内に走行風を導入するようにした車両が開示されている。 Patent Document 2 discloses a vehicle in which traveling wind is introduced into a side member as a related technique of the present invention, although it is not a technique related to prevention of freezing of the throttle body.
ところで、スロットルボデーにエンジン冷却水を循環させることが必要なのは、ごく限られた時間、例えば極寒時でのエンジン始動直後などである。このため、高級車などでは、エンジン始動直後のみスロットルボデーにエンジン冷却水を循環させ、スロットルボデー内が凍結する可能性が小さくなると、制御弁により、その冷却水の循環を停止するようにするものがある。そうすることで、ラジエータでの冷却水の循環流量が増加し、エンジンの冷却系全体での冷却効率を向上させることができる。 By the way, it is necessary to circulate the engine cooling water in the throttle body for a very limited time, for example, immediately after starting the engine in extremely cold time. For this reason, in luxury cars, etc., the engine coolant is circulated in the throttle body only immediately after the engine is started, and when the possibility of freezing in the throttle body is reduced, the circulation of the coolant is stopped by the control valve. There is. By doing so, the circulating flow rate of the cooling water in the radiator is increased, and the cooling efficiency in the entire cooling system of the engine can be improved.
しかしながら、スロットルボデーへのエンジン冷却水の水路上に制御弁などを設けると、エンジン冷却水の循環経路が複雑になり、コストアップにつながる。 However, if a control valve or the like is provided on the engine cooling water channel to the throttle body, the engine cooling water circulation path becomes complicated, leading to an increase in cost.
本発明はかかる課題に鑑みてなされたものであり、簡易な構造でエンジンの冷却系全体での冷却効率を向上させることができるスロットルボデーの凍結防止装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a throttle body anti-freezing device capable of improving the cooling efficiency of the entire engine cooling system with a simple structure.
上記目的を達成するために、本発明のスロットルボデーの凍結防止装置は、エンジン冷却水が循環するように構成されたスロットルボデーを備えるものを前提とし、走行風が内部を流通するものであってその内部とエンジンルームとを隔てる閉断面構造を有する車体構成部品を備え、前記スロットルボデーの下流側配管の一部を前記車体構成部品内に配置したことを特徴としている。 In order to achieve the above object, the anti-freezing device for a throttle body according to the present invention is provided with a throttle body configured to circulate engine cooling water, and traveling air circulates inside. A vehicle body component having a closed cross-sectional structure separating the inside and the engine room is provided, and a part of a downstream pipe of the throttle body is disposed in the vehicle body component.
かかる構成を備えるスロットルボデーの凍結防止装置によれば、車両走行時に、車体構成部品内に走行風が流れ、スロットルボデーの下流側配管内を流れる冷却水は車体構成部品内で走行風と熱交換を行い、冷却水温度が走行風の温度より高い場合は、その冷却水が冷却される。 According to the anti-freezing device for a throttle body having such a configuration, when the vehicle travels, traveling wind flows in the vehicle body components, and the cooling water flowing in the downstream pipe of the throttle body exchanges heat with the traveling wind in the vehicle body components. If the cooling water temperature is higher than the temperature of the traveling wind, the cooling water is cooled.
本発明のスロットルボデーの凍結防止装置は、エンジン冷却水が循環するように構成されたスロットルボデーを備えるものを前提としており、走行風が内部を流通するものであってその内部とエンジンルームとを隔てる閉断面構造を有する車体構成部品を備え、前記スロットルボデーの下流側配管の一部を前記車体構成部品に熱交換可能に接合したことを特徴とするものであってもよい。 The anti-freezing device for a throttle body according to the present invention is premised on the provision of a throttle body configured to circulate engine cooling water, and traveling wind circulates inside the engine room. The vehicle body component part which has a closed cross-section structure which separates may be provided, and some downstream piping of the said throttle body may be joined to the said vehicle body component part so that heat exchange is possible.
かかる構成を備えるスロットルボデーの凍結防止装置によれば、車両走行時に、車体構成部品内に走行風が流れ、車体構成部品が常に走行風で冷却されることから、車体構成部品に熱交換可能に接合されたスロットルボデーの下流側配管内を流れる冷却水が冷却される。 According to the anti-freezing device for a throttle body having such a configuration, when the vehicle travels, the traveling wind flows in the vehicle body components and the vehicle body components are always cooled by the traveling wind, so that heat exchange with the vehicle body components is possible. Cooling water flowing in the downstream pipe of the joined throttle body is cooled.
本発明のスロットルボデーの凍結防止装置によれば、スロットルボデーの下流側配管を流れる冷却水が車体構成部品内を流れる走行風によって冷却されるので、スロットルボデーの下流側配管に制御弁などを用いることなく、簡易な構造にてエンジンの冷却系全体における冷却効率を向上させることができる。 According to the anti-freezing device for a throttle body of the present invention, the cooling water flowing in the downstream pipe of the throttle body is cooled by the traveling wind flowing in the vehicle body components, so a control valve or the like is used for the downstream pipe of the throttle body. Therefore, the cooling efficiency of the entire engine cooling system can be improved with a simple structure.
以下、本発明の実施の形態に係るスロットルボデーの凍結防止装置について図面を参照しながら説明する。図1は、スロットルボデーの凍結防止装置1を搭載した自動車におけるエンジンの冷却系2を示している。図1において冷却水路内に示す実線矢印は暖機前の冷却水の流れを示し、破線矢印および実線矢印の両方で暖機後の冷却水の流れを示している。図2は、上記スロットルボデーの凍結防止装置1を搭載した自動車のレイアウト構成を有している。この自動車は、エンジン3を床下搭載したタイプのものである。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a throttle body freeze prevention apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an engine cooling system 2 in an automobile equipped with a throttle body freeze prevention device 1. In FIG. 1, the solid line arrow shown in the cooling water channel indicates the flow of the cooling water before warming up, and the broken line arrow and the solid line arrow indicate the flow of the cooling water after warming up. FIG. 2 has a layout configuration of an automobile on which the throttle body freeze prevention device 1 is mounted. This automobile is of a type in which the engine 3 is mounted under the floor.
図1に示すエンジンの冷却系2において、暖機前の状態では、冷却水温度が所定温度より低く、サーモスタット弁7が閉弁し、ラジエータ4からの戻り水路8がサーモスタット弁7によって閉塞される。そのため、ウォータポンプ9が駆動中であってもラジエータ4内の冷却水は循環しない。本実施形態では、ウォータポンプ9として、エンジンのクランクシャフトの動力によって駆動される機械式のウォータポンプが採用されており、エンジン3の運転中は常にウォータポンプ9が駆動している。 In the engine cooling system 2 shown in FIG. 1, in a state before warm-up, the coolant temperature is lower than a predetermined temperature, the thermostat valve 7 is closed, and the return water channel 8 from the radiator 4 is closed by the thermostat valve 7. . Therefore, the cooling water in the radiator 4 does not circulate even when the water pump 9 is being driven. In this embodiment, a mechanical water pump driven by the power of the crankshaft of the engine is employed as the water pump 9, and the water pump 9 is always driven while the engine 3 is in operation.
サーモスタット弁7のハウジング10からウォータポンプ9の吸入側へ冷却水が吸入され、同ポンプ9からエンジン3のシリンダブロック内のウォータジャケット13、シリンダヘッド内のウォータジャケット14へ冷却水が供給されている。シリンダヘッド内のウォータジャケット14を通過した冷却水はエンジン3に接続されたアウトレットパイプ15からエンジン3外へ排出される。アウトレットパイプ15は、ラジエータ4への行き水路16に繋がっているが、暖機前の状態では、冷却水は、ラジエータ4まで流れることなく、その途中に設けられたヒータコア5行きの分岐水路17およびスロットルボデー6行きの分岐水路18へ流れる。 Cooling water is sucked from the housing 10 of the thermostat valve 7 to the suction side of the water pump 9, and the cooling water is supplied from the pump 9 to the water jacket 13 in the cylinder block of the engine 3 and the water jacket 14 in the cylinder head. . Cooling water that has passed through the water jacket 14 in the cylinder head is discharged out of the engine 3 through an outlet pipe 15 connected to the engine 3. The outlet pipe 15 is connected to the water passage 16 to the radiator 4, but in a state before warming up, the cooling water does not flow to the radiator 4, and the branch water passage 17 to the heater core 5 provided in the middle of the outlet pipe 15 and It flows to the branch waterway 18 for the throttle body 6.
ヒータコア5行きの分岐水路16へ流れた冷却水は熱交換しながらヒータコア5を通過した後、ヒータコア5からの戻り水路17を経てサーモスタット弁7のハウジング10に還流する。 The cooling water that has flowed to the branch water channel 16 for the heater core 5 passes through the heater core 5 while exchanging heat, and then returns to the housing 10 of the thermostat valve 7 through the return water channel 17 from the heater core 5.
スロットルボデー6行きの分岐水路18へ流れた冷却水はスロットルボデー6を通過する際に熱交換を行い(スロットルボデー6を暖め)、その後、スロットルボデー6からの戻り水路19を経てサーモスタット弁7のハウジング10に還流する。 The cooling water that has flowed into the branch water passage 18 for the throttle body 6 exchanges heat when passing through the throttle body 6 (warms the throttle body 6), and then passes through the return water passage 19 from the throttle body 6 to the thermostat valve 7. Return to the housing 10.
一方、暖機後の状態では、冷却水温度が所定温度以上となることで、サーモスタット弁7が開弁し、ラジエータ4からの戻り水路8が開放されて、図1において破線矢印に示すように、ラジエータ4内の冷却水の循環が許容される。このため、ウォータポンプ9が吐出する冷却水は、エンジン3、アウトレットパイプ15、ラジエータ4への行き水路16を経て、ラジエータ4に供給され、ラジエータ4通過時に放熱した後、ラジエータ4からの戻り水路8を経てサーモスタット弁7のハウジング10に還流する。なお、暖機後も、暖機前と同様に、ヒータコア5およびスロットルボデー6には、冷却水が循環供給される。 On the other hand, in the state after the warming-up, the thermostat valve 7 is opened and the return water channel 8 from the radiator 4 is opened when the cooling water temperature is equal to or higher than the predetermined temperature, as shown by the broken line arrow in FIG. The circulation of the cooling water in the radiator 4 is allowed. For this reason, the cooling water discharged from the water pump 9 is supplied to the radiator 4 via the water passage 16 to the engine 3, the outlet pipe 15, and the radiator 4, dissipates heat when passing through the radiator 4, and then returns to the radiator 4. After 8, it returns to the housing 10 of the thermostat valve 7. Note that after the warm-up, the coolant is circulated and supplied to the heater core 5 and the throttle body 6 as before the warm-up.
本実施形態に係るスロットルボデーの凍結防止装置1は、エンジンの冷却水が循環するように内部に冷却水路が設けられたスロットルボデー6と、サイドメンバ23と、スロットルボデー6からの戻り水路19を形成するスロットルボデー6の下流側配管24と、を備えている。なお、図2では、本実施形態に係る発明の要部となるスロットルボデーの下流側配管24を図示するために、平面視で重複する位置にあるエアクリーナ等の図示を省略している。 The anti-freezing device 1 for a throttle body according to the present embodiment includes a throttle body 6 provided with a cooling water passage therein so that engine cooling water circulates, a side member 23, and a return water passage 19 from the throttle body 6. And a downstream pipe 24 of the throttle body 6 to be formed. In FIG. 2, in order to illustrate the downstream pipe 24 of the throttle body, which is a main part of the invention according to the present embodiment, illustration of an air cleaner or the like at an overlapping position in plan view is omitted.
サイドメンバ23は、車体の略前後方向に延在する左右一対の車体構成部品であって、その内部に走行風の流路を形成するように設けられたものである。つまり、サイドメンバ23は、車体前面の走行風導入口から入った走行風がその前端部26から導入され、後方に向かってサイドメンバ23内を流れるように設置されている。また、サイドメンバ23は閉断面構造(本実施形態では流路断面が矩形となった閉断面)となっており、その内部を流れる走行風がエンジンルーム内の熱気の影響を受けにくくなっている。 The side members 23 are a pair of left and right vehicle body components that extend substantially in the front-rear direction of the vehicle body, and are provided so as to form a flow path for travel air therein. That is, the side member 23 is installed so that the traveling wind that has entered from the traveling wind introduction port on the front surface of the vehicle body is introduced from the front end portion 26 and flows through the side member 23 toward the rear. Further, the side member 23 has a closed cross-sectional structure (closed cross section in which the flow path cross section is rectangular in this embodiment), and the traveling wind flowing through the side member 23 is less affected by the hot air in the engine room. .
スロットルボデーの下流側配管24は、サイドメンバ23の内側壁25を貫通して、一部がサイドメンバ23内に配置されている。これにより、車両走行時は、サイドメンバ23内に走行風が流れ、スロットルボデー6の下流側配管24内を流れる冷却水は、サイドメンバ23内で走行風と熱交換を行い、冷却水温が走行風の温度より高くなっている場合は、冷却される。 The downstream pipe 24 of the throttle body passes through the inner wall 25 of the side member 23, and a part thereof is disposed in the side member 23. Thus, when the vehicle is traveling, the traveling wind flows in the side member 23, and the cooling water flowing in the downstream pipe 24 of the throttle body 6 exchanges heat with the traveling wind in the side member 23, and the cooling water temperature travels. If it is higher than the wind temperature, it is cooled.
なお、スロットルボデー6の下流側配管24のうち、サイドメンバ23内に配置されていない部分は、断熱材で被覆しておくことが望ましい。そうすることで、エンジンルーム内の熱気の影響でスロットルボデー6の下流側配管24を流れる冷却水が昇温されることが防止される。また、スロットルボデー6の下流側配管24のうちサイドメンバ23内に配置されている部分に金属製フィンを形成するなどして熱交換を促進するようにしてもよい。 It should be noted that a portion of the downstream pipe 24 of the throttle body 6 that is not disposed in the side member 23 is preferably covered with a heat insulating material. By doing so, it is prevented that the temperature of the cooling water flowing through the downstream pipe 24 of the throttle body 6 is raised due to the influence of hot air in the engine room. Further, heat exchange may be promoted by forming a metal fin in a portion of the downstream pipe 24 of the throttle body 6 disposed in the side member 23.
図3は、既述の実施形態の変形例に係るスロットルボデーの凍結防止装置1Aを搭載した車両を示している。すなわち、図3に示す例では、スロットルボデー6の下流側配管24の一部をサイドメンバ23内に配置するのではなく、当該一部をサイドメンバ23に熱交換可能に接合したものとなっている。つまり、スロットルボデー6の下流側配管24の一部とサイドメンバ23とは常に接しており、何れも熱伝達可能な材質で構成されている。 FIG. 3 shows a vehicle equipped with a throttle body anti-freezing device 1A according to a modification of the embodiment described above. That is, in the example shown in FIG. 3, a part of the downstream pipe 24 of the throttle body 6 is not disposed in the side member 23, but the part is joined to the side member 23 so that heat exchange is possible. Yes. That is, a part of the downstream pipe 24 of the throttle body 6 and the side member 23 are always in contact with each other, and both are made of a material capable of transferring heat.
このようにすることで、車両走行時は、サイドメンバ23内に走行風が流れ、サイドメンバ23が常に走行風で冷却されることで、冷却水温が走行風の温度より高くなっている場合は、当該サイドメンバ23に熱交換可能に接合されたスロットルボデー6の下流側配管24内を流れる冷却水が冷却される。 In this way, when the vehicle is traveling, the traveling wind flows in the side member 23, and the side member 23 is always cooled by the traveling wind, so that the cooling water temperature is higher than the traveling wind temperature. The cooling water flowing in the downstream pipe 24 of the throttle body 6 joined to the side member 23 so as to be able to exchange heat is cooled.
以上の説明から明らかなように、本実施形態およびその変形例に係るスロットルボデーの凍結防止装置1,1Aによれば、簡易な構造で冷却水の冷却効率のアップが図られる。また、エンジン3を床下搭載したタイプの自動車では、スロットルボデー6の下流側配管24の一部がサイドメンバ23内に配置されることで、当該配管24がチッピング被害を受け難くなる。 As is clear from the above description, according to the throttle body freeze prevention devices 1 and 1A according to the present embodiment and the modifications thereof, the cooling efficiency of the cooling water can be increased with a simple structure. Further, in a vehicle of the type in which the engine 3 is mounted under the floor, a part of the downstream pipe 24 of the throttle body 6 is disposed in the side member 23, so that the pipe 24 is less likely to be damaged by chipping.
なお、既述の実施形態で説明したサイドメンバ23は、走行風が内部を流通し、その内部とエンジンルームとを隔てる閉断面構造を有する車体構成部品の一例であればよく、そのようなものであれば、サイドメンバ23に代えてスロットルボデーの下流側配管24の一部を当該車体構成部品内に配置したり、当該車体構成部品に接合するようにして既述の作用効果を得ることができる。 The side member 23 described in the above-described embodiment may be an example of a vehicle body component having a closed cross-sectional structure in which traveling wind circulates in the interior and separates the interior from the engine room. Then, instead of the side member 23, a part of the downstream pipe 24 of the throttle body can be arranged in the vehicle body component or joined to the vehicle body component to obtain the above-described operational effects. it can.
また、床下にエンジンを搭載し、そのエンジンを空冷するために、サイドメンバの途中に走行風の吐出吹き出し孔を設けた車両が公知であるが、このような車両に既述の実施形態を適用すれば、サイドメンバ内を流れる走行風を有効活用することができる。 Further, a vehicle is known in which an engine is mounted under the floor and a discharge blowout hole for traveling wind is provided in the middle of the side member in order to cool the engine. However, the embodiment described above is applied to such a vehicle. If it does so, the running wind which flows through the inside of a side member can be used effectively.
本発明は、例えば、自動車に搭載される内燃機関の吸気通路中に設けられるスロットルボデーの凍結防止装置に適用することができる。 The present invention can be applied, for example, to an anti-freezing device for a throttle body provided in an intake passage of an internal combustion engine mounted on an automobile.
1,1A スロットルボデーの凍結防止装置
3 エンジン(内燃機関)
6 スロットボデー
23 サイドメンバ(車体構成部品)
24 スロットルボデーの下流側配管
1,1A Throttle body anti-freezing device 3 Engine (internal combustion engine)
6 Slot body 23 Side member (body component)
24 Downstream piping of throttle body
Claims (2)
走行風が内部を流通する車体構成部品であってその内部とエンジンルームとを隔てる閉断面構造を有する車体構成部品を備え、
前記スロットルボデーの下流側配管の一部を前記車体構成部品内に配置したことを特徴とするスロットルボデーの凍結防止装置。 In an anti-freezing device for a throttle body comprising a throttle body configured to circulate engine cooling water,
It is a vehicle body component in which traveling wind circulates, and includes a vehicle body component having a closed cross-sectional structure that separates the interior and the engine room,
A throttle body freeze prevention device characterized in that a part of a downstream pipe of the throttle body is disposed in the vehicle body component.
走行風が内部を流通する車体構成部品であってその内部とエンジンルームとを隔てる閉断面構造を有する車体構成部品を備え、
前記スロットルボデーの下流側配管の一部を前記車体構成部品に熱交換可能に接合したことを特徴とするスロットルボデーの凍結防止装置。 In an anti-freezing device for a throttle body comprising a throttle body configured to circulate engine cooling water,
It is a vehicle body component in which traveling wind circulates, and includes a vehicle body component having a closed cross-sectional structure that separates the interior and the engine room,
A throttle body freeze prevention device, wherein a part of a downstream pipe of the throttle body is joined to the vehicle body component so as to allow heat exchange.
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JP2016151222A (en) * | 2015-02-17 | 2016-08-22 | 愛三工業株式会社 | Vehicular engine induction system hot water heating device |
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2012
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