JPH0740681Y2 - Internal combustion engine starting preheating device - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、内燃機関の始動予熱装置に係り、特にはディ
ーゼル機関の吸気予熱に好適する内燃機関の始動予熱装
置に関する。The present invention relates to a starting preheating device for an internal combustion engine, and more particularly to a starting preheating device for an internal combustion engine suitable for intake preheating of a diesel engine.

［従来の技術］ 内燃機関、特にディーゼルエンジンにあっては、とりわ
け冬季では、熱損失が多く始動が困難であるため、吸入
空気を発熱体で予熱して、高温の空気を燃焼室内に送り
込み、エンジンの始動を行うようにした始動予熱装置が
使用されている。[Prior Art] In an internal combustion engine, particularly a diesel engine, since heat loss is large and starting is difficult especially in winter, intake air is preheated by a heating element and high-temperature air is sent into the combustion chamber. A starting preheater is used which is designed to start the engine.

この種の始動予熱装置では、実開昭56-81151号公報（第
１文献）、実開昭59-7259号公報（第２文献）に記載さ
れているように、吸気管内へインテークエアヒータを内
蔵する事により、エアヒータの構成部品の削減が計られ
ている事は公知である。また、実開昭60-90557号公報
（第３文献）に記載されているように、電熱材をインテ
ークマニホールド内に設置する方法も知られている。さ
らに、特開昭60-204953号公報（第４文献）に記載され
ているように吸気管の出口端部と吸気マニホールド入り
口端部との間に挟持される枠体内に第１発熱体と第２発
熱体を配し、前記第２発熱体を吸気マニホールド内部に
突出して位置させるインテークエアヒータも知られてい
る。In this type of starting preheating device, as described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 56-81151 (first document) and Japanese Utility Model Laid-Open No. 59-7259 (second document), an intake air heater is built into the intake pipe. By doing so, it is known that the number of components of the air heater is reduced. Further, as described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 60-90557 (3rd document), a method of installing an electric heating material in an intake manifold is also known. Further, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-204953 (4th document), the first heating element and the first heating element are provided in a frame sandwiched between the outlet end of the intake pipe and the inlet end of the intake manifold. An intake air heater is also known in which two heating elements are arranged and the second heating element is positioned so as to project inside the intake manifold.

［考案が解決しようとする課題］ 上記の如く、先の提案による第１文献、第２文献のイン
テークエアヒータは、吸気管と一体になっている。この
ため上記のものでは、容量を変更するたびに吸気管自体
までも変更しなければならないので、汎用性が小さく、
機種が異なる毎に金型などを必要とし、生産費が嵩む。
また、第３文献は電熱材自体をインテークマニホールド
内に設置しているので予熱効率は良くなるものの、加熱
を必要としない通常使用には吸気の邪魔になり、吸入効
率が低くなる虞がある。さらに第４文献の技術は、第２
発熱体が吸気マニホールド内部に位置することから、吸
入空気の気筒間分配が悪化して吸入効率が低く、出力の
低下を生じる虞がある。[Problems to be Solved by the Invention] As described above, the intake air heaters of the first and second documents proposed above are integrated with the intake pipe. For this reason, in the above, since the intake pipe itself must be changed every time the capacity is changed, the versatility is small,
A different mold is required for each model, which increases production costs.
Further, in the third document, since the electric heating material itself is installed in the intake manifold, the preheating efficiency is improved, but in normal use where heating is not required, it may interfere with the intake air and the intake efficiency may be reduced. Furthermore, the technique of the fourth document is the second one.
Since the heating element is located inside the intake manifold, the distribution of intake air among the cylinders may be deteriorated, the intake efficiency may be low, and the output may be reduced.

［考案の目的］ 本考案の目的は下記のとおりである。すなわち、予熱容
量の変更時にも発熱体のみの変更で済み比較的汎用性が
良く、生産コストの削減に役立つ。通過する空気の乱れ
が少なく、予熱不要時の吸入効率の低下を防ぐ。それで
いて、枠体を吸気管と吸気マニホールドとの間に設け、
第１及び第２発熱体の一方を吸気管内に位置させている
ので、大きな発熱容量に設定しても、枠体自体の厚み方
向の寸法が大きくならず小で済み、省スペース化に役立
つ。[Purpose of Invention] The purpose of the present invention is as follows. That is, only the heating element needs to be changed even when the preheating capacity is changed, and the versatility is relatively good, which is useful for reducing the production cost. There is little turbulence in the passing air, preventing a decrease in suction efficiency when preheating is unnecessary. Still, a frame is provided between the intake pipe and the intake manifold,
Since one of the first and second heating elements is located in the intake pipe, the size of the frame itself in the thickness direction does not become large and is small even if the heating capacity is set to a large value, which helps save space.

［課題を解決するための手段］ エンジンの燃焼室内に外気を吸気管および吸気マニホー
ルドを介して供給する内燃機関に取付けられ、吸気を前
記燃焼室内に導入するに先立って加熱する内燃機関の始
動予熱装置において、前記吸気管に内接する上流支持部
と、前記吸気管の出口端部および前記吸気マニホールド
の入口端部で挟持される下流枠部とからなる枠体と、前
記枠体内に配される第１および第２発熱体とを備え、前
記第１および第２発熱体のうちの一方が前記吸気管内に
位置すると共に前記上流支持部で支持され、前記第１お
よび第２発熱体のうちの他方が前記下流枠部内に支持さ
れることを特徴とする内燃機関の始動予熱装置を採用し
ている。[Means for Solving the Problems] Starting preheating of an internal combustion engine, which is attached to an internal combustion engine that supplies outside air into a combustion chamber of the engine through an intake pipe and an intake manifold and heats intake air before introducing the intake chamber into the combustion chamber. In the apparatus, a frame body including an upstream support portion that is inscribed in the intake pipe, a downstream frame portion that is sandwiched between an outlet end portion of the intake pipe and an inlet end portion of the intake manifold, and is disposed in the frame body. A first heating element and a second heating element, wherein one of the first heating element and the second heating element is located in the intake pipe and is supported by the upstream support portion. The other employs a starting preheating device for an internal combustion engine, which is supported in the downstream frame portion.

［考案の作用および効果］ 上記の如き構成によれば、枠体を吸気管と吸気マニホー
ルドとの間に挟持状態に設けたので、容量変更時には、
吸気管や吸気マニホールドまでを変更する必要がなくな
り、発熱体だけの変更で済み、汎用性が良く生産コスト
が有利になる。しかも、上流支持部が吸気管に内接して
いるため、吸気が上流支持部を通過する際乱れが少な
い。また、吸気マニホールド内に張り出す部分が一切な
いため、枠体を通過した吸気は吸気マニホールド内で更
に乱れることがない。このため吸気の流量の低下を防止
でき、吸気の気筒間分配を悪化させず、通常運転時の吸
入効率の低下を抑えて出力の低下を防止し得る。それで
いて、第１および第２発熱体のうち一方を吸気管内に位
置するようにしたので、発熱量を増やしても、吸気マニ
ホールドの設計時の制約が少なくなり、設計の比較的高
い自由度が得られ、しかも枠体の厚み方向の寸法が大き
くならず省スペース化に役立つ。[Operation and Effect of the Invention] According to the above configuration, since the frame body is provided in a sandwiched state between the intake pipe and the intake manifold, when changing the capacity,
It is not necessary to change even the intake pipe and intake manifold, only the heating element needs to be changed, and versatility is good and production cost is advantageous. Moreover, since the upstream support portion is inscribed in the intake pipe, there is little turbulence when the intake air passes through the upstream support portion. In addition, since there is no portion that projects into the intake manifold, the intake air that has passed through the frame is not further disturbed within the intake manifold. Therefore, it is possible to prevent a decrease in the flow rate of intake air, to prevent deterioration of the distribution of intake air among the cylinders, to suppress a decrease in intake efficiency during normal operation, and to prevent a decrease in output. However, since one of the first and second heating elements is located inside the intake pipe, even if the amount of heat generation is increased, there are fewer restrictions when designing the intake manifold, and a relatively high degree of freedom in design is obtained. In addition, the size of the frame in the thickness direction does not become large, which helps save space.

［実施例］ 以下この考案の一実施例を図面を参照して説明する。[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

まず、自動車のディーゼルエンジンを示す第１図におい
て、１は内部にピストン２を配置したシリンダ、３およ
び４は排気および吸気ポートで、これらの各端部はシリ
ンダ１内の燃焼室1aに連通している。この燃焼室1aには
燃料噴射用のイジェクタ５のノズル5aが突出している。
また、排気ポート３の他端部は排気マニホールド６に連
結され、吸気ポート４の他端部には吸気マニホールド７
が連結されている。この吸気マニホールド７の吸気ポー
ト４とは反対側の端部（入口側）には（図示せず）を有
するフランジ7aを形成している。８はエルボ状の吸気管
で、これは中央部にインテークシャッタ９を持ち、上端
部はエアクリーナ10に接続され、他端部（出口側）はフ
ランジ7aに対面する孔付きフランジ8aを一体に形成して
いる。11は始動予熱装置の矩形の枠体で、これは例えば
耐熱性の金属から孔付き状に形成され、両フランジ7a、
8aの間にサンドイッチ状態に挟まれている。この状態で
フランジ7a、枠体11およびフランジ8aの各孔を合致さ
せ、これらの孔にボルト12を通してナット13により締め
付けることにより上記のような枠体11の挟持状態を維持
している。First, in FIG. 1 showing a diesel engine of an automobile, 1 is a cylinder in which a piston 2 is arranged, 3 and 4 are exhaust and intake ports, and their respective ends communicate with a combustion chamber 1a in the cylinder 1. ing. A nozzle 5a of a fuel injection ejector 5 projects into the combustion chamber 1a.
The other end of the exhaust port 3 is connected to the exhaust manifold 6, and the other end of the intake port 4 is connected to the intake manifold 7.
Are connected. A flange 7a having (not shown) is formed at the end (inlet side) of the intake manifold 7 opposite to the intake port 4. Reference numeral 8 is an elbow-shaped intake pipe, which has an intake shutter 9 in the center, an upper end connected to an air cleaner 10, and the other end (outlet side) integrally formed with a flange 8a having a hole facing the flange 7a. is doing. Reference numeral 11 denotes a rectangular frame of the starting preheating device, which is formed of, for example, heat-resistant metal in a perforated shape and has both flanges 7a,
It is sandwiched between 8a. In this state, the holes of the flange 7a, the frame 11 and the flange 8a are aligned with each other, and the bolt 12 is passed through these holes and tightened by the nut 13 to maintain the above-mentioned sandwiched state of the frame 11.

この枠体11は、第２図に示すように対向状態に位置する
両端子14、15を絶縁パッキン16、17を介して取り付けて
おり、この状態で各端子14、15の端部は枠体11の外部に
導出されている。そして、枠体11の内部には蛇行状を成
す第１の電気抵抗帯18が第１の発熱体として同一面上に
配され、一端部は端子14に接続され、他端部は端子15に
接続されている。そして、第１の電気抵抗帯18の曲折部
は18a、18bはインシュレータ19、20に埋め込まれて一体
的になっており、この状態でウェーブスプリング21、22
により中心方向に付勢され、運転時などに生ずる振動を
抑えている。As shown in FIG. 2, this frame body 11 has both terminals 14 and 15 located opposite to each other mounted via insulating packings 16 and 17. In this state, the ends of the terminals 14 and 15 are the frame body. 11 outsourced. The first electric resistance band 18 having a meandering shape is arranged on the same surface as the first heating element inside the frame body 11, one end of which is connected to the terminal 14 and the other end of which is connected to the terminal 15. It is connected. The bent portions 18a and 18b of the first electric resistance band 18 are embedded in the insulators 19 and 20 to be integrated, and in this state, the wave springs 21 and 22 are formed.
Is urged in the direction of the center to suppress vibrations that occur during operation.

さらに、枠体11の上下の辺部からは第３図、第４図およ
び第５図に示すように、第１図の吸気管８に若干ずつ突
き出る庇部23、24を形成し、これらの庇部23、24の間に
は前述と同形状の第２の電気抵抗帯25を第２の発熱体と
して配し、これの一端部および他端部を枠体11で絶縁状
態に設けた端子26、27にそれぞれ接続している。そし
て、第２の電気抵抗帯25の曲折部25a、25bはインシュレ
ータ28、29に埋め込まれて一体的になっており、この状
態でウエーブスプリング30、31により中心方向に付勢さ
れ、第１の電気抵抗体18の場合と同様に運転時などに生
ずる振動を抑えている。Further, from the upper and lower sides of the frame body 11, as shown in FIG. 3, FIG. 4 and FIG. 5, eaves portions 23 and 24 which slightly project to the intake pipe 8 of FIG. A second electric resistance band 25 having the same shape as that described above is arranged between the eaves portions 23 and 24 as a second heating element, and one end and the other end of the second electric resistance zone 25 are insulated by the frame 11 from the terminals. It is connected to 26 and 27 respectively. The bent portions 25a, 25b of the second electric resistance zone 25 are embedded in the insulators 28, 29 so as to be integrated with each other. In this state, the bent portions 25a, 25b are biased toward the center by the wave springs 30, 31. As with the case of the electric resistor 18, vibration generated during driving is suppressed.

つぎに上記のように構成したディーゼルエンジンの運転
を説明する。Next, the operation of the diesel engine configured as described above will be described.

始動運転にあっては、キーを操作すると、予熱用接点が
閉鎖され第１および第２の電気抵抗帯18、25に所定の時
間通電され、発熱により回りの空気が加熱される。この
電気抵抗帯の温度が例えば800℃程度になると、第１お
よび第２の電気抵抗帯18、25に対する通電がそれぞれ絶
たれる。このキーは前述の予熱用接点とともに、いずれ
も図示はしないが、スタータ用接点および運転用接点と
の間で切換可能になっており、キーをスタータ用接点に
回すと、スタータが起動し加熱空気を吸気マニホールド
７から吸気ポート４を介して燃焼室1a内に吸入されてエ
ンジンが稼働する。この後、キーを放すと、運転用接点
が閉鎖され通常の運転が続行される。In the starting operation, when the key is operated, the preheating contact is closed and the first and second electric resistance bands 18 and 25 are energized for a predetermined time, and the surrounding air is heated by heat generation. When the temperature of the electric resistance band reaches, for example, about 800 ° C., the power supply to the first and second electric resistance bands 18 and 25 is cut off. Although not shown, this key can be switched between a contact for starter and a contact for operation, both of which are not shown, together with the contact for preheating described above.When the key is turned to the contact for starter, the starter is activated and heated air is supplied. Is sucked into the combustion chamber 1a from the intake manifold 7 through the intake port 4 to operate the engine. After that, when the key is released, the operation contact is closed and normal operation is continued.

このように始動運転にあっては、予熱装置の第１および
第２の電気抵抗帯18、25に通電され吸入空気を予め加熱
するものであるが、この予熱装置の枠体11は吸気マニホ
ールド７と吸気管８との間に挟んで設けたので、発熱容
量の変更時には吸気管や吸気マニホールドまでを設計変
更する必要がなくなり、汎用性がよくなり機種変更の毎
に異なる金型を用意する必要がなくなり、生産コストの
上昇を抑えることができる。これに伴い特に吸気マニホ
ールド７の設計は、予熱装置に拘束されることがなくな
り、設計の比較的高い自由度が得られる。As described above, in the start-up operation, the first and second electric resistance bands 18 and 25 of the preheating device are energized to preheat the intake air, but the frame body 11 of the preheating device is the intake manifold 7 Since it is sandwiched between the intake pipe and the intake pipe 8, there is no need to change the design of the intake pipe or intake manifold when changing the heat generation capacity, improving versatility and preparing a different mold for each model change. It is possible to suppress the increase in production cost. Along with this, the design of the intake manifold 7 is not restricted by the preheating device, and a relatively high degree of freedom in design can be obtained.

しかも、吸気マニホールド７内に電熱材を設けるものと
相違して、流路抵抗が小さくて済み、通常運転時の吸気
効率の低下が抑えられるために、吸気マニホールド７内
に電熱材を設けたものに比べ吸入マニホールド７の内径
を小さくすることが容易となる。In addition, unlike the case where the heating material is provided in the intake manifold 7, the flow path resistance can be small, and the decrease in the intake efficiency during normal operation can be suppressed, so that the heating material is provided in the intake manifold 7. It becomes easier to reduce the inner diameter of the intake manifold 7 as compared with the above.

それでいて、第１及び第２の発熱体のうち一方、すなわ
ち第２の電気抵抗帯25を吸気管８内に位置させるように
したので、発熱容量を増やしても枠体11の厚み寸法は略
変更前のままの状態でよく、全体が大型化せず省スペー
ス化に役立つ。この場合、発熱容量の増加に伴い従来で
は枠体の厚みを40mmに変更する必要があったが、これに
相当する枠体11の厚み寸法は比較的小さい20mmのままで
よいことがわかっている。Still, since one of the first and second heating elements, that is, the second electric resistance zone 25 is positioned inside the intake pipe 8, the thickness dimension of the frame body 11 is substantially changed even if the heating capacity is increased. You can leave it as it is, and it will save space without increasing the overall size. In this case, it has been necessary to change the thickness of the frame body to 40 mm in the past with the increase of the heat generation capacity, but it has been found that the thickness dimension of the frame body 11 corresponding to this may be 20 mm which is relatively small. .

なお、上記実施例では、予熱装置の枠体11を取り付ける
のにベルト12とナット14を用いたが、溶接やリベットな
どを使用してもよい。In the above embodiment, the belt 12 and the nut 14 are used to attach the frame 11 of the preheating device, but welding, rivets or the like may be used.

また、第１および第２の電気抵抗帯18、25のうち上記実
施例とは逆に第１の電気抵抗帯を吸気管内に位置させる
ようにしてもよい。Further, the first electric resistance band of the first and second electric resistance bands 18 and 25 may be located in the intake pipe, which is the reverse of the above embodiment.

その他、具体的な実施にあたっては、考案の要旨を逸脱
しない範囲で種々変更できる。In addition, in concrete implementation, various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

本考案の一実施例を示し、第１図はディーゼルエンジン
における吸気管の部分を示す分解斜視図、第２図は予熱
装置を示す正面図、第３図は予熱装置を示す側面図、第
４図は第２図とは反対方向からの正面図、第５図は始動
予熱装置を吸気管に取付けた状態を示す正面図である。 図中、７……吸気マニホールド、８……吸気管、11……
枠体、18、25……第１および第２の電気抵抗帯（発熱
体）1 shows an embodiment of the present invention, FIG. 1 is an exploded perspective view showing a portion of an intake pipe in a diesel engine, FIG. 2 is a front view showing a preheating device, FIG. 3 is a side view showing the preheating device, and FIG. FIG. 5 is a front view from the opposite direction to FIG. 2, and FIG. 5 is a front view showing a state in which the starting preheating device is attached to the intake pipe. In the figure, 7 ... intake manifold, 8 ... intake pipe, 11 ...
Frame, 18, 25 ... First and second electric resistance zones (heating element)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項１】エンジンの燃焼室内に外気を吸気管および
吸気マニホールドを介して供給する内燃機関に取付けら
れ、吸気を前記燃焼室内に導入するに先立って加熱する
内燃機関の始動予熱装置において、 前記吸気管に内接する上流支持部と、前記吸気管の出口
端部および前記吸気マニホールドの入口端部で挟持され
る下流枠部とからなる枠体と、 前記枠体内に配される第１および第２発熱体とを備え、 前記第１および第２発熱体のうちの一方が前記吸気管内
に位置すると共に前記上流支持部で支持され、前記第１
および第２発熱体のうちの他方が前記下流枠部内に支持
されることを特徴とする内燃機関の始動予熱装置。1. A starting preheating device for an internal combustion engine, which is attached to an internal combustion engine for supplying outside air into a combustion chamber of an engine through an intake pipe and an intake manifold and heats intake air before introducing the intake chamber into the combustion chamber. A frame body composed of an upstream support portion inscribed in the intake pipe, a downstream frame portion sandwiched between an outlet end portion of the intake pipe and an inlet end portion of the intake manifold, and first and first frames arranged in the frame body. Two heating elements, one of the first and second heating elements is located in the intake pipe, and is supported by the upstream support portion.
A starting preheating device for an internal combustion engine, wherein the other one of the second heating element is supported in the downstream frame portion.