JPH0740681Y2 - 内燃機関の始動予熱装置 - 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。

［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。

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。

［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。

［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。

［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。

［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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

【図面の簡単な説明】

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）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【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。