JPH02185671A - ディーゼルエンジンの始動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はディーゼルエンジンの始動装置に関するもので
ある。

（従来の技術） 従来のディーゼルエンジンにおいては、一般には吸気通
路にパルプを設けておらず、吸気量を絞ることは行われ
ていなかった。

なお、アイドル時の騒音低減のためあるいは始動時の着
火性改善のために吸気量を絞ることが提案されているが
、エンジン始動時に始動トルクを効果的に軽減できる程
度に吸気量を絞ることは従来全く行われていなかった。

（発明が解決しようとする課題） 従来は始動時に吸気量を絞らないので、始動トルクが大
きく、エンジン始動用のロープを手で引張る手動式の始
動では強い力を要する。

すなわち従来は、始動トルクを効果的に軽減できる程度
に吸気量を絞ると、圧縮行程における燃焼室内の空気の
最高温度が低下して着火しないと考えられていた。した
がって始動時の着火性改善のために吸気量を絞る従来の
従業においては、吸気量を絞ることにより吸気に仕事を
与えて圧縮時の最高温度を上昇させるために、エンジン
の充填効率を数％低下させる程度に吸気量を絞っており
、始動トルクを効果的に軽減できる程度に吸気量を絞る
という発想は全く見られない。またアイドル時の騒音低
減のために吸気量を絞る従来の提案においては、アイド
ル運転を確実に継続できるように吸気量を相当絞ってい
るが、この従来方式のものはアイドリング時のみに適用
するものであって、始動時に始動トルクを軽減するもの
ではない。しかしながら本発明の発明者らの実験による
と、始動トルクを効果的に軽減できる程度に吸気量を絞
っても、吸気量を全く絞らない場合と比較して圧縮時の
最高温度は低下しないことが判明した。本発明はこの事
実に着目してなされたものである。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するため、本発明のディーゼルエンジン
の始動装置は、ディーゼルエンジンの吸気通路に配置さ
れて吸入空気量を制限するスロットル弁と、ダイヤフラ
ム室の空気圧の変化により前記スロットル弁を開閉させ
るダイヤフラム式アクチエータと、エンジン始動用のロ
ープが引張られた時にロープにより駆動されて前記ダイ
ヤフラム式アクチエータのダイヤフラム室の空気圧を前
記スロットル弁が閉弁するように変化させる空気圧変更
装置と、前記ダイヤフラム式アクチエータのダイヤフラ
ム室と大気とを連通させて前記スロットル弁を徐々に開
弁させる絞り流路とを設け、エンジン始動時に、前記ス
ロットル弁により吸気量を絞ってエンジン始動トルクを
軽減する構成としたものである。

（作用） エンジン始動用のロープを引張ると、ロープにより空気
圧変更装置が駆動され、ダイヤフラム式アクチエータの
ダイヤフラム室の空気圧が変化してダイヤフラム式アク
チエータが作動し、スロットル弁を閉弁させる。ダイヤ
フラム式アクチエータのダイヤフラム室の空気圧は絞り
流路を介して徐々に大気圧に近付くので、スロットル弁
は次第に開弁する。スロットル弁により第１回目の吸気
行程で吸気量を絞ると、燃焼室の空気量が少ないので、
次の圧縮行程に井いてピストンを上昇させるのに必要な
力は小さい。しかもこの場合でも、圧縮時の最高温度は
、吸気量を絞らない場合と比較して低下しない。（実施
例） 以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図に基づいて説
明する。

第１図は本発明の一実施例におけるディーゼルエンジン
の始動装置の概略構成図で、１はシリンダブロックであ
り、このシリンダブロック１の内部にはピストン２が上
下動可能に配置されている。

シリンダブロック１内の燃焼室３には吸気通路４が連通
しており、吸気通路４の下流側端部には吸気弁５が配置
されている。吸気通路４にはスロットル弁６が配置され
ており、スロットル弁６は回動自在な軸７に固定されて
いる。スロットル弁６には、閉弁時に空気を通過させる
ための孔６ａが形成されている。９はリコイルケースで
あり、リコイルケース９の内部にはリール１０が回動自
在に配置されており、リール１０にはエンジン始動用の
ロープ１１が巻回されている。ロープ１１の一端には取
手１２が取付けられており、図面には現れていないがリ
ール１０はリターンばねの付勢力によりロープ１１が巻
き付く方向に付勢されている。リコイルケース９内のロ
ープ１１出口付近には、空気圧変更装置の一例としての
、上下方向に伸縮自在なベローズ１３が配置されている
。ベローズ１３の下端には一端部が下向きに突出する円
弧状に湾曲したレバー１４の一端部が当接しており、こ
のレバー１４の一端部下面にはロープ１１が当接してい
る。レバー１４はばね１５により第１図において左回り
に付勢されており、ロープ１１を下向きに押圧して円弧
状の屈曲部を形成させている。ベローズ１３は配管１６
を介してダイヤフラム式アクチエータ１７のダイヤフラ
ム室１７ａに連通しており、ダイヤフラム１８はコイル
ばね１９によりダイヤフラム室１７ａ側へ付勢されてい
る。ダイヤフラム１８にはロッド２０が連結されている
。ロッド２０の先端にはピン２１によりレバー２２の一
端部が回動自在に連結されており、レバー２２の他端部
はスロットル弁６の軸７に固定されている。配管１６か
らは大気に連通ずる分岐管２３が分岐しており、この分
岐管２３には絞り流路２４が介装されている。なおレバ
ー１４は他端部をビン２６により回動自在に支持されて
おり、ばね１５もピン２６により支持されている。また
リコイルケース９の外面には、取手１２を受けるほぼ円
錐殻状の取手受け２７と、ベローズ１３のリコイルケー
ス９からの飛び出しを阻止するほぼ円錐殻状のベローズ
受け２８とが取付けられている。

次に動作を説明する。取手１２を持ってエンジン始動用
のロープ１１を第１図の左側へ引張ることにより、ピス
トン２が上下動すると共に、レバー１４がばね１５の付
勢力に抗して右回りに回動し、ベローズ１３を押し上げ
て圧縮する。これによりダイヤフラム式アクチエータ１
７のダイヤフラム室１７ａの圧力が高くなり、ダイヤフ
ラム１８がコイルばね１９の付勢力に抗してダイヤフラ
ム室１７ａ側とは反対側に変形し、ロッド２０を右側に
押す。したがってレバー２２が左回りに回動し、レバー
２２と一体にスロットル弁６が同動して、第１回目の吸
気行程の開始までに仮想線のように全開状態になる。配
管１６の空気は分岐管２３と絞り流路２４とを介して次
第に大気に逃げるので、ダイヤフラム室１７ａの圧力は
次第に低下し、所定時間が経過すればダイヤフラム１８
は元の状態に戻る。したがってスロットル弁６も第２回
目の吸気行程までに元の開弁状態に戻る。すなわちダイ
ヤフラム室１７ａの圧力は第２図（ａ）のように変化し
、スロットル弁６の弁開度は第２図（ｂ）のように変化
する。

以上の動作により、第１回目の吸気行程においては、ス
ロットル弁６が閉弁しているので、空気はスロットル弁
６の孔６ａを通って燃焼室３に供給される。したがって
吸気量が絞られ、第２回目の圧縮行程でピストン２を上
昇させるのに大きな力は不要である。第２回目以降の吸
気行程においては、既に着火しており、またスロットル
弁６が既に開弁しているので吸気量が絞られず、エンジ
ン回転数が従来のエンジンと同様に上昇して所定の回転
数に達する。

ここで、吸気絞り比（スロットル弁６を全開して吸気量
を絞らない時の吸気の流路断面積と、吸気量を絞ったと
きの吸気の流路断面積との比）と、エンジンの充填効率
、圧縮時の最高温度、圧縮時の最高圧力との関係は、第
３図のようになる。すなわち、第１回目の吸気行程で充
填効率が７０％程度になるように吸気量を絞ったとする
と、圧縮時の最高温度は第３図（ｂ）のようにスロット
ル弁６の全開時とほとんど同じであり、第２回目の燃料
噴射で確実に着火することがわかる。また圧縮時の最高
圧力は第３図（Ｃ）のように３０ｋｇ／ｃ−程度であり
、スロットル弁６の全開時よりも１０ｋｇ／Ｃ−程度小
さくなることがわかる。したがって、従来のように第１
回目の吸気行程で吸気量を絞らない場合は、始動用のロ
ープ１１の引き終り直前の第２回目の圧縮行程において
非常に大きな力でロープ１１を引かなければならないの
に対して、本実施例のように第１回目の吸気行程で充填
効率が７０％程度になるように吸気量を絞れば、ロープ
１１を引く力を効果的に軽減できる。勿論、着火１１１
能な範囲で、吸気量をさらに絞ってロープ１１を引く力
をさらに軽減させてもよい。

このように、第１回目の吸気行程で吸気量を絞ったので
、第２回目の圧縮行程におけるピストンの上昇に必要な
トルクを効果的に軽減できる。したがってロープ１１を
引張る力を効果的に軽減でき、力の弱い者でも始動作業
を楽に行える。またロープ１１を引張ることにより自動
的にスロットル弁６が閉弁し、閉弁したスロットル弁６
が自動的に徐々に開弁するので、スロットル弁６の開閉
操作を別途行う必要がないことから、エンジンの始動操
作を容易かつ迅速に行える。

（別の実施例） 第４図は別の実°施例を示しており、このように、空気
圧変更装置としてダイヤフラム装置３１を用いてもよい
。リコイルケース９の外面に取付けられたダイヤフラム
装置３１は、ケーシング３２と、ケーシング３２内に収
容されたダイヤフラム３３と、ダイヤフラム３３をダイ
ヤフラム室３４側に付勢するコイルばね３５とにより構
成されており、ダイヤフラム３３の下面にはロッド３６
の一端が連結されている。ロッド３６の他端にはリング
３７が固定されており、リング３７の孔３７ｇにロープ
１１が摺動自在に挿通されている。孔３７ａは、軸芯方
向中央から両端に向けて次第に拡径しており、ロープ１
１とリング３７とを線接触させてロープの摺動抵抗を軽
減している。この実施例では、ダイヤフラム式アクチエ
ータ１７のコイルばね１９はダイヤフラム室１７ａに配
置されている。

ロープ１１を引張ると、リング３７とロッド３６とを介
してダイヤフラム３３がコイルばね３５の付勢力に抗し
て下側へ引かれ、ダイヤフラム室３４が負圧になる。こ
れによりダイヤフラム式アクチエータ１７のダイヤフラ
ム室１７ａも負圧になり、ロッド２０が左側に引かれて
レバー２２が右回りに回動し、スロットル弁６が閉弁す
る。ダイヤフラム室１７ａは絞り流路２４を介して大気
と連通しているので、絞り流路２４を通ってダイヤフラ
ム室１７ａに徐々に空気が入り、第１回目の吸気行程の
後にスロットル弁６が次第に開弁し、ロープ１１を引き
終った頃には全開状態になる。

したがって第１因の実施例と同様の効果が得られる。

なお上記各実施例においては、第２四目目の吸気行程の
開始までにスロットル弁６を開弁させるようにしたが、
本発明はこのような構成に限定されるものではなく、ス
ロットル弁６を数サイクルの期間閉弁させておくように
構成してもよい。要するにロープ１１の引き終りまでに
着火が完了すればよいのである。

また上記各実施例においては、スロットル弁６の閉弁時
に燃焼室３に空気を供給するためにスロットル弁６に孔
６ａを設けたが１６本発明はこのような構成に限定され
るものではなく、例えば吸気通路４と弁腕室とを連通さ
せるブリーザ通路を利用してスロットル弁６の閉弁時に
燃焼室３に空気を供給するようにしてもよい。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、ディーゼルエンジ
ンの吸気通路にスロットル弁を設け、エンジン始動時に
スロットル弁により吸気量を絞ってエンジン始動トルク
を軽減する構成としたので、エンジン始動用のロープを
引張る力を効果的に軽減でき、力の弱い者でも始動作業
を楽に行える。

またエンジン始動用のロープを引張ることにより自動的
にスロットル弁が閉弁し、閉弁したスロットル弁が自動
的に徐々に開弁するので、スロットル弁の開閉操作を別
途行う必要がないことから、エンジンの始動操作を容易
かつ迅速に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるディーゼルエンジン
の始動装置の概略構成図、第２図はエンジン始動時にお
けるスロットル弁の開度とダイヤフラム式アクチエータ
のダイヤフラム室の圧力との関係の説明図、第３図は吸
気絞り比に対する充填効率と圧縮時の最高温度と圧縮時
の最高圧力との関係の説明図、第４図は本発明の別の実
施例におけるディーゼルエンジンの始動装置の概略構成
図である。 ４・・・吸気通路、６・・・スロットル弁、１１・・・
ロープ、１３・・・ベローズ（空気圧変更手段）、１７
・・・ダイヤフラム式アクチエータ、１７ａ・・・ダイ
ヤフラム室、２４・・・絞り流路、３１・・・ダイヤフ
ラム装置（空気圧変更手段） 特許出願人　ヤンマーディーゼル株式会社第１図 第３図 ０灰りし３だりｉｔ 第２図 ロープ引お泊め ロープ引５峰す 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ディーゼルエンジンの吸気通路に配置されて吸入空
   気量を制限するスロットル弁と、ダイヤフラム室の空気
   圧の変化により前記スロットル弁を開閉させるダイヤフ
   ラム式アクチエータと、エンジン始動用のロープが引張
   られた時にロープにより駆動されて前記ダイヤフラム式
   アクチエータのダイヤフラム室の空気圧を前記スロット
   ル弁が閉弁するように変化させる空気圧変更装置と、前
   記ダイヤフラム式アクチエータのダイヤフラム室と大気
   とを連通させて前記スロットル弁を徐々に開弁させる絞
   り流路とを設け、エンジン始動時に、前記スロットル弁
   により吸気量を絞ってエンジン始動トルクを軽減する構
   成としたことを特徴とするディーゼルエンジンの始動装
   置。