JPH0540295Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、車両用内燃機関の改良に関する。更
に詳しくは、特に排気マニホールドと排気管から
なる排気経路の一部または全部を管状体、（通常
はヒートプロテクタと称されている）で覆い、前
記排気経路に一端が開口し、他端がエアクリーナ
等の新気吸入経路に開口した装置において、水が
排気経路に付着したり管状体内に溜まつた際に生
ずる不具合を解消する装置を提供するものであ
る。

〔従来技術〕

前輪駆動の車両において、気化器を装着したガ
ソリンエンジンを横置きに搭載し、かつ排気経路
が車両前方に位置する構造の場合、エキゾース
ト・マニホールドや排気管からなる排気経路が裸
の状態では、走行風によつて排気経路の熱が奪わ
れ、排気温度が下がり、排気経路の後部に設けら
れている触媒の前の排気温度が、この触媒の活性
温度に至らなくなる。

そこで、排気温度を保持し、触媒の活性化温度
に到達するように前記エキゾースト・マニホール
ドや排気管の排気経路をカバー、すなわちヒート
プロテクタで覆う方法が行なわれている。また、
このカバーは周辺機器の熱害防止のために設けら
れることもある。

一方、気化器を装着した車両の場合、冷却時に
は、エキゾースト・マニホールド周辺の暖気をエ
アークリーナーに導き、燃料の霧化を促進し、運
転性を向上させるのが一般的である。

エンジンの吸気温度を制御する技術としては、
たとえば、実開昭59−58764号記載の技術がある。
この技術は、外気温度が低い場合、エンジンのエ
キゾースト・マニホールド部分で暖められた空気
を吸入側に導き、新気と混合させて、吸気温度を
一定に制御し、外気低温時の燃料の気化、霧化の
促進を図つている。また、この技術では、外気温
度が高い場合は、前記加熱空気の取り込みを停止
するが、この場合、加熱空気供給通路の加熱空気
が新気供給通路内に漏れ出ることがないようにし
て、吸気温度の上昇による出力低下を防止してい
る。

前記加熱空気供給通路は、前記のようにエキゾ
ースト・マニホールドや排気管の周囲の加熱され
た空気を新気供給通路に導くものであることか
ら、その一端は、前記エキゾースト・マニホール
ドを覆うカバーに連通する構造となつている。

ところで、このような構造の車両では、外気温
が５℃〜10℃と低く、かつ湿度の高い日、たとえ
ば、雨天の日に走行すると、当然にして排気管に
水がかかり易くなる。エンジン始動直後は、排気
管の温度はそれ程上昇していないことから、水が
どんどん排気管に付着したり管状体内に溜まる。

一方、第５図のグラフにおける二点鎖線で示さ
れる曲線イのように、時間が経過するにつれて排
気管の温度が上昇する。この排気管の温度上昇に
伴つて付着している水は、たとえば、２分〜５分
の短い時間帯で水蒸気に変化するため、ついには
大量の水蒸気が発生する。

排気管およびエキゾースト・マニホールドから
なる排気経路のカバーが導入管の役割を果たすこ
ととなることから、前記大量にカバー内に発生し
た水蒸気が気化器内へ強制的に供給されることに
なる。この水蒸気は燃料の気化熱によつて一部が
氷結してシヤーベツト状になり、気化器の絞り弁
の周囲に溜まる。この氷体の付着がさらに進む
と、最終的には絞り弁を閉塞してしまいエンジン
が停止する場合がある。

なお第５図のグラフでは、曲線ロに示すように
機関の始動時は2300rpmで駆動していた機関が、
４分〜５分経過後には、前記水蒸気の氷結作用に
よつて750rpmにまで低下して機関が停止してし
まうと云う事態が発生する。

また、実開昭58−167762号記載の考案で提案さ
れた内燃機関の吸気除湿装置は、気化器の上流の
吸気装置に水分を除去する除湿剤を設けるもので
あるが、除湿剤によつて吸気性能が低下するこ
と、除湿剤交換の手間が発生すること、コスト的
に有効でないこと等の問題がある。

更に、実開昭56−133953号記載の考案で提案さ
れたエンジンの暖気吸入装置は、エキゾースト・
マニホールドの暖気を気化器上流の吸気装置へ導
入する管部の周辺に、外気温の高い場合暖気を逃
がす開口部を設けるものであるが、暖気中に含ま
れる水分を除去する配慮は全く施されていないの
で、結局水分を取り込んでしまうという問題があ
る。

〔考案の目的〕

本考案の目的は、前記従来の気化器付の内燃機
関の有する欠点である気化器の氷結閉塞を防止す
ることができる内燃機関を提供することにある。

〔考案の概要〕

前記目的を達成するための本考案は、機関本体
の前方に接続し該機関本体を迂回して後方に水平
に延長され、触媒反応器を設けた排気経路の前記
機関本体と触媒反応器との間を管状体で覆うと共
に、該管状体の内部に開口した加熱空気管を新気
吸入経路に開口させ、前記管状体の水平な部分の
上面に水蒸気を放出する複数の孔を分散配置して
なる車両用内燃機関である。

水が付着し溜まる部分は、エキゾースト・マニ
ホールドの近傍ではなく、排気管と管状体の水平
部分が多く、この部分に水蒸気が発生し易い。本
考案においては、車両の走行中になるべく水が入
り難い場所であつて、排気経路を覆つた管状体内
に発生した水蒸気を出し易い位置に水蒸気放出用
の孔を複数分散配置したことに特徴があるのであ
る。

〔作用〕

上記構成による本考案は、排気経路を被う管状
体（ヒートプロテクタ）の一部領域に、水蒸気放
出用孔が設けられているため、水が排気管に付着
したり管状体内に溜まり、それが水蒸気に変わつ
た場合、この水蒸気は、気化時に急激な体積膨張
を起こすことから、大部分の水蒸気は、管状体に
設けられた水蒸気放出用孔から外部に逃げてしま
い、気化器内へ浸入する水蒸気は極端に少なくな
る。この結果、気化熱による水蒸気の氷化現象に
基づく気化器閉塞事故が起きなくなり、安定した
機関の駆動、すなわち、車両の安定走行が達成で
きる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本考案の一実施例について
説明する。

第１図は本考案によるヒートプロテクタを組み
込んだ自動車の要部を示す模式図、第２図は同じ
くヒートプロテクタの一部を示す平面図、第３図
は同じく断面図、第４図は同じく第２図の−
戦に沿う断面図である。

第１図は、本考案による排気管のヒートプロテ
クタを組み込んだ自動車のフロント部分を示す模
式図である。

フードパネル１の下部には、機関本体（エンジ
ン）２が配設されている。この機関本体２の吸入
側には、一部にベンチユリ３や絞り弁４等からな
る気化器５を組み込んだ吸気通路管６が接続され
ている。また、この吸気通路管６の端部には、エ
アークリーナ７が取り付けられている。このエア
ークリーナ７の開口した吸気ダクト８からは、新
気Ａ吸引され、濾過された新気Ａは、吸気通路管
６で形成される吸気経路９を介して前記機関本体
２に供給される。

また、吸気ダクト８には、加熱空気供給管１０
の一端が接続され、他端は前記機関本体２の排気
経路の一部であるエキゾースト・マニホールド１
１を被うカバーである、管状体１２に連通状態で
接続され、前記エキゾースト・マニホールド１１
の外側の加熱された空気をエアークリーナ７側に
案内するようになつている。

また、この加熱空気のエアークリーナ７への流
入量を制御するために、前記加熱空気供給管１０
と吸気ダクト８との連結部分には、開閉制御され
る開閉弁１３が設けられている。この開閉弁１３
は、外気温度の変化によつて開閉動作し、エアー
クリーナ７から機関本体２に送られる空気が常に
一定温度になるように作用する。この結果、気化
器５における気化、霧化状態が常に一定となるた
め、エンジン駆動が安定するようになつている。

一方、前記エキゾースト・マニホールド１１に
は、排気管１４が接続されている。この排気管１
４は、途中で屈曲してその先端を車の後方に向か
つて延在させている。また、この排気管１４には
触媒反応器１５が取り付けられている。さらに、
前記排気管１４には、ヒートプロテクタないしは
カバーである管状体１６が取り付けられている。

管状体１６は、排気管１４の周囲部分への熱害
を防止する役割を果たすとともに、排気管１４の
周囲の加熱された空気を前記加熱空気供給管１０
へ案内するガイドともなつている。

また、この管状体１６の一部領域、たとえば、
第１図で示される領域Ｒには、排気管１４と管状
体１６とによつて囲まれた領域で発生した水蒸気
１７を管状体１６外に逃がすために、水蒸気放出
用孔１８が複数設けられている。前記水蒸気放出
用孔１８は、第２図〜第４図で示されるように、
機関本体のチヨーク特性上、回転が暖機時のアイ
ドリング回転に近づいた時に最も水蒸気が発生す
る部分、すなわち、管状体１６の水平部分の上面
に分散配置されている。

この水蒸気放出用孔１８はその大きさおよび配
置分布によつては、放熱性が高くなりすぎ、管状
体１６の本来の機能である熱害防止用カバーや加
熱空気取り込み用カバーとしての役割を失うこと
から、注意を要する。

なお、前記管状体１６は割型構造となり、それ
ぞれ樋構造の２本のカバー体１９，２０をボルト
２１やナツト２２を利用して筒状に一体化した構
造となつている。

このような水蒸気放出用孔１８を有する管状体
１６は、排気管１４の外周壁に水滴が付着し、こ
の水滴が排気管１４の温度上昇に伴つて水蒸気１
７に変化しても、これら水蒸気１７を、前記水蒸
気放出用孔１８から管状体１６の外部に逃がすこ
とができる。すなわち、排気管１４ないしは管状
体１６に付着した水分は、機関本体始動と同時に
排気管１４の温度が高くなりだすことから蒸発し
はじめる。機関本体始動直後のアイドリング回転
は、チヨーク特性上高めに設定してあるので、仮
に、水蒸気が混入しても特に問題とならないが、
実際には回転が下がつてきた時に、排気管１４の
水分が蒸発しはじめる。この回転が下がつてきた
時点は、絞り弁開度が下がつてきて、開口面積が
小さくなつていることから水蒸気１７が気化器５
内に入つてくると、この水蒸気１７が燃料の気化
熱によつて氷化しシヤーベツト状となり、開口面
積が小さくなつた絞り部を閉塞し易くなり、遂に
は機関本体が不調となり易くなる。

しかし、前述のように、回転が下がつてきた時
点においても、排気管１４と管状体１６間で発生
した急激な体積膨張を伴う水蒸気１７は、管状体
１６の各水蒸気放出用孔１８から大部分が外に逃
げ出し、気化器５内に到達する水蒸気１７は極め
て小量となり、機関本の不調を引き起こす迄には
至らない。したがつて、外気温度が低く湿度の高
い状況下でも円滑な発進走行が行える。

なお、本考案は前記実施例に限定されるもので
はなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。

〔考案の効果〕

本願考案に係る車両用内燃機関は、機関本体の
前方に接続し該機関本体を迂回して後方に水平に
延長され、触媒反応器を設けた排気経路の前記機
関本体と触媒反応器との間を管状体で覆うと共
に、該管状体の内部に開口した加熱空気管を新気
吸入経路に開口させ、前記管状体の水平な部分の
上面に水蒸気を放出する複数の孔を分散配置して
なるが故に次の効果を奏する。

(1) 排気経路が機関本体の前方に接続し機関本体
を迂回して後方に水平に延長され触媒反応器を
設けるという排気温度の低下し易い構造であつ
ても、該排気経路の機関本体と触媒反応器との
間を管状体で覆うことで、触媒反応器まで排気
温度を触媒の活性温度に保つて大気汚染物質を
十分に除去することができると共に、水の溜ま
りやすい管状体の水平な部分に水蒸気を放出す
る複数の孔を分散配置することによつて、エン
ジンが始動後、暖機時のアイドリング回転に近
づき、排気管の温度が上昇した時、排気経路と
管状体に付着し溜まつた水が水蒸気に変化して
も、この水蒸気は水蒸気の体積膨張もあること
から、その大部分は瞬時に水蒸気放出用孔から
管状体外に放出される結果、加熱空気供給管を
経由して水蒸気が気化器内に多量に混入して凍
結することによる気化ガスの不安定化もないこ
とから、雨天の日等でも安定した発進走行が行
えるという効果を奏する。

(2) 管状体は、水蒸気放出用孔が複数分散配置さ
れて、放熱が最小限になり局部的に起こらない
ので、充分に熱遮蔽効果があることから、周辺
機器の熱害を防止できるという効果を奏する。

(3) 管状体は、水蒸気放出用孔が放熱が最小限に
なるように複数分散配置されて、排気管の外周
部分の加熱された空気を、気化器に案内するガ
イドとして役割を充分果たすことから、この加
熱空気の利用によつて、気化器に導かれる新気
は常に一定の温度に維持されるため、安定した
機関本体の駆動が達成できるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案にかかる車両用内燃機関の要部
を示す模式図、第２図は排気経路を保護する管状
体の一部を示す平面図、第３図は同じく断面図、
第４図は同じく第２図の−戦に沿う断面図、
第５図は経時的機関の回転数および温度推移を示
すグラフである。 ２……機関本体、５……気化器、６……吸気通
路管、７……エアークリーナ、９……吸気通路、
１０……加熱空気供給管、１１……エキゾース
ト・マニホールド、１２……カバー、１４……排
気管、１６……管状体、１７……水蒸気、１８…
…水蒸気放出用孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 機関本体の前方に接続し該機関本体を迂回して
   後方に水平に延長され、触媒反応器を設けた排気
   経路の前記機関本体と触媒反応器との間を管状体
   で覆うと共に、該管状体の内部に開口した加熱空
   気管を新気吸入経路に開口させ、前記管状体の水
   平な部分の上面に水蒸気を放出する複数の孔を分
   散配置してなる車両用内燃機関。