JPH0633755B2 - 暖機装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は車両用内燃機関の暖機装置に関するものであ
る。

［従来の技術］ 一般的な車両用暖房装置は、機関の冷却水を温水式熱交
換器に貫流させ、暖房用空気を加熱して車室へ吹き出す
ようになつている。しかし、デイーゼル機関ではガソリ
ン機関に比べて排気温度が低いために、急速な暖房が難
しく、特に寒冷時は機関の始動後車室を所定温度に高め
かつ窓の霜を除去するまでにかなりの時間を要する。ま
た、車両が長い下り坂道を走行する場合のような機関の
低負荷運転では、暖房能力の不足を来たすことがある。
さらに、デイーゼル機関では暖房装置の運転により機関
の冷却水温度が低下すると、燃焼室における燃料の不完
全燃焼が生じ、排気に白煙や臭気の発生をみることがあ
る。

そこで、例えば特開昭55-160158号公報に開示されるデ
イーゼル機関では、吸気管の内部に配設した吸気加熱用
燃焼器の燃焼ガスを機関の停止中にシリンダへ導入して
燃焼室を加熱し、機関の始動性を高めている。しかし、
上述の機関では、機関の停止中は排気弁を開状態に保持
する機構を設けなければならず、構成がかなり複雑にな
るだけでなく、急激に燃焼室だけを加熱することは、シ
リンダの外壁が冷却水に囲まれている関係上、燃焼室に
すすが付着したり水分が溜り好ましくない。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は上述の問題に鑑み、吸気管に隣接して配
設した燃焼器の燃焼ガスを吸気管へ供給し、燃焼ガスの
一部を吸気管から水室に配設した加熱管へ貫流させて冷
却水を加熱し、機関の円滑な始動を図る暖機装置を提供
することにある。

［問題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の構成は機関の吸気
管に隣接して燃焼器を配設し、燃焼用空気を供給する送
風機と、燃料を気化して供給する燃料気化装置とを燃焼
器に接続し、燃焼器の出口を吸気管に配設した開閉弁の
下流側へ接続し、シリンダヘツドの水室を貫通する加熱
管の一端を吸気管に他端を排気管にそれぞれ接続し、機
関の始動前および始動後の所定時間前記開閉弁を閉じか
つ送風機と燃料気化装置とを駆動する電子制御装置を備
え、燃焼器の燃焼ガスの一部を加熱管へ残部を機関の燃
焼室へ供給するものである。

［作用］ 機関の始動前吸・排気弁は殆んど閉じているので、暖機
用燃焼器からの燃焼ガスは、吸気管から加熱管を経て排
気管へ流れる。したがつて、加熱管により冷却水室が加
熱され、機関全体の温度が次第に上昇する結果、円滑な
機関の始動と迅速な暖機運転が達せられる。

［発明の実施例］ 本発明を実施例に基づいて説明する。第１図は本発明に
係る暖機装置を備えた内燃機関１を示す。冷却水室１６
を有するシリンダブロツク１４の上端は、冷却水室１６
ａを有するシリンダヘツド２０により閉鎖され、シリン
ダヘツド２０とシリンダブロツク１４に嵌合したピスト
ン１２との間に燃焼室３０が区画される。シリンダヘツ
ド２０の吸気ポート１３と排気ポート１５は、各シリン
ダごとに設けた１対の吸・排気弁１１によりそれぞれが
開閉される。吸・排気弁１１は公知のタペツト機構４０
により機関の回転に関連して開閉される。

第２図に示すように、排気ポート１５は排気マニホール
ド２４に接続される一方、吸気ポート１３は吸気マニホ
ールド９に接続される。

第１図に示すように、吸気マニホールド９に接続される
吸気管２の途中に、開閉弁３９が配設され、開閉弁３９
の上流側に吸気を暖機用燃焼器Ａへ導入するダクト３３
が、下流側に暖機用燃焼器Ａの燃焼ガスを吸気マニホー
ルド９へ排出するダクト３８がそれぞれ接続される。

暖機用燃焼器Ａは円筒形のハウジング３７の内部にセラ
ミツクスからなりかつ周壁に空気導入口を有する燃焼筒
３を配設して構成される。燃焼筒３の内部に多数の細孔
を有するセラミツクスからなる隔壁３５が配設され、隔
壁３５により着火室３４と燃焼室３６とが区画され、燃
焼室３６の出口がダクト３８と接続される。

ダクト３３はハウジング３７と燃焼筒３との間の環状室
へ接続される。ハウジング３７の周壁に送風機４から外
気を導入するダクト４ａが接続される。着火室３４は点
火グロープラグ８を配設され、燃焼気化装置７が燃焼室
３６から隔壁３５を経て点火グロープラグ８の加熱部へ
突出される。燃料気化装置７の内部に気化グロープラグ
（図示せず）が配設され、気化グロープラグの外周側へ
送油ポンプ５から燃料管１８を経て燃料が供給される。

送風機４、点火グロープラグ８、燃料気化装置７および
送油ポンプ５は、電子制御装置１７により制御される。
電子制御装置１７は外気温度、機関の燃焼室の温度や暖
機用燃焼器Ａの運転状況などを検知する信号に基づいて
暖機用燃焼器Ａの運転を制御する。

第１図に示すように、本発明によればシリンダヘツド２
０の冷却水室１６ａに加熱管２１が配設される。第２図
に示すように、加熱管２１の一端は接続管２３を経て吸
気マニホールド９に接続される。加熱管２１の他端は接
続管２５を経て排気マニホールド２４に接続される。接
続管２５の途中に暖機中だけ開く開閉弁２６が配設され
る。開閉弁２６の弁軸に結合したレバー３２は、電磁ア
クチユエータ２７のプランジヤ３１に連結される。電磁
アクチユエータ２７も電子制御装置１７により制御され
るか手動で操作される。

なお、第１図には図示してないが、暖機用燃焼器Ａはダ
クト３８の吸気管２との接続を、暖房用熱交換器（図示
せず）との接続に切り換え、暖房用熱交換器へ導入した
暖房用空気を加熱して車室へ吹き出して車室の急速暖房
を図ることができる。しかし、このような構成は本発明
の要旨には直接関係しないので、説明を省略する。

次に、本発明による暖機装置の作動について説明する。
機関を始動する場合は、まず停止中（始動前）に送風機
４が駆動され、燃焼用空気がダクト４ａからハウジング
３７を経て、燃焼筒３の着火室３４と燃焼室３６へ供給
される。同時に点火グロープラグ８が通電されるととも
に、燃料気化装置７の気火グロープラグが加熱され、送
油ポンプ５からの燃料が気化グロープラグにより加熱気
化され、ノズルから点火グロープラグ８の近くへ噴出さ
れる。点火グロープラグ８で着火された燃料は隔壁３５
の多数の細孔を経て燃焼室３６へ入り、燃焼室３６で燃
焼用空気と混合されて完全燃焼し、ダクト３８から吸気
管２を経て吸気マニホールド９へ供給される。この時、
開閉弁３９は吸気管２を閉じている。

吸気マニホールド９へ供給された燃焼ガスの一部は接続
管２３から加熱管２１へ入り、シリンダヘツド２０の冷
却水室１６ａを加熱する。そして、開閉弁２６を備える
接続管２５から排気マニホールド２４へ排出される。こ
うして、シリンダヘツド２０の冷却水室１６ａが暖機用
燃焼器Ａの燃焼ガスにより急速に加熱されるので、前記
燃焼ガスの残部が吸気ポート１３より直接燃焼室３０へ
導入されることとの相乗効果により、クランキングと同
時に機関の平滑な始動が得られる。

機関の始動後は開閉弁３９を全開または半開とし、吸気
管２から機関へ吸気の一部を導くとともに、ダクト３３
を経て燃焼用空気を暖機用燃焼器Ａへ送るようにしても
よい。

機関の始動後も所定時間、暖機用燃焼器Ａを運転し、暖
機用燃焼器Ａの燃焼ガスと図示してないエアクリーナを
経て吸気管２へ導入される新気とを混合して機関へ供給
すれば、機関の暖機運転が短時間のうちに完了する。併
せて、暖機用燃焼器Ａの燃焼ガスを暖房用熱交換器へ供
給すれば、車室の急速な暖房を図ることができる。

こうして、機関の暖機運転と車室の急速暖房が達せられ
た時、開閉弁３９を全開とし、暖機用燃焼器Ａの運転を
停止する。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、機関の吸気管に隣接して燃焼器
を配設し、燃焼用空気を供給する送風機と、燃料を気化
して供給する燃料気化装置とを燃焼器に接続し、燃焼器
の出口を吸気管に配設した開閉弁の下流側へ接続し、シ
リンダヘツドの水室を貫通する加熱管の一端を吸気管に
他端を排気管にそれぞれ接続し、機関の始動前および始
動後の所定時間前記開閉弁を閉じかつ送風機と燃料気化
装置とを駆動する電子制御装置を備え、燃焼器の燃焼ガ
スの一部を加熱管へ残部を機関の燃焼室へ供給するもの
であるから、次の効果が得られる。

燃焼器の燃焼ガスを吸気管へ供給し、吸気管からシリン
ダヘツドの水室に配設した加熱管を経て排気管へ排出す
るものであるから、機関の始動前・始動後に拘らず、燃
焼ガスの熱が無駄なく、水室の冷却水の加熱に有効に使
用され、機関の円滑な始動と暖機運転の短縮に寄与す
る。

燃焼器に熱交換部を必要としないから、燃焼器の構成が
非常に簡単になる。

燃焼ガスが水室の加熱管を貫流しつつ冷却水を加熱する
ものであるから、従来例のように水管を加熱するものに
比べ、水管の圧力上昇による破裂が外部への水洩れを来
たす恐れがない。

燃焼ガスの一部が冷却水を通じてシリンダヘツドを無理
なく加熱することと、燃焼ガスの残部がシリンダの燃焼
室へ入り燃焼室を加熱することとの相乗効果により、急
激な加熱による各部の熱変形を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る暖機装置の概略構成を示す側面断
面図、第２図は同平面図である。 Ａ：燃焼器、２：吸気管、４：送風機、７：燃料気化装
置、９：吸気マニホールド、１６ａ：冷却水室、１７：
電子制御装置、２０：シリンダヘツド、２１：加熱管、
２４：排気マニホールド、３９：開閉弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機関の吸気管に隣接して燃焼器を配設し、
   燃焼用空気を供給する送風機と、燃料を気化して供給す
   る燃料気化装置とを燃焼器に接続し、燃焼器の出口を吸
   気管に配設した開閉弁の下流側へ接続し、シリンダヘツ
   ドの水室を貫通する加熱管の一端を吸気管に他端を排気
   管にそれぞれ接続し、機関の始動前および始動後の所定
   時間前記開閉弁を閉じかつ送風機と燃料気化装置とを駆
   動する電子制御装置を備え、燃焼器の燃焼ガスの一部を
   加熱管へ残部を機関の燃焼室へ供給することを特徴とす
   る暖機装置。