JPS5844862B2 - 内燃機関の吸気路装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関に吸入される空気を排気熱を利用して
暖めるようにした吸気路装置の改良に関する。

内燃機関に吸入される空気をほどよく加熱し、燃料の微
粒化、燃料と空気の混合状態を高め、とくに機関低温始
動時などの始動性、暖機運転を促進すると同時に排気性
能を改善する目的で、排気マニホールドの周辺に空気加
熱室を設け、排気の放熱を利用して暖めた空気をエアク
リーナを介して機関吸気路に導入するようにした装置が
知られている。

ところで、内燃機関から排出される未燃焼有害排気成分
（Ｃｏ、ＨＣ） を低減するため、これらを再燃焼（
酸化）するサーマルリアクタを排気系に設置する場合、
リアクタの反応効率を上げるためには、排気高温部に設
けること及びリアクタの放熱量を減することが必要で、
したがって、このような排気浄化装置を備えた機関では
、吸気を暖めるための上記空気加熱室は、リアクタの後
流の排気管の周辺に設けるようになる。

とくにこのような機関を自動車に搭載した場合に問題が
起きやすくなるのだが、吸気加熱室が路面に近づくほど
、加熱室の空気取入口または通路などに路面からの泥が
詰まったり水が入りやすくなり、この結果吸気の流れが
悪化し、燃料供給装置上流の吸気路内の負圧が高まり泥
や水が機関燃焼室に吸収されたり、必要量の空気量が得
られなかったりして、機関運転性が阻害され、ひどいと
きには機関損傷の原因ともなることがある。

本発明はこのような問題を解決するために、燃料供給装
置の上流の吸気通路（暖気通路）が閾塞され、通路内の
負圧が増大したときには、別の吸入孔より外気を導入し
て機関の運転を確保するようにした吸気路装置を提供す
るものである。

以下実施例を図面にもとづいて説明する。

第１図に示す実施例は、主室と副室をもつトーチ点火機
関の吸気路装置をあられし、図中１はエアクリーナ、２
は気化器、３は吸気マニホールド、４はシリンダヘッド
、５はサーマルリアク、６は排気管である。

エアクリーナ１の外気導入ダクト７には暖気導入通路８
が開口接続し、この接続部に温調バルブ９が設けられ、
冷気（外気）と暖気との流入割合いを制御する。

温調バルブ９は、ダイヤフラム装置１０にバルブ本体１
１が連結して駆動され、ダイヤフラム１２で仕切った負
圧室１３に負圧通路１４を介して機関吸入負圧が及ぼさ
れると共に、負圧通路１４には感温バルブ１５が介在し
て吸入空気の温度を感知して作動負圧を制御し、バルブ
本体１１の開度を連続的に制御する。

排気管６０周面にはカバー１６により吸気加熱室１７が
形成され、この吸気加熱室１７には空気取入口１８が連
通ずると共に、前記暖気導入通路８の他端が連通接続し
、排気熱を利用して暖めた空気をエアクリーナ１に吸入
させる。

そして、エアクリーナ１の温調バルブ９の後流側に位置
して、通路自負圧上昇時に外気を導入する制御弁２０を
設ける。

本実施例では、弁体２１は弾性的材質で形成され、通常
は外気と通じる弁口２２を閉じているが、負圧が強まる
と弁体２１が弁口２２を開く。

制御弁２０としては、通路内質圧を応動するものならば
、この他の手段を採用することも可能である。

また、制御弁２０は暖気導入通路８に設けてもよい。

以上のように構成したので、通常は温調バルク９に吸入
負圧を及ぼすことにより、外気導入ダクトＴが閉じられ
暖気導入通路８からの暖められた空気がエアクリーナ１
の内部を通って気化器２に流入する。

つまり、排気管６０周面に設けた吸気加熱室１７で加熱
された空気が吸入されるのであり、これにより燃料の霧
化が促進され、機関の燃焼が安定かつ良好となる。

負圧通路１４に介在させた感温バルブ１５は、この吸気
温度が一定以上になると全閉してダイヤフラム装置１０
に及ぼされている負圧をカットして大気に開放するので
、このときは温調バルブ９は暖気導入通路８を閉じる一
方、外気導入ダクト７を開き、吸気が必要以上に加熱さ
れるのを防ぐ。

なお、温調バルブ９は負圧作用時は吸入負圧に応動する
ので、アイドリングなど低負荷時に暖気吸入割合が大き
くなり、高負荷時は冷気の吸入割合が大きくなる。

しかして、暖気吸入時に吸気加熱室１Ｔの空気取入口１
８に路面からの泥や水が吸い込まれ、通路を一時的に閉
塞した場合は、気化器２の上流の通路内の負圧が強まる
が、これに伴って負圧制御弁２０が開弁して弁口２２よ
り外気を吸入するため、気化器２の上流の負圧はそれほ
ど大きくならず、機関の運転に必要な吸入空気量が確保
される。

このようにして所定の空気量が確保され、かつ負圧も一
定以下に抑えられれば、暖気導入通路８側に溜った泥や
水がエアクリーナ１を経て吸気マニホールド３へと吸入
される危険性は少なく、機関損傷といった不都合も回避
できる。

次に、他の実施例について第２図に示す。

この例は温調バルブ９のダイヤフラム装置１０に作用す
る吸入負圧に対抗的に気化器２の上流通路に生じた負圧
を作用させるもので、ダイヤフラム１２を挟んで負圧室
１３に対向して作動室３０を形成し、この作動室３０を
通口３１を介して温調バルブ９の下流側通路（温調バル
ブ９が外気導入ダクト７を閉じたときにその下流側）と
連通させ、暖気導入通路８からの吸気を気化器２側に供
給している場合に、上記のように目詰まりが生じたとき
、これに応じて上昇した通路内質圧を作動室３０に作用
させ、負圧室１３の吸入負圧との差圧を減少してバネ３
２０弾性力で、バルブ本体１１を鎖線の状態から実線の
状態へと戻して冷気を吸入させる。

つまり、温調バルブ９に前記制御弁２００機能を併有さ
せることで、暖気導入通路８が閉塞したときには外気導
入ダクト７から冷気を吸入して所定の空気量を確保する
のである。

なお、通常状態では温調バルブ９の後流圧力は、はぼ大
気圧に等しいため、作動室３０の圧力も大気圧となり、
ダイヤフラム装置１０は吸入負圧にのみ応動し温調バル
ブ９０機能は維持される。

本実施例では気化器付機関を例にして説明したが、燃料
供給装置として電子制御燃料噴射装置を備える機関にも
当然適用できる。

また、制御弁２０の容量、取付位置は機関の排気量、型
式などにもとづいて適切に設計すればよく、また吸気加
熱室１７は泥、水が入りにくく、しかもカバー１６を分
割形として目詰まりに対してその除去を簡単に行えるよ
うにすると一層有利である。

以上のように本発明によれば、排気系の比較的後流の、
しかも路面に近いところに吸気加熱室を設けたことに伴
う泥、水などの機関燃焼への吸込みを機関運転を確保し
つつ防止でき、しかも、暖気導入通路が塞がれたときの
み外気を導入するので、通常時の暖気吸入に対しては全
く影響を与えない。

また、暖気導入通路の目詰まりが解消して通路内圧力が
定常状態に戻ったときは、自動的に圧力制御弁による外
気導入が解除されて通常の吸気温度制御が開始される。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の実施例の断面図、第２図は第２の実施例
の要部の断面図である。 １・・・・・・エアクリーナ、２・・・・・・気化器、
３・・・・・・吸気マニホールド、６・・・・・・排気
管、Ｉ・・・・・・外気導入ダクト、８・・・・・・暖
気導入通路、９・・・・・・温調バルブ、１０・・・・
・・ダイヤフラム装置、１２・・・・・・ダイヤフラム
、１３・・・・・・負圧室、１４・・・・・・負圧通路
、１５・・・・・・感温バルブ、１６・・・・・・カバ
ー、１７・・・・・・吸気加熱室、１８・・・・・・空
気取入口、２０・・・・・・制御弁、２１・・・・・・
弁体、２２・・・・・・弁口、３０・・・・・・作動室
、３１・・・・・・通口、３２・・・・・・バネ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 燃料供給装置の上流で暖気と冷気を弁により切換え
   導入するようにした内燃機関において、前記弁を介して
   暖気を吸入中に、燃料供給装置上流で前記弁下流の吸気
   路における負圧が増加したときに冷気を吸気路に吸入す
   る手段を設けた内燃機関の吸気路装置。