JPS5915663A - エンジン吸気系の加熱制御装置 - 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】 この発明は水冷式内・燃エンジンの吸気系の加熱：１ｉ
ｌｌ　ｆｉ１１装置に関する。。

水冷式の内燃エンジン、特に、自動車に塔載されるエン
ジンでは、吸気系の内、キャブレタより吸気マニホルド
に続く部分を適温にイ東温させる目的７１）＝らヒート
ライザが装備さｈる。このヒートライザにはエンジンか
らの冷却水が通さｈており、この冷却水を用い、エンジ
ンの放熱を吸気系に伝達している。これにより、エンジ
ン始動＋Ｌｉ　ｒ＋や寒冷時に走行した際の混合気の燃
料霧化を促進させ、ドライバビリティを向上させている
。ところで、エンジンはその駆動が続き、冷却水温度が
高＜４゜ると、潤滑油の粘度が下り、エンジン各部の摩
擦損失が低くなり、燃費が良くなる。しかし、−，１」
エンジンを停止させると、ヒートライザはその温度を一
旦降下させて再度上昇（以後途中過荷温と記す）させ、
その後、徐々に常温に戻るといつ１！１質を持つ。これ
はエンジン停止後に熱容量の小さいヒートライザ側１が
一旦冷却し、その後に熱簀甲の大きいエンジンの水ジヤ
ケツト側の高温水がヒートライザ側に対流してくること
に」：り生じる。

この場合、冷却水の途中過列温によりキャブｌ／り内の
燃料湯度が過昇し、ベーパロック等を生じ、これによる
エンジン再始動性が悪化する。これを防ぐ一手段を本出
願人は実願昭５４２２９４９号に開示した。これは水ジ
ャケットとヒートライザとを結ぶ冷却水の循環路に水ポ
ンプによる水圧によってのみ開成する開閉弁を配備する
というものである。しかし、このような循環路中の開閉
弁が一旦故障すると、流路の上流部の水圧が上昇し、流
路中のパイプ等に邊７度の水圧が加わり、これらの耐久
性を低下させ、水漏れ等の原因ともなる。

この発明は冷却水の加熱循環路の耐久性が向上するエン
ジン吸気系の加熱制御装置を提供することを目ｎ勺とす
る。

この発明によるエンジン吸気系の加熱制御装置は、水冷
式内燃エンジンの吸気系に、このエンジンの冷却水が流
動する加熱循環路と対接する加熱部を形成し、上記加熱
循環路内に、上記加熱部と対向する加熱流路部を形成す
ると共に、この加熱流路部が断続される弁を取付け、上
記加熱部を用い、」二相吸気系内の流動体を冷却水の木
部に応じて加熱するものであり、上記加熱循環路に加熱
流路部への流入を阻ＩＪ二された冷却水を流す短絡流路
を形成した構成である。

このようなエンジン吸気系の加熱制御装置によれば、加
熱流路部に流入している冷却水が弁の閉成により流動を
規制されると、その流入を阻止された冷却水が短絡流路
に流入することになる。このため、弁作動により、加熱
循環路内の加熱流路部の上流側の水圧が多少増大すると
その冷却水は短絡流路側に回避して流れ、加熱循環路内
の一部の水圧が過度に大きくなるということを防止でき
る。このため、加熱循環路を形成するパイプ等の耐久性
を確保でき、水漏れやパイプの破損を防止できる。

μ下、この発明を添付図面と共に説明する。

第１図には、この発明の一実施例としてのエンジン吸気
系の加熱制御装置（以後単に加熱制徊１装置と記す）１
を備えたガソリンエンジン（以後−ｒ１′Ｉにエンジン
と記す）２を示した。エンジン２は、エンジンブロック
の水ジャケット（第２図参照）３の冷却水をラジエタ４
に導ひき大気放熱させるという水冷式冷却装置を備える
。このエンジンの上部には水ジャケット３と連通ずる開
（］５が形成され、この間口５の一部はザーモスタット
６を介し、ラジェータ４に連通し、このランエータの下
端は水ポンプ７の吸入ロア０１に連通する。この水ポン
プはその吐出ロア０２を水ジャケット３の前部に連通さ
せる。このようなう／エータ４を通る冷却循環路Ｐは十
分な流量を確保するような流路断面を有する。−万、水
ジャケット３および開口５を通る冷却水の他の一部は比
較的流路断面の小さい加熱循環路Ｒにも分流している。

この加熱循環路Ｒは、開口５と連通ずる分流管８．流入
パイプ９、オートチョーク１０．キヤブレタ１１より吸
気マニホルド１２下仰１にわたる加熱部（第２図参照）
１３の形成されたヒートライザ１４．流出パイプ１５゜
下う／エフホース１６．水ポンプ７とをこの順に接続し
て水ノヤケット３ｖｃ連曲している。なお、ヒートライ
ザ１４内には加熱部に沿った加熱流路部Ｒ１が形成され
る。更に、分流管８にはバイパスパイプ１７が接続され
、その他端は流出パイプ１５に接続される。このバイパ
スバイブエ７の流路断面は流入パイプ９　Ｉｌｌと比べ
十分小さいため、ここを流動する冷却水には流動抵抗が
比較的多く加わる。

このように、バイパスバイブ１７は加熱流路部Ｒ１を回
避して冷却水を流す短絡流路部Ｑを形成する。

なお、水ジャケット３の開口５にはヒータ１８に冷却水
を供給する流入ヒータホース１９が接ｈ１；さｈ、この
ヒータの流出ヒータホース２０は放熱を済ませた冷却水
を加熱循環路Ｒ側の流出パイプ１５ニ合流させる。第１
図中の符号Ｔは水温計を示しており、常時バイパス流路
Ｂに取付けられている。

第２図に示すように、オートチョーク１０は加熱循環路
Ｒの一部として形成される内室１０１を有し、この同室
に加熱時に突出する突部１０２を形成されたワックスペ
レヅ７　ト１０３を収容する。突部１０２はチョーク弁
２１に図示しないリンクを介し連結され、冷却水の温度
に応じて伸縮するワックスペレット１０３の作動を伝達
する。オートチョーク］、Ｏｉｊ連結バイブ２２を介し
、キヤブレタ１１の冷却水の流入口１１１に接続される
。流入口１１１はヒートライザ１４内の加熱流路部Ｒ１
と連通ずる。この加熱流路部Ｒ１は、ヒートライザ１４
を形成する流路７１白壁としての加航部１３に沿って冷
却水を流すため、この加熱部１３に伝わる冷却水の熱は
ギャグレタ１１や吸気マニホルド１２を加熱する。第：
３図に示すように、ヒートライザ１４内の加熱流路部Ｒ
１の下流（ｉｌｌハ開閉弁としてのバイパスウォータコ
ントロールバルブ（以後単に感温弁と記す）２３を介し
流出パイプ１５ｖｃ接続する。感温弁２３は筒枠２３１
と、この筒枠に伸縮部２３２を固定したワックスベレッ
ト２３３ト、このワックスベレットの先端より延出する
ガイド棒２３４と、このガイド棒に摺動可能に外嵌され
、かつ、ガイド棒２３４の突端のガイド２３５に係止さ
れ得る弁体２３６と、この弁体をガイド２３５側に弾性
力で押圧するばね２３７とで形成される。筒枠２３１の
ヒートライザ１４９＋１の壁部は穴２３８が形成さｆし
ここを冷却水が流動する。更に、筒枠２３１の流ＩＢパ
イプ１５側はガイド２３５を摺動自在にｒｙ：３ＩＦ！
、する小径室２３９が形成され９の小径室と大径室２４
０との間の段￥１ｌＳ２４１が弁座として働く。なお段
部２４１には常時リーク溝２４２が形成されており、こ
れにより、弁体２３６が段部２４１に密接しても冷却水
が完全にストップすることを防ぎ、感１′晶井２３のハ
ンチングを防止している。この場合、常１］；ｌＩ、　
ＩＪ−り溝２４２を弁体２３６に形成しても同様の効果
がある。

第３図中の符号２５はバイパス穴を示しており、これは
ヒートライザ１４日の支切り通路壁に沿った加熱流路部
Ｒ１のバイパス路を形成する。この・くイパス穴２５に
より、加熱流路部Ｒ１を経てくる冷却水よりもバイパス
穴２５を曲ってくる冷却水が、先に、感温弁２３に、流
入することになり、水温の変化をｈ】めにワックスベレ
ット２３３が検出でき、その作動の立上りが早くなる利
点がある。しかも、開弁作動初期における高温の冷却水
をすみやかに感温１［２３側に伝えることができるとい
う利点がある。

第１図に示した加熱制御装置１の作動を説明する。ｉｆ
、エンジン２が低温時始動する際、オートチワーク１０
はチョーク弁２１（第２図参照）を閉位置に保持し、サ
ーモスタット６は閉じ、冷却循環路Ｐは閉鎖される。−
万、加熱循環路ＲｋＪ感温弁２３が開成されている／こ
め開放状態にある３、この時、冷却水の大部分は比較的
流動抵抗の少ない加熱流路部ＲＩＶＣ流入し、短絡流路
部Ｑには少量のみ流入している。この後、エンジンの暖
機運転とり！Ｇに、冷却水温度が上昇し、加熱循環路Ｒ
側には徐々に高温化した冷却水が流入する。特に、加熱
部１３を冷却水が加熱し、吸気系側、即ち、キヤブレタ
１１や吸気マニホルド１２内の燃料の霧化を促進させる
ことができる。これと同時に、オートチョーク１０のワ
ックスベレット１０３も冷却水によシ加熱され、徐々に
チョーク弁２１を開位置１ｉｌｌ　Ｋ移動させる。

やがて暖機が完了するとサーモスタット６が開き、冷却
循環路Ｐが開放され、この時オートチョーク１０はチョ
ーク弁２１を開位置に保持する。これにより冷却水の水
温はランエフ４に放熱されつつ循環する。この場合、外
気温が比較的高かったり、エンジンが高負荷運転を続け
ていると、冷却水温Ｃまランエフ４の放熱作用では平衡
を保てなくなり」ニゲ７する。この高温化した冷却水は
加熱循環路Ｉｔにも流れるが、これは感温弁２３を閉成
作動させ、加熱循環路Ｒはほとんど閉鎖され、極くわず
かに常時ＩＪ−り溝２４２を冷却水が流動するのみとな
る。この場合、加熱循環路ＲＫ流入していた冷却水の多
くは短絡流路部Ｑに回避して流入することになる。この
ように、冷却水が高温化すると加熱循環路Ｒが閉鎖され
、加熱部１３を加熱する冷却水は加熱流路部Ｒ１を流動
せず、過度な加熱部１３の加熱は押えられる。このよう
に感温弁２３が閉成したり、故障によシ流路を閉鎖した
場合、加熱流路部ＲＩＫ流入を阻止された冷却水は短絡
流路部Ｑに回避して流れるだめ、感温弁２３よシ上流側
の流路の水圧が過度に上昇するのを防止できる。このた
め、感温弁２３の上流側の水漏れ、破損等を防止でき、
これら流路上のパイプ類の耐久性を向上させることがで
きる。

この後、加熱部１３が燃料の気化熱吸収により低温化し
たり、低負荷運転が続いたり、夕Ｉ気温の低下等によシ
冷却水温が下がると、再び感温弁２１１、開成し、加熱
循環路Ｒは開放される。この時、加熱流路部Ｒ１の流動
抵抗が低下し、ここに冷却水の多くは７１度流入し、少
量の冷却水のみが短絡流路部Ｑに流入する状態に戻る。

第４図、第６図、第７図、第８図、第９図にはこの発１
１１１ｉの他の実施例としての加熱制御装置をそれぞｎ
示しだ。これら加熱制御装置は第１図の加熱制御装置１
と同一部材を含むため、以下の説明ではロ一部材には同
一符号を付し、その重複説明を略す。

第４図に示した加熱制御装置２６は第１図の加熱制御装
置ａ１と同一の加熱循環路Ｒを有し、感温弁２３に代え
て設定水圧で開成するウォータカットバルブ２７を取付
けている。第５図に示すように、このウォータカットバ
ルブ２７は筒枠体２７１の上流対向壁２７２に開口２７
３を形成し、この開口にスプリング２７４の弾性力を受
けて押圧される弁体２７５とで形成される。このウォー
タカットバルブプ２７の弁体２７５は常時閉弁方向ａの
弾性力を受け、これより大きな上流（ｉｌｌの水圧に応
じた開弁方向−ａの開弁力を受けた際に開成状態を保ち
、加熱流路部Ｉ員の冷却水を流出パイプ１５に流入させ
る。この加熱制御装置２６つ場合、エンジン２の駆動時
には加熱流路部Ｒ１の水圧によりウオータカ、　ｌ−バ
ルブ２７が開成状態となり、冷却水が主に加熱流路部Ｒ
１に多く流入し、短絡流路部Ｑにはわずかの冷却水が流
れる。一方、エンジン２の停止時にはウォータカットバ
ルブ２７は閉成状態となり、エンジン内の水ンヤケット
３からの高温の冷却水がヒートライザ１４１１１Ｈに対
流するのを防ぐ。このようなウォータカットバルブ２７
が故障し、流路を閉釦し／（−場合、加熱流路部Ｒ１に
流入を阻止されプこ冷却水はその水田を多少上昇させ短
絡流路部Ｑに流入する。

このため、たとえウォータカットバルブ２７が故障して
も加熱流路部Ｒ１およびその上流部分の水圧が過度に上
昇せず、これら部分の水漏れや破損を防止でき、その耐
久性を向上できる。

第６図には加熱流路部Ｒ１を迂回するバイパス路をバイ
パス管２８で形成した加熱制御装置２９を示しだ。この
加熱循環路Ｒは感温弁２３が閉成した際、オートチョー
クの同室１０１に滞留し易い蒸気をバイパス管２８へ押
し流すことができ１，１−１−チョークのＡＱ動作を防
止できる。この場合も、加熱流路部１モ１およびバイパ
ス管２８の雨水圧変動に応じ短絡流路部ＱＫ冷却水が増
減して流入でき、加熱流路部Ｒ１の上流側の耐久性を向
」二できる。更に、第６図に一点鎖線で示すごとく流出
パイプ１５に第５１ン：ｌにへ分明したウォータカット
パルノヲ取ｆ：Ｊケ、感温弁２３とウォータカン！・バ
ルブ２７の両開閉作動を行なわぜた場合、あるいは、感
温ブ「２３と、第６１ズｌ［一点鎖線で示すバイパス管
２８に取（＝Ｊけた同様の感温弁２３の両開閉作動を行
なわせ／（場合、あるいは、第６図に一点鎖線で示すバ
イパス管２８」二の感温弁２３に代え図示しないウォー
タカットバルブを取利け、感温弁２３とバイパス管２Ｂ
上のウォータカットバルブの両開閉作動を行なわ．Ｉ！
−／こ場合のそれぞれにおいて、加熱流路部Ｒ１および
その上流１Ｆ１１ｊの耐久性を向上できる。

第７１″Ａには加熱流路部Ｒ１の上流であるキャブレタ
の流入口１１１　Ｋ感温弁２３を取ト１け、特にヒート
ライザ流入水温を精度よく調整する加熱制御装置３０を
示した。この場合も、第１図に示した加熱制御装置１と
ほぼ同様の作動が行なわれ、短絡流路部Ｑも同様の作用
効果を示す。なお、第７図に一点鎖線で示すように、流
入バイブ９を分流管８より外し、流出ヒータホース２０
に合流状に連結し、流出パイプＪ５を分流管８に連結し
、加熱流路部Ｒ１の冷却水を逆流させてもよい。Ｃの場
、合も短絡流路部Ｑの作動で、流出パイプＪ５（ここで
ｄ流入パイプとして作用する〕側の水漏れ等が防止さノ
ｔ。

耐久性も向上する。

第８図に示した加熱制御装置３１は、分流管８より流入
バイブ９に流入する冷却水の一部を流出パイプ１５に庵
分流させ、たつ、ヒートライザ１４とオートチョーク１
０を結ぶ連結パイプ２２に，新フコに、第２流出バイブ
３２を接続し、その下流１１１１を流出ヒータホース２
０に合流状に連結する。更に、第２流出パイプ３２に感
温弁２３を取付けている。この場合も、短絡流路部Ｑの
働きで感温弁２３より」二流側の水漏れ等を防止でき、
その耐久性が向上する。

第９図に示した加熱制御装置３３はヒートライリ゛１４
の流出口に第１０図に示すような感温弁３４を取（−、
ｌけ、加熱流路部Ｒ１自体を２つに分けている。感冒ブ
「３４は第３図で説明した感温弁２３と同一部月を多く
含むため、同一部材には同一符号を付し、・その説明を
略す。感温弁３４はワックスベレット２３３をヒートラ
イザ１４の内側に位置させ、小径室２３９の先端を第２
大径室３４１に連通運可能であり、小径室２３９の中火
に流出パイプ１５が連結される。

第２大径室３４１は第２流路管３４２と共に加熱流路部
Ｒ，１の分流路を形成する。この感温弁３４は特に長い
ガイド棒２３４．これに外嵌するばね２３７．このばね
で押圧される弁体２３６　　ガイド棒２３４の先端に押
圧され得る第２大径室３４１内の第２弁体３４３゜この
第２弁体を弁座３４５に押圧するばね３４４とをイτ１
設されている。ガイド棒２３４はホームポジションＩＩ
において弁体２３６を段部２４１より離脱させる。

ぞして設定温度範囲（ここでは７０℃〜１００℃の間）
では２分割さり、ている加熱流路部Ｒ１を共に閉鎖させ
る。そして、図示しない排ガス還元装置の排ガス通路か
らの加熱を受けた場合等にヒートライザ１４周辺が高温
化し、冷却水が１００’Ｃμ上となると、第２弁体３４
３′がガイド棒２３４で押し開力・旧−１冷却水が第２
大径部３４１を通り流出パイプ１５に流入する。この場
合も、設定温度範囲で加熱流路部Ｒ１が閉鎖されると、
ここへの流入を阻止された冷却水は短絡流路部Ｑに流入
し、加熱流路部Ｒ１の上流側の水漏れ、破損を防止でき
、これらの耐久性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第４図、第６図、第７図、第８図、第９図はこ
の発明の各々異なる実施例としての加熱制御装置の概略
図、第２図は第１図の加熱制御装置の要部拡大断面図、
第３図は第１図の加熱制御装置に用いる感温弁の断面図
、第５図は第４図の加熱制御装置に用いるウォータカッ
トバルブの断面図、第１０図は第９図中の感温弁の拡大
断面図をそれぞれ示している。 ］、、　　２６．　２９．　３０．　３３・・・加熱制
御装置、２・・・エンジン、１１・・・キャブレタ、１
２・・・吸気マニホルド、１３・・・加熱部、１４・・
・ヒートライザ、２３．３４・・・感温弁、２７・・ウ
ォータカットバルブ、Ｑ　・短絡流路部、Ｉｔ・・・加
熱循環路、Ｒ１・・・加熱流路部。 （イ）υ圀 プユ−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 水冷式１７」燃エンジンの吸気系に、このエンジンの冷
   却水が流動する加熱循環路と対接する加熱部を形成し７
   ．上記加熱循環路内に、上記加熱部と対向する加熱流路
   部を形成すると共に、この加熱流路部が断続される弁を
   取付け、上記加熱部を用い、上ハ１シ吸気系内の流動体
   を冷却水の水温に応じて加熱するエンジン吸気系の加熱
   部［１装置において、上記加熱循環路に加熱流路部への
   流入を阻止され／こ冷却水を流す短絡流路部を形成した
   ことを特徴とするエンジン吸気系の加熱制御装置。