JPH0633754B2 - エンジンの暖気装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はエンジンの暖気装置に関し、更に詳しくは、エ
ンジンの吸気通路に設置される燃焼器を、エンジンの運
転状況（回転変動）にかかわりなく安定して燃焼させる
ことができるエンジンの暖気装置に関する。

〔従来の技術〕

近年、エンジンの吸気通路中にバーナ等の燃焼器を設置
してエンジン始動時の吸気温度を高め、エンジンの始動
性，暖機性を向上させると共に、前記燃焼器の下流側に
熱交換器を設け、この熱交換器を車両の暖房装置に接続
してエンジン始動直後の暖房装置の能力を向上させよう
とする試みがある（実願昭58-165310 号公報）。

ところが、このような従来のエンジンの吸気管に直接バ
ーナを設置する方式の燃焼器は、この燃焼器への空気導
入方法が難しく、適正空気の導入によらなければバーナ
が吹き消え、すすの発生が多いと共に、供給燃料の蒸発
時間が長いために燃料の液体燃焼が発生し、不安定ガス
の発生が多いという不具合がある。

そこで、燃料を多孔質材、例えばグラスウール等の蒸発
装置により気化させて供給する灯心式の燃焼器がある
が、この方式では火炎の安定性は良いが、燃焼のＯＮ、
ＯＦＦが速やかにできないという欠点がある。従って、
これをエンジンの吸気通路に取り付けた場合は、エンジ
ンの負荷を上昇させた時等にエンジン本体からの黒煙が
多発するので、この方式はエンジンの吸気通路内には設
置できない。

別の従来例として特公昭58−2330号公報のような燃焼装
置が提案されているが、この燃焼装置は家庭用や工業用
に使用される据置型のものであって、小型化が困難であ
るため、エンジンの暖気装置のように輸送機械に使用さ
れるものではない。

また、この燃焼装置によると、予め気化された燃料を燃
焼空間まで送り込む間に、燃焼投入管を通過している気
化燃料の温度が低下して、この燃料が燃料分配室に到達
した時には、その一部が再び液化して、噴出口から燃料
空間に噴出される燃料の粒子が大きくなり、完全燃焼を
得難いという問題がある。

更に、この燃焼装置によると、燃焼空間に発生するスワ
ールによって、噴出口から噴出された燃料が燃焼空間の
中央部に収束して、火炎がこの中央部に集中し、燃焼空
間の周縁部に残留する空気との混合が充分に行われない
ため、未燃焼成分を含んだ燃焼ガスが、出口から流出し
てしまうという問題がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、前記従来のエンジンの暖気装置の有す
る不具合を解消し、エンジンの吸気通路内に設ける燃焼
器に安定した燃焼をさせることができる優れたエンジン
の暖気装置を提供することである。

〔発明の構成〕

前記目的を達成する本発明のエンジンの暖気装置は、エ
ンジンの吸気通路の一部を拡開してその中に中空の燃焼
器を設け、この燃焼器を、燃料の気化を促進する多孔質
の仕切壁によって前室及び後室に区画し、この前室に予
め気化された燃料を供給する気化蒸気供給管を接続し、
前記後室内に点火栓を突設すると共に、この後室を構成
する燃焼器の側壁にこの後室内にスワールを発生させる
ように複数の吸気流入口を開口し、前記後室の周方向断
面積よりも小さい開口面積を有し、且つこの後室の中心
に対して偏心して設けられる流出口をこの後室に形成し
たことを特徴とするものである。

〔実施例〕

以下添付図面を用いて本発明の実施例を説明する。

第１図は本発明のエンジンの暖気装置の構成を示すもの
であり、Ｅはエンジン、Ｍは吸気マニホルド、Ｋは吸気
管をそれぞれ示している。

本発明では前記吸気管Ｋの所定箇所が拡開されており、
その拡開部20に燃焼器１が内蔵されている。更に詳しく
は、前記拡開部20は吸気管Ｋの前方側が大径、後方側が
小径の二段に拡開されていて、小径の拡開部21に前記燃
焼器１が嵌合されて取り付けられており、大径の拡開部
22からはステー23およびホルダ24でこの燃焼器は前記大
径の拡開部22の中央部に位置するように支持されてい
る。

前記燃焼器１はセラミックス等の耐熱材で構成されてお
り、その内部は中空になっていて、この内部は、ハニカ
ム構造の気化促進材、例えばセラミックス等の耐熱材で
構成された隔壁５によって前後の２室に区画されてい
る。

前記隔壁５によって区画された後室３は燃焼室であり、
第２図に示すように燃焼器本体２の側面に所定間隔で複
数個の吸気流入口６が設けられている。この吸気流入口
６は、燃焼器本体２の中心軸に対してある傾き角αが付
けられており、吸気流入口６から後室３内に流入した吸
気がこの中でスワールを起こすようになっている。ま
た、前記吸気流入口６が設けられている本体２の同じ円
周上には着火用のグロープラグ８が、前記拡開部20、燃
焼器本体２を貫通して設けられており、その先端部加熱
部8aが燃焼器１の中心部近傍に位置するようになってい
る。更に、後室３の後面には前記吸気管Ｋに連通する流
出口７が設けられている。この流出口７は、その中心線
Ｒが後室３の中心軸Ｔに対して、ある程度偏心した位置
に開口するように配されており、後室３内の燃料混合気
が、スワールによって後室３の中央部に収束して、この
中央部に火炎流が集中することを防止している。そし
て、後室３の流出口７付近において、火炎流を後室３の
周縁部に拡散して、この周縁部に残留している空気によ
って未燃焼の燃料混合気を燃焼するようにしている。

更に、この流出口７は、後室３内の燃料混合気が完全燃
焼する前に、下流側の吸気管Ｋに流出しないように、そ
の開口面積を、後室３の周方向断面積よりも小さく形成
しており、前記燃料混合気が着火して形成された火炎流
が、ある程度後室３内に滞留して、燃料混合気を完全に
燃焼させるようにしている。

また、前記隔壁５によって区画された前室４は燃料の気
化室であり、前記吸気通路Ｋの下流側から拡開部20、燃
焼器本体２を貫通し、後室３内を通過して更に隔壁５を
貫通し、前室４に至る燃料の気化蒸気供給管９の先端部
9aが位置しておりこの先端部9aに設けられた燃料噴出口
9bから燃料が前室４内に供給されるようになっている。
前記燃料噴出口9bは単数ではなく、複数個設けても良い
ものである。更に、前記気化蒸気供給管９の拡開部20の
外部には、その燃料通路9c内に気化熱供給装置10が、気
化蒸気供給管９の後端部9dから挿入されて設けられてお
り、同じく拡開部20の外部であって、前記気化熱供給装
置10の先端部近傍の気化蒸気供給管９には、燃料導入管
11が接続している。

以上のように構成された本発明のエンジンの暖気装置で
は、吸気管Ｋを流れてきた吸気Ａは拡開部20部にて燃焼
器１の周囲に分散させられ、燃焼器本体２に設けられた
吸気流入口６から後室３内にスワールを起こしながら流
入し、流出口７から吸気管Ｋに流出してエンジンＥに供
給される。

従って、エンジンＥに付設された燃料ポンプ12からの燃
料を、エンジン始動時に燃料供給管11を介して気化蒸気
供給管９の燃料通路9cに供給すれば、この燃料は、気化
熱供給装置10によって加熱されて気化して燃料蒸気とな
る。この燃料蒸気は燃料通路9cを通り、気化蒸気供給管
９の先端部9aに設けられている燃料噴出口9bから気化室
である前室４に導入される。なおこの時、燃料噴出口9b
は単一の噴出口であるより複数の噴出口である方が前室
４内に均一に拡散される。このようにして、前室４に導
入された燃料蒸気は、前室４内に充満し、多孔質の隔壁
５を通って後室３から流入した少量の空気と混合して燃
料混合気となり、隔壁５の壁面の全面から後室３に透過
する。

また、後室３内に導入された燃料混合気が燃焼すると、
燃焼輻射熱が発生し、この燃焼輻射熱によって多孔質の
隔壁５が熱せられ、その結果、前室４内の燃料蒸気の粒
子を更に微細にするように気化が促進される。

後室３には前述のように着火用のグロープラグ８があ
り、更に前述のようにこの後室３内にはグロープラグ８
の先端側に向かう吸気流入口６からのスワールがあるの
で、エンジンの暖機時にこのグロープラグ８に通電して
おけば、前記燃料混合気はこのスワールに運ばれ、赤熱
体となったグロープラグ８の先端部8aに接触し、直ちに
燃焼する。この時、燃料混合気はスワールにより燃料の
多少にかかわらず良く燃焼する。

また、後室３の流出口７は前述のように、その中心線Ｒ
が後室３の中心軸Ｔに対して、ある程度偏心した位置に
開口するように配されており、更にその開口面積を、後
室３の周方向断面積よりも小さく形成しているため、そ
れらの相乗効果によって、常に安定して燃料混合気を完
全燃焼させることができる。

このようにして後室３内に燃焼が発生すると、後室３内
に露出している前記気化蒸気供給管９が後室３内の燃焼
輻射熱により暖められ、その内部の燃料の気化がいっそ
う促進される。

前述の燃焼器１内における燃料の燃焼は、燃料導入管11
への燃料の供給を開始すれば直ぐに起こり、燃料導入管
11への燃料の供給を停止すれば、直ちに停止することが
できる。

以上のように本発明のエンジンの暖気装置では、その燃
焼器１に要求される特性、即ち、 エンジンの負荷に応じて燃焼のＯＮ、ＯＦＦが反復さ
れるため、燃料の遮断と燃焼がす早く対応すること、 空気流の増減に影響を受けずに火炎が安定して燃焼す
ること、 効率良く燃焼させるために燃料と空気との混合が充分
に行われること、 を全て満たしているということができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明のエンジンの暖気装置は、エ
ンジンの吸気通路の一部を拡開してその中に中空の燃焼
器を設け、この燃焼器を、燃料の気化を促進する多孔質
の仕切壁によって前室及び後室に区画し、この前室に予
め気化された燃料を供給する気化蒸気供給管を接続し、
前記後室内に点火栓を突設すると共に、この後室を構成
する燃焼器の側壁にこの後室内にスワールを発生させる
ように複数の吸気流入口を開口し、前記後室の周方向断
面積よりも小さい開口面積を有し、且つこの後室の中心
に対して偏心して設けられる流出口をこの後室に形成し
たので、以下の効果を奏することができる。

気化蒸気供給管から前室に送り込まれた燃料は、多孔質
の仕切壁の熱によって気化が促進され、この多孔質の仕
切壁を透過してその全面から後室に導入される。そし
て、吸気流入口から後室に流入した吸気はスワールを発
生させて、前記後室に導入された気化燃料の燃焼を促進
する。

また、燃焼器の後室の流出口が、この後室の中心に対し
てある程度偏心した位置に開口するように設けられてお
り、更にその開口面積を、後室の周方向断面積よりも小
さく形成しているため、それらの相乗効果によって、常
に安定して燃料混合気を完全燃焼させることができる。

更に、このような安定した燃焼状態を保持した上で、燃
焼の開始、停止をエンジンの負荷に応じてす早く行うこ
とができ、また空気と燃料との混合が充分に行われて空
気流の増減に影響を受けずに火炎が安定して燃焼するの
で、エンジンの暖機運転時にすすの発生や不安定ガスの
発生が抑えられるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のエンジンの暖気装置の構成を示す燃焼
器の断面図を含む概略図、第２図は第１図のII−II栓に
おける断面図である。 １……燃焼器、３……後室、４……前室、５……隔壁、
６……吸気流入口、７……流出口、８……グロープラ
グ、９……気化蒸気供給管、10……気化熱供給装置、11
……燃料導入管、13……吸気流入口、20……拡開部、Ｅ
……エンジン、Ｋ……吸気管、Ｍ……吸気マニホルド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンの吸気通路の一部を拡開してその
   中に中空の燃焼器を設け、この燃焼器を、燃料の気化を
   促進する多孔質の仕切壁によって前室及び後室に区画
   し、この前室に予め気化された燃料を供給する気化蒸気
   供給管を接続し、前記後室内に点火栓を突設すると共
   に、この後室を構成する燃焼器の側壁にこの後室内にス
   ワールを発生させるように複数の吸気流入口を開口し、
   前記後室の周方向断面積よりも小さい開口面積を有し、
   且つこの後室の中心に対して偏心して設けられる流出口
   をこの後室に形成したことを特徴とするエンジンの暖気
   装置。