JPS5918134Y2 - 内燃機関の吸気加熱装置 - Google Patents
内燃機関の吸気加熱装置Info
- Publication number
- JPS5918134Y2 JPS5918134Y2 JP1979149473U JP14947379U JPS5918134Y2 JP S5918134 Y2 JPS5918134 Y2 JP S5918134Y2 JP 1979149473 U JP1979149473 U JP 1979149473U JP 14947379 U JP14947379 U JP 14947379U JP S5918134 Y2 JPS5918134 Y2 JP S5918134Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inner cylinder
- cylinder
- ptc
- ptc element
- air horn
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M31/00—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture
- F02M31/02—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating
- F02M31/12—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating electrically
- F02M31/135—Fuel-air mixture
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は内燃機関の吸気加熱装置に関する。
機関温度が低い機関暖機完了前には気化器から供給され
た燃料の気化が十分でなく、斯くして多量の燃料が液状
のまま機関シリンダ内に供給されるために暖機完了後に
比べて燃焼が悪く、その結果安定した機関の運転を確保
できないという問題がある。
た燃料の気化が十分でなく、斯くして多量の燃料が液状
のまま機関シリンダ内に供給されるために暖機完了後に
比べて燃焼が悪く、その結果安定した機関の運転を確保
できないという問題がある。
従って通常暖機運転時には暖機完了後におけるよりも濃
い混合気を機関シリンダ内に供給して安定した機関の運
転を確保するようにしている。
い混合気を機関シリンダ内に供給して安定した機関の運
転を確保するようにしている。
しかしながらこのように濃い混合気を機関シ)ンダ内に
供給した場合には排気ガス中の有害成分である未燃炭化
水素HC並びに一酸化炭素COが増大するばかりでなく
燃料消費率が悪化するという問題を生ずる。
供給した場合には排気ガス中の有害成分である未燃炭化
水素HC並びに一酸化炭素COが増大するばかりでなく
燃料消費率が悪化するという問題を生ずる。
従って機関暖機運転時において気化器から供給される液
状燃料を十分に気化することができれば機関シリンダ内
に供給される混合気を薄くしても安定した機関の運転が
確保でき、しかもこのような薄い混合気を使用できるこ
とにより排気ガス中の有害成分を低減できると共に燃料
消費率を向上させることができる。
状燃料を十分に気化することができれば機関シリンダ内
に供給される混合気を薄くしても安定した機関の運転が
確保でき、しかもこのような薄い混合気を使用できるこ
とにより排気ガス中の有害成分を低減できると共に燃料
消費率を向上させることができる。
機関暖機運転時において液状燃料の気化を促進するため
に従来より吸気マニホルドライザ一部に排気ガスを導い
て排気ガスにより吸気マニホルドライザ一部を加熱する
ようにした吸気加熱装置が知られているがこのような排
気ガス熱を利用した吸気加熱装置は熱効率が低いばかり
でなく機開始動後暫らくしないと排気ガス温か上昇しな
いために横開始動後即座に液状燃料の気化を促進させる
のは困難である。
に従来より吸気マニホルドライザ一部に排気ガスを導い
て排気ガスにより吸気マニホルドライザ一部を加熱する
ようにした吸気加熱装置が知られているがこのような排
気ガス熱を利用した吸気加熱装置は熱効率が低いばかり
でなく機開始動後暫らくしないと排気ガス温か上昇しな
いために横開始動後即座に液状燃料の気化を促進させる
のは困難である。
このような問題を解決するためにハニカム構造の正特性
サーミスタ素子(以下、PTC素子と称す)を吸気マニ
ホルドと気化器の接合部に挿入して気化器から供給され
る混合気全体を加熱するようにした吸気加熱装置が提案
されている。
サーミスタ素子(以下、PTC素子と称す)を吸気マニ
ホルドと気化器の接合部に挿入して気化器から供給され
る混合気全体を加熱するようにした吸気加熱装置が提案
されている。
しかしながら気化器から供給された液状燃料の大部分は
気化器エアホーンの内壁面に沿って下降し、従って液状
燃料の気化を促進するにはこの内壁面に沿って下降する
液状燃料を集中的に加熱する必要がある。
気化器エアホーンの内壁面に沿って下降し、従って液状
燃料の気化を促進するにはこの内壁面に沿って下降する
液状燃料を集中的に加熱する必要がある。
しかしながら上述の吸気加熱装置ではPTC素子から発
する熱のうちで液状燃料の加熱に使用される熱の割合は
少なく、かなりの部分の熱が空気を加熱するのに使用さ
れる。
する熱のうちで液状燃料の加熱に使用される熱の割合は
少なく、かなりの部分の熱が空気を加熱するのに使用さ
れる。
従ってこの吸気加熱装置は液状燃料の気化を促進させる
ものとしては満足のいくものではなく、また空気が加熱
されるので充填効率が低下するという問題も有している
。
ものとしては満足のいくものではなく、また空気が加熱
されるので充填効率が低下するという問題も有している
。
本考案は発熱体から発する熱を空気の加熱に用いるので
はなく液状燃料を加熱するのに効果的に使用し、それに
よって液状燃料の気化を十分に促進することのできる吸
気加熱装置を提供することにある。
はなく液状燃料を加熱するのに効果的に使用し、それに
よって液状燃料の気化を十分に促進することのできる吸
気加熱装置を提供することにある。
以下、添附図面を参照して本考案を詳細に説明する。
第1図を参照すると、1は機関本体、2は吸気マニホル
ド、3はマニホルド集合部、4は断熱部材、5はこの断
熱部材4を介して吸気マニホルド2上に固定された気化
器を夫々示す。
ド、3はマニホルド集合部、4は断熱部材、5はこの断
熱部材4を介して吸気マニホルド2上に固定された気化
器を夫々示す。
この気化器5はほぼ垂直に延びる1次側エアホーン6と
1次側スロットル弁7を有すぬ1次側気化器Aと、はぼ
垂直に延びる2次側エアホーン8と2次側スロットル弁
9を有する2次側気化器Bとにより構成される。
1次側スロットル弁7を有すぬ1次側気化器Aと、はぼ
垂直に延びる2次側エアホーン8と2次側スロットル弁
9を有する2次側気化器Bとにより構成される。
第1図並びに第2図に示されるように1次側気化器A下
方の断熱部材4内には中空筒状発熱体容器10が設けら
れ、この発熱体容器10の下端部は吸気マニホルド集合
部3内に突出する。
方の断熱部材4内には中空筒状発熱体容器10が設けら
れ、この発熱体容器10の下端部は吸気マニホルド集合
部3内に突出する。
第2図並びに第3図に示されるように発熱体容器10は
例えばアルミ合金のような熱伝導性のよい導電性材料か
ら形成された断面鋸歯状の薄肉内筒11と円筒状の薄肉
外筒12とを具備し、この内筒11の谷部13が1次側
エアホーン6の内壁面と整列する。
例えばアルミ合金のような熱伝導性のよい導電性材料か
ら形成された断面鋸歯状の薄肉内筒11と円筒状の薄肉
外筒12とを具備し、この内筒11の谷部13が1次側
エアホーン6の内壁面と整列する。
内筒11はその上端部に水平方向外側に延びる上部フラ
ンジ14を有し、一方外筒12はその上端部に水平方向
外側に延びる上部フランジ15を有すると共にその下端
部に水平方向内側に延びる下部フランジ16を有する。
ンジ14を有し、一方外筒12はその上端部に水平方向
外側に延びる上部フランジ15を有すると共にその下端
部に水平方向内側に延びる下部フランジ16を有する。
内筒11の外周面上の各楔形凹所17内には夫々一対の
平板状PTC素子18が配置される。
平板状PTC素子18が配置される。
また、これら対をなすPTC素子18の外周面上にはP
TC素子素子部材19が配置され、このPTC素子素子
部材19と外周12間の空間内には導電性板ばね20が
挿入される。
TC素子素子部材19が配置され、このPTC素子素子
部材19と外周12間の空間内には導電性板ばね20が
挿入される。
従って各PTC素子18はこれら板ばね20のばね力に
よってPTC素子素子部材19を介して内筒11の外周
面上に圧着せしめられる。
よってPTC素子素子部材19を介して内筒11の外周
面上に圧着せしめられる。
従ってPTC素子18の内面は内筒11に電気的に接続
され、一方PTC素子18の外面はPTC素子素子部材
19並びに板ばね20を介して外筒12に電気的に接続
される。
され、一方PTC素子18の外面はPTC素子素子部材
19並びに板ばね20を介して外筒12に電気的に接続
される。
第2図に示されるように内筒11の上部フランジ14と
外筒12の上部フランジ15との間には例えばシリコン
ゴムからなる絶縁体21がPTC素子18の上縁部を覆
うように挿入され、一方内筒11の下端部と外筒12の
下部フランジ16間にも例えばジノコンゴムからなる絶
縁体22がPTC素子18の下縁部を覆うように挿入さ
れる。
外筒12の上部フランジ15との間には例えばシリコン
ゴムからなる絶縁体21がPTC素子18の上縁部を覆
うように挿入され、一方内筒11の下端部と外筒12の
下部フランジ16間にも例えばジノコンゴムからなる絶
縁体22がPTC素子18の下縁部を覆うように挿入さ
れる。
また、第2図に示されるように各絶縁体21.22は夫
々PTC素子押え部材19を保持するための張出し部2
1 a、 22aを有し、これら張出し部21a、22
aによってPTC素子18は所定位置に固定保持される
。
々PTC素子押え部材19を保持するための張出し部2
1 a、 22aを有し、これら張出し部21a、22
aによってPTC素子18は所定位置に固定保持される
。
第2図に示されるように断熱部材4は外筒12の外径に
ほぼ等しい内径を有する孔23を形成しており、この孔
23内に発熱体容器10が挿入される。
ほぼ等しい内径を有する孔23を形成しており、この孔
23内に発熱体容器10が挿入される。
更に、断熱部材4は孔23の上端部に大径部24を有し
、この大径部24内に上部フランジ14.15と絶縁体
21の積層構造体からなる発熱体容器フランジ25か゛
嵌着される。
、この大径部24内に上部フランジ14.15と絶縁体
21の積層構造体からなる発熱体容器フランジ25か゛
嵌着される。
第2図かられかるように発熱体容器フランジ25の高さ
は大径部24の高さよりも高く形成されている。
は大径部24の高さよりも高く形成されている。
従って気化器5が一様厚みのガスケット26を介して断
熱部材4上に締着されたときに内筒11は下方へ向けて
強力に押圧せしめられる。
熱部材4上に締着されたときに内筒11は下方へ向けて
強力に押圧せしめられる。
その形果、絶縁体22は内筒11の下端部と外筒12の
下部フランジ16間の間隙を完全に密封し、斯くして内
筒11の下端部と外筒12の下部フランジ16間を介し
て混合気が内筒11と外筒12間に侵入するのを完全に
阻止することができる。
下部フランジ16間の間隙を完全に密封し、斯くして内
筒11の下端部と外筒12の下部フランジ16間を介し
て混合気が内筒11と外筒12間に侵入するのを完全に
阻止することができる。
第2図に示されるように外筒12は導線27を介して吸
気マニホルド2に接続される。
気マニホルド2に接続される。
方、内筒11に接続された導線28は第1図に示すよう
に温度検出スイッチ2つ、潤滑油圧検出スイッチ30並
びにイグニッションスイッチ31を介して電源32に接
続される。
に温度検出スイッチ2つ、潤滑油圧検出スイッチ30並
びにイグニッションスイッチ31を介して電源32に接
続される。
温度検出スイッチ29は機関冷却水温が例えば60°C
以下のときオン状態にあり、機関冷却水温が60°C以
上になるとオフ状態となる。
以下のときオン状態にあり、機関冷却水温が60°C以
上になるとオフ状態となる。
一方、潤滑油圧検出スイッチ30は機関駆動の潤滑油ポ
ンプの吐出圧が例えば0.5kg/cIn2以下のとき
オフ状態にあり、この吐出圧が0.5kg/cm”以上
になるとオン状態となる。
ンプの吐出圧が例えば0.5kg/cIn2以下のとき
オフ状態にあり、この吐出圧が0.5kg/cm”以上
になるとオン状態となる。
PTC素子18は電流供給開始時に大きな電流が流れる
ために機関を始動すべくセルモータを駆動しているとき
にはPTC素子18には電流の供給を開始しないように
する必要がある。
ために機関を始動すべくセルモータを駆動しているとき
にはPTC素子18には電流の供給を開始しないように
する必要がある。
このために潤滑油圧検出スイッチ30が設けられる。
即ち、機関がセルモータにより回転せしめられるときに
は潤滑油圧は低く、機関が自刃運転を開始すると潤滑油
圧が高くなって潤滑油圧検出スイッチ30がオン状態と
なり、PTC素子18に電流の供給が開始される。
は潤滑油圧は低く、機関が自刃運転を開始すると潤滑油
圧が高くなって潤滑油圧検出スイッチ30がオン状態と
なり、PTC素子18に電流の供給が開始される。
このようにPTC素子18に電流の供給が開始されると
PTC素子18は即座に温度上昇し、その結果内筒11
も即座に温度上昇する。
PTC素子18は即座に温度上昇し、その結果内筒11
も即座に温度上昇する。
一方、機関が始動すると1次側気化器Aから供給された
燃料のうちの大部分の液状燃料は1次側エアホーン6の
内壁面に沿って下降し、次いでこの液状燃料は発熱体容
器10の内筒11の鋸歯状内壁面に沿って下降する。
燃料のうちの大部分の液状燃料は1次側エアホーン6の
内壁面に沿って下降し、次いでこの液状燃料は発熱体容
器10の内筒11の鋸歯状内壁面に沿って下降する。
従って内筒11の内壁面上を下降する液状燃料は内筒1
1によって加熱され、斯くして液状燃料の気化が促進さ
れることになる。
1によって加熱され、斯くして液状燃料の気化が促進さ
れることになる。
第2図に示されるようにPTC素子素子部材19と外筒
12間には空隙が設けられており、従ってPTC素子1
8から発する熱のうちのわずかな熱がPTC素子素子部
材19と板ばね20を介して、或いは絶縁体21.22
を介して外筒12に逃げるだけである。
12間には空隙が設けられており、従ってPTC素子1
8から発する熱のうちのわずかな熱がPTC素子素子部
材19と板ばね20を介して、或いは絶縁体21.22
を介して外筒12に逃げるだけである。
斯くしてPTC素子18から発する熱の大部分は内筒1
1を加熱するのに使用されることになる。
1を加熱するのに使用されることになる。
更に、内筒11の表面4−は液状燃料で覆われてJ−3
9、従ってPTC素子18から発する熱の大部分が液状
燃料を気化するために使用される。
9、従ってPTC素子18から発する熱の大部分が液状
燃料を気化するために使用される。
しかも内筒11の内壁面は鋸歯状に形成されているため
に内筒11が単なる円筒状の場合に比べて伝熱表面積は
大きくなり、斯くして液状燃料の気化が極めて良好とな
る。
に内筒11が単なる円筒状の場合に比べて伝熱表面積は
大きくなり、斯くして液状燃料の気化が極めて良好とな
る。
機開始動後暫らくして機関冷却水の水温が60’Cより
も高くなると温度検出スイッチ29がオフ状態となるた
めにPTC素子]8への電流の供給は停止せしめられる
。
も高くなると温度検出スイッチ29がオフ状態となるた
めにPTC素子]8への電流の供給は停止せしめられる
。
第4図は別の実施例を示す。
この実施例では発熱体容器10の内筒33の内壁面は内
向きに凸の連続した円弧群からなる横断面形状を有する
。
向きに凸の連続した円弧群からなる横断面形状を有する
。
内筒33の外周面上の各円弧状凹所34内には夫々円弧
状PTC素子35が配置され、これらの各PTC素子3
5はPTC素子35と外筒12間に挿入された対応する
板ばね36により内筒33の外周面上に押圧される。
状PTC素子35が配置され、これらの各PTC素子3
5はPTC素子35と外筒12間に挿入された対応する
板ばね36により内筒33の外周面上に押圧される。
第5図は更に別の実施例を示す。
この実施例では発熱体容器10の内筒37の内壁面は外
向きに凸の連続した円弧群からなる横断面形状を有する
。
向きに凸の連続した円弧群からなる横断面形状を有する
。
内筒37の外周面」−の各円弧状突出部38」−には夫
々円弧状PTC素子39が配置され、これらの各PTC
素子39はPTC39と外筒12間に挿入された板ばね
40により内筒37の外周面上に押圧される。
々円弧状PTC素子39が配置され、これらの各PTC
素子39はPTC39と外筒12間に挿入された板ばね
40により内筒37の外周面上に押圧される。
以上述べたように本考案によれば内筒の断面形状が鋸歯
状或いは連続円弧群の如き波形に形成されており、各P
TC素子は内筒の波形外周面に沿うように形成されて板
ばねによって内筒の波形外周面に密着せしめられる。
状或いは連続円弧群の如き波形に形成されており、各P
TC素子は内筒の波形外周面に沿うように形成されて板
ばねによって内筒の波形外周面に密着せしめられる。
その結果PTC素子から発する熱の大部分を液状燃料に
与えることができるので液状燃料の気化を十分に促進す
ることができる。
与えることができるので液状燃料の気化を十分に促進す
ることができる。
また、内筒の断面形状を波形にすることによって円筒状
内周面を有する発熱体容器に比べて伝熱面積を増大させ
ることができ、斯くして液状燃料の気化を一層促進する
ことができる。
内周面を有する発熱体容器に比べて伝熱面積を増大させ
ることができ、斯くして液状燃料の気化を一層促進する
ことができる。
また、PTC素子を内筒の波形外周面に沿うように形成
し、このように形成されたPTC素子を内筒の波形外周
面」―に板ばねによって密着させることによって振動に
より各PTC素子が所定位置からずれることがなく、斯
くしてPTC素子が発する熱を確実に内筒に伝達するこ
とができる。
し、このように形成されたPTC素子を内筒の波形外周
面」―に板ばねによって密着させることによって振動に
より各PTC素子が所定位置からずれることがなく、斯
くしてPTC素子が発する熱を確実に内筒に伝達するこ
とができる。
更に、PTC素子を内筒の波形外周面に沿うように形成
することによってPTC素子を内筒と外筒間の所定位置
に挿入する際に内筒の波形外周面がPTC素子の案内と
なり、斯くしてPTC素子の組付けを容易に行なうこと
か′できるという利点か゛ある。
することによってPTC素子を内筒と外筒間の所定位置
に挿入する際に内筒の波形外周面がPTC素子の案内と
なり、斯くしてPTC素子の組付けを容易に行なうこと
か′できるという利点か゛ある。
第1図は本考案に係る機関吸気系の側面断面図、第2図
は第3図のI■−II線に沿ってみた第1図の部分拡大
側面断面図、第3図は第2図のIIIIII線に沿って
みた断面図、第4図は第3図と同様に示した別の実施例
の断面図、第5図は第3図と同様に示した更に別の実施
例の断面図である。
は第3図のI■−II線に沿ってみた第1図の部分拡大
側面断面図、第3図は第2図のIIIIII線に沿って
みた断面図、第4図は第3図と同様に示した別の実施例
の断面図、第5図は第3図と同様に示した更に別の実施
例の断面図である。
Claims (1)
- 吸気マニホルド集合部の頂部上にほぼ垂直に延びるエア
ホーンを有する気化器を取付けた内燃機関において、上
記エアホーンの下端部に中空筒状発熱体容器を該エアホ
ーンと整列させて取付けると共に該中空筒状発熱体容器
の下端部を吸気マニホルド集合部内に突出させ、該発熱
体容器を導電性内筒と導電性外筒により構成してそれら
の間に形成された空間内に互いに分断された複数個のP
TC素子を挿入し、該内筒の横断面形状を波形に形成す
ると共に各PTC素子を内筒外周面の波形形状に沿うよ
うに形成し、各PTC素子の外周面と外筒の内周面間に
夫々導電性ばねを挿入して該導電性ばねにより各PTC
素子の内周面を内筒の波形外周面上に密着せしめ、上記
内筒と外筒間に電圧を印加するようにした内燃機関の吸
気加熱装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1979149473U JPS5918134Y2 (ja) | 1979-10-30 | 1979-10-30 | 内燃機関の吸気加熱装置 |
US06/200,097 US4366798A (en) | 1979-10-30 | 1980-10-23 | Fuel mixture heating device of an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1979149473U JPS5918134Y2 (ja) | 1979-10-30 | 1979-10-30 | 内燃機関の吸気加熱装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5667360U JPS5667360U (ja) | 1981-06-04 |
JPS5918134Y2 true JPS5918134Y2 (ja) | 1984-05-25 |
Family
ID=15475904
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1979149473U Expired JPS5918134Y2 (ja) | 1979-10-30 | 1979-10-30 | 内燃機関の吸気加熱装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4366798A (ja) |
JP (1) | JPS5918134Y2 (ja) |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JPS6046263B2 (ja) * | 1980-12-02 | 1985-10-15 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の吸気加熱装置 |
JPS6014920Y2 (ja) * | 1980-12-04 | 1985-05-11 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の吸気加熱装置 |
JPS5859350A (ja) * | 1981-10-05 | 1983-04-08 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の吸気加熱装置 |
US4407254A (en) * | 1981-10-05 | 1983-10-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Intake heating apparatus of an internal combustion engine |
GB2143708B (en) * | 1983-06-23 | 1986-12-17 | Tokai Electric Wire | Heating device for heating an air-fuel mixture to be supplied to an internal combustion engine |
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US4463737A (en) * | 1983-08-26 | 1984-08-07 | Texas Instruments Incorporated | Fuel system having gasket heater |
JPS6172861A (ja) * | 1984-09-17 | 1986-04-14 | Nippon Denso Co Ltd | 内燃機関の吸気加熱装置 |
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