特許ウォッチ

公開番号2025113786
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-04
出願番号2024008114
出願日2024-01-23
発明の名称内燃機関
出願人ダイハツ工業株式会社
代理人個人,個人
主分類F02M 25/028 20060101AFI20250728BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】1つの装置で吸気を昇温及び降温できて温度調節効率にも優れた吸気温度制御装置を提供する。
【解決手段】吸気温度制御装置33は、吸気マニホールド28の枝管27などに配置された散水ノズル34及び受水部35を有しており、散水ノズル34に温水又は冷水が送水ポンプ37を介して選択的に供給される。冷間始動時には温水によって吸気を昇温させて燃焼性(着火性)を高め、吸気の温度が過剰に高くなったら冷水で降温させて高い充填効率を確保する。吸気を水に晒す直接熱交換方式であるため、コンパクトでありながら吸気をしっかりと昇温・降温できると共に応答性も高い。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
吸気を吸気通路内において水に曝して当該吸気の温度を変化させる吸気温度制御装置を備えており、
前記吸気温度制御装置は、水を前記吸気通路において前記吸気の流れ方向と交差した方向に通過させる散水手段を有し、前記水の温度を異ならせることにより、前記吸気を昇温させることと降温させることとを選択可能になっている、
内燃機関。
続きを表示（約 130 文字）【請求項２】
前記吸気温度制御装置は、温水タンクと冷水タンクとを備えており、機関温度又はこれに代替する温度に基づいて、前記温水タンクから前記散水手段への給水と前記冷水タンクから前記散水手段への給水とが切り替えられる、
請求項１に記載した内燃機関。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本願発明は、吸気温度制御装置を備えた内燃機関に関するものである。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
内燃機関において、出力向上のためには、シリンダボア（燃焼室）に流入する吸気の空気密度を高めること（すなわち充填効率を高めること）が有利である。そのためには、吸気の温度はできるだけ低いのが好ましいが、特に過給機を備えている場合、吸気の温度が高くなる傾向を呈する。そこで、過給機の下流側に空冷式又は水冷式のインタクーラを配置することが広く行われている。
【０００３】
他方、寒冷環境下での冷間始動の場合、吸気の温度が低いと燃料への着火性が低下して始動不良や始動後のエンジンストールが発生することがあり、そこで、吸気通路にインテークヒータを介在させて、冷間始動時（暖機運転時）に吸気をインテークヒータで加温することも提案されている。
【０００４】
また、高温環境下での運転や高負荷運転などにおいて異常燃焼（デトネーション）が発生することがあり、そこで、燃焼室の冷却を目的として霧化した水を燃焼室に噴射することも行われている。燃焼室に水を噴射することは、排気ガスの成分悪化防止を目的にして行われることもあり、その例として特許文献１には、吸気通路のうち燃料噴射インジェクタよりも上流側に湿潤タワーを介在させて、湿潤タワーにおいて蒸気を吸気に混合させることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特表平０９－５０９７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
既述のとおり、出力向上のためには吸気温度を低くして充填効率を上げるのが好ましく、従って、インタクーラは充填効率の向上に有益であるが、インタクーラは吸気を昇温させることはできないため、冷間始動時の燃焼性向上の対策にはならない。さりとて、インタクーラとインテークヒータとを併設すると、コストが嵩む問題や大きなスペースを要して全体として嵩張る問題などがある。
【０００７】
更に、より本質的な問題として、インタクーラもインテークヒータもエレメントを介して吸気と間接的に熱交換する方式であるため、単体体積当たりの降温効率や昇温効率が悪いという問題がある。すなわち、嵩張る割には昇温・降温の効率が悪いという問題がある。
【０００８】
他方、特許文献１は、蒸気を吸気に混合させることにより、過過給下での二酸化窒素の発生抑制を目的とするものであり、吸気の温度を変化させる機能は持たないため、充填効率の向上や冷間始動時の燃焼性向上（着火性向上）の効果は期待できないと云える。
【０００９】
本願発明は、このような現状を改善すべく成されたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願発明の内燃機関は、
「吸気を吸気通路内において水に曝して当該吸気の温度を変化させる吸気温度制御装置を備えており、
前記吸気温度制御装置は、水を前記吸気通路において前記吸気の流れ方向と交差した方向に通過させる散水手段を有し、前記水の温度を異ならせることにより、前記吸気を昇温させることと降温させることとを選択可能になっている」
という構成になっている。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許