CN101970842A - 内燃机的垫圈以及内燃机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种内燃机的垫圈以及内燃机。内燃机的垫圈具有：放电线路，该放电线路设在中间层，外端从外周缘露出成为第一连接部，内端从开口的内周缘露出成为电极，通过施加在第一连接部彼此之间等的电压，在电极间等进行放电；天线，该天线的至少一部分设在开口的内周缘处的中间层中，向燃烧室放射电磁波；电磁波传送路径，该电磁波传送路径设在中间层中，外端从外周缘露出成为第二连接部，内端连接在天线上，将电磁波向天线引导，使放电线路、天线以及电磁波传送路径与两端面之间电绝缘。

Description

内燃机的垫圈以及内燃机

技术领域

本发明属于内燃机的技术领域，涉及安装在汽缸体与组装在该汽缸体的曲轴箱相反侧的汽缸盖之间的垫圈。

背景技术

专利文献1公开了一种内燃机，其特征在于，具有：由汽缸及活塞构成的燃烧及反应室，对该燃烧及反应室供给活性气体和氧化气体的混合气，进行该混合气的燃烧及反应、或者等离子体反应；自点火的机构，通过以高压喷射活性气体与氧化气体的混合气，从而对活性气体与氧化气体的混合气进行压缩而使其温度上升；微波放射机构，向所述燃烧及反应区域内放射微波；以及控制机构，对所述自点火的机构以及所述微波放射机构进行控制，所述微波放射机构以及所述点火机构通过由所述控制机构进行控制，从而反复进行以下循环：所述微波放射机构向所述燃烧及反应区域内放射微波，而从该燃烧及反应区域中的混合气中的水分产生大量的羟(OH)基和臭氧(O₃)，然后进行化学的氧化、反应，所述自点火的机构对所述混合气进行点火，通过大量的OH基、臭氧促进该燃烧及反应区域中的混合气的燃烧。

专利文献2至4公开了一种在燃烧室内形成电场的内燃机。在其中的专利文献2公开的内燃机中，具有：具有汽缸壁的汽缸体；配置在所述汽缸体上的汽缸盖；配置在所述汽缸体内的活塞；由所述汽缸壁、汽缸盖及活塞形成的燃烧室；以及在发动机燃烧过程中在燃烧室内施加电场的电场施加机构。在该内燃机中，若对火焰施加电场，则离子在火焰内移动而互相碰撞，增大火焰传播速度，并且，已燃烧的气体中的离子向未燃烧的气体移动，使未燃烧的气体的化学反应发生变化。由此，能够将火焰的温度维持在一定温度，抑制发动机的爆震。

专利文献1：日本特开2007-113570号公报

专利文献2：日本特开2000-179412号公报

专利文献3：日本特开2002-295259号公报

专利文献4：日本特开2002-295264号公报

发明内容

本发明人对专利文献1公开的内燃机中的燃烧促进机理进行推定，并就此获得了一定的见解。那就是，首先通过放电形成小规模的等离子体，当对该小规模的等离子体照射一定时间微波时，所述等离子体在该微波脉冲的作用下扩大成长，由此，在短时间内从混合气中的水分产生大量的OH基和臭氧，从而促进空气与燃料的混合气的燃烧及反应。该基于等离子体的、由OH基及臭氧的大量产生而引起的燃烧促进机理与专利文献2～4所公开的、基于离子的火焰传播速度的增加这样的燃烧促进机理完全不同。

在专利文献2的技术中，所述电场施加机构具有以在燃烧室内施加电场的方式配置的传导体部件。该传导体部件优选是具有约1.0mm的直径的镍铬合金线，并且该传导体部件形成在插入到汽缸体的汽缸壁内的环状绝缘体上所设置的环状槽内。这样，在专利文献2～4的技术中，必须对以往的内燃机中作为主要的构造部件的汽缸体等进行大幅改造。因此，这些内燃机的设计所需的工时增加，而且也不能在与已有的内燃机之间实现多数零件的通用化。

本发明是着眼于上述问题点而做出的，其目的是提供一种内燃机的垫圈及使用了该垫圈的内燃机，其能够利用已有的内燃机容易地实现基于等离子体的、由OH基及臭氧的大量产生而引起的燃烧促进机理，由此，能够实现该内燃机的设计工时的最小化以及与已有的内燃机之间的零件的通用化。

本发明的内燃机的垫圈，安装在汽缸体与汽缸盖之间，在该垫圈上设有与汽缸对应的开口，其中，所述汽缸体上贯通地设有汽缸，该汽缸中以往复运动自如的方式嵌装有活塞；所述汽缸盖组装在该汽缸体的曲轴箱相反侧并与活塞以及汽缸一同形成燃烧室，其特征在于，

具有：

放电线路，该放电线路设在厚度方向的中间层中，外端从外周缘露出成为第一连接部，内端从开口的内周缘露出成为电极，通过施加在第一连接部彼此之间或第一连接部与接地部件之间的电压，在电极间或电极与周围的接地部件之间进行放电；

天线，该天线的至少一部分设在开口的内周缘的厚度方向的中间层，向燃烧室放射电磁波；

电磁波传送路径，该电磁波传送路径设在厚度方向的中间层中，外端从外周缘露出成为第二连接部，内端连接在所述天线上，将电磁波向天线引导，

使所述放电线路、天线以及电磁波传送路径与厚度方向的两端面之间电绝缘。

将该垫圈以其开口与汽缸对应的方式安装在汽缸体和汽缸盖之间。而且，使活塞以往复运动自如的方式嵌装在汽缸中，组装通常动作的汽油机、柴油机等内燃机。使得能够对放电线路的第一连接部彼此之间或在第一连接部和接地部件之间施加电压。使得能够对电磁波传送路径的第二连接部和接地部件之间以一定时间供给电磁波。而且，在内燃机的动作时的压缩行程中，进行向放电线路的第一连接部等的电压施加和向电磁波传送路径的第二连接部等的电磁波的供给。这样，在电极附近通过放电而形成等离子体，该等离子体从由天线以一定时间供给的电磁波、也就是电磁波脉冲接受能量的供给，通过基于等离子体的OH基及臭氧的大量产生而促进燃烧。即，电极附近的电子被加速，向上述等离子体的区域外飞出。该飞出的电子与处于上述等离子体的周边区域的空气、燃料及空气的混合气等的气体碰撞。由于该碰撞，周边区域的气体电离并成为等离子体。在新产生等离子体的区域内也存在电子。该电子又被电磁波脉冲加速，与周边的气体碰撞。由于这样的等离子体内的电子的加速、电子与气体的碰撞的连锁反应，因此在周边区域，气体雪崩式地电离，产生悬浮电子。该现象向放电等离子体的周边区域依次波及，周边区域被等离子体化。通过以上动作，等离子体的体积增大。之后，当电磁波脉冲的放射结束时，在该时刻，在等离子体存在的区域中，与电离相比再结合处于优势地位。其结果是，电子密度降低。与之相伴地，等离子体的体积开始减小。而且，当电子的再结合完成时，等离子体消灭。通过这期间大量形成的等离子体而从混合气中的水分等大量产生OH基、臭氧，通过该OH基、臭氧促进混合气的燃烧。

在该情况下，可以直接利用与已有的内燃机相比作为主要构造部件的汽缸体、汽缸盖等。只要使这些部件能够进行向放电线路的电压的施加、向电磁波传送路径的电磁波的供给即可。因此，能够实现该内燃机E的设计工时的最小化以及与已有的内燃机的零件的通用化。

本发明的内燃机的垫圈，可以构成为，上述中间层由电介质或绝缘体形成，相对于该中间层位于厚度方向的至少一侧的表面层由导电体形成。

这样，表面层作为与放电线路的电极成对的接地电极发挥作用，在电极与表面层之间进行放电。另外，表面层作为与电磁波传送路径成对的接地导体发挥作用，在电磁波传送路径与表面层之间传递电磁波。另外，若以金属等形成表面层则能够提高垫圈的刚性。

本发明的内燃机的垫圈，可以构成为，所述天线形成为棒形，该天线的基端设在厚度方向的中间层，从该基端到前端的部分沿开口的内周缘在开口的周向上延伸。

这样，从天线放射的电磁波的电场强度在燃烧室的外缘附近变得比其他的区域强。因此，OH基、臭氧在燃烧室的外缘附近比其他的区域分别得多。因此，燃烧室的外缘附近的燃烧与其他的区域的燃烧相比被进一步促进。另外，利用在燃烧室的外缘附近产生的挤流、翻滚或漩涡，能够促进OH基或臭氧与混合气等的混合。

在本发明的内燃机的垫圈中，可以构成为，将电极的位置确定在对所述天线供给电磁波时产生在天线上的电磁波的电场强度大的部位的附近。

这样，从天线的上述部位放射的电磁波的电场强度变得比周围的电磁波的电场强度强。因此，从附近的上述部位通过电磁波脉冲产生的能量被集中地供给到通过电极的放电所形成的等离子体上。其结果为，能够有效地产生大量OH基、臭氧。而且，以电极为中心的区域的燃烧被进一步促进。另外，当电磁波的电场强度变大的部位能够形成在天线的多处位置上时，只要与各部位对应地确立电极位置，就能够在燃烧室的多个区域进一步促进燃烧。

本发明的内燃机的垫圈，可以构成为，在上述中间层上设置屏蔽电缆，该屏蔽电缆的内部电线的芯线构成放电线路或电磁波传送路径。

这样，能够使用屏蔽电缆比较简单地构成垫圈。

本发明的内燃机的垫圈，可以构成为，上述放电线路设置一对，这些放电线路的电极相接近地配置。

这样，若对放电线路的第一连接部彼此之间施加电压，则在电极间进行放电。在将这些放电线路的电极相接近地配置时，能够以较低的电压进行放电。这样，促进了OH基以及臭氧的产生。该产生的OH基以及臭氧的持续时间变长。耗电量降低。而且，由于能够抑制进行放电的区域的温度上升，所以，能够降低内燃机中的氮氧化物(NO_X)的发生量。

本发明的内燃机具有：

汽缸体，该汽缸体中贯通地设有汽缸，该汽缸中以能够往复的方式嵌装有活塞；

汽缸盖，该汽缸盖组装在该汽缸体的曲轴箱相反侧并与活塞以及汽缸一同形成燃烧室；

安装在所述汽缸体与汽缸盖之间的本发明的内燃机的垫圈。

附图说明

图1是具有本发明的第一实施方式的垫圈的实施方式的内燃机的燃烧室附近的纵剖视图。

图2是本发明的第一实施方式的垫圈的立体图。

图3是将本发明的第一实施方式的垫圈的一个开口附近在朝向垫圈的厚度方向的面上剖面的横剖视图。

图4是将本发明的第一实施方式的垫圈在沿放电线路的面上剖面并放大的放大纵剖视图。

图5是将本发明的第一实施方式的垫圈在沿电磁波传送路径的面上剖开并放大的放大纵剖视图。

图6是将本发明的第二实施方式的垫圈的一个开口附近在朝向垫圈的厚度方向的面上剖面的横剖视图。

图7是将本发明的第三实施方式的垫圈的一个开口附近在朝向垫圈的厚度方向的面上剖面的横剖视图。

图8是将本发明的第四实施方式的垫圈的一个开口附近在朝向垫圈的厚度方向的面上剖面的横剖视图。

图9将本发明的第五实施方式的垫圈在沿电磁波传送路径的面上剖面并放大的放大纵剖视图。

图10是将本发明的第六实施方式的垫圈的一个开口附近在朝向垫圈的厚度方向的面上剖面的横剖视图。

附图标记的说明

E      内燃机

100    汽缸体

110    汽缸

200    活塞

300    汽缸盖

400    燃烧室

700    垫圈

710    开口

720    外周缘

730    中间层

740    表面层

760    放电线路

761    第一连接部

762    电极

770    天线

780    电磁波传送路径

781    第二连接部

S      屏蔽电缆

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行说明。图1表示安装有本发明的垫圈的内燃机E的实施方式。作为本发明的对象的内燃机是往复运动内燃机，本实施方式的内燃机E是四冲程的汽油机。附图标记100表示汽缸体，在该汽缸体100中贯通设置有横截面为大致圆形的汽缸110，横截面为与汽缸110相对应的大致圆形形状的活塞200以往复运动自如的方式嵌在该汽缸110中。在该汽缸体100的曲轴箱相反侧组装有汽缸盖300，由该汽缸盖300、活塞200和汽110形成燃烧室400。附图标记910表示一端与活塞200连结、另一端与作为输出轴的曲轴920连结的连杆。在汽缸盖300上设置有构成进气通路的一部分的进气310和构成排气通路的一部分的排气口320，其中，进气310的一端与上述燃烧室400连接，且另一端在汽缸盖300的外壁上开口，排气口320的一端与上述燃烧室400连接，且另一端在汽缸盖300的外壁上开口。在汽缸盖300上设置有从进气310贯通至汽缸盖300的外壁的引导孔330，进气阀510的阀杆511以往复运动自如的方式嵌入到该引导孔330中，构成为通过具有凸轮等的气门机构(省略图示)，并通过设在阀杆511前端的阀头512在规定时刻对进气口310的燃烧室侧的开口311进行开闭。另外，在汽缸盖300上设置有从排气口320贯通至汽缸盖300的外壁的引导孔340，排气阀520的阀杆521以往复运动自如的方式嵌入到该引导孔340中，构成为通过具有凸轮等的气门机构(图示省略)，并通过设在阀杆521前端的阀头522在规定时刻对排气口320的燃烧室侧的开口321进行开闭。附图标记600表示以电极露出至燃烧室400的方式设置在汽缸盖300上的火花塞，当活塞200位于上止点附近时，火花塞600通过电极放电。因此，在活塞200在上止点与下止点之间两次往复运动期间，在燃烧室400中进行混合气的进气、压缩、爆炸及废气的排气这四个行程。但是，并不通过本实施方式对作为本发明的对象的内燃机做限定解释。本发明的对象也可以是二冲程的内燃机、柴油机。在作为对象的汽油机中，也包括在燃烧室中向吸入到燃烧室内的空气喷射燃料而形成混合气的直喷式汽油机。另外，在作为对象的柴油机中，也包括向燃烧室喷射燃料的直喷式柴油机、以及向副室喷射燃料的副室式柴油机。另外，本实施方式的内燃机E虽然是四汽缸的，但并不由此限定解释作为本发明的对象的内燃机的汽缸数。另外，虽然本实施方式的内燃机设置有两根进气阀510和两根排气阀520，但并不由此限定解释作为本发明的对象的内燃机的进气阀或排气阀的根数。

而且，在该汽缸体100与汽缸盖300之间，安装有图2所示那样的本发明的第一实施方式的垫圈700。上述垫圈700呈大致一定厚度的薄板形。在该垫圈700上与汽缸110对应地设有开口710。在该垫圈700上，还与水套、螺栓孔等对应地开设有孔，不过并不由此限定解释成为本发明的对象的垫圈的形状。

如图3以及图4所示，在上述垫圈700的厚度方向的中间层730上设有放电线路760。厚度方向的中间层730是指形成在厚度方向的中间部的层。该中间层730由陶瓷形成。中间层除此以外还可以使用合成橡胶、氟元素树脂、硅树脂、芳香族聚醯胺纤维片等合成树脂，耐热纸等。可以这样通过电介质来形成中间层，还可以通过绝缘体来形成。上述放电线路760由铜线形成，但只要由导电体形成即可。放电线路760埋设在垫圈700的外周缘720与开口710之间。而且，作为放电线路760的外侧的端部的外端从垫圈700的外周缘720露出，成为第一连接部761。另外，作为放电线路760的内侧的端部的内端，从垫圈700的外周缘向开口710的中心露出，成为电极762。相对于上述中间层730位于厚度方向的两侧的表面层740由导电体形成。若在汽缸体100与汽缸盖300之间安装垫圈700，则一侧的表面层740与汽缸体100的端面接触。另一侧的表面层740与汽缸盖300的端面接触。该表面层740由金属形成，但也可以通过其他的原料形成。本实施方式中，以导电体形成位于厚度方向的两侧的表面层740。但本发明还包括以导电体形成相对于中间层位于厚度方向的至少一侧的表面层的垫圈的实施方式。因此，使汽缸体100、汽缸盖300或表面层740接地，在第一连接部761与作为接地部件的汽缸体100、汽缸盖300或表面层740之间施加电压，则在第一连接部761与接地部件之间进行放电。本实施方式中，通过相同的材料一体地设置放电线路760的电极以外的部分和电极762。但也可以使放电线路的电极以外的部分与电极单独形成并将其连接。另外，还可以使放电线路的电极以外的部分和电极由不同的材料形成。

如图3以及图5所示，在垫圈700上设有天线770。该天线770由金属形成。该天线可以通过导电体、电介质、绝缘体等任何一种形成。但是，在向天线和接地部件之间供给电磁波时，必须从天线向燃烧室良好地放射电磁波。上述天线770设在开口710的内周缘的厚度方向的中间层730上，向燃烧室400放射电磁波。该天线770形成为棒形，其基端设在厚度方向的中间层730上。而且，该天线770从上述基端到前端的部分弯曲成大致圆弧形，并沿开口710的内周缘在开口710的周向上延伸。例如，若将该圆弧形的部分的长度设定为电磁波的四分之一的波长，则会在天线770上产生驻波，因此，在天线770的前端附近，电磁波的电场强度大。另外，例如，若将该圆弧形的部分的长度设定为电磁波的四分之一的波长的倍数，则会在天线770上产生驻波，因此，在天线770的多个位置产生驻波的波腹，从而电磁波的电场强度变大。这里，天线770在全长范围内大致埋设在中间层730中。如图5所示，天线770的横截面在全长范围内形成为大致实心的圆形，在全长范围内，在横截面的周上的一点上，天线770从内侧与形成中间层730的开口710的内周缘的面接触。因此，在横截面上，天线770在该部分从开口710的内周缘向燃烧室400露出。但是，本发明的垫圈的天线，其横截面形状不限于实心的圆形，且可以完全埋设在中间层中。而且，将上述电极762的位置确定在对上述天线770供给电磁波时产生在天线770上的电磁波的电场强度大的部位的附近。这里，天线770的前端和电极762以沿开口710的内周缘隔开规定间隔而接近的方式配置，形成带状线(stripline)线路。因此，若向第一连接部761和上述的接地部件之间供给电磁波，则从天线770向燃烧室400放射电磁波。此外，接地部件可以兼作带状线线路的接地侧。虽然在本实施方式的情况下，上述天线770是棒状的单极天线，并且是弯曲的天线，但本发明的等离子体装置的天线不限于此。因此，本发明的垫圈的天线也可以是例如偶极天线、八木宇田天线、单线供电天线、环形天线、相位差供电天线、接地天线、非接地型垂直天线、定向天线、角形天线、串形天线、或者其他的线形天线、微带天线、板形倒F天线、或者其他的平面天线、狭缝天线、喇叭天线或者其他的立体天线、贝佛莱日天线、或者其他的行波天线、星型EH天线、桥型EH天线、或者其他的EH天线、棒状天线、微小环形天线、或者其他的磁场天线、或者电介质天线。

如图3以及图5所示，在上述垫圈700的厚度方向的中间层730上设有电磁波传送路径780。该电磁波传送路径780由铜线形成。电磁波传送路径780可以由导电体、电介质、绝缘体等任一种形成，不过在向与接地部件之间供给电磁波时，必须向天线770良好地传送电磁波。作为电磁波传送路径的变形例之一，存在由导波管构成的电磁波传送路径，该导波管由导电体或电介质形成。上述电磁波传送路径780埋设在垫圈700的外周缘720与开口710之间。而且，作为电磁波传送路径780的外侧端部的外端从垫圈700的外周缘720露出，成为第二连接部781。另外，作为电磁波传送路径780的内侧端部的内端，在中间层730中连接在上述天线770上。因此，若向第二连接部781与上述接地部件之间供给电磁波，电磁波传送路径780将电磁波导向至天线770。

而且，该垫圈700构成为，使上述放电线路760、天线770以及电磁波传送路径780与垫圈700的厚度方向的两端面之间电绝缘。汽缸体100、汽缸盖300或表面层740接地，在第一连接部761上连接有放电用电压发生装置950的阳极。在第二连接部781上连接有电磁波发生装置840的阳极。这些放电用电压发生装置950以及电磁波发生装置840的接地端子被接地。而且，放电用电压发生装置950以及电磁波发生装置840的动作通过控制装置880进行控制。控制装置880具有CPU、存储器、存储装置等，对输入信号进行运算处理并输出控制用信号。在该控制装置880上连接有对曲轴920的曲轴转角进行检测的曲轴转角检测装置890的信号线，从该曲轴转角检测装置890向控制装置880发送曲轴920的曲轴转角的检测信号。因此，控制装置880接收到来自曲轴转角检测装置890的信号，并对放电装置810以及电磁波发生装置840的动作进行控制。该实施方式的放电用电压发生装置950为12V的直流电源，但也可以为例如压电元件或其他的装置。电磁波发生装置840产生电磁波，本实施方式的电磁波发生装置840是产生2.45GHz频段的微波的磁控管。但是，并不因此限定解释本发明的垫圈的控制装置的控制方法以及信号输入输出的结构。

因此，将第一实施方式的垫圈700以其开口710与汽缸110对应的方式安装在汽缸体100和汽缸盖300之间，并将活塞200以往复运动自如的方式嵌装在汽缸110中，组装作为通常进行动作的内燃机E的四冲程的汽油机。使得能够向放电线路760的第一连接部761与接地部件之间施加电压。使得能够向电磁波传送路径780的第二连接部781与接地部件之间以一定时间供给电磁波。而且，在内燃机E的动作时的压缩行程中，向放电线路760的第一连接部761和接地部件施加电压，并向电磁波传送路径的第二连接部781和接地部件供给电磁波。这样，在电极762的附近通过放电形成等离子体，该等离子体从由天线770以一定时间供给的电磁波、也就是电磁波脉冲接受能量的供给，通过基于等离子体的OH基及臭氧的大量产生而促进燃烧。即，电极762附近的电子被加速，向上述等离子体的区域外飞出。该飞出的电子与处于上述等离子体的周边区域的空气、燃料及空气的混合气等的气体碰撞。由于该碰撞，周边区域的气体电离并成为等离子体。在新产生等离子体的区域内也存在电子。该电子又被电磁波脉冲加速，与周边的气体碰撞。由于这样的等离子体内的电子的加速、电子与气体的碰撞的连锁反应，因此在周边区域，气体雪崩式地电离，产生悬浮电子。该现象向放电等离子体的周边区域依次波及，周边区域被等离子体化。通过以上动作，等离子体的体积增大。之后，当电磁波脉冲的放射结束时，在该时刻，在等离子体存在的区域中，与电离相比再结合处于优势地位。其结果是，电子密度降低。与之相伴地，等离子体的体积开始减小。而且，当电子的再结合完成时，等离子体消灭。通过这期间大量形成的等离子体而从混合气中的水分等大量产生OH基、臭氧，通过该OH基、臭氧促进混合气的燃烧。

该情况下，与已有的内燃机相比，可以直接利用作为主要的构造部件的汽缸体100、汽缸盖300等，只要使这些部件能够进行向放电线路760的电压的施加、向电磁波传送路径780的电磁波的供给即可。因此，能够实现该内燃机E的设计工时的最小化以及与现有的内燃机之间的零件的通用化。

本发明的内燃机的垫圈不限定相对于中间层位于厚度方向的两侧的表面层的材质。因此，表面层可以为电介质或绝缘体。在这些各种的实施方式中，第一实施方式的垫圈700，通过电介质形成上述中间层730，并以导电体形成相对于上述中间层730位于厚度方向的两侧的表面层740。这样，表面层740和放电线路760的电极762作为成对的接地电极发挥作用。在电极762与表面层740之间进行放电。另外，表面层740与电磁波传送路径780作为成对的接地导体发挥作用，在电磁波传送路径780与表面层740之间传送电磁波。通过绝缘体形成中间层、并以导电体形成相对于中间层位于厚度方向的两侧的表面层时，也能够得到同样的作用以及效果。另外，通过电介质或绝缘体形成上述中间层、并以导电体形成相对于该中间层位于厚度方向的至少一侧的表面层时，也能够得到相同的作用以及效果。另外，由于以金属形成表面层740，因此能够提高垫圈700的刚性。

本发明的内燃机的垫圈不限定天线的构造、形状。在这样的各种实施方式中，第一实施方式的垫圈700，将上述天线770形成为棒形，将天线770的基端设在厚度方向的中间层730上，将天线770上从基端到前端的部分沿开口710的内周缘在开口710的周向上延伸。这样，从天线770放射的电磁波的电场强度在燃烧室400的外缘附近变得比其他的区域强，因此，OH基、臭氧在燃烧室400的外缘附近比其他的区域分布得多。因此，燃烧室400的外缘附近的燃烧与其他的区域的燃烧相比被进一步促进。另外，利用燃烧室400的外缘附近产生的挤流、翻滚或漩涡，促进OH基或臭氧和混合气等的混合。

本发明的内燃机的垫圈不限定天线和电极的位置关系。在这样的各种实施方式中，第一实施方式的垫圈700中，将电极762的位置确定在对上述天线770供给电磁波时产生在天线770上的电磁波的电场强度大的部位的附近。这样，从天线770的上述部位放射的电磁波的电场强度变得比周围的电磁波的电场强度强，因此，从附近的上述部位由电磁波脉冲产生的能量被集中地供给到通过电极762的放电形成的等离子体，能够有效地产生大量OH基、臭氧，以电极762为中心的区域的燃烧被进一步促进。另外，当电磁波的电场强度变大的部位能够形成在天线770的多处位置上时，只要与各部位对应地确立电极762的位置，便能够在燃烧室400的多个区域进一步促进燃烧。

下面，对本发明的垫圈的其他的实施方式进行说明。在这些其他的实施方式的垫圈的说明中，对发挥与第一实施方式的垫圈700相同作用的部件，部分地标注与第一实施方式的垫圈700所使用的附图标记相同的附图标记，并省略其说明。而且，在这些其他的实施方式的垫圈中，对与第一实施方式的垫圈700结构不同的点进行说明。因此，未记载的结构与第一实施方式的垫圈700的结构相同。

图6表示第二实施方式的垫圈700。在第一实施方式的垫圈700中，天线770在全长范围内大致被埋设在中间层730中。而在第二实施方式的垫圈700中，天线770的基端设置在厚度方向的中间层730上，从该基端延伸至前端的部分从中间层730向外伸出。即，从天线770的基端延伸的部分从基端向开口710的中心延伸后大致向L字方向弯曲，其前端弯曲成大致圆弧形，并沿开口710的内周缘在开口710的周向上延伸。由于第一实施方式的垫圈700的天线770在全长范围内大致埋设在中间层730中，因此，天线770从燃烧室400受到的热负荷以及天线770所受到的因机械的振动产生的疲劳被减轻。而第二实施方式的垫圈700的天线770向燃烧室400露出，因此，从天线770放射的电磁波的电场强度变大。其他的作用以及效果与第一实施方式的垫圈700的情况相同。

图7表示第三实施方式的垫圈700。该垫圈700与第二实施方式的垫圈700类似，但天线770的长度比第二实施方式长。即，从天线770的基端延伸的部分，从基端向开口710的中心延伸后大致向L字方向弯曲，其前端弯曲成为大致圆弧形，并沿开口710的内周缘在开口710的周向上在开口710的大致一周范围内延伸。这样，争取了天线770的长度，因此，从天线770放射的电磁波的电场强度变大。其他的作用以及效果与第一实施方式的垫圈700的情况相同。这样，若天线770变长，则在天线770上产生驻波，因此，只要是相同频率的电磁波，那么，与具有比其短的天线的垫圈相比，能够在天线的多个位置形成电磁波的电场强度大的部位。在图8所示的第四实施方式的垫圈700中，将第二实施方式的垫圈700中仅具有一个的电极762沿开口710的内周缘以大致等间隔设置多个。将各电极762的位置确定在产生在天线770上的电磁波的电场强度大的部位的附近。这样，从天线770的上述各部位放射的电磁波的电场强度变得比周围的电磁波的电场强度强，因此，从对应的附近的上述部位由电磁波脉冲产生的能量被集中地供给到由各电极762的放电形成的等离子体上，能够有效地且大量地产生OH基、臭氧，能够进一步促进以电极762为中心的区域的燃烧。因此，能够进一步促进在燃烧室400的多个区域的燃烧。

图9表示第五实施方式的垫圈700。在第一实施方式的垫圈700中，放电线路760和电磁波传送路径780都由铜线形成。而在第五实施方式的垫圈700中，在上述中间层730上设置屏蔽电缆S，通过该屏蔽电缆S的内部电线的芯线构成电磁波传送路径。这里，屏蔽电缆S具有内部电线、外部导体和外部覆盖体，内部电线具有由铜线等导电体构成的芯线和覆盖该芯线的由绝缘体构成的内部覆盖体，外部导体由覆盖该内部电线的导电体构成，外部覆盖体由覆盖该外部导体的绝缘体构成。这样，能够使用屏蔽电缆S比较简单地制造垫圈700。其他的作用以及效果与第一实施方式的垫圈700的情况相同。同样地，可以在上述中间层上设置屏蔽电缆，并通过该屏蔽电缆的内部电线的芯线构成放电线路。

图10表示第六实施方式的垫圈700。在第一实施方式的垫圈700中，在垫圈700的厚度方向的中间层730上设置放电线路760，并在该放电线路760的第一连接部761上连接放电用电压发生装置950的阳极，将作为接地部件的汽缸体100、汽缸盖300或表面层740接地，向第一连接部761与上述接地部件之间施加电压，在第一连接部761与接地部件之间进行放电。而在第六实施方式的垫圈700中，在垫圈700的厚度方向的中间层730上设置一对放电线路760。作为各放电线路760的外侧端部的外端从垫圈700的外周缘720露出，分别形成第一连接部761。另外，作为各放电线路760的内侧端部的内端从垫圈700的外周缘向开口710的中心露出，分别成为电极762。这些放电线路760的电极相接近地配置。这样，若向放电线路760的第一连接部彼此之间施加电压，则在电极间进行放电。在将这些放电线路760的电极762相接近地进行了配置时，能够以较低的施加电压进行放电。这样，能够促进OH基以及臭氧的产生，该产生的OH基以及臭氧的持续时间变长，耗电量降低，而且，由于能够抑制进行放电的区域的温度上升，所以，内燃机中的氮氧化物的发生量降低。其他的作用以及效果与第一实施方式的垫圈700的情况相同。

在本发明的垫圈中，电极或与其成对的接地部件可由电介质覆盖。该情况下，由于在电极间或者电极与设置部件之间施加的电压，而进行电介质阻挡放电。在电介质阻挡放电中，由于在覆盖电极或接地部件的电介质表面蓄积电荷而限制放电，因此放电在极短时间且小规模地进行。由于放电在短期间内结束，因此不会引起周边部的热化。即，降低因电极间的放电而导致的气体的温度上升。气体的温度上升的降低有助于降低内燃机内的NO_X的产生量。

通过至此记载的实施方式的内燃机E以及实施方式的垫圈700的说明，也充分地说明了本发明的内燃机。即，本发明的内燃机是具有汽缸体100、汽缸盖300、以及本发明的内燃机的垫圈700的内燃机E，汽缸体100贯通地设有能够往复地嵌合有活塞200的汽缸110，汽缸盖300被组装在该汽缸体100的曲轴箱相反侧并与活塞200以及汽缸110一同形成燃烧室400，垫圈700被安装在上述汽缸体100和汽缸盖300之间。

本发明包含组合了以上的实施方式的特征的实施方式。另外，以上的实施方式只是示出了本发明的内燃机的垫圈以及内燃机的几个例子的实施方式。因此，本发明的内燃机的垫圈以及内燃机不被这些实施方式的记载所限定解释。

Claims (7)

1.一种内燃机的垫圈，该垫圈安装在汽缸体与汽缸盖之间，在该垫圈上设有与汽缸对应的开口，其中，所述汽缸体上贯通地设有汽缸，该汽缸中以往复运动自如的方式嵌装有活塞；所述汽缸盖组装在该汽缸体的曲轴箱相反侧并与活塞以及汽缸一同形成燃烧室，其特征在于，

具有：

放电线路，该放电线路设在厚度方向的中间层中，外端从外周缘露出成为第一连接部，内端从开口的内周缘露出成为电极，通过施加在第一连接部彼此之间或第一连接部与接地部件之间的电压，在电极间或电极与周围的接地部件之间进行放电；

天线，该天线的至少一部分设在开口的内周缘的厚度方向的中间层，向燃烧室放射电磁波；

电磁波传送路径，该电磁波传送路径设在厚度方向的中间层中，外端从外周缘露出成为第二连接部，内端连接在所述天线上，将电磁波向天线引导，

使所述放电线路、天线以及电磁波传送路径与厚度方向的两端面之间电绝缘。

2.如权利要求1所述的内燃机的垫圈，其特征在于，所述中间层由电介质或绝缘体形成，相对于该中间层位于厚度方向的至少一侧的表面层由导电体形成。

3.如权利要求1或2所述的内燃机的垫圈，其特征在于，所述天线形成为棒形，该天线的基端设在厚度方向的中间层，从该基端到前端的部分沿开口的内周缘在开口的周向上延伸。

4.如权利要求1至3的任一项所述的内燃机的垫圈，其特征在于，将电极的位置确定在对所述天线供给电磁波时产生在天线上的电磁波的电场强度大的部位的附近。

5.如权利要求1至4的任一项所述的内燃机的垫圈，其特征在于，在所述中间层中设有屏蔽电缆，该屏蔽电缆的内部电线的芯线构成放电线路或电磁波传送路径。

6.如权利要求1至5的任一项所述的内燃机的垫圈，其特征在于，所述放电线路设有一对，这些放电线路的电极相接近地配置。

7.一种内燃机，其特征在于，具有：

汽缸体，该汽缸体中贯通地设有汽缸，该汽缸中以能够往复的方式嵌装有活塞；

汽缸盖，该汽缸盖组装在该汽缸体的曲轴箱相反侧并与活塞以及汽缸一同形成燃烧室；

安装在所述汽缸体与汽缸盖之间的权利要求1至权利要求6的任一项所述的内燃机的垫圈。

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