JP2000027653A - 直噴内燃エンジンおよび直噴内燃エンジン用点火プラグ - Google Patents
直噴内燃エンジンおよび直噴内燃エンジン用点火プラグInfo
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- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F1/242—Arrangement of spark plugs or injectors
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B77/00—Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
- F02B77/11—Thermal or acoustic insulation
- F02B77/13—Acoustic insulation
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- 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
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- F02M69/04—Injectors peculiar thereto
- F02M69/042—Positioning of injectors with respect to engine, e.g. in the air intake conduit
- F02M69/045—Positioning of injectors with respect to engine, e.g. in the air intake conduit for injecting into the combustion chamber
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- H01T13/40—Sparking plugs structurally combined with other devices
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- F02B75/12—Other methods of operation
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- F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
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- F02B23/101—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder the injector being placed on or close to the cylinder centre axis, e.g. with mixture formation using spray guided concepts
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- 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
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 直噴内燃エンジンの性能を改善すること。
【解決手段】 直噴内燃エンジンにおいて、燃焼室に点
火プラグ挿入開口部を形成し、該点火プラグ挿入開口部
に、点火電極、接地電極および絶縁コアノーズ部が燃焼
室内に突き出すように点火プラグを挿入し、燃料ポート
と点火プラグ挿入開口部の間に遮蔽体を配設し、遮蔽体
が、点火電極と点火プラグとの間に形成されるスパーク
ギャップへの燃料の流れを阻害することなく、燃料ポー
トから絶縁コアノーズ部への燃料の流れを低減するよう
に形成した。
火プラグ挿入開口部を形成し、該点火プラグ挿入開口部
に、点火電極、接地電極および絶縁コアノーズ部が燃焼
室内に突き出すように点火プラグを挿入し、燃料ポート
と点火プラグ挿入開口部の間に遮蔽体を配設し、遮蔽体
が、点火電極と点火プラグとの間に形成されるスパーク
ギャップへの燃料の流れを阻害することなく、燃料ポー
トから絶縁コアノーズ部への燃料の流れを低減するよう
に形成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は点火プラグに関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、点火プラグは外シェルと絶縁
コアとを含んでいる。点火プラグの点火端において、点
火電極が絶縁コアから延設されており、かつ、外シェル
から接地電極が延設されてる。２つの電極の間にスパー
クギャップが形成される。内燃機関つまりエンジンで
は、燃料と空気の混合気に点火するために前記スパーク
ギャップに形成された火花（スパーク）が用いられる。
コアとを含んでいる。点火プラグの点火端において、点
火電極が絶縁コアから延設されており、かつ、外シェル
から接地電極が延設されてる。２つの電極の間にスパー
クギャップが形成される。内燃機関つまりエンジンで
は、燃料と空気の混合気に点火するために前記スパーク
ギャップに形成された火花（スパーク）が用いられる。
【０００３】従来の２サイクルまたは４サイクルエンジ
ンでは、燃料噴射装置またはキャブレタからの燃料は吸
気中の空気に混合されている。吸気ポートまたは吸気弁
が開くと、燃料と空気から成る燃料蒸気が、負圧により
燃焼室内に吸引され、燃焼室内で圧縮される。点火プラ
グにおける火花により燃料蒸気が点火し、燃焼室内の生
成物の膨張と、これに対応するピストンの変位が生じ
る。
ンでは、燃料噴射装置またはキャブレタからの燃料は吸
気中の空気に混合されている。吸気ポートまたは吸気弁
が開くと、燃料と空気から成る燃料蒸気が、負圧により
燃焼室内に吸引され、燃焼室内で圧縮される。点火プラ
グにおける火花により燃料蒸気が点火し、燃焼室内の生
成物の膨張と、これに対応するピストンの変位が生じ
る。
【０００４】近時、従来型の内燃エンジンが改良され
て、ガソリン直噴内燃エンジンが開発されている。この
直噴内燃エンジンは、液体状態の燃料を噴射する点で従
来型の内燃エンジンと異なっている。また、各々独立し
たポートから燃料と空気とを供給する点で異なってい
る。燃料と空気から成る燃料蒸気を供給するのではな
く、燃焼室内に開口する燃料ポートと吸気ポートとを設
け、圧力を印加して液体の燃料を燃料ポートから噴射
し、吸気ポートから空気を導入するようになっている。
て、ガソリン直噴内燃エンジンが開発されている。この
直噴内燃エンジンは、液体状態の燃料を噴射する点で従
来型の内燃エンジンと異なっている。また、各々独立し
たポートから燃料と空気とを供給する点で異なってい
る。燃料と空気から成る燃料蒸気を供給するのではな
く、燃焼室内に開口する燃料ポートと吸気ポートとを設
け、圧力を印加して液体の燃料を燃料ポートから噴射
し、吸気ポートから空気を導入するようになっている。
【０００５】液体の燃料がスパークギャップへ向けて噴
霧される。燃料ポートから噴射された燃料はコーン状
（以下、スプレーコーンと称する）に広がり、このスプ
レーコーンはその長手方向の中心軸線がスパークギャッ
プへ向けられている。燃料の一部が蒸発して、吸気ポー
トから燃焼室内に導入された空気と混合される。燃焼室
の全体を燃料蒸気にて充満させることなく、スプレーコ
ーンの中心軸線をスパークギャップへ向けることによ
り、ピストンの好ましい変位を得るために必要な燃料が
低減される。燃料は、燃料が燃焼室内に充満する時間で
はなく、燃料がスパークギャップを取り囲む短時間の内
に火花により点火する。燃料消費量が低減されることに
より、排出物質の量も低減される。
霧される。燃料ポートから噴射された燃料はコーン状
（以下、スプレーコーンと称する）に広がり、このスプ
レーコーンはその長手方向の中心軸線がスパークギャッ
プへ向けられている。燃料の一部が蒸発して、吸気ポー
トから燃焼室内に導入された空気と混合される。燃焼室
の全体を燃料蒸気にて充満させることなく、スプレーコ
ーンの中心軸線をスパークギャップへ向けることによ
り、ピストンの好ましい変位を得るために必要な燃料が
低減される。燃料は、燃料が燃焼室内に充満する時間で
はなく、燃料がスパークギャップを取り囲む短時間の内
に火花により点火する。燃料消費量が低減されることに
より、排出物質の量も低減される。
【０００６】直噴内燃エンジンでは、機関速度により燃
料は圧縮行程の様々な段階で噴射される。低速時には燃
料は圧縮行程の後期段階に噴射され、高速時には燃料は
圧縮行程の初期段階に噴射される。低速時に圧縮行程の
後期段階に燃料を噴射するために、燃焼室は既に高圧縮
状態となっており、燃料のスプレーコーンが燃焼室内全
体に急速に広がることができない。そして、燃料がスパ
ークギャップへ移動する際、実質的に変動することがな
い。これに対して高速時には、燃焼室は低圧縮状態にあ
るので、燃焼室内には異なる流れのパターンが生じる。
この差異により燃焼室内全体に燃料が混合される。
料は圧縮行程の様々な段階で噴射される。低速時には燃
料は圧縮行程の後期段階に噴射され、高速時には燃料は
圧縮行程の初期段階に噴射される。低速時に圧縮行程の
後期段階に燃料を噴射するために、燃焼室は既に高圧縮
状態となっており、燃料のスプレーコーンが燃焼室内全
体に急速に広がることができない。そして、燃料がスパ
ークギャップへ移動する際、実質的に変動することがな
い。これに対して高速時には、燃焼室は低圧縮状態にあ
るので、燃焼室内には異なる流れのパターンが生じる。
この差異により燃焼室内全体に燃料が混合される。
【０００７】２サイクル直噴内燃エンジンでは各圧縮行
程ごとに燃料が噴射され、４サイクル直噴内燃エンジン
では、１回おきに燃料が噴射される。直噴内燃エンジン
では既述したように一般的にガソリンが用いられるが、
他の燃料、例えばアルコールを用いてもよい。更に、燃
料はスプレーコーンの形態で噴射されるが、１つの流れ
(a stream)などの他の形態にて噴射してもよい。
程ごとに燃料が噴射され、４サイクル直噴内燃エンジン
では、１回おきに燃料が噴射される。直噴内燃エンジン
では既述したように一般的にガソリンが用いられるが、
他の燃料、例えばアルコールを用いてもよい。更に、燃
料はスプレーコーンの形態で噴射されるが、１つの流れ
(a stream)などの他の形態にて噴射してもよい。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、直噴内燃エ
ンジンの性能を改善することを技術課題としており、ま
た、それに適した点火プラグを提供することを目的とし
ている。
ンジンの性能を改善することを技術課題としており、ま
た、それに適した点火プラグを提供することを目的とし
ている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、燃料ポ
ート、吸気ポート、点火プラグ挿入開口部を含む燃焼室
とを含む直噴内燃エンジンが提供される。点火電極、接
地電極、絶縁コアノーズ部を含む点火プラグが、前記点
火電極、接地電極および絶縁コアノーズ部が燃焼室内に
突き出すように前記点火プラグ挿入開口部に挿入され
る。遮蔽体が、前記燃料ポートと前記点火プラグ挿入開
口部の間に配設される。前記遮蔽体は、前記点火電極と
前記点火プラグとの間に形成されるスパークギャップへ
の燃料の流れを阻害することなく、前記燃料ポートから
前記絶縁コアノーズ部への燃料の流れを低減するように
形成されている。
ート、吸気ポート、点火プラグ挿入開口部を含む燃焼室
とを含む直噴内燃エンジンが提供される。点火電極、接
地電極、絶縁コアノーズ部を含む点火プラグが、前記点
火電極、接地電極および絶縁コアノーズ部が燃焼室内に
突き出すように前記点火プラグ挿入開口部に挿入され
る。遮蔽体が、前記燃料ポートと前記点火プラグ挿入開
口部の間に配設される。前記遮蔽体は、前記点火電極と
前記点火プラグとの間に形成されるスパークギャップへ
の燃料の流れを阻害することなく、前記燃料ポートから
前記絶縁コアノーズ部への燃料の流れを低減するように
形成されている。
【００１０】前記遮蔽体は前記燃焼室の表面に永久的に
取着され、或いは、前記燃焼室の表面にネジ込み式に取
着することができる。また、前記燃焼室の外部から内部
へ燃焼室の壁を貫通してネジ穴を形成し、前記遮蔽体が
前記ネジ穴にねじ込み式に挿入される。前記遮蔽体は点
火プラグに取着してもよく、そして、前記絶縁コアノー
ズ部を部分的に或いは全体を包囲する細い棒状またはス
カート状の部材から成る。燃料ポートから絶縁コアノー
ズ部への燃料を低減することにより、前記遮蔽体は点火
プラグの寿命に影響を与えるデポジットの堆積による点
火プラグの汚染を防止する。前記遮蔽体は、前記燃焼室
内に配設するのに適した熱的特性を有する金属材料、例
えばニッケルやニッケル合金またはセラミック材料から
成る。前記遮蔽体は、前記スパークギャップへの燃料の
到達を阻害することなく、前記絶縁コアノーズ部を保護
するのに十分な長さを有している。
取着され、或いは、前記燃焼室の表面にネジ込み式に取
着することができる。また、前記燃焼室の外部から内部
へ燃焼室の壁を貫通してネジ穴を形成し、前記遮蔽体が
前記ネジ穴にねじ込み式に挿入される。前記遮蔽体は点
火プラグに取着してもよく、そして、前記絶縁コアノー
ズ部を部分的に或いは全体を包囲する細い棒状またはス
カート状の部材から成る。燃料ポートから絶縁コアノー
ズ部への燃料を低減することにより、前記遮蔽体は点火
プラグの寿命に影響を与えるデポジットの堆積による点
火プラグの汚染を防止する。前記遮蔽体は、前記燃焼室
内に配設するのに適した熱的特性を有する金属材料、例
えばニッケルやニッケル合金またはセラミック材料から
成る。前記遮蔽体は、前記スパークギャップへの燃料の
到達を阻害することなく、前記絶縁コアノーズ部を保護
するのに十分な長さを有している。
【００１１】また、本発明の他の特徴によれば、前記接
地電極は前記燃料ポートと前記点火電極との間に配設さ
れる場合、燃料の流れを可及的に阻害しない形状を有し
ている。前記接地電極は、丸形形状または略翼形形状の
断面を有している。こうした形状とすることにより、接
地電極が燃料ポートの前方に配置される場合に、噴射さ
れた燃料の蒸気部分が接地電極の周辺に達した後にスパ
ークギャップへ到達しやすくなる。接地電極は、また、
矩形断面を有した点火面を備えている。この矩形断面の
火花面は、火花性能を改善すると共に貴金属を取着し易
くする。
地電極は前記燃料ポートと前記点火電極との間に配設さ
れる場合、燃料の流れを可及的に阻害しない形状を有し
ている。前記接地電極は、丸形形状または略翼形形状の
断面を有している。こうした形状とすることにより、接
地電極が燃料ポートの前方に配置される場合に、噴射さ
れた燃料の蒸気部分が接地電極の周辺に達した後にスパ
ークギャップへ到達しやすくなる。接地電極は、また、
矩形断面を有した点火面を備えている。この矩形断面の
火花面は、火花性能を改善すると共に貴金属を取着し易
くする。
【００１２】従来の点火プラグは、直噴内燃エンジンに
おいて、接地電極が燃料ポートからスパークギャップへ
の燃料の流れを阻害しないように配置されている場合
に、最適な性能を発揮するようになっている。接地電極
を丸形または翼形の断面を有する形状とすることによ
り、安価で効果的に点火プラグの位置決めのエンジン性
能への影響を低減することが可能となる。更に、丸形ま
たは翼形断面の接地電極に保護遮蔽体を設けることによ
り、点火プラグの性能を更に改善することが可能とな
る。
おいて、接地電極が燃料ポートからスパークギャップへ
の燃料の流れを阻害しないように配置されている場合
に、最適な性能を発揮するようになっている。接地電極
を丸形または翼形の断面を有する形状とすることによ
り、安価で効果的に点火プラグの位置決めのエンジン性
能への影響を低減することが可能となる。更に、丸形ま
たは翼形断面の接地電極に保護遮蔽体を設けることによ
り、点火プラグの性能を更に改善することが可能とな
る。
【００１３】本発明は、また、エンジン性能を改善する
技術を提供する。１つの特徴によれば、燃料ポートと点
火プラグの絶縁コアノーズ部の間に遮蔽体を配設して、
絶縁コアが汚染されることを防止する。この絶縁コアの
汚染は、点火プラグの寿命に影響を与えるデポジットの
堆積である。前記遮蔽体は、シリンダヘッドや点火プラ
グの構成要素に取着することができる。
技術を提供する。１つの特徴によれば、燃料ポートと点
火プラグの絶縁コアノーズ部の間に遮蔽体を配設して、
絶縁コアが汚染されることを防止する。この絶縁コアの
汚染は、点火プラグの寿命に影響を与えるデポジットの
堆積である。前記遮蔽体は、シリンダヘッドや点火プラ
グの構成要素に取着することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１、２および図３から図５を参
照すると、点火プラグ１００は、外シェル１０５と、絶
縁コア１１０とを含んでいる。絶縁コア１１０は、外シ
ェル１０５の中心ボア１１５を貫通して延設されてい
る。絶縁コア１１０は、点火端１２５側に設けられた点
火電極１２０と、点火プラグ１００の反対側の端部に設
けられた端子１３０とを含んでいる。点火電極１２０
は、絶縁コアノーズ部１３３の外側に延びている。絶縁
コアノーズ部１３３は外シェル１０５から突き出してい
る。外シェル１０５は、接地電極１３５を含んでいる。
接地電極１３５は外シェル１０５から突き出して、点火
電極１２０の近傍まで延びている。点火ギャップ１３７
が点火電極１２０と接地電極１３５の間に設けられてい
る。接地電極１３５は概ねＬ字状を呈している。例え
ば、接地電極１３５は金属棒２００を外シェル１０５に
溶接して、Ｌ字状に屈曲させて形成することができる。
外シェル１０５は、また、ネジ部１４０を含んでいる。
照すると、点火プラグ１００は、外シェル１０５と、絶
縁コア１１０とを含んでいる。絶縁コア１１０は、外シ
ェル１０５の中心ボア１１５を貫通して延設されてい
る。絶縁コア１１０は、点火端１２５側に設けられた点
火電極１２０と、点火プラグ１００の反対側の端部に設
けられた端子１３０とを含んでいる。点火電極１２０
は、絶縁コアノーズ部１３３の外側に延びている。絶縁
コアノーズ部１３３は外シェル１０５から突き出してい
る。外シェル１０５は、接地電極１３５を含んでいる。
接地電極１３５は外シェル１０５から突き出して、点火
電極１２０の近傍まで延びている。点火ギャップ１３７
が点火電極１２０と接地電極１３５の間に設けられてい
る。接地電極１３５は概ねＬ字状を呈している。例え
ば、接地電極１３５は金属棒２００を外シェル１０５に
溶接して、Ｌ字状に屈曲させて形成することができる。
外シェル１０５は、また、ネジ部１４０を含んでいる。
【００１５】図３から図５に示すように、金属棒２００
は矩形（図３）、丸形（図４）、翼形（図５）断面を有
する部材とすることができる。貴族棒２００は、例えば
ニッケルから形成することができる。一般的に、接地電
極１３５の誘電端１４５は、点火の質を高めるために矩
形断面を有している。接地電極１３５を丸形または翼形
断面の金属棒から形成する場合には、溶接後に金属棒に
おいて誘電端１４５の部部分を平坦に形成する。例え
ば、図６を参照すると、誘電端１４５を上アーバ３００
と下アーバ３０５の間に配置して、外シェル１０５をプ
レス機に取り付けている状態が図示されている。次い
で、誘電端１４５は、例えば、厚さ１．１mm（０．０４
５inch）、幅２．７mm（０．１０５inch）に成形され
る。誘電端１４５を矩形に成形することにより、貴金属
パッドを誘電端に配設することが容易になる。貴金属パ
ッドを配設することにより点火プラグの寿命を長くする
ことが可能となる。接地電極１３５の残りの部分１５０
はプレス加工されずに従前の丸形または翼形断面のまま
である。点火プラグ１００において、部分１５０の長手
方向の中心軸線は、絶縁コアノーズ部１３３の長手方向
の中心軸線と実質的に平行である。然しながら、部分１
５０は、該部分１５０の中心軸線が実質的に平行と成ら
ないように形成してもよい。
は矩形（図３）、丸形（図４）、翼形（図５）断面を有
する部材とすることができる。貴族棒２００は、例えば
ニッケルから形成することができる。一般的に、接地電
極１３５の誘電端１４５は、点火の質を高めるために矩
形断面を有している。接地電極１３５を丸形または翼形
断面の金属棒から形成する場合には、溶接後に金属棒に
おいて誘電端１４５の部部分を平坦に形成する。例え
ば、図６を参照すると、誘電端１４５を上アーバ３００
と下アーバ３０５の間に配置して、外シェル１０５をプ
レス機に取り付けている状態が図示されている。次い
で、誘電端１４５は、例えば、厚さ１．１mm（０．０４
５inch）、幅２．７mm（０．１０５inch）に成形され
る。誘電端１４５を矩形に成形することにより、貴金属
パッドを誘電端に配設することが容易になる。貴金属パ
ッドを配設することにより点火プラグの寿命を長くする
ことが可能となる。接地電極１３５の残りの部分１５０
はプレス加工されずに従前の丸形または翼形断面のまま
である。点火プラグ１００において、部分１５０の長手
方向の中心軸線は、絶縁コアノーズ部１３３の長手方向
の中心軸線と実質的に平行である。然しながら、部分１
５０は、該部分１５０の中心軸線が実質的に平行と成ら
ないように形成してもよい。
【００１６】図７を参照すると、点火プラグ１００は、
直噴内燃エンジン（図示せず）の燃焼室（図示せず）に
装着される。液体燃料から成るスプレーコーン４００
が、噴射装置４０５からスパークギャップ１３７へ向け
て噴射される。接地電極の部分１５０は矩形断面を有し
ている。矩形断面を有した部分１５０により、スプレー
コーン４００の液体および蒸気が直接スパークギャップ
１３７へ流入することが阻害される。
直噴内燃エンジン（図示せず）の燃焼室（図示せず）に
装着される。液体燃料から成るスプレーコーン４００
が、噴射装置４０５からスパークギャップ１３７へ向け
て噴射される。接地電極の部分１５０は矩形断面を有し
ている。矩形断面を有した部分１５０により、スプレー
コーン４００の液体および蒸気が直接スパークギャップ
１３７へ流入することが阻害される。
【００１７】図８を参照すると、点火プラグ１００が、
直噴内燃エンジン（図示せず）の燃焼室（図示せず）に
装着されている。噴射装置４０５からのスプレーコーン
４００が、点火電極１２０へ直接噴射されている。接地
電極の部分１５０は丸形の断面を有している。丸形の断
面を有した部分１５０は、スプレーコーン４００内の液
体が点火ギャップ１３７の周囲領域に流入することを阻
害するが、蒸気についてはこれを阻害できない。
直噴内燃エンジン（図示せず）の燃焼室（図示せず）に
装着されている。噴射装置４０５からのスプレーコーン
４００が、点火電極１２０へ直接噴射されている。接地
電極の部分１５０は丸形の断面を有している。丸形の断
面を有した部分１５０は、スプレーコーン４００内の液
体が点火ギャップ１３７の周囲領域に流入することを阻
害するが、蒸気についてはこれを阻害できない。
【００１８】図９を参照すると、点火プラグ１００が、
直噴内燃エンジン（図示せず）のヘッド５００にネジ込
み式に固定、装着されている。燃料ポート５１０が燃焼
室５０５内に開口している。燃料噴射装置４０５から燃
料より成るスプレーコーン４００がスパークギャップ１
３７へ向けて噴射される。スプレーコーン４００の一部
が絶縁コアノーズ部１３３へ接触する。
直噴内燃エンジン（図示せず）のヘッド５００にネジ込
み式に固定、装着されている。燃料ポート５１０が燃焼
室５０５内に開口している。燃料噴射装置４０５から燃
料より成るスプレーコーン４００がスパークギャップ１
３７へ向けて噴射される。スプレーコーン４００の一部
が絶縁コアノーズ部１３３へ接触する。
【００１９】図１０を参照すると、点火プラグ１００
は、比較的長い絶縁コアノーズ部１３３と、接地電極１
３５、点火電極１２０およびスパークギャップ１３７を
含んでいる。燃料噴射装置４０５からスパークギャップ
１３７へ向けてスプレーコーン４００が噴射される。ス
プレーコーン４００の中心軸線５１５をスパークギャッ
プ１３７へ合わせることによりエンジン性能が改善され
る。スプレーコーン４００は比較的長い絶縁コアノーズ
部１３３に一定時間接触して、絶縁コアノーズ部１３３
の表面に付着物またはデポジットが堆積し、点火プラグ
１００を汚染して性能を低下させる。
は、比較的長い絶縁コアノーズ部１３３と、接地電極１
３５、点火電極１２０およびスパークギャップ１３７を
含んでいる。燃料噴射装置４０５からスパークギャップ
１３７へ向けてスプレーコーン４００が噴射される。ス
プレーコーン４００の中心軸線５１５をスパークギャッ
プ１３７へ合わせることによりエンジン性能が改善され
る。スプレーコーン４００は比較的長い絶縁コアノーズ
部１３３に一定時間接触して、絶縁コアノーズ部１３３
の表面に付着物またはデポジットが堆積し、点火プラグ
１００を汚染して性能を低下させる。
【００２０】図１１を参照すると、点火プラグ５２５
は、比較的短い絶縁コアノーズ部５３０、接地電極１３
５、点火電極１２０およびスパークギャップ１３７を含
んでいる。絶縁コアノーズ部５３０にデポジットが堆積
することを防止するために、燃料噴射装置４０５からの
スプレーコーン４００は、その周縁部５３５でさえスパ
ークギャップ１３７へは向けられていない。この構成
は、デポジットの堆積は低減されるが、エンジン性能が
犠牲となる。と言うのは、スプレーコーン４００の大部
分の燃料は点火ギャップ１３７の周囲領域へ向けられて
いないからである。
は、比較的短い絶縁コアノーズ部５３０、接地電極１３
５、点火電極１２０およびスパークギャップ１３７を含
んでいる。絶縁コアノーズ部５３０にデポジットが堆積
することを防止するために、燃料噴射装置４０５からの
スプレーコーン４００は、その周縁部５３５でさえスパ
ークギャップ１３７へは向けられていない。この構成
は、デポジットの堆積は低減されるが、エンジン性能が
犠牲となる。と言うのは、スプレーコーン４００の大部
分の燃料は点火ギャップ１３７の周囲領域へ向けられて
いないからである。
【００２１】図１２を参照すると、点火ギャップ１００
は、比較的長い絶縁コアノーズ部１３３と、接地電極１
３５、点火電極１２０およびスパークギャップ１３７を
含んでいる。遮蔽体５４５が絶縁コアノーズ部１３３の
近傍に配設されており、絶縁コアノーズ部１３３の先端
５５０および点火電極１２０の実質的近傍まで延設され
ている。遮蔽性能を最適化するために遮蔽体の長さは、
より長くまたは短くすることができる。遮蔽体５４５は
エンジンのヘッドまたは点火プラグに取り付けることが
できる。遮蔽体５４５は、また、ヘッド外部からヘッド
に形成したネジ穴（図示せず）にねじ込み、固定して
も、或いは、圧入、固定してもよい。
は、比較的長い絶縁コアノーズ部１３３と、接地電極１
３５、点火電極１２０およびスパークギャップ１３７を
含んでいる。遮蔽体５４５が絶縁コアノーズ部１３３の
近傍に配設されており、絶縁コアノーズ部１３３の先端
５５０および点火電極１２０の実質的近傍まで延設され
ている。遮蔽性能を最適化するために遮蔽体の長さは、
より長くまたは短くすることができる。遮蔽体５４５は
エンジンのヘッドまたは点火プラグに取り付けることが
できる。遮蔽体５４５は、また、ヘッド外部からヘッド
に形成したネジ穴（図示せず）にねじ込み、固定して
も、或いは、圧入、固定してもよい。
【００２２】燃料噴射装置４０５は、点火ギャップ１３
７へ向けて燃料のスプレーコーン４００を噴射する。ス
プレーコーン４００の長手方向の中心軸線が、スプレー
コーンの中心を規定し、噴射装置４０５から点火ギャッ
プ１３７へ延びるようにしてエンジン性能を改善する。
スプレーコーン４００の一部５５５が、遮蔽体５４５に
より絶縁コアノーズ部１３３に接触することが防止され
る。その結果、絶縁コアノーズ部１３３の表面に堆積す
るデポジットが低減される。然しながら、スプレーコー
ン４００の大部分が点火ギャップ１３７へ到達するの
で、遮蔽体５４５を用いることによりエンジン性能を犠
牲にすることなく、絶縁コアノーズ部１３３にデポジッ
トの堆積が防止できる。
７へ向けて燃料のスプレーコーン４００を噴射する。ス
プレーコーン４００の長手方向の中心軸線が、スプレー
コーンの中心を規定し、噴射装置４０５から点火ギャッ
プ１３７へ延びるようにしてエンジン性能を改善する。
スプレーコーン４００の一部５５５が、遮蔽体５４５に
より絶縁コアノーズ部１３３に接触することが防止され
る。その結果、絶縁コアノーズ部１３３の表面に堆積す
るデポジットが低減される。然しながら、スプレーコー
ン４００の大部分が点火ギャップ１３７へ到達するの
で、遮蔽体５４５を用いることによりエンジン性能を犠
牲にすることなく、絶縁コアノーズ部１３３にデポジッ
トの堆積が防止できる。
【００２３】図１２を参照すると、また、点火プラグ１
００の最適な位置が図示されている。図１２に示すよう
に位置決めすることにより、接地電極１３５が、噴射装
置４０５から点火ギャップ１３７へのスプレーコーン４
００の流れを阻害することがなくなる。然しながら、こ
の最適な配置は一般的に高価な割出装置その他の技術を
用いなければ保障されない。
００の最適な位置が図示されている。図１２に示すよう
に位置決めすることにより、接地電極１３５が、噴射装
置４０５から点火ギャップ１３７へのスプレーコーン４
００の流れを阻害することがなくなる。然しながら、こ
の最適な配置は一般的に高価な割出装置その他の技術を
用いなければ保障されない。
【００２４】図１３を参照すると、点火プラグ１００は
直噴内燃エンジンの燃焼室５０５のヘッド５００にネジ
込み式に固定、装着されている。燃料ポート５１０が燃
焼室５０５内に開口している。燃料噴射装置４０５から
燃料より成るスプレーコーン４００がスパークギャップ
１３７へ向けて噴射される。燃焼室５０５は遮蔽体５４
５を具備している。遮蔽体５４５はヘッド５００に取り
付けられている。遮蔽体５４５が絶縁コアノーズ部１３
３へのスプレーコーン４００の流れを阻害し、以て、絶
縁コアノーズ部１３３へ接触する燃料が低減され、デポ
ジットの生成が除去または低減される。遮蔽体５４５
は、燃焼室内に配設するのに適当な熱的特性を有する金
属またはセラミック材料から形成されている。例えば、
遮蔽体５４５はニッケルまたはニッケル合金から形成す
ることができる。遮蔽体５４５は、ヘッド５００に永久
的に或いはネジにより取着することができる。更に、遮
蔽体５４５は、ヘッド外部からヘッドに形成したネジ穴
（図示せず）にねじ込み、固定しても、或いは、圧入、
固定してもよい。図１３は、また、接地電極１３５と燃
料噴射装置４０５の間に点火プラグ１２０がある実施形
態における、スプレーコーン４００に対する点火プラグ
１２０の最適な位置を示している。
直噴内燃エンジンの燃焼室５０５のヘッド５００にネジ
込み式に固定、装着されている。燃料ポート５１０が燃
焼室５０５内に開口している。燃料噴射装置４０５から
燃料より成るスプレーコーン４００がスパークギャップ
１３７へ向けて噴射される。燃焼室５０５は遮蔽体５４
５を具備している。遮蔽体５４５はヘッド５００に取り
付けられている。遮蔽体５４５が絶縁コアノーズ部１３
３へのスプレーコーン４００の流れを阻害し、以て、絶
縁コアノーズ部１３３へ接触する燃料が低減され、デポ
ジットの生成が除去または低減される。遮蔽体５４５
は、燃焼室内に配設するのに適当な熱的特性を有する金
属またはセラミック材料から形成されている。例えば、
遮蔽体５４５はニッケルまたはニッケル合金から形成す
ることができる。遮蔽体５４５は、ヘッド５００に永久
的に或いはネジにより取着することができる。更に、遮
蔽体５４５は、ヘッド外部からヘッドに形成したネジ穴
（図示せず）にねじ込み、固定しても、或いは、圧入、
固定してもよい。図１３は、また、接地電極１３５と燃
料噴射装置４０５の間に点火プラグ１２０がある実施形
態における、スプレーコーン４００に対する点火プラグ
１２０の最適な位置を示している。
【００２５】図１４を参照すると、点火プラグ１００の
適切ではない位置が示されており、この位置において、
接地電極１３５が燃料噴射装置１２０からのスプレーコ
ーン４００の流れを妨げる。既述したように、丸形また
は翼形の接地電極１３５は、該接地電極の燃料ポート５
１０に対する前記適切ではない位置により生じる燃料の
流れの遮断効果を低減する。
適切ではない位置が示されており、この位置において、
接地電極１３５が燃料噴射装置１２０からのスプレーコ
ーン４００の流れを妨げる。既述したように、丸形また
は翼形の接地電極１３５は、該接地電極の燃料ポート５
１０に対する前記適切ではない位置により生じる燃料の
流れの遮断効果を低減する。
【００２６】図１５から図１７を参照すると、点火プラ
グ６００は、外シェル６０５と、絶縁コア６１０とを含
んでいる。外シェル６０５は、保護遮蔽体６１５と、接
地電極６２０とを含んでいる。保護遮蔽体６１５は、外
シェルに取着された金属棒から形成できる。保護遮蔽体
６１５の直径は、接地電極６２０の直径に同じまたは近
い直径とすることができる。他の実施形態では、保護遮
蔽体６１５は、絶縁コアノーズ部６２５の周囲を部分的
に包囲するように形成してもよい。例えば、前記遮蔽体
を１８０°の円弧状に形成したり、絶縁コアノーズ部６
２５全周を包囲するスカート状に形成してもよい。遮蔽
体５４５は、スプレーコーンの燃料蒸気の点火プラグの
スパークギャップへの流れを遮断することなく、燃料噴
射装置からのスプレーコーンの絶縁コアノーズ部６２５
への接触を防止できる、または、接触する燃料を低減で
きる所定距離を以て外シェル６０５から延設されてい
る。
グ６００は、外シェル６０５と、絶縁コア６１０とを含
んでいる。外シェル６０５は、保護遮蔽体６１５と、接
地電極６２０とを含んでいる。保護遮蔽体６１５は、外
シェルに取着された金属棒から形成できる。保護遮蔽体
６１５の直径は、接地電極６２０の直径に同じまたは近
い直径とすることができる。他の実施形態では、保護遮
蔽体６１５は、絶縁コアノーズ部６２５の周囲を部分的
に包囲するように形成してもよい。例えば、前記遮蔽体
を１８０°の円弧状に形成したり、絶縁コアノーズ部６
２５全周を包囲するスカート状に形成してもよい。遮蔽
体５４５は、スプレーコーンの燃料蒸気の点火プラグの
スパークギャップへの流れを遮断することなく、燃料噴
射装置からのスプレーコーンの絶縁コアノーズ部６２５
への接触を防止できる、または、接触する燃料を低減で
きる所定距離を以て外シェル６０５から延設されてい
る。
【００２７】接地電極６２０は、外シェル６０５から点
火プラグ６３０の近傍まで延設されている。スパークギ
ャップ６３３は、点火電極６３０と接地電極６２０との
間に形成される。接地電極６２０はＬ字状のピンにて形
成されている。既述したように接地電極６２０は、例え
ば、金属棒２００を外シェル６０５に溶接して、Ｌ字状
に屈曲させて形成することができる。接地電極６２０の
誘電端６３５を平坦にしてスパークの質を改善する。接
地電極６２０の残りの部分６４０は丸形または翼形の断
面形状を有している。外シェル６０５は、また、ネジ部
６４５を有している。
火プラグ６３０の近傍まで延設されている。スパークギ
ャップ６３３は、点火電極６３０と接地電極６２０との
間に形成される。接地電極６２０はＬ字状のピンにて形
成されている。既述したように接地電極６２０は、例え
ば、金属棒２００を外シェル６０５に溶接して、Ｌ字状
に屈曲させて形成することができる。接地電極６２０の
誘電端６３５を平坦にしてスパークの質を改善する。接
地電極６２０の残りの部分６４０は丸形または翼形の断
面形状を有している。外シェル６０５は、また、ネジ部
６４５を有している。
【００２８】絶縁コア６１０は、外シェル６０５の中心
ボア６５０を貫通して延設されている。絶縁コア６１０
は、点火端６５５側と、点火プラグ６００の反対側の端
部に設けられた端子６３０とを含んでいる。点火電極６
３０は、絶縁コアノーズ部６２５の外側に延びている。
絶縁コアノーズ部６２５は外シェル６０５から突き出し
ている。
ボア６５０を貫通して延設されている。絶縁コア６１０
は、点火端６５５側と、点火プラグ６００の反対側の端
部に設けられた端子６３０とを含んでいる。点火電極６
３０は、絶縁コアノーズ部６２５の外側に延びている。
絶縁コアノーズ部６２５は外シェル６０５から突き出し
ている。
【００２９】図１８を参照すると、点火プラグ６００
が、直噴内燃エンジン（図示せず）のヘッド７００にネ
ジ込み式に固定、装着されている。燃料ポート７１０が
燃焼室７０５内に開口している。燃料噴射装置７１５か
ら燃料より成るスプレーコーン７２０が点火電極６３０
へ向けて噴射される。遮蔽体６１５によりスプレーコー
ン７２０の液体部分が絶縁コアノーズ部６２５に接触す
ることを防止する。絶縁コアノーズ部６２５に接触する
スプレーコーン７２０の液体の量が低減することによ
り、点火プラグを汚染するデポジットが低減する。
が、直噴内燃エンジン（図示せず）のヘッド７００にネ
ジ込み式に固定、装着されている。燃料ポート７１０が
燃焼室７０５内に開口している。燃料噴射装置７１５か
ら燃料より成るスプレーコーン７２０が点火電極６３０
へ向けて噴射される。遮蔽体６１５によりスプレーコー
ン７２０の液体部分が絶縁コアノーズ部６２５に接触す
ることを防止する。絶縁コアノーズ部６２５に接触する
スプレーコーン７２０の液体の量が低減することによ
り、点火プラグを汚染するデポジットが低減する。
【図１】点火プラグの側面図である。
【図２】図１の点火プラグの底面図である。
【図３】矩形断面を有する接地電極の斜視図である。
【図４】丸形断面を有する接地電極の斜視図である。
【図５】翼形断面を有する接地電極の斜視図である。
【図６】接地電極に点火面を成形するプレス工程を示す
図である。
図である。
【図７】矩形の接地電極を有する点火プラグの断面図で
ある。
ある。
【図８】丸形の接地電極を有する点火プラグの断面図で
ある。
ある。
【図９】直噴内燃エンジンの燃焼室に設置した図１の点
火プラグの側面図である。
火プラグの側面図である。
【図１０】絶縁コアノーズ部に付着したデポジットを示
す図である。
す図である。
【図１１】比較的短い絶縁コアノーズ部を有する点火プ
ラグの部分拡大断面図である。
ラグの部分拡大断面図である。
【図１２】遮蔽体と点火プラグとを示す部分拡大断面図
である。
である。
【図１３】直噴内燃エンジンの燃焼室内において最適位
置に配置された点火プラグを示す側面図である。
置に配置された点火プラグを示す側面図である。
【図１４】直噴内燃エンジンの燃焼室内において最適で
はない位置に配置された点火プラグを示す側面図であ
る。
はない位置に配置された点火プラグを示す側面図であ
る。
【図１５】保護遮蔽体を有する点火プラグの側面図であ
る。
る。
【図１６】図１５の点火プラグの底面図である。
【図１７】図１５の点火プラグの部分拡大側面図であ
る。
る。
【図１８】直噴内燃エンジンの燃焼室内に配置された図
１５の点火プラグの側面図である。
１５の点火プラグの側面図である。
１００…点火プラグ １０５…外シェル １１０…絶縁コア １２０…点火電極 １３３…絶縁コアノーズ部 １３５…接地電極 １３７…スパークギャップ ５４５…遮蔽体
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年８月４日（１９９９．８．４）
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１６】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１７】
【図１８】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｔ 13/40 Ｈ０１Ｔ 13/40
Claims (24)
- 【請求項１】 直噴内燃エンジンにおいて、 燃料ポート、吸気ポート、点火プラグ挿入開口部を含む
燃焼室と、 点火電極、接地電極、絶縁コアノーズ部を含み、点火電
極、接地電極および絶縁コアノーズ部が燃焼室内に突き
出すように前記点火プラグ挿入開口部に挿入される点火
プラグと、 前記燃料ポートと前記点火プラグ挿入開口部の間に配設
された遮蔽体とを具備し、 前記遮蔽体が、前記点火電極と前記点火プラグとの間に
形成されるスパークギャップへの燃料の流れを阻害する
ことなく、前記燃料ポートから前記絶縁コアノーズ部へ
の燃料の流れを低減するように形成されている直噴内燃
エンジン。 - 【請求項２】 前記遮蔽体が前記燃焼室の表面に永久的
に取着されている請求項１に記載の直噴内燃エンジン。 - 【請求項３】 前記遮蔽体が前記燃焼室の表面にネジ込
み式に取着されている請求項１に記載の直噴内燃エンジ
ン。 - 【請求項４】 前記燃焼室の外部から内部へ燃焼室の壁
を貫通してネジ穴が形成されており、前記遮蔽体が前記
ネジ穴にねじ込み式に挿入され、前記遮蔽体が、前記ネ
ジ穴から前記燃焼室の内部へ突出する長さを有している
請求項１に記載の直噴内燃エンジン。 - 【請求項５】 前記遮蔽体が前記点火プラグから延設さ
れている請求項１に記載の直噴内燃エンジン。 - 【請求項６】 前記保護遮蔽体が棒状部材を具備してい
る請求項５に記載の直噴内燃エンジン。 - 【請求項７】 前記遮蔽体が、前記燃焼室内に配設する
のに適した熱的特性を有する金属材料またはセラミック
材料から成る請求項１に記載の直噴内燃エンジン。 - 【請求項８】 前記遮蔽体が、ニッケルまたはニッケル
合金から成る請求項７に記載の直噴内燃エンジン。 - 【請求項９】 前記遮蔽体が、前記スパークギャップへ
の燃料の到達を阻害することなく、前記絶縁コアノーズ
部を保護するのに十分な長さを有している請求項１に記
載の直噴内燃エンジン。 - 【請求項１０】 前記接地電極が前記燃料ポートと前記
点火電極との間に配設される場合、燃料の流れを可及的
に阻害しない形状を有している請求項１に記載の直噴内
燃エンジン。 - 【請求項１１】 前記接地電極が丸形断面形状を有して
いる請求項９に記載の直噴内燃エンジン。 - 【請求項１２】 前記接地電極が、略翼形断面形状を有
している請求項９に記載の直噴内燃エンジン。 - 【請求項１３】 点火プラグにおいて、 ボアを有する外シェルと、 前記ボア内に配設されると共に前記外シェルから突き出
した絶縁コアノーズ部を含む絶縁コアと、 前記絶縁コアから延設された点火電極と、 前記外シェルから延設され、前記点火電極と共にスパー
クギャップを形成する接地電極と、 前記外シェルから延設され、前記絶縁コアノーズ部の一
部を遮蔽する保護遮蔽体とを具備する点火プラグ。 - 【請求項１４】 前記保護遮蔽体が、燃料源から前記絶
縁コアノーズ部への燃料の流れを阻害するように形成さ
れている請求項１３に記載の点火プラグ。 - 【請求項１５】 前記保護遮蔽体が棒状部材を具備して
いる請求項１４に記載の点火プラグ。 - 【請求項１６】 前記保護遮蔽体が、前記絶縁コアノー
ズ部の一部を包囲する請求項１４に記載の点火プラグ。 - 【請求項１７】 前記保護遮蔽体が、前記絶縁コアノー
ズ部の全周を包囲する請求項１４に記載の点火プラグ。 - 【請求項１８】 前記遮蔽体が、前記スパークギャップ
への燃料の到達を阻害することなく、前記絶縁コアノー
ズ部を保護するのに十分な長さを有している請求項１４
に記載の点火プラグ。 - 【請求項１９】 前記接地電極が前記燃料ポートと前記
点火電極との間に配設される場合、燃料の流れを可及的
に阻害しない形状を有している請求項１３に記載の点火
プラグ。 - 【請求項２０】 前記燃料の流れが液体部分と、燃料蒸
気部分とを含み、前記保護遮蔽体が主として前記液体部
分の流れを阻害する請求項１９に記載の点火プラグ。 - 【請求項２１】 前記接地電極が丸形断面形状を有して
いる請求項１９に記載の点火プラグ。 - 【請求項２２】 前記接地電極が、略翼形断面形状を有
している請求項１９に記載の点火プラグ。 - 【請求項２３】 エンジン性能を改善する方法におい
て、 吸気ポート、燃料ポート、点火プラグ開口部とを有する
燃焼室を含む直噴内燃エンジンを準備し、 燃料ポートと点火プラグ開口部の中心との間に遮蔽体を
配置することを含んで成るエンジン性能改善する方法。 - 【請求項２４】 前記遮蔽体を配置することが、前記遮
蔽体を燃焼室の表面に永久的に取着することを含む請求
項２３に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/065905 | 1998-04-24 | ||
| US09/065,905 US6227164B1 (en) | 1998-04-24 | 1998-04-24 | Insulator shield for spark plug |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000027653A true JP2000027653A (ja) | 2000-01-25 |
| JP3607526B2 JP3607526B2 (ja) | 2005-01-05 |
Family
ID=22065936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11840799A Expired - Fee Related JP3607526B2 (ja) | 1998-04-24 | 1999-04-26 | 直噴内燃エンジンおよび直噴内燃エンジン用点火プラグ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6227164B1 (ja) |
| EP (1) | EP1074077B1 (ja) |
| JP (1) | JP3607526B2 (ja) |
| KR (1) | KR100649282B1 (ja) |
| DE (1) | DE69922366T2 (ja) |
| WO (1) | WO1999056362A1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003021417A1 (fr) | 2001-08-29 | 2003-03-13 | Katsuzo Tanaka | Unite de saisie de caractere tres rapide de telephone portable |
| JP2007270804A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Mitsubishi Motors Corp | 筒内直接噴射型火花点火式内燃機関 |
| US7714489B2 (en) | 2005-10-11 | 2010-05-11 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Spark plug including ground electrode with arcuately curved face |
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|---|---|---|---|---|
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| DE10026321A1 (de) * | 2000-05-26 | 2001-11-29 | Bosch Gmbh Robert | Brennstoffeinspritzsystem und Verfahren zum Einspritzen |
| US6712037B2 (en) | 2002-01-09 | 2004-03-30 | Visteon Global Technologies, Inc. | Low pressure direct injection engine system |
| US6848635B2 (en) | 2002-01-31 | 2005-02-01 | Visteon Global Technologies, Inc. | Fuel injector nozzle assembly with induced turbulence |
| US6783085B2 (en) | 2002-01-31 | 2004-08-31 | Visteon Global Technologies, Inc. | Fuel injector swirl nozzle assembly |
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