JP2002106451A - 内燃機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 点火プラグを備えたエンジンであっても簡単
な装置によりエンジン出力や燃費の向上を図る。 【解決手段】 エンジンに装着した点火プラグ１９にス
パークを発生せしめる点火回路３にはイグニッションコ
イル７と点火プラグ１９との間の高電圧側回路３５があ
る。この高電圧側回路３５に鉛又は鉛を含有する素材
（３７）が内在するように設けられる。あるいは上記の
高電圧側回路３５の電気的な絶縁体３３に鉛又は鉛を含
有する素材（３７）が付設される。単にこれだけの簡単
な手段によりエンジン出力や燃費が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、点火プラグを用い
た内燃機関に関し、特にエンジンの出力や燃費を向上せ
しめる点火プラグを用いた内燃機関に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、エンジンの性能は、エンジンに装
着した点火プラグの放電の仕方により大きく左右される
ことが専門家には知られている。つまり、点火プラグで
の理想的な火花放電としては、放電の立上がりが鋭く第
一波の放電でエネルギーのすべてを放出し、できるだけ
大きな火花で着火し、一気呵成にエンジンの燃焼室内の
ガス燃焼を広げることである。

【０００３】なぜなら、第一波の放電により点火プラグ
の火花の部分で燃料に着火して燃焼が始まるので、第二
波以降に続く放電は急速に減衰しながら行われることに
なる。したがって、第二波以降に十数回の放電が繰り返
されても、これらは燃えカスの中で無意味な火花放電を
しているに過ぎないことになるからである。

【０００４】コンタクトポイントに直接放電エネルギー
の電流を流すエンジンの時代には、コンタクトポイント
部分に発生する火花放電により、コンタクトポイントが
劣化するというトラブルがもっとも多く発生した。そこ
で、この問題点を回避すべくポイントレス化が図られ
た。

【０００５】例えば、放電トラブルの発生源となるコン
タクトポイントに代わって、無接点化のために様々な電
子回路を組合わせたり、一波だけ大きな放電をするコン
デンサー・ディスチャージ・イグナイター（ＣＤＩ）な
どの点火方式が用いられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のエン
ジンにおいては、前者のようにコンタクトポイントを電
子化しただけでは放電の形態までを変えることができ
ず、第二波以降の放電は相変わらず燃えカスの中で放電
を繰り返しているだけであるという問題点があった。

【０００７】また、後者のＣＤＩの点火方式において
は、一発だけの放電でエネルギーを前部放出するので理
想的な火花放電ではあるが、装置が高価になるためにレ
ーシングカーや一部の高級車にしか搭載されていないと
いう現状である。

【０００８】以上の事柄は、イグニッションコイルで高
電圧を得る自動車に搭載するエンジンだけでなく、オー
トバイなどに用いられるマグネト点火方式にも共通する
問題点であった。

【０００９】本発明は上述の課題を解決するためになさ
れたもので、その目的は、点火プラグを備えたエンジン
であっても簡単な装置によりエンジン出力や燃費の向上
を図り得る点火回路を備えた内燃機関を提供することに
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１によるこの発明の内燃機関は、点火プラグに
スパークを発生せしめる点火回路におけるイグニッショ
ンコイルと点火プラグとの間の高電圧側回路における導
電部の少なくとも一部に、鉛又は鉛を含有する素材を直
接接して設けてなることを特徴とするものである。

【００１１】したがって、単に、鉛又は鉛を含有する素
材が点火回路の高電圧側回路における導電部の少なくと
も一部に内在されるだけの簡単な手段により内燃機関の
エンジン出力や燃費が向上する。

【００１２】請求項２によるこの発明の内燃機関は、点
火プラグにスパークを発生せしめる点火回路におけるイ
グニッションコイルと点火プラグとの間の高電圧側回路
における導電部の少なくとも一部の電気的な絶縁体に、
鉛又は鉛を含有する素材を付設してなることを特徴とす
るものである。

【００１３】したがって、鉛又は鉛を含有する素材が点
火回路の高電圧側回路における導電部の少なくとも一部
の電気的な絶縁体に、単に外側から添うようにして付設
されるだけの簡単な手段により内燃機関のエンジン出力
や燃費が向上する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の内燃機関の実施の
形態について、図面を参照して説明する。

【００１５】図１は自動車に搭載される本実施の形態の
内燃機関１における点火装置系統の点火回路３の概略図
を示すもので、電気系統の電源となるバッテリ５と高電
圧を供給するためのイグニッションコイル７との間の一
次回路９にはイグニッションスイッチ１１が設けられて
いる。なお、一次回路９は点火回路３の一部を構成す
る。また、図１においてイグニッションコイル７の近傍
には点火を制御するコンピュータ１３が設けられてい
る。

【００１６】また、イグニッションコイル７により発生
された高電圧は、点火回路３の一部を構成する二次回路
１５としてのハイテンションコード１７を経て、点火順
序に従って複数の点火プラグ１９（スパークプラグ）に
分配するためのディストリビュータ２１に供給される。
なお、各点火プラグ１９はそれぞれ、エンジンの複数の
各シリンダ（図示省略）に装着されている。

【００１７】ディストリビュータ２１の内部には、各点
火プラグ１９にハイテンションコード２３を介して接続
される高圧端子２５に高電圧を分配するロータ２７が設
けられており、このロータ２７はシグナルジェネレータ
２９により回転駆動されるように構成されている。

【００１８】なお、シグナルジェネレータ２９にはイグ
ニッションコイル７の一次回路９の電流を遮断してイグ
ニッションコイル７の内部の二次コイル（図示省略）に
高電圧を誘導するためのブレーカ（図示省略）が設けら
れている。また、上記のハイテンションコード１７、２
３は、図２に示されているように導電部としての複数の
素線３１の周囲に電気的な絶縁体３３により被覆されて
いる。

【００１９】本発明の内燃機関１においては、上述した
点火回路３における高電圧側回路３５の導電部の少なく
とも一部に鉛又は鉛を含有する素材を内在せしめるか、
あるいは高電圧側回路３５における導電部の少なくとも
一部の電気的な絶縁体３３に鉛を含有する素材を付設す
ることにより、エンジン出力や燃費の飛躍的な向上を図
ることが特徴となる。

【００２０】なお、点火回路３における高電圧側回路３
５とは、図１に示されているようにイグニッションコイ
ル７を含みディストリビュータ２１やハイテンションコ
ード１７、２３および点火プラグ１９までの電気回路を
意味する。また、鉛又は鉛を含有する素材とは、純鉛あ
るいは鉛に若干の不純物を含んだ素材のことであり、接
着剤のハンダを意味するものではない。鉛を含有する素
材には、例えば鉛ガラスなどがある。

【００２１】本発明の実施の形態においては、図１及び
図２に示されているように厚さ０．０５ｍｍ、幅５ｍ
ｍ、長さ３０ｍｍの純鉛からなる鉛薄膜３７が、ディス
トリビュータ２１の高圧端子２５と各点火プラグ１９と
を接続する各ハイテンションコード２３の電気的な絶縁
体３３に添うようにして例えば両面接着テープ３９を用
いて貼付されている。図１及び図２では上記の鉛薄膜３
７がハイテンションコード２３に両面接着テープ３９で
貼着されていることを分かり易くするように図示されて
いる。

【００２２】なお、鉛薄膜３７は単に絶縁体３３に添わ
せた状態でその上から保護テープなどで巻き付けてもよ
く、鉛薄膜３７を絶縁体３３に付設する仕方は特に限定
されない。

【００２３】以上の実施の形態の状態にて、以下のよう
に各種自動車を用いて各種の実験を行った。

【００２４】実験に供試された自動車は、原動機型式６
Ｍを搭載するＴ社のＡ車と、原動機型式４Ｇ１３を搭載
するＭ社のＢ車と、原動概型式ＲＢ２０を搭載するＮ社
のＣ車である。

【００２５】実験例１としてはＡ車が用いられ、市街地
での走行、長距離走行、エヤコンの使用の有無、登乗人
員の多寡などの様々な条件をすべて包含した上での平均
的なデータを得るという観点から、平成八年の丸一年間
と平成九年の丸一年間の走行実績で比較した。なお、ト
ルクコンバータオイルを交換すると、燃費が１０％程度
向上することが知られているので、この実験においては
トルクコンバータオイルの交換は行わなかった。ちなみ
に、このＡ車はトルクコンバータオイルの交換を平成七
年と平成十年に行っている。上記の実験例１により以下
の結果が得られた。

【００２６】実験例１において本実施の形態が適用され
る前では、期間が、平成８年１月１２日から平成８年１
２月２１日のほぼ丸１年間で、積算走行距離が115,291
ｋｍから122,961ｋｍまでであるので、実走行距離が、
7,670ｋｍで、消費燃料が、1,119.5リツトルであるの
で、 燃料消費率（燃費）が、6.85 km/L であった。

【００２７】実験例１において本実施の形態が適用され
た後では、期間が、平成９年１月４日から平成９年１２
月２６日のほぼ丸１年間で、積算走行距離が123,291ｋ
ｍから132,441ｋｍまでであるので、実走行距離が、9,1
50ｋｍで、消費燃料が、1,218.2リツトルであるので、 燃料消費率（燃費）が、7.51 km/L であった。

【００２８】したがって、燃料消費改善率は、9.63％向
上した。これは、トルクコンバータオイルの交換を行わ
ずに、次のほぼ丸１年間を引き続き同じＡ車を用いて行
っているので燃費の観点からすると不利な条件であるに
もかかわらず、燃焼消費率が大きく向上したことにな
る。本発明の実施の形態によりエンジン出力の飛躍的な
効果を得られたことが分かる。

【００２９】実験例２としてはＢ車が用いられ、一般道
路の同一コースで約４１５ｋｍを同一運転者が試走して
燃費を計測した。なお、実験前のＢ車の積算走行距離
は、57,398ｋｍである。この実験例２により以下の結果
が得られた。

【００３０】実験例２において本実施の形態が適用され
る前では、期間が、平成１２年４月１６日から平成１２
年４月２１日まで、実走行距離が、４１７.0ｋｍで、 燃料消費率（燃費）が、12.57 km/L であった。

【００３１】実験例２において本実施の形態が適用され
た後では、期間が、平成１２年４月２１日から平成１２
年４月２３日まで、実走行距離が、413.9ｋｍで、 燃料消費率（燃費）が、15.31 km/L であった。

【００３２】したがって、燃料消費改善率は、21.8％向
上した。一般道路の同一コースで同一運転者が試走する
条件においても、やはり本実施の形態の効果が顕著に表
れている。

【００３３】実験例３としてはＣ車が用いられて、高速
道路だけを試走して燃費を計測した。なお、実験前のＣ
車の積算走行距離は、55,621ｋｍである。この実験例３
により以下の結果が得られた。

【００３４】実験例３において本実施の形態が適用され
る前では、期間が、平成１１年９月８日（晴れ）で、実
施区間が、東京から豊川まで、実走行距離が、295ｋｍ
で、 燃料消費率（燃費）が、10.0 km/L であった。

【００３５】実験例３において本実施の形態が適用され
た後では、期間が、平成１１年９月９日（晴れ）で、実
施区間が、豊川から東京まで、実走行距離が、295ｋｍ
で、 燃料消費率（燃費）が、11.9 km/L であった。

【００３６】したがって、燃料消費改善率は、19.0％向
上した。高速道路の走行では、一般道路の走行に比べて
燃料消費率が高くなる条件であるが、それでも19.0％向
上という高い改善率が得られており、やはり本実施の形
態による効果が顕著に表れている。

【００３７】以上のように、種々の条件の下で実験が行
われた結果、本実施の形態が適用されることにより、運
転者は自動車の加速が良くなり、エンジン出力が上昇し
たことをはっきりと体感することができた。

【００３８】なお、この発明は前述した実施の形態に限
定されることなく、適宜な変更を行うことによりその他
の態様で実施し得るものである。本実施の形態では純鉛
の鉛薄膜３７が、高電圧側回路３５としてのディストリ
ビュータ２１の高圧端子２５と各点火プラグ１９とを接
続する各ハイテンションコード２３の電気的な絶縁体３
３に添うようにして付設した例について説明したが以下
に示す実施の形態であっても構わない。

【００３９】例えば、鉛又は鉛を含有する素材は高電圧
側回路３５の導電部に直接に接して設けられてもよい。
この一例として、ハイテンションコード１７，２３など
の素線３１の一部に鉛の針金の素線を混在させてもよ
い。

【００４０】あるいは、鉛又は鉛を含有する素材は、イ
グニッションコイル７の二次回路１５としてのハイテン
ションコード１７、ディストリビュータ２１のキャッ
プ、イグニッションコイル７などの電気的な絶縁体に添
わせるようにしても構わない。例えば、前述した実施の
形態にもあるように鉛の薄膜を貼りつけられても構わな
いし、あるいは鉛の針金がハイテンションコードなどの
電気的な絶縁体の上から巻き付けられても構わない。鉛
又は鉛を含有する素材は、高電圧側回路３５の導電部又
はその絶縁体の全長にわたって設けてもよく、あるいは
部分的に設けてもよい。

【００４１】以上のごとく、本発明はエンジンやその周
辺機器に特別の加工や装置を加えるものではなく、簡単
にして安価であり、燃料の節約やエンジン出力の向上に
寄与し、経済的貢献度は極めて大きいものである。

【００４２】

【発明の効果】以上のごとき発明の実施の形態の説明か
ら理解されるように、請求項１の発明によれば、鉛又は
鉛を含有する素材を単に点火回路における高電圧側回路
に内在せしめるという簡単な手段を行うだけで、内燃機
関のエンジン出力や燃費を飛躍的に向上できる。

【００４３】請求項２の発明によれば、鉛又は鉛を含有
する素材を点火回路における高電圧側回路の電気的な絶
縁体に、単に外側から添うようにして付設せしめるとい
う簡単な手段を行うだけで、内燃機関のエンジン出力や
燃費を飛躍的に向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示すもので、鉛又は鉛を
含有する素材を設けた自動車用の点火装置系統の点火回
路の概略図である。

【図２】本発明の実施の形態における鉛薄膜を貼着した
状態のハイテンションコードの斜視図である。

【符号の説明】

１ 内燃機関 ３ 点火回路 ７ イグニッションコイル １５ 二次回路 １７ ハイテンションコード １９ 点火プラグ（スパークプラグ） ２１ ディストリビュータ ２３ ハイテンションコード ２９ シグナルジェネレータ ３１ 素線 ３３ 絶縁体 ３５ 高電圧側回路 ３７ 鉛薄膜（鉛又は鉛を含有する素材） ３９ 両面接着テープ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 点火プラグにスパークを発生せしめる点
   火回路におけるイグニッションコイルと点火プラグとの
   間の高電圧側回路における導電部の少なくとも一部に、
   鉛又は鉛を含有する素材を直接接して設けてなることを
   特徴とする内燃機関。
2. 【請求項２】 点火プラグにスパークを発生せしめる点
   火回路におけるイグニッションコイルと点火プラグとの
   間の高電圧側回路における導電部の少なくとも一部の電
   気的な絶縁体に、鉛又は鉛を含有する素材を付設してな
   ることを特徴とする内燃機関。