JP2003500607A - 内燃機関における燃料混合物の点火用の装置 - Google Patents
内燃機関における燃料混合物の点火用の装置Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P3/00—Other installations
- F02P3/12—Piezoelectric ignition; Electrostatic ignition
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02F3/00—Pistons
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- F02F3/12—Pistons having surface coverings on piston heads
-
- H—ELECTRICITY
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- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T13/00—Sparking plugs
-
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、内燃機関用の点火プラグであって、前記プラグに圧電音響伝達器が設けられ、このため燃料混合物に点火の際に生ずる瞬間出力を増加させる点火プラグに関する。
Description
【0001】
本発明は、内燃機関の分野に関し、より特別には内燃機関(ICE)の点火シ
ステムに関する。
ステムに関する。
【0002】
金属ボデーと、中心電極が中にあるセラミック絶縁体とを有する点火プラグを
含んだ内燃機関の燃料混合物の点火のための公知の装置(ロシヤ発明者証146
4274号、並びにRoss Tveg,自動車用点火システム、モスクワ、Z
a rulyom,Publishing House,1998,p.39)
がある。
含んだ内燃機関の燃料混合物の点火のための公知の装置(ロシヤ発明者証146
4274号、並びにRoss Tveg,自動車用点火システム、モスクワ、Z
a rulyom,Publishing House,1998,p.39)
がある。
【0003】
この公知の点火プラグ(スパークプラグ)に伴う問題は、点火パルスの前面プ
ロフィルのつぶれによる比較的低い瞬間出力である。
ロフィルのつぶれによる比較的低い瞬間出力である。
【0004】
この低い瞬間出力を増幅するために、鋼のボデー、及び圧電セラミック層で被
覆された中心電極が中にあるセラミック絶縁体よりなる点火プラグを備えた内燃
機関の燃料混合物の点火用の装置がある(1996年6月22日付け、ロシヤ特
許出願9610357/06号)。中心電極上の圧電セラミック層は、圧電セラ
ミックにおける音波の形成のため、点火パルスの前面プロフィルの急峻さを幾分
か大きくすることができる。しかし、圧電セラミックと中心電極との間の全面に
わたる電気的及び機械的な接触のため、瞬間出力の増加はごく僅かである。
覆された中心電極が中にあるセラミック絶縁体よりなる点火プラグを備えた内燃
機関の燃料混合物の点火用の装置がある(1996年6月22日付け、ロシヤ特
許出願9610357/06号)。中心電極上の圧電セラミック層は、圧電セラ
ミックにおける音波の形成のため、点火パルスの前面プロフィルの急峻さを幾分
か大きくすることができる。しかし、圧電セラミックと中心電極との間の全面に
わたる電気的及び機械的な接触のため、瞬間出力の増加はごく僅かである。
【0005】
燃料混合物の点火の瞬間に作られる内燃機関点火プラグの瞬間出力を上げる緊
急の問題が残る。
急の問題が残る。
【0006】
この問題は、本発明において、金属ボデー及び中心電極が中にあるセラミック
絶縁体を持った点火プラグを有する内燃機関における燃料混合物の点火用の装置
に、一つは電力供給装置に、第2は点火プラグのボデー又は機関に、そして第3
は点火プラグの中心電極に接続された3個の電極のある圧電セラミックの音響ダ
クトが設けられることにより解決される。
絶縁体を持った点火プラグを有する内燃機関における燃料混合物の点火用の装置
に、一つは電力供給装置に、第2は点火プラグのボデー又は機関に、そして第3
は点火プラグの中心電極に接続された3個の電極のある圧電セラミックの音響ダ
クトが設けられることにより解決される。
【0007】
圧電セラミック音響ダクトは、圧電式変圧器又は圧電式変流器、或いは平行ワ
イヤー型の圧電式の変圧及び変流器の形式とすることができる。
イヤー型の圧電式の変圧及び変流器の形式とすることができる。
【0008】
放電間隙に向かって、点火プラグの中央電極のそのボデーに関するキャパシタ
ンスの大きさが一様に減少すること、及び有効抵抗の大きさが一様に増加するこ
とが勧告される。
ンスの大きさが一様に減少すること、及び有効抵抗の大きさが一様に増加するこ
とが勧告される。
【0009】
設計の観点からは、点火プラグのセラミック絶縁体に空洞があること、及び前
記圧電セラミック音響ダクトがこの空洞内に置かれることが勧告される。
記圧電セラミック音響ダクトがこの空洞内に置かれることが勧告される。
【0010】
装置は、次のように作られかつ作動する。
【0011】
圧電セラミック音響ダクト(5)(図1)が1個の電極(6)により電力供給
装置(図示せず)に、第2の電極(7)により点火プラグのボデー(2)又は機
関に、そして第3の電極(4)により点火プラグのセラミック絶縁体(1)の内
側に置かれたプラグの中央電極(3)に接続される。
装置(図示せず)に、第2の電極(7)により点火プラグのボデー(2)又は機
関に、そして第3の電極(4)により点火プラグのセラミック絶縁体(1)の内
側に置かれたプラグの中央電極(3)に接続される。
【0012】
パルス信号が、燃料混合物の点火のために、電力供給装置から圧電セラミック
音響ダクト(5)の電極(6)(図1)に供給されると、圧電セラミック音響ダ
クトにおける入力信号の高調波成分の異なる伝搬速度のため、衝撃プロフィルが
形成され、その結果として、音響ダクト(5)の第3の電極(4)を通して中央
電極(3)に伝達されそして燃焼室内で放射される瞬間的なエネルギーは、パル
スプロフィルの急峻さの変化に比例して増加する。
音響ダクト(5)の電極(6)(図1)に供給されると、圧電セラミック音響ダ
クトにおける入力信号の高調波成分の異なる伝搬速度のため、衝撃プロフィルが
形成され、その結果として、音響ダクト(5)の第3の電極(4)を通して中央
電極(3)に伝達されそして燃焼室内で放射される瞬間的なエネルギーは、パル
スプロフィルの急峻さの変化に比例して増加する。
【0013】
通常の装置について(曲線1)及び本発明による圧電セラミック音響ダクトの
使用について(曲線2)の瞬間出力のグラフを示す図2から明らかなように、点
火パルスのプロフィルの急峻さ、従って瞬間出力は、圧電セラミック音響ダクト
の使用により増加する。
使用について(曲線2)の瞬間出力のグラフを示す図2から明らかなように、点
火パルスのプロフィルの急峻さ、従って瞬間出力は、圧電セラミック音響ダクト
の使用により増加する。
【0014】
圧電セラミック音響ダクト(5)は、第1の電極(9)、第2の電極(10)
及び第3の電極(11)が取り付けられた圧電セラミック板(8)の基台上の圧
電式変圧器の形式(図3)で作ることができる。この場合、第1の電極(9)に
パルス点火信号が供給されたとき、第2の電極(10)と比較して強化された電
圧が、圧電式変圧器の第3の電極(11)に形成され、そして点火信号のプロフ
ィルの急峻さが大きくなる。
及び第3の電極(11)が取り付けられた圧電セラミック板(8)の基台上の圧
電式変圧器の形式(図3)で作ることができる。この場合、第1の電極(9)に
パルス点火信号が供給されたとき、第2の電極(10)と比較して強化された電
圧が、圧電式変圧器の第3の電極(11)に形成され、そして点火信号のプロフ
ィルの急峻さが大きくなる。
【0015】
圧電セラミック音響ダクト(5)は、第1の電極(13)、第2の電極(14
)及び第3の電極(15)が取り付けられた圧電セラミック板(12)の基台上
の圧電式変流器の形式(図4)で作ることもできる。この場合、第1の電極(1
3)にパルス点火信号が供給されたとき、第2の電極(14)と比較して強化さ
れた電流が、圧電式変流器の第3の電極(15)に形成され、そしてこの場合も
点火信号のプロフィルの急峻さが大きくなる。
)及び第3の電極(15)が取り付けられた圧電セラミック板(12)の基台上
の圧電式変流器の形式(図4)で作ることもできる。この場合、第1の電極(1
3)にパルス点火信号が供給されたとき、第2の電極(14)と比較して強化さ
れた電流が、圧電式変流器の第3の電極(15)に形成され、そしてこの場合も
点火信号のプロフィルの急峻さが大きくなる。
【0016】
この効果は、圧電セラミック音響ダクトが平行ワイヤー(parallel−
wired)型の圧電式の変圧及び変流器の形式で作られた場合も維持される。
wired)型の圧電式の変圧及び変流器の形式で作られた場合も維持される。
【0017】
点火プラグのボデー(2)に関する点火プラグの中心電極のキャパシタンスの
大きさは、放電間隙に向けて一様に減らすことができ、有効抵抗の大きさは一様
に増やすことができる。この場合、点火プラグに沿ったキャパシタンス及び有効
抵抗の特別の作られた変化の結果として、中心電極(3)とボデー(2)との間
に、非一様な同軸線のセクターが形成される。この非一様な同軸線における干渉
過程の結果として点火プラグの中心電極(3)を通って伝達されるパルスのプロ
フィルの急峻さの増加が生じ、これの結果として燃焼室内で発生した(放電間隙
における)瞬間エネルギーの増加がある。
大きさは、放電間隙に向けて一様に減らすことができ、有効抵抗の大きさは一様
に増やすことができる。この場合、点火プラグに沿ったキャパシタンス及び有効
抵抗の特別の作られた変化の結果として、中心電極(3)とボデー(2)との間
に、非一様な同軸線のセクターが形成される。この非一様な同軸線における干渉
過程の結果として点火プラグの中心電極(3)を通って伝達されるパルスのプロ
フィルの急峻さの増加が生じ、これの結果として燃焼室内で発生した(放電間隙
における)瞬間エネルギーの増加がある。
【0018】
ボデー(2)に関する中心電極(3)のキャパシタンス及び有効抵抗の変換の
物理的実行は、例えば、点火プラグの中心線に沿って点火プラグのセラミック絶
縁体(1)の誘電率及び損失の抵抗を徐々に変えることにより、又はセラミック
絶縁体の形状を変えることにより得ることができる。
物理的実行は、例えば、点火プラグの中心線に沿って点火プラグのセラミック絶
縁体(1)の誘電率及び損失の抵抗を徐々に変えることにより、又はセラミック
絶縁体の形状を変えることにより得ることができる。
【0019】
例1
標準圧電セラミックPZT−11、寸法11.5×5×2mmの圧電変圧器を
有する点火プラグ。この場合は、内燃機関における瞬間出力が18%増加する。
有する点火プラグ。この場合は、内燃機関における瞬間出力が18%増加する。
【0020】
例2
標準圧電セラミックPZT−11、寸法11×5×4mmの圧電変流器を有す
る点火プラグ。この場合は、内燃機関における瞬間出力が19%増加する。
る点火プラグ。この場合は、内燃機関における瞬間出力が19%増加する。
【図1】
本発明により作られた点火プラグの設計を示す。
【図2】
通常のプラグと本発明によるプラグとに対する瞬間出力値のグラフを示す。
【図3】
圧電式変圧器を示す。
【図4】
圧電式変流器を示す。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成13年7月4日(2001.7.4)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY,
DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I
T,LU,MC,NL,PT,SE),EA(AM,AZ
,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL
,AM,AU,BB,BG,BR,BY,CA,CN,
CZ,EE,FI,GE,HU,ID,IN,IS,J
P,KE,KG,KP,KR,LK,LR,LS,LV
,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,
PL,RO,RU,SD,SG,SI,SK,TR,T
T,UA,UG,US,UZ,VN
(72)発明者 フロロフ,ドミトリ・ウラデイミロビチ
ロシア・117574モスクワ・ウーリツアゴル
ビンスカヤ・デイ7・コルプ2・ケイブイ
207
Fターム(参考) 3G019 KA01 KA28
5G059 KK00
Claims (6)
- 【請求項1】 金属ボデーと、中心電極が中にあるセラミック絶縁体とを有
する点火プラグを備えた内燃機関における燃料混合物の点火用の装置であって、
点火プラグが3個の電極のある圧電セラミック音響ダクトを有し、電極の一つは
電力供給装置に、第2は点火プラグのボデー又は内燃機関に、そして第3は点火
プラグの中心電極に接続されていることを特徴とする装置。 - 【請求項2】 圧電セラミック音響ダクトが圧電式変圧器の形式であること
を特徴とする請求項1に請求された装置。 - 【請求項3】 圧電セラミック音響ダクトが圧電式変流器の形式であること
を特徴とする請求項1に請求された装置。 - 【請求項4】 圧電セラミック音響ダクトが平行ワイヤー型の圧電式の変圧
及び変流器の形式であることを特徴とする請求項1に請求された装置。 - 【請求項5】 点火プラグの中心電極は、ボデーのキャパシタンスに関する
その大きさが、放電間隙に向かって一様に減少するキャパシタンスを有すること
、及び中心電極は、その大きさが放電間隙に向かって一様に増加する有効抵抗を
有することを特徴とする請求項1から4のいずれかに請求された装置。 - 【請求項6】 点火プラグのセラミック絶縁体が内部に形成された空洞部を
有し、そしてこの空洞部内に圧電セラミック音響ダクトが置かれることを特徴と
する請求項1から5のいずれかに請求された装置。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/RU1999/000182 WO2000073648A1 (fr) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | Dispositif d'allumage de melange carbure dans des moteurs a combustion interne |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003500607A true JP2003500607A (ja) | 2003-01-07 |
Family
ID=20130357
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001500114A Pending JP2003500607A (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | 内燃機関における燃料混合物の点火用の装置 |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1197655A4 (ja) |
JP (1) | JP2003500607A (ja) |
KR (1) | KR20020010683A (ja) |
CN (1) | CN1352728A (ja) |
AU (1) | AU6375199A (ja) |
BR (1) | BR9917369A (ja) |
CA (1) | CA2375062A1 (ja) |
EA (1) | EA200101164A1 (ja) |
HK (1) | HK1042131A1 (ja) |
MX (1) | MXPA01012329A (ja) |
TW (1) | TW476177B (ja) |
WO (1) | WO2000073648A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102493935B (zh) * | 2011-11-30 | 2014-04-09 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 同轴三极板型点火器 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1517068A (en) * | 1975-07-14 | 1978-07-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Gas ignition device |
SU907290A1 (ru) * | 1980-06-19 | 1982-02-23 | Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе | Пьезоэлектрический генератор конденсаторной системы зажигани |
US4412151A (en) * | 1980-09-02 | 1983-10-25 | Charles W. Taggart | Piezoelectric crystal spark plug |
RU2080719C1 (ru) * | 1994-11-23 | 1997-05-27 | Товарищество с ограниченной ответственностью Концерн "Руссобалт" | Корундовый изолятор для свечи зажигания |
JP3669600B2 (ja) * | 1994-12-29 | 2005-07-06 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の点火装置 |
-
1999
- 1999-05-31 JP JP2001500114A patent/JP2003500607A/ja active Pending
- 1999-05-31 BR BR9917369-7A patent/BR9917369A/pt not_active IP Right Cessation
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- 1999-05-31 WO PCT/RU1999/000182 patent/WO2000073648A1/ru not_active Application Discontinuation
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- 1999-05-31 CN CN99816697A patent/CN1352728A/zh active Pending
- 1999-05-31 AU AU63751/99A patent/AU6375199A/en not_active Abandoned
- 1999-05-31 MX MXPA01012329A patent/MXPA01012329A/es unknown
- 1999-05-31 EA EA200101164A patent/EA200101164A1/ru unknown
- 1999-05-31 KR KR1020017015415A patent/KR20020010683A/ko not_active Application Discontinuation
-
2000
- 2000-11-30 TW TW089125462A patent/TW476177B/zh not_active IP Right Cessation
-
2002
- 2002-05-15 HK HK02103674.5A patent/HK1042131A1/zh unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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AU6375199A (en) | 2000-12-18 |
TW476177B (en) | 2002-02-11 |
MXPA01012329A (es) | 2002-07-22 |
EA200101164A1 (ru) | 2002-06-27 |
EP1197655A4 (en) | 2002-08-14 |
CN1352728A (zh) | 2002-06-05 |
BR9917369A (pt) | 2002-03-05 |
HK1042131A1 (zh) | 2002-08-02 |
EP1197655A1 (en) | 2002-04-17 |
KR20020010683A (ko) | 2002-02-04 |
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