JP2007273411A - Spark plug - Google Patents

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大 田中
Kimihiko Sato
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spark plug capable of achieving stable stratified lean combustion even if an earth electrode is arranged on the opposite side to an injector with a center electrode placed in between. <P>SOLUTION: The spark plug 50 comprises a plug body 51, the center electrode 52 provided at the plug body 51, and the earth electrode 53 provided around the center electrode 52 at the plug body 51 to carry out spark discharge between itself and the center electrode 52. The earth electrode 53 comprises a body part 57 extending from the plug body 51 to the tip side of the center electrode 52, and an extended part 58. The extended part 58 extends from the tip of the body part 57 in an axis direction D of the plug body 51 into a position to cover the center electrode 52 along a direction E to cross the axis direction D of the plug body 51, and is formed with a tip face 59 at the tip in the extending direction E to lead a part F1 of fuel F injected from an injector 40, to the center electrode 52. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば筒内直噴型火花点火式内燃機関に用いられる点火プラグに関する。   The present invention relates to a spark plug used in, for example, a direct injection type spark ignition internal combustion engine.

従来、自動車のガソリンエンジンに用いられる点火プラグの構造として、1つの中心電極と、中心電極の周囲に配置されるとともに中心電極との間で火花放電が行われる接地電極を1つ備える構造がある(例えば、特許文献1)。
特開昭60―198077号公報
2. Description of the Related Art Conventionally, as a structure of an ignition plug used in an automobile gasoline engine, there is a structure including one center electrode and one ground electrode that is disposed around the center electrode and that generates a spark discharge between the center electrode. (For example, patent document 1).
JP 60-198077 A

インジェクタを用いて燃焼室内に燃料を直接噴射する筒内直噴型の火花点火式内燃機関において、インジェクタが点火プラグに向かって燃料を直接的に噴射するスプレーガイド式のエンジンでは、圧縮行程に噴射した燃料の一部が,直接中心電極に到達・気化することに加え、残りの一部の燃料が,高温の接地電極にぶつかることによって拡散/空気との混合/気化が促進され、中心電極の周辺に滞留して混合気を形成する。そして、この混合気に点火してこれを燃焼する。これにより,点火プラグの周辺を理論空燃比近傍とし,燃焼室全体では極めてリーンな空燃比での燃焼,所謂成層希薄燃焼を実現する。   In a direct-injection spark-ignition internal combustion engine that directly injects fuel into the combustion chamber using an injector, a spray-guided engine in which the injector directly injects fuel toward the spark plug is injected in the compression stroke. In addition to the fuel directly reaching and evaporating part of the fuel, diffusion / air mixing / vaporization is promoted by the remaining part of the fuel striking the hot ground electrode. It stays around and forms an air-fuel mixture. The mixture is ignited and burned. As a result, the vicinity of the spark plug is made near the stoichiometric air-fuel ratio, and combustion at a very lean air-fuel ratio in the entire combustion chamber, so-called stratified lean combustion, is realized.

特許文献1に開示されているように一つの接地電極を備える点火プラグの場合、接地電極が中心電極を挟んでインジェクタと反対側に配置されると、インジェクタから噴射された燃料の大部分は中心電極を通過した後に接地電極に接触し,中心電極通過前に接触するのは,接地電極先端の一部のみに限られる。   In the case of a spark plug having one ground electrode as disclosed in Patent Document 1, when the ground electrode is disposed on the opposite side of the injector with the center electrode interposed therebetween, most of the fuel injected from the injector is centered. Contact with the ground electrode after passing through the electrode and contact with the center electrode before passing through the center electrode is limited to only a part of the tip of the ground electrode.

つまり、インジェクタから噴射された燃料は、接地電極にぶつかることによって拡散して空気との混合/気化が促進されることがほとんどなく、中心電極を通過する。それゆえ、接地電極が中心電極を挟んでインジェクタと反対側に配置される場合、中心電極の近傍に混合気が滞留しにくくなる。   In other words, the fuel injected from the injector hardly diffuses by colliding with the ground electrode and is hardly promoted to be mixed / vaporized with air, and passes through the center electrode. Therefore, when the ground electrode is disposed on the opposite side of the injector with the center electrode interposed therebetween, the air-fuel mixture is less likely to stay near the center electrode.

安定した成層希薄燃焼を実現するためには、点火の際に中心電極の周囲に理論空燃比近傍の混合気を配置する必要があるが、中心電極に直接到達する燃料だけでは不足であるため,接地電極に衝突した後,中心電極に導かれる燃料が重要となり,少なすぎると過薄となり点火不能,多すぎると過濃となりプラグのくすぶりを招いてしまう。接地電極が中心電極を挟んでインジェクタと反対側に配置される場合では、接地電極に衝突する燃料が少ないため,中心電極の周囲は空燃比がリーンな状態になってしまう。この結果、燃料を安定して燃焼することができない。   In order to realize stable stratified lean combustion, it is necessary to place an air-fuel mixture near the stoichiometric air-fuel ratio around the center electrode at the time of ignition, but because only the fuel that reaches the center electrode is insufficient, After the collision with the ground electrode, the fuel introduced to the center electrode becomes important. If it is too small, the fuel will be too thin and cannot be ignited. If it is too much, it will become too concentrated and the plug will smolder. In the case where the ground electrode is disposed on the opposite side of the injector with the center electrode interposed therebetween, the amount of fuel that collides with the ground electrode is small, and the air-fuel ratio around the center electrode becomes lean. As a result, the fuel cannot be stably burned.

したがって、本発明の目的は、接地電極が中心電極を挟んでインジェクタの反対側に配置されても、安定した成層希薄燃焼を実現する点火プラグを提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a spark plug that realizes stable stratified lean combustion even when a ground electrode is disposed on the opposite side of an injector with a center electrode interposed therebetween.

本発明の点火プラグは、燃料を噴射するインジェクタが設けられる燃焼室内に設置される。前記点火プラグは、プラグ本体と、前記プラグ本体に設けられる中心電極と、前記プラグ本体において前記中心電極の周りに設けられて前記中心電極との間で火花放電が行われる接地電極とを備える。前記接地電極は、前記プラグ本体から前記中心電極の先端側に延びる本体部と、延出部とを備える。前記延出部は、前記プラグ本体の軸心線方向を横切る方向に沿って前記本体部の先端から前記中心軸側へ延びるとともに、延出方向の先端にインジェクタから噴射された燃料を前記中心電極に導くガイド面が形成される。   The spark plug of the present invention is installed in a combustion chamber provided with an injector for injecting fuel. The spark plug includes a plug body, a center electrode provided on the plug body, and a ground electrode provided around the center electrode in the plug body and causing a spark discharge between the center electrode. The ground electrode includes a main body portion extending from the plug main body to the distal end side of the center electrode, and an extension portion. The extending portion extends from the front end of the main body portion to the central axis side in a direction crossing the axial center line direction of the plug main body, and fuel injected from the injector at the front end in the extending direction is the central electrode. A guide surface that leads to is formed.

この構造によれば、点火プラグが燃焼室内に配置された際に、点火プラグの姿勢が、本体部が中心電極を挟んでインジェクタに対して反対側に位置する姿勢であっても、インジェクタから噴射された燃料のうち一部は、ガイド面にぶつかって拡散されて空気と混合されて混合気となった後、ほぼ全量がガイド面に沿って効果的に中心電極に導かれる。   According to this structure, when the spark plug is disposed in the combustion chamber, the spark plug is injected from the injector even when the main body is positioned opposite to the injector with the center electrode interposed therebetween. A part of the fuel that has been applied collides with the guide surface and is diffused and mixed with air to form an air-fuel mixture, and then almost the entire amount is effectively guided to the center electrode along the guide surface.

本発明の好ましい形態では、前記ガイド面において前記プラグ本体の軸心線方向に前記中心電極側に位置する第1の縁よりも前記軸心線方向に離れた第2の縁が前記第1の縁よりも前記延出部が延びる方向に突出する平面である。   In a preferred embodiment of the present invention, a second edge separated in the axial direction from the first edge located on the center electrode side in the axial direction of the plug body on the guide surface is the first edge. It is a plane which protrudes in the direction where the extension part extends rather than the edge.

この構造によれば、ガイド面を軸心線方向に対して傾斜する平面とすることで、ガイド面を簡単に形成できる。   According to this structure, the guide surface can be easily formed by making the guide surface a flat surface that is inclined with respect to the axial direction.

本発明の好ましい形態では、前記接地電極には、前記中心電極から前記接地電極に向かう方向に前記接地電極を貫通する貫通孔が形成される。   In a preferred embodiment of the present invention, the ground electrode is formed with a through hole penetrating the ground electrode in a direction from the center electrode toward the ground electrode.

この構造によれば、点火プラグが燃焼室内に配置された際に、点火プラグの姿勢が、接地電極がインジェクタと中心電極との間に位置する姿勢であっても、インジェクタから噴射された燃料の一部は接地電極にぶつかって拡散して混合気となった後、貫通孔を通って中心電極の周囲に導かれる。また、点火プラグの姿勢が、接地電極が中心電極を挟んでインジェクタと反対側に位置する姿勢であっても、中心電極の周囲を通過した燃料が接地電極にぶつかって混合気となり再び中心電極の周囲に滞留することで過濃となることを抑制する。   According to this structure, when the spark plug is disposed in the combustion chamber, even if the attitude of the ignition plug is an attitude in which the ground electrode is positioned between the injector and the center electrode, the fuel injected from the injector A part of the ground collides with the ground electrode and diffuses to become an air-fuel mixture, and then is guided around the center electrode through the through hole. In addition, even if the spark plug is positioned so that the ground electrode is located on the opposite side of the injector with the center electrode in between, the fuel that has passed around the center electrode collides with the ground electrode and becomes an air-fuel mixture. Suppresses excessive concentration by staying around.

本発明の好ましい形態では、前記本体部は、当該本体部において前記プラグ本体に接続される基部分よりも前記本体部の先端が前記中心電極側に位置するように傾斜している。   In a preferred embodiment of the present invention, the main body portion is inclined such that the front end of the main body portion is located on the side of the center electrode with respect to the base portion connected to the plug main body in the main body portion.

この構造によれば、点火プラグが燃焼室内に配置された際に、点火プラグの姿勢が、本体部が中心電極を挟んでインジェクタに対して反対側に位置する姿勢からインジェクタ側にプラグ本体の軸心線回りに略90度回転した姿勢であっても、インジェクタから噴射された燃料のうち延出部にぶつかる量が少なくなり,中心電極の周囲が過濃となるのを抑制する。   According to this structure, when the spark plug is disposed in the combustion chamber, the spark plug is positioned from the position where the main body portion is located on the opposite side of the injector with the center electrode interposed therebetween. Even in a posture rotated about 90 degrees around the core line, the amount of fuel injected from the injector hits the extension, and the surroundings of the center electrode are prevented from becoming excessively concentrated.

または、本発明の好ましい形態では、前記本体部において前記中心電極の周方向を横切る両側面は、各々前記中心電極から離れるにしたがい、前記他方の側面側に傾斜する。   Or in the preferable form of this invention, the both side surfaces which cross the circumferential direction of the said center electrode in the said main-body part incline to the said other side surface side, respectively as it leaves | separates from the said center electrode.

この構造によれば、点火プラグが燃焼室内に配置された際に、点火プラグの姿勢が、本体部が中心電極を挟んでインジェクタに対して反対側に位置する姿勢からインジェクタ側にプラグ本体の軸心線回りに略90度回転した姿勢であっても、インジェクタから噴射された燃料は、傾斜する側面にぶつかるとともに当該側面に沿って中心電極から離れる方向に導かれるため,中心電極の周囲が過濃となるのを抑制する。   According to this structure, when the spark plug is disposed in the combustion chamber, the spark plug is positioned from the position where the main body portion is located on the opposite side of the injector with the center electrode interposed therebetween. Even in a posture rotated approximately 90 degrees around the core line, the fuel injected from the injector hits the inclined side surface and is guided in a direction away from the center electrode along the side surface. Suppresses darkening.

上記形態のさらに好ましい形態では、前記貫通孔は、前記インジェクタの噴射口と前記中心電極の先端とを結ぶ仮想線が通る大きさを有する。   In a further preferred form of the above aspect, the through hole has a size through which an imaginary line connecting the injection port of the injector and the tip of the center electrode passes.

この構造によれば、混合気が効果的に中心電極まで導かれる。   According to this structure, the air-fuel mixture is effectively guided to the center electrode.

本発明によれば、接地電極が中心電極を挟んでインジェクタの反対側に配置されても、安定した成層希薄燃焼を実現できる。   According to the present invention, stable stratified lean combustion can be realized even when the ground electrode is disposed on the opposite side of the injector with the center electrode interposed therebetween.

本発明の第1の実施形態に係る点火プラグを、図1〜4を用いて説明する。本実施形態の点火プラグ50は、例えば、自動車のレシプロ式ガソリンエンジン20に用いられる。エンジン20は、多気筒エンジンである。また、エンジン20は、筒内直噴型火花点火式内燃機関である。   A spark plug according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The spark plug 50 of this embodiment is used for, for example, a reciprocating gasoline engine 20 of an automobile. The engine 20 is a multi-cylinder engine. The engine 20 is an in-cylinder direct injection spark ignition internal combustion engine.

図1は、エンジン20の1つの燃焼室30の近傍の断面図を示している。図1に示すように、エンジン20は、シリンダブロック21と、シリンダヘッド22と、などを備えている。   FIG. 1 shows a cross-sectional view of the vicinity of one combustion chamber 30 of the engine 20. As shown in FIG. 1, the engine 20 includes a cylinder block 21, a cylinder head 22, and the like.

シリンダブロック21には、複数のシリンダ23が形成されている。シリンダ23には、ピストン24が収容されている。ピストン24は、図示しないコンロッドを介してクランクシャフトに連結されている。ピストン24は、燃焼ガスの圧力エネルギを受けてシリンダ23内を往復動する。クランクシャフトは、ピストン24の往復動によって、回転する。シリンダブロック21において、シリンダ23の近傍には、ウォータージャケット25が形成されている。ウォータージャケット25内には、冷却水が流動している。   A plurality of cylinders 23 are formed in the cylinder block 21. A piston 24 is accommodated in the cylinder 23. The piston 24 is connected to the crankshaft via a connecting rod (not shown). The piston 24 receives the pressure energy of the combustion gas and reciprocates in the cylinder 23. The crankshaft is rotated by the reciprocating motion of the piston 24. In the cylinder block 21, a water jacket 25 is formed in the vicinity of the cylinder 23. Cooling water flows in the water jacket 25.

シリンダヘッド22は、シリンダブロック21の上端面21aに固定されている。シリンダヘッド22において、シリンダ23と重なる部位には、燃焼凹部22bが形成されている。燃焼凹部22bは、例えば屋根型である。燃焼凹部22bは、上端面21aに開口するシリンダ23の開口を覆っている。   The cylinder head 22 is fixed to the upper end surface 21 a of the cylinder block 21. In the cylinder head 22, a combustion recess 22 b is formed at a portion overlapping the cylinder 23. The combustion recess 22b is, for example, a roof type. The combustion recess 22b covers the opening of the cylinder 23 that opens to the upper end surface 21a.

燃焼凹部22bと、ピストン24の外面と、シリンダ23の内面とによって規定される空間は、燃焼室30となっている。   A space defined by the combustion recess 22 b, the outer surface of the piston 24, and the inner surface of the cylinder 23 is a combustion chamber 30.

シリンダヘッド22には、吸気通路26と排気通路27とが形成されている。吸気通路26の一端は、燃焼凹部22b内に開口している。吸気通路26において燃焼凹部22b側の開口端は、吸気口26aになっている。吸気口26aには、吸気バルブ28が設けられている。   An intake passage 26 and an exhaust passage 27 are formed in the cylinder head 22. One end of the intake passage 26 opens into the combustion recess 22b. In the intake passage 26, the opening end on the combustion recess 22b side is an intake port 26a. An intake valve 28 is provided at the intake port 26a.

排気通路27の一端は、燃焼凹部22b内に開口している。排気通路27において燃焼凹部22b側の開口端は、排気口27aになっている。排気口27aには、排気バルブ29が設けられている。   One end of the exhaust passage 27 opens into the combustion recess 22b. In the exhaust passage 27, the opening end on the combustion recess 22b side is an exhaust port 27a. An exhaust valve 29 is provided at the exhaust port 27a.

シリンダヘッド22には、燃料Fを噴射するインジェクタ40と、点火プラグ50とが設けられている。   The cylinder head 22 is provided with an injector 40 for injecting fuel F and a spark plug 50.

インジェクタ40は、燃料Fを噴射する噴射口41を有している。インジェクタ40は、噴射口41が燃焼凹部22bの頂点部分22cの近傍から燃焼凹部22b内に臨むように、シリンダヘッド22の頂点部分22cの近傍に取り付けられている。   The injector 40 has an injection port 41 through which fuel F is injected. The injector 40 is attached in the vicinity of the apex portion 22c of the cylinder head 22 so that the injection port 41 faces the inside of the combustion recess 22b from the vicinity of the apex portion 22c of the combustion recess 22b.

点火プラグ50は、燃焼凹部22bの頂点部分22cの近傍において、インジェクタ40を避けた位置に取り付けられている。具体的には、点火プラグ50は、インジェクタ40に対して、図中右にずれた位置の傾斜部分22eから燃焼室30内に臨むように取り付けられている。   The spark plug 50 is attached at a position avoiding the injector 40 in the vicinity of the apex portion 22c of the combustion recess 22b. Specifically, the spark plug 50 is attached to the injector 40 so as to face the combustion chamber 30 from an inclined portion 22e shifted to the right in the drawing.

点火プラグ50は、プラグ本体51と、1つの中心電極52(図中点線で示されている。)と、1つの接地電極53とを備えている。   The spark plug 50 includes a plug body 51, one center electrode 52 (shown by a dotted line in the figure), and one ground electrode 53.

プラグ本体51は、点火プラグ50において当該点火プラグ50が固定される相手部材例えばシリンダヘッド22などに支持される部分の概念である。プラグ本体51は、略円柱状である。プラグ本体51は、例えば、プラグハウジング54や図示しない中軸や碍子55(点線で示す)などを備えている。中軸は、プラグハウジング54内に収容される。中軸は、プラグハウジング54内に電流を導く。碍子55は、プラグハウジング54内に収容されるとともに、一部がプラグハウジング54の一端から出ている。   The plug body 51 is a concept of a portion of the spark plug 50 that is supported by a counterpart member to which the spark plug 50 is fixed, such as the cylinder head 22. The plug body 51 is substantially cylindrical. The plug body 51 includes, for example, a plug housing 54, a middle shaft (not shown), a lever 55 (shown by a dotted line), and the like. The middle shaft is accommodated in the plug housing 54. The middle shaft conducts current in the plug housing 54. The insulator 55 is accommodated in the plug housing 54 and a part thereof protrudes from one end of the plug housing 54.

プラグ本体51の先端側の周面には、ねじ部56が形成されている。ねじ部56には、雄ねじが形成されている。シリンダヘッド22において点火プラグ50が固定される部位には、ねじ部56と螺合するように、雌ねじ部22dが形成されている。雌ねじ部22dには、雌ねじが形成されている。ねじ部56が雌ねじ部22dに螺合することによって、点火プラグ50は、シリンダヘッド22に固定される。   A threaded portion 56 is formed on the peripheral surface on the distal end side of the plug body 51. The screw portion 56 is formed with a male screw. A female screw portion 22 d is formed at a portion of the cylinder head 22 where the ignition plug 50 is fixed so as to be screwed with the screw portion 56. A female screw is formed in the female screw portion 22d. The spark plug 50 is fixed to the cylinder head 22 by the screw portion 56 being screwed into the female screw portion 22d.

図2は、燃焼凹部22bにおいてプラグ本体51の先端側の周囲を拡大して示す断面図である。図2に示すように、中心電極52は、プラグ本体51内に収容されている。中心電極52は、プラグ本体51の軸心線C上に配置されており碍子55によって囲まれている。   FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the periphery of the plug body 51 at the front end side of the combustion recess 22b. As shown in FIG. 2, the center electrode 52 is accommodated in the plug body 51. The center electrode 52 is disposed on the axis C of the plug body 51 and is surrounded by the insulator 55.

上記したように、点火プラグ50が屋根型である燃焼凹部22bの頂点部分22cを避けた位置(傾斜部分22e)に取り付けられていることにともない、中心電極52は、インジェクタ40の噴射口41よりも燃焼室30の内側に位置するようになる。   As described above, the center electrode 52 is connected to the injection port 41 of the injector 40 as the spark plug 50 is attached at a position (inclined portion 22e) that avoids the apex portion 22c of the combustion recess 22b that is a roof type. Is also located inside the combustion chamber 30.

接地電極53は、プラグ本体51の先端において中心電極52の周囲に設置されている。接地電極53は、本体部57と延出部58とを有している。   The ground electrode 53 is disposed around the center electrode 52 at the tip of the plug body 51. The ground electrode 53 has a main body portion 57 and an extension portion 58.

本体部57の基部分57aは、プラグ本体51に固定される。本体部57は、例えばプラグ本体51の軸心線方向Dに沿って中心電極52の先端よりも進んだ位置まで延びている。本体部57は、例えば軸心線方向Dと略平行である。なお、軸心線方向Dは、軸心線Cが延びる方向であるとともに中心電極52の軸心線方向でもある。   A base portion 57 a of the main body portion 57 is fixed to the plug main body 51. The main body 57 extends, for example, to a position advanced from the tip of the center electrode 52 along the axial direction D of the plug main body 51. The main body 57 is substantially parallel to the axial direction D, for example. Note that the axial center line direction D is a direction in which the axial center line C extends and also the axial center line direction of the center electrode 52.

延出部58は、本体部57の先端57bから軸心線方向Dを横切る方向例えば軸心線方向Dを略垂直に横切る方向Eに沿って、軸心線方向Dに中心電極52と向かい合う位置を越えるように延びている。それゆえ、接地電極53は、側面から見ると略L字形状である。   The extending portion 58 is located at a position facing the center electrode 52 in the axial direction D along a direction crossing the axial direction D from the front end 57b of the main body 57, for example, a direction E substantially perpendicular to the axial direction D. It extends to exceed. Therefore, the ground electrode 53 is substantially L-shaped when viewed from the side.

図3は、シリンダ23側からインジェクタ40と点火プラグ50とを見た状態を示す斜視図である。図3では、吸気バルブ28や排気バルブ29などの部品は、省略されている。図3は、中心電極52に対する接地電極53の姿勢を示している。図3に示すように、接地電極53の本体部57は、中心電極52を挟んでインジェクタ40の噴射口41に対して反対側に位置している。それゆえ、延出部58は、インジェクタ40の噴射口41側に延びている。   FIG. 3 is a perspective view showing a state where the injector 40 and the spark plug 50 are viewed from the cylinder 23 side. In FIG. 3, components such as the intake valve 28 and the exhaust valve 29 are omitted. FIG. 3 shows the posture of the ground electrode 53 with respect to the center electrode 52. As shown in FIG. 3, the main body 57 of the ground electrode 53 is located on the opposite side of the injection port 41 of the injector 40 with the center electrode 52 interposed therebetween. Therefore, the extending part 58 extends to the injection port 41 side of the injector 40.

図2に示すように、延出部58において当該延出部58の延出方向(方向Eと同じ、それゆえ、以降延出方向をEとする)の先端面59は、当該先端面59で受けた燃料Fを中心電極52に導くガイドとして機能している。先端面59は、インジェクタ40の噴射口41よりも燃焼室30の内側に位置している。先端面59は、本発明で言うガイド面である。   As shown in FIG. 2, the distal end surface 59 of the extending portion 58 in the extending direction of the extending portion 58 (same as the direction E, and hence the extending direction is hereinafter referred to as E) is the distal end surface 59. It functions as a guide for guiding the received fuel F to the center electrode 52. The front end surface 59 is located inside the combustion chamber 30 with respect to the injection port 41 of the injector 40. The tip surface 59 is a guide surface as referred to in the present invention.

先端面59は、その延長上に中心電極52が位置するように、先端面59において軸心線方向Dに中心電極52側の第1の縁59aよりも先端面59において中心電極52から離れた位置の第2の縁59bが、延出部58の延出方向Eに沿ってインジェクタ40側に突出している。さらに、先端面59は、略平面である。それゆえ、先端面59は、プラグ本体51の軸心線方向Dに対して傾斜する。   The distal end surface 59 is farther from the central electrode 52 at the distal end surface 59 than the first edge 59a on the side of the central electrode 52 in the axial center line direction D at the distal end surface 59 so that the central electrode 52 is positioned on the extension. The second edge 59 b of the position protrudes toward the injector 40 along the extending direction E of the extending portion 58. Furthermore, the tip surface 59 is a substantially flat surface. Therefore, the tip surface 59 is inclined with respect to the axial direction D of the plug body 51.

つぎに、点火プラグ50の動作を説明する。インジェクタ40は、スプレーガイド式であって燃料Fをコーン状に噴射するとともに、燃料Fの一部が中心電極52に向かうように調整されている。図中ハッチングを施して示すように、インジェクタ40の噴射口41から噴射された燃料Fのうち一部F1(ハッチングが記されている部分)は、先端面59にぶつかる。   Next, the operation of the spark plug 50 will be described. The injector 40 is of a spray guide type and injects the fuel F in a cone shape, and is adjusted so that a part of the fuel F is directed to the center electrode 52. As shown by hatching in the figure, a part F1 (portion where hatching is marked) of the fuel F injected from the injection port 41 of the injector 40 hits the front end surface 59.

燃料Fの一部F1は、先端面59にぶつかることによって拡散して空気との混合が促進されて混合気Mとなる。さらに、上記したように、先端面59が中心電極52に向かって延びているので、混合気Mは、図中矢印Aに示すように、先端面59に沿って中心電極52まで運ばれるとともに、中心電極52の周囲に滞留する。   A part F1 of the fuel F is diffused by hitting the front end surface 59, and mixing with air is promoted to become an air-fuel mixture M. Further, as described above, since the front end surface 59 extends toward the center electrode 52, the air-fuel mixture M is conveyed along the front end surface 59 to the center electrode 52 as indicated by an arrow A in the figure, It stays around the center electrode 52.

ついで、中心電極52と接地電極53の延出部58との間で火花放電が行われることによって、混合気Mが燃焼されて、燃料Fが燃焼される。   Next, a spark discharge is performed between the center electrode 52 and the extended portion 58 of the ground electrode 53, whereby the air-fuel mixture M is combusted and the fuel F is combusted.

このように構成される点火プラグ50では、接地電極53が中心電極52を挟んでインジェクタ40の噴射口41に対して反対側に配置された場合であっても、燃料Fの一部F1は、先端面59にぶつかることによって拡散されるとともに混合気Mとなって中心電極52の周囲に滞留する。   In the spark plug 50 configured as described above, even if the ground electrode 53 is disposed on the opposite side of the injection port 41 of the injector 40 with the center electrode 52 interposed therebetween, a part F1 of the fuel F is It is diffused by hitting the front end surface 59 and becomes an air-fuel mixture M and stays around the center electrode 52.

それゆえ、接地電極53が中心電極52を挟んでインジェクタ40の噴射口41に対して反対側に配置される場合であっても、安定した成層希薄燃焼を実現できる。   Therefore, even when the ground electrode 53 is disposed on the opposite side of the injection port 41 of the injector 40 with the center electrode 52 interposed therebetween, stable stratified lean combustion can be realized.

さらに、先端面59は、燃料Fのうち一部F1を点火プラグ50の中心電極52に導く形状として、プラグ本体51の軸心線方向Dに対して傾斜している。つまり、先端面59を傾斜させるだけでよいので、先端面59を比較的容易に形成できる。さらに、先端面59が平面であるので、先端面59を比較的容易に形成することができる。   Further, the tip surface 59 is inclined with respect to the axial direction D of the plug body 51 as a shape for guiding a part F1 of the fuel F to the center electrode 52 of the spark plug 50. That is, since it is only necessary to incline the front end surface 59, the front end surface 59 can be formed relatively easily. Furthermore, since the tip surface 59 is a flat surface, the tip surface 59 can be formed relatively easily.

なお、図4に示すように、点火プラグ50が中心電極52を挟んでインジェクタ40の噴射口41に対して反対側に位置する姿勢(以降、点火プラグ50が第1の姿勢P1にある状態とする。)から軸心線C回りにインジェクタ40側に例えば略35度回転した場合(つまり、図中時計方向に略35度回転する場合と図中反時計方向に略35度回転する場合とがある。)であっても、インジェクタ40から噴射された燃料Fのうち一部は先端面59にぶつかる。図4は、シリンダ23側からインジェクタ40と点火プラグ50とを見た状態を示す斜視図である。図4では、点火プラグ50が第1の姿勢P1から時計方向に略35度回転した状態を示している。図4では、吸気バルブ28や排気バルブ29などの部品は、省略されている。   As shown in FIG. 4, the ignition plug 50 is positioned on the opposite side of the injection port 41 of the injector 40 with the center electrode 52 interposed therebetween (hereinafter, the ignition plug 50 is in the first attitude P1). For example, when rotating approximately 35 degrees around the axis C toward the injector 40 (that is, rotating approximately 35 degrees clockwise in the figure and rotating approximately 35 degrees counterclockwise in the figure). Even in this case, a part of the fuel F injected from the injector 40 hits the front end surface 59. FIG. 4 is a perspective view showing a state in which the injector 40 and the spark plug 50 are viewed from the cylinder 23 side. FIG. 4 shows a state where the spark plug 50 is rotated approximately 35 degrees clockwise from the first posture P1. In FIG. 4, components such as the intake valve 28 and the exhaust valve 29 are omitted.

それゆえ、燃料Fのうち先端面59にぶつかる一部が中心電極52の周囲に滞留するようになるので、点火プラグ50が第1の姿勢P1から略35度回転した場合であっても、安定した成層希薄燃焼を実現できる。なお、図示していないが、点火プラグ50が第1の姿勢から時計方向に略35度回転した場合であっても同様である。   Therefore, a part of the fuel F that collides with the front end surface 59 stays around the center electrode 52, so that even if the spark plug 50 rotates approximately 35 degrees from the first posture P1, the fuel F is stable. Stratified lean combustion can be realized. Although not shown, the same applies to the case where the spark plug 50 is rotated approximately 35 degrees clockwise from the first posture.

なお、上記の効果が得られるのは、点火プラグ50が第1の姿勢P1からインジェクタ40側に35度回転した場合に限定されるものではない。ようは、点火プラグ50の姿勢が、インジェクタ40から噴射された燃料Fが先端面59にぶつかる範囲内であれば、同様な効果を得ることができる。   The above effect is not limited to the case where the spark plug 50 is rotated 35 degrees from the first posture P1 toward the injector 40. In this way, the same effect can be obtained as long as the attitude of the spark plug 50 is within a range in which the fuel F injected from the injector 40 hits the front end surface 59.

つぎに、本発明の第2の実施形態に係る点火プラグ50を、図5〜7を用いて説明する。なお、第1の実施形態と同様な機能を有する構成は、同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態は、接地電極53の本体部57の構造が第1の実施形態と異なる。他の点は、第1の実施形態と同様であってよい。上記異なる点について具体的に説明する。   Next, a spark plug 50 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the structure which has a function similar to 1st Embodiment attaches | subjects the same code | symbol, and abbreviate | omits description. This embodiment is different from the first embodiment in the structure of the main body 57 of the ground electrode 53. Other points may be the same as in the first embodiment. The different points will be specifically described.

図5は、本実施形態の点火プラグ50の側面図である。図5に示すように、本実施形態の接地電極53の本体部57は、直線状であって、基部分57aよりも先端57bが中心電極52側に位置するように、基部分57aから先端57bにかけて中心電極52側に傾斜している。   FIG. 5 is a side view of the spark plug 50 of the present embodiment. As shown in FIG. 5, the main body 57 of the ground electrode 53 of this embodiment is linear, and the base 57a and the tip 57b are positioned so that the tip 57b is located closer to the center electrode 52 than the base 57a. Is inclined toward the center electrode 52 side.

それゆえ、図中2点鎖線で示すように、本体部57が傾斜していない場合例えば本体部57がプラグ本体51の軸心線Cに対して略平行に延びている場合に比べて、延出部58の長さが短くなる。   Therefore, as shown by a two-dot chain line in the figure, when the main body portion 57 is not inclined, for example, compared with a case where the main body portion 57 extends substantially parallel to the axial center line C of the plug main body 51. The length of the protruding portion 58 is shortened.

つまり、本体部57が傾斜している場合における先端57bの位置が、本体部57が傾斜していない場合における先端57bの位置よりも、延出方向Eに沿って中心電極52側に位置するようになる。それゆえ、本体部57が傾斜している場合における延出部58の長さL1は、本体部57が傾斜していない場合における延出部58の長さL2よりも短くなる。   That is, the position of the tip 57b when the main body 57 is tilted is positioned closer to the center electrode 52 along the extending direction E than the position of the tip 57b when the main body 57 is not tilted. become. Therefore, the length L1 of the extending portion 58 when the main body portion 57 is inclined is shorter than the length L2 of the extending portion 58 when the main body portion 57 is not inclined.

図6に示すように、延出部58が短くなることによって、点火プラグ50の姿勢が第1の姿勢P1からインジェクタ40側に略90度回転した姿勢であっても、点火プラグ50は、安定した成層希薄燃焼を実現できる。   As shown in FIG. 6, the extension plug 58 is shortened so that the spark plug 50 is stable even when the spark plug 50 is rotated by approximately 90 degrees from the first posture P1 toward the injector 40. Stratified lean combustion can be realized.

図6は、シリンダ23側からインジェクタ40と点火プラグ50とを見た状態を示す斜視図である。図6では、吸気バルブ28や排気バルブ29などの部品は、省略されている。なお、接地電極53の姿勢が、第1の姿勢P1から図中反時計方向に略90度回転した姿勢または第1の姿勢P1から時計方向に略90度回転した姿勢を、第2の姿勢P2とする。図6では、点火プラグ50が第1の姿勢P1から反時計方向に90度回転した場合を示している。   FIG. 6 is a perspective view showing a state in which the injector 40 and the spark plug 50 are viewed from the cylinder 23 side. In FIG. 6, components such as the intake valve 28 and the exhaust valve 29 are omitted. The attitude of the ground electrode 53 is an attitude rotated approximately 90 degrees counterclockwise in the figure from the first attitude P1 or an attitude rotated approximately 90 degrees clockwise from the first attitude P1 to the second attitude P2. And FIG. 6 shows a case where the spark plug 50 is rotated 90 degrees counterclockwise from the first posture P1.

この点について具体的に説明する。延出部58は、プラグ本体51の軸心線方向Dに中心電極52と対向する位置を越えるように延出方向Eに延びている。それゆえ、延出部58は、延出方向Eに長くなり、したがって、延出部58の側面58aは、比較的大きくなる。一方、図5に示すように、接地電極53が第2の姿勢P2にあると、インジェクタ40の噴射口41から噴射された燃料Fの一部F1は、延出部58の側面58aにぶつかる。なお、図中、燃料Fのうち、延出部58にぶつかる一部F1には、ハッチングを施してある。それゆえ、このハッチングは、延出部58の断面を示すものではない。   This point will be specifically described. The extending portion 58 extends in the extending direction E so as to exceed a position facing the center electrode 52 in the axial center line direction D of the plug body 51. Therefore, the extending part 58 becomes longer in the extending direction E, and therefore the side surface 58a of the extending part 58 becomes relatively large. On the other hand, as shown in FIG. 5, when the ground electrode 53 is in the second posture P <b> 2, a part F <b> 1 of the fuel F injected from the injection port 41 of the injector 40 hits the side surface 58 a of the extension portion 58. In the drawing, a part F1 of the fuel F that collides with the extending portion 58 is hatched. Therefore, this hatching does not indicate a cross section of the extension portion 58.

つまり、延出部58が長いと、燃料Fのうち一部F1の割合が大きくなるので、中心電極52の周囲に混合気Mが多く滞留するようになり、安定した成層希薄燃焼を実現できる。しかしながら、点火プラグ50が第2の姿勢P2にあると、中心電極52の周囲に混合気Mが過剰に滞留する傾向にあり、この結果、点火プラグ50がくすぶる傾向にあり,くすぶりが起きると点火プラグの絶縁抵抗が下がり,十分な点火エネルギーを供給することができず失火に至る。   That is, if the extending portion 58 is long, the ratio of the portion F1 of the fuel F increases, so that a large amount of the air-fuel mixture M stays around the center electrode 52, and stable stratified lean combustion can be realized. However, when the spark plug 50 is in the second posture P2, the air-fuel mixture M tends to stay excessively around the center electrode 52. As a result, the spark plug 50 tends to smolder, and when smoldering occurs, ignition occurs. The insulation resistance of the plug decreases, and sufficient ignition energy cannot be supplied, leading to misfire.

これに対し、本体部57が傾斜することによって延出部58の長さが短くなると、噴射された燃料Fのうち延出部58にぶつかる量が減少することにともない、中心電極52の周囲に滞留する混合気Mの量が減少する。この結果、点火プラグ50がくすぶることが抑制される。それゆえ、本実施形態では、第1の実施形態の効果に加えて、点火プラグ50が第2の姿勢P2であっても、安定した成層希薄燃焼を実現できる。このことは、第1の姿勢P1から時計方向に90度回転した場合であっても同様である。   On the other hand, when the length of the extension portion 58 is shortened due to the inclination of the main body portion 57, the amount of the injected fuel F that strikes the extension portion 58 decreases, and therefore, around the center electrode 52. The amount of the air-fuel mixture M staying decreases. As a result, smoldering of the spark plug 50 is suppressed. Therefore, in this embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, stable stratified lean combustion can be realized even when the spark plug 50 is in the second posture P2. The same applies to the case where the first posture P1 is rotated 90 degrees clockwise.

また、このことは、接地電極53が第2の姿勢P2にある状態だけに限定されるものではない。図7に示すように、接地電極53が第2の姿勢P2からさらにインジェクタ40に向かって例えば45度回転した姿勢であっても同様な効果を得ることができる。なお、図7は、第1の姿勢P1から反時計方向に135度回転した姿勢を示している。図示していないが、第1の姿勢P1から時計方向に135度回転した姿勢であっても同様の効果を得ることができる。   This is not limited to the state where the ground electrode 53 is in the second posture P2. As shown in FIG. 7, the same effect can be obtained even when the ground electrode 53 is in a posture rotated, for example, by 45 degrees from the second posture P2 toward the injector 40. FIG. 7 shows a posture rotated 135 degrees counterclockwise from the first posture P1. Although not shown, the same effect can be obtained even with a posture rotated 135 degrees clockwise from the first posture P1.

ようは、インジェクタ40から噴射された燃料Fの一部F1が延出部58の側面58aにぶつかる場合において、混合気Mが中心電極52の周囲に過剰に滞留することが抑制される。   Thus, when a part F1 of the fuel F injected from the injector 40 hits the side surface 58a of the extension portion 58, the air-fuel mixture M is prevented from staying around the center electrode 52 excessively.

つぎに、本発明の第3の実施形態に係る点火プラグを、図8〜10を用いて説明する。なお、第1の実施形態と同様な機能を有する構成は同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、本体部の構造が第1の実施形態と異なる。他の構造は、第1の実施形態と同様であってよい。上記異なる点について具体的に説明する。   Next, a spark plug according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the structure which has the same function as 1st Embodiment attaches | subjects the same code | symbol, and abbreviate | omits description. In the present embodiment, the structure of the main body is different from that of the first embodiment. Other structures may be the same as those in the first embodiment. The different points will be specifically described.

図8は、本実施形態の点火プラグ50を、延出部58の側面58aが見えるように示す側面図である。図9は、図8中に示されるF9−F9線に沿う本体部57の断面図である。図9は、プラグ本体51の軸心線方向Dを横切る方向に沿う本体部57の断面を示している。本体部57において軸心線方向Dを略垂直に横切る断面は、略台形状である。   FIG. 8 is a side view showing the spark plug 50 of the present embodiment so that the side surface 58a of the extending portion 58 can be seen. FIG. 9 is a cross-sectional view of the main body 57 along the line F9-F9 shown in FIG. FIG. 9 shows a cross section of the main body 57 along the direction crossing the axial direction D of the plug main body 51. A cross section of the main body 57 that crosses the axial direction D in a substantially vertical direction is substantially trapezoidal.

本体部57について具体的に説明する。本体部57は、内面61と外面62と第1の側面63と第2の側面64とを有している。内面61は、本体部57において中心電極52と向かい合う面であって、略平面である。外面62は、内面61を挟んで中心電極52に対して反対側に面している面であって、略平面である。内面61と外面62とは、例えば互いに略平行である。   The main body 57 will be specifically described. The main body 57 has an inner surface 61, an outer surface 62, a first side surface 63, and a second side surface 64. The inner surface 61 is a surface facing the center electrode 52 in the main body 57 and is substantially flat. The outer surface 62 is a surface facing the opposite side of the center electrode 52 with the inner surface 61 interposed therebetween, and is a substantially flat surface. The inner surface 61 and the outer surface 62 are, for example, substantially parallel to each other.

第1の側面63は、内面61の一方の側縁(図中右側の側縁)と外面62の一方の側縁(図中右側の側縁)とを結んでいる。第2の側面64は、内面61の他方の側縁(図中左側の側縁)と外面62の他方の側縁(図中左側の側縁)とを結んでいる。それゆえ、第1,2の側面63,64は、軸心線方向Dの周方向Yを横切る側面である。   The first side surface 63 connects one side edge (the right side edge in the drawing) of the inner surface 61 and one side edge (the right side edge in the drawing) of the outer surface 62. The second side surface 64 connects the other side edge (the left side edge in the drawing) of the inner surface 61 and the other side edge (the left side edge in the drawing) of the outer surface 62. Therefore, the first and second side surfaces 63 and 64 are side surfaces crossing the circumferential direction Y in the axial direction D.

第1の側面63は、略平面であるとともに、中心電極52から離れるにしたがい、中心電極52の先端52aから本体部57の断面の中心Gへ向かう方向Xに対して、第2の側面64側に傾斜している。第2の側面64は、略平面であるとともに、中心電極52から離れるにしたがい、方向Xに対して第1の側面63側に傾斜している。それゆえ、上記したように、本体部57の断面は、基部分57aから先端57bにわたって略台形状になる。なお、本体部57の断面の中心Gとは、断面において周方向Yに沿う中心である。   The first side surface 63 is substantially flat, and the second side surface 64 side with respect to the direction X from the tip 52a of the center electrode 52 toward the center G of the cross section of the main body 57 as the distance from the center electrode 52 increases. It is inclined to. The second side surface 64 is a substantially flat surface and is inclined toward the first side surface 63 with respect to the direction X as the distance from the center electrode 52 increases. Therefore, as described above, the cross section of the main body 57 has a substantially trapezoidal shape from the base portion 57a to the tip 57b. The center G of the cross section of the main body 57 is a center along the circumferential direction Y in the cross section.

図10は、プラグ本体51の軸心線方向Dに沿って点火プラグ50をシリンダ23側から見た平面図である。図8,10に示すように、本体部57の断面は、基部分57aから先端57bにわたって略台形状である。   FIG. 10 is a plan view of the spark plug 50 as viewed from the cylinder 23 side along the axial direction D of the plug body 51. As shown in FIGS. 8 and 10, the cross section of the main body 57 has a substantially trapezoidal shape from the base portion 57a to the tip 57b.

本体部57の断面が略台形状になることによって、第2の実施形態で説明したように、点火プラグ50の姿勢が第2の姿勢P2にある状態であっても、点火プラグ50は、安定した成層希薄燃焼を実現できるようになる。   Since the cross section of the main body 57 has a substantially trapezoidal shape, as described in the second embodiment, the spark plug 50 is stable even when the spark plug 50 is in the second posture P2. Stratified lean combustion can be realized.

この点について具体的に説明する。第2の実施形態で説明したように、点火プラグ50が第2の姿勢P2にある状態では、中心電極52の周囲に混合気Mが過剰に滞留する傾向にあり、この結果、中心電極52がくすぶる傾向にある。   This point will be specifically described. As described in the second embodiment, when the spark plug 50 is in the second posture P2, the air-fuel mixture M tends to stay excessively around the center electrode 52. As a result, the center electrode 52 It tends to smolder.

しかしながら、図10に示すように、インジェクタ40から噴射された燃料のうち本体部57にぶつかる一部F1(図中ハッチングを施して示している)は、本体部57の第2の側面64にぶつかった後、第2の側面64に沿って中心電極52から離れる方向に導かれる。それゆえ、燃料Fのうち中心電極52の周囲に滞留する混合気の量が減少する。   However, as shown in FIG. 10, a part F <b> 1 (shown by hatching in the drawing) of the fuel injected from the injector 40 that hits the main body portion 57 hits the second side face 64 of the main body portion 57. After that, the light is guided along the second side face 64 away from the center electrode 52. Therefore, the amount of the air-fuel mixture remaining around the center electrode 52 in the fuel F is reduced.

なお、本実施形態では、点火プラグ50が第1の姿勢P1から反時計方向に90度回転した状態における点火プラグ50の動作を説明したが、これに限定されない。例えば、点火プラグ50が第1の姿勢P1から時計方向に90度回転した場合では、インジェクタ40から噴射された燃料のうち一部は、第1の側面63にぶつかった後、第1の側面63に沿って中心電極52から離れる方向に導かれる。   In the present embodiment, the operation of the spark plug 50 in a state where the spark plug 50 is rotated 90 degrees counterclockwise from the first posture P1 is described, but the present invention is not limited to this. For example, when the spark plug 50 is rotated 90 degrees clockwise from the first posture P1, a part of the fuel injected from the injector 40 collides with the first side surface 63 and then the first side surface 63. Is guided away from the center electrode 52.

この構造によれば、中心電極52の周囲に混合気が過剰に滞留することが抑制されるので、燃料を安定して燃焼することができるようになる。   According to this structure, the air-fuel mixture is restrained from remaining excessively around the center electrode 52, so that the fuel can be stably burned.

また、第1,2の側面63,64が基部分57aから先端57bにわたって傾斜しているので、第1,2の側面63,64にぶつかる燃料が中心電極から離れる方向に導かれるようになるので、中心電極52の周囲に混合気が過剰に滞留することが効果的に抑制される。   In addition, since the first and second side surfaces 63 and 64 are inclined from the base portion 57a to the tip 57b, the fuel hitting the first and second side surfaces 63 and 64 is guided in a direction away from the center electrode. Further, it is possible to effectively suppress the air-fuel mixture from staying around the center electrode 52 effectively.

つぎに本発明の第4の実施形態に係る点火プラグを、図11,12を用いて説明する。なお、第1の実施形態と同様な機能を有する構成は、同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、接地電極53の構造が第1の実施形態と異なる。他の構造は、第1の実施形態と同様であってよい。上記異なる点について具体的に説明する。   Next, a spark plug according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the structure which has a function similar to 1st Embodiment attaches | subjects the same code | symbol, and abbreviate | omits description. In the present embodiment, the structure of the ground electrode 53 is different from that of the first embodiment. Other structures may be the same as those in the first embodiment. The different points will be specifically described.

図11は、接地電極53の本体部57の背面57cが見えるよう示す点火プラグ50の側面図である。図11に示すように、本体部57には、当該本体部57を貫通する貫通孔60が形成されている。貫通孔60は、本体部57の基部分57aから本体部57の先端57bに向かって延びている。   FIG. 11 is a side view of the spark plug 50 shown so that the back surface 57c of the main body 57 of the ground electrode 53 can be seen. As shown in FIG. 11, a through hole 60 that penetrates the main body 57 is formed in the main body 57. The through hole 60 extends from the base portion 57 a of the main body portion 57 toward the distal end 57 b of the main body portion 57.

本体部57に貫通孔60が形成されることによって、点火プラグ50は、第1の姿勢P1から軸心線C回りに180度回転して本体部57がインジェクタ40と中心電極52との間に位置する姿勢であっても、安定した成層希薄燃焼を実現できる。なお、第1の姿勢P1から軸心線C回りに180度回転して本体部57がインジェクタ40と中心電極52との間に位置する姿勢を第3の姿勢P3とする。   By forming the through hole 60 in the main body portion 57, the spark plug 50 rotates 180 degrees around the axis C from the first posture P <b> 1 so that the main body portion 57 is interposed between the injector 40 and the center electrode 52. Even in the positioned position, stable stratified lean combustion can be realized. Note that a posture in which the main body 57 is positioned between the injector 40 and the center electrode 52 by rotating 180 degrees around the axis C from the first posture P1 is defined as a third posture P3.

この点について、具体的に説明する。図12は、点火プラグ50が第3の姿勢P3にある状態における燃焼凹部22bのインジェクタ40近傍を拡大して示す断面図である。図12に示すように、点火プラグ50が第3の姿勢P3にある状態では、接地電極53の本体部57は、インジェクタ40の噴射口41と中心電極52との間に配置される。   This point will be specifically described. FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of the injector 40 of the combustion recess 22b in a state where the spark plug 50 is in the third posture P3. As shown in FIG. 12, when the spark plug 50 is in the third posture P3, the main body portion 57 of the ground electrode 53 is disposed between the injection port 41 of the injector 40 and the center electrode 52.

図11に示すように、インジェクタ40の噴射口41から噴射された燃料Fのうち一部F1は、本体部57の背面57c(本体部57において中心電極52の反対側の面)にぶつかり、拡散されて空気と混合された混合気M(2点鎖線で示す)となり、貫通孔60を通過して中心電極52の周囲に滞留する。   As shown in FIG. 11, a part F1 of the fuel F injected from the injection port 41 of the injector 40 collides with the back surface 57c of the main body 57 (the surface opposite to the center electrode 52 in the main body 57) and diffuses. As a result, the air-fuel mixture is mixed with air M (indicated by a two-dot chain line), passes through the through-hole 60 and stays around the center electrode 52.

なお、一部F1には、ハッチングが施されている。それゆえ、このハッチングは、本体部57の断面を示すものではない。   Part F1 is hatched. Therefore, this hatching does not indicate a cross section of the main body portion 57.

図12に示すように、貫通孔60は、インジェクタ40の噴射口41と中心電極52の先端52aとを結ぶ仮想線Vが通る大きさを有しており、それゆえ、貫通孔60の先端57b側の縁60aの位置は、仮想線Vが貫通孔60内を通るように考慮されている。   As shown in FIG. 12, the through hole 60 has a size through which an imaginary line V connecting the injection port 41 of the injector 40 and the tip 52 a of the center electrode 52 passes, and therefore the tip 57 b of the through hole 60. The position of the side edge 60 a is considered so that the virtual line V passes through the through hole 60.

一方、点火プラグ50が第3の姿勢P3にある状態において、接地電極53の本体部57に貫通孔60が形成されていない場合では、インジェクタ40から噴射された燃料Fは、本体部57によってぶつかって拡散するものの、本体部57にさえぎられることによって中心電極52に到達しにくくなる。   On the other hand, when the through hole 60 is not formed in the main body portion 57 of the ground electrode 53 in a state where the spark plug 50 is in the third posture P3, the fuel F injected from the injector 40 collides with the main body portion 57. However, it is difficult to reach the center electrode 52 by being blocked by the main body 57.

このことから、第1の実施形態の効果に加えて、点火プラグ50が第3の姿勢P3にあっても安定した成層希薄燃焼を実現できる。   From this, in addition to the effect of the first embodiment, stable stratified lean combustion can be realized even when the spark plug 50 is in the third posture P3.

さらに、貫通孔60の先端57b側の縁60aの位置が、仮想線Vが貫通孔60を通るように考慮されて決定されているので、混合気Mが貫通孔60の縁60aに阻害されることなく中心電極52の先端52aの周囲に導かれるようになる。   Further, since the position of the edge 60a on the tip 57b side of the through hole 60 is determined so that the virtual line V passes through the through hole 60, the air-fuel mixture M is inhibited by the edge 60a of the through hole 60. Without being guided to the periphery of the tip 52a of the center electrode 52.

つぎに、本発明の第5の実施形態に係る点火プラグを、図13を用いて説明する。なお、第4の実施形態と同様な機能を有する構成は、同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、接地電極53の本体部57の構造が第3の実施形態と異なる。他の点は、第3の実施形態同様であってよい。上記異なる点について、具体的に説明する。   Next, a spark plug according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the structure which has a function similar to 4th Embodiment attaches | subjects the same code | symbol, and abbreviate | omits description. In the present embodiment, the structure of the main body 57 of the ground electrode 53 is different from that of the third embodiment. Other points may be the same as in the third embodiment. The above different points will be specifically described.

図13は、本実施形態の点火プラグ50が第3の姿勢P3にある状態において、燃焼凹部22bにおいて点火プラグ50の近傍を延出部58の側面58aが見えるように示す側面図である。図13に示すように、本実施形態では、接地電極53の本体部57は、第2の実施形態で説明されたように傾斜している。   FIG. 13 is a side view showing the side surface 58a of the extending portion 58 in the vicinity of the ignition plug 50 in the combustion recess 22b in a state where the ignition plug 50 of the present embodiment is in the third posture P3. As shown in FIG. 13, in the present embodiment, the main body 57 of the ground electrode 53 is inclined as described in the second embodiment.

それゆえ、本体部57の傾斜によってコアンダ効果が発生し、混合気Mのうち貫通孔60を通過した一部は、本体部57の内面61(中心電極52側の面)と延出部58の内面61(中心電極52側の面)に沿って中心電極52に導かれる。   Therefore, the Coanda effect is generated by the inclination of the main body portion 57, and a part of the air-fuel mixture M that has passed through the through hole 60 is formed between the inner surface 61 (the surface on the center electrode 52 side) of the main body portion 57 and the extending portion 58. It is guided to the center electrode 52 along the inner surface 61 (the surface on the center electrode 52 side).

それゆえ、貫通孔60の先端57b側の縁60aの位置を仮想線Vが貫通孔60を通るように考慮しなくても、混合気Mが中心電極52の周囲に運ばれる。それゆえ、貫通孔60の先端57b側の縁60aの位置を基部分57a側に移動しても、言い換えると貫通孔60を小さくしても燃料Fが中心電極52の周囲に充分導くことができるようになる。   Therefore, the air-fuel mixture M is carried around the center electrode 52 without considering the position of the edge 60 a on the tip 57 b side of the through hole 60 so that the phantom line V passes through the through hole 60. Therefore, even if the position of the edge 60a on the tip 57b side of the through hole 60 is moved to the base portion 57a side, in other words, even if the through hole 60 is reduced, the fuel F can be sufficiently guided around the center electrode 52. It becomes like this.

この構造によれば、貫通孔60を小さくすることができるので、本体部57の表面積を小さくすることができる。本体部57の表面積が小さくなることによって、本体部57の温度低下が抑制される。混合気Mが燃焼して生じる火炎は、本体部57に接触している。それゆえ、本体部57の温度低下が抑制されることによって、火炎が効率よく成長するようになるので、請求項3の効果に加えて、燃料Fが安定して燃焼されるようになる。さらに、本体部57が傾斜しているので、第2の実施形態と同じ効果を得ることができる。   According to this structure, since the through hole 60 can be reduced, the surface area of the main body 57 can be reduced. By reducing the surface area of the main body 57, the temperature drop of the main body 57 is suppressed. A flame generated by the combustion of the air-fuel mixture M is in contact with the main body 57. Therefore, since the temperature drop of the main body portion 57 is suppressed, the flame grows efficiently. In addition to the effect of the third aspect, the fuel F is stably burned. Furthermore, since the main body 57 is inclined, the same effect as that of the second embodiment can be obtained.

また、本実施形態の点火プラグ50を備えるエンジン20では、複数気筒を有するエンジンであっても大幅なコストアップを伴わず,安定した成層希薄燃焼を実現できる。この点について具体的に説明する。   Further, in the engine 20 including the spark plug 50 of the present embodiment, stable stratified lean combustion can be realized without significant cost increase even in an engine having a plurality of cylinders. This point will be specifically described.

点火プラグ50は、ねじ部56が雌ねじ部22dに螺合することによってシリンダヘッド22に固定される。それゆえ、インジェクタ40に対する接地電極53の姿勢は、点火プラグ50の取り付け具合、つまりシリンダヘッド22に対する点火プラグ50の回転具合によって変化する。   The spark plug 50 is fixed to the cylinder head 22 by screwing the screw part 56 into the female screw part 22d. Therefore, the attitude of the ground electrode 53 with respect to the injector 40 varies depending on how the spark plug 50 is attached, that is, how the spark plug 50 rotates with respect to the cylinder head 22.

したがって、各気筒に設置される点火プラグ50の姿勢は、それぞれ異なることが考えられる。   Therefore, it is conceivable that the attitude of the spark plug 50 installed in each cylinder is different.

すなわち,点火プラグ50がどのような姿勢でも安定した成層希薄燃焼が成立する状態でなければ,複数気筒のエンジンは正常に運転することができない。例え一つでも安定燃焼が成立しない点火プラグの姿勢がある場合には,各気筒の点火プラグの姿勢が,その位置とならないよう位置決めする必要がある。しかし,位置決めには大幅なコストアップを伴うため,事実上困難である。 しかしながら、本実施形態の点火プラグ50では、第1〜3の姿勢P1〜P3および第1〜3の姿勢P1〜P3の近傍の姿勢のいずれにおいても安定した成層希薄燃焼を実現できる。つまり、本実施形態の点火プラグ50では、複数の気筒を有するエンジンであっても、点火プラグの位置決めの必要無しに,安定した成層希薄燃焼を実現することができる。   In other words, the multi-cylinder engine cannot operate normally unless the ignition plug 50 is in a state where stable stratified lean combustion is established in any posture. If there is even one spark plug posture that does not achieve stable combustion, it is necessary to position the cylinder so that the spark plug posture of each cylinder does not become that position. However, positioning is accompanied by a significant cost increase, making it difficult in practice. However, in the spark plug 50 of this embodiment, stable stratified lean combustion can be realized in any of the first to third postures P1 to P3 and the postures in the vicinity of the first to third postures P1 to P3. That is, with the spark plug 50 of the present embodiment, stable stratified lean combustion can be realized without the need for positioning of the spark plug even in an engine having a plurality of cylinders.

以上で実施形態の説明を終えるが,本発明の形態はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では燃料をコーン状に噴射しているが,コーン状でなくても良い。   This is the end of the description of the embodiment. However, the embodiment of the present invention is not limited to this embodiment. For example, in the above-described embodiment, the fuel is injected in a cone shape, but may not be in a cone shape.

本発明の第1の実施形態の点火プラグを備えるエンジンにおいて燃焼室の近傍を示す断面図。Sectional drawing which shows the vicinity of a combustion chamber in an engine provided with the ignition plug of the 1st Embodiment of this invention. 図1に示された燃焼凹部においてプラグ本体の先端側の周囲を拡大して示す断面図。Sectional drawing which expands and shows the circumference | surroundings of the front end side of a plug main body in the combustion recessed part shown by FIG. 図1に示されたシリンダ側からインジェクタと点火プラグとを見た状態を示す斜視図。The perspective view which shows the state which looked at the injector and the spark plug from the cylinder side shown by FIG. 図3に示された点火プラグがインジェクタ側に略35度回転した状態をシリンダ側から見た斜視図。The perspective view which looked at the state which the ignition plug shown by FIG. 3 rotated about 35 degree | times to the injector side from the cylinder side. 本発明の第2の実施形態に係る点火プラグを示す側面図。The side view which shows the ignition plug which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 図5に示された点火プラグを備えるエンジンにおいて、シリンダ側からインジェクタと点火プラグとを見た状態を示す斜視図。FIG. 6 is a perspective view showing a state where an injector and a spark plug are viewed from the cylinder side in an engine including the spark plug shown in FIG. 5. 図6に示した点火プラグがインジェクタ側に45度回転した状態を示す斜視図。The perspective view which shows the state which the ignition plug shown in FIG. 6 rotated 45 degree | times to the injector side. 本発明の第3の実施形態に係る点火プラグを、本体部の側面が見えるように示す側面図。The side view which shows the ignition plug which concerns on the 3rd Embodiment of this invention so that the side surface of a main-body part can be seen. 図8に示されるF9−F9線に沿って示す本体部の断面図。Sectional drawing of the main-body part shown along F9-F9 line shown by FIG. 第2の姿勢になるように燃焼室内に取り付けられた図8に示される点火プラグを、軸心線方向に沿って示す正面図。The front view which shows the ignition plug shown in FIG. 8 attached in the combustion chamber so that it may become a 2nd attitude | position along an axial center line direction. 本発明の第3の実施形態に係る点火プラグを、接地電極の本体部の背面が見えるよう示す側面図。The side view which shows the ignition plug which concerns on the 3rd Embodiment of this invention so that the back surface of the main-body part of a ground electrode can be seen. 図11に示された点火プラグを備えるエンジンにおいて、点火プラグが第3の姿勢にある状態における燃焼凹部のインジェクタ近傍を拡大して示す断面図。FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of an injector in a combustion recess in a state where the ignition plug is in a third posture in the engine including the ignition plug shown in FIG. 11. 本発明の第4の実施形態に係る点火プラグを備えるエンジンにおいて、点火プラグが第3の姿勢にある状態における燃焼凹部のインジェクタ近傍を拡大して示す断面図。Sectional drawing which expands and shows the injector vicinity of a combustion recessed part in the state provided with a spark plug in a 3rd attitude | position in an engine provided with the spark plug which concerns on the 4th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

30…燃焼室、40…インジェクタ、50…点火プラグ、51…プラグ本体、52…中心電極、52a…先端(中心電極の先端)、53…接地電極、57…本体部、57a…基部分、57b…先端(本体部の先端)、58…延出部、59…先端面(ガイド面)、59a…第1の縁、59b…第2の縁、60…貫通孔、63…第1の側面(側面)、64…第2の側面(側面)、V…仮想線、X…中心電極から本体部へ向かう方向、Y…周方向。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 ... Combustion chamber, 40 ... Injector, 50 ... Spark plug, 51 ... Plug body, 52 ... Center electrode, 52a ... Tip (tip of center electrode), 53 ... Ground electrode, 57 ... Body part, 57a ... Base part, 57b ... tip (tip of body part), 58 ... extension part, 59 ... tip end face (guide face), 59a ... first edge, 59b ... second edge, 60 ... through hole, 63 ... first side face ( Side surface), 64: Second side surface (side surface), V: Virtual line, X: Direction from the center electrode toward the main body, Y: Circumferential direction.

Claims (6)

プラグ本体と、
前記プラグ本体に設けられる中心電極と、
前記プラグ本体において前記中心電極の周りに設けられて前記中心電極との間で火花放電が行われる接地電極と
を具備して燃料を噴射するインジェクタが設けられる燃焼室内に設置される点火プラグであって、
前記接地電極は、
前記プラグ本体から前記中心電極の先端側に延びる本体部と、
前記プラグ本体の軸心線方向を横切る方向に沿って前記本体部の先端から前記中心電極側に延びるとともに、延出方向の先端に前記インジェクタから噴射された燃料を前記中心電極に導くガイド面が形成される延出部と
を具備することを特徴とする点火プラグ。
A plug body;
A center electrode provided on the plug body;
An ignition plug installed in a combustion chamber provided with an injector for injecting fuel, comprising a ground electrode provided around the center electrode in the plug body and performing spark discharge with the center electrode. And
The ground electrode is
A main body extending from the plug main body to the distal end side of the central electrode;
A guide surface that extends from the front end of the main body portion toward the center electrode along a direction crossing the axial center direction of the plug main body and guides fuel injected from the injector to the center electrode at the front end in the extending direction. An ignition plug comprising: an extending portion formed.
前記ガイド面は、当該ガイド面において前記プラグ本体の軸心線方向に前記中心電極側に位置する第1の縁よりも前記軸心線方向に離れた第2の縁が前記第1の縁よりも前記延出部が延びる方向に突出する平面であることを特徴とする請求項1に記載の点火プラグ。   The guide surface has a second edge that is further away from the first edge in the axial direction than the first edge located on the center electrode side in the axial direction of the plug body on the guide surface. The spark plug according to claim 1, wherein the spark plug is a flat surface protruding in a direction in which the extending portion extends. 前記接地電極には、前記中心電極から前記接地電極に向かう方向に前記接地電極を貫通する貫通孔が形成されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の点火プラグ。   The spark plug according to claim 1 or 2, wherein the ground electrode is formed with a through-hole penetrating the ground electrode in a direction from the center electrode toward the ground electrode. 前記本体部は、当該本体部において前記プラグ本体に接続される基部分よりも前記本体部の先端が前記中心電極側に位置するように傾斜していることを特徴とする請求項1〜3のうちのいずれか1項に記載の点火プラグ。   The said main-body part inclines so that the front-end | tip of the said main-body part may be located in the said center electrode side rather than the base part connected to the said plug main body in the said main-body part. The spark plug of any one of them. 前記本体部において前記中心電極の周方向を横切る両側面は、各々前記中心電極から離れるにしたがい、他方の側面側に傾斜することを特徴とする請求項1〜4のうちのいずれか1項に記載の点火プラグ。   The both side surfaces crossing the circumferential direction of the central electrode in the main body portion are inclined to the other side surface side as they are separated from the central electrode, respectively. The spark plug described. 前記貫通孔は、前記本体部が前記インジェクタと前記中心電極との間に配置される際に、前記インジェクタの噴射口と前記中心電極の先端とを結ぶ仮想線が通る大きさを有することを特徴とする請求項3に記載の点火プラグ。   The through hole has a size through which an imaginary line connecting the injection port of the injector and the tip of the center electrode passes when the main body is disposed between the injector and the center electrode. The spark plug according to claim 3.
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