JP2008523547A

JP2008523547A - 点火プラグ

Info

Publication number: JP2008523547A
Application number: JP2007544259A
Authority: JP
Inventors: ナム−ピョンキム
Original assignee: ナム−ピョンキム
Priority date: 2004-12-06
Filing date: 2005-11-23
Publication date: 2008-07-03
Also published as: MX2007006666A; KR20060062690A; EP1829177A1; CA2591328A1; DE602005017820D1; US7687980B2; BRPI0518100A; CN101061612A; RU2007118807A; US20080088216A1; WO2006062302A1; CN101061612B; EP1829177B1; KR100674641B1; RU2356145C2; ATE449443T1

Abstract

本発明の目的は、エンジンの圧縮行程時、火炎伝播の効率性向上に大きな影響を及ぼす電極の間の空間部に渦流を形成する混合気が供給され、点火時に火炎伝播の効率性が良くなり、爆発力形状による燃焼効率が大幅に向上し、電極に残留するカーボンの脱落性を良くし、中心電極が均一に摩耗する改善された構造の点火プラグを提供することにある。このために、本発明は、放電点火のための軸心電極と、その軸心電極とはスパーク形成空間を置いて対向して配置されながら、その放電端部がほとんど中心円孔を有する環状部からなる側面接地電極を含んで構成される点火プラグにおいて、前記環状部の内側には、圧縮行程時に圧縮されるガスが前記中心円孔を介して、スパーク形成空間に到達する時、混合ガスに渦流を形成することになる複数の螺旋突起が、前記中心円孔に向かって突出していることを特徴とする。

Description

本発明は、点火プラグに関するものであり、特に、エンジンで使用するにあたって、火炎伝播効率および、燃焼効率を大幅に向上させることができるように改善された点火プラグに関するものである。

一般的に、図３に図示するように、点火プラグ（１１）の側面接地電極（１２）は、軸心方向と直交するようにＬ字形態に折り曲げられており、軸心電極（１３）と直線的に対向する放電端部（１４）が長方形に形成されていた。

しかし、点火プラグで放電点火が起こるとき、火花が軸心電極（１３）と、その下の接地電極（１２）の放電端部（１４）の間に火花が飛ぶようになり、これによって、両極の間に形成する空間（１５）にある混合ガスが、火花によって燃焼してシリンダー内の圧縮された混合ガスを爆発させる。従来の技術では、前記爆発によって、急速気流は放電端部（１４）によって遮断されやすいので、燃焼室内の空気燃焼混合ガスに対する燃焼伝播効率が悪いという短所があった。

また、両電極の対向空間に残留カーボンが残るとき、両側電極表面（１３）（１４）にカーボンが粒子相からチェーン相に蓄積しやすく、これによって、両側電極（１３）（１４）の間にショートを発生させることもできる。このような状態で、電流が供給されたとき、火花が飛ばないなどの結果をもたらし、これによって、いろいろな問題を発生させ、これはエンジン停止をもたらす原因となる。

ガスが燃焼しない状態で排気管内に排出する現象を起こし、また、前記燃焼しないガスが排気管内に排出しながら、バックファイア（Back fire）現象がしばしば起こるなど、異常現象と燃焼効率の低下をもたらす原因となっている。

また、一定の使用回数に達すると、軸心電極（１３）の先端部の放電集中部位には、腐食によるクラックが発生してクリティカルダメージが発生する。不均等な摩耗によって、点火プラグの使用寿命を短縮する原因となっている。

このような点を改善するために、図４および図５に示すように、放電点火のための軸心電極（２１）と、その軸心電極（２１）とはスパーク空間（２２）を置いて対向して配置され、その放電端部（２３）がほとんど中心円孔（２４）を有するように、環状に形成されている側面接地電極（２５）で構成される点火プラグ（２６）を提案したことがある。その点火プラグ（２６）の環状放電端部（２３）に、一部が開放されたキャップ（２７）に形成し、環状放電端部（２３）の環状内側面部に多数の突起（２８）が設けられた円形に形成する。

上のような構成で、点火プラグが放電点火をすると、爆発ガスの高速流れが接地電極（２５）の放電端部（２３）の中に、中心円孔（２４）を通過することにより、残留カーボンを前記両側電極（２１）（２５）の間の空間（２２）から迅速にジェット噴射することにより、前記残留カーボンを電極の放電表面に蓄積することなく、使用効率を高めて寿命を延長させる。また、側面接地電極（２５）において、点火および爆発燃焼時に発生する熱量を環状放電端部（２３）から容易に発散するようにし、スパークの発生経路を増加できるようになっている。

しかし、環状放電端部（２３）を有する前記の点火プラグは、カーボンが電極表面に蓄積する現象をある程度防止できるものと知られている。また、もし、両側電極（２１）（２５）の間のスパーク形成空間（２２）に存在する圧縮された混合ガスが均一に混合されていない場合、火炎伝播の速度および燃焼効率が低くなる。上のような問題は、点火プラグから放電される火花自体は、混合ガスの均一な混合には何の影響を及ぼさないという点に起因する。環状放電端部（２３）内側に形成された突起（２８）も単純突出物からなっており、直線形態で伝播する火花と火炎によってカーボンの脱落が効率的ではないという問題点が指摘されている。

したがって、本発明の目的は、従来の技術の問題点を克服できる点火プラグを提供することにある。

本発明のまた他の目的は、エンジンの圧縮行程時、火炎伝播の効率性向上に大きな影響を及ぼす電極の間の空間部に渦流を形成する混合気が供給され、点火時に火炎伝播の効率性が良くなり、爆発力形状による燃焼効率が大幅に向上し、電極に残留するカーボンの脱落を良くし、中心電極が均一に摩耗する改善された構造の点火プラグを提供することにある。

前記の目的を達成するために、本発明の点火プラグは、放電点火のための軸心電極と、その軸心電極とはスパーク形成空間を置いて対向して配置され、その放電端部がほとんど中心円孔を有する環状部からなる側面接地電極を含んで構成される点火プラグにおいて、前記環状部の内側には、圧縮行程時に圧縮されるガスが、前記中心円孔を介して、スパーク形成空間に到達する時、混合ガスに渦流を形成することになる複数の螺旋突起が、前記中心円孔に向かって突出していることを特徴とする。

中心円孔は、上側から下側に行くほど、直径が増加するテーパー孔であることを特徴とする。

また、中心円孔の上側直径は、軸心電極直径の２/３であることを特徴とする。

以下に本発明の構成を添付した図面を参照して説明する。

図１は本発明による点火プラグの電極部分を拡大して示した正断面図で、図２は本発明による点火プラグの側面接地電極を示した底面図である。

本発明を説明するにあたって、電極部分を除いた従来と同じ部分は、従来技術を参照する。

点火プラグ（１）の軸心電極（２）の底面部には、放電効果を高めるためにローレット切削過程によって、小さな砂粒子が突出したように、でこぼこな凹凸部（３）が形成される。これと対向して、軸心電極（２）の軸下方に設けられた側面接地電極（４）の放電端部は、前記軸心電極（２）の延長線方向に会う部分の空間を囲むように、中心円孔（５）を具備する環状部（６）が形成されている。軸心電極（２）と側面接地電極（４）の放電端部の環状部（６）は、スパーク形成空間（７）を置いて互いに一定間隔ほど離隔状態下にある。

また、前記環状部（６）の中心円孔（５）の直径は、前記軸心電極（２）の直径よりやや小さく形成される。この中心円孔（５）は、全体壁厚さに対して同一直径に形成できるが、図示したように、角状のテーパー孔に形成することがさらに好ましい。

この中心円孔（５）は、軸心電極（２）側に位置する上側部分（すなわち、スパーク形成空間に接触する部分）は、小直径部（d１）に形成され、下部（燃焼室側）に行くほど、漸次直径が増大して下段面が大直径部（d２）を形成することになるテーパー孔からなっている。

前記の中心円孔（５）の内側のテーパー面（T）には、複数の螺旋突起（７）が突出し、建物の壁に取り付けられた扇風機の羽根を連想させるねじれた形状を有する。

また、前記テーパー形の中心円孔（５）の小直径部（d１）は、軸心電極（２）の直径（D）に対して約２/３大きさに形成される。このように小直径部（d１）を軸心電極（２）より小さく形成するのは、軸心電極（２）で放電を起こして火花が飛ぶとき、放電面（８）に衝突して放電の形状をさらに改良するためである。

このように、本発明は、エンジンの圧縮行程が進行する間に圧縮されるガスが、燃焼室上端の点火プラグ（１）側に突入することになる。このときに混合される圧縮ガスが、テーパー形の中心円孔（５）の案内を受け、さらに圧縮されて収斂される流れを有するとともに、螺旋突起（７）に衝突して激しい渦流を形成しながら、軸心電極（２）（４）との間に存在するスパーク形成空間（７）に突入することになる。

これによって、スパーク形成空間（７）に流入する圧縮ガスは、燃料と燃焼用空気が均一に混合されるだけでなく、燃料の微粒化が大幅に向上する。

圧縮行程が終わって点火プラグ（１）が作動すれば、両側電極（２）（４）の間に火花が発生して圧縮ガスの点火が発生し、このとき、火炎伝播の経路は漸次広くなるテーパー孔（５）の案内を受け、シリンダー内で広く拡散するだけでなく、やはり螺旋突起（７）によって螺旋状に旋回しながら、爆発が発生して拡散することによって、従来に比べて爆発力が強化されるものである。

一方、螺旋突起（７）や中心円孔（５）のテーパー内面（T）および放電面（８）などに堆積されるカーボン残留物は、圧縮および点火による爆発時、強く発生する混合気および燃焼ガスの渦流現象によって、簡単に除去されて側面接地電極（４）にカーボンが堆積されることを防止する。

以上のように、本発明は軸心電極に対向される側面接地電極の放電端部を中心円孔を有する環状部に形成し、その環状部の内側面に中心円孔に向かって突出する複数の螺旋突起を形成することによって、圧縮されるガスや螺旋突起によって渦流を形成し、スパーク形成空間に流入することによって、混合ガスの均一な混合および微粒化によって、点火時に火炎伝播の効率がよく、完全燃焼を促進して燃焼効率が大幅に向上する効果がある。

また、圧縮時および点火時に螺旋突起によって強力な渦流が形成されることによって、電極に残留するカーボン残留物が脱落することになる。これはスパークの不安定を防止する。また、これによって、軸心電極と側面接地電極が均一に摩耗する。それで、本スパークプラグの寿命が著しく延長される。

本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的精神および範囲から逸脱することなく、本発明を様々に変形または変更して実施することが可能なのは明らかなことである。よって、本発明の技術範囲に属するものと理解すべきである。

本発明による点火プラグの電極の部分を拡大して示した正断面図。本発明による点火プラグの側面接地電極を示した底面図。従来構造の点火プラグ。他の従来構造の点火プラグ。他の従来構造の点火プラグ。

Claims

放電点火のための軸心電極と、その軸心電極とはスパーク形成空間を置いて対向して配置され、その放電端部がほとんど中心円孔を有する環状部からなる側面接地電極を含んで構成される点火プラグにおいて、
前記環状部の内側には圧縮行程時に圧縮されるガスが、前記中心円孔を介して、スパーク形成空間に到達する時、混合ガスに渦流を形成するように誘導することになる複数の螺旋突起が、前記中心円孔に向かって突出していることを特徴とする点火プラグ。
前記中心円孔は下部に行くほど、漸次直径が増加するテーパー形状であることを特徴とする請求項１に記載の点火プラグ。
前記中心円孔の上部側の直径は、前記軸心電極直径の約２/３であることを特徴とする請求項１または２に記載の点火プラグ。