JP2020159355A - 内燃機関用のスパークプラグ及びこれを備えた内燃機関 - Google Patents
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Abstract
Description
該絶縁碍子の内周側に保持されると共に該絶縁碍子の先端側に先端突出部(41)を突出させた中心電極(4)と、
上記絶縁碍子を内周側に保持する筒状のハウジング(2)と、
上記先端突出部の少なくとも一部を覆うように上記ハウジングの先端部に設けられたカバー部(5)と、を有し、
上記カバー部には、該カバー部の内側の空間である副室(51)と上記カバー部の外部とを連通させる複数の貫通孔(52、53)が形成されており、
上記カバー部における一部の上記貫通孔の内周端部(521)は、上記中心電極との間に放電ギャップ(G)を形成する接地電極を構成している、内燃機関用のスパークプラグ(1)にある。
上記スパークプラグと、
上記スパークプラグの点火制御を行う制御部(72)とを有し、
上記制御部は、上記内燃機関の1サイクル中に、少なくとも第1放電と第2放電との2回の放電を行うと共に、当該2回の放電の間の間隔が50°以下のクランク角に相当するように、上記スパークプラグの放電タイミングを制御するよう構成されている、内燃機関にある。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
内燃機関用のスパークプラグ1及びこれを備えた内燃機関に係る実施形態について、図1〜図5を参照して説明する。
本実施形態における内燃機関用のスパークプラグ1は、図2に示すごとく、絶縁碍子3と、中心電極4と、ハウジング2と、カバー部5とを有する。絶縁碍子3は、筒状を呈している。中心電極4は、絶縁碍子3の内周側に保持される。また、中心電極4は、絶縁碍子3の先端側に先端突出部41を突出させている。ハウジング2は、絶縁碍子3を内周側に保持しており、筒状を呈している。カバー部5は、先端突出部41の少なくとも一部を覆うように設けられている。また、カバー部5は、ハウジング2の先端部に設けられている。カバー部5には、カバー部5の内側の空間である副室51と、カバー部5の外部とを連通させる複数の貫通孔52、53が形成されている。カバー部5における一部の貫通孔52の内周端部521は、中心電極4との間に放電ギャップGを形成する接地電極を構成している。
本実施形態における内燃機関は、図1に示すごとく、シリンダヘッド61と、シリンダブロック65と、シリンダ60内を往復運動するピストン64とを備える。そして、シリンダヘッド61、シリンダブロック65、及びピストン64に囲まれて、主燃焼室6が形成される。シリンダヘッド61には、吸気ポート621及び排気ポート631が形成されており、それぞれ吸気バルブ62及び排気バルブ63が備えられている。そして、シリンダヘッド61における吸気ポート621と排気ポート631との間には、スパークプラグ1が取り付けられる。
本実施形態におけるスパークプラグ1の火花放電Sの点火は、図5に示すごとく、内燃機関の制御部72によって制御されている。本形態において、制御部72は電子制御装置である。そして、制御部72からの点火信号に基づき、所定のタイミングにて、点火コイル71から、スパークプラグ1に高電圧を印加する。本実施形態においては、1サイクル中に少なくとも1回の点火を行うように制御されている。また、圧縮行程及び膨張行程の少なくとも一方において、火花放電Sの点火を行うよう制御されている。
本実施形態のスパークプラグ1は、第1貫通孔52の内周端部521が、中心電極4との間に放電ギャップGを形成する接地電極を構成している。これにより、放電ギャップGに形成された火花放電Sが、第1貫通孔52を通過する気流Aによって、伸長しやすい。それゆえ、火花放電Sと混合気との接触面積を稼ぎやすい。その結果、着火性を向上させることができる。
本実施形態においては、図10に示すごとく、内燃機関のスパークプラグの点火制御を行う制御部72が、内燃機関の1サイクル中に、少なくとも第1放電と第2放電との2回の放電を行うよう構成された形態を示す。そして、制御部72は、2回の放電を行うと共に、2回の放電の間の間隔が50°以下のクランク角に相当するように、スパークプラグ1の放電タイミングを制御するよう構成されている。
なお、実施形態2以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
本実施形態における内燃機関は、1サイクル中に第1放電と第2放電とを行う。これにより、第1放電によって副室51内に生じた火炎が、第1貫通孔52及び第2貫通孔53から噴射する。そして、この第1貫通孔52からの噴射が生じている間に第2放電が生じれば、第2放電は、第1貫通孔52からの噴流によって引き伸ばされる。
その他、実施形態1と同様の作用効果を有する。
本実施形態の内燃機関は、図11に示すごとく、1サイクル中に、第1放電を圧縮上死点TDCの前で行い、第2放電を圧縮上死点TDCの後で行うよう制御されている。言い換えると、第1放電と第2放電とは、互いの間に、圧縮行程と膨張行程との切替りの上死点のタイミングが来るように、制御するよう構成されている。
その他の構成は、実施形態1と同様である。
その他、実施形態1と同様の作用効果を有する。
本実施形態のスパークプラグ1は、実施形態1のスパークプラグ1に対して、中心電極4の先端突出部41の配置を変更した実施形態である。
その他の構成は、実施形態1と同様である。
その他、実施形態1と同様の作用効果を有する。
本実施形態のスパークプラグ1は、実施形態1のスパークプラグ1に対して、中心電極4の先端突出部41の配置を変更した実施形態である。
その他の構成は、実施形態1と同様である。
その他、実施形態1と同様の作用効果を有する。
本実施形態のスパークプラグ1は、実施形態1のスパークプラグ1に対して、中心電極4の先端突出部41の形状を変更した実施形態である。
その他の構成は、実施形態1と同様である。
なお、剥離した先端突出部41の一部が主燃焼室6へ落下することを防ぐために、例えば先端突出部41を曲がった形状としてもよい。つまり、先端突出部41における先端側の一部をZ方向に対して傾斜させることで、落下を防いでもよい。
その他、実施形態1と同様の作用効果を有する。
本形態のスパークプラグ1は、図17に示すごとく、実施形態1のスパークプラグ1に対して、第2貫通孔53の配置を変更した形態である。
その他の構成及び作用効果は、実施形態1と同様である。
2 ハウジング
3 絶縁碍子
4 中心電極
41 先端突出部
5 カバー部
51 副室
52、53 貫通孔
521 内周端部
G 放電ギャップ
Claims (9)
- 筒状の絶縁碍子(3)と、
該絶縁碍子の内周側に保持されると共に該絶縁碍子の先端側に先端突出部(41)を突出させた中心電極(4)と、
上記絶縁碍子を内周側に保持する筒状のハウジング(2)と、
上記先端突出部の少なくとも一部を覆うように上記ハウジングの先端部に設けられたカバー部(5)と、を有し、
上記カバー部には、該カバー部の内側の空間である副室(51)と上記カバー部の外部とを連通させる複数の貫通孔(52、53)が形成されており、
上記カバー部における一部の上記貫通孔の内周端部(521)は、上記中心電極との間に放電ギャップ(G)を形成する接地電極を構成している、内燃機関用のスパークプラグ(1)。 - 上記カバー部は、上記貫通孔として、上記放電ギャップを形成する第1貫通孔(52)と、該第1貫通孔とは異なる方向に開口した第2貫通孔(53)とを有する、請求項1に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
- 上記第1貫通孔の直径は、上記先端突出部の直径よりも大きく、軸方向(Z)から見たとき、上記先端突出部の先端面(411)の全体が上記第1貫通孔の内側に配置されている、請求項2に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
- 上記第2貫通孔の開口面積は、上記放電ギャップの開口面積よりも小さい、請求項2又は3に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
- 上記先端突出部は、先端面(411)を上記第1貫通孔に対向させるように配置されており、上記先端突出部の上記先端面の外周端縁(412)は、上記第1貫通孔の内周端面(522)の基端部(523)よりも、基端側に配置されている、請求項2〜4のいずれか一項に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
- 上記第1貫通孔の中心は、上記スパークプラグの中心軸(C)上に配置されており、
上記第2貫通孔は、上記カバー部に複数形成されており、
複数の上記第2貫通孔は、軸方向から見たとき、同等の角度ピッチにて上記スパークプラグの中心軸の周りに配列している、請求項2〜5のいずれか一項に記載の内燃機関用のスパークプラグ。 - 複数の上記第2貫通孔は、上記第1貫通孔からの距離が互いに等距離となるように配置されている、請求項6に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載の内燃機関用のスパークプラグを備えた、内燃機関であって、
上記スパークプラグと、
上記スパークプラグの点火制御を行う制御部(72)とを有し、
上記制御部は、上記内燃機関の1サイクル中に、少なくとも第1放電と第2放電との2回の放電を行うと共に、当該2回の放電の間の間隔が50°以下のクランク角に相当するように、上記スパークプラグの放電タイミングを制御するよう構成されている、内燃機関。 - 上記第1放電と上記第2放電とは、互いの間に、圧縮行程と膨張行程との切替りの上死点のタイミングが来るように、制御するよう構成されている、請求項8に記載の内燃機関。
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