JP2022115671A

JP2022115671A - internal combustion engine

Info

Publication number: JP2022115671A
Application number: JP2021012369A
Authority: JP
Inventors: 明光杉浦; Akimitsu Sugiura
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2021-01-28
Filing date: 2021-01-28
Publication date: 2022-08-09

Abstract

To provide an internal combustion engine capable of improving ignitability.SOLUTION: An internal combustion engine 1 includes a main combustion chamber 10, an intake valve 12, an exhaust valve 13, and a spark plug 11. In the spark plug 11, a ground electrode 6 protrudes toward the tip of a center electrode 4 from a position closer to the intake valve 12 than the tip of the center electrode 4 when viewed in the axial direction of the plug. A discharge gap is formed with the tip of the center electrode 4 and a base end surface of the ground electrode 6 facing each other. Further, a plug cover 5 is formed with injection holes 51 for providing communication between an auxiliary combustion chamber and the main combustion chamber 10. At least one of the injection holes 51 is an intake-side injection hole 510. The intake-side injection hole 510 is formed such that an outer opening 511 faces the intake valve 12 side when viewed from the axial direction of the plug. The intake-side injection hole 510 opens inclinedly with respect to the axial direction of the plug so as to face outward in the radial direction of the plug toward the tip side.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、内燃機関に関する。 The present invention relates to internal combustion engines.

例えば、特許文献１に開示されているように、先端に副燃焼室を備えた内燃機関用のスパークプラグが知られている。当該スパークプラグにおいて、副燃焼室を覆うプラグカバーには、噴孔が形成されている。これにより、噴孔を介して副燃焼室から主燃焼室に火炎を噴出させ、主燃焼室の混合気を燃焼させようとしている。 For example, as disclosed in Patent Document 1, a spark plug for an internal combustion engine is known which has a sub combustion chamber at its tip. In the spark plug, a plug cover that covers the sub-combustion chamber has an injection hole. As a result, the flame is ejected from the sub-combustion chamber to the main combustion chamber through the injection holes, and the air-fuel mixture in the main combustion chamber is combusted.

特開２０２０－１８４４３５号公報JP 2020-184435 A

しかしながら、特許文献１に記載の内燃機関用のスパークプラグは、副燃焼室内における混合気への着火、すなわち、初期火炎の形成自体については、考慮されていない。つまり、副燃焼室内の放電を引き伸ばして着火性を向上させることについては、何ら考慮されていない。 However, the spark plug for an internal combustion engine described in Patent Document 1 does not take into consideration the ignition of the air-fuel mixture in the sub-combustion chamber, that is, the formation of the initial flame itself. In other words, no consideration is given to extending the discharge in the sub-combustion chamber to improve ignitability.

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、着火性を向上させることができる内燃機関を提供しようとするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide an internal combustion engine capable of improving ignitability.

本発明の一態様は、主燃焼室（１０）と、
該主燃焼室に設けられた吸気弁（１２）及び排気弁（１３）と、
先端部が上記主燃焼室に面するように配置されたスパークプラグ（１１）と、を有する内燃機関（１）であって、
上記スパークプラグは、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から先端側に突出した中心電極（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、
上記中心電極との間に放電ギャップ（Ｇ）を形成する接地電極（６）と、
上記放電ギャップが配される副燃焼室（５０）を覆うよう上記ハウジングの先端部に設けられたプラグカバー（５）と、を有し、
上記接地電極は、上記ハウジング又は上記プラグカバーに固定された固定端部（６２）から上記副燃焼室内に突出していると共に、プラグ軸方向（Ｚ）から見たとき、上記中心電極の先端部よりも上記吸気弁側の位置から、上記中心電極の先端部に向かって突出しており、
上記放電ギャップは、上記中心電極の先端部と上記接地電極の基端面（６１）とが、互いに対向することにより形成されており、
上記プラグカバーには、上記副燃焼室と上記主燃焼室とを連通させる噴孔（５１）が形成されており、
上記噴孔のうち少なくとも一つは、プラグ軸方向から見たとき、外側開口部（５１１）が上記吸気弁側を向くように形成された吸気側噴孔（５１０）であり、
該吸気側噴孔は、先端側へ向かうほどプラグ径方向の外側へ向かうように、プラグ軸方向に対して傾斜して開口しており、
上記接地電極の先端は、上記吸気側噴孔よりも基端側に位置している、内燃機関にある。 One aspect of the present invention is a main combustion chamber (10);
an intake valve (12) and an exhaust valve (13) provided in the main combustion chamber;
A spark plug (11) arranged such that its tip faces the main combustion chamber,
The spark plug includes a tubular insulator (3),
a center electrode (4) held on the inner peripheral side of the insulator and protruding from the insulator to the tip side;
a cylindrical housing (2) that holds the insulator on the inner peripheral side;
a ground electrode (6) forming a discharge gap (G) with the center electrode;
a plug cover (5) provided at the tip of the housing so as to cover the sub-combustion chamber (50) in which the discharge gap is arranged;
The ground electrode protrudes into the subcombustion chamber from a fixed end (62) fixed to the housing or the plug cover, and when viewed from the axial direction (Z) of the plug, the ground electrode protrudes from the tip of the center electrode. also protrudes from the position on the intake valve side toward the tip of the center electrode,
The discharge gap is formed by the tip portion of the center electrode and the base end surface (61) of the ground electrode facing each other,
The plug cover is formed with an injection hole (51) for communicating the sub-combustion chamber and the main combustion chamber,
at least one of the injection holes is an intake side injection hole (510) formed such that an outer opening (511) faces the intake valve side when viewed from the axial direction of the plug;
The intake-side injection hole opens at an angle with respect to the axial direction of the plug so as to extend outward in the radial direction of the plug toward the distal end side,
A distal end of the ground electrode is located in the internal combustion engine, which is positioned closer to the proximal side than the intake-side injection hole.

上記内燃機関において、スパークプラグは吸気側噴孔を有する。また、接地電極は、プラグ軸方向から見たとき、中心電極の先端部よりも吸気弁側の位置から、中心電極の先端部に向かって突出している。これにより、吸気側噴孔を介して副燃焼室に導入された気流が、接地電極の基端面に案内されることにより放電ギャップに向かいやすい。それゆえ、放電ギャップに形成された放電が伸長しやすい。その結果、着火性を向上させることができる。 In the internal combustion engine described above, the spark plug has an intake-side injection hole. The ground electrode protrudes toward the tip of the center electrode from a position closer to the intake valve than the tip of the center electrode when viewed in the axial direction of the plug. As a result, the airflow introduced into the sub-combustion chamber through the intake-side injection hole is guided by the base end surface of the ground electrode, and is easily directed toward the discharge gap. Therefore, the discharge formed in the discharge gap tends to extend. As a result, ignitability can be improved.

以上のごとく、上記態様によれば、着火性を向上させることができる内燃機関を提供することができる。
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。 As described above, according to the above aspect, it is possible to provide an internal combustion engine capable of improving ignitability.
It should be noted that the symbols in parentheses described in the claims and the means for solving the problems indicate the corresponding relationship with the specific means described in the embodiments described later, and limit the technical scope of the present invention. not a thing

実施形態１における、内燃機関の断面図。1 is a cross-sectional view of an internal combustion engine according to Embodiment 1; FIG. 実施形態１における、内燃機関を先端側から見た図。FIG. 2 is a view of the internal combustion engine viewed from the front end side in the first embodiment; 実施形態１における、スパークプラグの先端部付近の、プラグ軸方向に沿った断面図であって、図４のIII－III線矢視断面相当図。FIG. 5 is a cross-sectional view of the vicinity of the tip portion of the spark plug in the first embodiment along the axial direction of the spark plug, corresponding to the cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 4; 図３のIV－IV線矢視断面相当図。FIG. 4 is a cross-sectional view corresponding to the IV-IV arrow line in FIG. 実施形態１における、スパークプラグを先端側から見た図であって、図３のV矢視図。FIG. 4 is a view of the spark plug in Embodiment 1 as seen from the tip end side, and is a view viewed from the arrow V in FIG. 3 ; 実施形態１における、吸気側噴孔を開口方向に延長した延長領域と接地電極との関係を説明する、断面説明図。FIG. 5 is a cross-sectional explanatory view for explaining the relationship between an extension region extending in the opening direction of the intake-side injection hole and the ground electrode in the first embodiment; 実施形態１における、主燃焼室に形成された気流の向きを説明する、内燃機関を先端側から見た説明図。FIG. 2 is an explanatory view of the internal combustion engine viewed from the front end side, for explaining the direction of the airflow formed in the main combustion chamber in the first embodiment; 実施形態１における、圧縮行程時の、放電が伸長する前のスパークプラグの先端部付近の断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view of the vicinity of the tip portion of the spark plug before the discharge is extended during the compression stroke according to the first embodiment; 実施形態１における、圧縮行程時の、放電が伸長したときのスパークプラグの先端部付近の断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view of the vicinity of the tip of the spark plug when the discharge is extended during the compression stroke in the first embodiment; 実施形態２における、スパークプラグの先端部の、プラグ軸方向に直交する断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view orthogonal to the axial direction of the spark plug according to the second embodiment; 実験例１における、接地電極の固定位置とＣＯＶとの関係を示すグラフ。4 is a graph showing the relationship between the fixed position of the ground electrode and the COV in Experimental Example 1. FIG. 実施形態３における、スパークプラグの先端部付近の、プラグ軸方向に沿った断面図。FIG. 11 is a cross-sectional view along the axial direction of the spark plug near the tip of the spark plug according to the third embodiment; 実施形態４における、スパークプラグの先端部付近の、プラグ軸方向に沿った断面図。FIG. 11 is a cross-sectional view along the axial direction of the spark plug in the vicinity of the tip of the spark plug in Embodiment 4; 実施形態５における、スパークプラグの先端部の、プラグ軸方向に直交する断面図であって、図１５のXIV－XIV線矢視断面相当図。FIG. 16 is a cross-sectional view of the tip of the spark plug in Embodiment 5, perpendicular to the axial direction of the plug, corresponding to the cross-sectional view taken along line XIV-XIV in FIG. 15; 図１４のXV－XV線矢視断面相当図。FIG. 14 is a cross-sectional view corresponding to the XV-XV line of FIG. 実施形態６における、接地電極を、接地電極の突出側から見た平面図。FIG. 12 is a plan view of the ground electrode viewed from the projecting side of the ground electrode in Embodiment 6;

（実施形態１）
内燃機関に係る実施形態について、図１～図９を参照して説明する。
本形態の内燃機関１は、図１、図２に示すごとく、主燃焼室１０と、主燃焼室１０に設けられた吸気弁１２及び排気弁１３と、スパークプラグ１１と、を有する。スパークプラグ１１は、先端部が主燃焼室１０に面するように配置されている。 (Embodiment 1)
An embodiment relating to an internal combustion engine will be described with reference to FIGS. 1 to 9. FIG.
The internal combustion engine 1 of this embodiment has a main combustion chamber 10, an intake valve 12 and an exhaust valve 13 provided in the main combustion chamber 10, and a spark plug 11, as shown in FIGS. The spark plug 11 is arranged so that its tip faces the main combustion chamber 10 .

スパークプラグ１１は、図３、図４に示すごとく、筒状の絶縁碍子３と、中心電極４と、筒状のハウジング２と、接地電極６と、プラグカバー５と、を有する。中心電極４は、絶縁碍子３の内周側に保持されると共に絶縁碍子３から先端側に突出している。ハウジング２は、絶縁碍子３を内周側に保持する。接地電極６は、中心電極４との間に放電ギャップＧを形成する。プラグカバー５は、放電ギャップＧが配される副燃焼室５０を覆うようハウジング２の先端部に設けられている。 The spark plug 11 has a tubular insulator 3, a center electrode 4, a tubular housing 2, a ground electrode 6, and a plug cover 5, as shown in FIGS. The center electrode 4 is held on the inner peripheral side of the insulator 3 and protrudes from the insulator 3 toward the tip side. The housing 2 holds the insulator 3 on the inner peripheral side. The ground electrode 6 forms a discharge gap G with the center electrode 4 . The plug cover 5 is provided at the tip of the housing 2 so as to cover the auxiliary combustion chamber 50 in which the discharge gap G is arranged.

接地電極６は、ハウジング２又はプラグカバー５に固定された固定端部６２から副燃焼室５０内に突出している。接地電極６は、図２、図４、図５に示すごとく、プラグ軸方向Ｚから見たとき、中心電極４の先端部よりも吸気弁１２側の位置から、中心電極４の先端部に向かって突出している。放電ギャップＧは、図３、図４に示すごとく、中心電極４の先端部と接地電極６の基端面６１とが、互いに対向することにより形成されている。 The ground electrode 6 protrudes into the secondary combustion chamber 50 from a fixed end 62 fixed to the housing 2 or the plug cover 5 . As shown in FIGS. 2, 4 and 5, the ground electrode 6 extends from a position closer to the intake valve 12 than the tip of the center electrode 4 toward the tip of the center electrode 4 when viewed in the axial direction Z of the plug. protruding. As shown in FIGS. 3 and 4, the discharge gap G is formed by the front end portion of the center electrode 4 and the base end surface 61 of the ground electrode 6 facing each other.

プラグカバー５には、副燃焼室５０と主燃焼室１０とを連通させる噴孔５１が形成されている。噴孔５１のうち少なくとも一つは、吸気側噴孔５１０である。吸気側噴孔５１０は、図２、図５に示すごとく、プラグ軸方向Ｚから見たとき、外側開口部５１１が吸気弁１２側を向くように形成されている。 The plug cover 5 is formed with injection holes 51 that allow the sub-combustion chamber 50 and the main combustion chamber 10 to communicate with each other. At least one of the injection holes 51 is an intake-side injection hole 510 . As shown in FIGS. 2 and 5, the intake-side injection hole 510 is formed such that the outer opening 511 faces the intake valve 12 side when viewed from the axial direction Z of the plug.

吸気側噴孔５１０は、図３に示すごとく、先端側へ向かうほどプラグ径方向の外側へ向かうように、プラグ軸方向Ｚに対して傾斜して開口している。接地電極６の先端は、吸気側噴孔５１０よりも基端側に位置している。 As shown in FIG. 3, the intake-side injection hole 510 is opened at an angle with respect to the plug axial direction Z so as to extend outward in the radial direction of the plug toward the tip side. The tip of the ground electrode 6 is located closer to the proximal side than the intake-side injection hole 510 .

図１、図３に示すごとく、スパークプラグ１１は、ハウジング２の外周面に形成した取付ネジ部２１を、シリンダヘッド１６のプラグホール１６１の雌ネジ部に螺合して、内燃機関１に取り付けられる。 As shown in FIGS. 1 and 3, the spark plug 11 is attached to the internal combustion engine 1 by screwing the mounting threaded portion 21 formed on the outer peripheral surface of the housing 2 into the female threaded portion of the plug hole 161 of the cylinder head 16 . be done.

スパークプラグ１１は、図１、図２に示すごとく、シリンダヘッド１６における、吸気ポート１２１と排気ポート１３１とに囲まれた位置に配設されている。図２に示すごとく、吸気ポート１２１および排気ポート１３１は、一つの主燃焼室１０に対して、２個ずつ配設されている。そして、各吸気ポート１２１に吸気弁１２が開閉可能に取り付けられ、各排気ポート１３１に排気弁１３が開閉可能に取り付けられている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the spark plug 11 is arranged in the cylinder head 16 at a position surrounded by the intake port 121 and the exhaust port 131 . As shown in FIG. 2, two intake ports 121 and two exhaust ports 131 are provided for each main combustion chamber 10 . An intake valve 12 is attached to each intake port 121 so that it can be opened and closed, and an exhaust valve 13 is attached to each exhaust port 131 so that it can be opened and closed.

２つの吸気ポート１２１と２つの排気ポート１３１とは、スパークプラグ１１の周りにおいて、周状に配列されている。スパークプラグ１１の周りにおいて、２つの吸気ポート１２１同士が互いに隣り合い、２つの排気ポート１３１同士が互いに隣り合っている。図１に示すごとく、吸気ポート１２１及び排気ポート１３１は、その開口方向が主燃焼室１０の中心軸側に向かうように、ピストン１５の進退方向に対して傾斜している。また、主燃焼室１０の基端面は、スパークプラグ１１から遠ざかるにつれて先端側へ向かうように傾斜している。 The two intake ports 121 and the two exhaust ports 131 are circumferentially arranged around the spark plug 11 . Around the spark plug 11, two intake ports 121 are adjacent to each other, and two exhaust ports 131 are adjacent to each other. As shown in FIG. 1 , the intake port 121 and the exhaust port 131 are inclined with respect to the advancing/retreating direction of the piston 15 so that the opening direction thereof faces the central axis side of the main combustion chamber 10 . Also, the base end surface of the main combustion chamber 10 is inclined toward the tip side as the distance from the spark plug 11 increases.

また、スパークプラグ１１の軸方向Ｚの一端が、内燃機関１の主燃焼室１０に配置される。スパークプラグ１１の軸方向Ｚにおいて、主燃焼室１０に露出する側を先端側、その反対側を基端側というものとする。また、スパークプラグ１１の軸方向Ｚを、適宜、プラグ軸方向Ｚ、或いは単に、Ｚ方向ともいう。また、図２に示すごとく、内燃機関１をＺ方向から見たときの吸気弁１２と排気弁１３との並び方向であって、Ｚ方向と直交する方向を、適宜、Ｙ方向という。なお、プラグ中心軸Ｃは、スパークプラグ１１の中心軸Ｃを意味するものとする。また、プラグ中心軸Ｃは、本形態において、主燃焼室１０の中心軸及び中心電極４の中心軸でもある。また、プラグ径方向とは、スパークプラグ１１の中心軸Ｃに直交する平面上において、スパークプラグ１１の中心軸Ｃを中心とする円の半径方向を意味する。 One end of the spark plug 11 in the axial direction Z is arranged in the main combustion chamber 10 of the internal combustion engine 1 . In the axial direction Z of the spark plug 11, the side exposed to the main combustion chamber 10 is called the tip side, and the opposite side is called the base end side. Further, the axial direction Z of the spark plug 11 is also referred to as the plug axial direction Z or simply the Z direction as appropriate. Further, as shown in FIG. 2, the direction in which the intake valves 12 and the exhaust valves 13 are arranged when the internal combustion engine 1 is viewed from the Z direction, and which is perpendicular to the Z direction, is appropriately referred to as the Y direction. It should be noted that the plug central axis C means the central axis C of the spark plug 11 . The plug center axis C is also the center axis of the main combustion chamber 10 and the center electrode 4 in this embodiment. The radial direction of the spark plug 11 means the radial direction of a circle centered on the central axis C of the spark plug 11 on a plane orthogonal to the central axis C of the spark plug 11 .

内燃機関１は、図１に示すごとく、シリンダ１４内を往復運動するピストン１５を備える。内燃機関１は、ピストン１５の往復運動に伴って、吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程を順次繰り返す。吸気行程において、２つの吸気ポート１２１からガスが主燃焼室１０内に導入され、排気行程において、２つの排気ポート１３１から主燃焼室１０内のガスが排出される。 The internal combustion engine 1 includes a piston 15 that reciprocates within a cylinder 14, as shown in FIG. The internal combustion engine 1 sequentially repeats an intake stroke, a compression stroke, an expansion stroke, and an exhaust stroke as the piston 15 reciprocates. During the intake stroke, gas is introduced into the main combustion chamber 10 through two intake ports 121, and during the exhaust stroke, the gas within the main combustion chamber 10 is discharged through the two exhaust ports 131.

そして、主燃焼室１０内においては、主として、図１の矢印Ａ１に示すごとく、ピストン１５の摺動方向に直交する方向の軸周りの気流である、タンブル流が形成される。そして、この気流は、主燃焼室１０内のスパークプラグ１１の先端部付近においては、吸気弁１２側から排気弁１３へ向かう向きとなる。より具体的には、図７に示すごとく、プラグ軸方向Ｚから見たとき、２つの吸気ポート１２１の中間位置から、２つの排気ポート１３１の中間位置へ向かう方向に沿った気流が、スパークプラグ１１の先端部付近の主な気流となる。 In the main combustion chamber 10, a tumble flow, which is an air flow around an axis perpendicular to the sliding direction of the piston 15, is mainly formed as indicated by arrow A1 in FIG. This airflow is directed from the intake valve 12 side to the exhaust valve 13 in the vicinity of the tip portion of the spark plug 11 in the main combustion chamber 10 . More specifically, as shown in FIG. 7, when viewed from the axial direction Z of the plug, the airflow along the direction from the middle position of the two intake ports 121 to the middle position of the two exhaust ports 131 is the spark plug. It becomes the main air flow near the tip of 11.

なお、主燃焼室１０内の気流は、常に一定となっているわけではなく、サイクル間、或いは１サイクル中の異なるタイミングの間において、変動し得る。ただし、主な気流の向き、特に、点火タイミングにおける気流は、概略定まっており、上述した気流は、点火タイミングにおける主な気流を意味する。そして、「主燃焼室１０の気流」というときは、特に断らない限り、上述の、点火タイミングにおける、スパークプラグ１１の先端部付近の気流を意味する。また、単に「上流側」、「下流側」というときは、特に断らない限り、上記「主燃焼室１０の気流」における、上流側、下流側を意味する。 Note that the airflow in the main combustion chamber 10 is not always constant, and may fluctuate between cycles or between different timings during one cycle. However, the direction of the main airflow, particularly the airflow at ignition timing, is roughly fixed, and the above-mentioned airflow means the main airflow at ignition timing. Unless otherwise specified, the term "airflow in the main combustion chamber 10" means the airflow in the vicinity of the tip of the spark plug 11 at the ignition timing described above. In addition, the terms "upstream side" and "downstream side" simply refer to the upstream side and downstream side of the "airflow in the main combustion chamber 10" unless otherwise specified.

次に、スパークプラグ１１の詳細構成について、説明する。
本形態において、スパークプラグ１１のプラグカバー５は、ハウジング２の先端部に溶接等によって接合されている。図３に示すごとく、スパークプラグ１１が内燃機関１に取り付けられた状態において、プラグカバー５は、副燃焼室５０を主燃焼室１０と区画している。また、副燃焼室５０は、後述するポケット部５０１を含む。 Next, a detailed configuration of the spark plug 11 will be described.
In this embodiment, the plug cover 5 of the spark plug 11 is joined to the tip portion of the housing 2 by welding or the like. As shown in FIG. 3 , when the spark plug 11 is attached to the internal combustion engine 1 , the plug cover 5 separates the auxiliary combustion chamber 50 from the main combustion chamber 10 . Further, the sub-combustion chamber 50 includes a pocket portion 501, which will be described later.

本形態において、プラグカバー５には、図４、図５に示すごとく、４つの噴孔５１が形成されている。内燃機関１の圧縮行程等においては、それぞれの噴孔５１を通じて主燃焼室１０から副燃焼室５０へ、気流が導入される。 In this embodiment, the plug cover 5 is formed with four injection holes 51 as shown in FIGS. During a compression stroke or the like of the internal combustion engine 1 , airflow is introduced from the main combustion chamber 10 to the sub-combustion chamber 50 through each injection hole 51 .

図４、図５に示すごとく、Ｚ方向から見たとき、噴孔５１は、プラグ周方向に等間隔で形成されている。本形態において、それぞれの噴孔５１は、略円柱形状に形成されている。なお、プラグ周方向とは、スパークプラグ１１の中心軸Ｃに直交する平面上において当該中心軸Ｃを中心とする円周方向をいうものとする。 As shown in FIGS. 4 and 5, when viewed from the Z direction, the injection holes 51 are formed at equal intervals in the circumferential direction of the plug. In this embodiment, each nozzle hole 51 is formed in a substantially cylindrical shape. It should be noted that the circumferential direction of the spark plug 11 refers to the circumferential direction centered on the central axis C of the spark plug 11 on a plane orthogonal to the central axis C of the spark plug 11 .

本形態においては、４つの噴孔５１のうち、１つの噴孔５１が吸気側噴孔５１０となっている。図１、図２に示すごとく、Ｙ方向において、吸気側噴孔５１０は、他の噴孔５１よりも吸気弁１２側に形成されている。 In this embodiment, one of the four injection holes 51 is an intake-side injection hole 510 . As shown in FIGS. 1 and 2, the intake-side injection hole 510 is formed closer to the intake valve 12 than the other injection holes 51 in the Y direction.

図３～図５に示すごとく、本形態において、噴孔５１の中心軸の延長線５１Ｌは、実質的にプラグ中心軸Ｃを通過する。吸気側噴孔５１０は、図４、図５に示すごとく、Ｚ方向から見たとき、吸気側噴孔５１０の中心軸の延長線５１Ｌが、接地電極６の突出方向に沿うように、形成されている。また、吸気側噴孔５１０は、Ｚ方向から見たとき、吸気側噴孔５１０の中心軸の延長線５１ＬがＹ方向に沿うように、形成されている。 As shown in FIGS. 3 to 5, in this embodiment, an extension line 51L of the central axis of the injection hole 51 substantially passes through the central axis C of the plug. As shown in FIGS. 4 and 5, the intake-side injection hole 510 is formed so that the extension line 51L of the central axis of the intake-side injection hole 510 extends along the projecting direction of the ground electrode 6 when viewed from the Z direction. ing. Further, the intake side injection hole 510 is formed such that the extension line 51L of the central axis of the intake side injection hole 510 extends along the Y direction when viewed from the Z direction.

吸気側噴孔５１０の中心軸の延長線５１Ｌは、図３、図４に示すごとく、放電ギャップＧよりも主燃焼室１０の気流の下流側において、副燃焼室５０の内壁面５０２と交差している。つまり、Ｙ方向における、放電ギャップＧよりも排気弁側に位置する内壁面５０２と、吸気側噴孔５１０の中心軸の延長線５１Ｌとが互いに交差している。図３に示すごとく、吸気側噴孔５１０の中心軸の延長線５１Ｌと内壁面５０２とが交差する角度α１は、当該延長線５１Ｌの基端側において、鈍角となっている。 As shown in FIGS. 3 and 4, an extension line 51L of the central axis of the intake-side injection hole 510 intersects the inner wall surface 502 of the sub-combustion chamber 50 downstream of the discharge gap G in the airflow of the main combustion chamber 10. ing. In other words, the inner wall surface 502 located on the exhaust valve side of the discharge gap G in the Y direction and the extension line 51L of the central axis of the intake-side injection hole 510 intersect each other. As shown in FIG. 3, the angle α1 at which the extension line 51L of the central axis of the intake-side injection hole 510 intersects with the inner wall surface 502 is an obtuse angle on the base end side of the extension line 51L.

また、図４、図５に示すごとく、プラグ軸方向Ｚから見たとき、吸気側噴孔５１０の少なくとも一部と接地電極６とは、互いに重なっている。本形態においては、プラグ軸方向Ｚから見たとき、吸気側噴孔５１０の全体と接地電極６とが、互いに重なっている。 As shown in FIGS. 4 and 5, at least a portion of the intake-side injection hole 510 and the ground electrode 6 overlap each other when viewed from the axial direction Z of the plug. In this embodiment, when viewed from the axial direction Z of the plug, the entire intake-side injection hole 510 and the ground electrode 6 overlap each other.

また、接地電極６は、図３に示すごとく、吸気側噴孔５１０の中心軸の延長線５１Ｌよりも、基端側に配置されている。つまり、吸気側噴孔５１０の中心軸の延長線５１Ｌは、接地電極６を通過しない。また、本形態において、接地電極６は、図６に示すごとく、吸気側噴孔５１０を開口方向に延長した延長領域５１Ｅよりも、基端側に配置されている。 3, the ground electrode 6 is arranged on the base end side of the extension line 51L of the central axis of the intake-side injection hole 510. As shown in FIG. In other words, the extension line 51L of the central axis of the intake-side nozzle hole 510 does not pass through the ground electrode 6 . Further, in this embodiment, as shown in FIG. 6, the ground electrode 6 is arranged closer to the proximal end than the extension region 51E that extends the intake-side injection hole 510 in the opening direction.

接地電極６は、図３、図４に示すごとく、ハウジング２に固定された固定端部６２から、副燃焼室５０内に突出している。接地電極６の固定端部６２は、図２、図４、図５に示すごとく、Ｚ方向から見たとき、中心電極４の先端部よりも吸気弁１２側に位置している。 The ground electrode 6 protrudes into the secondary combustion chamber 50 from a fixed end 62 fixed to the housing 2, as shown in FIGS. As shown in FIGS. 2, 4 and 5, the fixed end portion 62 of the ground electrode 6 is located closer to the intake valve 12 than the tip portion of the center electrode 4 when viewed in the Z direction.

また、本形態において、接地電極６は、プラグ径方向に沿うように固定されている。接地電極６は、接地電極６の突出方向がＹ方向に沿うように、固定されている。接地電極６は、Ｚ方向から見たとき、固定端部６２から排気弁１３側に向かって、突出している。 Further, in this embodiment, the ground electrode 6 is fixed along the radial direction of the plug. The ground electrode 6 is fixed so that the projecting direction of the ground electrode 6 is along the Y direction. The ground electrode 6 protrudes from the fixed end 62 toward the exhaust valve 13 when viewed in the Z direction.

本形態において、接地電極６は、略四角柱形状をなしている。つまり、接地電極６は、４つの平坦な側面を備えており、図３、図４に示すごとく、そのうちの一つが基端面６１となっている。つまり、基端面６１の全体が平坦な面となっている。 In this embodiment, the ground electrode 6 has a substantially quadrangular prism shape. That is, the ground electrode 6 has four flat side surfaces, one of which is the base end surface 61, as shown in FIGS. That is, the entire base end surface 61 is a flat surface.

また、図３に示すごとく、中心電極４の先端面４２は、接地電極６の基端面６１に沿って形成されている。中心電極４の先端部には、他の部分よりも外径が小さい小径部４１が形成されている。先端面４２は、小径部４１に形成されている。 Further, as shown in FIG. 3 , the distal end surface 42 of the center electrode 4 is formed along the proximal end surface 61 of the ground electrode 6 . A small-diameter portion 41 having an outer diameter smaller than that of other portions is formed at the tip portion of the center electrode 4 . The tip surface 42 is formed on the small diameter portion 41 .

本形態において、放電ギャップＧは、ハウジング２の先端部の内側に形成されている。放電ギャップＧは、小径部４１の先端面４２と接地電極６の基端面６１とが、Ｚ方向に互いに対向することにより形成されている。なお、Ｚ方向において互いに対向する中心電極４の先端面４２と接地電極６の基端面６１とのそれぞれに、チップを接合することもできる（図示略）。つまり、中心電極４の先端面４２に接合されたチップと接地電極６の基端面６１に接合されたチップとの間に、放電ギャップＧを形成することもできる。チップは、例えば、イリジウムや白金等の貴金属、又はこれらを主成分とする合金とすることができる。 In this embodiment, the discharge gap G is formed inside the tip of the housing 2 . The discharge gap G is formed by the front end surface 42 of the small diameter portion 41 and the base end surface 61 of the ground electrode 6 facing each other in the Z direction. A tip can be joined to each of the distal end surface 42 of the center electrode 4 and the proximal end surface 61 of the ground electrode 6 that face each other in the Z direction (not shown). In other words, a discharge gap G can be formed between the tip joined to the distal end surface 42 of the center electrode 4 and the tip joined to the proximal end surface 61 of the ground electrode 6 . The tip can be made of, for example, a noble metal such as iridium or platinum, or an alloy based on these metals.

放電ギャップＧは、例えば、中心電極４の小径部４１をＺ方向に投影した領域であって、小径部４１の先端面４２と接地電極６の基端面６１との間の領域である。また、本形態において、プラグ中心軸Ｃは、放電ギャップＧを通過する。 The discharge gap G is, for example, a region obtained by projecting the small-diameter portion 41 of the center electrode 4 in the Z direction, and is a region between the tip surface 42 of the small-diameter portion 41 and the base end surface 61 of the ground electrode 6 . Further, in this embodiment, the plug central axis C passes through the discharge gap G. As shown in FIG.

また、絶縁碍子３は、先端側へ向かうほど縮径するテーパ状先端部３１を有する。絶縁碍子３は、その外周面の一部においてハウジング２の内周面の一部に係止されている。この係止部よりも先端側の絶縁碍子３の部分が、テーパ状先端部３１となっている。このテーパ状先端部３１の外周面とハウジング２の内周面との間に、環状のポケット部５０１が形成されている。 Moreover, the insulator 3 has a tapered distal end portion 31 whose diameter decreases toward the distal end side. A portion of the outer peripheral surface of the insulator 3 is engaged with a portion of the inner peripheral surface of the housing 2 . A portion of the insulator 3 closer to the tip side than the locking portion is a tapered tip portion 31 . An annular pocket portion 501 is formed between the outer peripheral surface of the tapered distal end portion 31 and the inner peripheral surface of the housing 2 .

次に、本形態の作用効果を説明する。
上記内燃機関１において、スパークプラグ１１は吸気側噴孔５１０を有する。また、接地電極６は、プラグ軸方向Ｚから見たとき、中心電極４の先端部よりも吸気弁１２側の位置から、中心電極４の先端部に向かって突出している。これにより、吸気側噴孔５１０を介して副燃焼室５０に導入された気流が、接地電極６の基端面６１に案内されることにより放電ギャップＧに向かいやすい。それゆえ、放電ギャップＧに形成された放電が伸長しやすい。その結果、着火性を向上させることができる。 Next, the effect of this form is demonstrated.
In the internal combustion engine 1 described above, the spark plug 11 has an intake-side injection hole 510 . The ground electrode 6 protrudes toward the tip of the center electrode 4 from a position closer to the intake valve 12 than the tip of the center electrode 4 when viewed in the axial direction Z of the plug. As a result, the airflow introduced into the sub-combustion chamber 50 via the intake-side injection hole 510 is guided by the base end surface 61 of the ground electrode 6, and is easily directed toward the discharge gap G. As shown in FIG. Therefore, the discharge formed in the discharge gap G tends to extend. As a result, ignitability can be improved.

本形態において、吸気側噴孔５１０の外側開口部５１１は、Ｚ方向から見たとき、吸気弁１２側を向いている。つまり、吸気側噴孔５１０の外側開口部５１１は、主燃焼室１０の気流の上流側を向いている。そのため、圧縮行程等において、吸気側噴孔５１０を介して副燃焼室５０に導入された気流は、他の噴孔５１を介して副燃焼室５０に導入された気流よりも、強くなりやすい。また、吸気側噴孔５１０は、先端側へ向かうほどプラグ径方向の外側へ向かうように、Ｚ方向に対して傾斜して開口している。それゆえ、図８、図９に示すごとく、吸気側噴孔５１０を介して副燃焼室５０に導入された気流Ａ２は、下流側の副燃焼室５０の内壁面５０２に向かうと共に、副燃焼室５０の基端側に向かいやすい。そして、基端側に向かった気流Ａ２は、ポケット部５０１に流入すると共に、ポケット部５０１において向きを変え、上流側において先端側へ向かいやすい。つまり、副燃焼室５０において、Ｚ方向に直交する方向の軸周りの気流（すなわち、タンブル流）が形成されやすい。そして、先端側へ向かう気流Ａ２は、Ｚ方向から見たときの中心電極４の先端部よりも吸気弁側、すなわち中心電極４の先端部よりも上流側に位置する接地電極６の基端面６１に案内されることにより、放電ギャップＧへと向かいやすい。それゆえ、図８に示すごとく、放電ギャップＧに生じた放電Ｓは、図９に示すごとく、気流Ａ２によって伸長しやすい。その結果、着火性を向上させることができる。 In this embodiment, the outer opening 511 of the intake-side injection hole 510 faces the intake valve 12 side when viewed from the Z direction. That is, the outer opening 511 of the intake-side injection hole 510 faces the upstream side of the airflow of the main combustion chamber 10 . Therefore, in the compression stroke or the like, the airflow introduced into the sub-combustion chamber 50 through the intake-side injection hole 510 tends to be stronger than the airflow introduced into the sub-combustion chamber 50 through the other injection holes 51 . In addition, the intake-side injection hole 510 is opened at an angle with respect to the Z direction so as to extend outward in the radial direction of the plug toward the distal end side. Therefore, as shown in FIGS. 8 and 9, the airflow A2 introduced into the sub-combustion chamber 50 through the intake-side injection hole 510 flows toward the inner wall surface 502 of the sub-combustion chamber 50 on the downstream side and It is easy to go to the proximal side of 50. Then, the airflow A2 directed toward the proximal end side flows into the pocket portion 501, changes direction at the pocket portion 501, and tends to flow toward the distal end side on the upstream side. That is, in the sub-combustion chamber 50, an air flow (that is, a tumble flow) is likely to be formed around the axis perpendicular to the Z direction. Then, the airflow A2 directed toward the tip side is directed toward the base end surface 61 of the ground electrode 6 located on the intake valve side of the tip portion of the center electrode 4 when viewed in the Z direction, that is, on the upstream side of the tip portion of the center electrode 4. It is easy to go to the discharge gap G by being guided to. Therefore, as shown in FIG. 8, the discharge S generated in the discharge gap G is likely to be extended by the airflow A2 as shown in FIG. As a result, ignitability can be improved.

また、放電ギャップＧに形成された放電Ｓは、図９に示すごとく、接地電極６の基端面６１に案内された気流Ａ２により、接地電極６の突出端部６３よりも下流側に伸長しやすい。それゆえ、放電Ｓによって形成された初期火炎の接地電極６による冷却損失を抑えることができる。 Further, as shown in FIG. 9, the discharge S formed in the discharge gap G is likely to extend downstream of the projecting end portion 63 of the ground electrode 6 due to the airflow A2 guided by the base end surface 61 of the ground electrode 6. . Therefore, cooling loss of the initial flame formed by the discharge S due to the ground electrode 6 can be suppressed.

また、放電によって生じた初期火炎は、基端側に向かう気流によって、副燃焼室５０の、より基端側に運ばれやすい。これによって、噴孔５１から充分離れた位置から火炎が広がり、充分に内圧が高い状態で、火炎ジェットが噴孔５１から主燃焼室１０に噴出することが期待できる。その結果、内燃機関の高負荷時のノック抑制、低負荷時もしくは中負荷時におけるＥＧＲ率（すなわち、排気再循環率）の向上が期待でき、内燃機関１の出力向上、燃費向上が期待できる。 In addition, the initial flame generated by the discharge is easily carried to the proximal side of the sub-combustion chamber 50 by the airflow directed toward the proximal side. As a result, it can be expected that the flame spreads from a position sufficiently distant from the nozzle hole 51 and the flame jet is ejected from the nozzle hole 51 into the main combustion chamber 10 in a state of sufficiently high internal pressure. As a result, knock suppression during high load of the internal combustion engine and improvement of the EGR rate (that is, exhaust gas recirculation rate) during low load or medium load can be expected.

接地電極６は、吸気側噴孔５１０の中心軸の延長線５１Ｌよりも、基端側に配置されている。それゆえ、吸気側噴孔５１０を介して副燃焼室５０に導入された気流は、接地電極６によって阻害されにくい。それゆえ、副燃焼室５０において、タンブル流を効果的に形成することができる。その結果、放電ギャップＧに生じた放電を一層伸長させることができる。 The ground electrode 6 is arranged closer to the proximal end than the extension line 51L of the center axis of the intake-side injection hole 510 . Therefore, the airflow introduced into the sub-combustion chamber 50 via the intake-side nozzle hole 510 is less likely to be blocked by the ground electrode 6 . Therefore, a tumble flow can be effectively formed in the auxiliary combustion chamber 50 . As a result, the discharge generated in the discharge gap G can be extended further.

接地電極６は、吸気側噴孔５１０を開口方向に延長した延長領域５１Ｅよりも、基端側に配置されている。それゆえ、吸気側噴孔５１０を介して副燃焼室５０に導入された気流は、接地電極６によって一層阻害されにくい。その結果、副燃焼室５０において、タンブル流を一層効果的に形成することができる。 The ground electrode 6 is arranged closer to the proximal end than the extension region 51E extending the intake-side injection hole 510 in the opening direction. Therefore, the airflow introduced into the sub-combustion chamber 50 via the intake-side injection hole 510 is less likely to be obstructed by the ground electrode 6 . As a result, the tumble flow can be more effectively formed in the auxiliary combustion chamber 50 .

プラグ軸方向Ｚから見たとき、吸気側噴孔５１０の少なくとも一部と接地電極６とは、互いに重なっている。それゆえ、副燃焼室５０に形成されたタンブル流は、接地電極６の基端面６１に確実に向かいやすい。それゆえ、副燃焼室５０内のタンブル流は、接地電極６の基端面６１によって、放電ギャップＧ側に確実に案内されやすい。それゆえ、放電ギャップＧを通過する気流が強化されやすい。その結果、放電ギャップＧに生じた放電が一層伸長しやすい。 At least a portion of the intake-side injection hole 510 and the ground electrode 6 overlap each other when viewed from the axial direction Z of the plug. Therefore, the tumble flow formed in the sub-combustion chamber 50 tends to flow toward the base end surface 61 of the ground electrode 6 without fail. Therefore, the tumble flow in the sub-combustion chamber 50 can be reliably guided toward the discharge gap G by the base end surface 61 of the ground electrode 6 . Therefore, the airflow passing through the discharge gap G tends to be strengthened. As a result, the discharge generated in the discharge gap G is more likely to extend.

また、プラグ軸方向Ｚから見たとき、吸気側噴孔５１０の全体と接地電極６とが、互いに重なっている。それゆえ、副燃焼室５０に形成されたタンブル流は、接地電極６の基端面６１に一層確実に向かいやすい。その結果、副燃焼室５０内のタンブル流は、基端面６１によって、放電ギャップＧ側に一層確実に案内されやすい。 Further, when viewed from the axial direction Z of the plug, the entire intake-side injection hole 510 and the ground electrode 6 overlap each other. Therefore, the tumble flow formed in the sub-combustion chamber 50 tends to more reliably face the base end surface 61 of the ground electrode 6 . As a result, the tumble flow in the sub-combustion chamber 50 is more reliably guided toward the discharge gap G by the base end face 61 .

また、吸気側噴孔５１０は、プラグ軸方向から見たとき、吸気側噴孔５１０の中心軸の延長線５１Ｌが、接地電極６の突出方向に沿うように、形成されている。それゆえ、副燃焼室５０に形成されたタンブル流は、接地電極６の基端面６１に確実に向かいやすい。その結果、タンブル流は、基端面６１によって、放電ギャップＧ側に確実に案内されやすい。 Intake-side injection hole 510 is formed such that extension line 51L of the central axis of intake-side injection hole 510 extends along the projecting direction of ground electrode 6 when viewed from the axial direction of the plug. Therefore, the tumble flow formed in the sub-combustion chamber 50 tends to flow toward the base end surface 61 of the ground electrode 6 without fail. As a result, the tumble flow can be reliably guided toward the discharge gap G by the base end face 61 .

また、接地電極６の基端面６１は、平坦な面となっている。それゆえ、副燃焼室５０に形成されたタンブル流は、基端面６１によって一層案内されやすい。その結果、放電ギャップＧを通過する気流が一層強化されやすい。 Also, the base end surface 61 of the ground electrode 6 is a flat surface. Therefore, the tumble flow formed in the sub-combustion chamber 50 is more easily guided by the base end face 61 . As a result, the airflow passing through the discharge gap G is likely to be further strengthened.

また、中心電極４の先端面４２は、接地電極６の基端面６１に沿って形成されている。それゆえ、中心電極４の先端面４２と接地電極６の基端面６１とを略平行にすることができる。これにより、中心電極４側の放電の起点位置を分散させやすい。そのため、中心電極４が局部的に摩耗することを抑制し、放電ギャップＧの距離が拡大することを抑制することができる。その結果、スパークプラグ１１の寿命を延ばすことができる。 Also, the distal end surface 42 of the center electrode 4 is formed along the proximal end surface 61 of the ground electrode 6 . Therefore, the distal end surface 42 of the center electrode 4 and the proximal end surface 61 of the ground electrode 6 can be substantially parallel. This makes it easy to disperse the starting point positions of the discharge on the center electrode 4 side. Therefore, it is possible to suppress the central electrode 4 from being locally worn and suppress the distance of the discharge gap G from increasing. As a result, the life of the spark plug 11 can be extended.

以上のごとく、本形態によれば、着火性を向上させることができる内燃機関１を提供することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide the internal combustion engine 1 capable of improving ignitability.

（実施形態２）
本形態は、図１０に示すごとく、実施形態１に対して、接地電極６の固定位置を変更した形態である。 (Embodiment 2)
In this embodiment, as shown in FIG. 10, the fixed position of the ground electrode 6 is changed from that of the first embodiment.

図１０に示すごとく、接地電極６は、Ｚ方向から見たとき、接地電極６の突出方向が、Ｙ方向に対して傾斜するように、固定されている。つまり、Ｚ方向から見たとき、接地電極６の中心軸の延長線６Ｌは、Ｙ方向に対して傾斜している。 As shown in FIG. 10, the ground electrode 6 is fixed so that the projecting direction of the ground electrode 6 is inclined with respect to the Y direction when viewed from the Z direction. That is, when viewed from the Z direction, the extension line 6L of the central axis of the ground electrode 6 is inclined with respect to the Y direction.

図１０に示すごとく、プラグ中心軸Ｃを通ると共にＹ方向に延びる直線を、直線ＹＬとする。本形態においては、Ｚ方向から見たとき、直線ＹＬと接地電極６の中心軸の延長線６Ｌとのなす角度α２は、４５°となっている。角度α２は、例えば、４５°以下とすることができる。 As shown in FIG. 10, a straight line passing through the center axis C of the plug and extending in the Y direction is assumed to be a straight line YL. In this embodiment, when viewed from the Z direction, the angle α2 formed by the straight line YL and the extension line 6L of the central axis of the ground electrode 6 is 45°. The angle α2 can be, for example, 45° or less.

また、本形態において、プラグカバー５には、吸気側噴孔５１０が、２つ形成されている。それぞれの吸気側噴孔５１０は、Ｚ方向から見たとき、吸気側噴孔５１０の中心軸の延長線５１Ｌが、Ｙ方向に対して傾斜している。本形態において、それぞれの吸気側噴孔５１０は、Ｚ方向から見たとき、直線ＹＬと吸気側噴孔５１０の中心軸の延長線５１Ｌとのなす角度が４５°となるように、形成されている。 Further, in this embodiment, two intake-side injection holes 510 are formed in the plug cover 5 . When each intake side injection hole 510 is viewed from the Z direction, the extension line 51L of the center axis of the intake side injection hole 510 is inclined with respect to the Y direction. In this embodiment, each intake-side injection hole 510 is formed such that the angle formed by the straight line YL and the extension line 51L of the center axis of the intake-side injection hole 510 is 45° when viewed from the Z direction. there is

また、Ｚ方向から見たとき、２つの吸気側噴孔５１０のうち１つの吸気側噴孔５１０と、接地電極６とが、互いに重なっている。
その他は、実施形態１と同様である。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。
本形態においても、実施形態１と同様の作用効果を有する。 Also, when viewed from the Z direction, one of the two intake-side injection holes 510 and the ground electrode 6 overlap each other.
Others are the same as those of the first embodiment. Note that, of the reference numerals used in the second and subsequent embodiments, the same reference numerals as those used in the previous embodiments represent the same components as those in the previous embodiments, unless otherwise specified.
This embodiment also has the same effect as the first embodiment.

（実験例１）
本例では、図１１に示すように、基本構造を実施形態２と同様とする内燃機関につき、接地電極の固定位置と燃焼変動率（以下において、ＣＯＶという。）との関係を解析した。具体的には、ＣＯＶの平均値が５％以下となる接地電極の角度α２（図１０参照）を求めた。試験条件は、４気筒の内燃機関を用い、回転数を１２００ｒ／ｍ、吸入空気量を４．７ｇ／ｓ、点火時期をＢＴＤＣ（圧縮上死点前の略）３０°ＣＡ（クランク角の略）とした。また、図１１中の丸印の記号は、実際の測定値を示し、図１１中の線は、各条件におけるＣＯＶの平均値を直線で結んだものである。 (Experimental example 1)
In this example, as shown in FIG. 11, the relationship between the fixed position of the ground electrode and the combustion variation rate (hereinafter referred to as COV) was analyzed for an internal combustion engine having the same basic structure as that of the second embodiment. Specifically, the angle α2 (see FIG. 10) of the ground electrode at which the average value of COV is 5% or less was obtained. The test conditions were as follows: A 4-cylinder internal combustion engine was used, the rotation speed was 1200 r/m, the intake air amount was 4.7 g/s, and the ignition timing was BTDC (abbreviation for top dead center before compression) and 30° CA (abbreviation for crank angle). ). 11 indicate actual measured values, and the lines in FIG. 11 are straight lines connecting the average values of COV under each condition.

図１１に示すグラフの角度α２は、上記の実施形態２にて述べたように、Ｚ方向から見たときの、直線ＹＬ（図１０参照）と接地電極の中心軸の延長線６Ｌ（図１０参照）とのなす角度を示す。そして、角度α２が４５°とは、接地電極６が、図１０に示す位置に固定されていることを示す。また、角度α２が０°とは、Ｚ方向から見たとき、直線ＹＬと延長線６Ｌとが一致すると共に、接地電極６の固定端部６２が、中心電極４の先端部よりも吸気弁側にある接地電極６の配置を意味する。また、角度α２が－４５°とは、図１０において接地電極６と重なっていない方の吸気側噴孔５１０と、接地電極６とが、Ｚ方向から見たとき、互いに重なると共に、直線ＹＬと延長線６Ｌとのなす角度が４５°となった接地電極６の配置を示す。 As described in the second embodiment, the angle α2 in the graph shown in FIG. 11 is the extension line 6L (see FIG. 10) of the straight line YL (see FIG. 10) and the central axis of the ground electrode when viewed from the Z direction. (see reference). The angle α2 of 45° indicates that the ground electrode 6 is fixed at the position shown in FIG. When the angle α2 is 0°, when viewed from the Z direction, the straight line YL and the extension line 6L are aligned, and the fixed end portion 62 of the ground electrode 6 is closer to the intake valve than the tip portion of the center electrode 4 is. means the arrangement of the ground electrode 6 in the . The angle α2 of −45° means that the intake-side injection hole 510, which does not overlap the ground electrode 6 in FIG. The arrangement of the ground electrode 6 at an angle of 45° with the extension line 6L is shown.

図１１に示すように、角度α２が０°のとき、ＣＯＶが最も低くなる結果となった。また、角度α２が－４５°～４５°のとき、ＣＯＶの平均値が５％以下となった。また、角度α２が４５°を超えたとき、ＣＯＶの値が５％を超える結果となった。また、角度α２の値が０°から離れるに従って、ＣＯＶの値が大きくなる結果となった。これらの結果より、角度α２が－４５°～４５°の範囲のとき、この範囲以外の角度α２と比較し、主燃焼室の混合気の燃焼が安定しやすいと考えられる。具体的には、角度α２が当該範囲のとき、副燃焼室に形成されたタンブル流は、接地電極の基端面によって放電ギャップ側に案内されやすいと考えられる。これにより、副燃焼室及び主燃焼室での着火性が向上したため、ＣＯＶの平均値が５％以下になったと考えられる。一方、角度α２が４５°よりも大きくなると、角度α２が－４５°～４５°のときと比較し、副燃焼室のタンブル流は、接地電極の基端面によって放電ギャップ側に案内されにくくなると考えられる。その結果、ＣＯＶの値が５％を超えたと考えられる。なお、角度α２が－４５°よりも小さい場合も、角度α２が－４５°～４５°の範囲のときと比較し、タンブル流は、接地電極の基端面によって放電ギャップ側に案内されにくくなると推測される。 As shown in FIG. 11, the lowest COV was obtained when the angle α2 was 0°. Further, when the angle α2 was −45° to 45°, the average value of COV was 5% or less. Moreover, when the angle α2 exceeded 45°, the result was that the COV value exceeded 5%. Also, as the value of the angle α2 is farther from 0°, the value of COV increases. From these results, it is considered that when the angle α2 is in the range of −45° to 45°, the combustion of the air-fuel mixture in the main combustion chamber tends to be more stable than when the angle α2 is outside this range. Specifically, when the angle α2 is within this range, it is considered that the tumble flow formed in the sub-combustion chamber is likely to be guided toward the discharge gap by the base end surface of the ground electrode. It is believed that this improved the ignitability in the sub-combustion chamber and the main combustion chamber, resulting in an average COV of 5% or less. On the other hand, when the angle α2 is greater than 45°, the tumble flow in the sub-combustion chamber is less likely to be guided to the discharge gap side by the base end surface of the ground electrode compared to when the angle α2 is -45° to 45°. be done. As a result, it is believed that the COV value exceeded 5%. It is assumed that when the angle α2 is smaller than −45°, the tumble flow is less likely to be guided to the discharge gap side by the base end face of the ground electrode compared to when the angle α2 is in the range of −45° to 45°. be done.

（実施形態３）
本形態は、図１２に示すごとく、吸気側噴孔５１０の開口面積を大きくした形態である。
すなわち、プラグカバー５には、吸気側噴孔５１０と、吸気側噴孔５１０以外の噴孔５１とが形成されている。吸気側噴孔５１０は、他の噴孔５１よりも開口面積が大きい。 (Embodiment 3)
In this embodiment, as shown in FIG. 12, the opening area of the intake-side injection hole 510 is increased.
That is, the plug cover 5 is formed with an intake-side injection hole 510 and an injection hole 51 other than the intake-side injection hole 510 . The intake-side injection hole 510 has a larger opening area than the other injection holes 51 .

図１２に示すごとく、吸気側噴孔５１０の内径Ｄ１は、他の噴孔５１の内径Ｄ２よりも大きい。吸気側噴孔５１０の内径Ｄ１は、例えば、他の噴孔５１の内径Ｄ２の１．２倍～１．４倍とすることができる。また、吸気側噴孔５１０の開口面積は、例えば、他の噴孔５１の開口面積の１．５倍～２．０倍とすることができる。
その他は、実施形態１と同様である。 As shown in FIG. 12 , the inner diameter D1 of the intake-side injection hole 510 is larger than the inner diameter D2 of the other injection holes 51 . The inner diameter D1 of the intake-side injection hole 510 can be, for example, 1.2 to 1.4 times the inner diameter D2 of the other injection holes 51 . Also, the opening area of the intake-side injection hole 510 can be, for example, 1.5 to 2.0 times the opening area of the other injection holes 51 .
Others are the same as those of the first embodiment.

吸気側噴孔５１０は、他の噴孔５１よりも開口面積が大きい。それゆえ、吸気側噴孔５１０を介して副燃焼室５０に導入された気流を強くすることができる。それゆえ、副燃焼室５０内のタンブル流を一層強くすることができる。それゆえ、放電ギャップＧに向かう気流を一層強くすることができる。その結果、放電ギャップＧに生じた放電を一層伸長させることができる。 The intake-side injection hole 510 has a larger opening area than the other injection holes 51 . Therefore, the airflow introduced into the sub-combustion chamber 50 via the intake-side injection hole 510 can be strengthened. Therefore, the tumble flow in the auxiliary combustion chamber 50 can be made even stronger. Therefore, the airflow toward the discharge gap G can be made stronger. As a result, the discharge generated in the discharge gap G can be extended further.

Ｚ方向から見たとき、吸気側噴孔５１０の外側開口部５１１は、吸気弁側を向いている（図示略）。これにより、他の噴孔５１よりも開口面積が大きい吸気側噴孔５１０を介して、Ｚ方向から見て主燃焼室１０の吸気弁側へ大きい火炎を噴出させることができる。それゆえ、Ｚ方向から見て主燃焼室１０における吸気弁側の混合気の着火性を向上させることができる。それゆえ、主燃焼室１０全体の混合気をバランスよく燃焼させることができる。その結果、ノッキング等の原因となる燃焼異常の抑制を図ることができる。 When viewed from the Z direction, the outer opening 511 of the intake-side injection hole 510 faces the intake valve side (not shown). As a result, a large flame can be ejected toward the intake valve side of the main combustion chamber 10 as viewed from the Z direction through the intake-side injection hole 510 having a larger opening area than the other injection holes 51 . Therefore, it is possible to improve the ignitability of the air-fuel mixture on the side of the intake valve in the main combustion chamber 10 when viewed from the Z direction. Therefore, the air-fuel mixture in the entire main combustion chamber 10 can be burned in a well-balanced manner. As a result, it is possible to suppress abnormal combustion that causes knocking or the like.

つまり、Ｚ方向から見たとき、主燃焼室１０における、高温のガスを排出する排気ポートが設けられた排気弁側と比較し、比較的低温のガスを主燃焼室１０へ導入する吸気ポートが設けられた吸気弁側は、低温となりやすい。それゆえ、主燃焼室１０において、Ｚ方向から見たとき、排気弁側の混合気に対し、吸気弁側の混合気の燃焼が遅れることによって、主燃焼室１０における混合気の燃焼のバランスが悪くなるおそれがある。しかし、本形態においては、上記のごとく、Ｚ方向から見たとき、副燃焼室５０から主燃焼室１０の吸気弁側へ大きい火炎を噴出させることができる。そのため、主燃焼室１０全体の混合気をバランスよく燃焼させることができ、未燃燃料の局所的な残留も抑えることができる。その結果、ノッキング等の原因となる燃焼異常の抑制を図ることができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。 That is, when viewed from the Z direction, compared to the exhaust valve side provided with the exhaust port for discharging high temperature gas in the main combustion chamber 10, the intake port for introducing relatively low temperature gas to the main combustion chamber 10 is located. The intake valve side provided there tends to be at a low temperature. Therefore, when viewed from the Z direction in the main combustion chamber 10, the combustion of the air-fuel mixture on the intake valve side is delayed with respect to the air-fuel mixture on the exhaust valve side. It could get worse. However, in this embodiment, as described above, when viewed from the Z direction, a large flame can be ejected from the auxiliary combustion chamber 50 to the intake valve side of the main combustion chamber 10 . Therefore, the air-fuel mixture in the entire main combustion chamber 10 can be burned in a well-balanced manner, and local residual of unburned fuel can be suppressed. As a result, it is possible to suppress abnormal combustion that causes knocking or the like.
In addition, it has the same effects as those of the first embodiment.

（実施形態４）
本形態は、図１３に示すごとく、実施形態１に対し、接地電極６の形状を変更した形態である。 (Embodiment 4)
In this embodiment, as shown in FIG. 13, the shape of the ground electrode 6 is changed from that of the first embodiment.

本形態において、接地電極６は、図１３に示すごとく、全体として、略Ｌ字形状をなしている。具体的には、接地電極６における固定端部６２よりも先端側の部分が内側に向かって屈曲している。これにより、接地電極６における突出端部６３の近傍の部分が、中心電極４とＺ方向に対向し、放電ギャップＧを形成している。
その他の構成及び作用効果は、実施形態１と同様である。 In this embodiment, as shown in FIG. 13, the ground electrode 6 is generally L-shaped as a whole. Specifically, the portion of the ground electrode 6 closer to the distal end than the fixed end portion 62 is bent inward. As a result, the portion of the ground electrode 6 near the projecting end 63 faces the center electrode 4 in the Z direction, forming a discharge gap G. As shown in FIG.
Other configurations and effects are the same as those of the first embodiment.

（実施形態５）
本形態は、図１４、図１５に示すごとく、実施形態１に対し、放電ギャップＧの形成位置等を変更した形態である。 (Embodiment 5)
As shown in FIGS. 14 and 15, this embodiment is different from the first embodiment in the formation position of the discharge gap G and the like.

接地電極６は、ハウジング２に固定された固定端部６２から副燃焼室５０内に突出している。図１５に示すごとく、放電ギャップＧは、ハウジング２の先端よりも先端側に形成されている。図１４に示すごとく、プラグ軸方向Ｚから見たとき、吸気側噴孔５１０と接地電極６とは、互いに重ならないように設けられている。 The ground electrode 6 protrudes into the secondary combustion chamber 50 from a fixed end 62 fixed to the housing 2 . As shown in FIG. 15, the discharge gap G is formed closer to the tip of the housing 2 than the tip. As shown in FIG. 14, the intake-side injection hole 510 and the ground electrode 6 are provided so as not to overlap each other when viewed from the axial direction Z of the plug.

本形態において、スパークプラグ１１は、接地電極６をハウジング２に固定した後に、プラグカバー５をハウジング２に固定することによって、製造することができる。 In this embodiment, the spark plug 11 can be manufactured by fixing the ground electrode 6 to the housing 2 and then fixing the plug cover 5 to the housing 2 .

また、接地電極６の基端面６１は、傾斜面６１１を有する。図１５に示すごとく、傾斜面６１１は、接地電極６の突出端部６３に近づくに従って先端側に向かうように傾斜している。本形態においては、接地電極６の基端面６１の全体が、傾斜面６１１となっている。 Also, the base end surface 61 of the ground electrode 6 has an inclined surface 611 . As shown in FIG. 15, the inclined surface 611 is inclined toward the distal end side as it approaches the projecting end portion 63 of the ground electrode 6 . In this embodiment, the entire base end surface 61 of the ground electrode 6 is the inclined surface 611 .

本形態において、プラグカバー５には、図１４に示すごとく、２つの吸気側噴孔５１０が形成されている。本形態においては、Ｚ方向から見たとき、Ｙ方向に対する、それぞれの吸気側噴孔５１０の中心軸の延長線５１Ｌの傾斜角度は、４５°となっている。 In this embodiment, the plug cover 5 is formed with two intake-side injection holes 510 as shown in FIG. In this embodiment, when viewed from the Z direction, the inclination angle of the extension line 51L of the central axis of each intake-side injection hole 510 with respect to the Y direction is 45°.

本形態において、接地電極６の固定端部６２は、Ｚ方向から見たとき、２つの吸気側噴孔５１０のそれぞれの中心軸の延長線５１Ｌ同士によって、プラグ周方向に挟まれている。
その他は、実施形態１と同様である。 In this embodiment, the fixed end portion 62 of the ground electrode 6 is sandwiched in the plug circumferential direction by extension lines 51L of the central axes of the two intake-side injection holes 510 when viewed in the Z direction.
Others are the same as those of the first embodiment.

放電ギャップＧは、ハウジング２の先端よりも先端側に形成されている。それゆえ、ハウジング２にプラグカバー５を固定する前において、ハウジング２に固定された接地電極６と中心電極４との間に形成された放電ギャップＧを確認しやすい。それゆえ、放電ギャップＧの調整を容易に行うことができる。その結果、スパークプラグ１１を容易に製造することができる。 The discharge gap G is formed closer to the tip than the tip of the housing 2 . Therefore, before fixing the plug cover 5 to the housing 2, the discharge gap G formed between the ground electrode 6 fixed to the housing 2 and the center electrode 4 can be easily confirmed. Therefore, the discharge gap G can be easily adjusted. As a result, the spark plug 11 can be manufactured easily.

プラグ軸方向Ｚから見たとき、吸気側噴孔５１０と接地電極６とは、互いに重ならないように設けられている。それゆえ、吸気側噴孔５１０を介して副燃焼室５０に導入された気流は、接地電極６によって阻害されにくい。それゆえ、副燃焼室５０において、タンブル流を効果的に形成することができる。その結果、放電ギャップＧに生じた放電を一層伸長させることができる。 When viewed from the axial direction Z of the plug, the intake-side injection hole 510 and the ground electrode 6 are provided so as not to overlap each other. Therefore, the airflow introduced into the sub-combustion chamber 50 via the intake-side nozzle hole 510 is less likely to be blocked by the ground electrode 6 . Therefore, a tumble flow can be effectively formed in the auxiliary combustion chamber 50 . As a result, the discharge generated in the discharge gap G can be extended further.

接地電極６の基端面６１は、傾斜面６１１を有する。それゆえ、基端面６１によって、気流を放電ギャップＧ側に一層案内しやすい。それゆえ、放電ギャップＧに形成された放電が一層伸長しやすい。その結果、着火性を一層向上させることができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。 A base end surface 61 of the ground electrode 6 has an inclined surface 611 . Therefore, it is easier to guide the airflow to the discharge gap G side by the base end surface 61 . Therefore, the discharge formed in the discharge gap G is more likely to extend. As a result, ignitability can be further improved.
In addition, it has the same effects as those of the first embodiment.

（実施形態６）
本形態は、図１６に示すごとく、接地電極６の基端面６１が、先端側に向かって凹んだ凹面を有する形態である。 (Embodiment 6)
In this embodiment, as shown in FIG. 16, the base end surface 61 of the ground electrode 6 has a concave surface that is recessed toward the distal end side.

接地電極６の基端面６１は、図１６に示すごとく、接地電極６の突出側から見たとき、先端側に向かって凹んだ凹面を有する。本形態においては、基端面６１の全体が凹面となっている。
その他は、実施形態５と同様である。 As shown in FIG. 16, the base end surface 61 of the ground electrode 6 has a concave surface that is recessed toward the tip side when viewed from the projecting side of the ground electrode 6 . In this embodiment, the entire base end surface 61 is concave.
Others are the same as those of the fifth embodiment.

本形態においては、凹面状の接地電極６の基端面６１が、気流を接地電極６の長手方向に沿ってガイドしやすくなる。それゆえ、一層、気流を放電ギャップＧへ導きやすくすることができる。
その他、実施形態５と同様の作用効果を有する。 In this embodiment, the base end surface 61 of the ground electrode 6 having a concave surface shape facilitates guiding the airflow along the longitudinal direction of the ground electrode 6 . Therefore, the airflow can be guided to the discharge gap G even more easily.
In addition, it has the same effects as those of the fifth embodiment.

上記実施形態１～６において、プラグカバー５には、４つの噴孔５１が形成されている。ただし、噴孔は、プラグカバーに５つ以上形成することができる。また、プラグカバーに形成された噴孔の数は、３つ以下とすることもできる。 In Embodiments 1 to 6, the plug cover 5 is formed with four injection holes 51 . However, five or more injection holes can be formed in the plug cover. Also, the number of injection holes formed in the plug cover can be three or less.

本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。 The present invention is not limited to the above embodiments, and can be applied to various embodiments without departing from the scope of the invention.

１…内燃機関、１０…主燃焼室、１１…スパークプラグ、１２…吸気弁、１３…排気弁、２…ハウジング、３…絶縁碍子、４…中心電極、５…プラグカバー、５０…副燃焼室、５１…噴孔、５１０…吸気側噴孔、５１１…外側開口部、６…接地電極、６１…基端面、６２…固定端部、Ｇ…放電ギャップ、Ｚ…プラグ軸方向 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Internal combustion engine 10... Main combustion chamber 11... Spark plug 12... Intake valve 13... Exhaust valve 2... Housing 3... Insulator 4... Center electrode 5... Plug cover 50... Sub combustion chamber , 51 injection hole 510 intake-side injection hole 511 outer opening 6 ground electrode 61 base end face 62 fixed end G discharge gap Z plug axial direction

Claims

a main combustion chamber (10);
an intake valve (12) and an exhaust valve (13) provided in the main combustion chamber;
A spark plug (11) arranged such that its tip faces the main combustion chamber,
The spark plug includes a cylindrical insulator (3),
a center electrode (4) held on the inner peripheral side of the insulator and protruding from the insulator to the tip side;
a cylindrical housing (2) that holds the insulator on the inner peripheral side;
a ground electrode (6) forming a discharge gap (G) with the center electrode;
a plug cover (5) provided at the tip of the housing so as to cover the sub-combustion chamber (50) in which the discharge gap is arranged;
The ground electrode protrudes into the sub-combustion chamber from a fixed end (62) fixed to the housing or the plug cover, and when viewed from the axial direction (Z) of the plug, the ground electrode protrudes from the tip of the center electrode. also protrudes from the position on the intake valve side toward the tip of the center electrode,
The discharge gap is formed by the tip portion of the center electrode and the base end surface (61) of the ground electrode facing each other,
The plug cover is formed with an injection hole (51) for communicating the sub-combustion chamber and the main combustion chamber,
At least one of the injection holes is an intake side injection hole (510) formed such that an outer opening (511) faces the intake valve side when viewed from the axial direction of the plug,
The intake-side injection hole opens at an angle with respect to the axial direction of the plug so as to extend outward in the radial direction of the plug toward the tip side,
The internal combustion engine, wherein the tip of the ground electrode is positioned closer to the proximal side than the intake-side injection hole.

2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein said ground electrode is arranged on the base end side of an extension line (51L) of the central axis of said intake side nozzle hole.

3. The internal combustion engine according to claim 1, wherein at least a portion of said intake-side injection hole and said ground electrode overlap each other when viewed from the axial direction of the plug.

The ground electrode protrudes into the sub-combustion chamber from the fixed end portion fixed to the housing, and the discharge gap is formed on the front end side of the front end of the housing when viewed from the axial direction of the plug. 3. The internal combustion engine according to claim 1, wherein said intake-side injection hole and said ground electrode are provided so as not to overlap each other.

5. The base end surface of the ground electrode according to any one of claims 1 to 4, wherein the base end surface has an inclined surface (611) that is inclined toward the tip side as it approaches the projecting end portion (63) of the ground electrode. internal combustion engine.

The plug cover is formed with the intake-side injection hole and the injection holes other than the intake-side injection hole, and the intake-side injection hole has a larger opening area than the other injection holes. Item 6. The internal combustion engine according to any one of items 1 to 5.