JP2023023760A - 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、を有する内燃機関用のスパークプラグ(1)であって、
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(61)から上記副燃焼室内に突出しており、
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とが互いにプラグ軸方向(Z)に対向することにより形成されており、
プラグ軸方向及び上記接地電極の長手方向の双方と直交する方向において、上記接地電極の幅(D1)は、上記中心電極の先端部の幅(D2)よりも大きく、
上記プラグカバーには、上記副燃焼室と外部とを連通させる複数の噴孔(51)が形成されており、
上記噴孔の噴孔軸(511L、512L、513L、514L)は、基端側へ向かうほどプラグ径方向の内側へ向かうように、プラグ軸方向に対して傾斜しており、
上記スパークプラグを、プラグ中心軸(C)を含む仮想平面(P)によって、上記固定端部を含む第一プラグ部(11)と、第二プラグ部(12)とに2分割したとき、上記複数の噴孔のうちの少なくとも一つは上記第一プラグ部に形成されており、
上記第一プラグ部に形成された上記噴孔である第一噴孔(511)のうちの少なくとも一つは、当該第一噴孔を噴孔軸(511L)に沿って延長した第一延長領域(511E)が、当該噴孔軸を含むと共にプラグ軸方向に沿った断面視において、上記放電ギャップと重なる、ギャップ側噴孔(512)であり、
プラグ軸方向から見て、上記放電ギャップを上記接地電極の幅方向に延長した延長領域(GE1)と、上記接地電極とが互いに重なる領域を、ギャップ延長領域(GE2)としたとき、
プラグ軸方向から見て、上記ギャップ側噴孔の上記第一延長領域は、上記放電ギャップを通過することなく、上記ギャップ延長領域を通過する、内燃機関用のスパークプラグにある。
主燃焼室(101)と、
該主燃焼室に設けられた吸気弁(72)及び排気弁(73)と、を有し、
上記スパークプラグは、プラグ軸方向から見たとき、少なくとも一つの上記ギャップ側噴孔が上記吸気弁側を向くように、配置されている、内燃機関にある。
主燃焼室(101)と、
上記主燃焼室に直接燃料を噴射するインジェクタ(13)と、を有し、
上記ギャップ側噴孔は、他の上記噴孔よりも開口面積が大きく、
上記スパークプラグは、上記インジェクタから噴射された上記燃料を含む噴射流(F)が、上記ギャップ側噴孔に向かうように、配置されている、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11を参照して説明する。
本形態の内燃機関用のスパークプラグ1は、図1、図2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。
内燃機関10は、図6、図7に示すごとく、主燃焼室101と、主燃焼室101に設けられた吸気弁72及び排気弁73と、を有する。スパークプラグ1は、図7に示すごとく、プラグ軸方向Zから見たとき、少なくとも一つのギャップ側噴孔512が吸気弁72側を向くように、配置されている。本形態においては、2つのギャップ側噴孔512のうちのいずれもが、Z方向から見たとき、吸気弁72側を向いている。
上記スパークプラグ1は、ギャップ側噴孔512を有する。それゆえ、ギャップ側噴孔512を介して副燃焼室50に導入された気流は、放電ギャップGの近傍を通過しやすいと共に、接地電極6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。
本形態は、図12~図16に示すごとく、実施形態1に対し、噴孔51の開口方向を変更した形態である。
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。
その他、実施形態1と同様の作用効果を有する。
本形態は、図17、図18に示すごとく、第一プラグ部11において、先端側噴孔513が形成された形態である。
すなわち、第一プラグ部11には複数の第一噴孔511が形成されている。複数の第一噴孔511のうちの一部の第一噴孔511は、固定端部61の先端側に形成された先端側噴孔513である。図18に示すごとく、プラグ軸方向Zから見て、先端側噴孔513の噴孔軸513Lはプラグ径方向に沿っている。図17に示すごとく、先端側噴孔513を噴孔軸513Lに沿って延長した延長領域513Eは放電ギャップGを通過しない。
その他は、実施形態2と同様である。
その他、実施形態2と同様の作用効果を有する。
本形態は、図19に示すごとく、実施形態1に対し、放電ギャップGの形成位置を変更した形態である。
すなわち、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。つまり、中心電極4の先端面42は、ハウジング2の先端よりも先端側に配置されている。
その他は、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。
本形態は、図20、図21に示すごとく、実施形態1に対し、ギャップ側噴孔512の開口面積を変更した形態である。
すなわち、ギャップ側噴孔512は、他の噴孔51よりも開口面積が大きい。
内燃機関10は、図21に示すごとく、主燃焼室101に直接燃料を噴射するインジェクタ13を有する。スパークプラグ1は、インジェクタ13から噴射された燃料を含む噴射流Fが、ギャップ側噴孔512に向かうように、配置されている。なお、図21に示す矢印Fは、燃料噴射直後の噴射流の向きを示すものであり、これは、必ずしも、圧縮行程又は膨張行程における主燃焼室101内の気流と一致するものではない。また、噴射流Fがギャップ側噴孔512に向かうような状態は、図21に示すプラグカバー5近傍の噴射流Fの方向からギャップ側噴孔512が見えるような状態である。
その他は、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。
本形態は、図22に示すごとく、実施形態5に対し、内燃機関10に設置されたスパークプラグ1の配置を変更した形態である。
その他は、実施形態5と同様である。
その他、実施形態5と同様の作用効果を有する。
本形態は、図23に示すごとく、第一噴孔511の個数と、第二噴孔514の個数とを、互いに異ならせた形態である。
その他は、実施形態1と同様である。本形態においても、実施形態1と同様の作用効果を奏することができる。
本形態は、図24に示すごとく、接地電極6のギャップ形成面621が、先端側に向かって凹んだ凹面を有する形態である。
その他は、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。
Claims (10)
- 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、を有する内燃機関用のスパークプラグ(1)であって、
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(61)から上記副燃焼室内に突出しており、
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とが互いにプラグ軸方向(Z)に対向することにより形成されており、
プラグ軸方向及び上記接地電極の長手方向の双方と直交する方向において、上記接地電極の幅(D1)は、上記中心電極の先端部の幅(D2)よりも大きく、
上記プラグカバーには、上記副燃焼室と外部とを連通させる複数の噴孔(51)が形成されており、
上記噴孔の噴孔軸(511L、512L、513L、514L)は、基端側へ向かうほどプラグ径方向の内側へ向かうように、プラグ軸方向に対して傾斜しており、
上記スパークプラグを、プラグ中心軸(C)を含む仮想平面(P)によって、上記固定端部を含む第一プラグ部(11)と、第二プラグ部(12)とに2分割したとき、上記複数の噴孔のうちの少なくとも一つは上記第一プラグ部に形成されており、
上記第一プラグ部に形成された上記噴孔である第一噴孔(511)のうちの少なくとも一つは、当該第一噴孔を噴孔軸(511L)に沿って延長した第一延長領域(511E)が、当該噴孔軸を含むと共にプラグ軸方向に沿った断面視において、上記放電ギャップと重なる、ギャップ側噴孔(512)であり、
プラグ軸方向から見て、上記放電ギャップを上記接地電極の幅方向に延長した延長領域(GE1)と、上記接地電極とが互いに重なる領域を、ギャップ延長領域(GE2)としたとき、
プラグ軸方向から見て、上記ギャップ側噴孔の上記第一延長領域は、上記放電ギャップを通過することなく、上記ギャップ延長領域を通過する、内燃機関用のスパークプラグ。 - 上記第二プラグ部に形成された上記噴孔である第二噴孔(514)は、噴孔軸(514L)に沿って延長した第二延長領域(514E)が上記放電ギャップに交わらないように形成されている、請求項1に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
- 上記第二プラグ部に形成された上記噴孔である第二噴孔(514)は、噴孔軸(514L)に沿って延長した第二延長領域(514E)が上記ギャップ側噴孔の上記第一延長領域に交わらないように形成されている、請求項1又は2に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
- 上記第二プラグ部に形成された上記噴孔を第二噴孔(514)とし、
プラグ軸方向に対する上記ギャップ側噴孔の噴孔軸(512L)の傾斜角度を角度θ1とし、
プラグ軸方向に対する上記第二噴孔(514)の噴孔軸(514L)の傾斜角度を角度θ2としたとき、上記角度θ1と上記角度θ2とは互いに異なる、請求項1~3のいずれか一項に記載の内燃機関用のスパークプラグ。 - 上記第一プラグ部には複数の上記第一噴孔が形成されており、該複数の第一噴孔のうちの一部の上記第一噴孔は、上記固定端部の先端側に形成された先端側噴孔(513)であり、プラグ軸方向から見て、該先端側噴孔の噴孔軸(513L)はプラグ径方向に沿っており、
上記先端側噴孔を噴孔軸に沿って延長した延長領域(513E)は上記放電ギャップを通過せず、
上記第一プラグ部には複数の上記ギャップ側噴孔が形成されており、プラグ軸方向から見たとき、該複数のギャップ側噴孔は、上記プラグ中心軸を通過すると共に上記接地電極の長手方向に延びる直線(6E)に対して、線対称となるように配置されている、請求項1~4のいずれか一項に記載の内燃機関用のスパークプラグ。 - 上記放電ギャップは、上記ハウジングの先端よりも先端側に形成されている、請求項1~5のいずれか一項に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
- 上記ギャップ側噴孔は、他の上記噴孔よりも開口面積が大きい、請求項1~6のいずれか一項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(10)であって、
主燃焼室(101)と、
該主燃焼室に設けられた吸気弁(72)及び排気弁(73)と、を有し、
上記スパークプラグは、プラグ軸方向から見たとき、少なくとも一つの上記ギャップ側噴孔が上記吸気弁側を向くように、配置されている、内燃機関。 - 請求項7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(10)であって、
主燃焼室(101)と、
上記主燃焼室に直接燃料を噴射するインジェクタ(13)と、を有し、
上記スパークプラグは、上記インジェクタから噴射された上記燃料を含む噴射流(F)が、上記ギャップ側噴孔に向かうように、配置されている、内燃機関。 - 上記主燃焼室に設けられた吸気弁(72)及び排気弁(73)を有し、
上記スパークプラグは、プラグ軸方向から見たとき、少なくとも一つの上記ギャップ側噴孔が上記吸気弁側を向くように、配置されている、請求項9に記載の内燃機関。
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