JP5122367B2 - エンジン及びエンジン用点火プラグ - Google Patents
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Description
前記点火プラグは、前記燃焼室の軸心方向において、前記シリンダヘッド側から前記燃焼室に前記プラグカバーを突出させ、且つ、前記シリンダヘッドの下端部よりも前記燃焼室側に前記点火点を位置させるように配置され、前記複数の噴孔は、前記軸心方向において、前記燃焼室に突出する前記プラグカバーの先端側に設けられた先端側噴孔と、前記先端側噴孔よりも前記プラグカバーの基端側に設けられた基端側噴孔とから構成されている点にある。
前記燃焼室の軸心方向において、前記シリンダヘッド側から前記燃焼室に前記プラグカバーを突出させ、且つ、前記シリンダヘッドの下端部よりも前記燃焼室側に前記点火点を位置させるように配置された状態において、前記複数の噴孔は、前記燃焼室の軸心方向において、前記燃焼室に突出する前記プラグカバーの先端側に設けられた先端側噴孔と、前記先端側噴孔よりも前記プラグカバーの基端側に設けられた基端側噴孔とから構成されている点にある。
〔第1参考例〕
〔エンジンの全体構成〕
エンジン1は、図1に示すように、ピストン2と、ピストン2を収容してピストン2の天面2aとともに燃焼室3を形成するシリンダ4と、シリンダヘッド6に装着された点火プラグ10(本発明に係るエンジン用点火プラグに相当する)とを備えている。ピストン2をシリンダ4内で往復運動させるとともに、吸気バルブ5及び排気バルブ(図示を省略)を開閉動作させることにより、燃焼室3において、吸気行程、圧縮行程、燃焼・膨張行程、排気行程の各行程を順次行う。これにより、図示は省略するが、ピストン2の往復動を連結棒によってクランク軸の回転運動として出力するように構成されている。このような構成は、通常の4ストローク内燃機関と同様の構成である。
ここで、燃焼室3の軸心方向は、燃焼室3の中心軸Qに沿った方向であり、例えば、ピストン2の上下動方向と同一方向である。以下、この燃焼室3の軸心方向を「軸心方向」と呼称し、燃焼室3の軸心方向に直交する方向を「直交方向」と呼称する。
エンジン1は、吸気バルブ5を開動作させた状態でピストン2が上死点から下降することにより、燃焼室3に混合気Mを吸気する吸気行程が行われる。次に、吸気バルブ5を閉動作させた状態でピストン2が上昇することにより、燃焼室3の混合気Mを圧縮する圧縮行程が行われる。この圧縮行程では、ピストン2の上昇により燃焼室3の容積が減少されるので、燃焼室3の混合気Mが噴孔15を通して点火室14に流入する。
エンジン1は、点火タイミング(例えば、上死点直前)に、点火プラグ10を作動させて、点火点11にて火花点火して点火室14の混合気Mに点火させる。すると、点火室14での燃焼が進み、火炎が噴孔15を通して燃焼室3に噴出する。これにより、燃焼室3の混合気Mが燃焼されて燃焼・膨張行程が行われる。次に、排気バルブを開動作させた状態でピストン2が上昇することにより、燃焼室3の排ガスを排気ポートに排出する排出行程が行われる。
このようにして、エンジン1は、吸気行程、圧縮行程、燃焼・膨張行程、排気行程の順に各行程を行う一連の動作を繰り返し行うように構成されている。
図2に基づいて、プラグカバー13に備えられた噴孔15の構成について説明する。
複数の噴孔15は、軸心方向(図2(a)中上下方向)において、プラグカバー13の先端側(図2(a)中下側)に備えられた先端側噴孔16と、先端側噴孔16よりもプラグカバー13の基端側(図2(a)中上側)に備えられた基端側噴孔17とから構成されている。軸心方向において、シリンダヘッド6の下端部6aからプラグカバー13の先端部までの距離をDとすると、基端側噴孔17は、シリンダヘッド6の下端部6aからD/2の中央位置Pよりもプラグカバー13の基端側に設けられている。これにより、基端側噴孔17は、軸心方向において、点火室14に対する混合気の流入箇所となる点火室14側の内端部17aが中央位置Pよりもプラグカバー13の基端側になるように設けられている。ちなみに、基端側噴孔17は、軸心方向において、燃焼室3側の外端部17bも中央位置Pよりもプラグカバー13の基端側になるように設けられている。
しかも、点火点11は、軸心方向において、シリンダヘッド6の下端部6aよりも燃焼室3側であるので、極力プラグカバー13の先端側に点火点11を配置させることができる。これにより、基端側噴孔17における流入箇所から点火点11までの距離を短くできながら、先端側噴孔16における流入箇所から点火点11までの距離をも短くすることができ、点火点11に対する混合気Mの供給をより確実に行うことができる。
この第1実施形態は、上記第1参考例における基端側噴孔17の構成についての実施形態である。図3に基づいて、第1実施形態における基端側噴孔17について説明する。その他の構成については、上記第1参考例と同様であるので、その説明は省略する。
図示は省略するが、上記第1参考例と同様に、点火室14は、縦幅L2よりも横幅L1を大きくしながら、先端側噴孔16及び基端側噴孔17の双方から混合気Mを流入させて、点火点11に対して混合気Mを十分な量を供給できる。よって、十分な量の混合気Mを流入させるだけの点火室14の容積を確保しながら、混合気Mに対する火花点火を確実に行うことができる。
この第2参考例は、上記第1参考例における点火点11の燃焼室3の軸心方向での位置及び基端側噴孔17の構成についての別参考例である。図4に基づいて、第2参考例における基端側噴孔17について説明する。その他の構成については、上記第1参考例と同様であるので、その説明は省略する。
(1)上記第1〜第2参考例及び第1実施形態において、先端側噴孔16及び基端側噴孔17の数については適宜変更が可能である。
例えば、図5に基づいて、先端側噴孔16及び基端側噴孔17の夫々を複数設ける場合について説明する。図5(a)に示すように、有底筒状のプラグカバー13には、その先端側の底部13aに複数の先端側噴孔16が備えられ、且つ、その側部13bに複数の基端側噴孔17が備えられている。図5(b)に示すように、先端側噴孔16は、燃焼室3の中心軸Qを中心とする半径の小さい円周(例えば、半径R1とする円周)上で一定の間隔を隔てて設けられている。基端側噴孔17は、燃焼室3の中心軸Qを中心とする半径の大きい円周(例えば、半径R2とする円周)上で一定の間隔を隔てて設けられている。このとき、燃焼室3の中心軸Qを中心とする回転方向において、先端側噴孔16と基端側噴孔17とが異なる位置になるように設けられている。
例えば、図6に示すように、プラグカバー13の厚みが厚いときには、基端側噴孔17において、点火室14側の内端部17aを点火点11よりもプラグカバー13の基端側(図6中上側)に位置させ、且つ、燃焼室3側の外端部17bを点火点11よりもプラグカバー13の先端側(図6中下側)とすることができる。
3 燃焼室
6 シリンダヘッド
7 凹部
10 点火プラグ(エンジン用点火プラグ)
11 点火点
13 プラグカバー
14 点火室
15 噴孔
16 先端側噴孔
17 基端側噴孔
Claims (6)
- 点火点を覆うプラグカバー内に点火室が形成された点火プラグがシリンダヘッドに装着され、前記点火室とピストンに面する燃焼室とを連通する複数の噴孔が前記プラグカバーに備えられているエンジンであって、
前記点火プラグは、前記燃焼室の軸心方向において、前記シリンダヘッド側から前記燃焼室に前記プラグカバーを突出させ、且つ、前記シリンダヘッドの下端部よりも前記燃焼室側に前記点火点を位置させるように配置され、
前記複数の噴孔は、前記軸心方向において、前記燃焼室に突出する前記プラグカバーの先端側に設けられた先端側噴孔と、前記先端側噴孔よりも前記プラグカバーの基端側に設けられた基端側噴孔とから構成され、
前記点火点が、前記軸心方向において、前記シリンダヘッドの下端部から前記プラグカバーの先端部までの中央位置よりも前記プラグカバーの基端側に設けられていると共に、
前記基端側噴孔は、前記点火室に対する混合気の流入箇所が、前記軸心方向において、前記点火点よりも前記プラグカバーの基端側になるように設けられ、
前記基端側噴孔は、燃焼室側から点火室側に向かうに従って、前記プラグカバーの先端側から基端側に向かう傾斜孔として形成され、
前記点火プラグの点火プラグ本体と前記プラグカバーとが一体的に形成され、
前記点火プラグを、前記点火プラグ本体と前記プラグカバーとを一体に維持している状態で、前記シリンダヘッドに装着可能に構成されているエンジン。 - 前記点火室は、前記燃焼室の軸心方向に直交する方向における第1幅よりも前記燃焼室の軸心方向における第2幅の方が大きくなるように構成されている請求項1に記載のエンジン。
- 前記プラグカバーは、その先端側を底部とする有底筒状に形成され、
前記先端側噴孔は、前記プラグカバーの底部に設けられ、
前記基端側噴孔は、前記プラグカバーの側部に設けられている請求項1又は2に記載のエンジン。 - 前記シリンダヘッドと対向する前記ピストンの天面に凹部が形成され、
前記点火プラグは、前記ピストンが上死点に位置する状態で少なくとも前記プラグカバーが前記凹部に侵入して配置されている請求項1〜3の何れか1項に記載のエンジン。 - 点火点を有するプラグ本体と、前記点火点を覆うように前記プラグ本体に設けられたプラグカバーとを備え、
エンジンのシリンダヘッドに前記プラグ本体及び前記プラグカバーを装着させた状態において、ピストンに面する燃焼室と前記プラグカバー内に形成された点火室とを連通する複数の噴孔が前記プラグカバーに形成されているエンジン用点火プラグであって、
前記燃焼室の軸心方向において、前記シリンダヘッド側から前記燃焼室に前記プラグカバーを突出させ、且つ、前記シリンダヘッドの下端部よりも前記燃焼室側に前記点火点を位置させるように配置された状態において、
前記複数の噴孔は、前記燃焼室の軸心方向において、前記燃焼室に突出する前記プラグカバーの先端側に設けられた先端側噴孔と、前記先端側噴孔よりも前記プラグカバーの基端側に設けられた基端側噴孔とから構成され、
前記点火点が、前記軸心方向において、前記シリンダヘッドの下端部から前記プラグカバーの先端部までの中央位置よりも前記プラグカバーの基端側に設けられていると共に、
前記基端側噴孔は、前記点火室に対する混合気の流入箇所が、前記軸心方向において、前記点火点よりも前記プラグカバーの基端側になるように設けられ、
前記基端側噴孔は、燃焼室側から点火室側に向かうに従って、前記プラグカバーの先端側から基端側に向かう傾斜孔として形成され、
前記プラグカバーは、前記プラグ本体に一体的に形成され、前記点火プラグを、前記点火プラグ本体と前記プラグカバーとを一体に維持している状態で、前記シリンダヘッドに装着可能に構成されているエンジン用点火プラグ。 - 前記基端側噴孔は、前記燃焼室側の外端部が、前記軸心方向において、前記点火点よりも前記プラグカバーの先端側になるように設けられている請求項5に記載のエンジン用点火プラグ。
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