JP5644998B2

JP5644998B2 - Engine ignition device

Info

Publication number: JP5644998B2
Application number: JP2009280733A
Authority: JP
Inventors: 良一萩原; 正広古谷
Original assignee: Nagoya Institute of Technology NUC; Yanmar Co Ltd
Current assignee: Nagoya Institute of Technology NUC; Yanmar Co Ltd
Priority date: 2009-12-10
Filing date: 2009-12-10
Publication date: 2014-12-24
Anticipated expiration: 2029-12-10
Also published as: JP2011122515A

Description

本発明は、内燃機関用の点火装置の技術に関する。詳細には点火装置の点火プラグを覆う噴射カバーの構造に関する。 The present invention relates to a technology of an ignition device for an internal combustion engine. In detail, it is related with the structure of the injection cover which covers the ignition plug of an ignition device.

従来、ガソリンエンジンなどの内燃機関用の点火装置は、中心電極と、接地電極とを有し、中心電極に高電圧が印加されることで、それらの電極間に放電がなされ、混合気が点火される。この構成を基本として、より効率のよい混合気の点火を実現化するための様々な技術が公知となっている。 Conventionally, an ignition device for an internal combustion engine such as a gasoline engine has a center electrode and a ground electrode. When a high voltage is applied to the center electrode, a discharge is generated between the electrodes, and an air-fuel mixture is ignited. Is done. Based on this configuration, various techniques for realizing more efficient ignition of the air-fuel mixture are known.

例えば、特許文献１に示す点火プラグは、陰極（接地電極）とそれに対応する電極間距離の異なる、第一および第二の陽極（中心電極）を二つ備え、先ず、電極間距離の短い第一の陽極に電圧を印加して陰極へと放電することで、混合気を励起（活性化）させる。その後、第二の陽極に電圧を印加するように切替えて、陰極へと放電することでイオン化された混合気を利用して安定した火炎核を形成する。 For example, the spark plug shown in Patent Document 1 includes two first and second anodes (center electrodes) having different cathodes (ground electrodes) and corresponding inter-electrode distances. The gas mixture is excited (activated) by applying a voltage to one anode and discharging it to the cathode. Thereafter, switching is performed so that a voltage is applied to the second anode, and a stable flame nucleus is formed by utilizing an air-fuel mixture ionized by discharging to the cathode.

また、特許文献２に示す点火プラグは、補助電極と主電極の二つの電極対を備えており、各電極が高圧電極（中心電極）と接地電極とを有する。補助電極間は、主電極間よりも長く形成され、先ず、電極間距離の短い補助電極間に電圧を印加することで混合気からプラズマ雰囲気を生成させる。その後、電極間距離の長い主電極間に電圧を印加することでアーク放電を起こし、プラズマ雰囲気となった混合気によって着火性を確保する。 In addition, the spark plug shown in Patent Document 2 includes two electrode pairs of an auxiliary electrode and a main electrode, and each electrode has a high-voltage electrode (center electrode) and a ground electrode. The space between the auxiliary electrodes is longer than that between the main electrodes. First, a plasma atmosphere is generated from the air-fuel mixture by applying a voltage between the auxiliary electrodes having a short distance between the electrodes. Thereafter, a voltage is applied between the main electrodes having a long distance between the electrodes to cause an arc discharge, and the ignitability is ensured by the air-fuel mixture in a plasma atmosphere.

しかしながら、現行の内燃機関の燃焼室は、空気と燃料を混合して点火性のよい混合気とするため、強流動状態としている。そのため、電極間距離の短い電極対でイオン化された混合気を電極間距離の長い電極対に留めておいたり供給したりすることは困難である。 However, the combustion chamber of the current internal combustion engine is in a strongly fluidized state in order to mix air and fuel to obtain a mixture with good ignitability. Therefore, it is difficult to keep or supply the gas mixture ionized by the electrode pair having a short inter-electrode distance to the electrode pair having a long inter-electrode distance.

イオン化された混合気を、電極間距離の長い電極対に供給するために、特許文献３に示すような電極を覆うカバーを配置することが考えられる。特許文献３に示すカバーは、点火プラグの先端の電極を覆うことで、その電極側の空間を副室として形成する。電極間で放電がなされることで副室の混合気が点火され、カバーに形成された噴口から主室（燃焼室）へとトーチ状の火炎を噴出することで、燃焼室の混合気の点火を促進させることができる。 In order to supply the ionized gas mixture to the electrode pair having a long inter-electrode distance, it is conceivable to arrange a cover for covering the electrodes as shown in Patent Document 3. The cover shown in Patent Document 3 covers the electrode at the tip of the spark plug, thereby forming a space on the electrode side as a sub chamber. The mixture in the sub chamber is ignited by the discharge between the electrodes, and the torch-like flame is ejected from the nozzle formed in the cover to the main chamber (combustion chamber), thereby igniting the mixture in the combustion chamber Can be promoted.

しかし、特許文献３に示すようなカバーの噴口は、副室から燃焼室へのトーチ状の火炎を効率的に点火させるために形成されている。そのため、特許文献１および特許文献２に示す点火プラグの電極を特許文献３のカバーで覆うことで副室を形成した場合、エンジンの圧縮工程によって生じる噴口から副室内への流れは、電極間距離の短い電極対から電極間距離の長い電極対の方へと混合気が流れるように噴口が形成されておらず、イオン化された混合気を効果的に利用し副室内で点火することは困難であった。 However, the cover nozzle as shown in Patent Document 3 is formed to efficiently ignite a torch-like flame from the sub chamber to the combustion chamber. Therefore, when the auxiliary chamber is formed by covering the electrode of the spark plug shown in Patent Literature 1 and Patent Literature 2 with the cover of Patent Literature 3, the flow from the nozzle to the auxiliary chamber caused by the compression process of the engine is the distance between the electrodes. The nozzle is not formed so that the air-fuel mixture flows from the short electrode pair to the electrode pair with the longer inter-electrode distance, and it is difficult to ignite in the sub chamber using the ionized air-fuel mixture effectively. there were.

特開平５−２７２４４１号公報JP-A-5-272441 特開２００７−３２３４９号公報JP 2007-32349 A 特開２００９−２０９９０２号公報JP 2009-209902 A

本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、エンジンの圧縮工程によって生じる噴口から副室内へ流入する混合気の流れを用いて、電極間距離の小さい電極対から大きい電極対へと混合気を安定的に供給できるエンジンの点火装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and uses a flow of air-fuel mixture flowing into the sub chamber from an injection hole generated by the compression process of the engine, so that an electrode pair having a small inter-electrode distance is changed to an electrode pair having a large inter electrode distance. An object of the present invention is to provide an ignition device for an engine that can stably supply an air-fuel mixture.

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.

請求項１においては、第一中心電極（５１）と第一接地電極（６１）により、小さな第一電極間距離（Ｇ１）の第一電極対（５１・６１）を構成し、第二中心電極（５２）と第二接地電極（６２）により、大きな第二電極間距離（Ｇ２）の第二電極対（５２・６２）を構成し、前記第二中心電極（５２）は、前記第一中心電極（５１）よりも上下方向の長さを短かくし、シリンダとシリンダヘッドとピストンとにより形成されるエンジンの燃焼室（１００）に、前記第一電極対（５１・６１）と第二電極対（５２・６２）とを挿入し、小さな第一電極間距離（Ｇ１）の第一電極対（５１・６１）から、大きな第二電極間距離（Ｇ２）の第二電極対（５２・６２）へと、順に点火エネルギーを供給する点火装置（１）であって、前記点火装置（１）は、前記第一電極対（５１・６１）と第二電極対（５２・６２）とを噴射カバー（７）により隔離収容して、副室（１０１）を形成するとともに、前記第一電極間距離（Ｇ１）と第二電極間距離（Ｇ２）の、それぞれの略中心を結ぶ仮想線（Ｌ１）を仮定し、該仮想線（Ｌ１）の下方延長上の、該第一電極対（５１・６１）に近い側の噴射カバー（７）に、前記燃焼室（１００）と副室（１０１）とを連通可能とする噴口（７１）を形成したものである。 In claim 1, the first center electrode (51) and the first ground electrode (61) constitute a first electrode pair (51, 61) with a small first electrode distance (G1) , and the second center electrode (52) and the second ground electrode (62) constitute a second electrode pair (52, 62) having a large second inter-electrode distance (G2) , and the second center electrode (52) is the first center The length in the vertical direction is shorter than that of the electrode (51), and the first electrode pair (51, 61) and the second electrode pair are provided in an engine combustion chamber (100) formed by a cylinder, a cylinder head, and a piston. (52, 62) and the second electrode pair (52, 62) having a large second electrode distance (G2) from the first electrode pair (51, 61) having a small first electrode distance (G1). To an ignition device (1) for sequentially supplying ignition energy, the ignition device ( ) Separates and accommodates the first electrode pair (51/61) and the second electrode pair (52/62) by a spray cover (7) to form a sub chamber (101), and the first electrode Assuming a virtual line (L1) connecting the approximate centers of the distance (G1) and the distance between the second electrodes (G2), the first electrode pair (51) on the downward extension of the virtual line (L1) is assumed. An injection hole (71) that allows the combustion chamber (100) and the sub chamber (101) to communicate with each other is formed in the injection cover (7) closer to 61).

請求項２においては、第一中心電極（２５１）と第一接地電極（２６１）により、小さな第一電極間距離（Ｇ２１）の第一電極対（２５１・２６１）を構成し、第二中心電極（２５２）と第二接地電極（２６２）により、大きな第二電極間距離（２Ｇ２）の第二電極対（２５２・２６２）を構成し、前記第二中心電極（２５２）は、前記第一中心電極（２５１）よりも上下方向の長さを短かくし、シリンダとシリンダヘッドとピストンとにより形成されるエンジンの燃焼室（１００）に、前記第一電極対（２５１・２６１）と第二電極対（２５２・２６２）とを挿入し、小さな第一電極間距離（Ｇ２１）の第一電極対（２５１・２６１）から、大きな第二電極間距離（Ｇ２２）の第二電極対（２５２・２６２）へと、順に点火エネルギーを供給する点火装置（２０１）であって、前記点火装置（２０１）は、前記第一電極対（２５１・２６１）と第二電極対（２５２・２６２）を噴射カバー（２０７）により隔離収容して、副室（２１１）を形成するとともに、前記燃焼室（１００）と前記副室（２１１）とを連通可能とする複数の噴口（２７１・２７２・・）を噴射カバー（２０７）に形成し、前記噴口は、第一電極間距離（Ｇ２１）と第二電極間距離（Ｇ２２）のそれぞれの略中心を結ぶ仮想線（Ｌ２）を仮定し、該仮想線（Ｌ２）と略平行な軸心（Ａ１）を有し、かつ第一電極対（２５１・２６１）に近い側に、噴口（２７１）を形成し、他の噴口は、当該軸心（Ａ１）を噴射カバー（２０７）の中心点（Ｃ１）を中心に所定角度回転した位置に少なくとも一つの他の噴口（２７２・・）を形成したものである。 In claim 2, the first center electrode (251) and the first ground electrode (261) constitute a first electrode pair (251, 261) having a small first inter-electrode distance (G21) , and the second center electrode (252) and the second ground electrode (262) constitute a second electrode pair (252, 262) having a large second interelectrode distance (2G2) , and the second center electrode (252) is the first center The length in the vertical direction is shorter than that of the electrode (251), and the first electrode pair (251, 261) and the second electrode pair are provided in an engine combustion chamber (100) formed by a cylinder, a cylinder head, and a piston. (252 · 262) and the second electrode pair (252 · 262) having a large second electrode distance (G22) from the first electrode pair (251 · 261) having a small first electrode distance (G21). In order, An ignition device (201) that performs the above-described ignition device (201), wherein the first electrode pair (251, 261) and the second electrode pair (252, 262) are separated and accommodated by an injection cover (207), A plurality of injection holes (271, 272,...) That form the sub chamber (211) and allow the combustion chamber (100) and the sub chamber (211) to communicate with each other are formed in the injection cover (207), The nozzle hole assumes a virtual line (L2) that connects approximately the centers of the first electrode distance (G21) and the second electrode distance (G22), and an axial center (A1) that is substantially parallel to the virtual line (L2). ) And a nozzle hole (271) is formed on the side close to the first electrode pair (251, 261), and the other nozzle hole has the axis (A1) at the center point (C1) of the spray cover (207). ) At least one other nozzle ( 72 ...) is obtained by the formation.

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.

請求項１においては、圧縮工程の際に生じる噴口から、副室内に流入する混合気の流れを用いることで、電極間距離の短い電極対で活性化された混合気が、電極間距離の長い電極対へと安定的に供給することができ、副室内の混合気の点火性が向上する。 In claim 1, by using the flow of the air-fuel mixture flowing into the sub chamber from the nozzle hole generated in the compression process, the air-fuel mixture activated by the electrode pair having a short inter-electrode distance has a long inter-electrode distance. It can be stably supplied to the electrode pair, and the ignitability of the air-fuel mixture in the sub chamber is improved.

請求項２においては、複数の噴口の流れが作用しあって電極間を混合気が流れ、電極間距離の短い電極対でイオン化された混合気が、電極間距離の長い電極対へと安定的に供給され、副室内の混合気の点火性が向上する。
また、副室で点火された混合気が、複数の噴口を介して、燃焼室内へと噴出するため、燃焼室全体へ火炎が効率的に伝播される。 According to the second aspect of the present invention, the air-fuel mixture flows between the electrodes by the flow of the plurality of nozzle holes, and the air-fuel mixture ionized by the electrode pair having a short inter-electrode distance is stably converted to the electrode pair having a long inter-electrode distance. To improve the ignitability of the air-fuel mixture in the auxiliary chamber.
Further, since the air-fuel mixture ignited in the sub chamber is ejected into the combustion chamber through the plurality of nozzles, the flame is efficiently propagated to the entire combustion chamber.

本発明の第一実施形態に係る点火装置の点火プラグがエンジンに配置された状態を示す部分側断面図。1 is a partial side sectional view showing a state in which an ignition plug of an ignition device according to a first embodiment of the present invention is arranged in an engine. 本発明の第一実施形態および第二実施形態に係る点火装置の構成を、模式的に示す図。The figure which shows typically the structure of the ignition device which concerns on 1st embodiment and 2nd embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態に係る点火装置の点火プラグの全体的な構成を示す部分側断面図。1 is a partial side sectional view showing an overall configuration of a spark plug of an ignition device according to a first embodiment of the present invention. 同じく電極対の周辺を示す図。（ａ）は側面図、（ｂ）は図４の（ａ）中に示すＡ方向矢視における底面図。The figure which similarly shows the periphery of an electrode pair. (A) is a side view, (b) is a bottom view in the direction of arrow A shown in (a) of FIG. 同じくエンジンの圧縮工程における混合気の流れおよび点火の状態を示す部分断面図。The fragmentary sectional view which similarly shows the flow of the air-fuel | gaseous mixture in the compression process of an engine, and the state of ignition. 同じくエンジンの燃焼・膨張工程における混合気の流れを示す部分断面図。The fragmentary sectional view which similarly shows the flow of the air-fuel | gaseous mixture in a combustion and expansion process of an engine. 本発明の第二実施形態に係る点火装置の点火プラグがエンジンに配置された状態を示す部分側断面図。The fragmentary sectional side view which shows the state by which the ignition plug of the ignition device which concerns on 2nd embodiment of this invention is arrange | positioned at the engine. 同じく点火装置の電極対の周辺を示す図。（ａ）は側面図、（ｂ）は図８の（ａ）中に示すＢ方向矢視における底面図。The figure which similarly shows the periphery of the electrode pair of an ignition device. (A) is a side view, (b) is a bottom view in the direction of arrow B shown in (a) of FIG. 同じく点火装置の電極対の周辺の混合気の流れを示す図。（ａ）は側面図、（ｂ）は図８の（ａ）中に示すＢ方向矢視における底面図。The figure which similarly shows the flow of the air-fuel | gaseous mixture around the electrode pair of an ignition device. (A) is a side view, (b) is a bottom view in the direction of arrow B shown in (a) of FIG. 同じくエンジンの圧縮工程における混合気の流れおよび点火の状態を示す部分断面図。The fragmentary sectional view which similarly shows the flow of the air-fuel | gaseous mixture in the compression process of an engine, and the state of ignition.

次に、発明の実施の形態を説明する。本発明に係る点火装置１は、ガスエンジンやガソリンエンジンの燃焼室内に混合気が吸い込まれて圧縮されたときに混合気を点火させるためのものである。 Next, embodiments of the invention will be described. The ignition device 1 according to the present invention is for igniting an air-fuel mixture when the air-fuel mixture is sucked into a combustion chamber of a gas engine or a gasoline engine and compressed.

先ず、本実施形態の点火装置１の点火プラグ１３が配置される燃焼室１００の周辺の構成について図１から図３を用いて説明する。 First, the configuration around the combustion chamber 100 where the ignition plug 13 of the ignition device 1 of the present embodiment is disposed will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

エンジン本体においては、シリンダブロック８２上にシリンダヘッド８１が配置される。シリンダブロック８２には、複数のシリンダ８３が上下方向に形成される。各シリンダ８３内には、それぞれピストン８４が上下に摺動可能に収容される。このシリンダ８３とシリンダヘッド８１とピストン８４とで囲まれた空間が、燃焼室１００とされる。 In the engine body, a cylinder head 81 is disposed on a cylinder block 82. A plurality of cylinders 83 are formed in the cylinder block 82 in the vertical direction. A piston 84 is accommodated in each cylinder 83 so as to be slidable in the vertical direction. A space surrounded by the cylinder 83, the cylinder head 81, and the piston 84 is a combustion chamber 100.

また、シリンダヘッド８１には、ピストン８４の上面に対向する位置に、点火装置１の点火プラグ１３が配置される。さらに、シリンダヘッド８１には、点火プラグ１３を挟む位置に吸気ポート８５および排気ポート８６が配置される。吸気ポート８５と燃焼室１００との間には、吸気バルブ８７が設けられ、排気ポート８６と燃焼室１００との間には、排気バルブ８８が設けられる。 In the cylinder head 81, the spark plug 13 of the ignition device 1 is disposed at a position facing the upper surface of the piston 84. Further, the cylinder head 81 is provided with an intake port 85 and an exhaust port 86 at a position sandwiching the spark plug 13. An intake valve 87 is provided between the intake port 85 and the combustion chamber 100, and an exhaust valve 88 is provided between the exhaust port 86 and the combustion chamber 100.

燃焼室１００の吸気および排気は、吸気バルブ８７および排気バルブ８８を適宜昇降することによって行われる。また、吸気の際は、吸気ポート８５の中途部に配置されたインジェクタ（図示省略）が吸気ポート８５へと燃料を供給し、この燃料と吸気ポート８５内の空気とが燃焼室１００内に混合気として供給される。 Intake and exhaust of the combustion chamber 100 are performed by raising and lowering the intake valve 87 and the exhaust valve 88 as appropriate. During intake, an injector (not shown) disposed in the middle of the intake port 85 supplies fuel to the intake port 85, and this fuel and air in the intake port 85 are mixed into the combustion chamber 100. Supplied as qi.

以下において、第一実施形態に係る点火装置について、図２から図４を用いて説明する。 Hereinafter, the ignition device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 2 to 4.

点火装置１は、主として蓄電池１０から供給される低電圧を高電圧へと変換するイグニッションコイルを有する電圧変換部１１と、当該高電圧を適切なタイミングで点火プラグ１３に印加するディストリビュータを有する配電部１２と、この高電圧が印加されることにより放電する点火部（以下、点火プラグ１３とする）とによって構成される。 The ignition device 1 includes a voltage conversion unit 11 having an ignition coil that converts a low voltage supplied mainly from the storage battery 10 into a high voltage, and a distribution unit having a distributor that applies the high voltage to the ignition plug 13 at an appropriate timing. 12 and an ignition part (hereinafter referred to as a spark plug 13) that discharges when this high voltage is applied.

図３に示すように、点火プラグ１３は、その先端に設けられる後述する複数の電極対（第一電極対５１・６１および第二電極対５２・６２）を燃焼室１００内に突出するように挿入してエンジンに配置される。 As shown in FIG. 3, the spark plug 13 projects a plurality of electrode pairs (first electrode pairs 51 and 61 and second electrode pairs 52 and 62), which will be described later, provided at the tip thereof into the combustion chamber 100. Inserted and placed on the engine.

点火プラグ１３は、主としてハウジング２、碍子３、ターミナル部４、電極対（中心電極部５、および接地電極部６）によって構成される。 The spark plug 13 is mainly composed of the housing 2, the insulator 3, the terminal portion 4, and electrode pairs (the center electrode portion 5 and the ground electrode portion 6).

ハウジング２は、点火プラグ１３全体をシリンダヘッド８１に固定し、エンジンに設置するための部材である。ハウジング２は、略円筒状とし、その上部はナット部が形成され、その下部の外周にはネジ部２１が形成される。当該ネジ部２１をエンジンのシリンダヘッド８１に螺設することで、点火プラグ１３の先端部が燃焼室１００内に配置されるようにエンジンに固定される。 The housing 2 is a member for fixing the entire spark plug 13 to the cylinder head 81 and installing it in the engine. The housing 2 has a substantially cylindrical shape, a nut portion is formed on the upper portion thereof, and a screw portion 21 is formed on the outer periphery of the lower portion thereof. By screwing the screw portion 21 into the cylinder head 81 of the engine, the tip of the spark plug 13 is fixed to the engine so as to be disposed in the combustion chamber 100.

碍子３は、その内部の中心電極部５とその外周のハウジング２との間を絶縁する部材である。碍子３は、陶磁器等の絶縁部材で、その上部が略円柱状となるように形成され、その下部が上部よりも、半径が小さな略円柱状となるように形成される。さらにその下部からは、略円柱状で上下方向の長さの異なる二本の円柱部３１・３２が形成される。当該円柱部３１・３２は水平方向に所定の間隔を空けて下方に突出するように形成される。円柱部３１は、円柱部３２よりも下方に長く延設される。碍子３は、円柱部３１・３２の軸心方向にそれぞれ挿入孔３３・３４が形成される。挿入孔３３・３４は、後述する二本のターミナル４１・４２および中心電極５１・５２が挿入可能となるように、碍子３の上下方向を貫通するよう形成される。 The insulator 3 is a member that insulates the central electrode portion 5 inside the insulator 3 from the outer housing 2. The insulator 3 is an insulating member such as ceramics, and is formed so that the upper part thereof is substantially cylindrical, and the lower part thereof is formed so as to be substantially cylindrical with a smaller radius than the upper part. Further, two cylindrical portions 31 and 32 having a substantially cylindrical shape and different lengths in the vertical direction are formed from the lower portion. The cylindrical portions 31 and 32 are formed so as to protrude downward at a predetermined interval in the horizontal direction. The cylindrical portion 31 extends longer than the cylindrical portion 32. In the insulator 3, insertion holes 33 and 34 are formed in the axial direction of the cylindrical portions 31 and 32, respectively. The insertion holes 33 and 34 are formed so as to penetrate the insulator 3 in the vertical direction so that two terminals 41 and 42 and center electrodes 51 and 52, which will be described later, can be inserted.

ターミナル部４は、二本のターミナル（第一ターミナル４１および第二ターミナル４２）によって構成される。第一ターミナル４１および第二ターミナル４２は、配電部１２（図２参照）からの電流を後述する二本の中心電極（第一中心電極５１および第二中心電極５２）へと伝達するための部材である。第一ターミナル４１および第二ターミナル４２は、略円柱状の部材であって、碍子３の挿入孔３３・３４の上部から中途部まで挿入され、その上端部が碍子３の上部よりも突出するように配置される。第一ターミナル４１および第二ターミナル４２の上端は、配電部１２とそれぞれ別途の導線１４・１４等を介して電気的に接続される。ターミナル４１・４２の下端には、レジスターシール４３・４４の上端が当接される。当該レジスターシール４３・４４は放電時に点火ノイズを軽減するための部材であって、挿入孔３３・３４内にそれぞれ挿入される。 The terminal unit 4 includes two terminals (a first terminal 41 and a second terminal 42). The first terminal 41 and the second terminal 42 are members for transmitting a current from the power distribution unit 12 (see FIG. 2) to two center electrodes (a first center electrode 51 and a second center electrode 52) described later. It is. The first terminal 41 and the second terminal 42 are substantially columnar members, and are inserted from the upper part of the insertion holes 33 and 34 of the insulator 3 to the middle part thereof, so that the upper end portion protrudes from the upper part of the insulator 3. Placed in. The upper ends of the first terminal 41 and the second terminal 42 are electrically connected to the power distribution unit 12 via separate conductors 14 and 14 respectively. The upper ends of the register seals 43 and 44 are brought into contact with the lower ends of the terminals 41 and 42. The register seals 43 and 44 are members for reducing ignition noise during discharge, and are inserted into the insertion holes 33 and 34, respectively.

図３および図４に示すように、中心電極部５は、ターミナル（第一ターミナル４１または第二ターミナル４２）からの高電圧が印加されたときに、その先端部と接地電極部６との間で放電をする部材である。中心電極部５は、第一中心電極５１および当該第一中心電極５１よりも上下方向の長さが短い第二中心電極５２によって構成される。 As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the center electrode portion 5 has a gap between its tip and the ground electrode portion 6 when a high voltage is applied from the terminal (the first terminal 41 or the second terminal 42). It is a member which discharges by. The center electrode portion 5 includes a first center electrode 51 and a second center electrode 52 having a shorter vertical length than the first center electrode 51.

第一中心電極５１および第二中心電極５２は、碍子３の挿入孔３３・３４に、それぞれ内挿され、それらの上端は、レジスターシール４３・４４の下端と接触するように配置される。第一中心電極５１の下端部は、碍子３の円柱部３１の下端から突出するように配置される。また、第二中心電極５２の下端部は、円柱部３２の下端から突出するように配置される。 The first center electrode 51 and the second center electrode 52 are inserted into the insertion holes 33 and 34 of the insulator 3, respectively, and their upper ends are disposed so as to contact the lower ends of the register seals 43 and 44. The lower end portion of the first center electrode 51 is disposed so as to protrude from the lower end of the cylindrical portion 31 of the insulator 3. Further, the lower end portion of the second center electrode 52 is disposed so as to protrude from the lower end of the cylindrical portion 32.

接地電極部６は、中心電極部５からの放電を受けるためのものである。接地電極部６は、第一接地電極６１および第二接地電極６２によって構成される。第一接地電極６１および第二接地電極６２は、第一中心電極５１および第二中心電極５２とともに第一電極対５１・６１および第二電極対５２・６２をなす。 The ground electrode portion 6 is for receiving a discharge from the center electrode portion 5. The ground electrode portion 6 includes a first ground electrode 61 and a second ground electrode 62. The first ground electrode 61 and the second ground electrode 62 form a first electrode pair 51 and 61 and a second electrode pair 52 and 62 together with the first center electrode 51 and the second center electrode 52.

第一接地電極６１および第二接地電極６２は、略板状の部材を適宜曲折することによって形成される。第一接地電極６１および第二接地電極６２は、ハウジング２の下端面の一部から下方に延設される垂直部１ａ・２ａと、当該垂直部の下端から水平に伸びる水平部１ｂ・２ｂとを有し、側面視においてその全体が略Ｌ字状に形成される。また、第一接地電極６１および第二接地電極６２は、その垂直部１ａ・２ａの上端とハウジング２の下端へと水平方向に所定の間隔を空けて溶接等によって固設される。なお、垂直部１ａ・２ａは後述する仮想線Ｌ１と交差しない位置に配設され、気流または火炎の流れが乱れないように配置される。 The first ground electrode 61 and the second ground electrode 62 are formed by appropriately bending a substantially plate-like member. The first ground electrode 61 and the second ground electrode 62 include vertical portions 1a and 2a extending downward from a part of the lower end surface of the housing 2, and horizontal portions 1b and 2b extending horizontally from the lower ends of the vertical portions. The whole is formed in a substantially L shape in side view. The first ground electrode 61 and the second ground electrode 62 are fixed to the upper ends of the vertical portions 1a and 2a and the lower end of the housing 2 by welding or the like at a predetermined interval in the horizontal direction. The vertical portions 1a and 2a are disposed at positions that do not intersect with a virtual line L1, which will be described later, and are disposed so as not to disturb the airflow or the flame flow.

第一接地電極６１の水平部１ｂの上面は、所定の電極間距離（以下、第一電極間距離Ｇ１とする）を空けて、第一中心電極５１の下端面と対向するように配置される。また、第二接地電極６２の水平部２ｂの上面は、所定の電極間距離（以下、第二電極間距離Ｇ２とする）を空けて第二中心電極５２の下端面と対向するように配置される。第一電極間距離Ｇ１は、第二電極間距離Ｇ２よりも短くなるように第一接地電極６１および第二接地電極６２は形成される。 The upper surface of the horizontal portion 1 b of the first ground electrode 61 is disposed so as to face the lower end surface of the first center electrode 51 with a predetermined inter-electrode distance (hereinafter referred to as a first inter-electrode distance G 1). . The upper surface of the horizontal portion 2b of the second ground electrode 62 is disposed so as to face the lower end surface of the second center electrode 52 with a predetermined inter-electrode distance (hereinafter referred to as second electrode distance G2). The The first ground electrode 61 and the second ground electrode 62 are formed so that the first electrode distance G1 is shorter than the second electrode distance G2.

噴射カバー７は、強流動状態である燃焼室１００から電極対（第一電極対５１・６１および第二電極対５２・６２）を隔離するためのものである。噴射カバー７は、有底の円筒状に形成され、その上部は、ハウジング２の下端部の外側面に外嵌されることで、点火プラグ１３に取り付けられる。噴射カバー７によって、燃焼室１００内に突出した（挿入された）点火プラグ１３の第一電極対５１・６１および第二電極対５２・６２は覆われ、当該両電極対５１・６１・５２・６２側に副室１０１が形成される。 The injection cover 7 is for isolating the electrode pair (the first electrode pair 51/61 and the second electrode pair 52/62) from the combustion chamber 100 in a strong fluid state. The injection cover 7 is formed in a cylindrical shape with a bottom, and an upper portion thereof is attached to the spark plug 13 by being externally fitted to an outer surface of a lower end portion of the housing 2. The first electrode pair 51, 61 and the second electrode pair 52, 62 of the spark plug 13 protruding (inserted) into the combustion chamber 100 are covered by the injection cover 7, and both the electrode pairs 51, 61, 52, A sub chamber 101 is formed on the 62 side.

噴射カバー７には、第一電極間距離（第一ギャップ）Ｇ１と第二電極間距離（第二ギャップ）Ｇ２のそれぞれの略中心を結ぶ仮想線Ｌ１の下方延長上であって、第一電極対５１・６１に近い側に、噴口７１が形成される。当該噴口７１は、前記仮想線Ｌ１を中心軸として噴射カバー７に略円筒状の開口部を形成したものである。混合気は、当該噴口７１を介して、燃焼室１００と副室１０１とを連通可能とされる。 The ejection cover 7 has a first electrode on the lower extension of a virtual line L1 that connects the approximate centers of the first inter-electrode distance (first gap) G1 and the second inter-electrode distance (second gap) G2. A nozzle hole 71 is formed on the side close to the pair 51/61. The nozzle 71 is formed by forming a substantially cylindrical opening in the spray cover 7 with the virtual line L1 as a central axis. The air-fuel mixture can communicate with the combustion chamber 100 and the sub chamber 101 through the nozzle 71.

第一実施形態における第一電極対５１・６１と第二電極対５２・６２の位置関係では、図４に示す噴口７１の角度および位置となっている。しかしながら、電極間の配置によっては、噴口が噴射カバーの底面に形成されることもある。 The positional relationship between the first electrode pair 51/61 and the second electrode pair 52/62 in the first embodiment is the angle and position of the nozzle 71 shown in FIG. However, the nozzle hole may be formed on the bottom surface of the spray cover depending on the arrangement between the electrodes.

次に、前記の構成での「副室１０１への混合気の流れ」および「放電に伴う混合気の点火」について、図１から図６を用いて説明する。ただし、図中の白抜き矢印は混合気の流れを示し、太矢印（塗りつぶし矢印）は火炎の流れを示し、点の集合は混合気が活性化した状態を示す。説明を容易とするため、図４は噴射カバー７を仮想として図示し、図５は噴射カバー７の側面の一部を切り欠いた状態で示している。 Next, “flow of air-fuel mixture to sub chamber 101” and “ignition of air-fuel mixture accompanying discharge” in the above configuration will be described with reference to FIGS. However, the white arrow in the figure indicates the flow of the air-fuel mixture, the thick arrow (filled arrow) indicates the flow of the flame, and the set of points indicates the state in which the air-fuel mixture is activated. For ease of explanation, FIG. 4 shows the injection cover 7 as a virtual, and FIG. 5 shows a state in which a part of the side surface of the injection cover 7 is cut away.

ピストン８４が上方へと移動するエンジンの圧縮工程において、燃焼室１００内の混合気は、ピストン８４の押し込み作用によって、噴射カバー７の噴口７１を介して、副室１０１内へと供給される。この副室１０１内に導入される混合気は、燃焼室１００が強流動状態であったとしても、噴射カバー７によって遮られ、前述した噴口７１の軸心方向の角度および位置によって、第一電極対５１・６１から第二電極対５２・６２へ流れる（図５の上部参照）。 In the compression process of the engine in which the piston 84 moves upward, the air-fuel mixture in the combustion chamber 100 is supplied into the sub chamber 101 through the injection hole 71 of the injection cover 7 by the pushing action of the piston 84. Even if the combustion chamber 100 is in a strong fluid state, the air-fuel mixture introduced into the sub chamber 101 is blocked by the injection cover 7 and depends on the angle and position in the axial direction of the nozzle 71 described above. It flows from the pair 51/61 to the second electrode pair 52/62 (see the upper part of FIG. 5).

図２に示す点火装置１において、配電部１２による電圧は、図３に示す第一ターミナル４１からレジスターシール４３を介して、第一中心電極５１に印加される。第一中心電極５１に電圧が印加されることによって、図５の上部に示すように、第一中心電極５１から第一接地電極６１の水平部１ｂへと放電がなされる。この第一電極対５１・６１間での放電によって、電気エネルギーが熱エネルギーに変化され、その熱によって混合気の活性化（イオン化、ラジカル化）が行われる（図５の中央参照）。 In the ignition device 1 shown in FIG. 2, the voltage by the power distribution unit 12 is applied to the first center electrode 51 from the first terminal 41 shown in FIG. 3 via the resistor seal 43. When a voltage is applied to the first center electrode 51, discharge is performed from the first center electrode 51 to the horizontal portion 1b of the first ground electrode 61 as shown in the upper part of FIG. The electric energy is changed into thermal energy by the discharge between the first electrode pair 51 and 61, and the mixture is activated (ionized, radicalized) by the heat (see the center in FIG. 5).

第一電極対５１・６１間での放電から所定の時間経過後に、図２に示す配電部１２による電圧が、図３に示す第二ターミナル４２からレジスターシール４４を介して、第二中心電極５２に印加される。第二中心電極５２に電圧が印加されることによって、図５の下部に示すように、第二中心電極５２から第二接地電極６２へと放電がなされる。 After a predetermined time has elapsed from the discharge between the first electrode pair 51 and 61, the voltage by the power distribution unit 12 shown in FIG. 2 is supplied from the second terminal 42 shown in FIG. To be applied. By applying a voltage to the second center electrode 52, a discharge is made from the second center electrode 52 to the second ground electrode 62 as shown in the lower part of FIG.

このとき、第二電極対５２・６２間には、第一電極対５１・６１間の活性化された混合気が、副室１０１内の混合気の流れによって誘導される。したがって、第二電極対５２・６２間において、活性化された混合気に放電がなされ、第一電極対５１・６１間よりも距離の長い第二電極対５２・６２間で火炎核の形成が可能となる。この第二電極対５２・６２での火炎核が、混合気の流れとともに、副室１０１内の混合気全体を点火させることとなる。 At this time, the activated air-fuel mixture between the first electrode pair 51 and 61 is induced between the second electrode pair 52 and 62 by the flow of the air-fuel mixture in the sub chamber 101. Therefore, the activated air-fuel mixture is discharged between the second electrode pair 52 and 62, and a flame nucleus is formed between the second electrode pair 52 and 62 having a longer distance than between the first electrode pair 51 and 61. It becomes possible. The flame nuclei in the second electrode pair 52 and 62 ignite the entire mixture in the sub chamber 101 together with the flow of the mixture.

その後、副室１０１内の火炎は、噴口７１を介して、トーチ状の火炎となって燃焼室１００へと噴出し、図６に示すように、燃焼室１００の混合気へと爆発的に伝播される。この燃焼行程においてその爆発力は、ピストン８４を下方へと移動させる膨張行程への原動力となる。 Thereafter, the flame in the sub chamber 101 becomes a torch-like flame through the nozzle 71 and is ejected to the combustion chamber 100 and propagates explosively to the mixture in the combustion chamber 100 as shown in FIG. Is done. In this combustion stroke, the explosive force becomes a driving force for the expansion stroke that moves the piston 84 downward.

なお、本実施形態において、点火プラグ１３に電極対を二箇所設けているが、電極間距離の小さいものから大きいものへと順に放電できれば、点火プラグに電極対を三箇所以上設置してもよい。 In this embodiment, two pairs of electrodes are provided on the spark plug 13, but three or more pairs of electrodes may be provided on the spark plug as long as the discharge can be performed in order from the smallest distance between the electrodes to the larger one. .

以上の如く、第一実施形態の点火装置１は、電極間距離Ｇ１・Ｇ２の異なる複数の電極対（第一電極対５１・６１、第二電極対５２・６２）を備え、シリンダ８３とシリンダヘッド８１とピストン８４とにより形成されるエンジンの燃焼室１００に前記電極対（第一電極対５１・６１、第二電極対５２・６２）を挿入し、電極間距離の小さな電極対（第一電極対５１・６１）から電極間距離の大きな電極対（第二電極対５２・６２）へと順に点火エネルギー（電気）を供給する点火装置１であって、前記点火装置１は、前記複数の電極対（第一電極対５１・６１、第二電極対５２・６２）を収容する副室１０１を形成するとともに、前記複数の電極間を結ぶ線（仮想線Ｌ１）の延長上に前記燃焼室１００と前記副室１０１とを連通可能とする噴口７１が形成される噴射カバー７を備えるものである。 As described above, the ignition device 1 of the first embodiment includes a plurality of electrode pairs (first electrode pairs 51 and 61, second electrode pairs 52 and 62) having different electrode distances G1 and G2, and includes a cylinder 83 and a cylinder 83. The electrode pair (first electrode pair 51/61, second electrode pair 52/62) is inserted into the combustion chamber 100 of the engine formed by the head 81 and the piston 84, and an electrode pair (first electrode pair having a small distance between the electrodes). An ignition device 1 that sequentially supplies ignition energy (electricity) from an electrode pair 51/61) to an electrode pair (second electrode pair 52/62) having a large inter-electrode distance, wherein the ignition device 1 The combustion chamber is formed on an extension of a line (virtual line L1) connecting the plurality of electrodes while forming a sub chamber 101 for accommodating electrode pairs (first electrode pair 51, 61, second electrode pair 52, 62). 100 and the sub chamber 101 can communicate with each other. Those comprising an injection cover 7 mouth 71 is formed.

このように構成することにより、圧縮工程の際に生じる噴口７１から副室１０１内に流入する混合気の流れを用いることで、電極間距離の短い電極対（第一電極対５１・６１）で活性化された混合気が、電極間距離の長い電極対（第二電極対５２・６２）へと安定的に供給することができ、副室１０１内の混合気の点火性が向上する。 With this configuration, by using the flow of the air-fuel mixture flowing into the sub chamber 101 from the nozzle 71 generated during the compression process, the electrode pair (first electrode pair 51, 61) having a short inter-electrode distance is used. The activated air-fuel mixture can be stably supplied to the electrode pair (second electrode pair 52, 62) having a long inter-electrode distance, and the ignitability of the air-fuel mixture in the sub chamber 101 is improved.

次に、第一実施形態の電極（中心電極部５と接地電極部６）の配置位置が異なる第二実施形態の点火装置２０１の点火プラグ２１３について電極（中心電極２５１・２５２、接地電極２５３・２５４）周辺を中心に図２および図７から図１０を用いて説明する。ただし、第一実施形態と同じ構造および形状であるものは、同じ符号を付す。 Next, regarding the spark plug 213 of the ignition device 201 of the second embodiment, in which the arrangement positions of the electrodes of the first embodiment (the center electrode portion 5 and the ground electrode portion 6) are different, the electrodes (center electrodes 251, 252 and ground electrodes 253,. 254) Description will be made with reference to FIG. 2 and FIGS. However, components having the same structure and shape as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

図７に示すように、点火プラグ２１３は、その先端に設けられる後述する複数の電極対（第一電極対２５１・２６１および第二電極対２５２・２６２）を燃焼室１００内に突出するように挿入してエンジンに配置される。 As shown in FIG. 7, the spark plug 213 projects a plurality of electrode pairs (first electrode pair 251 and 261 and second electrode pair 252 and 262), which will be described later, provided at the tip thereof into the combustion chamber 100. Inserted and placed on the engine.

第二実施例の中心電極部は、第一中心電極２５１および当該第一中心電極２５１よりも上下方向の長さが短い第二中心電極２５２によって構成される。 The center electrode portion of the second embodiment is configured by a first center electrode 251 and a second center electrode 252 having a shorter vertical length than the first center electrode 251.

第二実施形態の中心電極の位置は、図８の（ｂ）に示すように底面視において円形の碍子２０３の略同一半径上にあって、第一中心電極２５１および第二中心電極２５２と碍子２０３の中心点Ｃ１とがなす角度は本実施形態では略９０度となるように配置される。なお、この角度は限定するものではなく、略１５度以上１８０度未満の間の角度で可能である。したがって、レジスターシールおよびターミナル２４１・２４２（図２参照）は、碍子２０３の底面視における半円側に第一中心電極２５１および第二中心電極２５２が所定間隔を空けて配置される。 The position of the center electrode of the second embodiment is on substantially the same radius of the circular insulator 203 in the bottom view as shown in FIG. 8B, and the first center electrode 251, the second center electrode 252, and the insulator In this embodiment, the angle formed by the center point C1 of 203 is approximately 90 degrees. This angle is not limited and can be an angle between about 15 degrees and less than 180 degrees. Therefore, in the register seal and the terminals 241 and 242 (see FIG. 2), the first center electrode 251 and the second center electrode 252 are arranged at a predetermined interval on the semicircular side in the bottom view of the insulator 203.

第一中心電極２５１および第二中心電極２５２は、図８に示すように、碍子２０３の挿入孔２３３・２３４にそれぞれ内挿され、それらの上端は、レジスターシールの下端と接触するようにそれぞれ配置される。第一中心電極２５１の下端部は、碍子２０３の円柱部２３１の下端から突出するように配置される。また、第二中心電極２５２の下端部は、円柱部２３２の下端から突出するように配置される。 As shown in FIG. 8, the first center electrode 251 and the second center electrode 252 are respectively inserted in the insertion holes 233 and 234 of the insulator 203, and their upper ends are arranged so as to be in contact with the lower ends of the register seals. Is done. The lower end portion of the first center electrode 251 is disposed so as to protrude from the lower end of the cylindrical portion 231 of the insulator 203. Further, the lower end portion of the second center electrode 252 is disposed so as to protrude from the lower end of the cylindrical portion 232.

接地電極部は、第一接地電極２６１および第二接地電極２６２によって構成される。第一接地電極２６１および第二接地電極２６２は、第一中心電極２５１および第二中心電極２５２とともに第一電極対２５１・２６１および第二電極対２５２・２６２をなす。 The ground electrode portion is composed of a first ground electrode 261 and a second ground electrode 262. The first ground electrode 261 and the second ground electrode 262 form a first electrode pair 251 and 261 and a second electrode pair 252 and 262 together with the first center electrode 251 and the second center electrode 252.

第一接地電極２６１および第二接地電極２６２は、略板状の部材を適宜曲折することによって形成される。第一接地電極２６１および第二接地電極２６２は、ハウジング２の下端面の一部から下方に延設される垂直部６１ａ・６２ａと、当該垂直部６１ａ・６２ａの下端から水平に伸びる水平部６１ｂ・６２ｂとを有し、側面視においてその全体が略Ｌ字状に形成される。また、第一接地電極２６１の垂直部６１ａは、第二接地電極２６２の垂直部６２ａと略対向するように配置され、さらに、第一接地電極２６１および第二接地電極２６２の上端は、ハウジング２の下端周面へと溶接等によって固設される（図８の（ｂ）参照）。 The first ground electrode 261 and the second ground electrode 262 are formed by appropriately bending a substantially plate-shaped member. The first ground electrode 261 and the second ground electrode 262 include a vertical portion 61a / 62a extending downward from a part of the lower end surface of the housing 2 and a horizontal portion 61b extending horizontally from the lower end of the vertical portion 61a / 62a. -62b, and the whole is formed in a substantially L shape in a side view. Further, the vertical portion 61a of the first ground electrode 261 is disposed so as to be substantially opposed to the vertical portion 62a of the second ground electrode 262. Further, the upper ends of the first ground electrode 261 and the second ground electrode 262 are arranged on the housing 2. Is fixed to the peripheral surface of the lower end by welding or the like (see FIG. 8B).

第一接地電極２６１の水平部６１ｂの上面は、所定の電極間距離（以下、第一電極間距離Ｇ２１とする）を空けて、第一中心電極２５１の下端面と対向するように配置される。また、第二接地電極２６２の水平部６２ｂの上面は、所定の電極間距離（以下、第二電極間距離Ｇ２２とする）を空けて第二中心電極２５２の下端面と対向するように配置される。第一電極間距離Ｇ２１は、第二電極間距離Ｇ２２よりも短くなるように第一接地電極２６１および第二接地電極２６２は形成される。 The upper surface of the horizontal portion 61b of the first ground electrode 261 is disposed so as to face the lower end surface of the first center electrode 251 with a predetermined inter-electrode distance (hereinafter referred to as a first inter-electrode distance G21). . The upper surface of the horizontal portion 62b of the second ground electrode 262 is disposed so as to face the lower end surface of the second center electrode 252 with a predetermined inter-electrode distance (hereinafter referred to as second inter-electrode distance G22). The The first ground electrode 261 and the second ground electrode 262 are formed so that the first electrode distance G21 is shorter than the second electrode distance G22.

図７および図９に示すように、噴射カバー２０７は、有底の円筒状に形成され、その上部は、ハウジング２の下端部の外側面に外嵌されることで、点火プラグ２１３に取り付けられる。噴射カバー２０７によって、燃焼室１００内に突出した（挿入された）点火プラグ２１３の第一電極対２５１・２６１および第二電極対２５２・２６２は覆われ、当該両電極対２５１・２６１・２５２・２６２側に副室２１１が形成される。 As shown in FIGS. 7 and 9, the injection cover 207 is formed in a bottomed cylindrical shape, and the upper part thereof is fitted to the spark plug 213 by being externally fitted to the outer surface of the lower end portion of the housing 2. . The first electrode pair 251 and 261 and the second electrode pair 252 and 262 of the spark plug 213 protruding (inserted) into the combustion chamber 100 are covered by the injection cover 207, and both electrode pairs 251, 261, 252, and so on are covered. A sub chamber 211 is formed on the 262 side.

噴射カバー２０７には、第一電極間距離Ｇ２１と第二電極間距離Ｇ２２のそれぞれの略中心を結ぶ仮想線Ｌ２と略平行な軸心Ａ１を有し、第一電極対２５１・２６１に近い側に、噴口２７１が形成される。当該噴口２７１は、前記仮想線Ｌ２を中心軸として噴射カバー２０７に略円筒状の開口部を形成したものである。 The ejection cover 207 has an axis A1 that is substantially parallel to a virtual line L2 that connects the approximate centers of the first electrode distance G21 and the second electrode distance G22, and is closer to the first electrode pair 251 and 261. In addition, the nozzle hole 271 is formed. The nozzle hole 271 is formed by forming a substantially cylindrical opening in the spray cover 207 with the virtual line L2 as a central axis.

図８の（ｂ）に示すように、当該軸心Ａ１を噴射カバー２０７の中心点Ｃ１を中心に９０度、１８０度および２７０度回転した位置にそれぞれ噴口２７２・２７３・２７４が形成される。また、図８の（ａ）に示すように、噴口２７２・２７４は開口位置を他の噴口２７１・２７３よりも下方に軸心を平行にずらして（移動して）開口される。したがって、混合気は、噴口２７１・２７２・２７３・２７４を介して、燃焼室１００と副室２１１とを連通可能とされる。 As shown in FIG. 8B, the nozzle holes 272, 273, and 274 are formed at positions where the axis A1 is rotated by 90 degrees, 180 degrees, and 270 degrees around the center point C1 of the spray cover 207, respectively. Moreover, as shown to (a) of FIG. 8, the nozzle holes 272 and 274 are opened by shifting (moving) the axis positions parallel to the lower positions of the other nozzle holes 271 and 273. Therefore, the air-fuel mixture can communicate with the combustion chamber 100 and the sub chamber 211 via the nozzle holes 271, 272, 273, and 274.

第二実施形態における第一電極対２５１・２６１と第二電極対２５２・２６２の位置関係では、図８に示す噴口２７１・２７２・２７３・２７４の軸心Ａ１・Ａ２・Ａ３・Ａ４の角度および位置となっている。しかしながら、電極間の位置関係によっては、噴口が噴射カバーの底面に形成されることもある。 In the positional relationship between the first electrode pair 251 and 261 and the second electrode pair 252 and 262 in the second embodiment, the angles of the axial centers A1, A2, A3, and A4 of the nozzle holes 271, 272, 273, and 274 shown in FIG. Is in position. However, the nozzle hole may be formed on the bottom surface of the spray cover depending on the positional relationship between the electrodes.

次に、前記の構成での「副室２１１への混合気の流れ」および「放電に伴う混合気の点火」について、図６から図１０を用いて説明する。ただし、図中の白抜き矢印は混合気の流れを示し、点の集合は混合気が活性化した状態を示し、太い矢印は火炎の流れを示す。説明を容易とするため、図８および図９は噴射カバー２０７を仮想として図示し、図１０は噴射カバー７の側面の一部を切り欠いた状態で示している。 Next, “flow of air-fuel mixture to sub chamber 211” and “ignition of air-fuel mixture accompanying discharge” in the above configuration will be described with reference to FIGS. However, the white arrow in the figure indicates the flow of the air-fuel mixture, the set of points indicates the activated state of the air-fuel mixture, and the thick arrow indicates the flow of flame. For ease of explanation, FIGS. 8 and 9 illustrate the ejection cover 207 as a virtual, and FIG. 10 illustrates a state in which a part of the side surface of the ejection cover 7 is cut away.

図７および図８に示すピストン８４が上方へと移動するエンジンの圧縮工程において、燃焼室１００内の混合気は、ピストン８４の押し込み作用によって、噴射カバー２０７の噴口２７１・２７２・２７３・２７４を介して、副室２１１内へと供給（導入）される。混合気は各噴口２７１・２７２・２７３・２７４を介してのみ副室２１１内へと供給されるため、燃焼室１００が強流動状態であったとしても、副室２１１内での影響は少ない。 In the compression process of the engine in which the piston 84 moves upward as shown in FIGS. 7 and 8, the air-fuel mixture in the combustion chamber 100 causes the injection holes 271, 272, 273, and 274 of the injection cover 207 to move through the pushing action of the piston 84. Then, it is supplied (introduced) into the sub chamber 211. Since the air-fuel mixture is supplied into the sub chamber 211 only through the nozzles 271, 272, 273, and 274, even if the combustion chamber 100 is in a strong fluid state, there is little influence in the sub chamber 211.

詳細には、副室２１１内での噴口２７１からの上向きの気流は、噴口２７２からの上向きの気流によってさらに上方へと押される。続いて、その上向きの気流は、噴口２７３付近の点火プラグ２１３の下端に当接することで、下方に向きが変えられるとともに噴口２７３からの下方の気流が加えられる。そして、その気流は、噴口２７４の近傍付近において噴射カバー２０７の内壁へと当接するとともに、当該噴口２７４からさらに上向きの気流が加えられる。したがって、図９に示すような副室２１１内を循環する混合気の流れ（気流）が形成される。その流れの一部が第一電極対２５１・２６１から第二電極対２５２・２６２への流れとなる。 Specifically, the upward airflow from the nozzle 271 in the sub chamber 211 is pushed further upward by the upward airflow from the nozzle 272. Subsequently, the upward airflow is brought into contact with the lower end of the spark plug 213 in the vicinity of the nozzle hole 273, whereby the direction is changed downward, and the downward airflow from the nozzle hole 273 is added. Then, the airflow abuts against the inner wall of the ejection cover 207 in the vicinity of the nozzle hole 274 and a further upward airflow is applied from the nozzle hole 274. Therefore, an air-fuel mixture flow (air flow) circulating in the sub chamber 211 as shown in FIG. 9 is formed. A part of the flow becomes a flow from the first electrode pair 251 and 261 to the second electrode pair 252 and 262.

点火装置２０１において、配電部１２による電圧は、第一ターミナル２４１からレジスターシール２４３を介して、第一中心電極２５１に印加される（図２参照）。第一中心電極２５１に電圧が印加されることによって、図１０の上部に示すように、第一中心電極２５１から第一接地電極２６１の水平部６１ｂへと放電がなされる。この第一電極対２５１・２６１間での放電によって、電気エネルギーが熱エネルギーに変化され、その熱によって混合気の活性化（イオン化、ラジカル化）が行われる（図１０の中央参照）。 In the ignition device 201, the voltage from the power distribution unit 12 is applied from the first terminal 241 to the first center electrode 251 through the resistor seal 243 (see FIG. 2). When a voltage is applied to the first center electrode 251, discharge is performed from the first center electrode 251 to the horizontal portion 61 b of the first ground electrode 261 as shown in the upper part of FIG. 10. By the electric discharge between the first electrode pair 251 and 261, the electric energy is changed into thermal energy, and the mixture is activated (ionized, radicalized) by the heat (see the center in FIG. 10).

第一電極対２５１・２６１間での放電から所定の時間経過後に、配電部１２による電圧が、第二ターミナル２４２からレジスターシールを介して、第二中心電極２５２に印加される（図２参照）。第二中心電極５２に電圧が印加されることによって、図１０の下部に示すように、第二中心電極２５２から第二接地電極２６２へと放電がなされる。 After a predetermined time has elapsed since the discharge between the first electrode pair 251 and 261, a voltage by the power distribution unit 12 is applied from the second terminal 242 to the second center electrode 252 via a resistor seal (see FIG. 2). . When a voltage is applied to the second center electrode 52, discharge is performed from the second center electrode 252 to the second ground electrode 262, as shown in the lower part of FIG.

このとき、第二電極対２５２・２６２間には、第一電極対２５１・２６１間の活性化された混合気が、副室２１１内の混合気の流れによって誘導される。したがって、第二電極対２５２・２６２間において、活性化された混合気に放電がなされ、第一電極対２５１・２６１間よりも距離の長い第二電極対２５２・２６２間で火炎核の形成が可能となる。この第二電極対２５２・２６２での火炎核が、混合気の流れとともに、副室２１１内の混合気全体を点火させることとなる。 At this time, the activated air-fuel mixture between the first electrode pair 251 and 261 is induced between the second electrode pair 252 and 262 by the flow of the air-fuel mixture in the sub chamber 211. Therefore, the activated air-fuel mixture is discharged between the second electrode pair 252 and 262, and a flame nucleus is formed between the second electrode pair 252 and 262 which is longer than the distance between the first electrode pair 251 and 261. It becomes possible. The flame nuclei in the second electrode pair 252 and 262 ignite the entire mixture in the sub chamber 211 together with the flow of the mixture.

その後、副室２１１内の火炎は、噴口２７１・２７２・２７３・２７４を介して、四方に分散したトーチ状の火炎となって燃焼室１００へと噴出し、燃焼室１００の混合気へと爆発的に伝播される。この燃焼行程においてその爆発力は、ピストン８４を下方へと移動させる膨張行程への原動力となる。 After that, the flame in the sub chamber 211 becomes a torch-like flame dispersed in four directions through the nozzles 271, 272, 273, and 274, and is ejected to the combustion chamber 100 to explode into the mixture in the combustion chamber 100. Propagating. In this combustion stroke, the explosive force becomes a driving force for the expansion stroke that moves the piston 84 downward.

なお、本実施形態において、点火プラグ１３に電極対を二箇所設けているが、電極間距離の小さいものから大きいものへと順に放電できれば、点火プラグに電極対を三箇所以上設置してもよい。加えて、噴口は、その配置位置が三箇所以上であってもよい。 In this embodiment, two pairs of electrodes are provided on the spark plug 13, but three or more pairs of electrodes may be provided on the spark plug as long as the discharge can be performed in order from the smallest distance between the electrodes to the larger one. . In addition, the nozzle holes may be arranged at three or more locations.

以上の如く、第二実施形態の点火装置２０１は、電極間距離Ｇ２１・Ｇ２２の異なる複数の電極対（第一電極対５１・６１、第二電極対５２・６２）を備え、シリンダ８３とシリンダヘッド８１とピストン８４とにより形成されるエンジンの燃焼室１００に前記電極対（第一電極対５１・６１、第二電極対５２・６２）を挿入し、電極間距離の小さな電極対（第一電極対５１・６１）から電極間距離の大きな電極対（第二電極対５２・６２）へと順に点火エネルギーを供給する点火装置２０１であって、前記点火装置２０１は、前記複数の電極対（第一電極対２５１・２６１、第二電極対２５２・２６２）を収容する副室２１１を形成するとともに、前記燃焼室１００と前記副室２１１とを連通可能とする噴口２７１・２７２・２７３・２７４が形成される噴射カバー２０７を備え、前記噴射カバー２０７は、前記複数の電極（第一電極対２５１・２６１、第二電極対２５２・２６２）間を結ぶ線（仮想線Ｌ２）と平行な軸心を噴口２７１と、当該軸心Ａ１を噴射カバー２０７の中心点を中心に所定角度回転した位置に少なくとも一つの噴口２７２・２７３・２７４とが形成されるものである。 As described above, the ignition device 201 according to the second embodiment includes a plurality of electrode pairs (first electrode pairs 51 and 61, second electrode pairs 52 and 62) having different inter-electrode distances G21 and G22. The electrode pair (first electrode pair 51/61, second electrode pair 52/62) is inserted into the combustion chamber 100 of the engine formed by the head 81 and the piston 84, and an electrode pair (first electrode pair having a small distance between the electrodes). The ignition device 201 sequentially supplies ignition energy from the electrode pair 51/61) to the electrode pair (second electrode pair 52/62) having a large inter-electrode distance, and the ignition device 201 includes the plurality of electrode pairs ( The sub-chamber 211 that accommodates the first electrode pair 251 and 261 and the second electrode pair 252 and 262) is formed, and the nozzles 271, 272, 273, and 27 that allow the combustion chamber 100 and the sub-chamber 211 to communicate with each other. The spray cover 207 is formed with an axis parallel to a line (virtual line L2) connecting the plurality of electrodes (first electrode pair 251, 261, second electrode pair 252, 262). At the center, the nozzle hole 271 and at least one nozzle hole 272, 273, 274 are formed at a position obtained by rotating the axis A 1 by a predetermined angle around the center point of the spray cover 207.

このように構成することにより、複数の噴口２７１・２７２・２７３・２７４の流れが作用しあって電極（第一電極対２５１・２６１、第二電極対２５２・２６２）間を混合気が流れ、電極間距離の短い電極対（第一電極対２５１・２６１）でイオン化された混合気が、電極間距離の長い電極対（第二電極対２５２・２６２）へと安定的に供給され、副室２１１内の混合気の点火性が向上する。また、副室２１１で点火された混合気が、複数の噴口２７１・２７２・２７３・２７４を介して、燃焼室１００内へと噴出するため、燃焼室１００全体へ火炎が効率的に伝播される。 By comprising in this way, the flow of the several nozzle holes 271,272,273,274 acts, and the air-fuel mixture flows between the electrodes (first electrode pair 251,261, second electrode pair 252,262), The gas mixture ionized by the electrode pair having the short distance between the electrodes (first electrode pair 251 and 261) is stably supplied to the electrode pair having the long distance between the electrodes (second electrode pair 252 and 262). The ignitability of the air-fuel mixture in 211 is improved. Further, since the air-fuel mixture ignited in the sub chamber 211 is ejected into the combustion chamber 100 through the plurality of nozzles 271, 272, 273, and 274, the flame is efficiently propagated to the entire combustion chamber 100. .

１点火装置
７噴射カバー
５１第一中心電極（第一電極対の一部）
５２第二中心電極（第二電極対の一部）
６１第一接地電極（第一電極対の一部）
６２第二接地電極（第二電極対の一部）
７１噴口
８１シリンダヘッド
８３シリンダ
８４ピストン
１００燃焼室
１０１副室
２０１点火装置
２０７噴射カバー
２１１副室
２５１第一中心電極（第一電極対の一部）
２５２第二中心電極（第二電極対の一部）
２６１第一接地電極（第一電極対の一部）
２６２第二接地電極（第二電極対の一部）
２７１噴口
２７２噴口
２７３噴口
２７４噴口
Ａ１軸心
Ａ２軸心
Ａ３軸心
Ａ４軸心
Ｇ１第一電極間距離
Ｇ２第二電極間距離
Ｇ２１第一電極間距離
Ｇ２２第二電極間距離
Ｌ１線（仮想線）
Ｌ２線（仮想線） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ignition device 7 Injection cover 51 1st center electrode (part of 1st electrode pair)
52 Second center electrode (part of second electrode pair)
61 First ground electrode (part of first electrode pair)
62 Second ground electrode (part of second electrode pair)
71 Injection Port 81 Cylinder Head 83 Cylinder 84 Piston 100 Combustion Chamber 101 Subchamber 201 Ignition Device 207 Injection Cover 211 Subchamber 251 First Center Electrode (Part of First Electrode Pair)
252 Second center electrode (part of second electrode pair)
261 First ground electrode (part of first electrode pair)
262 Second ground electrode (part of second electrode pair)
271 nozzle 272 nozzle 273 nozzle 274 nozzle A1 axis A2 axis A3 axis A4 axis G1 first electrode distance G2 second electrode distance G21 first electrode distance G22 second electrode distance L1 line (imaginary line)
L2 line (virtual line)

Claims

The first center electrode (51) and the first ground electrode (61) constitute a first electrode pair (51, 61) having a small distance (G1) between the first electrodes ,
The second center electrode (52) and the second ground electrode (62) constitute a second electrode pair (52, 62) having a large second electrode distance (G2) ,
The second center electrode (52) has a shorter vertical length than the first center electrode (51),
The first electrode pair (51 · 61) and the second electrode pair (52 · 62) are inserted into the combustion chamber (100) of the engine formed by the cylinder, the cylinder head, and the piston,
Ignition for sequentially supplying ignition energy from the first electrode pair (51, 61) having a small first electrode distance (G1) to the second electrode pair (52, 62) having a large second electrode distance (G2). A device (1) comprising:
The ignition device (1) separates and accommodates the first electrode pair (51/61) and the second electrode pair (52/62) by an injection cover (7) to form a sub chamber (101). ,
Assuming an imaginary line (L1) connecting the approximate centers of the first inter-electrode distance (G1) and the second inter-electrode distance (G2),
The combustion chamber (100) and the sub chamber (101) can be communicated with the injection cover (7) on the side near the first electrode pair (51, 61) on the lower extension of the imaginary line (L1). An ignition device for an engine characterized in that a nozzle hole (71) is formed.

The first center electrode (251) and the first ground electrode (261) constitute a first electrode pair (251, 261) having a small first electrode distance (G21) ,
The second center electrode (252) and the second ground electrode (262) constitute a second electrode pair (252 and 262) having a large second interelectrode distance (2G2) ,
The second center electrode (252) has a shorter vertical length than the first center electrode (251),
The first electrode pair (251 · 261) and the second electrode pair (252 · 262) are inserted into the combustion chamber (100) of the engine formed by the cylinder, the cylinder head, and the piston,
Ignition for sequentially supplying ignition energy from the first electrode pair (251, 261) having a small first electrode distance (G21) to the second electrode pair (252, 262) having a large second electrode distance (G22). A device (201) comprising:
The ignition device (201) separates and accommodates the first electrode pair (251, 261) and the second electrode pair (252, 262) by a spray cover (207) to form a sub chamber (211),
A plurality of injection holes (271, 272,...) That allow communication between the combustion chamber (100) and the sub chamber (211) are formed in the injection cover (207).
The nozzle is assumed to be a virtual line (L2) connecting the approximate centers of the first electrode distance (G21) and the second electrode distance (G22),
A nozzle hole (271) is formed on the side having the axis (A1) substantially parallel to the virtual line (L2) and close to the first electrode pair (251, 261),
The other nozzle holes are characterized in that at least one other nozzle hole (272...) Is formed at a position obtained by rotating the axis (A1) by a predetermined angle around the center point (C1) of the spray cover (207). Engine ignition device.