JP6114780B2 - 点火プラグおよび点火装置 - Google Patents
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Description
A1.点火装置の構成
図1は、点火装置20の構成を示す説明図である。点火装置20は、内燃機関90の燃焼室92における混合気に点火する装置である。点火装置20は、点火プラグ10と、電圧印加部22とを備える。
図2は、点火プラグ10の構成を示す説明図である。図2には、点火プラグ10の軸線ALを境界として、紙面右側に点火プラグ10の外観形状が図示され、紙面左側に点火プラグ10の断面形状が図示されている。本実施形態の説明では、点火プラグ10における図2の紙面下側を「先端側」といい、図2の紙面上側を「後端側」という。
図4は、点火プラグの耐熱性および耐汚損性を評価した結果を示す表である。図4の評価試験では、試験者は、相互に仕様が異なる複数の点火プラグである試料S1〜S12を用意した。試料S1〜S12は、各部の寸法が異なる点を除き、点火プラグ10と同様である。図4に各試料の仕様として示す項目は、点火プラグ10として説明した同じ符号の項目に対応する。各試料の「金具呼び径」は、主体金具の雄ねじ部に形成されている雄ねじの呼び径である。
<耐熱性の評価基準>
優(◎):進角+4°までプレイグニッション発生なし。
良(○):進角+2°までプレイグニッション発生なし。
不可(×):進角+2°までにプレイグニッション発生あり。
運転1:3回の空吹かしを行った後、3速ギア・速度35km/時で車両を40秒間走行した後、90秒間のアイドリングを挟み、再度、3速ギア・速度35km/時で車両を40秒間走行。その後、エンジンを停止して冷却。
運転2:運転1に次いで、3回の空吹かしを行った後、1速ギア・速度15km/時で車両を20秒間走行することを、30秒間のアイドリングを挟みつつ合計3回実施。その後、エンジンを停止して冷却。
<耐汚損性の評価基準>
良(○):エンジンの失火が発生することなく10サイクルの運転を達成。
不可(×):10サイクルの運転を達成する前にエンジンの失火が発生。
<耐振動性の評価基準>
優(◎):絶縁体に割れが発生することなく15万サイクルに到達。
良(○):10万サイクル以上15万サイクル未満で絶縁体に割れが発生。
不可(×):10万サイクル未満で絶縁体に割れが発生。
以上説明した第1実施形態によれば、体積V1が45mm3以上であり、かつ、0.18≦V2/V1≦0.37を満たす。0.18≦V2/V1を満たすことによって絶縁体200の先端からの熱引きを十分に確保できるため、絶縁体200の熱による過早着火の発生を防止できる。また、V2/V1≦0.37を満たすことによって、カーボンの堆積を防止できる程度に絶縁体200の温度を維持できるため、絶縁体200へのカーボンの堆積による非平衡プラズマの生成量の低下を防止できる。これらの結果、過早着火を防止しつつ着火性を向上させることができる。
図6は、第2実施形態における点火プラグ10Bの詳細構成を示す説明図である。図6には、点火プラグ10Bの先端側における詳細構成が図示されている。第2実施形態の点火プラグ10Bは、中心電極100に代えて中心電極100Bを備える点、ならびに、絶縁体200に代えて絶縁体200Bを備える点を除き、第1実施形態の点火プラグ10と同様である。
図7は、第3実施形態における点火プラグ10Cの詳細構成を示す説明図である。図7には、点火プラグ10Cの先端側における詳細構成が図示されている。第3実施形態の点火プラグ10Cは、絶縁体200に代えて絶縁体200Cを備える点を除き、第1実施形態の点火プラグ10と同様である。
本発明は、上述した実施形態、実施例および変形例に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現できる。例えば、実施形態、実施例および変形例における技術的特徴のうち、発明の概要の欄に記載した各形態における技術的特徴に対応するものは、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えおよび組み合わせを行うことが可能である。また、本明細書中に必須なものとして説明されていない技術的特徴については、適宜、削除することが可能である。
20…点火装置
22…電圧印加部
90…内燃機関
92…燃焼室
100,100B…中心電極
110B…大径部
160…シール材
180…端子
200,200B,200C…絶縁体
210…元部
210B,210C…突出部
220…先部
290,290B…軸孔
300,300B…主体金具
310…先端部
320…雄ねじ部
330…胴部
340…工具係合部
390…先端孔
410…パッキン
420…リング
430…滑石粉末
440…リング
500…ガスケット
600…インコネル
Claims (6)
- 先端側から後端側へと軸線方向に延びた中心電極と、
有底筒状を成し、前記中心電極の先端を内包する絶縁体と、
前記軸線方向に延びた筒状を成し、前記先端側に前記絶縁体が突出する状態で前記絶縁体を保持する主体金具と
を備える点火プラグであって、
前記絶縁体の部位のうち前記主体金具から前記先端側に突出する部位の体積V1は、45mm3以上であり、
前記軸線方向において前記絶縁体が前記主体金具から前記先端側に突出する長さHを基準とするとき、前記絶縁体の部位のうち前記軸線方向において前記絶縁体の先端から長さH/2までの部位の体積V2は、0.18≦V2/V1≦0.37を満たすことを特徴とする点火プラグ。 - 前記主体金具の先端孔の内径Xと、前記絶縁体の部位のうち前記先端孔に対向する部位の外径Yとは、0mm<X−Y≦1.0mmを満たす、請求項1に記載の点火プラグ。
- 請求項1または請求項2に記載の点火プラグであって、
前記長さHは、9.7mm以下であり、
前記絶縁体は、
前記主体金具から突出し、第1の外径を有する第1の外径部と、
前記第1の外径より小さな第2の外径Dを有し、前記絶縁体における前記第1の外径部より前記先端側を構成する第2の外径部と、を含み、
前記軸線方向における前記第2の外径部の長さLは、D/L≦0.75を満たす、点火プラグ。 - 前記中心電極は、前記軸線方向において前記絶縁体の前記先端から長さH/2までの範囲に、自身の前記後端側より外径が大きい部位を有する、請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の点火プラグ。
- 前記絶縁体は、前記軸線方向において前記絶縁体の前記先端から長さH/2までの範囲に、前記先端側に向かうに従って外径が小さくなる部位を有する、請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の点火プラグ。
- 請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の点火プラグと、
交流電圧または複数回のパルス電圧を前記中心電極に印加することによって、前記絶縁体の表面に非平衡プラズマを発生させる電圧印加部と
を備える点火装置。
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