JP7001634B2 - スパークプラグ - Google Patents
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Description
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、副室を形成するカバー部を備えるスパークプラグにおいて、プレイグニッション及び失火の発生を抑制することを目的とする。本発明は、以下の形態として実現することが可能である。
前記中心電極の先端部に対向する対向部を有し、前記対向部と前記中心電極の前記先端部との間に放電ギャップを形成する接地電極と、
前記中心電極の前記先端部が自身の先端よりも露出した状態で前記中心電極を内部に収容する筒状の絶縁体と、
前記絶縁体を内部に収容する主体金具と、
前記中心電極の前記先端部と、前記接地電極の前記対向部と、を先端側から覆って、副室を形成するとともに、貫通孔たる噴孔が形成されたカバー部と、
を備えたスパークプラグであって、
前記噴孔の内周面の合計面積A(mm2)と、前記カバー部を構成する材料の熱伝導率B(W/mK)とは、式(1)を満たすスパークプラグ。
10<A×B<4000 …式(1)
20<A×B<2400 …式(2)
以下、スパークプラグ100の第1実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明では、図1の下方側をスパークプラグ100の先端側(前方側)と呼び、図1の上方側を後端側とする。
図1は、第1実施形態におけるスパークプラグ100の概略構成を示す断面図である。図1では、スパークプラグ100の中心軸線CX(スパークプラグの軸線)が一点鎖線で図示されている。
10<A×B<4000 …(1)
0.7≦A≦18.5 …(3)
13≦B≦372 …(4)
このスパークプラグ100において、4個の噴孔61の内周面の合計面積A(mm2)は、値が大きくなるとプレチャンバー空間63内の熱がカバー部50から主体金具40側に引かれ易くなる。また、カバー部50を構成する材料の熱伝導率B(W/mK)は、値が大きくなるとプレチャンバー空間63内の熱がカバー部50から主体金具40側に引かれ易くなる。そのため、A×Bを4000より小さい値とすることで、カバー部50から主体金具40側に熱が引かれ過ぎることがなく、カバー部50の温度が低下して失火することを防ぐことができる。一方で、A×Bを10より大きい値とすることで、カバー部50から主体金具40側に熱が引かれ易くなり、プレイグニッションの発生を防ぐことができる。
20<A×B<2400 …(2)
このスパークプラグ100は、4個の噴孔61の内周面の合計面積A(mm2)と、カバー部を構成する材料の熱伝導率B(W/mK)と、の積A×Bを20より大きい値とすることで、カバー部50から主体金具40側により一層熱が引かれ易くなり、プレイグニッションの発生をより一層防ぐことができる。
次に、第2実施形態に係るスパークプラグ200について、図3を参照しつつ説明する。第2実施形態のスパークプラグ200では、カバー部250の構成が第1実施形態に係るスパークプラグ100と異なる。その他の構成については、第1実施形態に係るスパークプラグ100と略同一であり、略同じ構成部位には同符号を付けて、構造、作用、及び効果の説明は省略する。
(1)実験方法
(1.1)実験例1(実施例)
図1、2に示されるスパークプラグ100のサンプルを用いた。詳細な条件は、下記の表1に記載した。このスパークプラグ100は、第1実施形態の要件を満たしている。表1において、実験例を「No.」を用いて示す。表1のNo.2~28は実施例である。
(1.2)実験例2(比較例)
図1、2に示されるスパークプラグ100とは異なる構成(噴孔の内周面の合計面積A(mm2)又はカバー部を構成する材料の熱伝導率B(W/mK)が異なる)のスパークプラグのサンプルを用いた。詳細な条件は、下記の表1に記載した。このスパークプラグは、第1実施形態の要件を満たしていない。表1において「1*」のように、「*」が付されている場合には、比較例であることを示している。すなわち、表1のNo.1,29,30は比較例である。
(2.1)噴孔の内周面の合計面積A(mm2)の測定
X線CTスキャナーを用いて、管電圧120kV、管電流140μAの条件で、各サンプルのカバー部をスキャンした。カバー部のスキャン結果から3D像を作製して、4個の噴孔の内周面の合計面積A(mm2)を測定した。
(2.2)耐プレイグニッション評価試験
各サンプルについて、耐プレイグニッション評価試験を行った。耐プレイグニッション評価試験の概要は次の通りである。各サンプルを、直列4気筒、排気量1.3Lの自然吸気エンジンに取り付け、点火角度(クランク角度)を所定の初期値として、全開状態(6000rpm)にてエンジンの一連の工程を1000サイクル動作させた。エンジン動作時にプレイグニッションが発生したか否かを確認し、プレイグニッションが発生した場合には、そのときの点火角度をプレイグニッション発生角度として特定した。プレイグニッションが発生しなかった場合には、点火角度を1度進角させた上で、再度エンジンを全開状態にて動作させ、プレイグニッションの発生の有無を確認した。これを、プレイグニッションが発生するまで繰り返し行い、各サンプルのプレイグニッション発生角度を特定した。また、基準となるスパークプラグ(試験エンジンに搭載された純正スパークプラグ)についても、同様にしてプレイグニッション発生角度を特定した。そして、基準となるスパークプラグのプレイグニッション発生角度と各サンプルのプレイグニッション発生角度の差分値を算出した。この基準となるスパークプラグに対してプレイグニッション発生角度が進角側であるほど、耐プレイグニッション性能が良好なスパークプラグとして評価される。基準となるスパークプラグに対する各サンプルのプレイグニッション発生角度を以下の基準で評価して、各実験例の評価スコアを付けた。その結果を、表1の「耐プレイグニッション」の欄に示した。
<耐プレイグニッションの評価>
評価は以下のような3段階で行った。評価スコアは、点数が高いほど、耐プレイグニッション性能が良好であることを示す。
評価スコア 3:基準となるスパークプラグに対して5°CA以上進角
1:基準となるスパークプラグに対して2°CA以上5°CA未満進角
0:基準となるスパークプラグに対して2°CA未満進角又は遅角
(2.3)耐失火の試験
各サンプルについて、耐失火評価試験を行った。耐失火評価試験の概要は次の通りである。サンプルを、直列4気筒、排気量1.6L、直噴ターボチャージャエンジンに取り付け、2000rpm、吸気圧1000kPaの条件で、1000サイクル運転した際の失火率を測定した。失火率が低いほど、耐失火性能(着火性能)が良好なスパークプラグとして評価される。各サンプルの失火率を以下の基準で評価して、各実験例の評価スコアを付けた。その結果を、表1の「耐失火」の欄に示した。
<耐失火の評価>
評価は以下のような3段階で行った。評価スコアは、点数が高いほど、耐失火性能が良好であることを示す。
評価スコア 3:失火率が1%未満
1:失火率が1%以上3%未満
0:失火率が3%以上
(2.4)総合評価
耐プレイグニッションの評価スコアと、耐失火の評価スコアの合計スコアをもとに、各サンプルを総合評価した。合計スコアが高いほど、耐プレイグニッションと、耐失火の双方が良好であるとして評価される。合計スコアが6のサンプルの総合評価を「◎」とし、4のサンプルの総合評価を「〇」とし、3のサンプルの総合評価を「×」とした。その結果を、表1の「総合評価」の欄に示した。
実験例1(比較例)では、噴孔の内周面の合計面積A(mm2)と、カバー部を構成する材料の熱伝導率B(W/mK)と、の積A×Bが9.1であり、総合スコアが3であった。また、実験例29(比較例)では、A×Bが4166.4であり、総合スコアが3であった。実験例30(比較例)では、A×Bが6882.0であり、総合スコアが3であった。一方で、実験例2~28(実施例)では、10<A×B<4000であり、総合スコアが4又は6であった。このように、実施例は、上記(1)式(10<A×B<4000)を満たすことで、比較例と比較して、プレイグニッションと失火の双方が抑制されていた。
なお、この発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。
(2)上記実施形態では、特定数の噴孔を備えたスパークプラグを例示したが、噴孔の数は、特に限定されず、適宜変更できる。また、噴孔の配置、貫通方向も適宜変更可能である。
11…先端部
13…接地電極
13A…対向部
20…絶縁体
21…軸孔
22…後端開口部
30…端子電極
31…後端部
35…抵抗体
40…主体金具
40A…先端側開口部
41…筒孔
43…パッキン
50,250…カバー部
50A,250A…先端側の部分
50B,250B…後端側の部分
51A,251A…頂部
61,261…噴孔
63,263…プレチャンバー空間(副室)
100,200…スパークプラグ
AX…中心軸線
CX…中心軸線
SG…放電ギャップ
Claims (4)
- 中心電極と、
前記中心電極の先端部に対向する対向部を有し、前記対向部と前記中心電極の前記先端部との間に放電ギャップを形成する接地電極と、
前記中心電極の前記先端部が自身の先端よりも露出した状態で前記中心電極を内部に収容する筒状の絶縁体と、
前記絶縁体を内部に収容する主体金具と、
前記中心電極の前記先端部と、前記接地電極の前記対向部と、を先端側から覆って、副室を形成するとともに、貫通孔たる噴孔が形成されたカバー部と、
を備えたスパークプラグであって、
前記噴孔の内周面の合計面積A(mm2)と、前記カバー部を構成する材料の熱伝導率B(W/mK)とは、式(1)を満たすスパークプラグ。
10<A×B≦2405 …式(1) - 前記合計面積A(mm2)と、前記熱伝導率B(W/mK)とは、式(2)を満たす請求項1に記載のスパークプラグ。
20<A×B<2400 …式(2) - 前記噴孔のうち、自身の中心軸線が前記スパークプラグの軸線に対して傾斜しているものについて、前記噴孔の中心軸線を通る面であって、前記スパークプラグの軸線と前記噴孔の中心軸線とを含む面に直交する面Pで、前記噴孔の内周面を切ったときに、少なくとも一つの前記噴孔内において、前記面Pより先端側の部分の表面積が、後端側の部分の表面積よりも小さい請求項1又は請求項2に記載のスパークプラグ。
- 前記噴孔のうち、自身の中心軸線が前記スパークプラグの軸線に対して傾斜しているものについて、前記噴孔の中心軸線を通る面であって、前記スパークプラグの軸線と前記噴孔の中心軸線とを含む面に直交する面Pで、前記噴孔の内周面を切ったときに、少なくとも一つの前記噴孔内において、前記面Pより先端側の部分の表面積が、後端側の部分の表面積よりも大きい請求項1又は請求項2に記載のスパークプラグ。
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006503218A (ja) | 2002-10-18 | 2006-01-26 | プジョー・シトロエン・オトモビル・ソシエテ・アノニム | 高熱伝導材からつくった前燃焼室を有する内燃機関用点火装置と前燃焼室を有する点火器 |
JP2008186667A (ja) | 2007-01-29 | 2008-08-14 | Denso Corp | 内燃機関用のスパークプラグ |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100709303B1 (ko) * | 2005-07-26 | 2007-04-23 | 정인태 | 점화플러그 |
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KR100990206B1 (ko) * | 2009-10-14 | 2010-10-29 | 정인태 | 내연기관의 점화플러그 |
EP2525452B1 (en) * | 2010-01-15 | 2020-05-13 | NGK Sparkplug Co., Ltd. | Spark plug and method of manufacturing spark plug |
US8912716B2 (en) | 2011-03-21 | 2014-12-16 | Denso International America, Inc. | Copper core combustion cup for pre-chamber spark plug |
DE102011079020A1 (de) * | 2011-07-12 | 2013-01-17 | Robert Bosch Gmbh | Vorkammermodul für eine Laserzündkerze und Herstellungsverfahren hierfür |
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JP6556037B2 (ja) * | 2015-12-04 | 2019-08-07 | 株式会社デンソー | 内燃機関及び点火プラグ |
JP2017103179A (ja) * | 2015-12-04 | 2017-06-08 | 株式会社デンソー | 点火プラグ |
DE102017202001A1 (de) * | 2017-02-08 | 2018-08-09 | Dkt Verwaltungs-Gmbh | Vorkammerzündkerze und ein Verfahren zur Herstellung einer Vorkammerzündkerze |
EP3453856B1 (en) * | 2017-09-08 | 2019-10-16 | MASERATI S.p.A. | Gasoline internal combustion engine, with a combustion pre-chamber and two spark plugs |
CN207218004U (zh) * | 2017-09-21 | 2018-04-10 | 张蝶儿 | 一种设有预燃室的火花塞 |
JP7002272B2 (ja) * | 2017-09-29 | 2022-02-04 | 三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社 | 副室式ガスエンジン |
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---|---|---|---|---|
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