JPH01147219A - 内燃機関の点火装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は燃焼室に直接的に燃料を噴射し、層状給気燃焼
を行う内燃機関に好適な点火装置に関する。

〔従来の技術〕

燃焼室内に直接燃料を噴射する形式の内燃機関において
、燃焼室内に発熱体を設け、運転時に発熱体を高温に保
って燃料の着火を行う点火装置には数多くのものが提案
されている（例えば、特開昭５５　”　１２’　５３６
３号）。このような点火装置では発熱体を８００°Ｃ程
度のかなりの高温に維持する必要がある。

しかしながら、燃焼室内の発熱体は、噴射された大量の
液滴状燃料□が付着し、その気化熱により冷却されるこ
と、温度の低い吸入新気や燃焼室内の空気の流動に曝さ
れ冷却されること等の理由により、全ての運転域に渡っ
て発熱体を高温に維持することが困難であるという問題
点があった。発熱体の温度の低下は、ディーゼル機関の
場合は不完全燃焼による白煙の放出や、著しい着火遅れ
による出力の低下をもたらす。また、燃焼室に燃料とし
てガソリンを直接噴射する圧縮比ε−１０〜１８の内燃
機関では失火を生ずる場合があるという問題点があった
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は上記の問題点を解決するためなされたものであ
り、発熱体の冷却を防ぎ、確実に着火することができる
内燃機関の点火装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明では前記問題点を解決するため、燃焼室内に設け
られ通電または燃焼作用により加熱される発熱体に、空
気を保持するための保持溝あるいは保持穴を形成したこ
とを特徴とする。

〔実施例〕

以下図面に基づき本発明の詳細な説明する。

第２図において、エンジン本体はシリンダブロック１１
及びシリンダヘッド１２からなり、シリンダブロック１
１にはシリンダ１３が形成されている。このシリンダ１
３内には、図示しないクランク軸、連接棒１４及びピス
トンピン１５を介して連動するピストン１６が往復動可
能に配設されており、シリンダヘッド１２の内壁とピス
トン１６の上面とにより燃焼室１８が形成されている。

シリンダヘッド１２には、吸気弁１９、排気弁２０のほ
か、燃料噴射弁２１及び、本発明に係る点火装置８が配
設されている。

燃料噴射弁２１は、燃料噴射ポンプ２８からの圧送燃料
によって開弁する外聞弁で、燃料を燃焼室１８内に中空
円錐上に噴射する。燃料噴射弁２１は、第１図に示すよ
うに、シリンダヘッド１２に螺合固定されており、また
燃料噴射弁２１には点火装置８が螺合等により固定接合
されている。

点火装置８は、燃料噴射弁２１に固定された管状の支持
部８０と、この支持部８０によって保持される円柱状の
発熱体８１とを有している。発熱体８１は窒化珪素等の
セラミックで形成されており、噴射弁２１の軸の延長上
の、噴射弁２１によって噴射される燃料の円錐内部に位
置している。

そのため、発熱体８１には噴射直後の液膜状の燃料は吹
きつけられず、かつ充分微粒化した燃料がその周辺を漂
うようになっている。発熱体８１の内部には、第３図に
示すように、コイル状の抵抗線４が埋設されている。抵
抗線４の一端は管状の支持部２の内部を通り、電源の陽
極に連絡するシース線５に接続しており、他端は支持部
８０に接地されて電力が供給されている。また、発熱体
１の噴射弁２１に対向する表面には、発熱体１の軸方向
に沿って溝８２が形成されている。

次に、本実施例の作動について説明する。

圧縮行程終了付近の適切なりランク角位置に、高圧燃料
が燃料噴射弁２１から燃焼室１８内に中空円錐状に噴射
される。噴射された燃料は微小な液滴状になり、点火装
置８の周辺を漂う。燃料が噴射されてから点火するまで
の時間は機関の運転状態によって決まり、その遅れ時間
を考慮して最良の点火時期が得られるように燃料噴射時
期が噴射ポンプ制御装置２９により制御される。

一方、発熱体１には噴射弁２１と対向する位置に溝８２
が形成されており、この溝８２内に保持される空気は発
熱体８１の他の表面に接している空気に比べて移動が行
われにくい。そのため、溝８２内の空気は周辺の空気と
の熱交換が行われにくく、発熱体８１から受ける熱によ
り、高温状態になる。また、接している空気の温度が高
いため、発熱体８１の溝８２内部の表面も他の表面に比
べ高温となる。

その結果、微粒化された燃料は、その保持する運動量が
空気に比べて大きいため、空気の移動が行われにくい発
熱体８１の溝８２内部の表面に容易に到達が可能となる
。従って、この溝８２内部では、他の発熱体表面に比べ
確実な点火を行うことができる。

以上のように、本実施例によれば、発熱体による燃料の
着火効率が向上し、その結果発熱体の消費電力の低減や
、燃料への着火ができる運転域の拡大が可能となる。

なお、本実施例では、溝８２を発熱体８１の噴射弁２１
と対向する位置に形成したが、対向する位置以外の部位
に形成するようにしても良い。

また、第５図に示すように１．溝８２を発熱体８１の径
方向に複数形成することにより着火効率を一層高めるよ
うにしても良い。

さらに、第６図に示すように、溝８２を発熱体８１の円
周方向に形成するようにしても良い。

また、第７図に示すように、溝８２を形成するかわりに
、発熱体８１に多数のくぼみ８４を形成するようにして
も良い。

さらに、第８図に示すように、発熱体８Ｉを径方向に貫
通する複数の貫通孔８５を形成するようにしても良い。

また、第９図に示すように、発熱体８１の径方向に貫通
しかつ軸方向に所定の長さを有する切欠き孔８６を形成
するようにしても良い。

さらに、第１０図に示すように、発熱体８１を複数に分
割し、その発熱体８１の間に所定の間隙８７を形成する
ようにしても良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、発熱体に空気を
保持するための保持溝あるいは保持穴を形成するという
簡易な構成で、発熱体による燃料の着火効率が向上し、
その結果発熱体の消費電力の低減や、燃料への着火がで
きる運転域の拡大が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の実施例に関するもので、第１
図は本実施例の要部を示す部分断面図、第２図は本実施
例のエンジンへの装着例を示す断面図、第３図は第１図
の■で囲まれた部分の拡大断面図、第４図は第３図のＴ
Ｖ−ＴＶ線に沿う断面図である。 第５図は本発明の他の実施例に関するもので、（ａ）は
側面図、（ｂ）はＶ−Ｖ線に沿う断面図である。 第６図は本発明の更に他の実施例を示す部分断面図であ
る。 第７図は本発明の異なる実施例を示す部分断面図である
。 第８図は本発明の異なる実施例に関するもので、（ａ）
は部分断面図、（ｂ）は■−■線に沿う断面図である。 第９図は本発明の別の実施例に関するもので、（ａ）は
部分断面図、（ｂ）はＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図である
。 第１０図は本発明の更に別の実施例に関するもので、（
ａ）は部分断面図、（ｂ）はＸ−Ｘ線に沿う断面図であ
る。 ８・・・点火装置、１８・・・燃焼室、８１・・・発熱
体。 ８２・・・溝（保持溝）、８３・・へぼみ穴、８４・・
・貫通孔。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）燃焼室内に設けられ通電または燃焼作用により加
   熱される発熱体に、空気を保持するための保持溝あるい
   は保持穴を形成したことを特徴とする内燃機関の点火装
   置。
2. （２）前記発熱体は燃焼室内において燃焼噴射弁の対向
   する位置に設けられていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の内燃機関の点火装置。
3. （３）前記発熱体に形成される保持溝は、前記発熱体の
   前記燃料噴射弁に対向する部位の軸方向に沿って形成さ
   れた保持溝であることを特徴とする特許請求の範囲第２
   項記載の内燃機関の点火装置。
4. （４）前記発熱体に形成される保持溝は、前記発熱体の
   軸方向に形成された複数の保持溝であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項あるいは第２項記載の内燃機関
   の点火装置。
5. （５）前記発熱体に形成される保持穴は、前記発熱体の
   表面に形成された複数のくぼみ穴であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項あるいは第２項記載の内燃機関
   の点火装置。
6. （６）前記発熱体に形成される保持穴は、前記発熱体の
   径方向を貫通して形成された貫通孔であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項あるいは第２項記載の内燃機
   関の点火装置。