JPH0115991B2 - - Google Patents

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JPH0115991B2
JPH0115991B2 JP59218759A JP21875984A JPH0115991B2 JP H0115991 B2 JPH0115991 B2 JP H0115991B2 JP 59218759 A JP59218759 A JP 59218759A JP 21875984 A JP21875984 A JP 21875984A JP H0115991 B2 JPH0115991 B2 JP H0115991B2
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JP
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capacitor
electrode
spark plug
spark
spark gap
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JP59218759A
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Aruburehito Hansu
Mari Ruudorufu
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Daimler Benz AG
Original Assignee
Daimler Benz AG
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Publication date
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Publication of JPH0115991B2 publication Critical patent/JPH0115991B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T13/00Sparking plugs
    • H01T13/40Sparking plugs structurally combined with other devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T13/00Sparking plugs
    • H01T13/46Sparking plugs having two or more spark gaps
    • H01T13/467Sparking plugs having two or more spark gaps in parallel connection
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T13/00Sparking plugs
    • H01T13/54Sparking plugs having electrodes arranged in a partly-enclosed ignition chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
  • Spark Plugs (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、点火プラグが高周波の観点から構成
され、点火プラグ内に設けられた少なくとも1つ
のコンデンサが高電圧源により高電圧に充電可能
であり、かつできるだけ点火火花の初期段階の絶
縁破壊段階においてのみ同様に点火プラグ内に設
けられた補助火花間隙と点火電極からアース電極
へ形成される主火花間隙とを経て放電可能であ
り、補助火花間隙の絶縁破壊電圧が主火花間隙の
絶縁破壊電圧より高く、さらにコンデンサの端子
と補助火花間隙の電極が高電圧源に接続されてい
る、燃焼可能な混合気の点火装置、特にガソリン
機関における点火火花を発生する点火プラグに関
する。
従来技術 燃焼可能な混合気を点火するこのような装置、
特にガソリン機関における点火火花を発生する点
火プラグは公知であり(ドイツ連邦共和国特許出
願公告第2810159号明細書)、コンデンサが高電圧
に充電可能であり、かつできるだけ点火火花の初
期段階の絶縁破壊段階でのみ補助火花間隙および
点火電極(主火花間隙)を介して放電可能であ
り、補助火花間隙の絶縁破壊電圧が点火電極にお
ける絶縁破壊電圧より高く、点火プラグの全構成
が高周波の観点から行なわれ、これはとりわけ次
のことを意味する。すなわち給電線と補助火花間
隙は50MHzより高い周波数においてできるだけわ
ずかな抵抗と誘導性インピーダンスをもち、コン
デンサの誘電体として50MHzより高い周波数範囲
においてできるだけ少ない損失でできるだけ大き
い誘電率の誘電体が設けられ、プラグのすべての
部分の波動インピーダンスができるだけ少さく
(50Ωよりずつと小さい)、波動インピーダンスの
急変が回避され、火花間隙およびコンデンサのよ
うな機能素子が点火プラグ内に一体化されてい
る。
従来の点火プラグに比較して、これらの点火プ
ラグにより初期段階の絶縁破壊段階におけるエネ
ルギー放出が行なわれ、補助火花間隙と主火花間
隙が直列回路にあり、コンデンサがこの直列回路
に並列接続されている。しかしこの装置は、一方
では例えば管状コンデンサの使用により比較的大
きい構造を伴い、他方では技術的な実現と経済的
な製造をさらに比較的高価にする。
発明の目的 最初にあげた種類の点火装置から出発して、本
発明の基礎になつている課題は、装置を構造にお
いてこじんまりと製造に適したように構成し、同
時に点火を最適化することである。この課題は、
特に長寿命点火プラグの実現のために重要であ
る。
目的を達するための手段 この課題は特許請求の範囲第1項および第20
項の特徴によつて解決される。
発明の効果 主火花間隙とコンデンサとの直列接続のため、
一方ではコンデンサを円板状コンデンサとして構
成することができ、それにより高いエネルギー蓄
積密度が可能となり、他方では高電圧側と主火花
間隙との電気的絶縁を自動的に行なうことができ
る。このことと直列接続とによりこじんまりした
構造と製造に適した構成が行なわれ、高いエネル
ギー蓄積密度により点火の改善が行なわれる。さ
らにコンデンサは同時に雑音防止コンデンサとし
て作用するので、雑音防止手段がいつしよに点火
プラグ内へ一体化される。
特許請求の範囲第1項の特徴によれば、補助火
花間隙の電極はアースに接続されているので、プ
ラグ範囲に生ずるすべての高周波雑音は、短絡さ
れる補助火花間隙により、公知の装置のコンデン
サによる雑音防止よりいつそう周波数に関係なく
防止される、という利点が得られる。特許請求の
範囲第20項および第26項および第27項の特
徴により、2つのコンデンサを使用し、それに異
なる極性の高電圧源から給電することによつて、
分圧が行なわれ、それにより点火プラグおよび高
電圧側において高電圧によく対処することができ
る。
特許請求の範囲第2項の特徴により点火プラグ
を構成すると、これまで普通であつた金属のプラ
グソケツトが不要になり、それにより同じ大きさ
でいつそう強力な絶縁したがつていつそう大きい
絶縁耐力が得られる。
特許請求の範囲第5項の特徴と、特許請求の範
囲第3項による円板状コンデンサの使用の可能性
とにより、一方ではアースに対するいつそう良好
な絶縁耐力が得られ、他方では高いエネルギー蓄
積密度のためいつそうこじんまりした構造が得ら
れる。
特許請求の範囲第6項の特徴により補助火花間
隙を環状火花間隙として構成し、それを特許請求
の範囲第8項ないし第10項、第29項、および
第31項ないし第34項の特徴により形成しかつ
配置することによつて、一方では(点火プラグの
本発明による構成による)いつそう大きい電極表
面によつて点火プラグのいつそう高い寿命が保証
され、他方ではこじんまりした構造、製造に適し
た構成および陰極霧化防止(スパツタ防止)が行
なわれる。
主火花間隙に対する補助火花間隙の本発明によ
る配置によつて、特許請求の範囲第8項ないし第
10項の特徴により補助火花間隙を簡単に構成可
能であり、特にトリガ火花間隙と共にまとめるこ
ともできる。
特許請求の範囲第11項、第12項および第3
5項の特徴は点火プラグの有利な実施態様を示
し、特許請求の範囲第13項の特徴によれば特に
簡単な取付けが行なわれる。特許請求の範囲第1
4項の特徴により円錐座を配置しかつこの範囲で
点火プラグハウジングを構成することによつて、
さらに点火に用いられるコンデンサを使用するこ
とによつて、この範囲できわめて低い内部抵抗し
たがつて高い発熱量が得られ、それにより分路の
影響をほとんど受けないようにすることができ
る。
特許請求の範囲第15項の特徴は絶縁耐力をさ
らに高めるのに役だち、特許請求の範囲第17項
の特徴は沿面距離および望ましくない沿面放電に
対するインダクタンスを大きくするのに役だつ。
特許請求の範囲第18項により機関に組込まれた
点火プラグのこれらの細溝は同時に乱流室を有利
に形成するので、吸入過程中における確実な掃気
がこの範囲でも保証される。
経済的な多量構造のために、特許請求の範囲第
16項により点火プラグの個別部分がなるべくガ
ラスはんだ技術により互いに結合され、順次に続
く複数のガラス層が良好な材料適合のために使用
可能である。
特に高いエネルギー蓄積密度のコンデンサをも
つプラグの本発明による構成によつて、これまで
普通の点火プラグにより継続する点火過程の時間
内に複数の点火パルスしたがつて放電を同じ全エ
ネルギーで発生することもでき、その結果場合に
よつては不適当な混合気形成(混合気の不均質
さ)において高い点火確実性が与えられる。
実施例 本発明の実施例が図面に示されており、以下こ
れについて説明する。
第1a図には点火プラグ1が、機関3のシリン
ダヘツド2へ組込まれた状態で概略的に示されて
いる。点火プラグ1は、機械的にはまずセラミツ
ク絶縁体4、点火プラグハウジング5、補助火花
間隙6、円板状コンデンサ7および点火電極8か
らなり、電気的にみればさらに主火花間隙9とシ
リンダヘツド2により形成されるアース電極10
とからなり、このアース電極は従来公知の構造で
例えばドイツ連邦共和国特許出願公告第2810159
号明細書に示すように構成することができる。セ
ラミツク絶縁体4に設けられる高電圧端子11、
誘導性インピーダンス12およびコンデンサ給電
線13を介して、点火プラグハウジング5内に設
けられたコンデンサ7の自由端子14が高電圧源
15に接続され、コンデンサ7の他方の端子16
が同様に点火プラグハウジング5に設けられた点
火電極8に接続されている。環状火花間隙として
構成された補助火花間隙6により、環状に構成さ
れた外側電極17が、特定の間隔を維持してセラ
ミツク絶縁体4を機械的に点火プラグハウジング
5に結合し、円板状に構成された内側電極18
が、セラミツク絶縁体4と点火プラグハウジング
5との間隔により形成されるなるべく気密な空間
19内でコンデンサ給電線13上に設けられて、
これに導電接続されている。この場合コンデンサ
給電線13は部分13′をセラミツク絶縁体4内
に設けられ、他の部分13″を点火プラグハウジ
ング5内に設けられているので、コンデンサ給電
線13自体はセラミツク絶縁体4と点火プラグハ
ウジング5との間隔を橋かけしている。同様にセ
ラミツクから作られる点火プラグハウジング5
は、点火電極8の範囲に点火電極端部の方へ先細
になる円錐座20をもち、この円錐座20がシリ
ンダヘツド2のシリンダヘツド穴24にある円錐
受け部21へはまつて、機関に点火プラグを位置
ぎめして固定する。軸線方向に点火プラグ1は、
ばね22を介して電極17上に支持されてシリン
ダヘツド2へねじ込まれるおねじ環23により保
持される。一方では点火プラグ1の組込みの際そ
の点火電極8が主火花間隙9である所定の間隔を
アース電極10に対してとり、他方では点火電極
8および円錐座20を経てシリンダヘツド2への
良好な熱伝導率(高い発熱量)が保証されるよう
に、円錐座20に対する円錐受け部21の空間配
置が合わされるが、従来の点火プラグではこの良
好な熱伝率は短い絶縁体基部に対応していた。さ
らに補助火花間隙6の外側電極17の外径は、点
火プラグ1を組込んだ際この電極17がアース端
子を形成するシリンダヘツド2のシリンダヘツド
穴24の壁に導電接触するように、選ばれてい
る。この場合絶縁耐力を改善するため空間19内
にあるセラミツク絶縁体4の表面4′および点火
プラグハウジング5の表面5′は上薬をかけられ
ている。コンデンサ7が点火プラグハウジング5
へいつしよに注型されるかガラス封入され、絶縁
耐力およびエネルギー蓄積密度を高めるため円板
状コンデンサ7が内側環状層7′と外側環状層
7″をもつ2層コンデンサとして構成され、外側
層7″の誘電率ε2が内側層7′の誘電率ε1より小さ
いと特に有利である。
第1a図に示す装置の構造は第1b図に等価回
路図の形で示され、特に明らかなようにコンデン
サ7と主火花間隙9は直列回路にあり、この直列
回路に対して補助火花間隙6が並列接続されてい
る。
さて本発明による装置の作用は次のとおりであ
る。蓄電池から給電される高電圧源15、例えば
高電圧コンデンサ点火装置は、点火プラグ1の高
電圧端子11に接続され、この端子11を介して
点火時点に点火パルス発生器から高電圧パルス
が、点火プラグに付属する配電器の適当な位置で
印加される。誘導性インピーダンス12、コンデ
ンサ給電線13および充電抵抗25を介してコン
デンサ7が充電される。この場合充電抵抗25
は、点火電極8と円錐座20の表面との間の範囲
における点火プラグハウジング5の導電構成によ
つて、例えば金属酸化物の混合による容積または
表面積の不純物添加によつて形成できるので、こ
の抵抗は電気的にみて点火電極8とアース電極1
0との間にある。この高電圧は同時に補助火花間
隙6の内側電極18にもかかり、印加電圧が絶縁
破壊電圧に達すると、この補助火花間隙6が絶縁
破壊する。それにより内側電極18とアースに接
続された外側電極17との間に導電接続が生ずる
ので、コンデンサ7にかかる電圧が主火花間隙9
の点火電極8にもかかり、この主火花間隙がアー
ス10の方へ絶縁破壊する。その際非常に大きい
電流が主火花間隙9を経て流れ、同時にコンデン
サ電圧が消失する。この過程は数ns続く。しかし
この短い時間中に全電気エネルギーがコンデンサ
7から放電するまで取出されるので、全エネルギ
ー放出は点火火花の初期段階の絶縁破壊段階にお
いて行なわれ、したがつて燃料−空気混合気の最
適な点火確実性が得られる。
第2図に示す点火プラグは、補助火花間隙6も
トリガ可能であるという点で、第1a図に示す点
火プラグの代りの構成を示している。この目的の
ためセラミツク絶縁体4上に同軸的に電圧端子2
7をもつ環状トリガ電極26が設けられて、その
点火プラグハウジング5に近い方の電極端部2
6′がセラミツク絶縁体4を越えて空間19内へ
突出している。これによりこの電極26は同時に
補助火花間隙6の外側電極である電極17と共に
トリガ火花間隙28を形成している。第1a図に
よる構成とは異なり第2図による構成では、高電
圧パルスを高電圧端子11に印加したとき補助火
花間隙6が絶縁破壊するのではなく、むしろその
破壊電圧は高電圧パルスの最高値より少し高いの
で、点火時点にトリガ電極26も同様に点火パル
ス発生器から電圧パルスを受けて電極17へ点弧
したときはじめて、補助火花間隙6も絶縁破壊し
て、第1a図について述べた過程をとることがで
きる。
第3a図には点火プラグ1が機関のシリンダヘ
ツドに組込まれない状態で概略的に示されてい
る。しかし組込みに関しては第1a図と同じであ
る。点火プラグ1は再び機機的にはセラミツク絶
縁体4、点火プラグハウジング5、補助火花間隙
6、円板状コンデンサ7および点火電極8からな
り、電気的にみて主火花間隙9と機関のシリンダ
ヘツドにより形成されるアース電極10とからな
り、このアース電極は従来公知の構造例えばドイ
ツ連邦共和国特許出願公告第2810159号明細書の
ように構成することができる。第1a図との相違
として、第3a図による点火プラグはさらに環状
コンデンサ29をもち、このコンデンサは以下述
べるように点火プラグに一体化されている。セラ
ミツク絶縁体4に設けられる第1の高電圧端子1
1、誘導性インピーダンス12およびコンデンサ
給電線13を経て、点火プラグハウジング5内に
設けられた第1のコンデンサ7の自由端子14が
第1の高電圧源15に接続され、コンデンサ7の
他方の端子16は同様に点火プラグハウジング5
内に設けられた点火電極8に接続されている。環
状点火火花間隙として構成された補助火花間隙6
のうち、環状に形成された外側電極17は、特定
の曲線方向間隔を維持してセラミツク絶縁体4を
点火プラグハウジング5に機械的に結合し、円板
状に構成された内側電極18は、セラミツク絶縁
体4と点火プラグハウジング5との間隔によつて
形成されるなるべく気密な空間19内においてコ
ンデンサ給電線13上に設けられて、これに電気
的に接続されている。コンデンサ給電線13はこ
の場合部分13′をセラミツク絶縁体4内に設け
られ、その他方の部分13″は内側電極18のつ
ぼ状突起18′内へ入り、この突起18′がコンデ
ンサ給電線13とコンデンサ端子14との導電接
続を行なうので、内側電極18もコンデンサ給電
線の一部である。セラミツク絶縁体4を包囲する
外側電極17の部分17′上には環状コンデンサ
29が設けられて、アース環30により包囲され
ている。この場合環状コンデンサ29とアース環
30は例えば封止コンパウンド31により電極1
7および点火プラグハウジング5に対して固定さ
れている。アース環30は環状コンデンサ29の
端子32に導電接続され、コンデンサ29の他方
の端子33は補助火花間隙6の外側電極17の部
分17′に導電接続され、この外側電極17は高
電圧端子34を介して第2の高電圧源35に接続
されている。機関における点火プラグの配置およ
び組込みは第1a図について述べたように行なう
ことができる。
第3a図に示す装置の構造は第3b図に等価回
路図の形で示され、この装置の作用は次のとおり
である。点火プラグ1の高電圧端子11は第1の
極性の高電圧源15に接続され、高電圧端子34
は第2の極性の高電圧源35に接続され、高電圧
源として例えば高電圧コンデンサ点火装置が用い
られて、発電機から交流を供給され、これらの端
子11,34を介して点火時点に点火パルス発生
器から逆極性で同じかまたは異なる大きさの高電
圧パルスが、点火プラグに対応する適当な時点で
印加される。この場合誘導性インピーダンス12
およびコンデンサ給電線13を介してコンデンサ
7が充電され、補助火花間隙6の外側電極17,
17′を介してコンデンサ29も充電される。同
時にこれらの高電圧パルスは補助火花間隙6の両
電極17および18にも印加され、印加される両
電圧の和が絶縁破壊電圧に達すると、この補助火
花間隙6が絶縁破壊する。それにより内側電極1
8と外側電極17との間に導電接続が生ずるの
で、コンデンサ7と29は直列接続され、これら
の電圧の和が主火花間隙9の点火電極8にもかか
り、この火花間隙がアース電極10の方へ絶縁破
壊する。2つのコンデンサを使用し、その給電を
異なる極性の高電圧源から行なうことにより、充
電に対して分圧が行なわれ、それにより高電圧側
を適当に弱く設計できるが、コンデンサの適当な
接続により放電の際、両コンデンサ電圧の和に応
じて電圧増倍が行なわれる。
内側(負)電極18が外側(正)電極17によ
り円筒状に包囲されていることによつて、外側電
極17がスパツタ防止装置または負極霧化防止装
置として作用するので、電極18の電極材料が電
極17に付着するにもかかわらず、所定の補助火
花間隙6が維持される。補助火花間隙6における
不変な条件を維持する範囲内で、さらに少なくと
も1つの電極が通気孔を介して呼吸空間に接続さ
れていると有利である。この場合実施例では内側
電極18が、コンデンサ給電線13を包囲しかつ
これに接続されている範囲に、周囲に分布した複
数の通気孔36をもち、これに対しコンデンサ給
電線13は1つの盲孔をもつているので、この盲
孔と電極18のつぼ状突起18′が呼吸空間37
を形成している。
第3a図および第3b図によれば、点火プラグ
は2つの高電圧端子11および34をもつように
構成されているが、第3c図に示すように点火プ
ラグに交流高電圧源38を介して給電し、この電
源の電圧半波を電気弁39および40を介して整
流し、整流された電圧をコンデンサ7および29
および補助火花間隙6へ印加することも可能であ
る。
本発明による補助火花間隙コンデンサ装置で
は、点火火花エネルギーが点火火花の初期段階の
絶縁破壊段階においてのみ放出され、この段階は
時間的にはこれまでの点火プラグで継続する点火
過程の時間の数分の1(約2ms)しか継続せず、
この間に点火火花エネルギーが放出されるので、
この時間内に同じ全点火火花エネルギーで複数の
点火火花を発生することが可能であり、それによ
り場合によつては不利な混合気形成の場合にも高
い点火確実性が得られる。
第4図は組込まれた点火プラグ1の部分範囲を
拡大図で示し、特に組込み配置および点火プラグ
外観が重要である。図面からわかるように点火プ
ラグハウジング5はその円錐座20とその点火電
極側端部との間で周方向に延びる細溝39または
環状溝をもち、これらの溝が同時にシリンダヘツ
ド穴24の壁に対して乱流室40を形成してい
る。この範囲における点火プラグのこのような構
成により、一方では円錐座20と電極8との間の
沿面距離とインダクタンスが大きくなるので、望
ましくない沿面放電が効果的に防止され、他方吸
入過程中の乱流発生によりこの範囲が効果的に掃
気される。これに反し点火プラグハウジング5の
端面5″はなめらかな表面をもつているので、こ
の表面、電極8および穴24のなめらかな壁によ
り、静かな保たれる故意の副室41が生じて、吸
入過程中超音波流により同様に作用することがで
きる。全体としてこの手段により混合気の点火に
おける一定保持が行なわれる。
コンデンサ7,29はドイツ連邦共和国ローゼ
ンタール社の記号KER310ないし311および
KER340ないし351をもつセラミツクから製造さ
れているのが有利である。
【図面の簡単な説明】
第1a図は本発明による点火プラグの第1実施
例の縦断面図、第1b図は第1a図に対する等価
回路図、第2図は第1a図に類似であるがトリガ
可能な補助火花間隙をもつ点火プラグの縦断面
図、第3a図は本発明による点火プラグの別の実
施例の縦断面図、第3b図は第3a図に対する等
価回路図、第3c図は第3a図に対する別の等価
回路図、第4図は組込まれた点火プラグの部分範
囲の拡大縦断面図である。 1……点火プラグ、6……補助火花間隙、7,
29……コンデンサ、8……点火電極、9……主
火花間隙、10……アース電極、11,14,1
6,32,33……端子、15,35……高電圧
源、17,18……電極。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 点火プラグが高周波の観点から構成され、点
    火プラグ内に設けられた少なくとも1つのコンデ
    ンサが高電圧源により高電圧に充電可能であり、
    かつできるだけ点火火花の初期段階の絶縁破壊段
    階においてのみ同様に点火プラグ内に設けられた
    補助火花間隙と点火電極からアース電極へ形成さ
    れる主火花間隙とを経て放電可能であり、補助火
    花間隙の絶縁破壊電圧が主火花間隙の絶縁破壊電
    圧より高く、さらにコンデンサの端子と補助火花
    間隙の電極が高電圧源に接続されているものにお
    いて、コンデンサ7と主火花間隙9が直列回路に
    あり、この直列回路に補助火花間隙6が並列接続
    され、この補助火花間隙6の他方の電極17がア
    ース10に接続されていることを特徴とする、燃
    焼可能な混合気の点火装置(第1a図および第1
    b図)。 2 主火花間隙9のアース電極10が機関のシリ
    ンダヘツド2またはピストンヘツドにより形成さ
    れていることを特徴とする、特許請求の範囲第1
    項に記載の装置。 3 コンデンサ7が低誘導性円板状コンデンサと
    して構成されていることを特徴とする、特許請求
    の範囲第1項に記載の装置。 4 コンデンサ7がセラミツクから製造されてい
    ることを特徴とする、特許請求の範囲第3項に記
    載の装置。 5 コンデンサ7が2層コンデンサとして構成さ
    れ、環状の外側層7″の誘電率ε2が内側層7′の誘
    電率ε1より大きいかまたは小さく、または誘電率
    ε1へ連続的に移行していることを特徴とする、特
    許請求の範囲第3項または第4項に記載の装置。 6 補助火花間隙6が外側電極17および内側電
    極18をもつ環状火花間隙として構成され、内側
    電極18がコンデンサ給電線13として構成され
    たコンデンサ7用自由端子14に導電接続されて
    いることを特徴とする、特許請求の範囲第1項に
    記載の装置。 7 補助火花間隙6の負の内側電極18が正の外
    側電極17によりスパツタ防止のため環状に包囲
    されていることを特徴とする、特許請求の範囲第
    6項に記裁の装置。 8 補助火花間隙が複数の電極火花間隙から構成
    されていることを特徴とする、特許請求の範囲第
    1項に記載の装置。 9 補助火花間隙6がトリガパルスにより開閉可
    能なトリガ火花間隙28を介して開閉可能である
    ことを特徴とする、特許請求の範囲第1項または
    第8項に記載の装置(第2図)。 10 複数の電極火花間隙の1つが補助火花間隙
    6用のトリガ火花間隙28として構成されている
    ことを特徴とする、特許請求の範囲第8項に記載
    の装置(第2図)。 11 補助火花間隙6の環状に構成された外側電
    極17がセラミツク絶縁体4と点火プラグハウジ
    ング5とを特定の軸線方向間隔だけ離して機械的
    に結合し、セラミツク絶縁体4に高電圧端子11
    とコンデンサ給電線13として構成されたコンデ
    ンサ7用自由端子14の一部13′とが設けられ、
    コンデンサ給電線13の他の部分13″が前記の
    間隔を橋かけして点火プラグハウジング5に設け
    られて、同様に点火プラグハウジング内に設けら
    れたコンデンサ7に導電接続され、さらに点火電
    極8も点火プラグハウジング5に設けられて、一
    方ではコンデンサ7の他方の端子16に導電接続
    され、他方では点火プラグハウジング5から突出
    し、セラミツク絶縁体14と点火プラグハウジン
    グ5との間隔により形成される空間19内におい
    てコンデンサ給電線13上に、補助火花間隙6の
    円板状に構成された内側電極18が導電的に設け
    られていることを特徴とする、特許請求の範囲第
    1項に記載の装置(第1a図)。 12 補助火花間隙6の環状に構成された外側電
    極17がセラミツク絶縁体4と点火プラグハウジ
    ング5とを特定の軸線方向間隔だけ離して機械的
    に結合し、セラミツク絶縁体4に高電圧端子11
    とコンデンサ給電線13として構成されたコンデ
    ンサ7用自由端子14とが設けられ、コンデンサ
    給電線13の他方の部分13″が前記の間隔を橋
    かけして点火プラグハウジング5に設けられて、
    同様に点火プラグハウジング5に設けられたコン
    デンサ7に導電接続され、さらに点火電極8も点
    火プラグハウジング5に設けられて、一方ではコ
    ンデンサ7の他方の端子16に導電接続され、他
    方では点火プラグハウジング5から突出し、セラ
    ミツク絶縁体4と点火プラグハウジング5との間
    隔により形成される空間19内に、コンデンサ給
    電線13上に導電的に設けられた補助火花間隙6
    の円板状に構成された内側電極18と、トリガ火
    花間隙28の一方のトリガ電極26が設けられ、
    このトリガ火花間隙の他方の電極17が補助火花
    間隙6の環状に構成された外側電極17により形
    成されていることを特徴とする、特許請求の範囲
    第1項に記載の装置(第2図)。 13 点火プラグハウジング5が点火電極8の範
    囲に点火プラグ1を機関3,2,21に位置ぎめ
    するため点火電極端部の方へ先細になる円錐座2
    0をもち、絶縁体4または電極17上に設けられ
    るおねじ環23により点火プラグ1が機関に取付
    けられていることを特徴とする、特許請求の範囲
    第1項に記載の装置。 14 点火プラグハウジング5が点火電極8の範
    囲でこの電極8と円錐座20との間を伝熱的およ
    び導電的に構成されていることを特徴とする、特
    許請求の範囲第13項に記載の装置。 15 セラミツク絶縁体4と点火プラグハウジン
    グ5との間隔により形成される空間19内にある
    セラミツク絶縁体4およびセラミツクプラグハウ
    ジング5の表面4′,5′が上薬をかけられている
    ことを特徴とする、特許請求の範囲第11項に記
    載の装置。 16 セラミツク絶縁体4、電極17、コンデン
    サ7および点火プラグハウジング5がガラスはん
    だ技術で単層または多層構成に互いに結合されて
    いることを特徴とする、特許請求の範囲第1項に
    記載の装置。 17 点火プラグハウジング5がその円錐座20
    とその点火電極側端部との間に周方向に延びる細
    溝39をもち、その端面5″にはなめらかな表面
    をもつていることを特徴とする、特許請求の範囲
    第13項に記載の装置。 18 点火プラグ1が機関に組込まれるとき、細
    溝39が同時に乱流室40を形成していることを
    特徴とする、特許請求の範囲第17項に記載の装
    置。 19 セラミツク絶縁体4と点火プラグハウジン
    グ5との間隔により形成される補助火花間隙6の
    空間19が、ガスなるべく窒素を満たされている
    ことを特徴とする、特許請求の範囲第11項に記
    載の装置。 20 点火プラグが高周波の観点から構成され、
    点火プラグ内に設けられた少なくとも1つのコン
    デンサが高電圧源により高電圧に充電可能であ
    り、かつできるだけ点火火花の初期段階の絶縁破
    壊段階においてのみ同様に点火プラグ内に設けら
    れた補助火花間隙と点火電極からアース電極へ形
    成される主火花間隙とを経て放電可能であり、補
    助火花間隙の絶縁破壊電圧が主火花間隙の絶縁破
    壊電圧より高く、さらにコンデンサの端子と補助
    火花間隙の電極が高電圧源に接続されているもの
    において、コンデンサ7と主火花間隙9とが直列
    回路にあり、コンデンサ7の自由端子14と補助
    火花間隙6の一方の電極18とが第1の極性の高
    電圧源15に接続され、第2のコンデンサ29の
    一方の端子33と補助火花間隙6の他方の電極1
    7とが第2の極性の高電圧源35に接続され、第
    2のコンデンサ29の他方の端子32がアース1
    0に接続されていることを特徴とする、燃焼可能
    な混合気の点火装置(第3a図および第3b図)。 21 主火花間隙9のアース電極10が機関のシ
    リンダヘツド2またはピストンヘツドにより形成
    されていることを特徴とする、特許請求の範囲第
    20項に記載の装置。 22 コンデンサ7が低誘導性円板状コンデンサ
    として構成されていることを特徴とする、特許請
    求の範囲第20項に記載の装置。 23 第2のコンデンサ29が環状コンデンサと
    して構成されていることを特徴とする、特許請求
    の範囲第20項に記載の装置。 24 コンデンサ29がセラミツクから製造され
    ていることを特徴とする、特許請求の範囲第23
    項に記載の装置。 25 コンデンサ29が2層コンデンサとして構
    成され、環状の外側層の誘電率ε2が内側層の誘電
    率ε1より大きいかまたは小さく、または誘電率ε1
    へ連続的に移行していることを特徴とする、特許
    請求の範囲第23項または第24項に記載の装
    置。 26 コンデンサ7が高電圧源15により充電さ
    れ、またコンデンサ29が高電圧源35により逆
    極性の異なる電圧レベルに充電されることを特徴
    とする、特許請求の範囲第20項に記載の装置
    (第3b図)。 27 コンデンサ7が高電圧源15により充電さ
    れ、またコンデンサ29が高電圧源35により逆
    極性の同じ電圧レベルに充電されることを特徴と
    する、特許請求の範囲第20項に記載の装置(第
    3b図および第3c図)。 28 補助火花間隙6が外側電極17および内側
    電極18をもつ環状火花間隙として構成され、内
    側電極18がコンデンサ給電線13として構成さ
    れたコンデンサ7用自由端子14に導電接続され
    ていることを特徴とする、特許請求の範囲第20
    項に記載の装置。 29 内側電極18がコンデンサ7の給電線3の
    一部18′であることを特徴とする、特許請求の
    範囲第28項に記載の装置。 30 補助火花間隙6の負の内側電極18が正の
    外側電極17によりスパツタ防止のため環状に包
    囲されていることを特徴とする、特許請求の範囲
    第28項に記載の装置。 31 補助火花間隙6の外側電極17が第2のコ
    ンデンサ29の給電部17′としてまたコンデン
    サ端子33として構成されていることを特徴とす
    る、特許請求の範囲第20項または第28項に記
    載の装置(第3a図)。 32 補助火花間隙が複数の電極火花間隙から構
    成されていることを特徴とする、特許請求の範囲
    第20項に記載の装置。 33 補助火花間隙6の内側電極18および外側
    電極17の少なくとも一方が通気孔36を介して
    呼吸空間37に接続されていることを特徴とす
    る、特許請求の範囲第28項に記載の装置。 34 補助火花間隙6の外側電極17が、点火プ
    ラグ1のセラミツク絶縁体4を同様にセラミツク
    からなる点火プラグハウジング5に機械的に結合
    していることを特徴とする、特許請求の範囲第2
    8項に記載の装置。 35 補助火花間隙6の環状に構成された外側電
    極17がセラミツク絶縁体4と点火プラグハウジ
    ング5を特定の軸線方向間隔に離して機械的に結
    合し、セラミツク絶縁体4を包囲する外側電極1
    7の管状部分17′が、この管状部分17′上に設
    けられて環状コンデンサとして構成された第2の
    コンデンサ29の一方の端子33に導電接続さ
    れ、同時に第2の高電圧端子34として構成さ
    れ、環状コンデンサ29の他方の端子32に導電
    接続される金属環30がアース端子として役だ
    ち、セラミツク絶縁体4に第1の高電圧端子11
    とコンデンサ給電線13として構成されたコンデ
    ンサ7用自由端子14の一部13′とが設けられ、
    コンデンサ給電線13の他の部分13″が間隔を
    橋かけして点火プラグハウジング5内に設けられ
    て、同様にこの点火プラグハウジング5に設けら
    れたコンデンサ7に導電接続され、さらに点火電
    極8も点火プラグハウジング5内に設けられて、
    一方ではコンデンサ7の他の端子16に導電接続
    され、他方ではプラグハウジング5から突出し、
    セラミツク絶縁体4と点火プラグハウジング5と
    の間隔により形成される空間19内においてコン
    デンサ給電線13上に、補助火花間隙6の円板状
    に構成された内側電極18が導電的に設けられて
    いることを特徴とする、特許請求の範囲第20項
    に記載の装置(第3a図)。 36 点火プラグハウジング5が点火電極8の範
    囲に点火プラグ1を機関3,2,21に位置ぎめ
    するため点火電極端部の方へ先細になる円錐座を
    もち、絶縁体4または電極17またはアース環2
    0上に設けられるおねじ環により点火プラグ1が
    機関に取付けられていることを特徴とする、特許
    請求の範囲第34項に記載の装置。 37 点火プラグハウジング5が点火電極8の範
    囲でこの電極8と円錐座との間を伝熱的および導
    電的に構成されていることを特徴とする、特許請
    求の範囲第36項に記載の装置。 38 セラミツク絶縁体4と点火プラグハウジン
    グ5との間隔により形成される空間19内にある
    セラミツク絶縁体4およびセラミツクプラグハウ
    ジング5の表面が上薬をかけられていることを特
    徴とする、特許請求の範囲第35項に記載の装
    置。 39 セラミツク絶縁体4、電極17、コンデン
    サ7,29および点火プラグハウジング5がガラ
    スはんだ技術で単層または多層構成に互いに結合
    されていることを特徴とする、特許請求の範囲第
    20項に記載の装置。 40 点火プラグハウジング5がその円錐座とそ
    の点火電極側端部との間に周方向に延びる細溝3
    9をもち、その端面5″にはなめらかな表面をも
    つていることを特徴とする、特許請求の範囲第3
    5項に記載の装置。 41 点火プラグ1が機関に組込まれるとき、細
    溝39が同時に乱流室40を形成していることを
    特徴とする、特許請求の範囲第40項に記載の装
    置。 42 セラミツク絶縁体4と点火プラグハウジン
    グ5との間隔により形成される補助火花間隙6の
    空間19が、ガスなるべく窒素を満たされている
    ことを特徴とする、特許請求の範囲第35項に記
    載の装置。
JP59218759A 1983-10-25 1984-10-19 燃焼可能な混合気の点火装置 Granted JPS60101894A (ja)

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