JPH02144873A

JPH02144873A - 点火栓の速燃焼方法

Info

Publication number: JPH02144873A
Application number: JP2917489A
Authority: JP
Inventors: Ryohei Kashiwabara; 柏原　良平; Hideaki Kashiwabara; 秀明柏原; Hidehiko Noguchi; 英彦野口; Takeaki Kashiwabara; 柏原　武明
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-02-08
Filing date: 1989-02-08
Publication date: 1990-06-04

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」本発明は自動車などの内燃機関に使用する点火栓の速燃
焼方法に関する。

「従来の技術」従来、特公昭６２−１１４７１号公報に示す如（、接地
電極鈑のピストン側の面に引火溝を形成し、小容積の引
火溝の混合気を早期延焼させ、シリンダ内混合気の燃焼
初期に火炎伝播速度を加速させる技術を開発した。

「発明が解決しようとする問題点」前記従来技術は、プラグギャップを形成する中心電極面
と、プラグギャップを隔てて接地電極鈑の引火溝側端開
口とを対向させていたが、円柱形の中心電極外周面に引
火溝の側端間口を臨ませていたから、着火時にプラグギ
ャップに発生する火炎核は中心電極の軸芯を中心として
放射状に拡散され、その火炎核の一部が引火溝内に延焼
するだけであり、着火によりプラグギャップに形成され
る火炎核の延焼力を引火溝内の混合気燃焼に有効に利用
し得ず、プラグギャップの火炎核形成から引火溝の混合
気燃焼までの時間短縮を容易に行い得ない等の問題があ
った。

そこで、特願昭６２−３２１０４５号明細書に示す如く
、中心電極先端のピストン側の面に引火溝を形成し、プ
ラグギャップを形成する接地電極版面でプラグギャップ
を隔ててこれに対向する引火溝を遅閉するように接地電
極鈑を延設させることにより、引火溝の混合気燃焼まで
の時間短縮を行うことができたが、プラグギャップに引
火溝を接続させるものであったから、引火溝の長さだけ
燃焼させる距離が長くなる一方、引火溝を短（すること
によってこの容積が制限される等の問題が発生した。

「問題点を解決するための手段」然るに、本発明は、中心電極軸芯線上に設ける接地電極
鈑の燃料集中部をピストン側と反対側とに開口させる点
火栓において、燃料集中部のピストン側と反対の開口を
中心電極によりプラグギャップを残した状態で塞ぐと共
に、ピストン側と反対の開口付近の燃料集中部形成面と
中心電極間のプラグギャップで中心電極軸芯綿に対し略
直交する方向にスパークを発生させ、ピストン側と反対
の開口付近の燃料集中部の内部で火炎核を形成させるよ
うにしたことを特徴とするものである。

「作　用」従って、プラグギャップを形成する燃料集中部のピスト
ン側と反対の開口に火炎核が形成されることにより、そ
の火炎核の延焼ガスが中心電極先端面並びに接地電極鈑
の燃料集中部形成面に反撥し、三方を囲まれた燃料集中
部の延焼ガスはピストン側開口から突出するから、砲筒
から飛出す弾丸の如（ピストン側に向けて燃料集中部か
ら延焼ガスが噴出することになり、従来に比べて大きな
火炎核を短時間で形成して延焼火力を著しく増強し得、
プラグギャップに発生する火炎核を極めて効率よ（成長
させ得ると共に、燃料集中部における着火から燃焼完了
までの燃焼時間を従来よりも短くし、かつ燃料集中部の
容積を従来よりも容易に大きく形成し得るものである。

「実施例」以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。第１
図は要部説明図、第２図は全体図、第３図は底面図、第
４図は部分図であり、内燃機関のエンジンブロックに螺
着固定して接地させる導電金属製固定体（１１と、その
固定体（１）に中間部を埋込み支持する陶磁製電気絶縁
体（２）とを備える。そして一端にターミナル（３）を
連結して中央に配置する円柱形の中心電極（４）を前記
絶縁体（２）に固定支持すると共に、前記固定体（１）
のエンジン挿入端に一対の矩形平板形の接地電極支柱（
５）　（５１基端を熔接固定させ、中心電極（４）軸芯
線と略平行に各支柱ｆ５１　（５１を延設させる。

また円筒形の接地電極鈑（６）を備え、接地電極鈑（６
）外周面の耳部（６ａｌ　ｆ６ａｌに前記各支柱（５１
（５１先端を熔接固定させると共に、接地電極鈑（６）
の円筒形内孔により燃料集中部（７）を形成するもので
、中心電極（４）先端に対向する接地電極鈑（６）位置
でスパーク発生側（８）とピストン側（９）とに連通さ
せるトンネル形の燃料集中部（７）を設け、燃料集中部
（７）のスパーク発生側（８）開口を中心電極（４）先
端に対向配置させると共に、中心電極（４）の半径（１
０）とプラグギャップ（１１）寸法を加算した距離と、
中心電極（４）の軸芯線と接地電極鈑（６）の燃料集中
部形成面（１２）間の距離（１３）を略等しく形成して
いる。

そして、接地電極鈑（６）の燃料集中部（７）のスパー
ク発生側（８）の開口面（１４）と中心電極（４）の先
端面（１５）とを略同−平面上に配置させ、中心電極（
４）の先端角部（１６）と燃料集中部（７）の開口角部
（１７）との間にプラグギャップ（１８）を形成したも
のである。

本実施例は上記の如（構成しており、ターミナル（３）
に通電することにより中心電極（４）の角部（１６）と
燃料集中部（７）の角部（１７）の間のプラグギャップ
（１８）にスパークが発生し、プラグギャップ（１８）
のスパークによって第１の種火である火炎核が形成され
ると共に、シリンダの他部に比べて容積が小さい燃料集
中部（７）内の未燃焼ガスに速やかに火炎核が延焼し、
第１の種火の火炎核よりも大きな第２の種火を形成し、
燃料集中部（７）の延焼ガスである成長した火炎核を第
２の種火としてシリンダ内の未燃焼ガスを燃焼させ、ピ
ストンの爆発工程を行わせる。

また、前記プラグギャップ（１８）の火炎核が燃料集中
部（７）の未燃焼ガスに延焼するとき、その火炎核の燃
焼膨張力が、中心電極（４）の先端面（１５）と接地電
極鈑（６）の円形に彎曲する燃料集中部形成面（１２）
とに反撥し、火炎核が物理的に加速されて燃料集中部（
７）の中央方向に突出して燃料集中部（７）内温合気の
速燃焼作用を効果的に行うと共に、この作用によって前
記中心電極先端面（１５）及び燃料集中部形成面（１２
）に速燃焼された燃料集中部（７）内の延焼ガスが反撥
し、各面（１２１［５１によって三方を閉鎖された状態
の燃料集中部（７）のピストン側（９）開口からシリン
ダ内に第２の種火である延焼ガスが突出するから、例え
ば砂筒から飛出す弾丸の如く燃料集中部（７）から第２
の種火である延焼ガスがピストン側（９）に向けて噴出
されるもので、前記の如（燃料集中部（７）内温合気の
速燃焼作用によって従来よりも短い時間内で従来よりも
大きな延焼火力を持つ第２の種火によりシリンダの未燃
焼ガスを燃焼させることができる。

上記の記載から明らかなように、中心電極（４）軸芯線
上に設ける接地電極鈑（６）の燃料集中部（７）をスパ
ーク発生側（８）及びピストン側（９）に開口させる点
火栓において、燃料集中部（７）のピストン側（９）と
反対のスパーク発生側（８）開口を中心電極（４）によ
りプラグギャップ（１１）を残した状態で塞ぐと共に、
ピストン側（９）と反対のスパーク発生側（８）開口付
近の燃料集中部形成面（１２）と中心電極（４）間のプ
ラグギャップ（１１）で中心電極（４）軸芯線に対し略
直交する方向にスパークを発生させ、ピストン側（９）
と反対のスパーク発生側（８）開口付近の燃料集中部（
７）の内部で火炎核を形成させるようにしたものである
。

さらに、第５図及び第６図は、第１図の変形例を示すも
ので、長尺バイブな適当長さに輪切りにして接地電極鈑
（６）を形成すると共に、支柱（５）先端を内方に折曲
げて接地電極鈑（６）外周面に溶接固定したものである
。

さらに、第７図乃至第９図は、第１図の変形例を示すも
ので、中心電極（４）先端部を接地電極鈑（６）の燃料
集中部（７）に内設させ、中心電極（４）の外周面（４
ａ）と接地電極鈑（６）の燃料集中部形成面（１２）と
の間にプラグギャップ（１８）を形成したもので、前記
各面（４ａｌ　ｆ１２）の間のプラグギャップ（１８）
にスパークを発生させるから、角部（１６１ｆ１７１に
スパークを発生させる第１図のものに比べて焼損を少な
くして耐久性を向上させることができる。

下記表１において、第７図乃至第９図の実施例に示す構
造の試作品を使用した試走実験結果を示す。

、Ｌ人　千　　余白表　　１試走実験の条件試走実験車・・・普通貨物自動車（１３０ＯＣＣ，４サイクル、４気筒）試走地域・・・
大阪市街地の略同−コース試走車の載貨状態・・・空車試走の速度・・・最高６０にＭ／Ｈ（平均４０〜５０に
λ１／Ｈ）試走時の調整・・・点火時期調整、燃料供給
量調整さらに、第１０図及び第１１図は、第７図の変形
例を示すもので、長尺バイブを適当長さに輪切りにして
接地電極鈑（６）を形成すると共に、支柱（５）先端を
内方に折曲げて接地電極鈑（６）外周面に熔接固定した
ものである。

さらに、第１２図及び第１３図は、第１図の変形例を示
すもので、接地電極鈑（６）に形成する燃料増量部（１
９）を燃料集中部（７）に連通させ、燃料増量部（１９
）により燃料集中部（７）の一部を中心電極（４）軸芯
線と略直交する方向に拡張させたものであり、中心電極
（４）軸芯線と略直交する方向に燃料集中部（７）の容
積を拡大することができ、中心電極（４）軸芯線方向の
接地電極鈑（６）の長さが限定されても、燃料集中部（
７）を希望する大きさに形成することができる。

さらに、第１４図及び第１５図は、第１２図の変形例を
示すもので、中心電極（４）先端部を接地電極鈑（６）
の燃料集中部（７）に内設させ、中心電極（４）の外周
面（４ａ）と接地電極鈑（６）の燃料集中部形成面（１
２）との間にプラグギャップ（１８）を形成したもので
前記各面（４ａ）　（１２）の間のプラグギャップ（１
８）にスパークを発生させるから、角部（１６）（１７
）にスパークを発生させる第１２図のものに比べて焼損
を少なくして耐久性を向上させることができる。

さらに、第１６図及び第１７図は、第１図の変形例を示
すもので、接地電極鈑（６）に形成する燃料集中部（７
）のピストン側（９）開口に末広がり形状の延焼拡散部
（２０）を連設させたものであり、燃料集中部形成面（
１２）と中心電極先端面（１５）により三方を囲まれた
燃料集中部（７）内の延焼ガスを拡散部（２０）の案内
によりピストン側（９）に向けて突出させると共に、拡
散部（２０）での燃焼加速作用並びに乱流発生作用によ
り、第１図のものに比べ、ピストン側（９）の未燃焼ガ
スの燃焼を短時間で効率良く行えるものである。

さらに、第１８図及び第１９図は、第１６図の変形例を
示すもので、末広がり形状の延焼拡散部（２０）を形成
する円錐台形の案内体（２１）を備え、接地電極鈑（６
）のピストン側（９）面に前記案内体（２１）を熔接固
定させ、接地電極鈑（６）形状に制限されることな（任
意大きさの拡散部（２０）を形成することができるもの
である。

さらに、第２０図及び第２１図は、第１図と第１２図の
変形例を示すもので、接地電極鈑（６）の燃料集中部（
７）を中心電極（４）軸芯線と略直交する方向に開設し
、中心電極（４）軸芯繰延長方向並びに略直交方向のピ
ストン側に燃料集中部（７）を開放させたもので、燃料
集中部形成面（１２）を挾んで両側を窪ませて燃料増量
部（１９）を設けると共に、この増量部（１９）を介し
て燃料集中部〔７）を接地電極鈑（６）外側方に開口さ
せる開放部（２２１（２２１を設けている。

また、前記開放部（２２）を接地電極鈑（６）の対向す
る側端面（２３１ｆ２３１で形成すると共に、その対向
する側端面（２３１（２３１を対面視ハの字形に形成し
たもので、燃料集中部（７）の延焼ガスは増量部（１９
）で増量されると共に、燃料集中部（７）の延焼ガスの
一部は中心電極（４）軸芯延長方向のピストン側に突出
する一方、燃料集中部（７）１の延焼ガスの一部は増量
部（１９）を通って側部の開放部（２２）から中心電極
（４）軸芯線と略直交する方向に突出するものであり、
燃料集中部（７）を中心に複数の方向に分かれて延焼ガ
スが膨出するものである。

さらに、第２２図内次第２３図は、第２０図の変形例を
示すもので、中心電極（４）先端部を接地電極鈑（６）
の燃料集中部（７）に内設させ、中心電極（４）の外周
面と接地電極鈑（６）の燃料集中部形成面（１２）との
間にプラグギャップ（１８）を形成し、耐久性を向上さ
せたものである。

さらに、第２４図及び第２５図は、第２０図の変形例を
示すもので、燃料集中部（７）に連設させる燃料増量部
（１９）両側に燃料集中部形成面（１２）（１２）を設
けると共に、矩形平板により接地電極鈑（６）を形成し
、接地電極鈑（６）基端を固定部（１）に直接溶接固定
させる一方、燃料集中部（７）及び燃料増量部（１９）
及び開放部（２２）を対向する接地電極鈑（６）先端側
の間で形成したものである。

さらに、第２６図乃至第２７図は、第２４図の変形例を
示すもので、第２４図では燃料増量部（１９）を底面視
Ｖの字形に形成したものに代え、燃料増量部（１９）を
底面視半円形に形成したものである。

さらに、第２８図及び第２９図は、第２４図の変形例を
示すもので、燃料増量部（１９）を底面視台形に形成す
ると共に、燃料集中部（７）内に中心電極（４）先端部
を突入させ、耐久性を向上させたものである。

さらに、第３０図及び第３１図は、第７図の変形例を示
すもので、燃料集中部（７）のスパーク発生側（８）開
口を小とし、またピストン側（９）開口を大とし、ラッ
パ形の接地電極鈑（６）によって燃料集中部（７）を円
錐台形に形成したもので、スパーク発生側（８）開口近
（の燃料集中部（７）の内部でスパークを発生させ、燃
料集中部（７）の櫨９鉢形底部に火炎核を形成し、火炎
核の延焼によって生じる燃料集中部（７）の延焼ガスを
形成面（１２）に反撥させてピストン側（９）に突出さ
せるものである。

さらに、第３２図乃至第３４図は、第１８図及び第２０
図及び第３０図の変形例を示すもので、ピストン側（９
）に末広がり形とした燃料集中部（７）を一対の支柱（
５）　（５）方向にも開放させ、接地電極鈑（６）を鞍
形に形成したもので、中心電極（４）軸芯線のピストン
側（９）延長方向とこれに略直交する方向とに燃料集中
部（７）の延焼ガスを突出させるものである。

「発明の効果」以上実施例から明らかなように本発明は、中心電極（４
）軸芯線上に設ける接地電極鈑（６）の燃料集中部（７
）をピストン側と反対側とに開口させる点火栓において
、燃料集中部（７）のピストン側と反対の開口を中心電
極（４）によりプラグギャップ（１８）を残した状態で
塞ぐと共に、ピストン側と反対の開口付近の燃料集中部
形成面（１２）と中心電極（４）間のプラグギャップ（
１８）で中心電極（４）軸芯線に対し略直交する方向に
スパークを発生させ、ピストン側と反対の開口付近の燃
料集中部（７）の内部で火炎核を形成させるようにした
もので、プラグギャップ（１８）を形成する燃料集中部
（７）のピストン側と反対の開口に火炎核が形成される
ことにより、その火炎核の延焼ガスが中心電極（４）先
端面並びに円形に彎曲する接地電極鈑（６）の燃料集中
部形成面（１２）に反撥して中心電極（４）センタ一方
向に突出して燃料集中部（７）内温合気を速燃焼すると
共に、三方を囲まれた燃料集中部（７）の延焼ガスはピ
ストン側開口から突出するから、砂筒から飛出する弾丸
の如く燃料集中部（７）から延焼ガスが噴出することに
なり、従来に比べて大きな火炎核を短時間で形成して延
焼火力を著しく増強させることができ、プラグギャップ
（１８）に発生する火炎核を極めて効率よく成長させる
ことができると共に、燃料集中部（７）における着火か
ら燃焼完了までの燃焼時間を従来よりも短くし、かつ燃
料集中部の容積を従来よりも容易に大きく形成すること
ができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す要部の説明図、第２図
は全体図、第３図は底面図、第４図は部分図、第５図乃
至第３４図は変形例を示す説明図である。（４）・・・　　　中　　心　　電　　極（５）・・・
　接地電極鈑（７）・・・　燃料集中部（１２）・・・　　燃料集中部形成面（１８）・・・　　プラグギヤツブ代理本藤原巾治ａ第２１図

Claims

【特許請求の範囲】

中心電極軸芯線上に設ける接地電極鈑の燃料集中部をピ
ストン側と反対側とに開口させる点火栓において、燃料
集中部のピストン側と反対の開口を中心電極によりプラ
グギャップを残した状態で塞ぐと共に、ピストン側と反
対の開口付近の燃料集中部形成面と中心電極間のプラグ
ギャップで中心電極軸芯線に対し略直交する方向にスパ
ークを発生させ、ピストン側と反対の開口付近の燃料集
中部の内部で火炎核を形成させるようにしたことを特徴
とする点火栓の速燃焼方法。