JPH0612679B2 - Spark plug - Google Patents
Spark plugInfo
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- JPH0612679B2 JPH0612679B2 JP60143221A JP14322185A JPH0612679B2 JP H0612679 B2 JPH0612679 B2 JP H0612679B2 JP 60143221 A JP60143221 A JP 60143221A JP 14322185 A JP14322185 A JP 14322185A JP H0612679 B2 JPH0612679 B2 JP H0612679B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は内燃機関のスパークプラグに関するものであ
る。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a spark plug for an internal combustion engine.
［従来技術］ スパークプラグは一般に中心電極および接地電極を備
え、これ等の間にスパークギャップを形成している。[Prior Art] A spark plug is generally provided with a center electrode and a ground electrode, and a spark gap is formed therebetween.
ところで近年、内燃機関（以下、エンジンという）の性
能向上のための高圧縮比化、リーンバーン化、スパーク
ギャップのワイド化、ターボチャージャ装着等によりプ
ラグ要求電圧は上昇の一途をたどっている。また、プレ
イグニッション対策として熱価を高める傾向にあり、こ
れに伴なって発火部に付着したカーボンのくすぶりの問
題もクローズアップされてきた。By the way, in recent years, the required plug voltage has been increasing steadily due to higher compression ratio, lean burn, wider spark gap, turbocharger installation, etc. for improving the performance of an internal combustion engine (hereinafter referred to as engine). In addition, there is a tendency to increase the heat value as a measure against pre-ignition, and the problem of smoldering of carbon adhering to the ignition part has been highlighted.
従来、プラグ要求電圧低減対策としては、例えば電極を
細くする手段があるが、電極消耗が大きく耐久性が低下
する。そこで電極先端を消耗の少ない白金で形成する手
段も考えられるが、コスト的に問題がある。Conventionally, as a measure for reducing the required plug voltage, for example, there is a means for making the electrode thin, but the electrode is consumed greatly and the durability is reduced. Therefore, a method of forming the tip of the electrode from platinum, which consumes less wear, can be considered, but there is a cost problem.
一方、くすぶり防止対策としては絶縁碍子の脚部表面に
シリコンオイルを塗布する等の手段が知られているが、
短期間で焼失してしまい、耐久性が極めて低い。On the other hand, as a measure for preventing smoldering, a method of applying silicone oil to the surface of the legs of the insulator is known.
It burns out in a short period of time and has extremely low durability.
［本発明が解決しようとする問題点］ 本発明は上記の実情に鑑みてなされたもので、ワイドギ
ャップとしても従来より要求電圧を低くし得るスパーク
プラグを提供すること、またくすぶりも少なくし得るス
パークプラグを提供することにより上記の問題点を解消
しようとするものである。[Problems to be Solved by the Present Invention] The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to provide a spark plug capable of lowering a required voltage as compared with a conventional wide gap and reducing smoldering. It is intended to solve the above problems by providing a spark plug.
［問題点を解決するための手段］ 図に例示するように、従来のスパークプラグと同様に絶
縁碍子４に囲まれた中心電極１および中心電極１の先端
前方に突出する接地電極２を備え、両電極１、２間にス
パークギャップＳ１（正規ギャップ）を形成している。[Means for Solving the Problems] As illustrated in the figure, a center electrode 1 surrounded by an insulator 4 and a ground electrode 2 projecting forward of the tip of the center electrode 1 are provided as in a conventional spark plug, A spark gap S 1 (normal gap) is formed between the electrodes 1 and 2.
そして本発明のスパークプラグは上記絶縁碍子まわりに
抵抗体の第３電極３を設け、第３電極３の先端と中心電
極１との間にスパークギャップ（補助ギャップＳ２）を
形成する。中心電極１の先端と、これを囲む絶縁碍子４
の先端との間にはリング状の溝１００が形成してある。
これにより上記補助ギャップＳ２は、溝１００による空
間ギャップと、絶縁碍子４の先端面４ａに沿う沿面ギャ
ップで形成される。In the spark plug of the present invention, the resistor third electrode 3 is provided around the insulator, and a spark gap (auxiliary gap S 2 ) is formed between the tip of the third electrode 3 and the center electrode 1. The tip of the center electrode 1 and the insulator 4 surrounding it
A ring-shaped groove 100 is formed between the tip and the end.
As a result, the auxiliary gap S 2 is formed by a space gap formed by the groove 100 and a creeping gap formed along the tip surface 4 a of the insulator 4.
［作用］ 中心電極１に高電圧が印加されると、先ず中心電極１と
第３電極３間の補助ギャップＳ２に絶縁碍子４の先端面
に沿う容量放電（第１の容量放電）が生じる。この際、
第３電極３は抵抗体で構成され電流制限が加えられてい
るので誘導放電は生じない。次いでこの第１の容量放電
により中心電極１および接地電極２間の正規ギャップＳ
１に容量放電（第２の容量放電）が誘発され、この容量
放電が誘導放電へ移行するのである。[Operation] When a high voltage is applied to the central electrode 1, first, capacitive discharge (first capacitive discharge) along the tip surface of the insulator 4 is generated in the auxiliary gap S 2 between the central electrode 1 and the third electrode 3. . On this occasion,
Since the third electrode 3 is composed of a resistor and is limited in current, inductive discharge does not occur. Next, the normal gap S between the center electrode 1 and the ground electrode 2 is generated by this first capacitive discharge.
A capacitive discharge (second capacitive discharge) is induced in 1 and this capacitive discharge shifts to inductive discharge.
本発明のスパークプラグでは、必要最少限の空間ギャッ
プと、残る沿面ギャップとで補助ギャップを形成したか
ら、沿面ギャップによる放電開始電圧の低減がなされ、
空間ギャップで発生するイオンや自由電子で、正規ギャ
ップでの放電を容易にする。発明者らの実験によれば、
本発明のスパークプラグの要求電圧は従来のものに比し
２０％程度ないしそれ以上、低減せしめ得ることが確認
された。In the spark plug of the present invention, since the auxiliary gap is formed by the minimum necessary space gap and the remaining creeping gap, the discharge start voltage is reduced by the creeping gap,
Ions and free electrons generated in the space gap facilitate discharge in the regular gap. According to the experiments by the inventors,
It was confirmed that the required voltage of the spark plug of the present invention can be reduced by about 20% or more as compared with the conventional one.
また本発明のスパークプラグでは、常に弱い放電が中心
電極１と第３電極３間に生じているため両電極間の部分
に付着したカーボンは焼き切れてくすぶり汚損が生じる
ことはない。Further, in the spark plug of the present invention, since a weak discharge is always generated between the center electrode 1 and the third electrode 3, the carbon adhering to the portion between the two electrodes is not burned out and smoldering stain is not generated.
［実施例］ 図は本発明の実施例を示すものである。[Embodiment] The drawings show an embodiment of the present invention.
中心電極１の先端と接地電極２との間には正規ギャップ
Ｓ１が形成されている。中心電極１はアルミナ磁器より
なる絶縁碍子４の軸孔を貫通し、先端が碍子４の先端面
とほぼ同じ突出度としてある。A regular gap S 1 is formed between the tip of the center electrode 1 and the ground electrode 2. The center electrode 1 penetrates the shaft hole of the insulator 4 made of alumina porcelain, and the tip thereof has substantially the same degree of protrusion as the tip surface of the insulator 4.
第１の碍子４の先端筒部４２の外周には抵抗体よりなる
円筒状の第３電極３が密嵌固着せしめてある。抵抗体の
第３電極３は導電性セラミック、例えばＳｉＣ焼結体よ
りなる。第１電極１の先端は小径としてあり、該先端と
碍子４の先端との間にはリング状の溝１００が形成され
る。そして中心電極１の先端と、これを同心円状に囲む
第３電極３の先端との間に溝１００による空間ギャップ
と碍子４に沿う沿面ギャップとで補助ギャップＳ２を形
成する。A cylindrical third electrode 3 made of a resistor is tightly fitted and fixed to the outer periphery of the tip end cylindrical portion 42 of the first insulator 4. The third electrode 3 of the resistor is made of a conductive ceramic, for example, a SiC sintered body. The tip of the first electrode 1 has a small diameter, and a ring-shaped groove 100 is formed between the tip and the tip of the insulator 4. Then, an auxiliary gap S 2 is formed between the tip of the center electrode 1 and the tip of the third electrode 3 that surrounds the center electrode 1 concentrically by the space gap formed by the groove 100 and the creeping gap along the insulator 4.
以上の構成を有するプラグ中心部は、ハウジング７内に
収納される。ハウジング７の先端にはＬ字形の接地電極
２が溶接してあり、上記したように中心電極１の先端と
接地電極２の先端間に正規ギャップＳ１を形成する。ま
た、上記第３電極３はパッキングワッシャ９０を介して
ハウジング７に電気的に接続している。ハウジング７は
その外周に形成したねじ７１によりエンジンのシリンダ
ヘッドに固定される。The plug center portion having the above configuration is housed in the housing 7. The L-shaped ground electrode 2 is welded to the tip of the housing 7, and as described above, the regular gap S 1 is formed between the tip of the center electrode 1 and the tip of the ground electrode 2. The third electrode 3 is electrically connected to the housing 7 via the packing washer 90. The housing 7 is fixed to the cylinder head of the engine by screws 71 formed on the outer circumference thereof.
以上の如く構成した本発明のスパークプラグにおいて、
中心電極１に高電圧を印加すると、先ず補助ギャップＳ
２において弱い第１の容量放電が生じる。これは、広い
正規ギャップＳ１が空中放電により放電を開始するのに
比べ補助ギャップＳ２はその空間ギャップは狭く、実質
的に沿面放電から放電を開始するため補助ギャップＳ２
における火花電圧が低いことによる。そして、第３電極
３は抵抗体であり電流制限が加えられ、補助ギャップＳ
２では誘導放電は生じない。In the spark plug of the present invention configured as described above,
When a high voltage is applied to the center electrode 1, first the auxiliary gap S
At 2 , a weak first capacitive discharge occurs. This wide auxiliary gap S 2 compared to regular gap S 1 is to start discharging by aerial discharges the space gap is narrow, substantially supplementary to start discharging from the creeping discharge gap S 2
Due to the low spark voltage at. Then, the third electrode 3 is a resistor, current is limited, and the auxiliary gap S
No inductive discharge occurs in No. 2 .
補助ギャップＳ２において放電が生じると、空間ギャッ
プの部分で多くのイオンや自由電子が発生する。そし
て、これ等イオンや自由電子がトリガとなって正規ギャ
ップＳ１において第２の容量放電が生じ、誘導放電へと
移行する。When discharge occurs in the auxiliary gap S 2 , many ions and free electrons are generated in the space gap. Then, these ions and free electrons trigger the second capacitive discharge in the normal gap S 1 and shift to inductive discharge.
発明者らの実験によれば第２の容量放電の火花電圧は第
３電極３がない場合、即ち第１の容量放電がない場合に
比べ２０％程度ないしそれ以上低くできることを確認し
た。According to the experiments by the inventors, it was confirmed that the spark voltage of the second capacitive discharge can be lowered by about 20% or more as compared with the case without the third electrode 3, that is, the case without the first capacitive discharge.
本発明によれば従来の印加電圧（約１０〜２０ＫＶ）よ
りも電圧を上げることなく、正規ギャップ幅を１．５mm
程度まで広げることができる。なお、補助ギャップＳ２
における放電はエネルギが小さいため補助ギャップＳ２
で火炎が発生することなく、第３電極３の先端部の電極
消耗は極めて少ない。従って正規ギャップＳ１には従来
と等しい放電エネルギが供給され、着火性に悪影響を及
ぼすこともない。According to the present invention, the normal gap width is 1.5 mm without increasing the voltage higher than the conventional applied voltage (about 10 to 20 KV).
Can be expanded to a certain degree. The auxiliary gap S 2
Since the discharge at is small in energy, the auxiliary gap S2 is
Therefore, no flame is generated and the electrode wear at the tip of the third electrode 3 is extremely small. Therefore, the discharge energy equal to that in the conventional case is supplied to the regular gap S 1 , and the ignitability is not adversely affected.
また本発明のスパークラブでは常に弱い放電が中心電極
１と第３電極３の間で生じているため、これ等の間の個
所にたまったカーボンは焼き切れて、くすぶり汚損が生
じることはない。Further, in the spar club of the present invention, since a weak discharge is always generated between the center electrode 1 and the third electrode 3, the carbon accumulated in the portion between these is not burned out and smoldering stain is not generated.
以上説明したように本発明はスパークプラグに中心電
極、接地電極の外に第３電極を設けて、中心電極と第３
電極間に正規ギャップと近接し、正規ギャップよりも低
い電圧で容量放電が発生する補助ギャップを形成し、補
助ギャップの容量放電により正規ギャップの放電を誘発
せしめるようになしたもので、プラグ要求電圧を従来よ
りも低くすることができ、かつ正規ギャップのワイド化
を可能とし、着火性能を向上せしめることができる。ま
た補助ギャップの容量放電によりプラグのくすぶり汚損
を防止することができる。As described above, the present invention provides the spark plug with the center electrode and the third electrode outside the ground electrode.
An auxiliary gap is formed between the electrodes that is close to the regular gap and a capacitive discharge is generated at a voltage lower than the regular gap.The capacitive discharge of the auxiliary gap induces the regular gap discharge. Can be made lower than before, and the normal gap can be widened, and the ignition performance can be improved. Further, smoldering and smearing of the plug can be prevented by the capacity discharge of the auxiliary gap.
【図面の簡単な説明】 図は本発明の要部断面図である。 １……中心電極 ２……接地電極 ３……第３電極 ４……絶縁碍子 ７……ハウジング Ｓ１……正規ギャップ Ｓ２……補助ギャップ １００……空間ギャップBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a sectional view of a main part of the present invention. 1 ...... center electrode 2 ...... ground electrode 3 ...... third electrode 4 ...... insulator 7 ...... housing S 1 ...... regular gap S 2 ...... auxiliary gap 100 ...... space gap
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉永 融 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 戸倉 規仁 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 後藤 正博 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭55−128283（ＪＰ，Ａ) 特公 昭46−24815（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭52−7102（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭56−51476（ＪＰ，Ｂ２) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Toru Yoshinaga 14 Iwatani, Shimohakaku-cho, Nishio-shi, Aichi Stock Company Japan Auto Parts Research Institute (72) Inventor Norihito Tokura 14 Iwatani, Shimohakaku-cho, Nishio-shi, Aichi Stock Association Japan Auto Parts Research Institute (72) Inventor Masahiro Goto 14 Iwatani, Shimohakaku-cho, Nishio City, Aichi Stock Company Japan Auto Parts Research Institute (56) Reference JP-A-55-128283 (JP, A) Sho 46-24815 (JP, B1) Japanese Patent Sho 52-7102 (JP, B2) Japanese Sho 56-51476 (JP, B2)
Claims (2)
絶縁碍子を囲む導電性のハウジングと、ハウジングの先
端から中心電極の先端前方に延出して中心電極の先端と
の間にスパークギャプを形成する接地電極を備えた内燃
機関用スパークプラグにおいて、絶縁碍子の先端部外周
に抵抗体よりなりハウジングと接続する第３電極を設け
るとともに、中心電極の先端部外周とこれを囲む絶縁碍
子の先端部との間にリング状の溝を形成し、中心電極と
第３電極との間に、溝と絶縁碍子の先端沿面とで他のス
パークギャップを形成したことを特徴とするスパークプ
ラグ。1. A center electrode and an insulator surrounding the center electrode,
A spark plug for an internal combustion engine comprising a conductive housing surrounding an insulator and a ground electrode extending from a tip of the housing to a front end of a center electrode to form a spark gap between a tip of the center electrode and the insulator. A third electrode made of a resistor and connected to the housing is provided on the outer periphery of the tip end of, and a ring-shaped groove is formed between the outer periphery of the center electrode tip end and the tip end of the insulator surrounding the center electrode. A spark plug, wherein another spark gap is formed between the third electrode and the groove and the surface along the tip of the insulator.
請求の範囲第１項記載のスパークプラグ。2. The spark plug according to claim 1, wherein the resistor is a conductive ceramic.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60143221A JPH0612679B2 (en) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | Spark plug |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60143221A JPH0612679B2 (en) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | Spark plug |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS625582A JPS625582A (en) | 1987-01-12 |
| JPH0612679B2 true JPH0612679B2 (en) | 1994-02-16 |
Family
ID=15333707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60143221A Expired - Lifetime JPH0612679B2 (en) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | Spark plug |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPH0612679B2 (en) |
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-
1985
- 1985-06-28 JP JP60143221A patent/JPH0612679B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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