JPH0742433U - エンジンの点火プラグ取付け構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 タンブル式エンジンにおいて、点火プラグの
取付を適切に設定して、着火性等を良好に確保する。 【構成】 エンジン本体１の吸気系にタンブル発生手段
１５を、吸気をシリンダ軸方向に旋回してタンブル流を
発生するように設け、燃焼室６の頂部略中心に点火プラ
グ２０を、中心電極２３とＬ字形に屈曲する接地電極２
７との間の放電により火花を飛ばして混合気に着火する
ように取付ける。この場合、点火プラグ２０は接地電極
２７をタンブル流に沿うように配置して取付ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、車両用の４サイクルガソリンエンジンで、吸気の際にシリンダ内に タンブル流を発生するエンジンの点火プラグ取付け構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

エンジンの運転において燃費や出力を向上するためには、燃焼を促進すること が有効である。この燃焼を促進する方法として、吸気行程でシリンダ内に種々の 旋回流を生じると、この旋回流により燃料と空気の混合が促進したり、燃焼時に 乱流を生じて効果が大きい。ここで旋回流として、シリンダ内の円周方向に旋回 する横スワールを発生した場合は、混合気を均一化するのには有効であるが、燃 焼室内の乱流の効果が低い。一方、シリンダ内の軸方向に旋回するタンブル流（ 縦スワール）を発生した場合は、圧縮行程後半でタンブル崩壊する際に大きく乱 れて、燃焼室内に強い乱流を生じることが期待される。

【０００３】 ここでタンブル式エンジンでは、圧縮行程の後半に燃焼室の壁面付近に乱流を 生じることから、この乱流が点火プラグの火花による着火の際に影響を与える。 即ち、点火プラグによる火花が乱流により流されて、消炎したり、吹き消される おそれがある。このため点火プラグの取付けでは、これら不具合を生じない構造 にすることが望まれる。

【０００４】 従来、上記エンジンの点火プラグ取付け構造に関しては、例えば特開平２−２ ５６８８０号公報の先行技術があり、２個の吸気弁と排気弁とを備えた多弁式内 燃機関において、２個の排気弁の間に点火プラグを配設することが示されている 。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上記先行技術のものにあっては、点火プラグを単に２個の排気弁の 間に配設するだけの構成であるから、タンブル式エンジンに適応した場合には、 点火プラグにより生じた火花が乱流により流され、例えば接地電極に衝突して消 炎したり、吹き消されるおそれがある。

【０００６】 本考案は、このような点に鑑み、タンブル式エンジンにおいて、点火プラグの 取付を適切に設定して、着火性等を良好に確保することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

この目的を達成するため本考案は、エンジン本体の吸気系にタンブル発生手段 が、吸気をシリンダ軸方向に旋回してタンブル流を発生するように設けられ、燃 焼室の頂部略中心に点火プラグが、中心電極とＬ字形に屈曲する接地電極との間 の放電により火花を飛ばして混合気を着火すように取付けられるエンジンにおい て、 点火プラグは接地電極をタンブル流に沿うように配置して取付けることを特徴 とする。

【０００８】

【作用】

上記構成による本考案では、エンジン運転時の吸気行程で吸気する際にタンブ ル発生手段により燃焼室にタンブルを生じ、圧縮行程の後半でタンブル流に基づ いて燃焼室壁面付近に乱流を生じ、このとき点火プラグで火花を飛ばすことで、 その火花により乱流状態の混合気が着火される。ここで点火プラグの接地電極が タンブル流に沿うように配設されることで、火花がタンブル流により流されても 接地電極に衝突して消炎することが防止される。そこでタンブル流に基づく乱流 の状態の混合気は、点火プラグの火花での着火性が確保され、着火後は速い燃焼 速度で燃焼し、こうして実質的に燃焼が促進される。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。図１と図２において、２吸 気弁式エンジンについて説明する。符号１はエンジン本体であり、シリンダブロ ック２のシリンダ３にはピストン４が往復移動可能に挿入され、シリンダヘッド ５においてシリンダ３の頂部に燃焼室６が設けられている。燃焼室６は屋根型で あり、吸気側ペントルーフ７と排気側ペントルーフ８とが所定の角度でハ字形に 形成され、両ペントルーフ７，８の間の頂部中心に点火プラグ２０が取付けられ る。

【００１０】 また１つの吸気マニホールド１０から２つの吸気ポート１１が分岐壁１２によ り二叉状に分岐され、これら吸気ポート１１が燃焼室６の吸気側ペントルーフ７ に連通される。各吸気ポート１１にはそれぞれ吸気弁１３が開閉可能に設置され 、吸気マニホールド１０にはインジェクタ１４が２つの吸気ポートに指向して燃 料噴射するように配置される。

【００１１】 吸気系にはタンブル発生手段１５が設けられているが、このタンブル発生手段 １５は例えば吸気ポート１１の配置と燃焼室６の形状を利用して構成される。即 ち、吸気ポート１１は所定の角度で傾斜する直線部１１ａを有し、この直線部１ １ａが屈曲部１１ｂを介して燃焼室６の吸気側ペントルーフ７に連通される。そ して直線部１１ａの中心線は燃焼室６の排気側ペントルーフ８の傾斜角と等しく 設定され、これにより吸気ポート１１の吸気をそのまま燃焼室６の排気側に沿わ せてシリンダ３下方に略直線的に流すことで、タンブル流Ｃを発生することが可 能になっている。

【００１２】 図３において、点火プラグ２０について詳細に説明する。先ず、棒状の絶縁ガ イシ２１を有し、この絶縁ガイシ２１の一端に端子２２が突出し、この端子２２ が内部の導電性の軸を介して他端に突出する中心電極２３に接続される。絶縁ガ イシ２１の下半分には金属製のハウジング２４が装着され、ハウジング２４に六 角のレンチ係合部２５、取付けねじ２６が形成され、更にＬ字形に屈曲する接地 電極２７が、中心電極２３と所定のスパークギャップを介して対向するように突 設される。

【００１３】 これにより点火プラグ２０は、取付けねじ２６をシリンダヘッド５に螺合する ことで、接地電極２７をアースし、中心電極２３と接地電極２７を燃焼室６内に 露出して取付けられる。そして端子２２により高圧電流を中心電極２３に導き、 接地電極２７との間で放電することで火花を飛ばし、この火花で燃焼室６内の圧 縮された混合気に直接着火するように構成される。

【００１４】 ここで２つの吸気ポート１１からの吸気は、シリンダ軸方向に旋回して強いタ ンブル流Ｃを発生するが、このタンブル流は燃焼室６の中心の点火プラグ２０の 中心電極２３と接地電極２７の部分も通過して燃焼室６を横切る。従って、タン ブル流Ｃの方向に対して接地電極２７がその下流で直交するように取付けられる と、火花が接地電極２７に衝突して消炎するおそれがある。

【００１５】 そこで点火プラグ２０は図１のように、Ｌ字形の接地電極２７をタンブル流Ｃ に対し平行配置して取付けられ、火花がタンブル流Ｃにより流されても接地電極 ２７に衝突しないように構成される。尚、接地電極２７は、図示の状態から１８ ０度反転しても良い。

【００１６】 次に、この実施例の作用について説明する。先ずエンジン運転時の吸気行程で 吸気弁１３が開くと、ピストン４の往運動に伴う吸入負圧により、２つの吸気ポ ート１１により吸気される。またアイドリングや低、中負荷領域で吸気行程中に インジェクタ１４により燃料噴射されると、燃料が空気に混合して一緒に吸入さ れ、こうして空気と燃料の混合気がシリンダ３に流入する。

【００１７】 ここで吸気ポート１１の直線部１１ａは燃焼室６の排気側ペントルーフ８の傾 斜角と等しく傾斜することから、混合気Ａは吸気ポート１１からそのまま燃焼室 ６の排気側ペントルーフ８の壁面に沿いシリンダ３の下方に略直線的に流れるよ うになる。このため特にアイドリングや低、中負荷領域で混合気の量が少ない場 合は、図２のようにシリンダ軸方向に旋回するタンブル流Ｃが、吸気抵抗の少な い状態で効率良く発生する。

【００１８】 そして圧縮行程では、シリンダ３内の混合気Ａがピストン４の移動で圧縮され ることで、タンブル流Ｃも崩れるが、圧縮行程後半でタンブル崩壊する際にその 流れが乱れて、燃焼室６内の特にペントルーフ７，８の壁面付近に乱流を生じる 。また圧縮行程後半において、燃焼室６の点火プラグ２０の中心電極２３に高圧 電流が流れると、接地電極２７との間で放電して火花が飛ぶ。このとき乱流の元 になっているタンブル流Ｃで火花が流されても、接地電極２７は流れの方向に存 在しないため、火花が接地電極２７に衝突して消炎することが防止される。

【００１９】 そこでタンブル流Ｃに基づく乱流の状態において点火プラグ２０の火花が常に 確保されて、この火花により混合気Ａが良好に着火される。そして着火後は混合 気Ａが乱流により速い燃焼速度で燃焼するのであり、こうしてアイドリングや低 、中負荷領域の燃焼が実質的に促進される。

【００２０】 図４において、本考案の他の実施例について説明する。この実施例では、点火 プラグ２０が上述と同様に接地電極２７をタンブル流Ｃと平行配置した状態で、 更に燃焼室６の内部に突き出して取付けられる。そこで点火プラグ２０の飛び火 位置が、燃焼室６のペントルーフ７，８の壁面付近の不安定な場所から安定した 内部に位置するため、乱流による火花の吹き消し等が防止され、安定した着火性 が得られる。また飛び火位置が燃焼室６の内部になって点火プラグ２０が高温を 保ち易くなるので、低温や低負荷時には着火性が向上し、燃焼も安定化する。 以上、本考案の実施例について説明したが、これのみに限定されない。

【００２１】

【考案の効果】

以上に説明したように本考案によると、タンブル式エンジンにおいて、点火プ ラグは接地電極をタンブル流に沿うように配置して取付けた構造であるから、点 火プラグの火花がタンブル流により流されても接地電極による消炎が防止されて 、乱流状態での着火性が向上する。

【００２２】 本考案の他の実施例では、点火プラグの突き出しにより飛び火位置が燃焼室の 内部に配置されるので、火花の吹き消し等も防止されて、安定した着火性も得る ことができる。また低温時等の着火性が向上して、燃焼も安定化する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るエンジンの点火プラグ取付け構造
の実施例を示す水平断面図である。

【図２】同実施例の垂直断面図である。

【図３】点火プラグを詳細に示す拡大図である。

【図４】本考案の他の実施例を示す垂直断面図である。

【符号の説明】

１ エンジン本体 ６ 燃焼室 １５ タンブル発生手段 ２０ 点火プラグ ２３ 中心電極 ２７ 接地電極

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン本体の吸気系にタンブル発生手
   段が、吸気をシリンダ軸方向に旋回してタンブル流を発
   生するように設けられ、燃焼室の頂部略中心に点火プラ
   グが、中心電極とＬ字形に屈曲する接地電極との間の放
   電により火花を飛ばして混合気を着火すように取付けら
   れるエンジンにおいて、 点火プラグは接地電極をタンブル流に沿うように配置し
   て取付けることを特徴とするエンジンの点火プラグ取付
   け構造。
2. 【請求項２】 点火プラグは、飛び火位置を燃焼室内部
   に設けるように突き出して取付けることを特徴とする請
   求項１記載のエンジンの点火プラグ取付け構造。