JPH1054335A - グロープラグの寿命を延ばす方法 - Google Patents
グロープラグの寿命を延ばす方法Info
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- JPH1054335A JPH1054335A JP9147428A JP14742897A JPH1054335A JP H1054335 A JPH1054335 A JP H1054335A JP 9147428 A JP9147428 A JP 9147428A JP 14742897 A JP14742897 A JP 14742897A JP H1054335 A JPH1054335 A JP H1054335A
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- Japan
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- glow plug
- internal combustion
- combustion engine
- life
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P19/00—Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition
- F02P19/02—Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition electric, e.g. layout of circuits of apparatus having glowing plugs
- F02P19/021—Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition electric, e.g. layout of circuits of apparatus having glowing plugs characterised by power delivery controls
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P19/00—Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition
- F02P19/02—Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition electric, e.g. layout of circuits of apparatus having glowing plugs
- F02P19/026—Glow plug actuation during engine operation
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 内燃機関のセラミック・グロープラグの寿命
を延ばす。 【解決手段】 可変移動式ポンプを内燃機関へ回転でき
るよう接続し、この可変移動式ポンプの出力でほぼ一定
の速度で油圧モーターを駆動し、この油圧モーターに直
結している交流発電機からの交流電流と電圧とでグロー
プラグを付勢し、内燃機関の始動から停止までの全運転
範囲にわたりグロープラグの温度をほぼ一定に維持する
よう交流電流を調整する。
を延ばす。 【解決手段】 可変移動式ポンプを内燃機関へ回転でき
るよう接続し、この可変移動式ポンプの出力でほぼ一定
の速度で油圧モーターを駆動し、この油圧モーターに直
結している交流発電機からの交流電流と電圧とでグロー
プラグを付勢し、内燃機関の始動から停止までの全運転
範囲にわたりグロープラグの温度をほぼ一定に維持する
よう交流電流を調整する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関のグロープラグ
に係るものであり、さらに具体的に言えば、内燃機関の
始動から停止までグロープラグを付勢するための内燃機
関駆動の電源を設けることによりグロープラグの寿命を
延ばす方法に係るものである。
に係るものであり、さらに具体的に言えば、内燃機関の
始動から停止までグロープラグを付勢するための内燃機
関駆動の電源を設けることによりグロープラグの寿命を
延ばす方法に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の運転中グロープラグへ連続的
に電力を供給する必要はこれまでも認識されていた。米
国特許５，３６７，９９４に記載の方法では、電池から
直流電力を供給し、そしてグロープラグの抵抗加熱が比
較的大きい電気エネルギーを要求するにつれて電池の消
耗を防止するよう直流電圧を漸減していくことにより内
燃機関の全運転期間中少なくとも８７１°Ｃの温度を維
持している。
に電力を供給する必要はこれまでも認識されていた。米
国特許５，３６７，９９４に記載の方法では、電池から
直流電力を供給し、そしてグロープラグの抵抗加熱が比
較的大きい電気エネルギーを要求するにつれて電池の消
耗を防止するよう直流電圧を漸減していくことにより内
燃機関の全運転期間中少なくとも８７１°Ｃの温度を維
持している。
【０００３】窒化珪素や他の適当なセラミック物質から
成るセラミックグロープラグの最近の開発により高温で
短時間の予赤熱が実現されてきている。こうして、グロ
ープラグは始動に利用できるばかりでなく、燃焼圧力が
足りなくて燃焼を維持することができないときにも燃焼
プロセスを継続できるようにして、燃焼効率、燃料消費
を改善し、そして内燃機関の点火問題を排除している。
内燃機関の設計者はシリンダ内の燃焼の開始点の位置を
調整するようグロープラグの位置を決めれる。
成るセラミックグロープラグの最近の開発により高温で
短時間の予赤熱が実現されてきている。こうして、グロ
ープラグは始動に利用できるばかりでなく、燃焼圧力が
足りなくて燃焼を維持することができないときにも燃焼
プロセスを継続できるようにして、燃焼効率、燃料消費
を改善し、そして内燃機関の点火問題を排除している。
内燃機関の設計者はシリンダ内の燃焼の開始点の位置を
調整するようグロープラグの位置を決めれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的の中で注
目さるべきは、内燃機関の始動から停止まで内燃機関の
各シリンダー内でグロープラグを作動させるため内燃機
関により駆動される連続して一定の電力源を提供するこ
とである。内燃機関はゆっくり始動し、そして必然的に
広範囲な速度と負荷にわたって作動している間電力源の
出力はほぼ一定となっている。グロープラグの連続作動
は内燃機関の効率を改善し、燃料消費を減少させ、そし
て始動を改善するが、グロープラグのセラミック部分を
早期にひび割れさせてしまうことになる。
目さるべきは、内燃機関の始動から停止まで内燃機関の
各シリンダー内でグロープラグを作動させるため内燃機
関により駆動される連続して一定の電力源を提供するこ
とである。内燃機関はゆっくり始動し、そして必然的に
広範囲な速度と負荷にわたって作動している間電力源の
出力はほぼ一定となっている。グロープラグの連続作動
は内燃機関の効率を改善し、燃料消費を減少させ、そし
て始動を改善するが、グロープラグのセラミック部分を
早期にひび割れさせてしまうことになる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のセラミック・グ
ロープラグの寿命を延ばす方法の特徴は、交流電源を設
ける段階、この交流電源をグロープラグに接続する段
階、そしてグロープラグの抵抗に応答してグロープラグ
へ供給される交流電力の量を調整し、内燃機関の始動時
から停止までグロープラグの温度をほぼ一定に保つコン
トローラーを設ける段階を備え、それにより半サイクル
毎に方向を変える交流電流がグロープラグのセラミック
部分内のイオンの移動を排除し、グロープラグのセラミ
ック部分のひび割れを防止してグロープラグの寿命を延
ばすことにある。
ロープラグの寿命を延ばす方法の特徴は、交流電源を設
ける段階、この交流電源をグロープラグに接続する段
階、そしてグロープラグの抵抗に応答してグロープラグ
へ供給される交流電力の量を調整し、内燃機関の始動時
から停止までグロープラグの温度をほぼ一定に保つコン
トローラーを設ける段階を備え、それにより半サイクル
毎に方向を変える交流電流がグロープラグのセラミック
部分内のイオンの移動を排除し、グロープラグのセラミ
ック部分のひび割れを防止してグロープラグの寿命を延
ばすことにある。
【０００６】交流電源を設ける段階では、内燃機関によ
り駆動される油圧ポンプを設け、この油圧ポンプへ接続
され、それからの流体により駆動される油圧モーターを
設け、この油圧モーターに回転するよう取り付けられ、
そしてグロープラグへ電気的に接続されてグロープラグ
へ交流電力を供給する交流発電機を設け、油圧ポンプか
ら油圧モーターへの流体の流れを調整して、内燃機関の
始動から内燃機関の運転速度の全期間を通して交流発電
機をほぼ一定速度で駆動して、内燃機関の全運転サイク
ル中グロープラグの温度をほぼ一定に維持するコントロ
ーラーを設けている。
り駆動される油圧ポンプを設け、この油圧ポンプへ接続
され、それからの流体により駆動される油圧モーターを
設け、この油圧モーターに回転するよう取り付けられ、
そしてグロープラグへ電気的に接続されてグロープラグ
へ交流電力を供給する交流発電機を設け、油圧ポンプか
ら油圧モーターへの流体の流れを調整して、内燃機関の
始動から内燃機関の運転速度の全期間を通して交流発電
機をほぼ一定速度で駆動して、内燃機関の全運転サイク
ル中グロープラグの温度をほぼ一定に維持するコントロ
ーラーを設けている。
【０００７】
【実施例】特許請求の範囲に記載の本発明は添付図を参
照しての以下に説明する実施例から理解されよう。
照しての以下に説明する実施例から理解されよう。
【０００８】添付図に概略示す内燃機関１は複数のグロ
ープラグ３を有し、各グロープラグ３は窒化珪素もしく
は他の適当なセラミック物質から成るセラミック部分を
備えている。グロープラグ３を一つだけ示す。
ープラグ３を有し、各グロープラグ３は窒化珪素もしく
は他の適当なセラミック物質から成るセラミック部分を
備えている。グロープラグ３を一つだけ示す。
【０００９】可変移動式ポンプ５が内燃機関１に取り付
けられ、回転するようにそれへ接続されている。給送コ
ンジット９により油圧モーター７を油圧ポンプ５へ接続
し、帰還コンジット１１により油圧モーター７を可変移
動式ポンプ５に隣接する油槽１３に接続し、その中に放
出する。スロットルもしくは他の形式の制御バルブ１５
を油圧モーター７の下流で帰還コンジット１１に配置す
る。交流発電機１７は油圧モーター７に回転するよう接
続され、そしてほぼ一定速度で油圧モーター７により駆
動される。交流発電機１７とコントローラー１９とは電
線２１によりグロープラグ３へ電気的に接続されてい
る。コントローラー１９は可変移動式ポンプ５へ電線２
３により、そして制御バルブ１５へ電線２５により接続
されている。
けられ、回転するようにそれへ接続されている。給送コ
ンジット９により油圧モーター７を油圧ポンプ５へ接続
し、帰還コンジット１１により油圧モーター７を可変移
動式ポンプ５に隣接する油槽１３に接続し、その中に放
出する。スロットルもしくは他の形式の制御バルブ１５
を油圧モーター７の下流で帰還コンジット１１に配置す
る。交流発電機１７は油圧モーター７に回転するよう接
続され、そしてほぼ一定速度で油圧モーター７により駆
動される。交流発電機１７とコントローラー１９とは電
線２１によりグロープラグ３へ電気的に接続されてい
る。コントローラー１９は可変移動式ポンプ５へ電線２
３により、そして制御バルブ１５へ電線２５により接続
されている。
【００１０】動作は以下の通りである。可変移動式ポン
プ５は内燃機関１へ回転するよう接続されており、内燃
機関１が毎分約１２５ないし１５０回転すると直ちに、
可変移動式ポンプ５は油槽１３から流体を吸い込み、油
圧モーター７へ流体を給送コンジット９を介して供給す
る。可変移動式ポンプ５の出力は内燃機関の速度もしく
はそれの運転速度とは無関係であるので、ほぼ３０００
ｐｓｉの圧力で、そしてほぼ一定の体積で、内燃機関の
全運転速度範囲にわたり可変移動式ポンプ５が油圧モー
ター７へ流体を供給し続ける。モーター７はほぼ一定の
体積と圧力の流体を供給されているので、ほぼ一定の速
度で作動している。交流発電機１７へ回転するよう接続
されている油圧モーター７は交流発電機１７を、内燃機
関の速度とは無関係なほぼ一定の速度で駆動し、始動時
にグロープラグ３を付勢し、加熱するに足る交流電流と
電圧をつくって燃料に着火し、そして内燃機関１を運転
する。内燃機関１の全運転範囲にわたり所定のグロープ
ラグの温度を維持するためコントローラー１９はグロー
プラグ３の抵抗に応答するか、もしくは内燃機関の運転
状態に基づくエレクトロニック・エンジンコントロール
マップに応答し、内燃機関の温度が上がるにつれてスロ
ットル・バルブ１５を操作して油圧モーター７の背圧を
増大し、そして交流発電機１７の出力を減少することに
よって可変移動式ポンプ５を調整し、そして交流発電機
１７の出力の微調整を行う。こうしてコントローラー１
９は、内燃機関１の始動から停止までの全運転範囲にわ
たりグロープラグ３を一定の温度に維持する。
プ５は内燃機関１へ回転するよう接続されており、内燃
機関１が毎分約１２５ないし１５０回転すると直ちに、
可変移動式ポンプ５は油槽１３から流体を吸い込み、油
圧モーター７へ流体を給送コンジット９を介して供給す
る。可変移動式ポンプ５の出力は内燃機関の速度もしく
はそれの運転速度とは無関係であるので、ほぼ３０００
ｐｓｉの圧力で、そしてほぼ一定の体積で、内燃機関の
全運転速度範囲にわたり可変移動式ポンプ５が油圧モー
ター７へ流体を供給し続ける。モーター７はほぼ一定の
体積と圧力の流体を供給されているので、ほぼ一定の速
度で作動している。交流発電機１７へ回転するよう接続
されている油圧モーター７は交流発電機１７を、内燃機
関の速度とは無関係なほぼ一定の速度で駆動し、始動時
にグロープラグ３を付勢し、加熱するに足る交流電流と
電圧をつくって燃料に着火し、そして内燃機関１を運転
する。内燃機関１の全運転範囲にわたり所定のグロープ
ラグの温度を維持するためコントローラー１９はグロー
プラグ３の抵抗に応答するか、もしくは内燃機関の運転
状態に基づくエレクトロニック・エンジンコントロール
マップに応答し、内燃機関の温度が上がるにつれてスロ
ットル・バルブ１５を操作して油圧モーター７の背圧を
増大し、そして交流発電機１７の出力を減少することに
よって可変移動式ポンプ５を調整し、そして交流発電機
１７の出力の微調整を行う。こうしてコントローラー１
９は、内燃機関１の始動から停止までの全運転範囲にわ
たりグロープラグ３を一定の温度に維持する。
【００１１】発明者が現在最良と信じている実施例を上
に説明したが、本発明の思想内で当業者が種々変更して
本発明を利用できることは明かである。従って実施例は
説明のための一例に過ぎず、特許請求の範囲に記載の思
想はそのような種々様々な変更をすべて含むものであ
る。
に説明したが、本発明の思想内で当業者が種々変更して
本発明を利用できることは明かである。従って実施例は
説明のための一例に過ぎず、特許請求の範囲に記載の思
想はそのような種々様々な変更をすべて含むものであ
る。
【００１２】
【発明の効果】セラミックのグロープラグは腐食に対し
て抵抗し、高温、圧力そして衝撃負荷に耐えることがで
きるが、全運転サイクル中直流電源から付勢されている
と、直流によってつくられた電界により窒化珪素のよう
なセラミック材料内でイオンの移動を生じる。時間が経
つとこのイオンの移動がセラミック材料のひび割れとグ
ロープラグの故障をもたらす。交流電源を設けることに
より半サイクル毎に電流は方向を変え、電界が一方向を
向いている期間は短く、そして電界は半サイクル毎に反
転する。それ故、セラミック材料内にイオンの移動は本
質的に生ぜず、そしてイオンの移動から生じるひび割れ
は除かれてグロープラグの寿命を延ばせるのである。
て抵抗し、高温、圧力そして衝撃負荷に耐えることがで
きるが、全運転サイクル中直流電源から付勢されている
と、直流によってつくられた電界により窒化珪素のよう
なセラミック材料内でイオンの移動を生じる。時間が経
つとこのイオンの移動がセラミック材料のひび割れとグ
ロープラグの故障をもたらす。交流電源を設けることに
より半サイクル毎に電流は方向を変え、電界が一方向を
向いている期間は短く、そして電界は半サイクル毎に反
転する。それ故、セラミック材料内にイオンの移動は本
質的に生ぜず、そしてイオンの移動から生じるひび割れ
は除かれてグロープラグの寿命を延ばせるのである。
【００１３】可変移動式油圧ポンプが交流発電機へ結合
された油圧モーターを作動するようにして、交流発電機
を内燃機関の速度とは関係なく運転される信頼できる交
流電源としている。始動前の電池からの直流電力の使用
を必要としない。
された油圧モーターを作動するようにして、交流発電機
を内燃機関の速度とは関係なく運転される信頼できる交
流電源としている。始動前の電池からの直流電力の使用
を必要としない。
【図１】内燃機関の中のグロープラグを内燃機関の始動
から停止まで一定の温度に維持する装置と内燃機関とを
示す略図である。
から停止まで一定の温度に維持する装置と内燃機関とを
示す略図である。
１ 内燃機関 ３ グロープラグ ５ 可変移動式ポンプ ７ 油圧モーター ９ 給送コンジット １１ 帰還コンジット １３ 油槽 １５ スロットル・バルブ １７ 交流発電機 １９ コントローラー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マーティン エル ウィーリ アメリカ合衆国 インディアナ州 47905 ラファイエット ファーミントン ドラ イヴ 2419
Claims (4)
- 【請求項１】 内燃機関に使用されるセラミック部分を
備えるグロープラグの寿命を延ばす方法において、 交流電源を設け、 この交流電源をグロープラグに接続し、 グロープラグの抵抗に応答してグロープラグへ供給され
る交流電力の量を調整し、内燃機関の始動時から停止ま
でグロープラグの温度をほぼ一定に保つコントローラー
を設け、それにより半サイクル毎に方向を変える交流電
流がグロープラグのセラミック部分内のイオンの移動を
排除し、グロープラグのセラミック部分のひび割れを防
止してグロープラグの寿命を延ばすことを特徴とするグ
ロープラグの寿命を延ばす方法。 - 【請求項２】 内燃機関により駆動される油圧ポンプを
設け、 この油圧ポンプへ接続され、それからの流体により駆動
される油圧モーターを設け、 この油圧モーターに回転するよう取り付けられ、そして
グロープラグへ電気的に接続されてグロープラグへ交流
電力を供給する交流発電機を設け、 油圧ポンプから油圧モーターへの流体の流れを調整し
て、内燃機関の始動から内燃機関の運転速度の全期間を
通して交流発電機をほぼ一定速度で駆動して、内燃機関
の全運転サイクル中グロープラグの温度をほぼ一定に維
持するコントローラーを設け、そして電流の半サイクル
毎の電流の方向を変えてグロープラグのセラミック部分
内でのイオンの移動を排除し、グロープラグのセラミッ
ク部分のひび割れを防止してグロープラグの寿命を延ば
す請求項１に記載したグロープラグの寿命を延ばす方
法。 - 【請求項３】 内燃機関により駆動され、そして内燃機
関の始動時から停止まで油圧モーターへほぼ一定の流速
と圧力とで油圧流体を送って、ほぼ一定の速度と電力で
交流発電機を駆動する可変移動式油圧ポンプを更に設け
る請求項２に記載したグロープラグの寿命を延ばす方
法。 - 【請求項４】 油圧モーターの下流にコントロール・バ
ルブを設け、そしてこのコントロール・バルブをコント
ローラーに操作させ、グロープラグを一定温度に維持す
るよう交流発電機の出力を調整するのを助ける請求項３
に記載したグロープラグの寿命を延ばす方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/662,173 US5809957A (en) | 1996-06-12 | 1996-06-12 | Method of prolonging the life of glow plugs |
| US08/662173 | 1996-06-12 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1054335A true JPH1054335A (ja) | 1998-02-24 |
Family
ID=24656673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9147428A Withdrawn JPH1054335A (ja) | 1996-06-12 | 1997-06-05 | グロープラグの寿命を延ばす方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5809957A (ja) |
| JP (1) | JPH1054335A (ja) |
| DE (1) | DE19724891A1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2023187927A1 (ja) * | 2022-03-28 | 2023-10-05 | 義廣 里村 | 動力源増幅発電システム |
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-
1996
- 1996-06-12 US US08/662,173 patent/US5809957A/en not_active Expired - Fee Related
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1997
- 1997-06-05 JP JP9147428A patent/JPH1054335A/ja not_active Withdrawn
- 1997-06-12 DE DE19724891A patent/DE19724891A1/de not_active Withdrawn
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