JPS58180776A - 多点点火装置 - Google Patents

多点点火装置

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Publication number
JPS58180776A
JPS58180776A JP6436282A JP6436282A JPS58180776A JP S58180776 A JPS58180776 A JP S58180776A JP 6436282 A JP6436282 A JP 6436282A JP 6436282 A JP6436282 A JP 6436282A JP S58180776 A JPS58180776 A JP S58180776A
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JP
Japan
Prior art keywords
electrode
capacitance
voltage
substrate
intermediate electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6436282A
Other languages
English (en)
Inventor
Toru Yoshinaga
融 吉永
Toshihiko Ito
猪頭 敏彦
Hisashi Kawai
寿 河合
Seiji Morino
精二 森野
Norihiko Nakamura
徳彦 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Soken Inc
Original Assignee
Nippon Soken Inc
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Soken Inc, Toyota Motor Corp filed Critical Nippon Soken Inc
Priority to JP6436282A priority Critical patent/JPS58180776A/ja
Priority to US06/482,707 priority patent/US4470392A/en
Publication of JPS58180776A publication Critical patent/JPS58180776A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P15/00Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits
    • F02P15/08Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits having multiple-spark ignition, i.e. ignition occurring simultaneously at different places in one engine cylinder or in two or more separate engine cylinders

Landscapes

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

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】 本発明は火花点火式内燃機関に用いられる多点点火装置
に関するものである。
近年、自動車の排気公害対策、省資源のための自動車用
内燃機関では混合気の希薄化や、1畦気ガスの一部をW
k電気に環流せしめる、いわゆる1ljGR方式がとら
れているが、これに伴なって燃料の着火性および燃焼速
度を向上せしめる必要がある〇 このための対策の一つとして、点火源の数を増加して火
炎伝播を促進する手段がある力;、この場合一般に点火
電源やディストリビュータの増設が必要となるため、現
実には2点点火力く限度であると考えられる。このため
、豐数の火花間隙を直列に形成して点火電源を少くする
手段が提案されているが、この場合には珊―上火?E関
−の増加に伴ってプラグの費求電圧が高くなるという聞
■がある。発明者らの実験によると、一般の点火プラグ
を直列に接続して要求電圧をN1j定したところ、2本
の場合は15倍、3本の場合は25倍となった。そして
、発明孟らは、要求電圧がプラグ数に比例して2倍、3
倍とならないのは点火プラグに対地間との浮遊靜電客皺
が存在することによるものと認めた・本発明は多点点火
装置において要求電圧を可及的に小さくすることを目的
とするものである。
しかして本発明は、高電圧電極、中間wlL極および接
地′ft極により麹数個の火花間隙を直列に形成すると
ともに中間電極をW1気絶縁材で包んだ状態で金属−の
基板に埋設して多点点火装置を構成し、かつ中間電極と
接地電極たる基板との間の靜111谷皺を、谷電極間の
静電容量よりも一極的に大きく、旺しくは4倍ないしそ
れ以上に設定することにより多点点火装置の要求電圧を
極めて小さく維持することに成功したものである。
以F1本発明の1細を図示の実施例により説明する。
第1図は本発明の第1の実施例を示すもので1は高電圧
電極、怠は中間電極、3は接地II極で、番はこれら電
極を保持するとともに接地金属たる基板である・ 基板4は環状で、図示しがいシリンダヘッドとシリンダ
プリッタの結合部に介設されるものであ抄、内径面がエ
ンジン燃焼室の壁面の一部を構成し、該lll1iiよ
抄上記高電圧電極1、中間電!#2および接地電極3が
突出している。
高電圧電極1社プラグ状で、該プラグはアルミナ磁器の
碍子11、ニッケル合金の中心′11E4!112、銅
ガラスの充填材17、電極体18および高電圧端子19
よりなる。電極12の直径は釣1■である。プラグは基
板番に設けたJ1通孔41に嵌挿されてお抄、碍子11
の外周段部とこれと対向する貫通孔41の段部との間に
は燃焼室と外部との間をシールする一ワッシャ14が設
けてあ抄、碍子11は貫通孔41の外側開口からナツト
13を#め込むことにより基板4に固定されている。碍
子11から燃焼室内に突出する中心It極12の先端祉
一方の方向へL字状に屈曲せしめである・ 中関電!#2はニッケル合金の直径約1−の1対の電極
部材2a、j!bよりなり、その基端が5■×ツ■で厚
さが2■の銅板28の長辺側にろう付は固定されている
◇そしてこの中間電極2は厚さ5■の絶縁性を有するア
ルミナ磁器製平板状碍子21に埋設され、銅板22は絶
縁性シール材z3により碍子al内に封入されている。
そして碍子21は基板4cDg−に形成した碍子21と
同一平面形状の凹部に嵌装されている。また一対の電極
部材2m、2bの先端は互いに反対方向にL字状に屈曲
せしめられている。
しかして電td+!2 & % 2 bに接続した銅板
22とこれに碍子21およびシール材23を介して対向
する金属製基板4とはコンデンサを形成し、静電容lk
t生じる。
接地電極3は直径約1mのニッケル合金よりなり、基端
が基板4に溶接され、先端がL字状に屈曲している。か
くして高電圧プラグ1の中心電極12と中間電Ii怠の
電極部材2aとの間、および中間電極2の電極部材2b
と接地電極3との関にはα7S■の火花間@8□、8.
が形成される。
このようkして、高電圧電極1、中i41 を棒2およ
び接地電極3を取付けた基板4は図示しないシリンダブ
ロックとシリンダヘッドの接合端面に上下面にガスケッ
トを介設せしめて自己設され、上記電極1.2.3が燃
焼室に突出した状態で固定される◎ 第2図は上記構成の多点点火装置の電気等価回路である
。ここでv p、Fi該点火装瞳に印加される電圧、0
・は上記火花111 tlt Ss、8mがそれぞれ有
する静電容量(以下、第1の靜*dthItと称する)
、Ogは中間電極2の銅板22と基板4間に生じる静電
容量(以下、第2のm電答盪と称する)である。
以下本図によって上記静電@10・、ogを有する2点
点火装置について放電、に会費な印加電圧vp、を考察
する。ここで静電容量Os、Ogによって上記印加電圧
VP、が分割されて、火花間@s*、ssに坦われる分
圧をそれぞれvl、vIとすると、vl、v、とVP、
の関係は以下の式で表わされる。
上式(1)、(2)により■、はV、より大きいから、
放電は火花間隙S1で始まる。放電が始まると火花間[
lI S tの電位差は0になって火花間rdiS m
には印加電圧vp、がそのit現われるから、引き続い
て該間隙S、で放電が始まる。したがって火花間II 
81% s、における放電電圧をVsとすると、該電圧
v8を生じるに会費な印加電圧Vplけ上式(1)にお
いてV@=Vmと置いて下式(3)のように与えられる
ここで、−上式(3)において0・に対するOgの比の
値をX、Vfに対するVP諺の比の値をR−(4ン とすると、下式1のようになるO Xに対するR、の変化を図示したのが第3図である。本
図においてz==Qの場合、すなわち、上記第2の静電
容量Ogが00場合にはR,は2となる。これは点火プ
ラグに対地間との浮遊静電容置かない場合に祉火花間隙
の数に比例した印加電圧が必要なことを示している。ま
た、本図より明らかなように第1の静電容量Oeに対す
る第2の静電容量Ogの比の値Xが4になるのを境に放
電電圧Vmに対する印加電圧vp、の比の値R3は上記
比の値Xが4以下の場合に転べてずつと小さくなる。
ちなみに比の値Xが10の場合を計算すると、比の値R
雪はLlになる。すなわち第1のm電谷皺C・に対して
第2の静電容l110客を10倍にすると、2点点火の
場合でも印罪電圧は各火花1fU陣の放電電圧V’sの
1割増しで良い。
第4図は中間電極2を(−−1)個設けて一個の火花間
隙を形成した場合の実棒例である。
高電圧電極1、各中間電極怠および接地電極3の構造は
第1図に示す実施例と同一である・この場合の電気等価
回路を第5図e) 、(b) K示す・ここでVPnは
n個の火花間腋をIIl成した場合の必要印加電圧であ
る。また第sgC@における静電容量0n−i!は第す
図(&)にお−て曲線Wで囲んだ範囲のコンデンサ回路
が有する抱括的な静電容量である。第5図(b)に示す
n個の火花間l1IlIt形成した場合に要する印加電
圧VPnは次式(5)のようになる。
vpn=o・十(・・−・+°′)■・・・・・・・(
・)On−1+Og したがって、放電電圧Vs[対する上記印加電圧VP+
aの比の餉Rnは次式(6)のようになる。
上式(6)を考察すると、第1の静電容1ltO・に対
するlI怠の静電容量Ogの比の饋XがOから無限大型
で変化すると、上記比の値Rnは1からntで変化する
。このRnの変化をnの1ないL8の場合について図示
したのが第6図である。比の値Xを4以上にとれば塁の
値に関係なく、比O値Hmは1に近い値となる。すなわ
ち#11の静電容量0・に対して第2の静電容量Ogを
4倍以上にすれば、多点点火の場合でも印加電圧vp、
は各火花間隙の放電電圧Vsと同一度で済む。
以上F!理論値であるが、これを実験的に確認したのが
第7図である。実際には各火花l14I−において放電
時のエネルギー損失があるため、nの値が大きくなるは
どRnの値が理論値より大きくなってψるが、8110
火花間隙を形成しても、上記静電豐量O・、OKの比の
値Xを4以上にすれば、この時の比の値R8は2程度で
ある。
つまり、この時の必要な印加電圧vpaは放電電圧V−
の約2倍で済む。
以上の如く本発明によれば、火花間隙を多数形成した多
点点火装置において、中間電極と基板間の静電容量を放
電電極間の静電容量の4倍以上にすれば、高い印加電圧
を点火コイルで発生する必要がなくなる。したがって点
火コイルの大形化や配線部品の性峠アップに伴なうコス
ト上昇を避けることができる。また中間電極に設けた電
極板によって、該電極の熱放散が促進されるため、プレ
イグニシロンを防止することもできる。
寿お放電電極間の静電容量は一般に使用されている点火
コイルの電力供給能力を考えると、15p?を越えない
ことが望ましい・ 本実施例においては中間電極をそれぞれ独立した絶縁性
平板に形成したが、1ちろん1枚の共通の平板に形成し
てもよい@ また中間電極は基板に嵌め込む方式としたが高電圧電極
のようにプラグ状にして基板の外径面側より差し込むよ
うにしても良い。
【図面の簡単な説明】
図岐本発@O実總何を示すもので、第1図は中間電極を
lIIIwけえ場合の多点点火装置断面図、第1は第1
11に示す点火装置の電気等価回路、第3図轄I11図
の回路における必要印加電圧と静電容量の理論的間係を
示す図、第4図は他の実施例を示すもので、中間電極を
(、−3)個さした多点点火装置の断面図、第5図は第
4図に示す点火装置!の電気等価回路、第6図は第S図
の回路における必要印加電圧と静電容量の理論的関係を
示す図、第7図は第4図に示す点火装置の必要印加電圧
と静電容量の実験値による関係を示す図である。 1・・・・・・高電圧電極 2・・・・・・中間電極3
・・・・・・接地電極  4・・・・・・基板0・・・
・・・・放電電極間の静電容量(第1の静電容量) Og・・・・・・中間電極と基板間の静電容量(第2の
静電容量)     VP嘗、VPn・・・・・・印加
電圧V vI−・・・・・放電電圧  8亀ないしBm
・・・・・・火花間障第1図 w12図 竿3日 510 第6図 0         5         10第7図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1〕  金属製の基板に電気絶縁材を介して固着した
    高電圧電極と、該基板に固着した接地電極と、上記高電
    圧vItf!iIlと接地電極間に上記基板に電気絶縁
    材を介して固着した少くとも1個の中間4#1!とで皺
    数個の火花間−を直列に形成し、かつ上記中間電極と接
    地金属たる基板との間の#電答誓を、上記各電極間の静
    電容−の4倍ないしそれ以上に設定したことを特徴とす
    る多点点火装置。 (2)  各電極間の舒電容歇を1ip!ないしそれ以
    下に設定した特許請求のl!1lai#i1項記載の多
    点点火Ml。 (3)  mW絶m材を介して上記基板に埋設した各中
    間電極の端部に、該中間電極と基板との間の#電容−を
    Iil!j1tJするための金属板を振合した特許請求
    の範囲第1項記載の多点点火装置O
JP6436282A 1982-04-07 1982-04-16 多点点火装置 Pending JPS58180776A (ja)

Priority Applications (2)

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JP6436282A JPS58180776A (ja) 1982-04-16 1982-04-16 多点点火装置
US06/482,707 US4470392A (en) 1982-04-07 1983-04-06 Multi-gap spark ignition device for engine

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JP6436282A JPS58180776A (ja) 1982-04-16 1982-04-16 多点点火装置

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JPS58180776A true JPS58180776A (ja) 1983-10-22

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ID=13256072

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JP6436282A Pending JPS58180776A (ja) 1982-04-07 1982-04-16 多点点火装置

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JP (1) JPS58180776A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2581426A1 (fr) * 1985-05-02 1986-11-07 Ortiz Jose Regenerateur de tension pour des systemes d'allumage de moteurs a combustion interne

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2581426A1 (fr) * 1985-05-02 1986-11-07 Ortiz Jose Regenerateur de tension pour des systemes d'allumage de moteurs a combustion interne

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