JPS6158187A - 点火プラグ - Google Patents

点火プラグ

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JPS6158187A
JPS6158187A JP17998884A JP17998884A JPS6158187A JP S6158187 A JPS6158187 A JP S6158187A JP 17998884 A JP17998884 A JP 17998884A JP 17998884 A JP17998884 A JP 17998884A JP S6158187 A JPS6158187 A JP S6158187A
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JP
Japan
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ring
electrode
discharge electrode
sub
spark plug
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JP17998884A
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English (en)
Inventor
融 吉永
夏山 幸弘
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Soken Inc
Original Assignee
Nippon Soken Inc
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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】 使用して好適な点火プラグに関するものである。
〔従来の技術〕
ディーゼルエンジンは七の経済性に注目されて近年は東
用軍にも広く使用されており、ここにおいて始動性およ
び着火性の向上を目的としてエンジンの燃焼室にガソリ
ンエンジンと同様に点火デフグを設けることが試みられ
ている。
ところで、ガソリンエンジンにおいては従来一対の金属
電極を所定間隔で対向せしめて放電間隙を形成した点火
プラグが使用されているが、これをディーゼルエンジン
に使用する場合には以下の問題点を生じる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
すなわち、ディーゼルエンジンはガソリンエンジンに比
して圧縮比が高いため放電間隙の抵抗が大きく、したが
って放電開始電圧が高くなって点火電源が大型かつ高価
格になるとともに電極の消耗も激しい。放電間隙を小さ
くすれば上記問題点は解決されるが、放電間隙間で生じ
た火炎核か電極で冷却されやすくな)、着火能力が低下
する。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は上記問題点に鑑み、ディーゼルエンジンに使用
した場合にも放電開始電圧を低くでき、しかも充分な着
火能力を有する点火プラグを提供することを目的とする
@ 本発明の点火プラグを第1図に示す。点火プラグPは燃
焼室に突出せしめた電気絶縁性材料よシなる支持部材1
を有し、該支持部材1上には所定間隔して対向せしめて
所定の比抵抗を有する材料にて構成した主放電電極2a
、2.1)が設けである。そして、上記支持部材1上に
は上記主放電電極2a、21)の近傍に上記所定間隔り
よυも小さい間隔!で少なくとも一方を上記所定の比抵
抗よりも大きい比抵抗を有する材料にて構成し蛇副放電
電[3a、3℃が設けである。これら放電電極2a、2
1)、3a、31)は共通の点火電源に接続しである。
〔作用〕
電源を投入すると、小間隔lで対向する副放電wL極3
a131)間で最初に放電が開始され、この時の放電開
始電圧は電極間距離が短かいことにより低い。副放電室
[3a、31)間で開始された放電は、この俊速やかに
比抵抗の小さい主放電電極2a、211間に移行し、こ
こで安定的に持続せしめられる。
〔実施例1〕 第3図において、ディーゼルエンジンEの各気筒の副燃
焼室E1には燃料噴射ノズルJが設けてあり、かつ該ノ
ズ/L/、7よシ噴射される燃料りの流束中にその先端
を位置せしめて本発明になる点火プラグPが設けである
。点火プラグPは、Ni−Cr合金等の耐熱、耐蝕かつ
導電性に優れた金属よ)なる段付き筒状のハウジング4
を有し、エンジン壁に固定した該ハウジング4内罠はこ
れを貫通せしめて棒状の支持部材1が設置しである。支
持部材1は絶縁性に優れたAlt Os 磁器よ)なり
、ハウジング4の開口に覆着した押さえリング第1によ
シハウジング4内に固定される。支持部材1は上記リン
グ4ユを緩めることKよりハウジング4内で軸回シに回
転可能である。支持部材上の上下の段付部にはハウジン
グ4および押さえリング第1との間に、気密性を保持し
かつ支持部材1の割れを防止すべく、それぞれ銅ワシシ
ャ42.43が挿置しである。
上記支持部材1内には中心に貫通孔が形成してあシ、該
貫通孔内にはその基端に給電用ソケットの接粋2部1ユ
1を形成したステム11およびこれとiMガラス13に
より一体に連禾吉されて、その先端を支持部材1よシ突
出せしめた中心底(舅12が設けである。中心’4第1
12内には伝熱性の良好な銅芯を埋設して熱の引けを促
進している。
ここで、@1図、第2図に点火プラグPの先端部詳細を
示す。図において、ハウジング4よシ突出せしめた支持
部材1の先端は小径としてめυ、その外周には上方より
 !lt1次リングす′1M、極3a、?!I縁リング
5、リング状電極3bが眠装しである。これらリング状
に極3a、31)は副放電電極を構成しておシ、その間
に絶縁リング5を介在せしめて、中心電極12の先端に
螺着溶接したNj−Or合金製のナツト2aによりこれ
と支持部材10段付き部1111に位置決め固定されて
いる。上記リング状電極3aの下端面は頌斜面となし、
これに接する絶縁りング5の上端面も上記煩斜面に沿っ
て1頃斜亡しめてあって、リング状電極36.31)の
対向間隔はJ4上の一点で極小となり、該極小部の間隔
はlとしである。
上記リング状電極3a、131)はSiCセラミック半
導体よりなシ、その比抵抗は10 Ω・cm〜10 Ω
・cm K設定しである。リング状電極3aはその外周
がハウジング4の内周に接触導通しておシ、リング状電
極3bはナツト2aと接触導通している。ナラ)2aは
中心を極12およびステム11を介して回路の点火電源
の正極に導通しておシ、一方ハウジング4はポーテース
されて点火電源の負極に導通している。そして、上記リ
ング状電極3bよりも径を大きくなした上記ナツト2a
の外周部は上記ハウジング4の下端部2bと所定間隔り
で対向して主放電電極を構成している。なお、Ni−C
r合金よりなるナンド2aとハウジング4の比抵抗は5
μΩ・cm〜10μΩ・cmであり、上記間隔l。
Lは本実施例ではそれぞれ0.71m、1.5 mとし
である。なお、間隔をl、とした上記極小部は噴射ノズ
/1/Jに向けて位置せしめである。
放電電源を投入すると、対向間隔を小さくなした副放電
電極3a131)の極小部間において絶縁リング5の表
面に沿った沿面放電が生じる。
この沿面放電は、副放電“成極3a%3bの比抵抗が大
きいことによシ長くは続かず、これらに近接する外方に
位置せしめた比抵抗の小さい主放電電極2a、21)間
に速やかに移行して、これらの間で安定的に誘導放電を
生じる。主放電電極3a、31)の対向間隔は大きく設
定しであるから上記誘導放電は充分な着火能力を有し、
飛来した燃料を効率的に燃焼せしめる。
発明者らの実験によれば、放電開始に必要なブレークダ
ウン電圧は10数に■でちゃ、ブレークダウン後は数百
Vで安定な放電が維持される。ちなみに、副放電電極を
設けない場合に同一条件で必要とされるブレークダウン
電圧は40KV以上であった。
上記実施例において、副放電電極3a、3’bを構成す
る材料としては上記S10 セラミック半導体以外1c
 、 T I Cr BN+ zr Bz + Hf 
Bz +MO8ii、 Ti、Nおよびこれらの化合物
よりなるセラミック半導体、あるいはこれらセラミック
半導体にAd、Fe、Ni等の金属を混入したもの、A
11s Os l5ijNa等+7)kラミ、ツクにA
4 Fe。
Ni等の金属を混入したもの、Tic、TiN  等の
導電性セラミックにAl* ol、 S1s N4 等
の絶縁性セラミックを混ぜ合わせたセラミック複合材等
が使用でき、これらはいずれも上記比抵抗の範囲に設定
する。
〔実施例2〕 第4図に示す如く、副放電電極を構成する一方のリング
状電極sb(第1図)を省略し、これをナツト2aによ
υ兼用せしめである。
〔実施例3〕 第5図に示す如く、副放電電極を構成する一方のリング
状電極3aをux−ar合金等の金属材料となし、これ
によυ主放電電極の一方2b(第1図)を兼用せしめで
ある。
〔実施例4〕 第6図、第7図に示す如く、副放電電極を構成する一方
のリング状電に3aは、その下面全体を傾斜面(第1図
)とする代わシに外周の一部を矩形状に下方へ突出せし
めて対向間隔の極小部としである。
」二記実施例2ないし実施例4における他の購造は上記
実施例1と同様であり、かつその作用も同一である。
〔発明の効果〕 以上の如く、本発明の点火プラグは、内燃機関の燃焼室
に突出せしめた支持部材上に所定間隔で所定の比抵抗を
有する材料よシなる主放電電極を対向配設するとともに
、該主放電電極に近接せしめて上記所定間隔よりも小さ
い間隔で上記所定の比抵抗よりも大きい比抵抗を有する
材料よりなる副放電電極を対向配設し、これら各放YM
、電極を共通の点火電源に接続することにより、ディー
ゼルエンジンの如き圧縮比の高いエンジンに使用する場
合のそのブレークダウン電圧を低くなすことが可能であ
シ、しかも充分な着火能力をも有するものである。
上記実施例においては、支持部材を棒状となしてこれを
ハウジング内で軸回りに回転可能となすとともに、副放
電電極の対向間隔は上記支持部材の外周の一部で極小と
なし、支持部材を回転せしめることによシ該極小部を噴
射ノズル方向く容易に位置決め調整可能である。これに
より、電極の放電部は燃料の飛来方向に位置せしめられ
、燃料への着火が効率的に行なわれる。
また、上記極小部間の放電は絶縁リングの外面に沿った
沿面放電であるから、上記リング外面に付着するカーボ
ンは放電開始時に速やかに焼き切られ、確実な放電点火
が行なわれる。
さらに、上記実施例において、主放電電極を構成するハ
ウジングおよびナツトの外径を副放電電極を構成するリ
ング状電極の外径よりも大きくなして、主放電電極の放
電位置を副放電電極のそれよりも外方としたから、放電
により生じる火炎核が混合気に触れ易く、着火性が向上
する。
長い繰り返し放電によシ、リング状電極やナツトの表面
は消耗するが、上記実施例においてはこれらの対向間隔
はほとんど変化せず、したがって放電開始電圧の経時変
化は小さい。
このように本発明の点火プラグは優れた性能を有し、特
にディーゼルエンジンに使用してその効果大なるもので
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例を示す点火プラグの先端
部拡大断面図で、第2図のI−I線に沿う断面図、第2
図はその先端部拡大側面図、第3図はディーゼルエンジ
ンの燃焼室に設Gtた点火プラグの全体断面図、第4図
、第5図、第6図はそれぞれ本発明の第2、第3、第4
の実施例を示す点火プラグの先端部拡大断面図で、第6
図は第7図のM−M線に沿う断面図、第7図は第6図に
示す点火プラグの先端部拡大側面図である。 E・・・・・・内燃機関 EVぼ燃焼室(燃焼室) P・・・・・・点火プラグ ト・・・・・支持部材 12・・・・・・中心電極 2a・・・・−ナツト(主放電電極) 2b・・・・−ハウジング下端部(主放電電極)3a、
3b・−・−リング状電極(副放電電極)4・・・・・
・ハウジング 5・・・・−絶・縁リング 第1図      第2図 ヒ1 第6図 第7図 l−J

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)内燃機関の燃焼室に突出せしめた電気絶縁性材料
    よりなる支持部材と、上記支持部材上に所定間隔で対向
    配設され所定の比抵抗を有する材料にて構成した主放電
    電極と、上記支持部材上において、上記主放電電極の近
    傍に上記所定間隔よりも小さい間隔で対向配設され少な
    くとも一方を上記所定の比抵抗よりも大きい比抵抗を有
    する材料にて構成した副放電電極とを具備し、上記各放
    電電極を共通の点火電源に接続してなる点火プラグ。
  2. (2)上記支持部材を棒状体となし、該支持部材の先端
    部外周に一対のリング状電極を所定の間隔をおいて嵌着
    して上記主放電電極となし、上記副放電電極は一対のリ
    ング状電極を、主放電電極を構成する上記リング状電極
    の間の位置で、支持部材の外周に所定の間隔をおいて嵌
    着してなる特許請求の範囲第1項記載の点火プラグ。
  3. (3)上記支持部材にはその中心に点火電源の一方の極
    に接続された中心電極を埋設するとともに支持部材はこ
    れを燃焼室壁に固定されて点火電源の他方の極に接続さ
    れた金属製筒状ハウ ジング内に貫通設置し、ハウジング端部より突出せしめ
    た上記支持部材の先端外周に上記副放電電極を構成する
    一対のリング状電極を嵌着し、かつ上記中心電極の先端
    にリング状電極を装着して該リング状電極と上記リング
    状のハウジング端面によって主放電電極を構成し、副放
    電電極の一方のリング状電極をハウジングに導通せしめ
    るとともに他方のリング状電極を上記中心電極の先端に
    装着したリング状電極に導通せしめた特許請求の範囲第
    2項記載の点火プラグ。
  4. (4)上記中心電極の先端に装着したリング状電極は、
    中心電極に螺着したナットである特許請求の範囲第3項
    記載の点火プラグ。
  5. (5)上記副放電電極を構成する一対のリング状電極間
    に所定幅の絶縁リングを介在せしめた特許請求の範囲第
    3項記載の点火プラグ。
  6. (6)上記副放電電極を構成する一対のリング状電極の
    対向間隔を一部で小さくなした特許請求の範囲第3項記
    載の点火プラグ。
  7. (7)上記主放電電極を構成する材料の比抵抗を5μΩ
    ・cm〜10μΩ・cmに設定し、かつ上記副放電電極
    を構成する材料の比抵抗を10〜10Ω・cmに設定し
    た特許請求の範囲第1項記載の点火プラグ。
  8. (8)上記主放電電極を構成する材料として、Ni−C
    r合金を使用した特許請求の範囲第7項記載の点火プラ
    グ。
  9. (9)上記副放電電極を構成する材料として、SiC、
    TiC、BN、ZrB_2、HfB_2、MoSi_2
    、TiNおよびこれらの化合物よりなるセラミック半導
    体もしくはこれにAl、Fe、Ni等の金属を混入した
    混入物を使用した特許請求の範囲第7項記載の点火プラ
    グ。
  10. (10)上記副放電電極を構成する材料として、Al_
    2O_3、Si_3N_4等よりなるセラミックにAl
    、Fe、Ni等の金属を混入した混入物を使用した特許
    請求の範囲第7項記載の点火プラグ。
  11. (11)上記副放電電極を構成する材料として、FiC
    、TiN等の導電性セラミックにAl_2O_3、Si
    _3N_4等の絶縁性セラミックを混入してなるセラミ
    ック複合材を使用した特許請求の範囲第7項記載の点火
    プラグ。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015524909A (ja) * 2012-08-01 2015-08-27 チェントロニクス コーポレーション 径方向に点火する点火器

Cited By (2)

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JP2015524909A (ja) * 2012-08-01 2015-08-27 チェントロニクス コーポレーション 径方向に点火する点火器
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