JPWO2007029341A1 - スパーク増強装置 - Google Patents

Abstract

点火プラグのスパークを増強させ、燃費を向上できるようにしたスパーク増強装置に関するもので、絶縁物で被覆した所定長さの銅線を備え、該銅線を巻いたり折り曲げて束ね、前記銅線に接続端子を接続し、該接続端子を車両のバッテリのプラス極もしくはマイナス極に接続した。

Description

本発明は、車両のバッテリに銅素材を接続することにより、点火プラグのスパークを増強させ、燃費を向上できるようにしたスパーク増強装置に関するものである。

近年、ＣＯ２の排出を抑制するために、例えば自動車においては、エンジンの燃焼効率を向上させる等、燃費を向上するための種々の方策が試みられているが、市販車に簡便に適用して効果を発揮できる有効な手立てがないのが実情である。
そこで、本発明者等がエンジンの燃焼効率を向上させるための種々の実験を行った結果、銅線を束ねてその一端をバッテリに接続したところ、点火プラグの火花が強くなってエンジンの燃焼力が増大することを知見した。
よって、本発明は、車両のバッテリに銅素材を接続することにより、点火プラグのスパークを増強させ、燃費を向上できるようにしたスパーク増強装置を提供せんとするものである。

第１の発明は、絶縁物で被覆した所定長さの銅線を備え、該銅線を巻いたり折り曲げて束ね、前記銅線に接続端子を接続し、該接続端子を車両のバッテリのプラス極もしくはマイナス極に接続したことを特徴とするものである。
第１の発明によれば、点火プラグの火花が増強されてエンジンの燃焼力が増大し、エンジントルクがアップして燃費の向上に寄与できる。
第２の発明は、絶縁物で被覆した所定長さの銅線を備え、該銅線を巻いたり折り曲げて束ね、前記銅線をカーボン素材で包み、前記銅線に接続端子を接続し、該接続端子を車両のバッテリのプラス極もしくはマイナス極に接続したことを特徴とするものである。
第２の発明によれば、点火プラグの火花が増強されてエンジンの燃焼力が増大できるとともに、銅線をカーボン素材で包むことによって、エンジン特性を滑らかにすることができる。
第３の発明は、請求項２において、前記巻いたり折り曲げて束ねた銅線およびカーボン素材をプラスチック等のケース内に収納し、前記銅線の端部を前記ケース内より導出するようにしたことを特徴とするものである。
第３の発明によれば、巻いたり折り曲げて束ねた銅線をケース内に収納したので、スパーク増強装置をコンパクトにかつ容易に取り付けできるようになる。
第４の発明は、請求項１ないし請求項３に記載のいずれか１項において、前記銅線は所定長さの１本の銅線の両端部に前記接続端子を接続したことを特徴とするものである。
第４の発明によれば、第１の発明と同様に、点火プラグの火花が増強されてエンジンの燃焼力が増大し、エンジントルクがアップして燃費の向上に寄与できる。
第５の発明は、請求項１ないし請求項３に記載のいずれか１項において、前記銅線は所定長さの１本の銅線の両端部に前記接続端子を接続したことを特徴とするものである。
第５の発明によれば、第１の発明と同様に、点火プラグの火花が増強されてエンジンの燃焼力が増大し、エンジントルクがアップして燃費の向上に寄与できる。
第６の発明は、絶縁物で被覆した長さの異なる複数の銅線を備え、これら銅線を巻いたり折り曲げて束ね、前記複数の銅線の各端部を接続端子を接続し、該接続端子を車両バッテリのプラス極もしくはマイナス極に接続したことを特徴とするものである。
第６の発明によれば、低速域から高速域にわたってエンジン馬力を向上できるようになる。
第７の発明は、フェルト状のカーボンで包んだ銅板に銅線を接続し、該銅線に接続端子を接続し、該接続端子を車両のバッテリのプラス極もしくはマイナス極に接続したことを特徴とするものである。
第７の発明によれば、きわめてシンプルな構造によって、点火プラグの火花を増強することができる。

第１図は、本発明の第１実施の形態を示すエンジン用点火装置の模式図である。第２図はエンジン用点火装置のバッテリに接続されたスパーク増強装置の外観図である。第３図は第２図に示すスパーク増強装置をカーボン素材で包み込んでケースに収納した図である。第４図から第６図はスパーク増強装置を装着した車両と装着しない車両のエンジン馬力を比較した図である。第７図はスパーク増強装置を装着した車両の燃費を市街地でテストした図である。第８図はスパーク増強装置を装着した車両別の燃費を比較した図である。第９図および第１０図はスパーク増強装置の変形例を示す図である。第１１図は本発明の第２の実施の形態を示すスパーク増強装置の外観図である。第１２図は本発明の第３の実施の形態を示すスパーク増強装置の外観図である。第１３図および第１４図は第３の実施の形態におけるエンジン馬力の実験結果を示す図である。

以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
第１図は、本発明の第１の実施の形態に係るスパーク増強装置１０を接続した自動車のエンジン用点火装置を示すもので、当該エンジン用点火装置は、オルタネータ１１と、レギュレータ１２と、バッテリ１３と、イグニッションコイル１４と、点火プラグ１５とによって構成され、バッテリ１３のプラス極にスパーク増強装置１０が接続されている。
オルタネータ１１は、エンジンにより回転駆動されて交流電流を発電する交流発電手段として機能するものである。レギュレータ１２は、オルタネータ１１に接続され、オルタネータ１１から送られてきた電流を直流に変換する整流手段として機能するものである。バッテリ１３は、レギュレータ１２から送られてきた電気を蓄える機能を有するもので、このバッテリ１３は通常自動車に搭載されている１２Ｖのバッテリである。イグニッションコイル１４は、バッテリ１３から供給された電圧を高圧に昇圧させ、点火プラグ１５は、イグニッションコイル１４から送られてきた電気によって火花を発生させ、エンジンのシリンダ内部で圧縮されたガソリンと空気の混合気を点火する機能を有するものである。
スパーク増強装置１０は、第２図に示すように、耐熱性および絶縁性を有する塩化ビニールで被覆した所定長さの銅線２２を、格子状のプラスチック基板２３に縦方向および横方向に巻き付けて銅線巻き付け部２２ａを構成し、巻き付けた銅線２２の両端部を互いに接続して１本の銅線結合部２２ｂに束ね、その先端にバッテリ１３のプラス極に接続される接続端子２４を接続したものである。格子状のプラスチック基板２３として、表面に鉱石系のパウダーを混ぜたペンキを塗布したものを使用した。銅線２２としては、車両の大きさに応じて６０ｃｍｍ〜９０ｃｍの長さが適当である。
また、スパーク増強装置１０としては、第３図に示すように、直方体のプラスチックケース３１内に、上記したようにプラスチック基板２３に巻き付けた銅線巻き付け部２２ａを収納し、プラスチックケース３１の側面に形成した導出穴３１ａより銅線結合部２２ｂをプラスチックケース３１の外部に導出し、プラスチックケース３１の上端開口部を蓋３１ｂによって閉じるようにするとよい。さらに、プラスチックケース３１内にカーボンを分散保持させたフェルト状のカーボンシート３３を敷きつめ、銅線巻き付け部２２ｂを包み込むようにすると、より効果的である。カーボンシート３３としては、例えば市販されているブルースカイシートを１ｃｍ程度の幅に裁断して使用することができる。
このようにすれば、プラスチックケース３１をバッテリ１３あるいはエンジンルーム内に容易に固定できるとともに、スパーク増強装置１０をコンパクトに装着できるようになる。
上記した構成のスパーク増強装置１０の接続端子２４を、バッテリ１３のプラス極に接続することにより、点火プラグ１５の火花が強くなってエンジンの燃焼力が増大し、エンジントルクがアップして燃費が向上することが確認された。以下、これを第４図〜第６図に示す実験データに基づいて説明する。
第４図および第５図は、第２図に示したカーボンなしのスパーク増強装置１０および第３図に示したカーボン入りのスパーク増強装置１０の各接続端子２４を、バッテリ１３のプラス極に接続し、エンジン馬力をダイナモメータを用いたベンチテストによりそれぞれ計測したエンジン馬力特性を示したもので、横軸に車速（ｋｍ／ｈ）を、縦軸にエンジン馬力（ＰＳ）を表している。エンジン馬力の計測に使用した車両は、１９９５年式ＢＭＷ「３１８ｉｓ」５速マニュアル車（１８００ｃｃ、ハイオクガソリン使用）である。第６図は、第４図および第５図との比較例として、上記した車両を使用して、スパーク増強装置１０を搭載していないエンジン馬力特性を示すものである。
また、下記表１は、第４図〜第６図のエンジン馬力特性のバックデータを示すものである。なお、表１における計測馬力とは、テストベンチで実際に得られたエンジン馬力の値であり、これを摩擦抵抗等を加味して実際の走行状態におけるエンジン馬力に修正したものが修正馬力であり、この修正馬力は、計測馬力を定められた計算式に代入することにより求められる。なお、第４図〜第６図における実線が修正馬力を、破線が計測馬力を表している。

第４図〜第６図より、スパーク増強装置１０を搭載していないものにおいては、エンジン馬力（修正馬力）のピーク値が、エンジン回転数６０３８ｒｐｍで１５１．３ＰＳであったものが、カーボンなしのスパーク増強装置１０を接続したものにおいては、エンジン回転数６０３８ｒｐｍで１５７．７ＰＳとなって、エンジン馬力が６．４ＰＳ上昇し、同様に、カーボン入りのスパーク増強装置１０を接続したものにおいては、エンジン回転数６２１１ｒｐｍで１５７．８ＰＳとなって、エンジン馬力が６．５ＰＳ上昇していることが分かる。
第４図〜第６図の特性図および表１のバックデータより、特に、第４図に示すカーボンなしのスパーク増強装置１０を接続したものにおいては、スパーク増強装置１０を搭載していないものに比較して、一見同じような特性カーブを描いているように見えるが、谷が減って上昇するところは上昇しており、ドライバにとって体感（トルク感）を得やすい特性となっており、走りを楽しむドライバに向いている。
一方、第５図に示すカーボン入りのスパーク増強装置１０を接続したものにおいては、カーボンなしのスパーク増強装置１０を接続したものに比較して、一部エンジン馬力が落ちるところもあるが、車速の上昇に対するエンジン馬力の上昇がスムーズになってむらがなくなり、このために、ドライバにとってマイルド感が得られ、しかもむらがなくなった分かえって燃費が向上する結果が得られた。
第７図は、本発明装置を装着した装着車と、本発明装置を装着していない非装着車とで燃費をテストした比較図である。テストは、燃費計を装着した２００４年式排気量１３００ｃｃのホンダ「フィット」のＡＴ車を使用して、まず本発明装置を装着しない状態で、市街地を単位区間距離（５ｋｍ）走行する毎に区間燃費をそれぞれ計測した。続いて、上記「フィット」車に本発明装置を装着して同じ条件で区間燃費を計測した。すなわち、同一の市街地を、各単位区間を非装着時と同じ区間速度（区間タイム）を再現するように走行し、走行状態の違いによる誤差を極力排除して、市街地走行における燃費を計測した。
その結果、第７図に示すように、同一の走行距離を同一の所要時間で走行した結果、区間燃費（ガソリン１リットル当りの走行距離）の平均値が、非装着車においては１６．３１ｋｍ／Ｌであったものが、非装着車においては１６．９３ｋｍ／Ｌとなり、燃費が３．８％上昇したことを実証できた。
また、第８図は、車両別の燃費を確認するために、あるタクシー会社にお願いして、営業車両３台（いずれもトヨタ「クラウン」）に本発明装置を秘密裏に装着し、ガソリン１リットル当りの走行距離を調査したものである。具体的には、６月の１ヶ月間営業車両３台（Ａ車、Ｂ車、Ｃ車）に本発明装置を装着して営業してもらい、１ヶ月間の総給油量と総走行距離よりガソリン１リットル当りの走行距離を算出したものである。そして、上記タクシー会社が保有する１月〜５月までの５ヶ月間の実績の燃費と比較したものである。
その結果、第８図に示すように、燃費が、Ａ車においては１．５％、Ｂ車においては３．１％、Ｃ車においては２．６％それぞれ上昇した結果が得られた。各車とも調査結果においては燃費向上分はそれほど大きくはないが、６月というエアコンを使用する季節を考慮に入れれば、走行条件が大きく異なるタクシーの性格を差し引いても、本発明装置が燃費向上に明らかに寄与していることが理解できよう。
第９図は、上記したスパーク増強装置１０の変形例を示すもので、プラスチック基板２３に対する銅線２２の巻き方を変更したものである。第９図に示すスパーク増強装置１０Ａは、塩化ビニールで被覆した所定長さの銅線２２の一端２２ｃを絶縁して格子状のプラスチック基板２３に縦横に巻き付け、銅線２２の他端２２ｄに接続端子２４を接続したものである。このような構造のスパーク増強装置１０Ａにおいても、上記したと同様な効果が得られることが確認できた。
第１０図は、スパーク増強装置１０のさらに別の変形例を示すもので、第１０図に示すスパーク増強装置１０Ｂは、プラスチック基板２３を使用せず、塩化ビニールで被覆した所定長さの銅線２２の一端側を波形に折り曲げて紐３４等で束ね、他端に接続端子２４を接続したものである。なお、紐等で束ねる際に、波形に折り曲げた銅線２２をカーボンを分散保持させたフェルト状のカーボンシートで包んで束ねるようにするとさらに効果的である。このような構造のスパーク増強装置１０Ｂにおいても、効果の程度の差こそあれエンジン馬力の向上に寄与できることが確認できた。
第１１図は、本発明の第２の実施の形態を示すもので、車速の低速域から高速域にわたってエンジン馬力を向上できるようにしたスパーク増強装置１１０である。すなわち、スパーク増強装置１１０は、低速域、中速域および高速域のそれぞれに対応できるようにするために、第１１図に示すように、塩化ビニールで被覆した長さの異なる３本の銅線２２ａ、２２ｂ、２２ｃを用い、これら銅線２２ａ、２２ｂ、２２ｃをプラスチック等からなる心棒２３ａ、２３ｂ、２３ｃの周りに螺旋状に巻き付け、これら銅線２２ａ、２２ｂ、２２ｃの一端側を束ねて一本にし、その端部に接続端子２４を接続したものである。
この第２の実施の形態によれば、長さの異なる複数の銅線２２ａ、２２ｂ、２２ｃによって、低速域から高速域に至る全車速領域において、エンジン馬力の向上に寄与できるようになる。
第１２図は、本発明の第３の実施の形態を示すもので、銅板３５を使用したスパーク増強装置２１０である。すなわち、第１の実施の形態で示したように銅線を巻き付けたり折り曲げたりせず、平板な矩形状の銅板３５に銅線３６を接続し、この銅線３６の端部にバッテリ１３への接続端子３７を接続するとともに、銅板３５をフェルト状のカーボンシート３８で包んだものである。
かかる銅板３５を使用したスパーク増強装置２１０の接続端子３７を、バッテリ１３のプラス極に接続することにより、点火プラグ１５の火花が強くなってエンジンの燃焼力が増大し、エンジン馬力がアップして燃費が向上することが確認された。以下、スクータと乗用車に適用した実験結果を説明する。
第１３図は、上記したスパーク増強装置２１０を、２５０ｃｃのスクータのバッテリのプラス極に接続してシャシダイナモ上でエンジン馬力をベンチテストしたものであり、横軸に車速（ｋｍ／ｈ）を、縦軸にエンジン馬力（ＰＳ）を表している。同図において実線は、スパーク増強装置２１０を装着したエンジン馬力特性を示すものであり、破線は、スパーク増強装置２１０を装着していないエンジン馬力特性を示すものである。その結果、スパーク増強装置２１０を装着していない場合の最大馬力が、１３．４ＰＳだったものが、スパーク増強装置１００を装着した場合の最大馬力が、１３．６ＰＳとなり、エンジン馬力の増大、延いては燃費の向上に寄与する結果が得られた。
同様に、第１４図は、上記したスパーク増強装置２１０を、小形乗用車（トヨタ「ビッツ」車）のバッテリのプラス極に接続してシャシダイナモ上でエンジン馬力をベンチテストしたものであり、時速７４ｋｍ／ｈ（エンジン回転数４０００ｒｐｍ）において、スパーク増強装置２１０を装着していない場合のエンジン馬力が、６１．６ＰＳだったものが、スパーク増強装置２１０を装着した場合の馬力が、６２．３ＰＳとなり、また、最大馬力としては、時速１１６ｋｍ／ｈ（エンジン回転数で６２２０ｒｐｍ前後）において、９０．６ＰＳが、９１．７ＰＳとなり、エンジン馬力の増大、延いては燃費の向上に寄与する結果が得られた。
なお、第１４図において、右半部の図面は、左半部の図面の○枠部分（エンジン回転数３９００〜４１００ｒｐｍの範囲）を拡大して示したものである。
上記した実施の形態においては、巻いたり折り曲げて束ねた銅線２２、あるいは銅板３５に、フェルト状のカーボンシート３３、３８で包み込むようにしたが、カーボンは必ずしもシートである必要はなく、ウール状等カーボン素材であればよいものである。
上記した実施の形態においては、銅線２２を塩化ビニールで被覆した例について述べたが、必ずしも塩化ビニールに限定されるものではなく、耐熱性および絶縁性を有する樹脂材であればよい。また、銅線２２を巻き付ける基板も、プラスチックに限定されるものではなく、さらに、その巻き付け方等においても、実施の形態のものに限定されるものではなく、本発明の精神を逸脱しない範囲内で種々の形態を採り得るものである。
上記した実施の形態においては、スパーク増強装置１０、１１０、２１０をバッテリ１３のプラス極に接続した例について述べたが、スパーク増強装置１０、１１０、２１０はバッテリ１３のマイナス極に接続しても効果が得られるものであり、要はスパーク増強装置１０、１１０、２１０を、バッテリ１３のプラス極およびマイナス極の少なくとも一方に接続すればよいものである。

本発明に係るスパーク増強装置は、車両のバッテリに接続して点火プラグのスパークを増強する装置に適用できる。

Claims (7)

1. 絶縁物で被覆した所定長さの銅線を備え、該銅線を巻いたり折り曲げて束ね、前記銅線に接続端子を接続し、該接続端子を自動車バッテリのプラス極もしくはマイナス極に接続したことを特徴とするスパーク増強装置。
2. 絶縁物で被覆した所定長さの銅線を備え、該銅線を巻いたり折り曲げて束ね、前記銅線をカーボン素材で包み、前記銅線に接続端子を接続し、該接続端子を自動車バッテリのプラス極もしくはマイナス極に接続したことを特徴とするスパーク増強装置。
3. 請求項２において、前記巻いたり折り曲げて束ねた銅線およびカーボン素材をプラスチック等のケース内に収納し、前記銅線の端部を前記ケース内より導出するようにしたことを特徴とするスパーク増強装置。
4. 請求項１ないし請求項３に記載のいずれか１項において、前記銅線は所定長さの１本の銅線の両端部に前記接続端子を接続したことを特徴とするスパーク増強装置。
5. 請求項１ないし請求項３に記載のいずれか１項において、前記銅線は所定長さの１本の銅線の両端部に前記接続端子を接続したことを特徴とするスパーク増強装置。
6. 絶縁物で被覆した長さの異なる複数の銅線を備え、これら銅線を巻いたり折り曲げて束ね、前記複数の銅線の各端部を接続端子を接続し、該接続端子を自動車バッテリのプラス極もしくはマイナス極に接続したことを特徴とするスパーク増強装置。
7. フェルト状のカーボンで包んだ銅板に銅線を接続し、該銅線に接続端子を接続し、該接続端子を車両のバッテリのプラス極もしくはマイナス極に接続したことを特徴とするスパーク増強装置。

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