JP2012099303A - 点火システム及び点火方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】点火システム101は、点火プラグ1と、放電用電源41と、エネルギー投入部51とを備える。点火プラグ1は、軸孔4を有する絶縁碍子2と、軸孔4内に挿設される中心電極5と、中心電極5との間に間隙29を形成する接地電極27と、軸孔の内周面と中心電極5の先端面により形成されるキャビティ部28とを有する。放電用電源41は、間隙29に電圧を印加して火花放電を発生させ、エネルギー投入部51は、間隙29に電力を投入してキャビティ部28にプラズマを生成する。エネルギー投入部51は、1回の火花放電に対応して間隙29に電力を複数回投入する。1回の火花放電中における2回目以降の電力の投入開始タイミングは、直前の電力の投入終了タイミングよりも後で、かつ、当該投入終了タイミングから50μs以内とされる。
【選択図】 図1
Description
前記間隙に電圧を印加する放電用電源と、
前記間隙に電力を投入するエネルギー投入部とを備え、
前記放電用電源から前記間隙に電圧を印加することで前記間隙に火花放電を発生させるとともに前記間隙に電力を投入することで前記キャビティ部にプラズマを生成可能な点火システムであって、
前記エネルギー投入部は、1回の火花放電に対応して複数回に亘って前記間隙に電力を投入可能に構成されており、
1回の火花放電中における2回目以降の電力の投入開始タイミングが、直前の電力の投入終了タイミングよりも後で、かつ、当該投入終了タイミングから50μs以内とされることを特徴とする。
D≦0.8のとき、E≧19(mJ/mm2)×π×(0.4mm)2を満たし、
D>0.8のとき、E≧19(mJ/mm2)×π×(D/2)2を満たすことを特徴とする。
前記軸線を含む断面において、
前記拡径部の外形線と前記軸線とのなす角のうち鋭角の角度をα(°)としたとき、
0<α≦15
を満たすことを特徴とする。
前記間隙に電圧を印加する放電用電源と、
前記間隙に電力を投入するエネルギー投入部とを備え、
前記放電用電源から前記間隙に電圧を印加することで前記間隙に火花放電を発生させるとともに前記間隙に電力を投入することで前記キャビティ部にプラズマを生成可能な点火システムの点火方法であって、
前記エネルギー投入部により、1回の火花放電に対応して複数回に亘って前記間隙に電力が投入されるとともに、
1回の火花放電中における2回目以降の電力の投入開始タイミングが、直前の電力の投入終了タイミングよりも後で、かつ、当該投入終了タイミングから50μs以内とされることを特徴とする。
2…絶縁碍子(絶縁体)
4…軸孔
4S…ストレート部
4T…拡径部
5…中心電極
27…接地電極
28…キャビティ部
29…間隙
41…放電用電源
51…エネルギー投入部
101…点火システム
CL1…軸線
Claims (9)
- 軸線方向に延びる軸孔を有する絶縁体と、先端面が前記絶縁体の先端よりも前記軸線方向後端側に位置するように前記軸孔内に挿設される中心電極と、前記絶縁体の先端よりも前記軸線方向先端側に位置するように配置されるとともに前記中心電極との間に間隙を形成する接地電極と、前記軸孔の内周面と前記中心電極の先端面により形成されるキャビティ部とを有するプラズマジェット点火プラグと、
前記間隙に電圧を印加する放電用電源と、
前記間隙に電力を投入するエネルギー投入部とを備え、
前記放電用電源から前記間隙に電圧を印加することで前記間隙に火花放電を発生させるとともに前記間隙に電力を投入することで前記キャビティ部にプラズマを生成可能な点火システムであって、
前記エネルギー投入部は、1回の火花放電に対応して複数回に亘って前記間隙に電力を投入可能に構成されており、
1回の火花放電中における2回目以降の電力の投入開始タイミングが、直前の電力の投入終了タイミングよりも後で、かつ、当該投入終了タイミングから50μs以内とされることを特徴とする点火システム。 - 前記キャビティ部の内径をD(mm)とし、1回の電力を投入する際に前記エネルギー投入部から前記間隙に対して供給されるエネルギーをE(mJ)としたとき、
D≦0.8のとき、E≧19(mJ/mm2)×π×(0.4mm)2を満たし、
D>0.8のとき、E≧19(mJ/mm2)×π×(D/2)2を満たすことを特徴とする請求項1に記載の点火システム。 - 1回の火花放電中において最後に投入される電力の投入開始タイミングが、当該火花放電の開始から500μs以内とされることを特徴とする請求項1又は2に記載の点火システム。
- 前記キャビティ部の内径をD(mm)としたとき、0.5≦D≦2.0を満たすことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の点火システム。
- 前記軸孔の先端から前記軸線方向後端側に少なくとも0.5mmの範囲において、前記軸孔には、内径が一定のストレート部、及び、前記軸線方向先端側に向けて拡径する拡径部の少なくとも一方が形成されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の点火システム。
- 前記軸孔の先端から前記軸線方向後端側に少なくとも0.5mmの範囲において、前記軸孔には前記拡径部が形成されており、
前記軸線を含む断面において、
前記拡径部の外形線と前記軸線とのなす角のうち鋭角の角度をα(°)としたとき、
0<α≦15
を満たすことを特徴とする請求項5に記載の点火システム。 - 前記中心電極のうち、その先端から前記軸線方向後端側に0.3mmまでの部位は、タングステン、イリジウム、白金、ニッケル、又は、これらの金属のうち少なくとも一種を主成分とする合金により構成されていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の点火システム。
- 前記接地電極は、タングステン、イリジウム、白金、ニッケル、又は、これらの金属のうち少なくとも一種を主成分とする合金により構成されていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の点火システム。
- 軸線方向に延びる軸孔を有する絶縁体と、先端面が前記絶縁体の先端よりも前記軸線方向後端側に位置するように前記軸孔内に挿設される中心電極と、前記絶縁体の先端よりも前記軸線方向先端側に位置するように配置されるとともに前記中心電極との間に間隙を形成する接地電極と、前記軸孔の内周面と前記中心電極の先端面により形成されるキャビティ部とを有するプラズマジェット点火プラグと、
前記間隙に電圧を印加する放電用電源と、
前記間隙に電力を投入するエネルギー投入部とを備え、
前記放電用電源から前記間隙に電圧を印加することで前記間隙に火花放電を発生させるとともに前記間隙に電力を投入することで前記キャビティ部にプラズマを生成可能な点火システムの点火方法であって、
前記エネルギー投入部により、1回の火花放電に対応して複数回に亘って前記間隙に電力が投入されるとともに、
1回の火花放電中における2回目以降の電力の投入開始タイミングが、直前の電力の投入終了タイミングよりも後で、かつ、当該投入終了タイミングから50μs以内とされることを特徴とする点火方法。
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