JP2022042067A - 内燃機関用のスパークプラグ及びこれを備えた内燃機関 - Google Patents
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Abstract
【課題】着火性を向上させることができる内燃機関用のスパークプラグ及びこれを備えた内燃機関を提供すること。【解決手段】スパークプラグ1は、接地電極6の対向面61と中心電極4の側面との間に、放電ギャップGを形成している。プラグ軸方向から見て、噴孔51の中心軸は、プラグ径方向に対して傾斜している。少なくとも一つの噴孔51は、対向面61を向くと共に、当該噴孔51の中心軸の延長線51Lが対向面61と交差する接地方向噴孔510である。接地方向噴孔510の中心軸の延長線51Lと対向面61との交点を、交点Aとする。角度α1は、接地方向噴孔510の中心軸の延長線51Lと対向面61とが交差する角度である。また、角度α1は、プラグ軸方向から見たとき、交点Aに対して接地電極6の突出端縁62に近い側の対向面61と、接地方向噴孔510の中心軸の延長線51Lとのなす角度である。角度α1は鈍角となっている。【選択図】図2
Description
本発明は、内燃機関用のスパークプラグ及びこれを備えた内燃機関に関する。
副燃焼室を備えたスパークプラグにおいて、接地電極をハウジングの先端部に固定すると共に、接地電極の側面と中心電極の側面との間に放電ギャップを形成したものが、例えば、特許文献1に開示されている。当該スパークプラグは、接地電極をハウジングに固定した後に放電ギャップの調整ができると共に、放電ギャップの調整後にプラグカバーをハウジングに固定することができる。
しかしながら、特許文献1に記載のスパークプラグは、放電ギャップの配置が、副燃焼室内に形成される気流を考慮したものとなっておらず、着火性向上の観点から、改善の余地がある。
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、着火性を向上させることができる内燃機関用のスパークプラグ及びこれを備えた内燃機関を提供しようとするものである。
本発明の第1の態様は、筒状の絶縁碍子(3)と、
該絶縁碍子の内周側に保持されると共に該絶縁碍子から先端側に突出した中心電極(4)と、
上記絶縁碍子を内周側に保持する筒状のハウジング(2)と、
上記中心電極との間に放電ギャップ(G)を形成する接地電極(6)と、
上記放電ギャップが配される副燃焼室(50)を覆うよう上記ハウジングの先端部に設けられたプラグカバー(5)と、を有し、
上記接地電極は、上記ハウジングの先端部に固定された固定端部(63)から上記副燃焼室内に突出していると共に、上記中心電極と対向する対向面(61)を有し、
該対向面と上記中心電極の側面との間に、上記放電ギャップが形成されており、
上記プラグカバーには、上記副燃焼室と外部とを連通させる噴孔(51)が形成されており、
プラグ軸方向(Z)から見て、上記噴孔の中心軸は、プラグ径方向に対して傾斜しており、
少なくとも一つの上記噴孔は、上記対向面を向くと共に、当該噴孔の中心軸の延長線(51L)が上記対向面と交差する接地方向噴孔(510)であって、
プラグ軸方向から見たとき、上記接地方向噴孔の中心軸の延長線と上記対向面とが交差する角度であって、上記接地方向噴孔の中心軸の延長線と上記対向面との交点(A)に対して上記接地電極の突出端縁(62)に近い側の上記対向面と、上記接地方向噴孔の中心軸の延長線と、のなす角度(α1)が、鈍角となっている、内燃機関用のスパークプラグ(1)にある。
該絶縁碍子の内周側に保持されると共に該絶縁碍子から先端側に突出した中心電極(4)と、
上記絶縁碍子を内周側に保持する筒状のハウジング(2)と、
上記中心電極との間に放電ギャップ(G)を形成する接地電極(6)と、
上記放電ギャップが配される副燃焼室(50)を覆うよう上記ハウジングの先端部に設けられたプラグカバー(5)と、を有し、
上記接地電極は、上記ハウジングの先端部に固定された固定端部(63)から上記副燃焼室内に突出していると共に、上記中心電極と対向する対向面(61)を有し、
該対向面と上記中心電極の側面との間に、上記放電ギャップが形成されており、
上記プラグカバーには、上記副燃焼室と外部とを連通させる噴孔(51)が形成されており、
プラグ軸方向(Z)から見て、上記噴孔の中心軸は、プラグ径方向に対して傾斜しており、
少なくとも一つの上記噴孔は、上記対向面を向くと共に、当該噴孔の中心軸の延長線(51L)が上記対向面と交差する接地方向噴孔(510)であって、
プラグ軸方向から見たとき、上記接地方向噴孔の中心軸の延長線と上記対向面とが交差する角度であって、上記接地方向噴孔の中心軸の延長線と上記対向面との交点(A)に対して上記接地電極の突出端縁(62)に近い側の上記対向面と、上記接地方向噴孔の中心軸の延長線と、のなす角度(α1)が、鈍角となっている、内燃機関用のスパークプラグ(1)にある。
本発明の第2の態様は、上記内燃機関用のスパークプラグを備えた内燃機関(10)であって、
主燃焼室(11)と、
上記プラグカバーの外表面(52)が上記主燃焼室に面するように配置された上記スパークプラグと、
上記主燃焼室に直接燃料を噴射するインジェクタ(71)と、を有し、
上記スパークプラグは、上記内燃機関の圧縮行程において該インジェクタから噴射された上記燃料を含む噴射流(F)が、上記接地方向噴孔の外側開口部(511)に向かうように、配置されている、内燃機関にある。
主燃焼室(11)と、
上記プラグカバーの外表面(52)が上記主燃焼室に面するように配置された上記スパークプラグと、
上記主燃焼室に直接燃料を噴射するインジェクタ(71)と、を有し、
上記スパークプラグは、上記内燃機関の圧縮行程において該インジェクタから噴射された上記燃料を含む噴射流(F)が、上記接地方向噴孔の外側開口部(511)に向かうように、配置されている、内燃機関にある。
本発明の第3の態様は、上記内燃機関用のスパークプラグを備えた内燃機関(10)であって、
主燃焼室(11)と、
上記プラグカバーの外表面(52)が上記主燃焼室に面するように配置された上記スパークプラグと、を有し、
上記スパークプラグは、上記接地方向噴孔の外側開口部(511)が、上記主燃焼室に形成される気流(AF1)の上流側を向くように、配置されている、内燃機関にある。
主燃焼室(11)と、
上記プラグカバーの外表面(52)が上記主燃焼室に面するように配置された上記スパークプラグと、を有し、
上記スパークプラグは、上記接地方向噴孔の外側開口部(511)が、上記主燃焼室に形成される気流(AF1)の上流側を向くように、配置されている、内燃機関にある。
上記第1の態様にかかる内燃機関用のスパークプラグにおいて、プラグ軸方向から見て、上記噴孔の中心軸は、プラグ径方向に対して傾斜している。これにより、噴孔を介して副燃焼室に導入される気流、或いは、噴孔を介して副燃焼室から流出する気流によって、副燃焼室内にスワール流を形成することができる。
そして、プラグ軸方向から見たとき、接地方向噴孔の中心軸の延長線と対向面とが交差する角度であって、接地方向噴孔の中心軸の延長線と対向面との交点に対して接地電極の突出端縁に近い側の対向面と、接地方向噴孔の中心軸の延長線と、のなす角度が、鈍角となっている。それゆえ、対向面によって案内された副燃焼室内の気流によって、放電ギャップに形成された放電が伸長しやすい。その結果、着火性を向上させることができる。
また、膨張行程において放電を生じさせる場合、接地方向噴孔を介して副燃焼室から流出する気流によって、放電ギャップにて生じた放電が接地方向噴孔に向かって伸長し易く、副燃焼室内での着火性を向上できる。また、着火位置を接地方向噴孔に近付けやすいため、例えば、副燃焼室の温度が低い運転条件などでは、冷損も抑制され、主燃焼室への火炎ジェットを強化することができる。さらに、放電ギャップにて生じた放電或いは放電プラズマ、又は初期火炎が、接地方向噴孔から噴出しやすいため、主燃焼室での着火性向上を図ることができる。
上記第2の態様にかかる内燃機関において、上記スパークプラグは、インジェクタから噴射された噴射流が、接地方向噴孔の外側開口部に向かうように、配置されている。これにより、燃料密度の高い混合気が、接地方向噴孔から副燃焼室内へ導入されやすくなる。その結果、燃料密度の高い混合気が、放電ギャップに到達しやすくなり、着火性を向上させることができる。
また、上記第3の態様にかかる内燃機関において、上記スパークプラグは、接地方向噴孔の外側開口部が、主燃焼室に形成される気流の上流側を向くように、配置されている。これにより、接地方向噴孔を介して、主燃焼室から副燃焼室へと気流が導入されやすくなる。それゆえ、対向面によって案内された気流によって、放電ギャップに形成された放電が確実に伸長しやすい。その結果、着火性を確実に向上させることができる。
以上のごとく、上記態様によれば、着火性を向上させることができる内燃機関用のスパークプラグ及びこれを備えた内燃機関を提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
(実施形態1)
内燃機関用のスパークプラグ及びこれを備えた内燃機関に係る実施形態について、図1~図8を参照して説明する。
本形態の内燃機関用のスパークプラグ1は、図1、図2に示すごとく、筒状の絶縁碍子3と、中心電極4と、筒状のハウジング2と、接地電極6と、プラグカバー5と、を有する。中心電極4は、絶縁碍子3の内周側に保持されると共に絶縁碍子3から先端側に突出している。ハウジング2は、絶縁碍子3を内周側に保持する。接地電極6は、中心電極4との間に放電ギャップGを形成する。プラグカバー5は、放電ギャップGが配される副燃焼室50を覆うようハウジング2の先端部に設けられている。
内燃機関用のスパークプラグ及びこれを備えた内燃機関に係る実施形態について、図1~図8を参照して説明する。
本形態の内燃機関用のスパークプラグ1は、図1、図2に示すごとく、筒状の絶縁碍子3と、中心電極4と、筒状のハウジング2と、接地電極6と、プラグカバー5と、を有する。中心電極4は、絶縁碍子3の内周側に保持されると共に絶縁碍子3から先端側に突出している。ハウジング2は、絶縁碍子3を内周側に保持する。接地電極6は、中心電極4との間に放電ギャップGを形成する。プラグカバー5は、放電ギャップGが配される副燃焼室50を覆うようハウジング2の先端部に設けられている。
接地電極6は、ハウジング2の先端部に固定された固定端部63から副燃焼室50内に突出している。また、接地電極6は、中心電極4と対向する対向面61を有する。対向面61と中心電極4の側面との間に、放電ギャップGが形成されている。
プラグカバー5には、副燃焼室50と外部とを連通させる噴孔51が形成されている。図2に示すごとく、プラグ軸方向Zから見て、噴孔51の中心軸は、プラグ径方向に対して傾斜している。少なくとも一つの噴孔51は、図1、図2に示すごとく、対向面61を向くと共に、当該噴孔51の中心軸の延長線51Lが対向面61と交差する接地方向噴孔510である。接地方向噴孔510の中心軸の延長線51Lと対向面61との交点を、交点Aとする。
図2に示すごとく、角度α1は、プラグ軸方向Zから見たとき、接地方向噴孔510の中心軸の延長線51Lと対向面61とが交差する角度である。また、角度α1は、プラグ軸方向Zから見たとき、交点Aに対して接地電極6の突出端縁62に近い側の対向面61と、接地方向噴孔510の中心軸の延長線51Lと、のなす角度である。角度α1は、鈍角となっている。
本形態のスパークプラグ1は、例えば、自動車、コージェネレーション等の内燃機関における着火手段として用いることができる。図5に示すごとく、ハウジング2の外周面に形成した取付ネジ部23を、シリンダヘッド76のプラグホール761の雌ネジ部に螺合して、スパークプラグ1が内燃機関10に取り付けられる。そして、スパークプラグ1の軸方向Zの一端を、内燃機関10の主燃焼室11に配置する。スパークプラグ1の軸方向Zにおいて、主燃焼室11に露出する側を先端側、その反対側を基端側というものとする。また、スパークプラグ1の軸方向Zを、適宜、プラグ軸方向Z、或いは単に、Z方向ともいう。また、図2に示すごとく、放電ギャップGにおいて中心電極4と接地電極6とが互いに対向する対向方向Yを、適宜、Y方向という。
図1に示すごとく、プラグカバー5は、ハウジング2の先端部に溶接等によって接合されている。スパークプラグ1が内燃機関に取り付けられた状態において、プラグカバー5は、副燃焼室50を主燃焼室と区画している。
図1、図2に示すごとく、プラグカバー5には、複数の噴孔51が形成されている。接地方向噴孔510の内径は、接地方向噴孔510以外の噴孔51の内径よりも大きい。
接地方向噴孔510の内径は、例えば、接地方向噴孔510以外の噴孔51の内径の1.2倍~1.4倍とすることができる。
本形態において、各噴孔51は、図1に示すごとく、先端側へ向かうほど外周側へ向かうように傾斜している。
内燃機関の圧縮行程等においては、噴孔51を通じて主燃焼室から副燃焼室50へ、気流が導入される。ここで、噴孔51を通じて副燃焼室50に導入される気流によって、副燃焼室50にスワール流(図6の破線矢印AF2参照)が生じるように、噴孔51が形成されている。具体的には、図2に示すごとく、スパークプラグ1をZ方向から見たとき、噴孔の中心軸の延長線51Lが、プラグ中心軸PCを通らない状態にて、噴孔51が形成されている。本形態において、噴孔の中心軸の延長線51Lは、中心電極4を通らない。プラグ中心軸PCは、スパークプラグ1の中心軸であり、本形態において、中心電極4の中心軸でもある。
Z方向から見たとき、噴孔51とプラグ中心軸PCとを通過するプラグ径方向に延びる仮想直線VLに対して、噴孔の中心軸の延長線51Lは鋭角の角度α2をもって傾斜している。複数の噴孔51は、各噴孔51における仮想直線VLに対する噴孔の中心軸の延長線51Lの傾斜方向が、プラグ周方向における同じ側となっている。本形態において、複数の噴孔51は、上記角度α2が互いに同等である。なお、プラグ周方向は、プラグ中心軸PCを中心とする円周に沿った方向である。プラグ径方向は、プラグ中心軸PCに直交する方向である。
このような噴孔51の形成態様により、図6に示すごとく、噴孔51から副燃焼室50に導入された気流によって、副燃焼室50にスワール流が形成される。本形態の場合、副燃焼室50の気流AF2であるスワール流は、プラグ中心軸PCの周りに、図6における反時計回りの螺旋状に生じる。
また、本形態において、プラグカバー5には、一つの接地方向噴孔510が形成されている。接地方向噴孔510は、図1、図2に示すごとく、接地電極6の対向面61を向いている。つまり、接地方向噴孔510の開口方向の延長線上に対向面61が配されている。
図2に示すごとく、Z方向から見たとき、接地方向噴孔510の中心軸の延長線51Lと対向面61とが交差する角度α1は、例えば、120°以上である。
接地方向噴孔510の中心軸の延長線51Lは、図1に示すごとく、Y方向から見たとき、放電ギャップGを通過する。本形態において、放電ギャップGは、ハウジング2の先端よりも先端側に形成されている。
また、放電ギャップGを形成する対向面61と中心電極4の側面とのそれぞれは、チップによって形成することもできる。チップは、例えば、イリジウムや白金等の貴金属、又はこれらを主成分とする合金とすることができる。
また、対向面61は、平坦面を有する。交点Aは、当該平坦面にある。
本形態において、接地電極6は、略四角柱形状をなしている。つまり、接地電極6は、4つの平坦な側面を備えており、そのうちの一つが対向面61となっている。対向面61は、中心電極4の側面と対向している。
本形態において、対向面61は、Y方向に直交するように形成されている。また、対向面61の全体が平坦な面となっている。
本形態において、接地電極6は、ハウジング2の先端面21に接合されている。接地電極6は、Z方向に直交する方向に、ハウジング2の先端面21に固定された固定端部63から副燃焼室50内へ突出している。また、接地電極6は、図1、図2に示すごとく、Y方向の幅よりも、Z方向の幅の方が大きくなっている。
図1に示すごとく、中心電極4と接地電極6との対向方向Yから見て、接地電極6の固定端部63と突出端縁62とは、中心電極4を挟んで互いに反対側に配されている。
図1に示すごとく、Y方向から見たとき、接地電極6の突出端縁62と交点Aとは、中心電極4を挟んで互いに反対側に位置する。本形態において、交点Aは、Z方向における対向面61の中央の位置よりも先端側に位置している。また、Y方向から見たとき、交点Aは、中心電極4に対して、接地電極6の固定端部63に近い位置にある。本形態において、Y方向から見て、交点Aと中心電極4とを最短距離で結ぶ線分の長さは、中心電極4の直径よりも短い。なお、交点Aは、Y方向から見たとき、中心電極4と重なる位置とすることもできる。また、交点Aは、Y方向から見たとき、中心電極4に対して、接地電極6の突出端縁62に近い位置とすることもできる。
次に、本形態のスパークプラグ1の製造方法について説明する。まず、図3に示すごとく、中心電極4と絶縁碍子3とが組み付けられたハウジング2の先端面21に対し、接地電極6を接合する。具体的には、ハウジング2の平坦な先端面21に対し、略四角柱形状の接地電極6の平坦な面を、図3中の矢印Mの方向に当接させ、溶接等により接合する。そして、接地電極6をハウジング2に接合後、放電ギャップGが適切な距離となるよう微調整すべく、接地電極6をわずかに変形させる。なお、接地電極6は、中心電極4と絶縁碍子3とがハウジング2に組み付けられる前に、ハウジング2に接合することもできる。
次に、図4に示すごとく、ハウジング2の先端面21に対し、プラグカバー5の平坦な基端面を、図4中の矢印Mの方向に当接させ、溶接等によりプラグカバー5とハウジング2とを互いに接合する。また、本形態において、プラグカバー5の基端面には、接地電極6の形状に対応するように、先端側に後退した凹部(図示略)が形成されている。そして、その凹部を接地電極6にはめ込むようにプラグカバー5を配置し、上記のごとく、ハウジング2とプラグカバー5とを互いに接合する。これにより、図1、図2に示すごとく、本形態のスパークプラグ1を製造することができる。
次に、上記スパークプラグ1を備えた内燃機関10を、図5に示す。
内燃機関10は、主燃焼室11と、スパークプラグ1と、インジェクタ71と、を有する。スパークプラグ1は、プラグカバー5の外表面52が主燃焼室11に面するように配置されている。インジェクタ71は、主燃焼室11に直接燃料を噴射する。
内燃機関10は、主燃焼室11と、スパークプラグ1と、インジェクタ71と、を有する。スパークプラグ1は、プラグカバー5の外表面52が主燃焼室11に面するように配置されている。インジェクタ71は、主燃焼室11に直接燃料を噴射する。
スパークプラグ1は、図5、図7に示すごとく、内燃機関10の圧縮行程においてインジェクタ71から噴射された燃料を含む噴射流Fが、接地方向噴孔510の外側開口部511に向かうように、配置されている。なお、図5、図7に示す矢印Fは、燃料噴射直後の噴射流の向きを示すものであり、これは、必ずしも、圧縮行程又は膨張行程における主燃焼室11内の気流と一致するものではない。また、噴射流Fが接地方向噴孔510の外側開口部511に向かうような状態は、図7に示すプラグカバー5近傍の噴射流Fの方向から接地方向噴孔510の外側開口部511が見えるような状態である。
また、本形態の内燃機関10は、図5に示すごとく、シリンダヘッド76と、シリンダブロック75と、シリンダ70内を往復運動するピストン74とを備える。そして、シリンダヘッド76、シリンダブロック75、及びピストン74に囲まれて、主燃焼室11が形成される。シリンダヘッド76には、吸気ポート721及び排気ポート731が形成されており、それぞれ吸気弁72又は排気弁73が備えられている。そして、シリンダヘッド76における吸気ポート721と排気ポート731との間には、スパークプラグ1が取り付けられる。本形態において、スパークプラグ1は、接地方向噴孔510の外側開口部511が、排気弁73側を向くように、配置されている。
吸気ポート721及び排気ポート731は、その開口方向が主燃焼室11の中心軸側に向かうように、ピストン74の進退方向に対して傾斜している。また、主燃焼室11の基端面は、スパークプラグ1から遠ざかるにつれて先端側へ向かうように傾斜している。
そして、吸気ポート721に隣接する位置に、インジェクタ71が設けてある。インジェクタ71は、主燃焼室11の中心軸側に向かって燃料を噴射するような姿勢にて、取り付けられている。
内燃機関10においては、ピストン74の往復運動に伴って、吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程が順次繰り返される。吸気行程において、吸気ポート721からガス(主として空気)が主燃焼室11内に導入され、排気行程において、排気ポート731から主燃焼室11内のガスが排出される。吸気行程における気流の導入のされ方等に起因して、主燃焼室11に所定の気流が形成され、圧縮行程においても、その気流は残る。
圧縮行程においては、主燃焼室11内の雰囲気が圧縮され、噴孔51を介して、副燃焼室50へ気流が流入する。これにより、副燃焼室50内にスワール流が形成されると共に、副燃焼室50内の圧力も上昇する。そして、例えば、圧縮行程において、インジェクタ71が燃料を直接、主燃焼室11へ噴射する。
そして、主燃焼室11へ噴射された燃料は、図5に示すごとく、主燃焼室11内の空気と共に噴射流Fを形成して、ピストン74の基端面に当たる。本形態において、ピストン74の基端面は、凹状面を有する。ピストン74の基端面に当たった噴射流Fは、軌道を変えて、基端側、すなわちスパークプラグ1側へ向かう。このとき、噴射流Fは、図7に示すごとく、スパークプラグ1における接地方向噴孔510の外側開口部511付近に到達する。
噴射流Fは、燃料割合の比較的大きい混合気となっている。それゆえ、噴射流Fが到達した接地方向噴孔510の外側開口部511付近は、燃料を多く含む混合気となる。そして、この混合気は、図6に示すようなスワール流が形成されている副燃焼室50に、接地方向噴孔510を介して引き込まれることとなる。そして、図7に示すごとく、接地方向噴孔510から引き込まれた燃料密度の高い混合気の気流AF2が、接地電極6の対向面61に案内されて、放電ギャップGに向かうこととなる。
そして、圧縮上死点付近において、スパークプラグ1の放電ギャップGに放電を生じさせる。これにより、混合気への着火が効率的に行われる。なお、上述の燃料噴射タイミング、スパークプラグ1の放電点火タイミングは、後述するように、状況や目的等によって、種々変更しうる。
また、膨張行程においては、ピストン74が先端側に移動することにより主燃焼室11が副燃焼室50に対して陰圧となる。そして、噴孔51を介して、副燃焼室50から主燃焼室11へ気流が流出する。これにより、図8に示すごとく、対向面61に案内されて接地方向噴孔510へと向かう気流AF2が形成される。また、対向面61に案内される気流AF2は、放電ギャップGを通過する。
次に、本形態の作用効果を説明する。
上記内燃機関用のスパークプラグ1において、プラグ軸方向Zから見て、噴孔51の中心軸は、プラグ径方向に対して傾斜している。これにより、噴孔51を介して副燃焼室50に導入される気流、或いは、噴孔51を介して副燃焼室50から流出する気流によって、副燃焼室50内にスワール流を形成することができる。
上記内燃機関用のスパークプラグ1において、プラグ軸方向Zから見て、噴孔51の中心軸は、プラグ径方向に対して傾斜している。これにより、噴孔51を介して副燃焼室50に導入される気流、或いは、噴孔51を介して副燃焼室50から流出する気流によって、副燃焼室50内にスワール流を形成することができる。
そして、プラグ軸方向Zから見たとき、角度α1が鈍角となっている。それゆえ、対向面61によって案内された副燃焼室50内の気流AF2によって、放電ギャップGに形成された放電が伸長しやすい。その結果、着火性を向上させることができる。
また、膨張行程において放電を生じさせる場合、接地方向噴孔510を介して副燃焼室50から流出する気流AF2によって、放電ギャップGにて生じた放電が接地方向噴孔510に向かって伸長し易く、副燃焼室50内での着火性を向上できる。また、着火位置を接地方向噴孔510に近付けやすいため、例えば、副燃焼室50の温度が低い運転条件などでは、冷損も抑制され、主燃焼室11への火炎ジェットを強化することができる。さらに、放電ギャップGにて生じた放電或いは放電プラズマ、又は初期火炎が、接地方向噴孔510から噴出しやすいため、主燃焼室11での着火性向上を図ることができる。
つまり、仮に、角度α1が鋭角である場合、内燃機関の圧縮行程において、噴孔を介して副燃焼室に導入された気流は、対向面によって、放電ギャップがある側とは反対の方向に案内されやすい。そのため、圧縮行程において放電ギャップに放電を生じさせたとしても、放電は伸長しにくい。また、膨張行程においても、対向面に案内されて噴孔へと向かう気流が形成されにくく、放電が伸長しにくい。一方、本形態は、上記のごとく、角度α1が鈍角となっている。そのため、圧縮行程において、接地方向噴孔510を介して副燃焼室50に導入された気流AF2は、対向面61によって、放電ギャップGがある側に案内されやすい。その結果、気流AF2によって、放電が伸長しやすい。また、例えば、内燃機関が触媒暖機運転等を行う場合等、膨張行程にスパークプラグ1を点火する場合もある。本形態のスパークプラグ1は、膨張行程において、対向面61に案内されて接地方向噴孔510へと向かう気流AF2が形成されやすい。そして、形成された気流AF2が放電ギャップGを通過することにより、放電が伸長しやすい。その結果、膨張行程において放電を生じさせる場合でも、着火性の向上を図ることができる。
接地方向噴孔510の中心軸の延長線51Lは、交点Aにおいて、対向面61と交差する。それゆえ、接地方向噴孔510を介して副燃焼室50に導入された気流AF2は、対向面61によって案内されやすい。その結果、対向面61によって案内された気流AF2が放電ギャップGに向かうことにより、放電が伸長しやすい。
また、放電ギャップGにて形成された初期火炎は、スワール流によって副燃焼室50の基端側に運ばれるため、燃焼が副燃焼室50の基端側或いは中央から成長することで、火炎が噴孔51に到達する時点での副燃焼室50内の圧力が高くなり、主燃焼室11への火炎ジェットを強化することができる。
対向面61は、平坦面を有する。また、交点Aは、当該平坦面にある。それゆえ、副燃焼室50内の気流AF2が、対向面61によって一層案内されやすい。その結果、放電ギャップGに形成された放電が一層伸長しやすい。
中心電極4と接地電極6との対向方向Yから見て、接地電極6の固定端部63と突出端縁62とは、中心電極4を挟んで互いに反対側に配されている。それゆえ、膨張行程において、副燃焼室50の気流AF2が、対向面61によって一層案内されやすい。その結果、膨張行程において、放電ギャップGに形成された放電が一層伸長しやすい。
接地方向噴孔510の内径は、接地方向噴孔510以外の噴孔51の内径よりも大きい。それゆえ、接地方向噴孔510を介して副燃焼室50に導入される気流AF2、又は接地方向噴孔510を介して副燃焼室50から流出する気流AF2が、強くなりやすい。それゆえ、対向面61によって案内される気流AF2が強くなりやすい。その結果、放電ギャップGに形成された放電を一層伸長させることができる。
また、接地電極6は、Y方向の幅よりも、Z方向の幅の方が大きくなっている。それゆえ、対向面61によって、副燃焼室50内の気流AF2を効率よく案内することができると共に、接地電極6の熱引き性を確保することができる。
上記内燃機関10において、スパークプラグ1は、インジェクタ71から噴射された噴射流Fが、接地方向噴孔510の外側開口部511に向かうように、配置されている。これにより、燃料密度の高い混合気が、接地方向噴孔510から副燃焼室50内へ導入されやすくなる。その結果、燃料密度の高い混合気が、放電ギャップGに到達しやすくなり、着火性を向上させることができる。
また、例えば、内燃機関の高負荷運転において、プレイグニッションの抑制を目的として、リタード噴射、リタード点火を行う場合がある。リタード噴射、リタード点火は、一般的な燃料噴射及び点火のタイミングよりも遅いタイミングで行う、燃料噴射及び点火である。つまり、インジェクタ71からの燃料噴射タイミングを、例えば、圧縮行程における、ピストン74が上死点に達する直前のタイミングとする。具体的には、例えば、BTDC30°のタイミングにて、燃料を噴射する。BTDCは、Before Top Dead Center の略であり、圧縮上死点に対してどの程度前のクランク角のタイミングかを示す。そして、スパークプラグ1の点火を、実質的に圧縮上死点のタイミングとする。
このようなタイミングにて、燃料噴射及び点火を行うことで、所望のタイミングよりも早いタイミングでの着火、すなわち早期着火を抑制し、プレイグニッションを抑制することができる。その一方で、リタード噴射を行う場合、燃料が主燃焼室11に供給される際には、すでに副燃焼室50内にある程度空気が充填されていると共に、主燃焼室11内の気流も弱まった状態となる。そうすると、噴孔51から副燃焼室50に導入される燃料が、比較的少なくなりやすい状況となる。
しかし、本形態のスパークプラグ1は、上述の接地方向噴孔510を有すると共に、角度α1が鈍角となっている。それゆえ、接地方向噴孔510から、燃料を含んだ混合気が副燃焼室50に導入される際、燃料密度の高い混合気が、放電ギャップGに到達しやすい。それゆえ、仮に副燃焼室50に導入される燃料が全体として少なくなったとしても、放電ギャップGに供給される燃料の割合を多くすることができる。その結果、上述のように、副燃焼室50内における着火性を向上させ、ひいては、主燃焼室11の着火性を向上させることができる。
なお、燃料噴射タイミングが吸気行程である場合にも、少なくとも、放電ギャップGにおける放電を伸ばしやすくするという点では、上記と同様に本形態の作用効果を発揮しうる。すなわち、例えば、EGR燃焼(すなわち排気再循環燃焼)を利用する場合には、吸気行程において燃料を噴射し、圧縮行程において点火する。この場合にも、本形態のスパークプラグ1においては、放電が引き伸ばされやすく、着火性を向上させることができる。また、着火性が向上することにより、EGR量の上限を向上でき、燃費を向上させることができる。
また、スパークプラグ1は、接地電極6がハウジング2の先端部に固定されると共に、接地電極6の対向面61と中心電極4の側面との間に放電ギャップGが形成されている。それゆえ、接地電極6をハウジング2に固定した後に、放電ギャップの調整を容易に行うことができる。その結果、容易に製造することができる。
本形態のスパークプラグ1は、接地電極6をハウジング2の先端部に固定すると共に、放電ギャップGの調整後に、プラグカバー5をハウジング2に固定することができる。それゆえ、接地電極6及びプラグカバー5を容易に組み付けることができる。その結果、組み付け性を向上させることができる。
以上のごとく、本形態によれば、着火性を向上させることができる内燃機関用のスパークプラグ1及びこれを備えた内燃機関10を提供することができる。
(実施形態2)
本形態は、図9~図11に示すごとく、接地方向噴孔510の外側開口部511が、主燃焼室11の気流AF1の上流側を向いた形態である。
すなわち、本形態の内燃機関10において、スパークプラグ1は、接地方向噴孔510の外側開口部511が、主燃焼室11に形成される気流AF1の上流側を向くように、配置されている。
本形態は、図9~図11に示すごとく、接地方向噴孔510の外側開口部511が、主燃焼室11の気流AF1の上流側を向いた形態である。
すなわち、本形態の内燃機関10において、スパークプラグ1は、接地方向噴孔510の外側開口部511が、主燃焼室11に形成される気流AF1の上流側を向くように、配置されている。
本形態において、スパークプラグ1の接地方向噴孔510の外側開口部511は、図9、図10に示すごとく、吸気弁72側を向いている。
スパークプラグ1は、シリンダヘッド76における、2つの吸気ポート721と2つの排気ポート731とに囲まれた位置に配設されている。内燃機関10の吸気行程において、2つの吸気ポート721からガスが主燃焼室11内に導入され、排気行程において、2つの排気ポート731から主燃焼室11内のガスが排出される。
そして、主燃焼室11内においては、主として、図9の矢印AF1に示すごとく、ピストン74の摺動方向に直交する方向の軸周りの気流である、タンブル流が形成される。そして、この気流AF1は、図9、図10に示すごとく、主燃焼室11内のスパークプラグ1の先端部付近においては、吸気弁72側から排気弁73側へ向かう向きとなる。より具体的には、図10に示すごとく、プラグ軸方向Zから見たとき、2つの吸気ポート721の中間位置から、2つの排気ポート731の中間位置へ向かう方向に沿った気流AF1が、スパークプラグ1の先端部付近の主な気流となる。
なお、主燃焼室11内の気流は、常に一定となっているわけではなく、サイクル間、或いは1サイクル中の異なるタイミングの間において、変動し得る。ただし、主な気流の向き、特に、点火タイミングにおける気流の向きは、概略定まっており、上述した気流AF1は、点火タイミングにおける主な気流を意味する。そして、「主燃焼室11に形成される気流」というときは、特に断らない限り、上述の、点火タイミングにおける、スパークプラグ1の先端部付近の気流AF1を意味する。
また、本形態において、インジェクタ(図示略)は、吸気ポート721内に燃料を噴射するように、内燃機関10に設置されている。なお、インジェクタは、実施形態1と同様に、主燃焼室11に直接燃料を噴射するように内燃機関に設置することもできる。
その他は、実施形態1と同様である。なお、実施形態2以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
その他は、実施形態1と同様である。なお、実施形態2以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
上記内燃機関10において、スパークプラグ1は、接地方向噴孔510の外側開口部511が、主燃焼室11に形成される気流AF1の上流側を向くように、配置されている。これにより、図11に示すごとく、接地方向噴孔510を介して、主燃焼室11から副燃焼室50へと気流AF2が導入されやすくなる。それゆえ、対向面61によって案内された気流AF2によって、放電ギャップGに形成された放電が確実に伸長しやすい。その結果、着火性を確実に向上させることができる。
その他、実施形態1と同様の作用効果を有する。
その他、実施形態1と同様の作用効果を有する。
(実施形態3)
本形態は、図12に示すごとく、実施形態1に対し、接地電極6の固定位置を変更した形態である。
本形態は、図12に示すごとく、実施形態1に対し、接地電極6の固定位置を変更した形態である。
本形態において、接地電極6は、図12に示すごとく、ハウジング2の先端部の内周面22に接合されている。また、放電ギャップGは、ハウジング2の先端よりも基端側に形成されている。
その他は、実施形態1と同様である。本形態の場合にも、実施形態1と同様の作用効果を有する。
その他は、実施形態1と同様である。本形態の場合にも、実施形態1と同様の作用効果を有する。
(実施形態4)
本形態は、図13に示すごとく、接地電極6の対向面61が、内側に向かって凹んだ凹面を有する形態である。また、交点A(図示略)は、当該凹面にある。
本形態は、図13に示すごとく、接地電極6の対向面61が、内側に向かって凹んだ凹面を有する形態である。また、交点A(図示略)は、当該凹面にある。
本形態は、対向面61の全体が凹面となっている。図13に示すごとく、接地電極6の突出方向に直交する断面において、対向面61は、Y方向の一方側に向かって凹んだ凹面となっている。言い換えると、当該凹面は、接地電極6の先端部と基端部との双方から離れるに従って、Y方向における中心電極4がある側とは反対側に向かうように形成されている。つまり、当該凹面は、図13に示すように、接地電極6の突出方向に直交すると共にプラグ中心軸PCを含む断面において、Z方向における接地電極6の略中央の位置において、最も中心電極4から離れている。また、対向面61の先端部と基端部とは、Y方向における位置が略同じとなっている。
その他の構成及び作用効果は、実施形態1と同様である。
その他の構成及び作用効果は、実施形態1と同様である。
(実施形態5)
本形態は、図14に示すごとく、実施形態1に対し、接地電極6の形状を変更した形態である。
すなわち、接地電極6は、Z方向から見たとき、中心電極4のある側とは反対側に膨らむように、略弧状に形成されている。つまり、対向面61も、Z方向から見たとき、中心電極4のある側とは反対側に膨らむように、略弧状に形成されている。
その他は、実施形態1と同様である。
本形態は、図14に示すごとく、実施形態1に対し、接地電極6の形状を変更した形態である。
すなわち、接地電極6は、Z方向から見たとき、中心電極4のある側とは反対側に膨らむように、略弧状に形成されている。つまり、対向面61も、Z方向から見たとき、中心電極4のある側とは反対側に膨らむように、略弧状に形成されている。
その他は、実施形態1と同様である。
対向面61は、Z方向から見たとき、中心電極4のある側とは反対側に膨らむように、略弧状に形成されている。それゆえ、対向面61に案内された気流が弱まりにくい。その結果、放電ギャップGに発生した放電を一層引き伸ばしやすい。
その他、実施形態1と同様の作用効果を有する。
その他、実施形態1と同様の作用効果を有する。
(実施形態6)
本形態は、図15に示すごとく、2つの平坦な面の間に放電ギャップGを形成した形態である。
本形態は、図15に示すごとく、2つの平坦な面の間に放電ギャップGを形成した形態である。
本形態において、中心電極4は、図15に示すごとく、略四角柱形状をなしている。すなわち、中心電極4は、4つの平坦な側面を備える。そして、接地電極6の平坦な対向面61と中心電極4の平坦な側面とが、互いに略平行に対向配置されることにより、放電ギャップGが形成されている。なお、中心電極4は、放電ギャップGを形成する側面が平坦な面となっていればよく、略四角柱形状以外の形状とすることができる。例えば、中心電極4は、放電ギャップGを形成する側面を平坦な面とし、それ以外の側面を曲面とすることもできる。
その他は、実施形態1と同様である。
その他は、実施形態1と同様である。
放電ギャップGは、接地電極6の平坦な対向面61と中心電極4の平坦な側面とが互いに略平行に対向配置されることにより形成されている。それゆえ、接地電極6又は中心電極4の摩耗により、放電ギャップGの距離が拡大することを抑制することができる。その結果、スパークプラグ1の寿命を延ばすことができる。
その他、実施形態1と同様の作用効果を有する。
その他、実施形態1と同様の作用効果を有する。
なお、例えば、略円柱形状を有する中心電極4の側面に、平坦な面を備えたチップを接合し、そのチップの平坦な面を対向面61に対し略平行となるように対向配置した構成によっても、上記と同様の効果を有するスパークプラグ1とすることができる。
本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。
1…スパークプラグ、2…ハウジング、3…絶縁碍子、4…中心電極、5…プラグカバー、50…副燃焼室、51…噴孔、510…接地方向噴孔、51L…噴孔の中心軸の延長線、6…接地電極、61…対向面、62…突出端縁、63…固定端部、G…放電ギャップ、Z…プラグ軸方向、A…接地方向噴孔の中心軸の延長線と対向面との交点、α1…接地方向噴孔の中心軸の延長線と対向面との交点に対して接地電極の突出端縁に近い側の対向面と、接地方向噴孔の中心軸の延長線と、のなす角度
Claims (6)
- 筒状の絶縁碍子(3)と、
該絶縁碍子の内周側に保持されると共に該絶縁碍子から先端側に突出した中心電極(4)と、
上記絶縁碍子を内周側に保持する筒状のハウジング(2)と、
上記中心電極との間に放電ギャップ(G)を形成する接地電極(6)と、
上記放電ギャップが配される副燃焼室(50)を覆うよう上記ハウジングの先端部に設けられたプラグカバー(5)と、を有し、
上記接地電極は、上記ハウジングの先端部に固定された固定端部(63)から上記副燃焼室内に突出していると共に、上記中心電極と対向する対向面(61)を有し、
該対向面と上記中心電極の側面との間に、上記放電ギャップが形成されており、
上記プラグカバーには、上記副燃焼室と外部とを連通させる噴孔(51)が形成されており、
プラグ軸方向(Z)から見て、上記噴孔の中心軸は、プラグ径方向に対して傾斜しており、
少なくとも一つの上記噴孔は、上記対向面を向くと共に、当該噴孔の中心軸の延長線(51L)が上記対向面と交差する接地方向噴孔(510)であって、
プラグ軸方向から見たとき、上記接地方向噴孔の中心軸の延長線と上記対向面とが交差する角度であって、上記接地方向噴孔の中心軸の延長線と上記対向面との交点(A)に対して上記接地電極の突出端縁(62)に近い側の上記対向面と、上記接地方向噴孔の中心軸の延長線と、のなす角度(α1)が、鈍角となっている、内燃機関用のスパークプラグ(1)。 - 上記対向面は、平坦面又は内側に向かって凹んだ凹面を有し、
上記交点(A)は、当該平坦面又は当該凹面にある、請求項1に記載の内燃機関用のスパークプラグ。 - 上記中心電極と上記接地電極との対向方向(Y)から見て、上記接地電極の上記固定端部と上記突出端縁とは、上記中心電極を挟んで互いに反対側に配されている、請求項1又は2に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
- 上記プラグカバーには、複数の上記噴孔が形成されており、
上記接地方向噴孔の内径は、該接地方向噴孔以外の上記噴孔の内径よりも大きい、請求項1~3のいずれか一項に記載の内燃機関用のスパークプラグ。 - 請求項1~4のいずれか一項に記載の内燃機関用のスパークプラグを備えた内燃機関(10)であって、
主燃焼室(11)と、
上記プラグカバーの外表面(52)が上記主燃焼室に面するように配置された上記スパークプラグと、
上記主燃焼室に直接燃料を噴射するインジェクタ(71)と、を有し、
上記スパークプラグは、上記内燃機関の圧縮行程において該インジェクタから噴射された上記燃料を含む噴射流(F)が、上記接地方向噴孔の外側開口部(511)に向かうように、配置されている、内燃機関。 - 請求項1~5のいずれか一項に記載の内燃機関用のスパークプラグを備えた内燃機関(10)であって、
主燃焼室(11)と、
上記プラグカバーの外表面(52)が上記主燃焼室に面するように配置された上記スパークプラグと、を有し、
上記スパークプラグは、上記接地方向噴孔の外側開口部(511)が、上記主燃焼室に形成される気流(AF1)の上流側を向くように、配置されている、内燃機関。
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---|---|---|---|---|
DE3148296A1 (de) * | 1981-01-17 | 1982-09-02 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Fremdgezuendete brennkraftmaschine mit wenigstens einem hauptbrennraum und einer diesem zugeordneten zuendkammer |
US4930473A (en) * | 1988-12-09 | 1990-06-05 | Texas Ignitors Company, Inc. | Swirl chamber and spark plug assembly |
US7104246B1 (en) * | 2005-04-07 | 2006-09-12 | Smart Plug, Inc. | Spark ignition modifier module and method |
JP5022298B2 (ja) | 2008-05-09 | 2012-09-12 | 大阪瓦斯株式会社 | エンジン及びエンジン用点火プラグ |
KR100990206B1 (ko) * | 2009-10-14 | 2010-10-29 | 정인태 | 내연기관의 점화플러그 |
US9172217B2 (en) * | 2010-11-23 | 2015-10-27 | Woodward, Inc. | Pre-chamber spark plug with tubular electrode and method of manufacturing same |
WO2012091739A2 (en) | 2010-12-31 | 2012-07-05 | Prometheus Applied Technologies, Llc | Prechamber ignition system |
EP2751408B1 (en) * | 2011-09-03 | 2024-03-20 | Prometheus Applied Technologies, LLC | Method and apparatus for achieving high power flame jets and reducing quenching and autoignition in prechamber spark plugs for gas engines |
JP5647588B2 (ja) | 2011-09-27 | 2015-01-07 | 日本特殊陶業株式会社 | 点火プラグ |
US10024220B2 (en) * | 2013-03-12 | 2018-07-17 | Prometheus Applied Technologies, Llc | Active scavenge prechamber |
JP6382017B2 (ja) * | 2014-08-04 | 2018-08-29 | 株式会社Soken | 副室付点火装置とその制御方法 |
JP6057960B2 (ja) | 2014-09-16 | 2017-01-11 | 日本特殊陶業株式会社 | スパークプラグ、および、スパークプラグの製造方法 |
DE102017202238B3 (de) | 2017-02-13 | 2018-02-08 | Dkt Verwaltungs-Gmbh | Zündkerze und ein Verfahren zur Herstellung einer Zündkerze |
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US10174667B1 (en) | 2017-11-17 | 2019-01-08 | Caterpillar Inc. | Prechamber ignition device for internal combustion engines and method |
DE102018211009A1 (de) | 2018-07-04 | 2020-01-09 | Robert Bosch Gmbh | Vorkammerkappe mit konischen Durchströmungsöffnungen für eine Vorkammer-Zündkerze sowie eine Vorkammer-Zündkerze und einem Herstellungsverfahren der Vorkammerkappe |
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