JPH0518313A - Exhaust ion gap - Google Patents
Exhaust ion gapInfo
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- JPH0518313A JPH0518313A JP19274591A JP19274591A JPH0518313A JP H0518313 A JPH0518313 A JP H0518313A JP 19274591 A JP19274591 A JP 19274591A JP 19274591 A JP19274591 A JP 19274591A JP H0518313 A JPH0518313 A JP H0518313A
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- combustion gas
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- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関において失
火、着火を検知することを目的とし、排気系に取り付け
られる排気イオンギャップの構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of an exhaust ion gap attached to an exhaust system for the purpose of detecting misfire and ignition in an internal combustion engine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年の内燃機関の省燃費化に伴って、混
合気の希薄燃焼の必要性が高まっており、そのため燃焼
室内における失火、着火等の混合気の燃焼状態を制御す
る必要があり、混合気の燃焼時に生じる燃焼ガス中の火
炎中に含まれるイオンを検知して、燃焼室内での失火、
着火状態を調査するイオンギャップが排気系に取り付け
られ、このイオンギャップの検知するイオン状態によ
り、燃焼室内での失火、着火に応じて点火時期等の制御
を行なっている。2. Description of the Related Art The need for lean combustion of an air-fuel mixture has increased with the recent trend toward fuel saving in internal combustion engines. Therefore, it is necessary to control the combustion state of the air-fuel mixture such as misfire and ignition in the combustion chamber. , Detecting the ions contained in the flame in the combustion gas generated during the combustion of the air-fuel mixture, resulting in misfire in the combustion chamber,
An ion gap for investigating the ignition state is attached to the exhaust system, and the ignition state and other parameters are controlled according to misfire and ignition in the combustion chamber by the ion state detected by the ion gap.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のものにおいて、排気系に取り付けられる排気イオン
ギャップによるイオン電流の検出は、内燃機関の燃焼室
内より排気された燃焼ガスの火炎により行なわれるもの
であるから、近年の内燃機関において施されている希薄
燃焼化、すなわち高空燃費比の混合気の場合には、燃焼
室内においてスパークプラグの着火により生じた混合気
の燃焼火炎が排気バルブ開放前に消滅してしまい、排気
ガス中の火炎中に含まれるイオンの数が減少し、排気イ
オンギャップを構成する中心電極により検出が困難とな
る欠点がある。However, in the above conventional device, the detection of the ion current by the exhaust ion gap attached to the exhaust system is performed by the flame of the combustion gas exhausted from the combustion chamber of the internal combustion engine. Therefore, in the case of lean combustion, which has been applied to internal combustion engines in recent years, that is, in the case of a high air-fuel ratio air-fuel mixture, the combustion flame of the air-fuel mixture produced by ignition of the spark plug in the combustion chamber disappears before the exhaust valve is opened. Therefore, there is a drawback that the number of ions contained in the flame in the exhaust gas decreases, and detection becomes difficult due to the center electrode forming the exhaust ion gap.
【０００４】そこで、この発明は上記従来のものの持つ
欠点を改善するものであり、高空燃費比の混合気とする
ことで、この混合気の燃焼に伴う排気ガス中の火炎のイ
オン数の減少にも拘らず、排気イオンギャップの精度を
向上させようとするものである。Therefore, the present invention solves the drawbacks of the above-mentioned conventional ones, and by using a mixture having a high air-fuel ratio, the number of ions in the flame in the exhaust gas accompanying the combustion of this mixture is reduced. Nevertheless, it is intended to improve the accuracy of the exhaust ion gap.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】そのために、外周に取付
用ネジ部を有する取付金具に固定される絶縁体によって
保持される中心電極において、上記絶縁体によって被覆
されない中心電極の先端部の露出面積を２０平方ミリメ
ートル以上としてなるものである。To this end, in a center electrode held by an insulator fixed to a fitting having a mounting screw portion on the outer periphery, an exposed area of the tip of the center electrode which is not covered by the insulator. Is 20 mm 2 or more.
【０００６】また、外側電極によって固定される絶縁体
によって被覆されない中心電極の先端部を貴金属無垢
材、又は貴金属或は貴金属合金よりなる一層以上の被覆
層によって被覆してなるものである。Further, the tip portion of the center electrode, which is not covered with the insulator fixed by the outer electrode, is covered with one or more coating layers made of solid precious metal or precious metal or precious metal alloy.
【０００７】[0007]
【作用】上記の構成を具えるので、取付金具に固定され
る絶縁体によって被覆されない中心電極の先端部の露出
面積を２０平方ミリメートル以上とすることで、高空燃
費比の混合気とすることで、この高空燃費比の混合気の
燃焼によって生じる燃焼ガス中に含まれる火炎中のイオ
ンの数が減少しても、中心電極によるイオン電流の検出
が可能となる。With the above structure, the exposed area of the tip of the center electrode not covered by the insulator fixed to the mounting member is set to 20 mm 2 or more to obtain a high air-fuel ratio mixture. Even if the number of ions in the flame contained in the combustion gas generated by the combustion of the air-fuel mixture having the high air-fuel ratio decreases, the ion current can be detected by the center electrode.
【０００８】また、燃焼室内における混合気の希薄燃焼
化により燃焼ガスの温度が上昇しても、燃焼ガス中の火
炎に含まれるイオンを検出する中心電極の先端部を、貴
金属無垢材、又は貴金属或は貴金属合金よりなる一層以
上の被覆層によって被覆することで、高温下における酸
化性に対応することができることとなり、確実にイオン
電流の検出を行なうことができる。Further, even if the temperature of the combustion gas rises due to the lean combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber, the tip of the central electrode for detecting the ions contained in the flame in the combustion gas is made of a solid precious metal or a precious metal. Alternatively, by coating with one or more coating layers made of a noble metal alloy, it becomes possible to cope with the oxidizing property at high temperature, and it is possible to reliably detect the ion current.
【０００９】[0009]
【実施例】この発明を図に示す実施例により更に説明す
る。（１）は、この発明の実施例である排気イオンギャ
ップであり、この排気イオンギャップ（１）は、先端に
混合気の燃焼に伴って発生する火炎中に含まれるイオン
を検知する中心電極（２）を耐熱セメント、ガラス等に
よって保持してなる絶縁体（３）と、この中心電極
（２）を保持してなる絶縁体（３）をパッキン（９）を
介して加締め等により固定保持し、その外周に内燃機関
に取り付けるために必要とされるネジ部（５）を有する
取付金具（４）から構成されている。The present invention will be further described with reference to the embodiments shown in the drawings. (1) is an exhaust ion gap that is an embodiment of the present invention, and this exhaust ion gap (1) is a central electrode (for detecting ions contained in a flame generated with combustion of an air-fuel mixture at the tip ( Insulator (3) holding 2) with heat-resistant cement, glass, etc. and insulator (3) holding this center electrode (2) are fixed and held by caulking etc. via packing (9). However, it is composed of a mounting metal fitting (4) having a threaded portion (5) required for mounting on an internal combustion engine on the outer periphery thereof.
【００１０】そして、外周にネジ部（５）を有する取付
金具（４）に固定される絶縁体（３）によって保持され
る中心電極（２）において、上記絶縁体（３）によって
被覆されない中心電極（２）の先端部（６）の露出面積
を２０平方ミリメートル以上としてなるものである。Then, in the center electrode (2) held by the insulator (3) fixed to the fitting (4) having the screw portion (5) on the outer periphery, the center electrode not covered by the insulator (3). The exposed area of the tip portion (6) of (2) is set to 20 mm 2 or more.
【００１１】なお、中心電極（２）の先端部（６）の露
出面積（Ｓ）を２０平方ミリメ−トル以上とする理由
は、図４に記すように、アイドリング（１０００ｒｐ
ｍ）においてＡ／Ｆ１４．０とＡ／Ｆ１２．０のときの
露出面積（Ｓ）とイオン電流値の関係より明らかなよう
に、Ｓが大きい程イオン電流値の感度がよくなり、特に
Ａ／Ｆ１２．０ではＳが２０平方ミリメ−トル以上でな
いとイオン電流が小さく、失火の判別が困難となるから
である。The reason why the exposed area (S) of the tip portion (6) of the center electrode (2) is set to 20 square millimeters or more is as shown in FIG.
As is clear from the relationship between the exposed area (S) and the ionic current value for A / F 14.0 and A / F 12.0 in m), the larger the S, the better the sensitivity of the ionic current value, This is because at F12.0, if S is not more than 20 square millimeters, the ion current will be small and it will be difficult to determine misfire.
【００１２】この発明は以上の構成を具えるので、内燃
機関の燃焼室内において、混合気の燃焼に伴って発生す
る燃焼ガス中の火炎に含まれるイオンを検出する、取付
金具（４）に固定される絶縁体（３）によって保持され
る中心電極（２）において、上記中心電極（２）を保持
する絶縁体（３）により被覆されない中心電極（２）の
先端部（６）の燃焼ガス中の火炎に含まれるイオンを検
出する露出面積を２０平方ミリメートル以上とすること
で、希薄燃焼化のため高空燃費比とされた混合気の燃焼
によって生じる燃焼ガス中に含まれる火炎中のイオンの
数が減少しても、確実に中心電極（２）によるイオン電
流の検出が可能となる。Since the present invention has the above-mentioned structure, it is fixed to the mounting bracket (4) for detecting the ions contained in the flame in the combustion gas generated by the combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber of the internal combustion engine. In the combustion gas of the tip portion (6) of the center electrode (2) which is not covered by the insulator (3) holding the center electrode (2) in the center electrode (2) held by the insulator (3) The number of ions in the flame contained in the combustion gas generated by the combustion of the air-fuel mixture with a high air-fuel ratio due to lean combustion by setting the exposed area for detecting ions contained in Even if the number decreases, the ion current can be reliably detected by the center electrode (2).
【００１３】また、燃焼ガス中の火炎に含まれるイオン
を検出する中心電極の先端部の露出面積は増大するにつ
れてそのイオン検出感度は向上するものであるから、図
２に示すように、中心電極（２）の先端部（６）の頂部
を円板形状（７）として、イオン検出する中心電極
（２）のイオン検出の可能な面積を拡大してもよいもの
である。Further, as the exposed area of the tip of the center electrode for detecting the ions contained in the flame in the combustion gas increases, the sensitivity of detecting the ions increases. Therefore, as shown in FIG. The top of the tip (6) of (2) may be formed into a disk shape (7) to expand the area where the central electrode (2) for detecting ions can detect ions.
【００１４】更に、内燃機関の燃焼室内における混合気
の希薄燃焼化により燃焼ガスの温度が上昇しても、燃焼
ガス中の火炎に含まれるイオンを検出する中心電極
（２）の先端部（６）を、Ａｇ、Ａｕ−Ｐｄ、Ｐｄ−Ｃ
ｒなどの貴金属無垢材、又はＡｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ−
Ｐｄ、Ｐｄ−Ｃｒ、Ｐｔ−Ｎｉなどの貴金属或は貴金属
合金よりなる一層以上の被覆層（７）によって被覆する
ことで、高温下における燃焼ガスによる酸化に十分に対
応することができることとなり、中心電極（２）の先端
部（６）において確実に燃焼ガス中の火炎に含まれるイ
オンの検出を行なうことができる（図３）。Further, even if the temperature of the combustion gas rises due to the lean combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber of the internal combustion engine, the tip portion (6) of the center electrode (2) for detecting the ions contained in the flame in the combustion gas (6) ) To Ag, Au-Pd, Pd-C
Solid precious metal such as r, or Ag, Pd, Pt, Au-
By coating with one or more coating layers (7) made of a noble metal or a noble metal alloy such as Pd, Pd-Cr, Pt-Ni, etc., it becomes possible to sufficiently cope with oxidation by combustion gas under high temperature. Ions contained in the flame in the combustion gas can be reliably detected at the tip portion (6) of the electrode (2) (FIG. 3).
【００１５】[0015]
【発明の効果】以上のとおり、内燃機関の燃焼室内にお
いて、混合気の燃焼に伴って発生する燃焼ガス中の火炎
に含まれるイオンを検出する中心電極のイオン検出可能
面積を拡大することにより、イオン検出感度をこうじょ
うさせることができると共に、このイオンを検出する中
心電極の先端部を貴金属無垢材、又は貴金属或は貴金属
合金よりなる一層以上の被覆層によって被覆すること
で、高温下における中心電極の先端部の耐酸化性を向上
させて、確実に着火、失火等におけるイオンの検出を行
えるようにすることができる優れた効果を有するもので
ある。As described above, in the combustion chamber of the internal combustion engine, by expanding the ion detectable area of the center electrode for detecting the ions contained in the flame in the combustion gas generated by the combustion of the air-fuel mixture, The ion detection sensitivity can be improved, and by coating the tip of the center electrode that detects this ion with one or more coating layers made of pure precious metal or precious metal or precious metal alloy, the center at high temperature can be improved. It has an excellent effect that the oxidation resistance of the tip portion of the electrode can be improved to surely detect ions in ignition, misfire, and the like.
【図１】この発明の実施例である排気イオンギャップの
部分断面図である。FIG. 1 is a partial cross-sectional view of an exhaust ion gap that is an embodiment of the present invention.
【図２】第２実施例における要部拡大斜視図である。FIG. 2 is an enlarged perspective view of a main part of the second embodiment.
【図３】第３実施例における中心電極の先端部の要部拡
大断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a tip end portion of a center electrode in a third embodiment.
【図４】中心電極の露出面積とイオン電流値の関係を示
すグラフである。FIG. 4 is a graph showing a relationship between an exposed area of a center electrode and an ion current value.
１ 排気イオンギャップ ２ 中心電極 ３ 絶縁体 ４ 取付金具 ５ ネジ部 ６ 先端部 ７ 被覆層 ８ 頂部 ９ パッキン 1 Exhaust ion gap 2 Center electrode 3 insulator 4 Mounting bracket 5 screw part 6 Tip 7 coating layer 8 top 9 packing
Claims (2)
固定される絶縁体によって保持される中心電極におい
て、上記絶縁体によって被覆されない中心電極の先端部
の露出面積を２０平方ミリメートル以上としてなる排気
イオンギャップ。1. In a center electrode held by an insulator fixed to a fitting having a mounting screw portion on the outer periphery, the exposed area of the tip of the center electrode not covered by the insulator is 20 mm 2 or more. Exhaust ion gap.
先端部を貴金属無垢材、又は貴金属或は貴金属合金より
なる一層以上の被覆層によって被覆してなる請求項１記
載の排気イオンギャップ。2. The exhaust ion gap according to claim 1, wherein the tip of the center electrode which is not covered with an insulator is covered with one or more coating layers made of a solid precious metal or a precious metal or a precious metal alloy.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19274591A JPH0518313A (en) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | Exhaust ion gap |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19274591A JPH0518313A (en) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | Exhaust ion gap |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0518313A true JPH0518313A (en) | 1993-01-26 |
Family
ID=16296353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19274591A Pending JPH0518313A (en) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | Exhaust ion gap |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0518313A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0559438A2 (en) * | 1992-03-03 | 1993-09-08 | Ngk Spark Plug Co., Ltd | A misfire detector device for use in an internal combustion engine |
-
1991
- 1991-07-08 JP JP19274591A patent/JPH0518313A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0559438A2 (en) * | 1992-03-03 | 1993-09-08 | Ngk Spark Plug Co., Ltd | A misfire detector device for use in an internal combustion engine |
| EP0559438A3 (en) * | 1992-03-03 | 1995-04-19 | Ngk Spark Plug Co |
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