JPS62186050A - 燃焼室内にスパ−クプラグを介設した内燃機関 - Google Patents
燃焼室内にスパ−クプラグを介設した内燃機関Info
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- JPS62186050A JPS62186050A JP61025604A JP2560486A JPS62186050A JP S62186050 A JPS62186050 A JP S62186050A JP 61025604 A JP61025604 A JP 61025604A JP 2560486 A JP2560486 A JP 2560486A JP S62186050 A JPS62186050 A JP S62186050A
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- Japan
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- exhaust gas
- spark plug
- combustion chamber
- internal combustion
- combustion engine
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- Pending
Links
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- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 31
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 10
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- 239000012212 insulator Substances 0.000 abstract description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、内燃機関の燃焼室内に排気ガスを流入してス
パークプラグに高電圧を与え前記排気ガスを有効に利用
して燃焼効率を高める燃焼室内にスパークプラグを介設
した内燃機関に関する。
パークプラグに高電圧を与え前記排気ガスを有効に利用
して燃焼効率を高める燃焼室内にスパークプラグを介設
した内燃機関に関する。
従来の内燃機関には、例えば、実開昭５７−３５４４５
号公報に開示されているものがあった。
号公報に開示されているものがあった。
すなわち、前記公報に開示されている内燃機関は、排気
ガスを燃焼室外に設けた集塵装置及び静電フィルターな
どにより浄化して、再び内燃機関の燃焼室内に導入して
ＮＯｘの低減を図るものがあった。
ガスを燃焼室外に設けた集塵装置及び静電フィルターな
どにより浄化して、再び内燃機関の燃焼室内に導入して
ＮＯｘの低減を図るものがあった。
上述した従来の内燃機関は、ＮＯｘの低減が目的である
ため、出力低下を伴うのが常であった。
ため、出力低下を伴うのが常であった。
本発明は、この出力低下を改善する以外に空燃比を改善
しようとするものである。
しようとするものである。
さらに、従来の内燃機関は、排気ガスを単に浄化して燃
焼室へ導入するものであり、その浄化された排気ガス成
分には燃焼に寄与しないものが含まれているので良好な
燃焼効率が得られなかった。
焼室へ導入するものであり、その浄化された排気ガス成
分には燃焼に寄与しないものが含まれているので良好な
燃焼効率が得られなかった。
本発明に係る燃焼室内にスパーク墨プラグを介設した内
燃機関は、吸気管から導入された燃焼ガスで作動する内
燃機関において、該内燃機関から排出された排気ガスが
流過する排気管の経路を介して、燃焼室に備え、かつ排
気ガスを流入したスパークプラグを有し、該スパーク・
プラグに高電圧発生装置を接続したことを特徴とするも
のである。
燃機関は、吸気管から導入された燃焼ガスで作動する内
燃機関において、該内燃機関から排出された排気ガスが
流過する排気管の経路を介して、燃焼室に備え、かつ排
気ガスを流入したスパークプラグを有し、該スパーク・
プラグに高電圧発生装置を接続したことを特徴とするも
のである。
本発明に係る燃焼室内にスパーク−プラグを介設した内
燃機関の好適な実施例を添付図面に基づいて説明する。
燃機関の好適な実施例を添付図面に基づいて説明する。
１はスパークプラグである。該スパーク鵞プラグ１は、
下端に陰極電極１１ａを突設した本体１１、絶縁碍子１
２及び陽極電極１３で構成されている。さらに、前記陽
極電極１３は、その軸心部にガス注入孔１３ａが穿設さ
れており、その上方部には前記ガス注入孔１３ａに連通
される孔１４ａを有する枝管１４が一体的に設けられて
いる。
下端に陰極電極１１ａを突設した本体１１、絶縁碍子１
２及び陽極電極１３で構成されている。さらに、前記陽
極電極１３は、その軸心部にガス注入孔１３ａが穿設さ
れており、その上方部には前記ガス注入孔１３ａに連通
される孔１４ａを有する枝管１４が一体的に設けられて
いる。
なお、上記スパークプラグは、プラズマジェットスパー
クプラグを用いる最適な実施例となる。
クプラグを用いる最適な実施例となる。
２は上記スパークプラグ１が装着される内燃機関であり
、その主要構成部には、燃焼室２１、電フィルターより
構成されている。また、該排気ガス浄化装置３ａは、整
流器３ｂを介して高電圧発生装置３ｃに接続されている
。
、その主要構成部には、燃焼室２１、電フィルターより
構成されている。また、該排気ガス浄化装置３ａは、整
流器３ｂを介して高電圧発生装置３ｃに接続されている
。
４は排気ガスコントローラバルブで、各種車両センサ４
ｃにより与えられるエンジンの回転数、スロットル開度
及び−■−７ジン温度等を検知してＣＰＵ （中央演算
処理装置）４ｂを介して調節し、前記排気管２４により
マフラー３に送られる排気ガスの一部を、該排気管２４
の適宜部位に接続された排気ガス導入管２４ａより受け
た排気ガスを適宜コントロールして導入管４ａ、絶縁チ
ューブ５を介して前述したスパークプラグ１の枝管１４
に導びくように接続構成されている。
ｃにより与えられるエンジンの回転数、スロットル開度
及び−■−７ジン温度等を検知してＣＰＵ （中央演算
処理装置）４ｂを介して調節し、前記排気管２４により
マフラー３に送られる排気ガスの一部を、該排気管２４
の適宜部位に接続された排気ガス導入管２４ａより受け
た排気ガスを適宜コントロールして導入管４ａ、絶縁チ
ューブ５を介して前述したスパークプラグ１の枝管１４
に導びくように接続構成されている。
６はスパークプラグ１の陽極電極１３に電気的接続され
る火花発生装置であり、７はスパーク−プラグ１の両電
極１１ａ、１３ｂ間にプラズマ放電を行なうための高電
圧発生装置である。
る火花発生装置であり、７はスパーク−プラグ１の両電
極１１ａ、１３ｂ間にプラズマ放電を行なうための高電
圧発生装置である。
回転角センサ８は、スパークプラグの火花中断期間にプ
ラズマ寛グローヲ印加コントロールするＣＰＵ （中央
演算処理装置）である。
ラズマ寛グローヲ印加コントロールするＣＰＵ （中央
演算処理装置）である。
次に作用を説明する。
内燃機関２は、イグニションスイッチ（図示せず）をＯ
Ｎにして始動するとスパーク−プラグ１が従来のスパー
クプラグと同様にシリンダ２１内に吸入された燃焼ガス
に点火して駆動される。つまり、前記スパークプラグ１
の陽極電極１３には、回転角センサ８により分配された
電流が燃焼室２１内に吸入された燃焼ガスに点火する点
火電圧が印加される。
Ｎにして始動するとスパーク−プラグ１が従来のスパー
クプラグと同様にシリンダ２１内に吸入された燃焼ガス
に点火して駆動される。つまり、前記スパークプラグ１
の陽極電極１３には、回転角センサ８により分配された
電流が燃焼室２１内に吸入された燃焼ガスに点火する点
火電圧が印加される。
さらに、該陽極電極１３には、上記点火電圧が印加され
てない間はプラズマを電極１１ａ、１３ｂ間に発生させ
るに必要なプラズマ電圧を高電圧発生装置７により印加
される。
てない間はプラズマを電極１１ａ、１３ｂ間に発生させ
るに必要なプラズマ電圧を高電圧発生装置７により印加
される。
さらに、前記プラズマの発生作用に関し詳述する。
前記プラズマ電圧が陽極電極１３に印加されると、両電
極１１ａ、１３ｂ間は、燃焼室２１内に存するガスのた
め、その電極間抵抗が低下して数ｎ（ナノ） ｓｅｅ
（１０−０ｓｅｃ）間断続導通される。この断続導通に
より電極１１ａ、１３ｂ間部のガス温度を約６ｏ、 ｏ
ｏｏｏｋに上昇して前記ガスを完全に解離しイオン化す
る。その際、両電極１１ａ、１３ｂ間の放電圧力は１０
ＭＰａ（メガパスカル）程度となり、超音速のプラズマ
が発生する。
極１１ａ、１３ｂ間は、燃焼室２１内に存するガスのた
め、その電極間抵抗が低下して数ｎ（ナノ） ｓｅｅ
（１０−０ｓｅｃ）間断続導通される。この断続導通に
より電極１１ａ、１３ｂ間部のガス温度を約６ｏ、 ｏ
ｏｏｏｋに上昇して前記ガスを完全に解離しイオン化す
る。その際、両電極１１ａ、１３ｂ間の放電圧力は１０
ＭＰａ（メガパスカル）程度となり、超音速のプラズマ
が発生する。
４気筒で３６０Ｏｒｐｍのとき、火花発生時間は０．５
秒間であり、グロー放電時間は１．５秒間である。
秒間であり、グロー放電時間は１．５秒間である。
前記スパーク−プラグ１の陽極電極１３に与えられた電
気エネルギーは、電極１１ａ、１３ｂの温度が低いので
ヒートロスのため全部はプラズマに変換されないが、両
電極１１ａ、１３ｂ間の距離が狭いので、両電極１ａ、
１３ｂ間のエネルギーはグロー放電となる。例えば、実
験データによれば前記両電極１１ａ、 １３ｂ間のグロ
ー放電は１０ｍｊの電気パルスのエネルギーを持ち、そ
の約／乙係がプラズマに変換される。
気エネルギーは、電極１１ａ、１３ｂの温度が低いので
ヒートロスのため全部はプラズマに変換されないが、両
電極１１ａ、１３ｂ間の距離が狭いので、両電極１ａ、
１３ｂ間のエネルギーはグロー放電となる。例えば、実
験データによれば前記両電極１１ａ、 １３ｂ間のグロ
ー放電は１０ｍｊの電気パルスのエネルギーを持ち、そ
の約／乙係がプラズマに変換される。
上記プラズマ放電内に、排気ガスコントローラ４から供
給される排気ガスをスパークへプラグ１のガス注入孔１
３ａを介して噴射すると、プラズマの自由電子、イオン
及びイオン化されない基は、排気ガス中の分子、例えば
、ＣＯ２分子との衝突による大きなエネルギーにより、
前記ＣＯ２はＣｏ”、 ０２＋、 Ｏ”、 Ｃ”、 Ｃ
ｏ、 Ｃ及び０に解離される。
給される排気ガスをスパークへプラグ１のガス注入孔１
３ａを介して噴射すると、プラズマの自由電子、イオン
及びイオン化されない基は、排気ガス中の分子、例えば
、ＣＯ２分子との衝突による大きなエネルギーにより、
前記ＣＯ２はＣｏ”、 ０２＋、 Ｏ”、 Ｃ”、 Ｃ
ｏ、 Ｃ及び０に解離される。
上記現象をさらに説明すれば、ＣＯ□のＣ＝Ｃ０の結合
は、ここに与えられた電子ボルトのエネルギーで切断さ
れ、ＣＯと酸素基機とを摘出するという事である。
は、ここに与えられた電子ボルトのエネルギーで切断さ
れ、ＣＯと酸素基機とを摘出するという事である。
上述の燃焼室にスパーク−プラグを介設した内燃機関は
、排気ガスを有効に利用して、燃焼効率を高めると共に
空燃比を著しく改善し得ることができる。
、排気ガスを有効に利用して、燃焼効率を高めると共に
空燃比を著しく改善し得ることができる。
本発明の燃焼室にスパーク−プラグを介設した内燃機関
は、排気ガスを有効に再利用して燃焼効率を高め、特に
空燃比を向上させることが可能となり、燃料消費の低減
を果たすことができる。具体的に言えば、従来の内燃機
関ではＳ（空燃比）二Ａ（空気量）／Ｆ（燃料量）で表
わされる空燃比が１５〜１６であったのを、本発明に係
る内燃機関では前記空燃比を２５〜３０以上にする事が
可能となる。
は、排気ガスを有効に再利用して燃焼効率を高め、特に
空燃比を向上させることが可能となり、燃料消費の低減
を果たすことができる。具体的に言えば、従来の内燃機
関ではＳ（空燃比）二Ａ（空気量）／Ｆ（燃料量）で表
わされる空燃比が１５〜１６であったのを、本発明に係
る内燃機関では前記空燃比を２５〜３０以上にする事が
可能となる。
さらに、本発明は、排気ガスをスパーク−プラグを介し
て燃焼室内に導入して、該排気ガスを燃焼室内で解離し
て有効利用することができるので、従来のＥＧＲを排気
ガスのクリーン化に寄与することが出来る。
て燃焼室内に導入して、該排気ガスを燃焼室内で解離し
て有効利用することができるので、従来のＥＧＲを排気
ガスのクリーン化に寄与することが出来る。
図は本発明に係る燃焼室にスパークプラグを介設した内
燃機関の好適な実施例を示す構成図である。 １・・・・・・スパーク嵩プラグ、１１・・・・・・本
体、１１ａ・・・・・・陰極電極、１２・・・・・・碍
子、１３・・・・・・陽極電極、１３ａ・・・・・・ガ
ス注入孔、４・・・・・・排気ガス／セルシブ、６・・
・・・・火花発生装置、７・・・・・・プラズマ発生装
置。 以上
燃機関の好適な実施例を示す構成図である。 １・・・・・・スパーク嵩プラグ、１１・・・・・・本
体、１１ａ・・・・・・陰極電極、１２・・・・・・碍
子、１３・・・・・・陽極電極、１３ａ・・・・・・ガ
ス注入孔、４・・・・・・排気ガス／セルシブ、６・・
・・・・火花発生装置、７・・・・・・プラズマ発生装
置。 以上
Claims (2)
- （１）吸気管から導入された燃焼ガスで作動する内燃機
関において、該内燃機関から排出された排気ガスが流過
する排気管の経路を介して、燃焼室に備え、かつ排気ガ
スを流入したスパークプラグを有し、該スパークプラグ
に高電圧発生装置を接続したことを特徴とする燃焼室内
にスパークプラグを介設した内燃機関。 - （２）前記スパークプラグをプラズマジェットスパーク
プラグとしたことを特徴とする特許請求の範囲第（１）
項記載の燃焼室内にスパークプラグを介設した内燃機関
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61025604A JPS62186050A (ja) | 1986-02-07 | 1986-02-07 | 燃焼室内にスパ−クプラグを介設した内燃機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61025604A JPS62186050A (ja) | 1986-02-07 | 1986-02-07 | 燃焼室内にスパ−クプラグを介設した内燃機関 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62186050A true JPS62186050A (ja) | 1987-08-14 |
Family
ID=12170507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61025604A Pending JPS62186050A (ja) | 1986-02-07 | 1986-02-07 | 燃焼室内にスパ−クプラグを介設した内燃機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62186050A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010044701A3 (ru) * | 2008-10-14 | 2010-09-10 | Zakharov Evgeny Nik L Vi H | Способ впрыска топлива (варианты) |
| US8091352B2 (en) | 2006-12-28 | 2012-01-10 | Caterpillar Inc. | Ignition system |
| CN109185005A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-01-11 | 大连民族大学 | 一种具有燃料通道的等离子体点火器使用方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5870016A (ja) * | 1981-10-21 | 1983-04-26 | Niles Parts Co Ltd | エンジン装置 |
| JPS603989U (ja) * | 1983-08-10 | 1985-01-12 | 東芝テック株式会社 | 磁気記録再生装置 |
-
1986
- 1986-02-07 JP JP61025604A patent/JPS62186050A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5870016A (ja) * | 1981-10-21 | 1983-04-26 | Niles Parts Co Ltd | エンジン装置 |
| JPS603989U (ja) * | 1983-08-10 | 1985-01-12 | 東芝テック株式会社 | 磁気記録再生装置 |
Cited By (3)
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| US8091352B2 (en) | 2006-12-28 | 2012-01-10 | Caterpillar Inc. | Ignition system |
| WO2010044701A3 (ru) * | 2008-10-14 | 2010-09-10 | Zakharov Evgeny Nik L Vi H | Способ впрыска топлива (варианты) |
| CN109185005A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-01-11 | 大连民族大学 | 一种具有燃料通道的等离子体点火器使用方法 |
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