JP7124496B2 - 内燃機関用の点火装置 - Google Patents
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Description
上記点火プラグの点火を制御する制御部と、を有し、
上記点火プラグは、上記ハウジングの先端部を、燃焼室(72)における基端側内面(721)から先端側(Z1)へ突出させた状態にて、内燃機関に配設されており、
上記基端側内面から先端側へ突出した上記ハウジングの先端突出部(21)は、上記放電ギャップよりも上記燃焼室における気流(F)の下流側に形成されており、
上記ハウジングは、プラグ周方向の一部であって、上記放電ギャップよりも上記燃焼室における気流の下流側において、先端側へ突出した衝立部(211)を有し、該衝立部が上記先端突出部を構成しており、
上記衝立部の先端は、上記中心電極の先端よりも基端側に配置されており、
上記制御部は、1サイクル中に複数回、上記点火プラグにおける点火を実行するよう構成されている、内燃機関用の点火装置(1)にある。
また、このような複数の火炎の重合によって火炎を成長させることができるため、特に全体の点火エネルギを高くすることなく、着火性を向上させることができる。
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。
内燃機関用の点火装置に係る参考形態について、図1~図5を参照して説明する。
本形態の点火装置1は、点火プラグ10と、点火プラグ10の点火を制御する制御部と、を有する。
点火プラグ10は、ハウジング2と、ハウジング2の内側に保持された中心電極3と、中心電極3との間に放電ギャップ11を設けた接地電極4と、を備えている。
基端側内面721から先端側Z1へ突出したハウジング2の先端突出部21は、少なくとも放電ギャップ11よりも燃焼室72における気流Fの下流側に形成されている。
なお、本明細書においては、点火プラグ10の軸方向Zにおいて、点火プラグ10が燃焼室72へ挿入される側を先端側Z1、その反対側を基端側Z2とする。
点火装置1は、図示を省略する点火コイルにて生じさせた高電圧を、点火プラグ10に印加することにより、放電ギャップ11に火花放電を生じさせるよう構成されている。この放電のタイミング、すなわち高電圧の印加タイミング等を、制御部において制御している。
上記内燃機関用の点火装置1において、点火プラグ10は、ハウジング2の先端部を、燃焼室72における基端側内面721から先端側Z1へ突出させた状態にて、内燃機関に配設されている。そして、ハウジング2の先端突出部21は、少なくとも放電ギャップ11よりも燃焼室72における気流Fの下流側に形成されている。
また、このような複数の火炎B1、B2の重合によって火炎を成長させることができるため、特に全体の点火エネルギを高くすることなく、着火性を向上させることができる。
本形態は、図6に示すごとく、点火プラグ10における放電の制御の仕方を変更した形態である。
すなわち、本形態において、制御部は、互いに前後する2回の点火のうち、1回目の点火における放電P1を、途中で強制的に終了させる。
その他、参考形態1と同様の作用効果を有する。
本形態は、図7、図8に示すごとく、ハウジング2が衝立部211を有する形態である。
すなわち、本形態において、ハウジング2は、放電ギャップ11よりも燃焼室72における気流Fの下流側において、先端側へ突出した衝立部211を有する。そして、この衝立部211が先端突出部21を構成している。すなわち、衝立部211が、燃焼室72における基端側内面721よりも先端側Z1へ突出している。
図7に示すごとく、衝立部211の先端は、放電ギャップ11よりも基端側に位置している。
その他の構成は、参考形態1と同様である。
その他、参考形態1と同様の作用効果を有する。
本例は、図9~図15に示すごとく、参考形態1に係る内燃機関用の点火装置につき、その効果確認試験を行った例である。
具体的には、図9に示す流動ベンチ8に点火プラグ10を取り付けて、模擬燃焼室82内における燃焼の様子を確認した。流動ベンチ8は、ベンチ筐体81内に、円環状の模擬燃焼室82を形成している。模擬燃焼室82の内側に、ロータ83が取り付けられており、ロータ83の回転Rによって、模擬燃焼室82内に気流Fを生じさせる。また、ベンチ筐体81には、外部から模擬燃焼室82の一部を目視するための可視化窓84が取り付けられている。
パターン2~8は、1サイクル中の放電回数を2回とした放電パターンである。そして、これらの放電間隔Δtは、下記の表1に示したとおりである。
このような放電パターンにて放電させたときのそれぞれの燃焼状態を、観察した。燃焼状態の観察は、流動ベンチ8の可視化窓84から、高速度カメラにて撮影した撮影画像にて行った。なお、この撮影は、シュリーレン法を用いて行った。シュリーレン法を用いた撮影画像(以下、「シュリーレン画像」という。)は、必ずしも火炎の外観と一致するわけではないが、燃焼反応が活発な部位ほど黒く(すなわち濃く)映ることになる。それゆえ、撮影画像において、黒い部分が燃焼部分と略一致しており、火炎と略一致していると考えることができる。本例においては、この黒く映った燃焼部分をも、便宜的に火炎と呼ぶこととする。
このような制御を行うにあたり、例えば、燃焼室内の流速や温度を検出する手段を設けて、それらの検出値に応じて、放電間隔を制御することも考えられる。
また、各放電における電気エネルギが小さいほど、放電間隔をより短くする等の制御も考えられる。
10 点火プラグ
11 放電ギャップ
2 ハウジング
21 先端突出部
3 中心電極
4 接地電極
72 燃焼室
721 基端側内面
Claims (3)
- ハウジング(2)と、該ハウジングの内側に保持された中心電極(3)と、該中心電極との間に放電ギャップ(11)を設けた接地電極(4)と、を備えた点火プラグ(10)と、
上記点火プラグの点火を制御する制御部と、を有し、
上記点火プラグは、上記ハウジングの先端部を、燃焼室(72)における基端側内面(721)から先端側(Z1)へ突出させた状態にて、内燃機関に配設されており、
上記基端側内面から先端側へ突出した上記ハウジングの先端突出部(21)は、上記放電ギャップよりも上記燃焼室における気流(F)の下流側に形成されており、
上記ハウジングは、プラグ周方向の一部であって、上記放電ギャップよりも上記燃焼室における気流の下流側において、先端側へ突出した衝立部(211)を有し、該衝立部が上記先端突出部を構成しており、
上記衝立部の先端は、上記中心電極の先端よりも基端側に配置されており、
上記制御部は、1サイクル中に複数回、上記点火プラグにおける点火を実行するよう構成されている、内燃機関用の点火装置(1)。 - 上記制御部は、互いに前後する2回の点火のうち、1回目の点火における放電(P1)を、途中で強制的に終了させるよう構成されている、請求項1に記載の内燃機関用の点火装置。
- 上記接地電極は、上記ハウジングの先端から先端側へ立設した立設部(41)を有し、プラグ軸方向(Z)から見たとき、上記放電ギャップと上記立設部との並び方向(X)は、上記燃焼室における気流の方向と異なる方向である、請求項1又は2に記載の内燃機関用の点火装置。
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