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JP2010121566A - Ignition plug structure used under high frequency electric field - Google Patents

Ignition plug structure used under high frequency electric field Download PDF

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JP2010121566A
JP2010121566A JP2008297149A JP2008297149A JP2010121566A JP 2010121566 A JP2010121566 A JP 2010121566A JP 2008297149 A JP2008297149 A JP 2008297149A JP 2008297149 A JP2008297149 A JP 2008297149A JP 2010121566 A JP2010121566 A JP 2010121566A
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JP
Japan
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housing
spark
center electrode
ignition
electrode
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Pending
Application number
JP2008297149A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Morihito Asano
守人 浅野
Atsushi Kaneko
篤司 金子
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daihatsu Motor Co Ltd
Diamond Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Daihatsu Motor Co Ltd
Diamond Electric Manufacturing Co Ltd
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Priority to JP2008297149A priority Critical patent/JP2010121566A/en
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Abstract

【課題】中心電極を介して高周波電界により点火コイルに逆起電力が生じないように構成することにより、点火プラグに接続される点火コイルを介して、電子機器に電源電圧以上の電圧がかかる悪影響を回避する。
【解決手段】本発明に係る火花点火式内燃機関100の点火プラグ1は、導電材料からなるハウジング13と、ハウジング13内に絶縁されて取り付けられる中心電極14と、中心電極14から離れてハウジング13の下端に設けられる接地電極15とを備え、中心電極14と接地電極15との間に発生する火花放電と燃焼室6内に生成されるプラズマとを反応させて混合気に着火する火花点火式内燃機関100の点火プラグ1であって、中心電極14は、火花点火式内燃機関100に取り付けられた際に、火花放電可能な接地電位に保たれるハウジング13により電磁的に遮断される。
【選択図】図3
An adverse effect of applying a voltage higher than a power supply voltage to an electronic device through an ignition coil connected to an ignition plug by preventing a back electromotive force from being generated in the ignition coil by a high-frequency electric field through a center electrode. To avoid.
A spark plug 1 of a spark ignition type internal combustion engine 100 according to the present invention includes a housing 13 made of a conductive material, a center electrode 14 insulated and attached in the housing 13, and a housing 13 apart from the center electrode 14. A spark ignition type comprising a ground electrode 15 provided at the lower end of the gas chamber and reacting a spark discharge generated between the center electrode 14 and the ground electrode 15 with a plasma generated in the combustion chamber 6 to ignite an air-fuel mixture. When the spark plug 1 of the internal combustion engine 100 is attached to the spark ignition internal combustion engine 100, the center electrode 14 is electromagnetically cut off by the housing 13 maintained at a ground potential capable of spark discharge.
[Selection] Figure 3

Description

本発明は、車両、特には自動車に搭載する火花点火式内燃機関の点火プラグに関するものである。   The present invention relates to a spark plug of a spark ignition type internal combustion engine mounted on a vehicle, particularly an automobile.

車両、特には自動車に搭載される内燃機関のうち、ガソリンを燃料とする火花点火式内燃機関つまりエンジンでは、燃焼室内の混合気に、点火プラグの火花放電により着火して、混合気を燃焼させている。このため、点火プラグを含む点火装置には、確実に混合気を燃焼させる火花放電を生成することが要求される。このため、点火プラグの火花放電を補うために、例えば特許文献1に記載のもののように、点火プラグの放電領域にプラズマ雰囲気を生成しておき、プラズマ雰囲気中にアーク放電を行うことにより、従来に比べて高い電圧を印加することなく燃焼室内の混合気に確実に着火し、安定した火炎を得ることができるように構成したものが知られている。   Among the internal combustion engines mounted on vehicles, particularly automobiles, in a spark ignition internal combustion engine, that is, an engine that uses gasoline as fuel, the air-fuel mixture in the combustion chamber is ignited by the spark discharge of the ignition plug, and the air-fuel mixture is combusted. ing. For this reason, an ignition device including an ignition plug is required to reliably generate a spark discharge that burns the air-fuel mixture. For this reason, in order to compensate the spark discharge of the spark plug, a plasma atmosphere is generated in the discharge region of the spark plug, for example, as described in Patent Document 1, and arc discharge is performed in the plasma atmosphere. It is known that the air-fuel mixture in the combustion chamber is surely ignited and a stable flame can be obtained without applying a high voltage as compared with the above.

ところで、点火プラグは、鉄などの金属からなるハウジングと、ハウジング内に絶縁されて取り付けられる中心電極と、中心電極から離れてハウジングの下端に設けられる接地電極とを備える構成が一般的である。このような点火プラグは、着火性を高めるため、中心電極がハウジング下端より突出して、燃焼室に取り付けられた際に、燃焼室内に飛び出す構造をとっている。このような電極構造は、特許文献1においても同様であり、中心電極に相当する主電極が、ハウジング下端より突出している。
特開2007‐032349号公報
Incidentally, the spark plug generally includes a housing made of a metal such as iron, a center electrode that is insulated and attached in the housing, and a ground electrode that is provided at the lower end of the housing apart from the center electrode. In order to improve ignitability, such a spark plug has a structure in which the center electrode protrudes from the lower end of the housing and jumps into the combustion chamber when attached to the combustion chamber. Such an electrode structure is the same in Patent Document 1, and the main electrode corresponding to the center electrode protrudes from the lower end of the housing.
JP 2007-032349 A

ところで、燃焼を良好にするために、点火プラグの火花放電を、大きくする試みがなされている。この場合、燃焼室内に設けるアンテナから高周波の電磁波、具体的にはマグネトロンが出力するマイクロ波を放射することにより形成する高周波電界中に火花放電を形成することにより、点火プラグの中心電極周辺にプラズマを形成して、プラズマに含まれるラジカルを増加することで着火及び燃焼の伝播を良好にしている。   By the way, in order to improve the combustion, attempts have been made to increase the spark discharge of the spark plug. In this case, plasma is generated around the center electrode of the spark plug by forming a spark discharge in a high-frequency electric field formed by radiating a high-frequency electromagnetic wave from an antenna provided in the combustion chamber, specifically, a microwave output from a magnetron. To increase the number of radicals contained in the plasma, thereby improving the propagation of ignition and combustion.

ところが、特許文献1に記載の下端から飛び出した主電極を有する点火プラグを上述の構成にて用いると、その主電極の突出部分がアンテナとなり得る。そして、アンテナとなった場合は、点火プラグに接続されている点火コイルの二次巻線にマイクロ波による電流が流れ、高電圧が生じる。その結果、点火コイルの一次巻線側には、巻き線比に応じて電圧が発生し、エンジンを制御する電子制御装置の電源システム(例えば、その電圧が12v)に対して十分高い電圧になることがあり、電子制御装置を構成するICや他の電子部品に悪影響を与える恐れがある。   However, when the spark plug having the main electrode protruding from the lower end described in Patent Document 1 is used in the above configuration, the protruding portion of the main electrode can be an antenna. And when it becomes an antenna, the electric current by a microwave flows into the secondary winding of the ignition coil connected to the ignition plug, and a high voltage arises. As a result, a voltage is generated on the primary winding side of the ignition coil in accordance with the winding ratio, which is sufficiently higher than the power supply system (for example, the voltage is 12 V) of the electronic control device that controls the engine. In some cases, the IC and other electronic components constituting the electronic control device may be adversely affected.

そこで、このようなマイクロ波により点火コイルに発生する異常電圧が電子制御装置に印加するのを防ぐためにアイソレータを用いる方法が考えられるが、アイソレータ導入に伴うシステムコストの増加は避けられない。   Therefore, a method using an isolator is conceivable in order to prevent an abnormal voltage generated in the ignition coil from being applied to the electronic control device by such a microwave, but an increase in system cost due to the introduction of the isolator is inevitable.

そこで本発明は上記のような課題に着目したものであり、アイソレータを用いることなく、中心電極をアンテナとして機能しにくい構造を採用することにより、点火プラグに接続される点火コイルを介して、電子機器に電源電圧以上の電圧がかかる悪影響を回避することを目的とする。   Therefore, the present invention focuses on the above-described problems. By adopting a structure in which the center electrode does not function as an antenna without using an isolator, an electron is connected via an ignition coil connected to a spark plug. The purpose is to avoid the adverse effect that a voltage higher than the power supply voltage is applied to the device.

以上のような課題を解決するためになされた本発明に係る火花点火式内燃機関の点火プラグは、導電材料からなるハウジングと、ハウジング内に絶縁されて取り付けられる中心電極と、中心電極から離れてハウジングの下端に設けられる接地電極とを備え、中心電極と接地電極との間に発生する火花放電と燃焼室内に生成されるプラズマとを反応させて混合気に着火する火花点火式内燃機関の点火プラグであって、中心電極が、火花点火式内燃機関に取り付けられた際に、火花放電可能な接地電位に保たれるハウジングにより電磁的に遮断されることを特徴とする。   The spark plug of the spark ignition type internal combustion engine according to the present invention made to solve the above-described problems includes a housing made of a conductive material, a center electrode that is insulated and attached in the housing, and a distance from the center electrode. Ignition of a spark ignition internal combustion engine having a ground electrode provided at the lower end of the housing and igniting an air-fuel mixture by reacting a spark discharge generated between the center electrode and the ground electrode with a plasma generated in the combustion chamber The plug is characterized in that when the center electrode is attached to the spark ignition internal combustion engine, the plug is electromagnetically cut off by a housing maintained at a ground potential capable of spark discharge.

このようなものであれば、中心電極が電磁的に遮断されることにより、プラズマを例えばマイクロ波により生成する場合においてアンテナとして機能しにくくなる。したがって、点火プラグに接続される点火コイルを介して、電子機器に電源電圧以上の電圧がかかる悪影響を回避できる。   If it is such, it will become difficult to function as an antenna in the case where plasma is generated by, for example, microwaves, because the central electrode is electromagnetically cut off. Therefore, it is possible to avoid the adverse effect that a voltage higher than the power supply voltage is applied to the electronic device via the ignition coil connected to the ignition plug.

以上の構成において、接地電極が、ハウジング下端にハウジングと一体に形成されるものであれば、部品点数及び加工工数の削減を図ることができる。   In the above configuration, if the ground electrode is formed integrally with the housing at the lower end of the housing, the number of parts and the number of processing steps can be reduced.

また、接地電極が、ハウジング下端から中心電極下端に対向する位置まで延びているものであれば、ハウジングの外部で火花放電を生じさせることできるため、燃焼室内のマイクロ波と反応しやすくなり、混合気に着火させやすい。   In addition, if the ground electrode extends from the lower end of the housing to a position facing the lower end of the center electrode, a spark discharge can be generated outside the housing, so that it easily reacts with the microwaves in the combustion chamber and is mixed. Easy to ignite.

本発明によれば、中心電極をアンテナとして機能しにくい構造を採用することにより、点火プラグに接続される点火コイルを介して電子機器に電源電圧以上の電圧がかかるという悪影響を回避する。   According to the present invention, by adopting a structure in which the center electrode does not easily function as an antenna, an adverse effect that a voltage higher than the power supply voltage is applied to the electronic device via the ignition coil connected to the ignition plug is avoided.

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1に点火プラグ1の取付部分を拡大して示す火花点火式内燃機関であるエンジン100は、ダブルオーバーヘッドカムシャフト(DOHC)形式のもので、吸気ポート2の開口3及び排気ポート4の開口5が、燃焼室6の天井部分のほぼ中央に取り付けられる点火プラグ1を中心として対向配置されて、1気筒当たりそれぞれ2ヶ所に開口するものである。すなわち、このエンジン100は、シリンダブロック7に取り付けられ、燃焼室6の天井部分を形成しているシリンダヘッド8には、吸気側と排気側とにそれぞれカムシャフト9、10が取り付けてある。シリンダヘッド8の吸気ポート2は、カムシャフト9が回転することにより往復作動する吸気弁11により、また排気ポート4は、カムシャフト10が回転することにより往復作動する排気弁12によりそれぞれ開閉されるものである。そして、燃焼室6の天井部分には、点火プラグ1に加えて、プラズマを生成するためのアンテナ21が取り付けてある。   An engine 100, which is a spark ignition type internal combustion engine, showing an enlarged mounting portion of the spark plug 1 in FIG. 1, is of a double overhead camshaft (DOHC) type, and has an intake port 2 opening 3 and an exhaust port 4 opening 5. However, they are opposed to each other centering on a spark plug 1 attached to substantially the center of the ceiling portion of the combustion chamber 6 and open at two locations per cylinder. That is, the engine 100 is attached to the cylinder block 7, and the camshafts 9 and 10 are attached to the intake side and the exhaust side of the cylinder head 8 forming the ceiling portion of the combustion chamber 6, respectively. The intake port 2 of the cylinder head 8 is opened and closed by an intake valve 11 that reciprocates when the camshaft 9 rotates, and the exhaust port 4 is opened and closed by an exhaust valve 12 that reciprocates when the camshaft 10 rotates. Is. In addition to the spark plug 1, an antenna 21 for generating plasma is attached to the ceiling portion of the combustion chamber 6.

この実施例の点火プラグ1は、図2及び図3に示すように、導電材料からなるハウジング13と、ハウジング13内に絶縁されて取り付けられる中心電極14と、中心電極14から離れてハウジング13の下端に設けられる接地電極15とを備える。すなわち、点火プラグ1は、ハウジング13がほぼ円柱形状の絶縁碍子16を支持し、絶縁碍子16の上端に取り付けられる接続端子17が、絶縁碍子16の下端から突出する中心電極14と図示しない中軸により電気的に接続され、ハウジング13下端から中心電極14下端に対向する位置まで延びる位置に接地電極15がハウジング13に一体的に設けてある構造である。絶縁碍子16は、中心電極14とエンジン100への取付部であるハウジング13とを絶縁するとともに、中心電極14と接続端子17との接続部材である中軸も絶縁するもので、ほぼ円筒形状をしている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the spark plug 1 of this embodiment includes a housing 13 made of a conductive material, a center electrode 14 that is insulated and attached in the housing 13, and a housing 13 that is separated from the center electrode 14. And a ground electrode 15 provided at the lower end. That is, in the spark plug 1, the housing 13 supports the substantially cylindrical insulator 16, and the connection terminal 17 attached to the upper end of the insulator 16 has a center electrode 14 protruding from the lower end of the insulator 16 and a center shaft (not shown). The ground electrode 15 is integrally provided in the housing 13 at a position that is electrically connected and extends from the lower end of the housing 13 to a position facing the lower end of the center electrode 14. The insulator 16 insulates the center electrode 14 and the housing 13 that is an attachment portion to the engine 100, and also insulates the central shaft that is a connecting member between the center electrode 14 and the connection terminal 17, and has a substantially cylindrical shape. ing.

ハウジング13は、絶縁碍子16を収容するのに十分な内部空間を備える円筒形状のもので、導電材料である、例えばステンレス製のものである。ハウジング13は、その上端部分が、絶縁碍子16を密着し気密性を維持するために内側に絞り込まれている。また、その長手方向の中央部から下側部分の外周には、シリンダヘッド8への取付のための雄ねじ部18が形成してある。加えて、雄ねじ部18と上端部分との間には、取り付ける場合に取付台座部となる主体金具19が、雄ねじ部18より大きな外径で形成してある。   The housing 13 has a cylindrical shape with an internal space sufficient to accommodate the insulator 16, and is made of, for example, stainless steel, which is a conductive material. The upper end portion of the housing 13 is squeezed inward in order to keep the insulator 16 in tight contact and maintain airtightness. Further, a male screw portion 18 for attachment to the cylinder head 8 is formed on the outer periphery of the lower portion from the central portion in the longitudinal direction. In addition, between the male screw part 18 and the upper end part, a metal shell 19 serving as a mounting base part when attached is formed with a larger outer diameter than the male screw part 18.

中心電極14は、例えば柱状の金属材料にて形成されており、その下端が絶縁碍子16から露出するとともに、ハウジング13の下端面を含む仮想平面、言い換えれば下端開口20から突出しない長さに設定してある。すなわち、中心電極14は、ハウジング13の下端部に形成される内部空間内に位置し、その内部空間から外側には延出しない長さで形成してある。このことは、点火プラグ1がエンジン100に取り付けられた際に、ハウジング13が接地電位に維持され、したがって中心電極14は内部空間内に電磁的に遮蔽された状態におかれること意味するものである。   The center electrode 14 is formed of, for example, a columnar metal material, and the lower end thereof is exposed from the insulator 16 and is set to a length that does not protrude from the lower end opening 20 in a virtual plane including the lower end surface of the housing 13. It is. That is, the center electrode 14 is located in an internal space formed at the lower end of the housing 13 and has a length that does not extend outward from the internal space. This means that when the spark plug 1 is attached to the engine 100, the housing 13 is maintained at the ground potential, so that the center electrode 14 is electromagnetically shielded in the internal space. is there.

このような中心電極14に対して、接地電極15は、ハウジング13下端面に一体的に形成される側面視ほぼL字状のもので、その先端は、中心電極14の中心軸にほぼ一致する位置まで延びている。接地電極15は、このようにハウジング13に一体的に設けられているので、使用時にあってはハウジング13と同電位に維持される。   With respect to the center electrode 14, the ground electrode 15 is substantially L-shaped in a side view formed integrally with the lower end surface of the housing 13, and the tip thereof substantially coincides with the center axis of the center electrode 14. Extends to position. Since the ground electrode 15 is integrally provided in the housing 13 as described above, it is maintained at the same potential as the housing 13 during use.

このような構成において、点火プラグ1はエンジン100のそれぞれの気筒に対して取り付けられる。このエンジン100は、燃焼室6内の混合気に点火プラグ1を用いて着火する場合に、点火プラグ1の火花放電を燃焼室6内に生成するプラズマと反応させることにより、点火プラグ1の火花放電をプラズマと反応させない場合の火花放電に比較して、大きくしている。このために、エンジン100は、マイクロ波によりプラズマを生成するためのアンテナ21を、燃焼室6内に備えている。アンテナ21は、例えばホーン型アンテナで、燃焼室6の天井に取り付けられている。アンテナ21は、円錐型のホーン形状をしており、その先端部分はセラミックスなどの誘電体22により塞がれている。このアンテナ21には、図示しないマグネトロンが接続されている。マグネトロンから出力されるマイクロ波は、アンテナ21に印加されるものである。そして、燃焼室6内には、マイクロ波により、点火プラグ1の中心電極14と接地電極15との間で生じる火花放電に対して直交する方向に高周波電界が形成される。   In such a configuration, the spark plug 1 is attached to each cylinder of the engine 100. In the engine 100, when the air-fuel mixture in the combustion chamber 6 is ignited by using the spark plug 1, the spark discharge of the spark plug 1 is caused to react with the plasma generated in the combustion chamber 6. The discharge is larger than the spark discharge in the case where the discharge does not react with the plasma. For this purpose, the engine 100 includes an antenna 21 in the combustion chamber 6 for generating plasma by microwaves. The antenna 21 is a horn type antenna, for example, and is attached to the ceiling of the combustion chamber 6. The antenna 21 has a conical horn shape, and its tip is closed by a dielectric 22 such as ceramics. A magnetron (not shown) is connected to the antenna 21. The microwave output from the magnetron is applied to the antenna 21. A high-frequency electric field is formed in the combustion chamber 6 by a microwave in a direction orthogonal to the spark discharge generated between the center electrode 14 and the ground electrode 15 of the spark plug 1.

点火に際しては、点火プラグ1に図示しない点火コイルにより火花放電を発生させて、火花放電とほぼ同時あるいはその直後にマイクロ波により高周波電界を発生させてプラズマを生成させることにより、燃焼室6内の混合気を急速に燃焼させる構成である。   At the time of ignition, a spark discharge is generated in the spark plug 1 by an ignition coil (not shown), and a high-frequency electric field is generated by microwaves almost simultaneously with or immediately after the spark discharge to generate plasma. In this configuration, the air-fuel mixture is burned rapidly.

具体的には、点火プラグ1による火花放電が高周波電界中でプラズマになり、火炎が大きくなる。   Specifically, the spark discharge by the spark plug 1 becomes plasma in a high-frequency electric field, and the flame becomes large.

これは、火花放電による電子の流れ及び火花放電によって生じたイオンやラジカルが、高周波電界の影響を受け振動、蛇行することで行路長が長くなり、周囲の水分子や窒素分子と衝突する回数が飛躍的に増加することによるものである。イオンやラジカルの衝突を受けた水分子や窒素分子は、OHラジカルやNラジカルになると共に、イオンやラジカルの衝突を受けた周囲の気体は電離した状態、言換するとプラズマ状態となることで、飛躍的に火炎が大きくなるものである。   This is because the flow of electrons due to the spark discharge and the ions and radicals generated by the spark discharge oscillate and meander due to the influence of the high-frequency electric field, resulting in a longer path length and the number of collisions with surrounding water and nitrogen molecules. This is due to a dramatic increase. Water molecules and nitrogen molecules that have been struck by ions and radicals become OH radicals and N radicals, and the surrounding gas that has been struck by ions and radicals is ionized, in other words, a plasma state. The flame will increase dramatically.

この結果、高周波電界と反応することにより増大した火花放電により混合気に着火するため、着火領域が拡大し、点火プラグ1のみの二次元的な着火から三次元的な着火になる。したがって、初期燃焼が安定し、上述したラジカルの増加に伴って燃焼が燃焼室6内に急速に伝播し、高い燃焼速度で燃焼が拡大する。   As a result, the air-fuel mixture is ignited by the spark discharge increased by reacting with the high-frequency electric field, so that the ignition region is expanded and the two-dimensional ignition of only the spark plug 1 is changed to the three-dimensional ignition. Therefore, the initial combustion is stabilized, and the combustion rapidly propagates into the combustion chamber 6 as the radicals increase, and the combustion expands at a high combustion rate.

本実施形態によれば、導電材料からなるハウジング13と、ハウジング13内に絶縁されて取り付けられる中心電極14と、中心電極14から離れてハウジング13の下端に設けられる接地電極15とを備え、中心電極14と接地電極15との間に発生する火花放電と燃焼室6内に生成されるプラズマとを反応させて混合気に着火する火花点火式内燃機関100の点火プラグ1であって、中心電極14が、ハウジング13の下端部よりも内側に位置した状態で、しかも接地電極15が燃焼室6内に延出した状態で火花点火式内燃機関100に取り付けられている。このようなものであれば、中心電極14は、火花放電可能な接地電位に保たれるハウジング13により電磁的に遮断され、したがって高周波電界中にさらされないため、アンテナとして機能しにくくなる。このため、点火プラグに接続される点火コイルを介して、電子機器に電源電圧以上の電圧がかかる悪影響を回避できる。   According to this embodiment, the housing 13 made of a conductive material, the center electrode 14 insulated and attached in the housing 13, and the ground electrode 15 provided at the lower end of the housing 13 apart from the center electrode 14 are provided. A spark plug 1 of a spark ignition type internal combustion engine 100 that reacts a spark discharge generated between an electrode 14 and a ground electrode 15 with a plasma generated in a combustion chamber 6 to ignite an air-fuel mixture. 14 is attached to the spark ignition type internal combustion engine 100 with the ground electrode 15 extending into the combustion chamber 6 in a state of being located inside the lower end portion of the housing 13. In such a case, the center electrode 14 is electromagnetically cut off by the housing 13 maintained at a ground potential capable of spark discharge, and therefore is not exposed to a high frequency electric field, so that it becomes difficult to function as an antenna. For this reason, it is possible to avoid the adverse effect that a voltage higher than the power supply voltage is applied to the electronic device via the ignition coil connected to the ignition plug.

また、接地電極15が、ハウジング13下端から中心電極14下端に対向する位置まで側面視L字形に延びているので、中心電極14がハウジング13の下端部よりも内側に取り付けられていたとしても、ハウジング13の外部言い換えればマイクロ波による高周波電界の内部で火花放電を生じさせることができるため、燃焼室6内にプラズマが発生しやすくなり、混合気に容易に着火することができる。   Further, since the ground electrode 15 extends from the lower end of the housing 13 to a position facing the lower end of the center electrode 14 in a side view, even if the center electrode 14 is attached to the inner side of the lower end portion of the housing 13, In other words, since a spark discharge can be generated inside the high-frequency electric field generated by the microwave, the plasma is easily generated in the combustion chamber 6 and the air-fuel mixture can be easily ignited.

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。   The present invention is not limited to the above embodiment.

上記実施形態においては、接地電極15がハウジング13下端から突出し、しかも中心電極14の直下の位置まで先端が延びたものを説明したが、本発明の火花点火式内燃機関100の点火プラグ1の他の実施形態として、図4及び図5に示すように、接地電極15が突出することなくハウジング13と一体である構成のものであってもよい。すなわち、ハウジング13の中心電極14を取り巻く部分が、接地電極15として機能するものである。このようなものであれば、接地電極15がハウジング13に一体的に設けられているので、使用時にあってはハウジング13と同電位に維持される。また、鋭部ほど放電を受けやすいという電気的性質から、中心電極14から放電された火花は、接地電極15の下端面内側の角部に向かって放電されることとなる。   In the above-described embodiment, the ground electrode 15 protrudes from the lower end of the housing 13 and the tip extends to a position directly below the center electrode 14, but the spark plug 1 of the spark ignition internal combustion engine 100 of the present invention is also described. As shown in FIGS. 4 and 5, the ground electrode 15 may be integrated with the housing 13 without protruding. That is, the portion surrounding the center electrode 14 of the housing 13 functions as the ground electrode 15. In such a case, since the ground electrode 15 is provided integrally with the housing 13, it is maintained at the same potential as the housing 13 during use. Further, due to the electrical property that the sharper part is more susceptible to discharge, the spark discharged from the center electrode 14 is discharged toward the inner corner of the lower end surface of the ground electrode 15.

また、これらの本発明の点火プラグ1は、ハウジング13の下端が燃焼室6の天井表面から突出するように取り付けるものであってもよい。この場合、ハウジング13が接地電位に保たれるので、中心電極14は電磁的に遮断された状態を保持されるものである。   In addition, these spark plugs 1 of the present invention may be attached so that the lower end of the housing 13 protrudes from the ceiling surface of the combustion chamber 6. In this case, since the housing 13 is maintained at the ground potential, the center electrode 14 is maintained in an electromagnetically cut off state.

また、本実施形態においては、マイクロ波によりプラズマを生成するためのアンテナとして燃焼室に面している先端部が誘電体により塞がれているホーン型アンテナを用いたが、そのアンテナ自体がセラミックスなどの誘電体からできているものであってもよい。さらに、ホーン型アンテナの代わりとして、例えば逆L字型アンテナ等のモノポール型アンテナを燃焼室の天井に取り付けてもよい。本実施形態におけるアンテナとしてモノポール型アンテナを使用する場合には、燃焼室に面している先端部分の耐熱性を考慮して、アンテナをタングステン等の耐熱性の高いものにするか、またはアンテナを誘電体で被覆する等して使用することが考えられる。   Further, in this embodiment, a horn type antenna in which the tip facing the combustion chamber is covered with a dielectric is used as an antenna for generating plasma by microwaves. It may be made of a dielectric such as. Further, instead of the horn antenna, a monopole antenna such as an inverted L-shaped antenna may be attached to the ceiling of the combustion chamber. In the case of using a monopole antenna as the antenna in the present embodiment, considering the heat resistance of the tip portion facing the combustion chamber, the antenna should be made of high heat resistance such as tungsten or the antenna. It is conceivable to use such as coating with a dielectric.

高周波発生源としては、上述のようなマグネトロン以外に、進行波管などであってよく、さらには半導体によるマイクロ波発振回路を備えるものであってもよい。   In addition to the above-described magnetron, the high frequency generation source may be a traveling wave tube or the like, and may further include a semiconductor microwave oscillation circuit.

その他各部の具体的構成についても上記実施の形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。   Other specific configurations of the respective parts are not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

本発明の一実施形態を適用するエンジンの要部を拡大して示す断面図。1 is an enlarged sectional view showing a main part of an engine to which an embodiment of the present invention is applied. 同実施形態の点火プラグの正面図。The front view of the ignition plug of the embodiment. 同実施形態の点火プラグの断面図。Sectional drawing of the ignition plug of the embodiment. 本発明の他の実施形態を示す点火プラグの正面図。The front view of the ignition plug which shows other embodiment of this invention. 同実施形態の点火プラグの断面図。Sectional drawing of the ignition plug of the embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

100…エンジン
1…点火プラグ
13…ハウジング
14…中心電極
15…接地電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Engine 1 ... Spark plug 13 ... Housing 14 ... Center electrode 15 ... Ground electrode

Claims (3)

導電材料からなるハウジングと、ハウジング内に絶縁されて取り付けられる中心電極と、中心電極から離れてハウジングの下端に設けられる接地電極とを備え、中心電極と接地電極との間に発生する火花放電と燃焼室内に生成されるプラズマとを反応させて混合気に着火する火花点火式内燃機関の点火プラグであって、
中心電極は、火花点火式内燃機関に取り付けられた際に、火花放電可能な接地電位に保たれるハウジングにより電磁的に遮断される火花点火式内燃機関の点火プラグ。
A spark discharge generated between the center electrode and the ground electrode, comprising: a housing made of a conductive material; a center electrode insulated from the housing; and a ground electrode provided at a lower end of the housing apart from the center electrode. An ignition plug for a spark ignition internal combustion engine that reacts with plasma generated in a combustion chamber to ignite an air-fuel mixture,
When the center electrode is attached to the spark ignition internal combustion engine, the spark plug of the spark ignition internal combustion engine is electromagnetically cut off by a housing maintained at a ground potential capable of spark discharge.
接地電極が、ハウジング下端にハウジングと一体に形成される請求項1記載の火花点火式内燃機関の点火プラグ。 The spark plug of the spark ignition type internal combustion engine according to claim 1, wherein the ground electrode is formed integrally with the housing at a lower end of the housing. 接地電極が、ハウジング下端から中心電極下端に対向する位置まで延びている請求項1記載の火花点火式内燃機関の点火プラグ。 The spark plug for a spark ignition type internal combustion engine according to claim 1, wherein the ground electrode extends from the lower end of the housing to a position facing the lower end of the center electrode.
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