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JP7585986B2 - Spark plug for internal combustion engine and internal combustion engine equipped with same - Google Patents

Spark plug for internal combustion engine and internal combustion engine equipped with same Download PDF

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JP7585986B2
JP7585986B2 JP2021098193A JP2021098193A JP7585986B2 JP 7585986 B2 JP7585986 B2 JP 7585986B2 JP 2021098193 A JP2021098193 A JP 2021098193A JP 2021098193 A JP2021098193 A JP 2021098193A JP 7585986 B2 JP7585986 B2 JP 7585986B2
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JP
Japan
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plug
combustion chamber
spark plug
protruding
internal combustion
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明光 杉浦
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Denso Corp
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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。 The present invention relates to a spark plug for an internal combustion engine and an internal combustion engine equipped with the same.

例えば、特許文献1に開示されているように、先端に副燃焼室を備えたスパークプラグが知られている。当該スパークプラグにおいて、副燃焼室を覆うカバー部には、複数の噴孔が形成されている。これにより、噴孔を介して副燃焼室から主燃焼室に火炎を噴出させ、主燃焼室の混合気を燃焼させようとしている。 For example, as disclosed in Patent Document 1, a spark plug with a secondary combustion chamber at the tip is known. In this spark plug, a cover portion covering the secondary combustion chamber is formed with multiple nozzle holes. This allows a flame to be ejected from the secondary combustion chamber through the nozzle holes into the main combustion chamber, thereby combusting the mixture in the main combustion chamber.

特開2020-009747号公報JP 2020-009747 A

しかしながら、特許文献1に記載のスパークプラグは、副燃焼室内における混合気への着火、すなわち、初期火炎の形成自体については、考慮されていない。つまり、副燃焼室内の放電を引き伸ばして着火性を向上させることについては、何ら考慮されていない。 However, the spark plug described in Patent Document 1 does not take into consideration the ignition of the mixture in the auxiliary combustion chamber, i.e., the formation of the initial flame itself. In other words, no consideration is given to extending the discharge in the auxiliary combustion chamber to improve ignition performance.

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。 The present invention was made in consideration of these problems, and aims to provide a spark plug for an internal combustion engine that can improve ignition performance, and an internal combustion engine equipped with the same.

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の先端側に先端突出部(41)を突出させた中心電極(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、上記ハウジング又は上記プラグカバーに固定された固定端部(62)から上記副燃焼室内に突出しており、
上記放電ギャップは、上記先端突出部の先端部と上記接地電極の基端面(61)とが、互いに対向することにより形成されており、
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複数の噴孔(51)が形成されており、
上記噴孔の中心軸の延長線(51L)は、上記放電ギャップを通過しないと共に、プラグ軸方向(Z)から見て、プラグ径方向に対して傾斜しており、
上記複数の噴孔のうちの一部の上記噴孔は、上記接地電極の突出端部(63)の突出側に形成された突出側噴孔(510)であり、
上記突出端部の少なくとも一部は、プラグ中心軸(C)までの距離(D1)よりも上記突出側噴孔までの距離(D2)が近い位置に配置されている、内燃機関用のスパークプラグ(1)にある。
The first aspect of the present invention is a cylindrical insulator (3),
a center electrode (4) held on the inner circumferential side of the insulator and having a tip protrusion (41) protruding toward the tip side of the insulator;
a cylindrical housing (2) that holds the insulator on its inner periphery;
a ground electrode (6) forming a discharge gap (G) between itself and the center electrode;
a plug cover (5) provided at the tip of the housing so as to cover a sub-combustion chamber (50) in which the discharge gap is disposed,
The ground electrode protrudes into the auxiliary combustion chamber from a fixed end (62) fixed to the housing or the plug cover,
The discharge gap is formed by the tip end of the tip protrusion and the base end surface (61) of the ground electrode facing each other,
The plug cover is formed with a plurality of nozzle holes (51) that communicate the auxiliary combustion chamber with the outside,
an extension line (51L) of the central axis of the injection hole does not pass through the discharge gap and is inclined with respect to the plug radial direction when viewed from the plug axial direction (Z),
Some of the plurality of nozzle holes are protruding side nozzle holes (510) formed on the protruding side of the protruding end portion (63) of the ground electrode,
At least a portion of the protruding end is located in a spark plug (1) for an internal combustion engine, the distance (D2) to the protruding side nozzle hole being closer than the distance (D1) to the plug center axis (C).

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、
該主燃焼室に設けられた吸気弁(72)及び排気弁(73)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、プラグ軸方向から見たとき、少なくとも一つの上記突出側噴孔の外側開口部(511)が上記吸気弁側を向くように、配置されており、
上記突出側噴孔は、他の上記噴孔よりも開口面積が大きい、内燃機関にある。
A second aspect of the present invention is an internal combustion engine (10) including the above-mentioned spark plug for an internal combustion engine,
A main combustion chamber (11);
an intake valve (72) and an exhaust valve (73) provided in the main combustion chamber;
The spark plug is disposed so that an outer surface (52) of the plug cover faces the main combustion chamber,
The spark plug is arranged such that, when viewed from the plug axial direction, an outer opening (511) of at least one of the projection-side nozzle holes faces the intake valve side,
The projection side nozzle hole is located in the internal combustion engine and has a larger opening area than the other nozzle holes.

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、
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、上記突出側噴孔の外側開口部(511)に向かうように、配置されており、
上記突出側噴孔は、他の上記噴孔よりも開口面積が大きい、内燃機関にある。
A third aspect of the present invention is an internal combustion engine (10) including the above-mentioned spark plug for an internal combustion engine,
A main combustion chamber (11);
The spark plug is disposed so that an outer surface (52) of the plug cover faces the main combustion chamber;
an injector (71) for injecting fuel directly into the main combustion chamber;
The spark plug is disposed so that an injection flow (F) including the fuel injected from the injector during a compression stroke of the internal combustion engine is directed toward an outer opening (511) of the projection-side nozzle hole,
The projection side nozzle hole is located in the internal combustion engine and has a larger opening area than the other nozzle holes.

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、噴孔の中心軸の延長線は、放電ギャップを通過しないと共に、プラグ軸方向から見て、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、副燃焼室内に形成されたスワール流によって、放電ギャップに形成された放電を伸長させることができる。その結果、着火性を向上させることができる。 In the spark plug for an internal combustion engine according to the first aspect, the extension line of the central axis of the injection hole does not pass through the discharge gap and is inclined with respect to the plug radial direction when viewed from the plug axial direction. This allows the airflow introduced into the auxiliary combustion chamber through the injection hole to form a swirl flow in the auxiliary combustion chamber. The swirl flow formed in the auxiliary combustion chamber can then extend the discharge formed in the discharge gap. As a result, ignition performance can be improved.

また、突出端部の少なくとも一部は、プラグ中心軸までの距離よりも突出側噴孔までの距離が近い位置に配置されている。それゆえ、突出側噴孔を介して副燃焼室から流出する気流は、接地電極の基端面に案内されて、放電ギャップを通過しやすい。それゆえ、放電ギャップに形成された放電が突出側噴孔に向かって伸長しやすい。その結果、着火性を向上させることができる。 In addition, at least a portion of the protruding end is positioned closer to the protruding side nozzle hole than to the plug center axis. Therefore, the airflow flowing out of the auxiliary combustion chamber through the protruding side nozzle hole is guided to the base end surface of the ground electrode and easily passes through the discharge gap. Therefore, the discharge formed in the discharge gap easily extends toward the protruding side nozzle hole. As a result, ignition performance can be improved.

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、他の噴孔よりも開口面積が大きい突出側噴孔を有する。そして、当該スパークプラグは、プラグ軸方向から見たとき、少なくとも一つの突出側噴孔の外側開口部が吸気弁側を向くように、配置されている。これにより、プラグ軸方向から見たとき、突出側噴孔を介して、副燃焼室から主燃焼室の吸気弁側へ大きい火炎を噴出させることができる。それゆえ、プラグ軸方向から見て主燃焼室における吸気弁側の混合気の着火性を向上させることができる。それゆえ、主燃焼室全体の混合気をバランスよく燃焼させることができる。その結果、ノッキング等の原因となる燃焼異常の抑制を図ることができる。 In the internal combustion engine according to the second aspect, the spark plug has a protruding side nozzle having a larger opening area than the other nozzles. The spark plug is arranged so that the outer opening of at least one protruding side nozzle faces the intake valve side when viewed from the plug axial direction. This allows a large flame to be ejected from the auxiliary combustion chamber to the intake valve side of the main combustion chamber through the protruding side nozzle when viewed from the plug axial direction. This makes it possible to improve the ignition of the mixture on the intake valve side of the main combustion chamber when viewed from the plug axial direction. This makes it possible to burn the mixture in the entire main combustion chamber in a balanced manner. As a result, it is possible to suppress combustion abnormalities that cause knocking, etc.

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、インジェクタから噴射された噴射流が、他の噴孔よりも開口面積が大きい突出側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、突出側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。 In the internal combustion engine according to the third aspect, the spark plug is positioned so that the injection flow from the injector is directed toward the outer opening of the protruding side nozzle hole, which has a larger opening area than the other nozzle holes. This makes it easier for a high-fuel-density mixture to be introduced from the protruding side nozzle hole into the auxiliary combustion chamber. As a result, the high-fuel-density mixture can more easily reach the discharge gap, improving ignition performance.

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。
As described above, according to the above aspect, it is possible to provide a spark plug for an internal combustion engine capable of improving ignition performance, and an internal combustion engine including the spark plug.
In addition, the symbols in parentheses described in the claims and the means for solving the problems indicate a correspondence with the specific means described in the embodiments described below, and do not limit the technical scope of the present invention.

実施形態1における、スパークプラグの先端部付近の、プラグ軸方向に沿った断面図であって、図2のI-I線矢視断面相当図。3 is a cross-sectional view of the spark plug in the axial direction of the plug in the vicinity of the tip portion of the spark plug according to the first embodiment, which is equivalent to a cross-sectional view taken along line II in FIG. 2 . FIG. 図1のII-II線矢視断面相当図。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 実施形態1における、突出端部からプラグ中心軸までの距離と、突出端部から突出側噴孔までの距離とを示す、説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram showing the distance from the protruding end to the central axis of the plug and the distance from the protruding end to the protruding-side nozzle hole in the first embodiment. 実施形態1における、突出端部の位置を説明する、プラグ軸方向に沿った断面説明図。FIG. 4 is an explanatory cross-sectional view taken along the plug axial direction, illustrating the position of a protruding end portion in the first embodiment. 実施形態1における、突出側噴孔の延長領域と接地電極の基端面との位置関係を説明する、断面説明図。FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating the positional relationship between an extension region of the projection-side nozzle hole and a base end surface of the ground electrode in the first embodiment. 実施形態1における、接地電極の延長領域と突出側噴孔との位置関係を説明する、断面説明図。FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a positional relationship between an extension region of the ground electrode and a projection-side nozzle hole in the first embodiment. 実施形態1における、内燃機関の断面説明図。1 is a cross-sectional explanatory diagram of an internal combustion engine according to a first embodiment. 実施形態1における、主燃焼室に形成された気流の向きを説明する、内燃機関を先端側から見た図。FIG. 4 is a diagram illustrating the direction of an airflow formed in a main combustion chamber in the first embodiment, as viewed from the front end side of the internal combustion engine. 実施形態1における、圧縮行程時の、放電が伸長する前のスパークプラグの先端部の断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view of a tip portion of the spark plug according to the first embodiment, during a compression stroke and before a discharge extends. 実施形態1における、圧縮行程時の、放電が伸長したときのスパークプラグの先端部の断面図。4 is a cross-sectional view of the tip portion of the spark plug according to the first embodiment when the discharge is extended during the compression stroke. FIG. 実施形態1における、膨張行程時の、放電が伸長する前のスパークプラグの先端部付近の断面図。4 is a cross-sectional view of the vicinity of the tip portion of the spark plug according to the first embodiment during the expansion stroke and before the discharge is extended. 実施形態1における、膨張行程時の、放電が伸長したときのスパークプラグの先端部付近の断面図。4 is a cross-sectional view of the vicinity of the tip portion of the spark plug according to the first embodiment when the discharge is extended during the expansion stroke. 実施形態1における、膨張行程時の、放電が主燃焼室まで伸長したときのスパークプラグの先端部付近の断面図。4 is a cross-sectional view of the vicinity of the tip of the spark plug when the discharge extends to the main combustion chamber during the expansion stroke in the first embodiment. 実施形態2における、内燃機関の断面説明図。FIG. 11 is a cross-sectional view of an internal combustion engine according to a second embodiment. 実施形態2における、スパークプラグに対する噴射流の向きを説明する、断面説明図。FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating the direction of an injection flow relative to a spark plug in a second embodiment. 実施形態3における、スパークプラグの先端部付近の、プラグ軸方向に沿った断面図。FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the axial direction of a spark plug in a vicinity of a tip portion of a spark plug according to a third embodiment. 実施形態4における、スパークプラグの先端部付近の、プラグ軸方向に沿った断面図。FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the axial direction of a spark plug in a vicinity of a tip portion of a spark plug according to a fourth embodiment. 実施形態4における、ポケット部の気流の模式図。13 is a schematic diagram of airflow in a pocket portion in the fourth embodiment. 実施形態5における、スパークプラグの先端部付近の、プラグ軸方向に沿った断面図。FIG. 13 is a cross-sectional view taken along the axial direction of a spark plug in a vicinity of a tip portion of the spark plug according to a fifth embodiment. 実施形態6における、スパークプラグの先端部付近の、プラグ軸方向に沿った断面図。FIG. 13 is a cross-sectional view taken along the axial direction of a spark plug in a vicinity of a tip portion of a spark plug according to a sixth embodiment. 実施形態7における、スパークプラグの先端部の、プラグ軸方向に直交する断面図。FIG. 13 is a cross-sectional view of a tip portion of a spark plug according to a seventh embodiment, taken perpendicular to the plug axial direction. 図21のXXII矢視図(プラグカバー及びハウジングの図を省略)。22 arrow view of Figure 21 (illustration of the plug cover and housing is omitted). 実施形態7における、接地電極を、接地電極の突出方向から見た図。FIG. 13 is a view of the ground electrode according to the seventh embodiment, viewed from the protruding direction of the ground electrode. 実施形態8における、スパークプラグの先端部付近の、プラグ軸方向に沿った断面図。FIG. 13 is a cross-sectional view taken along the axial direction of a spark plug in an eighth embodiment, showing the vicinity of a tip portion of the spark plug. 実施形態9における、スパークプラグの先端部の、プラグ軸方向に直交する断面図。FIG. 13 is a cross-sectional view of a tip portion of a spark plug according to a ninth embodiment, taken perpendicular to the plug axial direction. 実施形態9における、接地電極の延長領域と突出側噴孔の中心との位置関係を説明する、断面説明図。FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating the positional relationship between the extension region of the ground electrode and the center of the projection-side nozzle hole in the ninth embodiment. 図26のXXVII矢視図(プラグカバー及びハウジングの図を省略)。27 is a view taken along the arrow XXVII in FIG. 26 (illustration of the plug cover and housing is omitted). 実施形態9における、膨張行程時の、放電が伸長したときの断面図。FIG. 13 is a cross-sectional view of the ninth embodiment when the discharge is extended during the expansion stroke. 実施形態9における、膨張行程時の、放電が突出側噴孔まで伸長したときの断面図。FIG. 13 is a cross-sectional view of the ninth embodiment when the discharge extends to the ejection side nozzle hole during the expansion stroke. 実施形態9における、膨張行程時の、放電が主燃焼室まで伸長したときの断面図。FIG. 13 is a cross-sectional view of the ninth embodiment when the discharge extends to the main combustion chamber during the expansion stroke.

(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13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の先端側に先端突出部41を突出させている。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。
(Embodiment 1)
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a spark plug for an internal combustion engine and an internal combustion engine equipped with the same will be described with reference to FIGS.
1 and 2, a spark plug 1 for an internal combustion engine according to this embodiment has a cylindrical insulator 3, a center electrode 4, a cylindrical housing 2, a ground electrode 6, and a plug cover 5. The center electrode 4 is held on the inner periphery of the insulator 3 and has a tip projection 41 projecting from the tip side of the insulator 3. The housing 2 holds the insulator 3 on its inner periphery. The ground electrode 6 forms a discharge gap G between itself and the center electrode 4. The plug cover 5 is provided at the tip of the housing 2 so as to cover the auxiliary combustion chamber 50 in which the discharge gap G is located.

接地電極6は、ハウジング2又はプラグカバー5に固定された固定端部62から副燃焼室50内に突出している。放電ギャップGは、先端突出部41の先端部と接地電極6の基端面61とが、互いに対向することにより形成されている。 The ground electrode 6 protrudes into the auxiliary combustion chamber 50 from a fixed end 62 fixed to the housing 2 or the plug cover 5. The discharge gap G is formed by the tip of the tip protrusion 41 and the base end surface 61 of the ground electrode 6 facing each other.

プラグカバー5には、副燃焼室50と外部とを連通させる複数の噴孔51が形成されている。図2に示すごとく、噴孔51の中心軸の延長線51Lは、放電ギャップGを通過しないと共に、プラグ軸方向Zから見て、プラグ径方向に対して傾斜している。複数の噴孔51のうちの一部の噴孔51は、接地電極6の突出端部63の突出側に形成された突出側噴孔510である。図3に示すごとく、突出端部63の少なくとも一部は、プラグ中心軸Cまでの距離D1よりも突出側噴孔510までの距離D2が近い位置に配置されている。本形態においては、突出端部63の全体が、プラグ中心軸Cまでの距離D1よりも突出側噴孔510までの距離D2が近い位置に配置されている。 The plug cover 5 has a plurality of injection holes 51 that communicate the auxiliary combustion chamber 50 with the outside. As shown in FIG. 2, the extension line 51L of the central axis of the injection hole 51 does not pass through the discharge gap G and is inclined with respect to the plug radial direction when viewed from the plug axial direction Z. Some of the injection holes 51 are protruding side injection holes 510 formed on the protruding side of the protruding end 63 of the ground electrode 6. As shown in FIG. 3, at least a part of the protruding end 63 is disposed at a position where the distance D2 to the protruding side injection hole 510 is closer than the distance D1 to the plug central axis C. In this embodiment, the entire protruding end 63 is disposed at a position where the distance D2 to the protruding side injection hole 510 is closer than the distance D1 to the plug central axis C.

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7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22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。なお、プラグ中心軸Cは、スパークプラグ1の中心軸Cを意味するものとする。また、プラグ中心軸Cは、本形態において、中心電極4の中心軸でもある。また、プラグ径方向とは、スパークプラグ1の中心軸Cに直交する平面上において、スパークプラグ1の中心軸Cを中心とする円の半径方向を意味する。 The spark plug 1 of this embodiment can be used as an ignition means in an internal combustion engine of an automobile, cogeneration, or the like. As shown in FIG. 7, the mounting screw portion 22 formed on the outer peripheral surface of the housing 2 is screwed into the female screw portion of the plug hole 761 of the cylinder head 76, and the spark plug 1 is attached to the internal combustion engine 10. One end of the axial direction Z of the spark plug 1 is placed in the main combustion chamber 11 of the internal combustion engine 10. In the axial direction Z of the spark plug 1, the side exposed to the main combustion chamber 11 is called the tip side, and the opposite side is called the base side. The axial direction Z of the spark plug 1 is also referred to as the plug axial direction Z or simply the Z direction as appropriate. The plug central axis C means the central axis C of the spark plug 1. In this embodiment, the plug central axis C is also the central axis of the center electrode 4. The plug radial direction means the radial direction of a circle centered on the central axis C of the spark plug 1 on a plane perpendicular to the central axis C of the spark plug 1.

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。 As shown in FIG. 1, the plug cover 5 is joined to the tip of the housing 2 by welding or the like. When the spark plug 1 is attached to the internal combustion engine, the plug cover 5 separates the auxiliary combustion chamber 50 from the main combustion chamber.

副燃焼室50は、中心電極4の先端突出部41の周辺における、ハウジング2の先端部の内周側の空間を含む。また、副燃焼室50は、後述するポケット部501をも含む。 The auxiliary combustion chamber 50 includes a space on the inner periphery of the tip of the housing 2 around the tip protrusion 41 of the center electrode 4. The auxiliary combustion chamber 50 also includes a pocket portion 501, which will be described later.

絶縁碍子3は、先端側へ向かうほど縮径するテーパ状先端部30を有する。絶縁碍子3は、ハウジング2の内側に配置されるとともに、ハウジング2によってZ方向に支持されている。すなわち、ハウジング2の内周面に設けられた係止部23に、絶縁碍子3の外周面に設けられた被係止部32が、Z方向の先端側から係止されている。この被係止部32よりも先端側の絶縁碍子3の部分が、テーパ状先端部30となっている。 The insulator 3 has a tapered tip 30 that tapers toward the tip. The insulator 3 is disposed inside the housing 2 and is supported in the Z direction by the housing 2. That is, a latched portion 32 provided on the outer peripheral surface of the insulator 3 is latched from the tip side in the Z direction to a latching portion 23 provided on the inner peripheral surface of the housing 2. The portion of the insulator 3 on the tip side of the latched portion 32 forms the tapered tip 30.

副燃焼室50は、絶縁碍子3の外周面とハウジング2の内周面との間に、環状の空間であるポケット部501を有する。つまり、ポケット部501は、プラグ径方向における、テーパ状先端部30とハウジング2との間に形成された空間である。 The auxiliary combustion chamber 50 has a pocket portion 501, which is an annular space, between the outer peripheral surface of the insulator 3 and the inner peripheral surface of the housing 2. In other words, the pocket portion 501 is a space formed between the tapered tip portion 30 and the housing 2 in the plug radial direction.

また、本形態において、プラグカバー5は、副燃焼室50の外周側の一部を覆う周壁部53と、副燃焼室50の先端側を覆う底壁部54と、周壁部53と底壁部54とをつなぐ角部55とを有する。噴孔51は、角部55に形成されている。内燃機関に設置されたスパークプラグ1において、プラグカバー5に形成された噴孔51は、副燃焼室50と主燃焼室とを連通させている。 In this embodiment, the plug cover 5 has a peripheral wall portion 53 that covers a part of the outer periphery of the auxiliary combustion chamber 50, a bottom wall portion 54 that covers the tip side of the auxiliary combustion chamber 50, and a corner portion 55 that connects the peripheral wall portion 53 and the bottom wall portion 54. The injection hole 51 is formed in the corner portion 55. In the spark plug 1 installed in an internal combustion engine, the injection hole 51 formed in the plug cover 5 connects the auxiliary combustion chamber 50 and the main combustion chamber.

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9、図10の破線矢印Asd及びAsu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、Z方向から見たとき、噴孔51とプラグ中心軸C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。なお、プラグ周方向は、プラグ中心軸Cを中心とする円周に沿った方向である。 During the compression stroke of the internal combustion engine, airflow is introduced from the main combustion chamber to the auxiliary combustion chamber 50 through the injection hole 51. The injection hole 51 is formed so that the airflow introduced into the auxiliary combustion chamber 50 through the injection hole 51 generates a swirl flow (see dashed arrows Asd and Asu in Figures 9 and 10) in the auxiliary combustion chamber 50. Specifically, as shown in Figure 2, when viewed from the Z direction, the extension line 51L of the injection hole's central axis is inclined at an acute angle to the imaginary line VL that extends in the plug radial direction passing through the injection hole 51 and the plug central axis C. For the multiple injection holes 51, the inclination direction of the extension line 51L of the injection hole's central axis with respect to the imaginary line VL in each injection hole 51 is on the same side in the plug circumferential direction. The plug circumferential direction is the direction along the circumference centered on the plug central axis C.

このような噴孔51の形成態様により、図9、図10に示すごとく、噴孔51を介して副燃焼室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、スワール流は、プラグ中心軸Cの周りに、図9、図10における反時計回りの螺旋状に生じる。 By forming the nozzle hole 51 in this manner, as shown in Figures 9 and 10, the airflow introduced into the auxiliary combustion chamber 50 through the nozzle hole 51 creates a swirl flow in the auxiliary combustion chamber 50. In this embodiment, the swirl flow is generated in a counterclockwise spiral shape in Figures 9 and 10 around the plug center axis C.

また、内燃機関の膨張行程においては、それぞれの噴孔51を介して、副燃焼室50から主燃焼室へとガスが流出することにより、圧縮行程において形成されるスワール流とは逆回りのスワール流が形成される。 In addition, during the expansion stroke of the internal combustion engine, gas flows from the auxiliary combustion chamber 50 to the main combustion chamber through each nozzle hole 51, forming a swirl flow in the opposite direction to the swirl flow formed during the compression stroke.

本形態において、プラグカバー5に形成された噴孔51は、図1、図2に示すごとく、略円柱形状をなしている。噴孔51は、図2に示すごとく、Z方向から見たとき、プラグ周方向に等間隔で形成されている。また、噴孔51は、図1に示すごとく、先端側へ向かうほどプラグ径方向の外側へ向かうように、Z方向に対して傾斜して開口している。 In this embodiment, the injection holes 51 formed in the plug cover 5 have a generally cylindrical shape as shown in Figs. 1 and 2. As shown in Fig. 2, the injection holes 51 are formed at equal intervals in the plug circumferential direction when viewed from the Z direction. Also, as shown in Fig. 1, the injection holes 51 open at an angle to the Z direction so that they move radially outward toward the tip side.

図2に示すごとく、本形態において、プラグカバー5には、4つの噴孔51が形成されており、そのうちの一つが突出側噴孔510となっている。 As shown in FIG. 2, in this embodiment, the plug cover 5 has four nozzle holes 51, one of which is the protruding side nozzle hole 510.

図2に示すごとく、Z方向から見たとき、接地電極6の突出方向において、突出側噴孔510の少なくとも一部と放電ギャップGとは、接地電極6の突出端部63を挟んで、互いに反対側に位置している。 As shown in FIG. 2, when viewed from the Z direction, in the protruding direction of the ground electrode 6, at least a portion of the protruding side nozzle hole 510 and the discharge gap G are located on opposite sides of the protruding end portion 63 of the ground electrode 6.

また、Z方向から見たとき、接地電極6の突出方向において、突出側噴孔510の少なくとも一部と接地電極6の固定端部62とは、突出端部63を挟んで、互いに反対側に位置している。 When viewed from the Z direction, in the protruding direction of the ground electrode 6, at least a portion of the protruding side nozzle hole 510 and the fixed end 62 of the ground electrode 6 are located on opposite sides of the protruding end 63.

また、突出端部63から突出側噴孔510までの距離は、突出端部63から突出側噴孔510以外の噴孔51までの距離よりも短い。 In addition, the distance from the protruding end 63 to the protruding side nozzle hole 510 is shorter than the distance from the protruding end 63 to the nozzle holes 51 other than the protruding side nozzle hole 510.

本形態においては、図6に示すごとく、Z方向から見たとき、接地電極6を突出方向に延長した延長領域6Eと、突出側噴孔510の一部とが、互いに重なっている。また、延長領域6Eは、突出側噴孔510の少なくとも一部を通過する。なお、突出側噴孔510は、Z方向から見たとき、延長領域6Eと突出側噴孔510の全体とが互いに重なるように、形成することもできる。 In this embodiment, as shown in FIG. 6, when viewed from the Z direction, the extension region 6E, which extends the ground electrode 6 in the protruding direction, and a portion of the protruding side nozzle hole 510 overlap each other. The extension region 6E also passes through at least a portion of the protruding side nozzle hole 510. Note that the protruding side nozzle hole 510 can also be formed so that the extension region 6E and the entire protruding side nozzle hole 510 overlap each other when viewed from the Z direction.

本形態においては、図5に示すごとく、Z方向から見たとき、突出側噴孔510を開口方向に延長した延長領域510Eと接地電極6の基端面61とが、互いに重なっている。また、Z方向から見たとき、延長領域510Eと突出端部63とは、互いに重なっている。 In this embodiment, as shown in FIG. 5, when viewed from the Z direction, the extension region 510E extending the projection side nozzle hole 510 in the opening direction and the base end surface 61 of the ground electrode 6 overlap each other. Also, when viewed from the Z direction, the extension region 510E and the projection end portion 63 overlap each other.

また、図2に示すごとく、プラグ軸方向Zから見たとき、突出側噴孔510の中心軸の延長線51Lと接地電極6の基端面61とは、互いに重なっている。また、Z方向から見たとき、突出側噴孔510の中心軸の延長線51Lと接地電極6の突出端部63とは、互いに重なっている。 As shown in FIG. 2, when viewed from the plug axial direction Z, the extension line 51L of the central axis of the protruding side nozzle hole 510 and the base end surface 61 of the ground electrode 6 overlap each other. When viewed from the Z direction, the extension line 51L of the central axis of the protruding side nozzle hole 510 and the protruding end portion 63 of the ground electrode 6 overlap each other.

また、本形態において、突出側噴孔510は、図1~図6に示すごとく、他の噴孔51よりも開口面積が大きい。 In addition, in this embodiment, the projection side nozzle hole 510 has a larger opening area than the other nozzle holes 51, as shown in Figures 1 to 6.

突出側噴孔510の内径は、例えば、突出側噴孔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。また、突出側噴孔510の開口面積は、例えば、突出側噴孔510以外の噴孔51の開口面積の1.4倍~2.0倍とすることができる。 The inner diameter of the protruding side nozzle hole 510 can be, for example, 1.2 to 1.4 times the inner diameter of the nozzle holes 51 other than the protruding side nozzle hole 510. Also, the opening area of the protruding side nozzle hole 510 can be, for example, 1.4 to 2.0 times the opening area of the nozzle holes 51 other than the protruding side nozzle hole 510.

図4に示すごとく、突出側噴孔510の外側開口部511の基端と先端突出部41の先端部とを最短距離でつなぐ直線を、直線L1とする。直線L1を含むと共にプラグ軸方向Zに沿った断面において、突出端部63は、直線L1よりも先端側に配置されている。 As shown in FIG. 4, the straight line connecting the base end of the outer opening 511 of the projection side nozzle hole 510 and the tip end of the tip projection portion 41 at the shortest distance is defined as line L1. In a cross section including line L1 and taken along the plug axial direction Z, the projection end portion 63 is positioned on the tip side of line L1.

突出側噴孔510の外側開口部511の中心と、先端突出部41の先端部とを最短距離でつなぐ直線を、直線L2とする。図4に示すごとく、直線L2を含むと共にプラグ軸方向Zに沿った断面において、突出端部63は、直線L2よりも先端側に配置されている。 The straight line connecting the center of the outer opening 511 of the projection side nozzle hole 510 and the tip of the tip projection 41 at the shortest distance is defined as line L2. As shown in FIG. 4, in a cross section that includes line L2 and is taken along the plug axial direction Z, the projection end 63 is positioned on the tip side of line L2.

突出側噴孔510の内側開口部512の先端と、先端突出部41の先端部とを最短距離でつなぐ直線を、直線L3とする。図4に示すごとく、直線L3を含むと共にプラグ軸方向Zに沿った断面において、突出端部63は、直線L3よりも先端側に配置されている。 The straight line connecting the tip of the inner opening 512 of the projection side nozzle hole 510 and the tip of the tip projection portion 41 at the shortest distance is defined as line L3. As shown in FIG. 4, in a cross section including line L3 and taken along the plug axial direction Z, the projection end portion 63 is positioned on the tip side of line L3.

また、本形態において、接地電極6の基端面61は、図1に示すごとく、接地電極6の長手方向における、少なくとも放電ギャップGを形成する部位から突出端部63にわたって、接地傾斜面611を有する。接地傾斜面611は、突出端部63に近づくに従って先端側に向かうようにプラグ軸方向Zに対して傾斜している。本形態においては、接地電極6の基端面61の全体が、接地傾斜面611となっている。 In addition, in this embodiment, the base end surface 61 of the ground electrode 6 has a ground inclined surface 611 in the longitudinal direction of the ground electrode 6, at least from the portion that forms the discharge gap G to the protruding end 63, as shown in FIG. 1. The ground inclined surface 611 is inclined with respect to the plug axial direction Z so as to move toward the tip side as it approaches the protruding end 63. In this embodiment, the entire base end surface 61 of the ground electrode 6 is the ground inclined surface 611.

本形態において、接地電極6は、接地電極6の長手方向に直交する断面(図示略)が扁平な長方形状をなしている。また、接地電極6は、接地電極6の長手方向における放電ギャップGを形成する部位から突出端部63にわたって、接地電極6の長手方向に直交する方向の厚みが、突出端部63に近づくに従って小さくなっている。そして、接地電極6の先細り形状となった部分の接地傾斜面611は、接地電極6の他の部分の接地傾斜面611よりも、Z方向に直交する面に対する傾斜角度が大きくなっている。 In this embodiment, the ground electrode 6 has a cross section (not shown) perpendicular to the longitudinal direction of the ground electrode 6 that is a flattened rectangle. In addition, the thickness of the ground electrode 6 in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the ground electrode 6 from the portion that forms the discharge gap G in the longitudinal direction of the ground electrode 6 to the protruding end 63 decreases as the thickness approaches the protruding end 63. The ground inclined surface 611 of the tapered portion of the ground electrode 6 has a larger inclination angle with respect to the plane perpendicular to the Z direction than the ground inclined surface 611 of the other portion of the ground electrode 6.

また、本形態において、接地電極6の固定端部62は、ハウジング2に固定されている。そして、接地電極6をハウジング2に固定した後に、プラグカバー5をハウジング2に固定することによって、本形態のスパークプラグ1を製造することができる。 In addition, in this embodiment, the fixed end 62 of the ground electrode 6 is fixed to the housing 2. After the ground electrode 6 is fixed to the housing 2, the plug cover 5 is fixed to the housing 2, thereby manufacturing the spark plug 1 of this embodiment.

また、本形態において、放電ギャップGは、先端突出部41と接地電極6とが、プラグ軸方向Zに互いに対向することにより形成されている。 In this embodiment, the discharge gap G is formed by the tip protrusion 41 and the ground electrode 6 facing each other in the plug axial direction Z.

具体的には、中心電極4の先端面411と接地電極6の基端面61とが互いにZ方向に対向することにより、放電ギャップGが形成されている。なお、Z方向において互いに対向する中心電極4の先端面411と接地電極6の基端面61とのそれぞれに、チップを接合することもできる(図示略)。つまり、中心電極4の先端面411に接合されたチップと接地電極6の基端面61に接合されたチップとの間に、放電ギャップGを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。 Specifically, the tip surface 411 of the center electrode 4 and the base end surface 61 of the ground electrode 6 face each other in the Z direction, forming a discharge gap G. It is also possible to join tips to the tip surface 411 of the center electrode 4 and the base end surface 61 of the ground electrode 6, which face each other in the Z direction (not shown). In other words, a discharge gap G can be formed between the tip joined to the tip surface 411 of the center electrode 4 and the tip joined to the base end surface 61 of the ground electrode 6. The tip can be made of a precious metal such as iridium or platinum, or an alloy mainly composed of these metals.

次に、上記スパークプラグ1を備えた内燃機関10を、図7、図8に示す。
内燃機関10は、主燃焼室11と、主燃焼室11に設けられた吸気弁72及び排気弁73と、スパークプラグ1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。スパークプラグ1は、図8に示すごとく、プラグ軸方向Zから見たとき、少なくとも一つの突出側噴孔510の外側開口部511が吸気弁72側を向くように、配置されている。
Next, an internal combustion engine 10 equipped with the above-mentioned spark plug 1 is shown in FIGS.
The internal combustion engine 10 has a main combustion chamber 11, an intake valve 72 and an exhaust valve 73 provided in the main combustion chamber 11, and a spark plug 1. The spark plug 1 is arranged so that the outer surface 52 of the plug cover 5 faces the main combustion chamber 11. As shown in Figure 8, the spark plug 1 is arranged so that an outer opening 511 of at least one projection-side injection hole 510 faces the intake valve 72 side when viewed from the plug axial direction Z.

また、本形態の内燃機関10は、図7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、スパークプラグ1が取り付けられる。詳細には、スパークプラグ1は、図8に示すごとく、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。 As shown in FIG. 7, the internal combustion engine 10 of this embodiment includes a cylinder head 76, a cylinder block 75, and a piston 74 that reciprocates within the cylinder 70. The main combustion chamber 11 is formed by the cylinder head 76, the cylinder block 75, and the piston 74. The cylinder head 76 is formed with an intake port 721 and an exhaust port 731, each of which is provided with an intake valve 72 or an exhaust valve 73. A spark plug 1 is attached between the intake port 721 and the exhaust port 731 in the cylinder head 76. In detail, the spark plug 1 is disposed in a position surrounded by the two intake ports 721 and the two exhaust ports 731 in the cylinder head 76, as shown in FIG. 8.

吸気ポート721及び排気ポート731は、図7に示すごとく、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。 As shown in FIG. 7, the intake port 721 and the exhaust port 731 are inclined with respect to the direction of movement of the piston 74 so that their opening direction faces the central axis of the main combustion chamber 11. In addition, the base end surface of the main combustion chamber 11 is inclined so that it faces the tip side as it moves away from the spark plug 1.

また、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。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。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。 In the internal combustion engine 10, the intake stroke, compression stroke, expansion stroke, and exhaust stroke are repeated in sequence with the reciprocating motion of the piston 74. During the intake stroke of the internal combustion engine 10, gas is introduced into the main combustion chamber 11 from the two intake ports 721, and during the exhaust stroke, gas in the main combustion chamber 11 is exhausted from the two exhaust ports 731. Due to the way the airflow is introduced during the intake stroke, a certain airflow is formed in the main combustion chamber 11, and this airflow remains even during the compression stroke.

そして、主燃焼室11内においては、主として、図7の矢印A1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A1は、図7、図8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、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8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A1が、スパークプラグ1の先端部付近の主な気流となる。 In the main combustion chamber 11, a tumble flow is formed, which is an airflow around an axis perpendicular to the sliding direction of the piston 74, as shown by the arrow A1 in FIG. 7. This airflow A1 is directed from the intake valve 72 side to the exhaust valve 73 side near the tip of the spark plug 1 in the main combustion chamber 11, as shown in FIG. 7 and FIG. 8. More specifically, as shown in FIG. 8, when viewed from the plug axial direction Z, the airflow A1 along the direction from the midpoint between the two intake ports 721 to the midpoint between the two exhaust ports 731 is the main airflow near the tip of the spark plug 1.

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A1は、点火タイミングにおける主な気流を意味する。 The airflow in the main combustion chamber 11 is not always constant, but may vary between cycles or between different times during one cycle. However, the direction of the main airflow, particularly the direction of the airflow at the ignition timing, is roughly fixed, and the above-mentioned airflow A1 refers to the main airflow at the ignition timing.

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、噴孔の中心軸の延長線51Lは、放電ギャップGを通過しないと共に、プラグ軸方向Zから見て、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、副燃焼室50内に形成されたスワール流によって、放電ギャップGに形成された放電を伸長させることができる。その結果、着火性を向上させることができる。
Next, the effects of this embodiment will be described.
In the above spark plug 1 for an internal combustion engine, an extension line 51L of the central axis of the injection hole does not pass through the discharge gap G and is inclined with respect to the plug radial direction when viewed from the plug axial direction Z. This makes it possible to form a swirl flow in the auxiliary combustion chamber 50 by the airflow introduced into the auxiliary combustion chamber 50 through the injection hole 51. The swirl flow formed in the auxiliary combustion chamber 50 can then extend the discharge formed in the discharge gap G. As a result, ignition performance can be improved.

また、突出端部63の少なくとも一部は、プラグ中心軸Cまでの距離D1よりも突出側噴孔510までの距離D2が近い位置に配置されている。それゆえ、突出側噴孔510を介して副燃焼室50から流出する気流は、接地電極6の基端面61に案内されて、放電ギャップGを通過しやすい。それゆえ、図11、図12に示すごとく、放電ギャップGに形成された放電が突出側噴孔510に向かって伸長しやすい。その結果、着火性を向上させることができる。 In addition, at least a portion of the protruding end 63 is positioned at a distance D2 to the protruding side nozzle hole 510 that is closer than the distance D1 to the plug center axis C. Therefore, the airflow flowing out of the auxiliary combustion chamber 50 through the protruding side nozzle hole 510 is guided by the base end surface 61 of the ground electrode 6 and easily passes through the discharge gap G. Therefore, as shown in Figures 11 and 12, the discharge formed in the discharge gap G easily extends toward the protruding side nozzle hole 510. As a result, ignition performance can be improved.

すなわち、圧縮行程等においては、図9、図10に示すごとく、上昇スワール流Asuと下降スワール流Asdとが形成される。上昇スワール流Asuは、主として副燃焼室50の内周壁付近を、プラグ周方向に回転しながら基端側へ向かう。下降スワール流Asdは、主としてプラグ中心軸Cに近い位置において、プラグ周方向に回転しながら先端側へ向かう。そして、下降スワール流Asdは、放電ギャップGの外周側にも形成される。これにより、放電ギャップG及びその周辺のガスは、下降スワール流Asdに引き込まれやすい。それゆえ、図9、図10に示すごとく、放電ギャップG及びその周辺において、下降スワール流Asdに向かう気流A21が形成されやすい。それゆえ、図9に示すごとく、放電ギャップGに形成された放電Sは、図10に示すごとく、気流A21によって伸長しやすい。その結果、着火性を向上させることができる。 That is, in the compression stroke, as shown in FIG. 9 and FIG. 10, an ascending swirl flow Asu and a descending swirl flow Asd are formed. The ascending swirl flow Asu rotates mainly near the inner peripheral wall of the auxiliary combustion chamber 50 toward the base end while rotating in the plug circumferential direction. The descending swirl flow Asd mainly rotates in the plug circumferential direction toward the tip end at a position close to the plug central axis C. The descending swirl flow Asd is also formed on the outer periphery side of the discharge gap G. As a result, the gas in the discharge gap G and its periphery is easily drawn into the descending swirl flow Asd. Therefore, as shown in FIG. 9 and FIG. 10, an air flow A21 toward the descending swirl flow Asd is easily formed in the discharge gap G and its periphery. Therefore, as shown in FIG. 9, the discharge S formed in the discharge gap G is easily extended by the air flow A21 as shown in FIG. 10. As a result, the ignition performance can be improved.

さらに、着火した初期火炎は、上昇スワール流Asuによって副燃焼室50における基端側へ運ばれる。これによって、噴孔51から充分離れた位置から火炎が広がり、充分に内圧が高い状態で、火炎ジェットが噴孔51から主燃焼室に噴出することが期待できる。その結果、内燃機関の高負荷時のノック抑制、低負荷時もしくは中負荷時におけるEGR率(すなわち、排気再循環率)の向上が期待でき、燃費向上、エミッション低減が期待できる。 Furthermore, the ignited initial flame is carried to the base end side of the auxiliary combustion chamber 50 by the ascending swirl flow Asu. This allows the flame to spread from a position sufficiently far away from the nozzle hole 51, and it is expected that the flame jet will be ejected from the nozzle hole 51 into the main combustion chamber at a sufficiently high internal pressure. As a result, it is expected that knocking at high loads of the internal combustion engine will be suppressed, and the EGR rate (i.e., exhaust gas recirculation rate) will be improved at low or medium loads, improving fuel efficiency and reducing emissions.

また、膨張行程においては、ピストンが先端側に移動することにより、主燃焼室が副燃焼室50に対して陰圧となる。これにより、噴孔51を介して、副燃焼室50から主燃焼室へとガスが導出される。そして、図11、図12に示すごとく、突出側噴孔510を介したガスの導出に伴って副燃焼室50に形成された気流A22は、接地電極6の基端面61に案内されて放電ギャップGを通過し、突出側噴孔510へ向かうこととなる。それゆえ、図11に示すごとく、膨張行程において、放電ギャップGに生じた放電Sは、図12に示すように、気流A22によって突出側噴孔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することができる。また、着火位置を突出側噴孔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S或いは放電プラズマ、又は初期火炎が、突出側噴孔510から噴出しやすいため、主燃焼室での着火性を向上させることができる。 In addition, during the expansion stroke, the piston moves toward the tip side, causing the main combustion chamber to have a negative pressure relative to the auxiliary combustion chamber 50. As a result, gas is discharged from the auxiliary combustion chamber 50 to the main combustion chamber through the nozzle hole 51. As shown in Figures 11 and 12, the airflow A22 formed in the auxiliary combustion chamber 50 as the gas is discharged through the protruding side nozzle hole 510 is guided by the base end surface 61 of the ground electrode 6, passes through the discharge gap G, and heads toward the protruding side nozzle hole 510. Therefore, as shown in Figure 11, the discharge S generated in the discharge gap G during the expansion stroke is easily extended toward the protruding side nozzle hole 510 by the airflow A22, as shown in Figure 12, and the ignition ability in the auxiliary combustion chamber 50 can be improved. In addition, since the ignition position is easily brought close to the protruding side nozzle hole 510, for example, under operating conditions in which the temperature of the auxiliary combustion chamber 50 is low, the cold loss is also suppressed, and the flame jet to the main combustion chamber can be strengthened. Furthermore, the discharge S or discharge plasma, or initial flame generated in the discharge gap G, is easily ejected from the ejection side nozzle hole 510, improving ignition performance in the main combustion chamber.

また、図11に示すごとく、膨張行程において、放電ギャップGに生じた放電Sの接地電極6側の起点SPは、図12に示すごとく、気流A22により、突出側噴孔510に向って移動しやすい。それゆえ、放電Sは、突出側噴孔510に向かって伸長しやすい。その結果、着火性を向上させることができる。また、場合によっては、図13に示すごとく、放電Sの起点SPは、接地電極6の突出端部63から突出側噴孔510の内面に移ることもある。そうすると、更に放電Sは伸長されると共に、放電Sの一部が突出側噴孔510から主燃焼室側へ飛び出すことも期待できる。これによって、更に内燃機関の着火性を向上させることができる。 Also, as shown in FIG. 11, during the expansion stroke, the starting point SP of the discharge S generated in the discharge gap G on the ground electrode 6 side is likely to move toward the protruding side nozzle hole 510 due to the airflow A22 as shown in FIG. 12. Therefore, the discharge S is likely to extend toward the protruding side nozzle hole 510. As a result, the ignition performance can be improved. In some cases, as shown in FIG. 13, the starting point SP of the discharge S may move from the protruding end portion 63 of the ground electrode 6 to the inner surface of the protruding side nozzle hole 510. This will further extend the discharge S, and it is expected that part of the discharge S will fly out from the protruding side nozzle hole 510 toward the main combustion chamber. This will further improve the ignition performance of the internal combustion engine.

接地電極6の基端面61は、接地電極6の長手方向における、少なくとも放電ギャップGを形成する部位から突出端部63にわたって、接地傾斜面611を有する。それゆえ、膨張行程において、突出側噴孔510を介して副燃焼室50から導出される気流は、接地傾斜面611を有する基端面61によって一層案内されやすい。それゆえ、放電ギャップGに形成された放電は、突出側噴孔510に向かって一層伸長しやすい。その結果、着火性を一層向上させることができる。 The base end surface 61 of the ground electrode 6 has a ground inclined surface 611 in the longitudinal direction of the ground electrode 6, at least from the portion that forms the discharge gap G to the protruding end 63. Therefore, during the expansion stroke, the airflow discharged from the auxiliary combustion chamber 50 through the protruding side nozzle 510 is more easily guided by the base end surface 61 having the ground inclined surface 611. Therefore, the discharge formed in the discharge gap G is more easily extended toward the protruding side nozzle 510. As a result, ignition performance can be further improved.

直線L1(図4参照)を含むと共にプラグ軸方向Zに沿った断面において、突出端部63は、直線L1よりも先端側に配置されている。それゆえ、膨張行程において、放電ギャップGに生じた放電は、突出端部63によって短絡されることなく、突出側噴孔510及び主燃焼室に向かって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。 In a cross section that includes the straight line L1 (see FIG. 4) and is along the plug axial direction Z, the protruding end 63 is located further forward than the straight line L1. Therefore, during the expansion stroke, the discharge generated in the discharge gap G is not short-circuited by the protruding end 63, and is likely to reliably extend toward the protruding side nozzle hole 510 and the main combustion chamber. As a result, ignition performance can be reliably improved.

つまり、仮に、突出端部63が直線L1よりも基端側にある場合を想定する。この場合、突出側噴孔510に向かって伸長する放電は、突出端部63よりも突出側噴孔510側に伸長しようとしたときに、突出端部63によって短絡されやすい。一方、本形態において、突出端部63は、上記の位置に配置されている。それゆえ、図11に示すごとく、膨張行程において、放電ギャップGに生じた放電Sは、図12、図13に示すように、突出端部63よりも突出側噴孔510側に伸長したとしても、突出端部63によって短絡されにくい。その結果、着火性を向上させることができる。 In other words, let us assume that the protruding end 63 is located closer to the base end than the straight line L1. In this case, the discharge extending toward the protruding side nozzle hole 510 is likely to be short-circuited by the protruding end 63 when it tries to extend further toward the protruding side nozzle hole 510 than the protruding end 63. On the other hand, in this embodiment, the protruding end 63 is disposed in the above-mentioned position. Therefore, as shown in FIG. 11, the discharge S generated in the discharge gap G during the expansion stroke is unlikely to be short-circuited by the protruding end 63 even if it extends further toward the protruding side nozzle hole 510 than the protruding end 63, as shown in FIG. 12 and FIG. 13. As a result, ignition performance can be improved.

また、突出端部63が上記の位置に配置されていることにより、放電Sの接地電極6側の起点SPは、図13に示すように、突出側噴孔510の内面に移りやすい。さらに、起点SPは、突出側噴孔510の外側開口部511に向かって移動しやすい。それゆえ、放電Sを主燃焼室側に一層伸長させやすい。その結果、主燃焼室の着火性を一層向上させることができる。 In addition, because the protruding end 63 is positioned as described above, the starting point SP of the discharge S on the ground electrode 6 side is likely to move to the inner surface of the protruding side nozzle hole 510, as shown in FIG. 13. Furthermore, the starting point SP is likely to move toward the outer opening 511 of the protruding side nozzle hole 510. This makes it easier to extend the discharge S toward the main combustion chamber. As a result, the ignition ability of the main combustion chamber can be further improved.

また、直線L2(図4参照)を含むと共にプラグ軸方向Zに沿った断面において、突出端部63は、直線L2よりも先端側に配置されている。それゆえ、放電ギャップGに生じた放電は、突出端部63によって短絡されることなく、突出側噴孔510及び主燃焼室に向かって一層確実に伸長しやすい。 In addition, in a cross section that includes the straight line L2 (see FIG. 4) and is along the plug axial direction Z, the protruding end 63 is disposed on the tip side of the straight line L2. Therefore, the discharge generated in the discharge gap G is not short-circuited by the protruding end 63, and is more likely to extend toward the protruding side nozzle hole 510 and the main combustion chamber.

また、直線L3(図4参照)を含むと共にプラグ軸方向Zに沿った断面において、突出端部63は、直線L3よりも先端側に配置されている。それゆえ、放電ギャップGに生じた放電は、突出端部63によって短絡されることなく、突出側噴孔510及び主燃焼室に向かって一層確実に伸長しやすい。 In addition, in a cross section that includes the straight line L3 (see FIG. 4) and is along the plug axial direction Z, the protruding end 63 is disposed on the tip side of the straight line L3. Therefore, the discharge generated in the discharge gap G is not short-circuited by the protruding end 63, and is more likely to extend toward the protruding side nozzle hole 510 and the main combustion chamber.

プラグ軸方向Zから見たとき、突出側噴孔510の中心軸の延長線51Lと接地電極6の基端面61とは、互いに重なっている。それゆえ、突出側噴孔510を介して副燃焼室50から導出される気流は、接地電極6の基端面61によって確実に案内されやすい。それゆえ、放電ギャップGに形成された放電は、突出側噴孔510に向かって確実に伸長しやすい。 When viewed from the plug axial direction Z, the extension line 51L of the central axis of the protruding side nozzle hole 510 and the base end surface 61 of the ground electrode 6 overlap each other. Therefore, the airflow discharged from the auxiliary combustion chamber 50 via the protruding side nozzle hole 510 is easily and reliably guided by the base end surface 61 of the ground electrode 6. Therefore, the discharge formed in the discharge gap G is easily and reliably extended toward the protruding side nozzle hole 510.

突出側噴孔510は、他の噴孔51よりも開口面積が大きい。それゆえ、膨張行程において、突出側噴孔510を介して副燃焼室50から導出される気流が強くなりやすい。それゆえ、接地電極6の基端面61によって案内される気流が強くなりやすい。それゆえ、放電ギャップGに生じた放電が、突出側噴孔510に向かって一層伸長しやすい。その結果、着火性を一層向上させることができる。 The protruding side nozzle hole 510 has a larger opening area than the other nozzle holes 51. Therefore, during the expansion stroke, the airflow guided from the auxiliary combustion chamber 50 through the protruding side nozzle hole 510 tends to be stronger. Therefore, the airflow guided by the base end surface 61 of the ground electrode 6 tends to be stronger. Therefore, the discharge generated in the discharge gap G tends to extend further toward the protruding side nozzle hole 510. As a result, ignition performance can be further improved.

また、噴孔51の中心軸の延長線51Lは、放電ギャップGを通過しない。それゆえ、噴孔51を介して副燃焼室50に導入された気流は、放電ギャップGに直接流入しにくい。その結果、気流による放電の吹き消え、短絡を抑制することができる。 In addition, the extension line 51L of the central axis of the nozzle hole 51 does not pass through the discharge gap G. Therefore, the airflow introduced into the auxiliary combustion chamber 50 through the nozzle hole 51 is unlikely to flow directly into the discharge gap G. As a result, it is possible to suppress the discharge from being blown out and short-circuited by the airflow.

上記内燃機関10において、上記スパークプラグ1は、他の噴孔51よりも開口面積が大きい突出側噴孔510を有する。そして、当該スパークプラグ1は、プラグ軸方向Zから見たとき、少なくとも一つの突出側噴孔510の外側開口部511が吸気弁72側を向くように、配置されている。これにより、プラグ軸方向Zから見たとき、突出側噴孔510を介して、副燃焼室50から主燃焼室11の吸気弁72側へ大きい火炎を噴出させることができる。それゆえ、プラグ軸方向Zから見て主燃焼室11における吸気弁72側の混合気の着火性を向上させることができる。それゆえ、主燃焼室11全体の混合気をバランスよく燃焼させることができる。その結果、ノッキング等の原因となる燃焼異常の抑制を図ることができる。 In the internal combustion engine 10, the spark plug 1 has a protruding side nozzle 510 with a larger opening area than the other nozzle holes 51. The spark plug 1 is arranged so that the outer opening 511 of at least one protruding side nozzle 510 faces the intake valve 72 side when viewed from the plug axial direction Z. This allows a large flame to be ejected from the auxiliary combustion chamber 50 to the intake valve 72 side of the main combustion chamber 11 through the protruding side nozzle 510 when viewed from the plug axial direction Z. Therefore, the ignition ability of the mixture on the intake valve 72 side in the main combustion chamber 11 when viewed from the plug axial direction Z can be improved. Therefore, the mixture in the entire main combustion chamber 11 can be burned in a balanced manner. As a result, it is possible to suppress combustion abnormalities that cause knocking, etc.

つまり、Z方向から見たとき、主燃焼室11における、高温のガスを排出する排気ポート731が設けられた排気弁73側と比較し、比較的低温のガスを主燃焼室11へ導入する吸気ポート721が設けられた吸気弁72側は、低温となりやすい。それゆえ、Z方向から見たとき、主燃焼室11における、排気弁73側の混合気に対し、吸気弁72側の混合気の燃焼が遅れることによって、主燃焼室11における混合気の燃焼のバランスが悪くなるおそれがある。しかし、本形態においては、上記のごとく、Z方向から見たとき、副燃焼室50から主燃焼室11の吸気弁72側へ大きい火炎を噴出させることができる。そのため、主燃焼室11全体の混合気をバランスよく燃焼させることができ、未燃燃料の局所的な残留も抑えることができる。その結果、ノッキング等の原因となる燃焼異常の抑制を図ることができる。 That is, when viewed from the Z direction, the intake valve 72 side, which is provided with the intake port 721 that introduces relatively low-temperature gas into the main combustion chamber 11, tends to be at a low temperature compared to the exhaust valve 73 side, which is provided with the exhaust port 731 that discharges high-temperature gas in the main combustion chamber 11. Therefore, when viewed from the Z direction, the combustion of the mixture on the intake valve 72 side in the main combustion chamber 11 is delayed compared to the mixture on the exhaust valve 73 side, which may cause the balance of the combustion of the mixture in the main combustion chamber 11 to be poor. However, in this embodiment, as described above, when viewed from the Z direction, a large flame can be ejected from the auxiliary combustion chamber 50 to the intake valve 72 side of the main combustion chamber 11. Therefore, the mixture in the entire main combustion chamber 11 can be burned in a balanced manner, and the local residue of unburned fuel can be suppressed. As a result, it is possible to suppress combustion abnormalities that cause knocking, etc.

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。 As described above, this embodiment provides a spark plug 1 for an internal combustion engine that can improve ignition performance, and an internal combustion engine 10 equipped with the same.

(実施形態2)
本形態は、図14、図15に示すごとく、インジェクタ71から噴射された噴射流Fが、突出側噴孔510の外側開口部511に向かうように、スパークプラグ1が配置された内燃機関10の形態である。
(Embodiment 2)
In this embodiment, as shown in FIGS. 14 and 15 , the spark plug 1 is disposed in the internal combustion engine 10 so that the injection flow F injected from the injector 71 is directed toward the outer opening 511 of the projection side nozzle hole 510.

本形態の内燃機関10は、図14に示すごとく、主燃焼室11に直接燃料を噴射するインジェクタ71を有する。スパークプラグ1は、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、突出側噴孔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14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が突出側噴孔510の外側開口部511に向かうような状態は、図15に示すプラグカバー5近傍の噴射流Fの方向から突出側噴孔510の外側開口部511が見えるような状態である。 The internal combustion engine 10 of this embodiment has an injector 71 that injects fuel directly into the main combustion chamber 11, as shown in FIG. 14. The spark plug 1 is arranged so that the injection flow F containing fuel injected from the injector 71 during the compression stroke of the internal combustion engine 10 is directed toward the outer opening 511 of the ejection side nozzle hole 510. Note that the arrow F shown in FIG. 14 indicates the direction of the injection flow immediately after fuel injection, and does not necessarily coincide with the air flow in the main combustion chamber 11 during the compression stroke or expansion stroke. In addition, the state in which the injection flow F is directed toward the outer opening 511 of the ejection side nozzle hole 510 is a state in which the outer opening 511 of the ejection side nozzle hole 510 is visible from the direction of the injection flow F near the plug cover 5 shown in FIG. 15.

本形態において、スパークプラグ1は、Z方向から見たとき、突出側噴孔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(図示略)。 In this embodiment, the spark plug 1 is positioned so that the outer opening 511 of the protruding side nozzle hole 510 faces the exhaust valve 73 when viewed from the Z direction (not shown).

また、図14に示すごとく、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。 As shown in FIG. 14, an injector 71 is provided adjacent to the intake port 721. The injector 71 is attached in such a position that it injects fuel toward the central axis of the main combustion chamber 11.

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。 During the compression stroke, the atmosphere in the main combustion chamber 11 is compressed, and air flows into the auxiliary combustion chamber 50 through the nozzle hole 51. This creates a swirl flow in the auxiliary combustion chamber 50, and the pressure in the auxiliary combustion chamber 50 also rises. Then, for example, during the compression stroke, the injector 71 injects fuel directly into the main combustion chamber 11.

そして、主燃焼室11へ噴射された燃料は、図14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15に示すごとく、スパークプラグ1における突出側噴孔510の外側開口部511付近に到達する。 The fuel injected into the main combustion chamber 11 forms an injection flow F together with the air in the main combustion chamber 11, as shown in FIG. 14, and hits the base end face of the piston 74. In this embodiment, the base end face of the piston 74 has a concave surface. The injection flow F that hits the base end face of the piston 74 changes its trajectory and heads toward the base end side, i.e., the spark plug 1 side. At this time, the injection flow F reaches the vicinity of the outer opening 511 of the protruding side nozzle hole 510 in the spark plug 1, as shown in FIG. 15.

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が到達した突出側噴孔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、スワール流が形成されている副燃焼室50に、突出側噴孔510を介して引き込まれることとなる。そして、突出側噴孔510から引き込まれた燃料密度の高い混合気が、放電ギャップGに向かうこととなる。 The injected flow F is a mixture with a relatively high fuel ratio. Therefore, the vicinity of the outer opening 511 of the ejection side nozzle 510 where the injected flow F reaches becomes a mixture containing a large amount of fuel. This mixture is then drawn into the auxiliary combustion chamber 50, where a swirl flow is formed, via the ejection side nozzle 510. The mixture with high fuel density drawn in from the ejection side nozzle 510 is directed toward the discharge gap G.

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。
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。
Then, near the top dead center of the compression stroke, a discharge is generated in the discharge gap G of the spark plug 1. This efficiently ignites the air-fuel mixture. Note that the above-mentioned fuel injection timing and the discharge ignition timing of the spark plug 1 can be changed in various ways depending on the situation, purpose, etc., as described later.
The rest is the same as in embodiment 1. Note that, among the reference symbols used in embodiment 2 and onwards, the reference symbols that are the same as those used in the above-mentioned embodiments represent the same components, etc. as those in the above-mentioned embodiments, unless otherwise specified.

上記内燃機関10において、上記スパークプラグ1は、インジェクタ71から噴射された噴射流Fが、他の噴孔51よりも開口面積が大きい突出側噴孔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、突出側噴孔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。 In the internal combustion engine 10, the spark plug 1 is positioned so that the injection flow F injected from the injector 71 is directed toward the outer opening 511 of the protruding side injection hole 510, which has a larger opening area than the other injection holes 51. This makes it easier for a high-fuel-density mixture to be introduced from the protruding side injection hole 510 into the auxiliary combustion chamber 50. As a result, the high-fuel-density mixture can more easily reach the discharge gap G, improving ignition performance.

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。 For example, when an internal combustion engine is operating at high load, retarded injection and retarded ignition may be performed to suppress pre-ignition. Retarded injection and retarded ignition are fuel injection and ignition performed at a later timing than normal fuel injection and ignition. In other words, the fuel injection timing from the injector 71 is set to, for example, the timing just before the piston 74 reaches top dead center during the compression stroke. Specifically, fuel is injected at, for example, 30° BTDC. BTDC stands for Before Top Dead Center, and indicates how many crank angles before the compression top dead center the timing is. The ignition of the spark plug 1 is set to be substantially at the compression top dead center.

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、プラグカバー5に形成された噴孔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。 By injecting fuel and igniting at such timing, it is possible to suppress ignition earlier than the desired timing, i.e., early ignition, and to suppress pre-ignition. On the other hand, when retarded injection is performed, when fuel is supplied to the main combustion chamber 11, a certain amount of air has already filled the auxiliary combustion chamber 50, and the airflow within the main combustion chamber 11 is also weakened. This results in a situation in which the amount of fuel introduced into the auxiliary combustion chamber 50 from the injection hole 51 formed in the plug cover 5 is relatively small.

しかし、本形態のスパークプラグ1は、インジェクタ71から噴射された噴射流が、他の噴孔51よりも開口面積が大きい突出側噴孔510の外側開口部511に向かうように、配置されている。それゆえ、燃料密度の高い混合気が、突出側噴孔510から副燃焼室50内へ導入されやすい。その結果、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。
その他、実施形態1と同様の作用効果を有する。
However, the spark plug 1 of this embodiment is disposed so that the injection flow injected from the injector 71 is directed toward the outer opening 511 of the protruding side injection hole 510, which has a larger opening area than the other injection holes 51. Therefore, a mixture with a high fuel density is easily introduced from the protruding side injection hole 510 into the auxiliary combustion chamber 50. As a result, the ignition ability in the auxiliary combustion chamber 50 is improved, and the ignition ability in the main combustion chamber 11 is also improved.
In addition, the second embodiment has the same effects as the first embodiment.

上記内燃機関10において、スパークプラグ1は、Z方向から見たとき、突出側噴孔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。ただし、スパークプラグは、実施形態1と同様に、Z方向から見たとき、少なくとも一つの突出側噴孔の外側開口部が、吸気弁側を向くように、配置することもできる。この場合も、圧縮行程においてインジェクタから噴射された燃料を含む噴射流が、突出側噴孔の外側開口部に向かうように、スパークプラグとインジェクタとを配置する。これにより、Z方向から見たとき、突出側噴孔を介して、副燃焼室から主燃焼室の吸気弁側へ大きい火炎を噴出させることができる。 In the above internal combustion engine 10, the spark plug 1 is arranged so that the outer opening 511 of the protruding side nozzle 510 faces the exhaust valve 73 when viewed from the Z direction. However, as in the first embodiment, the spark plug can also be arranged so that the outer opening of at least one protruding side nozzle faces the intake valve when viewed from the Z direction. In this case, too, the spark plug and the injector are arranged so that the injection flow containing fuel injected from the injector during the compression stroke is directed toward the outer opening of the protruding side nozzle. This allows a large flame to be ejected from the auxiliary combustion chamber to the intake valve side of the main combustion chamber through the protruding side nozzle when viewed from the Z direction.

(実施形態3)
本形態は、図16に示すごとく、実施形態1に対し、放電ギャップの形成位置を変更した形態である。
(Embodiment 3)
As shown in FIG. 16, this embodiment is an embodiment in which the position of the discharge gap is changed from that of the first embodiment.

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。すなわち、中心電極4の先端突出部41が、ハウジング2の先端よりも先端側に突出している。 In this embodiment, the discharge gap G is formed on the tip side of the tip of the housing 2. In other words, the tip protrusion 41 of the center electrode 4 protrudes on the tip side of the tip of the housing 2.

接地電極6は、図16に示すごとく、固定端部62よりも突出端部63に近い側の一部における、接地電極6の長手方向に直交する方向の厚みが、突出端部63に近づくに従って、徐々に小さくなっている。そして、接地電極6の先細り形状となった部分の先端側の面は、プラグカバー5の底壁部54の内壁面に沿って形成されている。
その他は、実施形態1と同様である。
16 , the thickness of the ground electrode 6 in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the ground electrode 6 at a portion closer to the protruding end 63 than the fixed end 62 gradually decreases toward the protruding end 63. The surface on the tip side of the tapered portion of the ground electrode 6 is formed along the inner wall surface of the bottom wall 54 of the plug cover 5.
The rest is the same as in the first embodiment.

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。それゆえ、ハウジング2にプラグカバー5を固定する前において、ハウジング2に固定された接地電極6と中心電極4との間に形成された放電ギャップGを確認しやすい。それゆえ、放電ギャップGの調整を容易に行うことができる。その結果、スパークプラグ1を容易に製造することができる。
その他、実施形態1と同様の作用効果を有する。
The discharge gap G is formed further toward the tip side than the tip of the housing 2. Therefore, it is easy to check the discharge gap G formed between the ground electrode 6 and the center electrode 4 fixed to the housing 2 before fixing the plug cover 5 to the housing 2. This makes it easy to adjust the discharge gap G. As a result, the spark plug 1 can be manufactured easily.
In addition, the second embodiment has the same effects as the first embodiment.

(実施形態4)
本形態は、図17、図18に示すごとく、実施形態1に対し、ポケット部501の形状を変更した形態である。
(Embodiment 4)
As shown in Figs. 17 and 18, this embodiment is an embodiment in which the shape of a pocket portion 501 is changed from that of the first embodiment.

本形態において、絶縁碍子3の外周面は、図17、図18に示すごとく、ポケット部501に対向する部位に、先端側へ向かうほど縮径する碍子傾斜面31を有する。ハウジング2の内周面は、ポケット部501に対向する部位に、基端側へ向かうほど縮径するハウジング傾斜面21を有する。 In this embodiment, as shown in Figures 17 and 18, the outer peripheral surface of the insulator 3 has an insulator inclined surface 31 that tapers toward the tip side at the portion facing the pocket portion 501. The inner peripheral surface of the housing 2 has a housing inclined surface 21 that tapers toward the base end at the portion facing the pocket portion 501.

本形態においては、絶縁碍子3の外周面のうち、ポケット部501に対向する部位の略全体に、碍子傾斜面31が設けてある。また、本形態においては、ハウジング2の内周面のうち、ポケット部501に対向する部位の略全体に、ハウジング傾斜面21が設けてある。
その他は、実施形態1と同様である。
In this embodiment, the insulator 3 has an insulator inclined surface 31 provided on almost the entire portion of the outer circumferential surface thereof facing the pocket portion 501. Also, in this embodiment, the housing 2 has an inclined surface 21 provided on almost the entire portion of the inner circumferential surface thereof facing the pocket portion 501.
The rest is the same as in the first embodiment.

本形態のスパークプラグ1は、ポケット部501に対向する部位に、碍子傾斜面31とハウジング傾斜面21とを有する。これにより、副燃焼室50に形成されたスワール流が、放電ギャップGの外周側において、充分な強さの気流として形成されやすい。 The spark plug 1 of this embodiment has an insulator inclined surface 31 and a housing inclined surface 21 at the portion facing the pocket portion 501. This makes it easier for the swirl flow formed in the auxiliary combustion chamber 50 to be formed as an air flow of sufficient strength on the outer periphery side of the discharge gap G.

すなわち、噴孔51から副燃焼室50に導入された気流は、副燃焼室50の内周壁に沿って上昇スワール流を形成しつつ基端側へ向かう。そして、上昇スワール流は、ポケット部501をハウジング2の内周面に沿って基端側へ移動しながら旋回する。ここで、図18に示すごとく、ハウジング2の内周面はハウジング傾斜面21を有するため、基端側へ移動する上昇スワール流Asuは、ポケット部501の基端部に向かうにつれて徐々にプラグ中心軸Cに近付く。図18に符号Asuを付した記号は、ポケット部501における、基端側へ向かう上昇スワール流の主流のイメージを示す。 That is, the airflow introduced into the auxiliary combustion chamber 50 from the nozzle hole 51 moves toward the base end while forming an ascending swirl flow along the inner wall of the auxiliary combustion chamber 50. The ascending swirl flow then rotates while moving toward the base end along the inner surface of the housing 2 in the pocket portion 501. Here, as shown in FIG. 18, since the inner surface of the housing 2 has the housing inclined surface 21, the ascending swirl flow Asu moving toward the base end gradually approaches the plug central axis C as it moves toward the base end of the pocket portion 501. The symbol Asu in FIG. 18 shows an image of the main flow of the ascending swirl flow toward the base end in the pocket portion 501.

その後、ポケット部501の基端部において跳ね返ったスワール流は、先端側へ向かいながら旋回する。このときの下降スワール流Asdには、プラグ中心軸Cに近付く方向のベクトル成分も残っている。それゆえ、絶縁碍子3の外周面に沿って先端側へ向かいながら旋回する。図18に符号Asdを付した記号は、ポケット部501における、先端側へ向かう下降スワール流の主流のイメージを示す。 Then, the swirl flow that bounces off the base end of the pocket 501 rotates toward the tip. At this time, the downward swirl flow Asd still has a vector component that moves toward the plug central axis C. Therefore, it rotates toward the tip along the outer circumferential surface of the insulator 3. The symbol Asd in Figure 18 shows an image of the main flow of the downward swirl flow in the pocket 501, moving toward the tip.

絶縁碍子3の外周面は碍子傾斜面31を有するため、先端側へ向かう下降スワール流Asdは、徐々にプラグ中心軸Cに近付く。すなわち、スワール流は、基端側へ移動する際も、その後先端側へ移動する際も、徐々にプラグ中心軸Cに近付く。これにより、中心電極4及び放電ギャップGの外周側において、充分な強さの気流を確実に形成することができる。その結果、放電ギャップGに形成された放電が確実に伸長されやすく、副燃焼室50における着火性を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。
Since the outer peripheral surface of the insulator 3 has an insulator slope 31, the downward swirl flow Asd moving toward the tip side gradually approaches the plug central axis C. That is, the swirl flow gradually approaches the plug central axis C both when moving toward the base end side and when moving thereafter toward the tip side. This ensures that an airflow of sufficient strength is formed on the outer peripheral side of the central electrode 4 and the discharge gap G. As a result, the discharge formed in the discharge gap G can be easily and reliably extended, improving the ignition performance in the auxiliary combustion chamber 50.
In addition, the second embodiment has the same effects as the first embodiment.

(実施形態5)
本形態は、図19に示すごとく、実施形態1に対し、中心電極4の先端部の形状を変更した形態である。
すなわち、中心電極4の先端面411は、接地電極6の接地傾斜面611に沿って傾斜している。
(Embodiment 5)
As shown in FIG. 19, this embodiment is an embodiment in which the shape of the tip portion of the center electrode 4 is modified from that of the first embodiment.
That is, the tip surface 411 of the center electrode 4 is inclined along the ground inclined surface 611 of the ground electrode 6 .

本形態において、中心電極4の先端面411と接地電極6の接地傾斜面611とは、それぞれ平坦な面となっている。そして、図19に示すごとく、それぞれの平坦な面同士が、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。
その他は、実施形態1と同様である。
In this embodiment, the tip surface 411 of the center electrode 4 and the ground inclined surface 611 of the ground electrode 6 are each flat. As shown in Fig. 19, the flat surfaces are arranged substantially parallel to each other and face each other, thereby forming a discharge gap G.
The rest is the same as in the first embodiment.

中心電極4の先端面411は、接地電極6の接地傾斜面611に沿って傾斜している。それゆえ、中心電極4の先端面411と接地電極6の接地傾斜面611とを略平行にすることができる。これにより、中心電極4側の放電の起点位置を分散させやすい。そのため、中心電極4が局部的に摩耗することを抑制し、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。
The tip end surface 411 of the center electrode 4 is inclined along the ground inclined surface 611 of the ground electrode 6. Therefore, the tip end surface 411 of the center electrode 4 and the ground inclined surface 611 of the ground electrode 6 can be made substantially parallel to each other. This makes it easy to disperse the starting points of discharge on the center electrode 4 side. This makes it possible to suppress localized wear of the center electrode 4 and to suppress the increase in the distance of the discharge gap G. As a result, the life of the spark plug 1 can be extended.
In addition, the second embodiment has the same effects as the first embodiment.

(実施形態6)
本形態は、図20に示すごとく、実施形態5に対し、中心電極4の先端部の形状を変更した形態である。
(Embodiment 6)
As shown in FIG. 20, this embodiment is an embodiment in which the shape of the tip portion of the center electrode 4 is modified from that of the fifth embodiment.

本形態において、中心電極4の先端部は、図20に示すごとく、先端側に向かうに従って縮径したテーパ形状を有する。テーパ形状を有する中心電極4の先端部は、略円錐台形状を有する。なお、中心電極4の先端部は、略円錐形状、略四角錐台形状、略四角錐形状等とすることができる。 In this embodiment, the tip of the center electrode 4 has a tapered shape with a diameter that decreases toward the tip side, as shown in FIG. 20. The tip of the center electrode 4 having a tapered shape has a substantially truncated cone shape. The tip of the center electrode 4 can be substantially conical, substantially square pyramidal, substantially square pyramidal, etc.

中心電極4におけるテーパ形状を有する先端部のテーパ面412は、環状に形成されている。テーパ面412の一部は、接地電極6の接地傾斜面611に沿って傾斜している。そして、テーパ面412と、接地電極6の接地傾斜面611との間に、放電ギャップGが形成されている。
その他は、実施形態5と同様である。
The tapered surface 412 at the tapered tip of the center electrode 4 is formed in an annular shape. A part of the tapered surface 412 is inclined along the ground inclined surface 611 of the ground electrode 6. A discharge gap G is formed between the tapered surface 412 and the ground inclined surface 611 of the ground electrode 6.
The rest is the same as in the fifth embodiment.

本形態は、テーパ面412と接地傾斜面611との間に、放電ギャップGが形成されている。それゆえ、本形態においても、中心電極4の局部的な摩耗を抑制し、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。
その他、実施形態5と同様の作用効果を有する。
In this embodiment, a discharge gap G is formed between the tapered surface 412 and the ground inclined surface 611. Therefore, in this embodiment as well, local wear of the center electrode 4 can be suppressed, and the distance of the discharge gap G can be suppressed from increasing.
In addition, the second embodiment has the same effects as the fifth embodiment.

(実施形態7)
本形態は、図21~図23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。
(Embodiment 7)
As shown in Figs. 21 to 23, this embodiment is an embodiment in which the shape of the ground electrode 6 is modified from that of the first embodiment.

本形態において、接地電極6の基端面61は、図21~図23に示すごとく、接地電極6の長手方向における、少なくとも、中心電極4の先端面411とZ方向に対向する部分よりも突出端部63側に、突出側傾斜面612を有する。突出側傾斜面612は、図23に示すごとく、接地電極6の突出方向から見たとき、突出側噴孔に近づくに従って先端側に向かうように、Z方向に対して傾斜している。 In this embodiment, as shown in Figures 21 to 23, the base end surface 61 of the ground electrode 6 has a protruding side inclined surface 612 at least on the protruding end 63 side of the portion facing the tip surface 411 of the center electrode 4 in the Z direction in the longitudinal direction of the ground electrode 6. As shown in Figure 23, when viewed from the protruding direction of the ground electrode 6, the protruding side inclined surface 612 is inclined in the Z direction so as to move toward the tip side as it approaches the protruding side nozzle hole.

言い換えると、突出側傾斜面612は、図21~図23に示すごとく、接地電極6の長手方向と直交する方向である接地電極6の幅方向において、突出側噴孔510に近づくに従って、徐々に先端側に向かっている。 In other words, as shown in Figures 21 to 23, the protruding side inclined surface 612 gradually moves toward the tip side in the width direction of the ground electrode 6, which is a direction perpendicular to the longitudinal direction of the ground electrode 6, as it approaches the protruding side nozzle hole 510.

また、図21に示すごとく、Z方向から見たとき、突出側噴孔510の中心軸の延長線51Lと突出側傾斜面612とは、互いに重なっている。
その他は、実施形態1と同様である。
As shown in FIG. 21, when viewed from the Z direction, the extension line 51L of the central axis of the projection-side nozzle hole 510 and the projection-side inclined surface 612 overlap each other.
The rest is the same as in the first embodiment.

本形態の接地電極6は、突出側傾斜面612を有する。それゆえ、突出側噴孔510を介して副燃焼室50から導出される気流は、突出側傾斜面612を有する基端面61によって一層案内されやすい。それゆえ、放電ギャップGに形成された放電は、突出側噴孔510に向かって一層伸長しやすい。その結果、着火性を一層向上させることができる。 The ground electrode 6 in this embodiment has a protruding side inclined surface 612. Therefore, the airflow discharged from the auxiliary combustion chamber 50 through the protruding side nozzle hole 510 is more easily guided by the base end surface 61 having the protruding side inclined surface 612. Therefore, the discharge formed in the discharge gap G is more easily extended toward the protruding side nozzle hole 510. As a result, the ignition performance can be further improved.

また、放電ギャップGに生じた放電の接地電極6側の起点は、突出側噴孔510を介して副燃焼室50から導出される気流により、突出側噴孔510に向かって一層移動しやすい。それゆえ、放電は、突出側噴孔510に向かって一層伸長しやすい。
その他、実施形態1と同様の作用効果を有する。
In addition, the starting point of the discharge generated in the discharge gap G on the ground electrode 6 side is more likely to move toward the projection side nozzle hole 510 due to the airflow discharged from the auxiliary combustion chamber 50 through the projection side nozzle hole 510. Therefore, the discharge is more likely to extend toward the projection side nozzle hole 510.
In addition, the second embodiment has the same effects as the first embodiment.

(実施形態8)
本形態は、図24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、ハウジング2の先端部に固定されると共に、固定端部62を含む固定側部64と、接地傾斜面611を備えた傾斜部65とを有する。固定側部64は、プラグ径方向に沿って形成されている。傾斜部65は、突出端部63に近づくに従って先端側に向かうようにZ方向に対して傾斜している。
(Embodiment 8)
As shown in FIG. 24, this embodiment is an embodiment in which the shape of the ground electrode 6 is modified from that of the first embodiment.
That is, the ground electrode 6 is fixed to the tip end of the housing 2 and has a fixed side portion 64 including a fixed end portion 62, and an inclined portion 65 having a ground inclined surface 611. The fixed side portion 64 is formed along the plug radial direction. The inclined portion 65 is inclined in the Z direction toward the tip side as it approaches the protruding end portion 63.

本形態において、接地電極6の固定端部62は、図24に示すごとく、ハウジング2の先端面24に接合されている。なお、接地電極6は、ハウジング2の先端部の内周面に接合することもできる。
その他は、実施形態1と同様である。
In this embodiment, the fixed end 62 of the ground electrode 6 is joined to the front end surface 24 of the housing 2 as shown in Fig. 24. The ground electrode 6 can also be joined to the inner circumferential surface of the front end of the housing 2.
The rest is the same as in the first embodiment.

本形態において、接地電極6は、固定側部64と傾斜部65とを有する。それゆえ、突出端部63を突出側噴孔510の近くとなるように配置しつつ、接地電極6を安定してハウジング2の先端部に固定しやすい。その結果、スパークプラグ1の生産性を向上させやすい。
その他、実施形態1と同様の作用効果を有する。
In this embodiment, the ground electrode 6 has the fixed side portion 64 and the inclined portion 65. Therefore, the ground electrode 6 can be easily stably fixed to the tip portion of the housing 2 while arranging the protruding end portion 63 near the protruding side injection hole 510. As a result, the productivity of the spark plug 1 can be easily improved.
In addition, the second embodiment has the same effects as the first embodiment.

(実施形態9)
本形態は、図25~図30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。
(Embodiment 9)
As shown in Figs. 25 to 30, this embodiment is an embodiment in which the fixing position of the ground electrode 6 is changed from that of the first embodiment.

本形態において、突出側噴孔510は、図25、図26、図28~図30に示すごとく、他の噴孔51よりも開口面積が大きい。図25に示すごとく、プラグ軸方向Zから見たとき、突出側噴孔510の中心軸の延長線51Lは、接地電極6と重ならないように接地電極6の突出方向に沿っている。また、図26に示すごとく、プラグ軸方向Zから見たとき、突出側噴孔510の中心510Cは、接地電極6を突出方向に延長した延長領域6Eの外側に配置されている。 In this embodiment, the projection side nozzle hole 510 has a larger opening area than the other nozzle holes 51, as shown in Figures 25, 26, and 28 to 30. As shown in Figure 25, when viewed from the plug axial direction Z, the extension line 51L of the central axis of the projection side nozzle hole 510 is aligned along the projection direction of the ground electrode 6 so as not to overlap with the ground electrode 6. Also, as shown in Figure 26, when viewed from the plug axial direction Z, the center 510C of the projection side nozzle hole 510 is located outside the extension region 6E that extends the ground electrode 6 in the projection direction.

接地電極6は、Z方向から見たとき、プラグ径方向に沿うように、ハウジング2に固定されている。また、接地電極6は、図25~図30に示すごとく、プラグ周方向を向く、2つの周方向側面66を有する。 The ground electrode 6 is fixed to the housing 2 so as to be aligned along the plug radial direction when viewed from the Z direction. The ground electrode 6 also has two circumferential side surfaces 66 that face in the plug circumferential direction, as shown in Figures 25 to 30.

また、本形態のスパークプラグ1は、図25、図26、図28、図29に示すごとく、突出側噴孔510以外の噴孔51として、隣接噴孔513を有する。図26に示すごとく、隣接噴孔513は、Z方向から見て、接地電極6の延長領域6Eを挟んで突出側噴孔510とプラグ周方向に隣り合う噴孔である。 As shown in Figures 25, 26, 28, and 29, the spark plug 1 of this embodiment has an adjacent injection hole 513 as an injection hole 51 other than the protruding side injection hole 510. As shown in Figure 26, the adjacent injection hole 513 is an injection hole adjacent to the protruding side injection hole 510 in the plug circumferential direction, with the extension region 6E of the ground electrode 6 sandwiched between them, as viewed from the Z direction.

突出側噴孔510と隣接噴孔513とは、プラグ周方向に90°、互いにずれた位置に形成されている。そして、Z方向から見て、プラグ周方向における突出側噴孔510と隣接噴孔513との間に向かって、接地電極6が突出している。 The protruding side nozzle hole 510 and the adjacent nozzle hole 513 are formed at positions offset from each other by 90° in the plug circumferential direction. When viewed from the Z direction, the ground electrode 6 protrudes toward the gap between the protruding side nozzle hole 510 and the adjacent nozzle hole 513 in the plug circumferential direction.

Z方向から見て、接地電極6の突出端部63と突出側噴孔510との距離は、突出端部63と隣接噴孔513との距離よりも短い。つまり、突出端部63は、プラグカバー5に形成された複数の噴孔51のうち、突出側噴孔510に最も近接している。 When viewed from the Z direction, the distance between the protruding end 63 of the ground electrode 6 and the protruding side nozzle hole 510 is shorter than the distance between the protruding end 63 and the adjacent nozzle hole 513. In other words, of the multiple nozzle holes 51 formed in the plug cover 5, the protruding end 63 is closest to the protruding side nozzle hole 510.

また、突出側噴孔510の内径は、例えば、他の噴孔51の内径の1.2~1.4倍とすることができる。突出側噴孔510の内径をこの範囲に規定することで、突出側噴孔510から流出する気流を充分に強くしやすくなる。本形態においては、隣接噴孔513を含め、突出側噴孔510以外のすべての噴孔51が、互いに同じ内径を有する。
その他は、実施形態1と同様である。
The inner diameter of the protrusion side nozzle hole 510 can be, for example, 1.2 to 1.4 times the inner diameter of the other nozzle holes 51. By setting the inner diameter of the protrusion side nozzle hole 510 within this range, it becomes easier to make the airflow flowing out from the protrusion side nozzle hole 510 sufficiently strong. In this embodiment, all the nozzle holes 51 other than the protrusion side nozzle hole 510, including the adjacent nozzle hole 513, have the same inner diameter.
The rest is the same as in the first embodiment.

本形態において、突出側噴孔510は他の噴孔51よりも内径が大きい。それゆえ、特に膨張行程において、突出側噴孔510を介して副燃焼室50から主燃焼室へと多くのガスが導出されることにより、図28~図30に示すごとく、副燃焼室50内に突出側噴孔510へと向かう気流A22が形成される。また、気流A22は、放電ギャップGから突出側噴孔510に向かうように形成される。それゆえ、膨張行程点火によって生じた放電Sは、気流A22によって、突出側噴孔510に向かって引き伸ばされる。 In this embodiment, the projection side nozzle hole 510 has a larger inner diameter than the other nozzle holes 51. Therefore, especially during the expansion stroke, a large amount of gas is discharged from the auxiliary combustion chamber 50 to the main combustion chamber through the projection side nozzle hole 510, and as shown in Figures 28 to 30, an airflow A22 is formed in the auxiliary combustion chamber 50 toward the projection side nozzle hole 510. The airflow A22 is also formed so as to flow from the discharge gap G toward the projection side nozzle hole 510. Therefore, the discharge S generated by the expansion stroke ignition is stretched toward the projection side nozzle hole 510 by the airflow A22.

また、本形態において、突出側噴孔510の中心軸の延長線51Lは、Z方向から見たとき、接地電極6と重ならないように接地電極6の突出方向に沿っている。また、Z方向から見たとき、突出側噴孔510の中心510Cは、延長領域6E(図26参照)の外側に配置されている。それゆえ、膨張行程においては、接地電極6の突出側噴孔510側の周方向側面66に沿う気流A22も、効果的に形成されやすい。それゆえ、放電Sの接地電極6側の起点SPは、図28に示すごとく、突出側噴孔510側の周方向側面66に沿って、突出端部63に向かって移動しやすい。それゆえ、放電Sが一層伸長しやすく、膨張行程における着火性を一層向上させることができる。 In addition, in this embodiment, the extension line 51L of the central axis of the protruding side nozzle 510 is aligned along the protruding direction of the ground electrode 6 so as not to overlap with the ground electrode 6 when viewed from the Z direction. Also, when viewed from the Z direction, the center 510C of the protruding side nozzle 510 is located outside the extension region 6E (see FIG. 26). Therefore, in the expansion stroke, the airflow A22 along the circumferential side surface 66 of the ground electrode 6 on the protruding side nozzle 510 side is also easily formed effectively. Therefore, the starting point SP of the discharge S on the ground electrode 6 side is easily moved toward the protruding end 63 along the circumferential side surface 66 on the protruding side nozzle 510 side, as shown in FIG. 28. Therefore, the discharge S is more easily extended, and the ignition ability in the expansion stroke can be further improved.

また、突出側噴孔510と接地電極6とが上記位置に配置されていることにより、放電Sの起点SPは、図29に示すごとく、気流A22によって、突出側噴孔510の内面にまで移動しやすい。それゆえ、図30に示すごとく、放電Sの一部が突出側噴孔510から主燃焼室側へ飛び出しやすい。その結果、主燃焼室における着火性を向上させることができる。 In addition, because the projection side nozzle hole 510 and the ground electrode 6 are positioned as described above, the starting point SP of the discharge S is easily moved by the airflow A22 to the inner surface of the projection side nozzle hole 510, as shown in FIG. 29. Therefore, as shown in FIG. 30, a part of the discharge S is easily ejected from the projection side nozzle hole 510 toward the main combustion chamber. As a result, the ignition performance in the main combustion chamber can be improved.

また、エンジン始動時等には、排気系に設けられた排ガス浄化フィルタにおける触媒温度を高くすることを目的として、ピストンが上死点を通過した直後の膨張行程の初期に点火を行う場合がある。そのため、上述のごとく、膨張行程における着火性が向上することにより、エンジン始動時等において、排ガス浄化フィルタの触媒温度を、短期間に上昇させることができる。そのため、燃費向上、エミッション低減が期待できる。 In addition, when starting the engine, ignition may be performed early in the expansion stroke immediately after the piston passes top dead center in order to raise the catalyst temperature in the exhaust gas purification filter installed in the exhaust system. Therefore, by improving ignition performance during the expansion stroke as described above, the catalyst temperature of the exhaust gas purification filter can be raised in a short period of time when starting the engine, etc. This can be expected to improve fuel efficiency and reduce emissions.

また、Z方向から見て、突出端部63と突出側噴孔510との距離は、突出端部63と隣接噴孔513との距離よりも短い。それゆえ、膨張行程において、放電ギャップGに形成された放電は、突出側噴孔510に向かって、より一層伸長しやすい。その結果、膨張行程における着火性を、より一層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。
In addition, when viewed from the Z direction, the distance between the protruding end 63 and the protruding side injection hole 510 is shorter than the distance between the protruding end 63 and the adjacent injection hole 513. Therefore, during the expansion stroke, the discharge formed in the discharge gap G is more likely to extend toward the protruding side injection hole 510. As a result, it is possible to further improve the ignition performance during the expansion stroke.
In addition, the second embodiment has the same effects as the first embodiment.

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。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be applied to various embodiments without departing from the spirit of the present invention.

1…スパークプラグ、2…ハウジング、3…絶縁碍子、4…中心電極、41…先端突出部、5…プラグカバー、50…副燃焼室、51…噴孔、510…突出側噴孔、6…接地電極、61…基端面、62…固定端部、63…突出端部、51L…噴孔の中心軸の延長線、C…プラグ中心軸、G…放電ギャップ、Z…プラグ軸方向、D1…突出端部からプラグ中心軸までの距離、D2…突出端部から突出側噴孔までの距離 1...spark plug, 2...housing, 3...insulator, 4...center electrode, 41...tip protrusion, 5...plug cover, 50...auxiliary combustion chamber, 51...nozzle hole, 510...protruding side nozzle hole, 6...ground electrode, 61...base end face, 62...fixed end, 63...protruding end, 51L...extension of the central axis of the nozzle hole, C...plug central axis, G...discharge gap, Z...plug axial direction, D1...distance from the protruding end to the plug central axis, D2...distance from the protruding end to the protruding side nozzle hole

Claims (11)

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の先端側に先端突出部(41)を突出させた中心電極(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、上記ハウジング又は上記プラグカバーに固定された固定端部(62)から上記副燃焼室内に突出しており、
上記放電ギャップは、上記先端突出部の先端部と上記接地電極の基端面(61)とが、互いに対向することにより形成されており、
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複数の噴孔(51)が形成されており、
上記噴孔の中心軸の延長線(51L)は、上記放電ギャップを通過しないと共に、プラグ軸方向(Z)から見て、プラグ径方向に対して傾斜しており、
上記複数の噴孔のうちの一部の上記噴孔は、上記接地電極の突出端部(63)の突出側に形成された突出側噴孔(510)であり、
上記突出端部の少なくとも一部は、プラグ中心軸(C)までの距離(D1)よりも上記突出側噴孔までの距離(D2)が近い位置に配置されている、内燃機関用のスパークプラグ(1)。
A cylindrical insulator (3);
a center electrode (4) held on the inner circumferential side of the insulator and having a tip protrusion (41) protruding toward the tip side of the insulator;
a cylindrical housing (2) that holds the insulator on its inner periphery;
a ground electrode (6) forming a discharge gap (G) between itself and the center electrode;
a plug cover (5) provided at the tip of the housing so as to cover a sub-combustion chamber (50) in which the discharge gap is disposed,
The ground electrode protrudes into the auxiliary combustion chamber from a fixed end (62) fixed to the housing or the plug cover,
The discharge gap is formed by the tip end of the tip protrusion and the base end surface (61) of the ground electrode facing each other,
The plug cover is formed with a plurality of nozzle holes (51) that communicate the auxiliary combustion chamber with the outside,
an extension line (51L) of the central axis of the injection hole does not pass through the discharge gap and is inclined with respect to the plug radial direction when viewed from the plug axial direction (Z),
Some of the plurality of nozzle holes are protruding side nozzle holes (510) formed on the protruding side of the protruding end portion (63) of the ground electrode,
At least a part of the protruding end portion is disposed at a position where a distance (D2) to the protruding side nozzle hole is closer than a distance (D1) to a plug center axis (C).
上記接地電極の基端面は、上記接地電極の長手方向における、少なくとも上記放電ギャップを形成する部位から上記突出端部にわたって、上記突出端部に近づくに従って先端側に向かうようにプラグ軸方向に対して傾斜した接地傾斜面(611)を有する、請求項1に記載の内燃機関用のスパークプラグ。 The spark plug for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the base end surface of the ground electrode has a ground inclined surface (611) that is inclined with respect to the plug axial direction from at least the portion that forms the discharge gap to the protruding end in the longitudinal direction of the ground electrode toward the tip side as it approaches the protruding end. 上記突出側噴孔の外側開口部(511)の基端と上記先端突出部の先端部とを最短距離でつなぐ直線(L1)を含むと共にプラグ軸方向に沿った断面において、上記突出端部は、上記直線(L1)よりも先端側に配置されている、請求項1又は2に記載の内燃機関用のスパークプラグ。 A spark plug for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, in which the protruding end is located on the tip side of the straight line (L1) in a cross section along the plug axial direction, the straight line (L1) connecting the base end of the outer opening (511) of the protruding side nozzle hole and the tip end of the tip protruding portion by the shortest distance. 上記放電ギャップは、上記ハウジングの先端よりも先端側に形成されている、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。 A spark plug for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the discharge gap is formed on the tip side of the housing. 上記副燃焼室は、上記絶縁碍子の外周面と上記ハウジングの内周面との間に、環状の空間であるポケット部(501)を有し、上記絶縁碍子の外周面は、上記ポケット部に対向する部位に、先端側へ向かうほど縮径する碍子傾斜面(31)を有し、上記ハウジングの内周面は、上記ポケット部に対向する部位に、基端側へ向かうほど縮径するハウジング傾斜面(21)を有する、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。 The auxiliary combustion chamber has a pocket portion (501) that is an annular space between the outer peripheral surface of the insulator and the inner peripheral surface of the housing, the outer peripheral surface of the insulator has an insulator inclined surface (31) that narrows toward the tip side at a portion facing the pocket portion, and the inner peripheral surface of the housing has a housing inclined surface (21) that narrows toward the base end at a portion facing the pocket portion. A spark plug for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4. プラグ軸方向から見たとき、上記突出側噴孔の中心軸の延長線と上記接地電極の基端面とは、互いに重なっている、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。 A spark plug for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5, wherein an extension of the central axis of the projection side nozzle hole and the base end surface of the ground electrode overlap each other when viewed in the plug axial direction. 上記突出側噴孔は、他の上記噴孔よりも開口面積が大きい、請求項1~6のいずれか一項に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
7. The spark plug for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the projection side nozzle hole has an opening area larger than those of the other nozzle holes.
上記突出側噴孔は、他の上記噴孔よりも開口面積が大きく、
プラグ軸方向から見たとき、上記突出側噴孔の中心軸の延長線は、上記接地電極と重ならないように上記接地電極の突出方向に沿っており、かつ、上記突出側噴孔の中心(510C)は、上記接地電極を突出方向に延長した延長領域(6E)の外側に配置されている、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。
The projection side nozzle has a larger opening area than the other nozzles,
6. A spark plug for an internal combustion engine according to claim 1, wherein, when viewed in a plug axial direction, an extension line of a central axis of the projection-side injection hole is along the projection direction of the ground electrode so as not to overlap with the ground electrode, and a center (510C) of the projection-side injection hole is located outside an extension region (6E) formed by extending the ground electrode in the projection direction.
請求項7又は8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、
該主燃焼室に設けられた吸気弁(72)及び排気弁(73)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、プラグ軸方向から見たとき、少なくとも一つの上記突出側噴孔の外側開口部(511)が上記吸気弁側を向くように、配置されている、内燃機関。
An internal combustion engine (10) comprising a spark plug for an internal combustion engine according to claim 7 or 8,
A main combustion chamber (11);
an intake valve (72) and an exhaust valve (73) provided in the main combustion chamber;
The spark plug is disposed so that an outer surface (52) of the plug cover faces the main combustion chamber,
The spark plug is arranged such that an outer opening (511) of at least one of the projection-side nozzle holes faces the intake valve side when viewed from the plug axial direction.
請求項7又は8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、上記突出側噴孔の外側開口部(511)に向かうように、配置されている、内燃機関。
An internal combustion engine (10) comprising a spark plug for an internal combustion engine according to claim 7 or 8,
A main combustion chamber (11);
The spark plug is disposed so that an outer surface (52) of the plug cover faces the main combustion chamber;
an injector (71) for injecting fuel directly into the main combustion chamber;
The spark plug is arranged so that an injection flow (F) containing the fuel injected from the injector during a compression stroke of the internal combustion engine is directed toward an outer opening (511) of the projection side nozzle hole.
上記主燃焼室に設けられた吸気弁(72)及び排気弁(73)を有し、
上記スパークプラグは、プラグ軸方向から見たとき、少なくとも一つの上記突出側噴孔の上記外側開口部が上記吸気弁側を向くように、配置されている、請求項10に記載の内燃機関。
The main combustion chamber has an intake valve (72) and an exhaust valve (73),
11. The internal combustion engine according to claim 10, wherein the spark plug is disposed such that, when viewed in a plug axial direction, the outer opening of at least one of the projection side nozzle holes faces the intake valve side.
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