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KR101575381B1 - 내연 기관용 플라즈마 플러그 - Google Patents

내연 기관용 플라즈마 플러그 Download PDF

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KR101575381B1
KR101575381B1 KR1020107021098A KR20107021098A KR101575381B1 KR 101575381 B1 KR101575381 B1 KR 101575381B1 KR 1020107021098 A KR1020107021098 A KR 1020107021098A KR 20107021098 A KR20107021098 A KR 20107021098A KR 101575381 B1 KR101575381 B1 KR 101575381B1
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South Korea
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plasma
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plate
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멜빈 에를리히
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멜빈 에를리히
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T13/00—Sparking plugs
    • H01T13/50—Sparking plugs having means for ionisation of gap
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P9/00—Electric spark ignition control, not otherwise provided for
    • F02P9/002—Control of spark intensity, intensifying, lengthening, suppression
    • F02P9/007—Control of spark intensity, intensifying, lengthening, suppression by supplementary electrical discharge in the pre-ionised electrode interspace of the sparking plug, e.g. plasma jet ignition
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

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  • Spark Plugs (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

내연기관용 플라즈마 플러그는 세라믹으로 형성된 내측 부분 및 알루미늄 또는 다른 금속으로 형성된 외측 부분을 가진 주 몸체를 포함한다. 루테늄 이산화물로 형성된 제1 전극 및 제2 전극은 주 몸체의 전기 절연 부분 내에 축방향으로 배치된다. 플라즈마 플러그는 그의 주 몸체의 둘레에 원주 방향으로 배치되며, 중앙 구멍, 고전압, 직류 발생기에 접속된 외측 판, 스파크 스위치를 통해 제1 전극에 선택적으로 접속된 내측 판 및 상기 내측판 및 외측 판 사이에 배치된 유전체를 포함하는, 도넛 형상의 토로이달 커패시터를 더 포함한다. 제1 전극 및 제2 전극에 직렬로 접속된 저항성 요소는 주 몸체의 하부 부분에 위치된다. 제2 전극은 회로를 완성하도록 접지되거나 또는 접지 상에서 플로팅할 수 있다.

Description

내연 기관용 플라즈마 플러그{PLASMA PLUG FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE}
본 출원은, 그의 내용물이 본 출원에 참조되어 포함된, "내연 기관용 플라즈마 플러그"라는 명칭의, 2008년 2월 22일자 출원된, 미국 가 출원 번호 제61/066,737호에 관련된 것이다. 본 출원은 상기 관련된 가 출원에 대한 35 U.S.C. 119 및/또는 35 U.S.C. 120에 따른 우선권의 이익을 주장하는 바이다.
본 발명은 내연 기관용 점화 시스템들에 관한 것으로 더 구체적으로 플라즈마 점화 시스템들에 관한 것이다.
종래, 통상의 디젤 또는 가스 등의, 내연 기관들은 스파크 보조(assisted) 점화 시스템, 압축 방법, 또는 그들의 특정 연료를 점화시키기 위한 글로우(glow) 플러그를 이용한다. 디젤 기관들의 경우에, 실린더 내에서의 피스톤의 이동은 극히 높은 압력 및 온도를 형성하여, 결과적으로 실린더로 분사된, 연료를 점화시키게 된다. 이러한 압력을 발생시키도록, 상당한 압축비가 요구된다.
피스톤이 실린더 내에서의 그의 이동 길이의 대략 1/3 만큼 이동하면, TDC(상사점) 직후에서 발화한 후에, 연소 과정은 점화된 연료의 연소가 정지(flame out) 됨으로 인해 종료된다. 그 결과, 실린더 내에 존재하는 부분적으로 연소된 잔존 연료 및 부산물이 기관의 배기를 통해 밀려나와, 불량한 연비 및 환경 오염을 유발하게 된다. 이 문제는, 특히 기어 변속중에, 기관 속도를 변화함에 의해 더욱 증가된다.
가솔린 기관들에서는, 도1에 도시된 바와 같이, 실린더 내의 종래의 스파크 플러그(1)에 의해 발생된 스파크가 내부의 연료 공기 혼합물을 점화시킨다. 디젤 기관들에서와 같이, 실린더 내에 형성된 단열 압축 및 충격파는 실린더 내에 존재하는 전체 연료 공기 혼합물을 거의 점화시키지 못하고 이로써 부분 연소된 연료 및 부산물들을 배출하게 된다.
상기 양쪽의 디젤 기관 및 가솔린 내연 기관들에서의 근본적인 문제는 실린더 내의 연료 공기 혼합물을 점화시키기 위한 종래의 방법들이 실린더의 전체 내용물들을 점화시키기에 충분한 에너지 또는 충분히 빠른 전파를 발생시키지 못한다는 것이다. 전체 실린더 내용물들이 점화되면, TDC 직후에, 기관 성능이 크게 증가하며 배출되는 오염물들을 감소시키게 될 것이다.
본 발명에서는 실린더 내의 연료 공기 혼합물의 거의 대부분을 점화시키기에 충분한 에너지를 발생시키어, 기관 성능을 향상시키고 종래의 연소 기관들에서 발견되는 고유한 단점들을 극복할 수 있는 내연 기관용 플라즈마 점화 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 목적은 내연 기관용 플라즈마 점화 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 기관 속도에 관계없이 내연 기관의 실린더 내의 연료 공기 혼합물의 거의 대부분을 점화시키기에 충분한 에너지를 발생시킬 수 있는 내연 기관용 플라즈마 점화 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 기관 성능을 향상시키고 오염을 감소시키는 내연 기관용 플라즈마 점화 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 종래의 연소 기관들에서 발견되는 고유한 단점들을 극복하는 내연 기관용 플라즈마 점화 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 내연 기관의 연소실 내에 플라즈모이드를 형성하는 플라즈마 플러그를 제공하는 것이다. 플라즈모이드는 두 개의 전극들 사이의 아크 및 그의 관련된 자계에 의해 형성된, 급속하게 이동하는 이온화 가스의 번들(bundle)이다.
본 발명에 따라 형성된 내연 기관용 플라즈마 플러그는 내측 부분 및 외측 부분을 가진 주 몸체를 포함한다. 주 몸체의 내측 부분은 전기 절연성 재료로 형성된다. 주 몸체의 외측 부분, 또는 적어도 그의 일부는, 알루미늄, 강, 스테인리스 강, 철 등의 전기 전도성 재료로 형성된다. 주 몸체의 전기 절연된 부분 내에 제1 전극 및 제2 전극이 축방향으로 배치된다.
상기 플라즈마 플러그는 토로이달 커패시터를 더 포함한다. 토로이달 커패시터는 도넛 형상을 가지며 중앙에 구멍을 형성한다. 토로이달 커패시터는 플라즈마 플러그의 주 부분을 중심으로 원주방향으로 위치된다. 토로이달 커패시터는 외측 판, 내측 판 및 상기 외측 판 및 내측 판 사이에 배치된 유전체를 가진다. 외측 판(또는, 내측 판)은 고전압, 직류 발생기에 전기적으로 접속된다. 내측 판(또는, 외측 판)은 제1 전극(또는, 제2 전극)에 전기적으로 접속된다. 제2 전극(또는, 제1 전극)은 접지된다.
주 몸체의 하부 부분에 저항성 요소가 배치된다. 상기 저항성 요소는 제1 전극 및 제2 전극 사이에 직렬로 접속된다.
본 발명의 이들 및 다른 목적들, 특징들 및 장점들은 첨부 도면들을 참조하여 행해지는, 이하의 예시적인 실시예들의 상세한 설명들로부터 명백하게 될 것이다.
본 발명에 따르면 실린더 내의 연료 공기 혼합물의 거의 대부분을 점화시키기에 충분한 에너지를 발생시키어, 기관 성능을 향상시키고 종래의 연소 기관들에서 발견되는 고유한 단점들을 극복할 수 있는 내연 기관용 플라즈마 점화 시스템이 제공된다.
도1은 종래의 스파크 플러그의 측면도,
도2는 본 발명의 제1 실시예에 따라 형성된 플라즈마 점화 시스템의 측면도,
도3은 부분 단면으로 도시된, 내연 기관의 실린더 내에 부분적으로 배치된, 본 발명의 제1 실시예에 따라 형성된 플라즈마 점화 시스템에서 사용되는 플라즈마 플러그의 측면도,
도4는 본 발명의 제1 실시예에 따라 형성된 플라즈마 점화 시스템 및 플라즈마 플러그의 길이방향 단면도,
도4a는 본 발명의 제2 실시예에 따라 형성된 플라즈마 점화 시스템 및 플라즈마 플러그의 길이방향 단면도,
도5는 도4에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따라 형성된 플라즈마 점화 시스템에서 사용되는 플라즈마 플러그의 저면도,
도5a는 도4a에 도시된 본 발명의 제2 실시예에 따라 형성된 플라즈마 점화 시스템에서 사용되는 플라즈마 플러그의 저면도,
도6은 본 발명의 제3 실시예에 따라 형성된 플라즈마 점화 시스템에서 사용되는 플라즈마 플러그의 측면도,
도7은 도6에 도시된 본 발명의 제3 실시예에 따라 형성된 플라즈마 점화 시스템에서 사용되는 플라즈마 플러그의 길이방향 단면도, 및
도8은 도7에 도시된 본 발명의 제3 실시예에 따라 형성된 플라즈마 점화 시스템에서 사용되는 플라즈마 플러그의 저면도이다.
도2 내지 5에 도시된 본 발명의 제1 실시예에서, 플라즈마 점화 시스템은 종래의 비-디젤 내연기관(40)의 스파크 플러그 보어(4)에 의해 나사 조임 형태로 수용되는 플라즈마 플러그(2)를 포함한다.
플라즈마 플러그(2)는 세라믹 또는 세라믹형 전기 절연 재료(48)로 구성된 주 몸체(6)를 포함한다. 주 몸체의 하부 부분(8)은 플러그의 세라믹을 둘러싸는 (예컨대, 알루미늄, 강 등의) 전기 전도성의 비교적 강한 재료로 형성되어, 외측에 나사가 형성되며 종래의 나사형 스파크 플러그 보어(4)에 의해 수용된다. 이와 다르게, 상기 나사형 하부 부분(8)은 세라믹 등의 전기 비전도성 재료로 형성될 수 있다. 내부에서는, 주 몸체의 하부 부분(8) 내의 주 몸체(6) 내에서 길이 방향으로 연장하는 두 개의 전극들(10)이 플러그의 내부 세라믹을 통과한다. 제1 전극(7) 및 제2 전극(5)으로 구성된 전극들(10)은 플라즈마 플러그(2)의 축방향 길이를 따라 서로 평행하게 연장하며 몇 밀리미터로 분리되어 있다. 주 몸체(6)의 하단부(12)에서, 전극들(10)은 플러그(2)로부터 배출되어 있고, 카본 필름(14)이 바람직한, 전기 고저항 재료에 의해 함께 접속된다. 도5에 도시된 바와 같이, 저항성 필름(14)은 두 개의 전극들(10) 사이에서 연장하며 그들과 접촉하고 있는 얇고 좁은 스트립으로서 형성된다. 카본 필름(14)의 얇은 스트립의 목적은 전극들 사이에서, 스파크가 아닌, 아크 발생을 개시하게 되도록 전도성 경로를 제공하는 것이다.
주 몸체(6)의 상단부(17)에서, 노출된 제1 전기 콘택트(15) 및 노출된 제2 전기 콘택트(11)가 플러그(2)로부터 배출되어 있고 제1 전극(7) 및 제2 전극(5)에 직접, 또는 와이어(30,31) 등을 통해 접속된다. 주 몸체(6)의 상부 부분(20) 둘레에 하나 이상의 고전압 토로이달 커패시터들(16)이 결합되며, 이들은 각각 도넛 형상이고 중앙의 구멍(18)을 가진다. 토로이달 커패시터(16)는 외측 판(19), 내측 판(21) 및 상기 외측 판(19) 및 내측 판(21) 사이에 배치된 유전체(23)를 가진다. 전극들 중 하나(예를 들면, 제1 전극(7))는 커패시터(16)의 판들 중 하나(예를 들면, 내측 판(21)와 전기 소통하는 콘택트들 중 하나(예를 들면, 제1 콘택트(15)) 를 통해 스파크 스위치(25)에 접속된다. 전극들 중 다른 하나(예를 들면, 제2 전극(5))는 다른 콘택트(예를 들면, 제2 콘택트(11))을 통해 그라운드 전위에 접속된다. 커패시터(16)의 커패시턴스는, "아크"를 형성하는, 플라즈마 플러그(2)를 "발화"시키기에 충분한 에너지를 저장할 수 있도록 선택된다. 또한, 커패시터(16)는 발화를 위한 종래의 자동 점화 시스템에 접속될수 있다. 커패시터(16)의 충전은 커패시터(16)의 판들 중 다른 판(예를 들면, 외측 판(19))과 전기 소통하는 직류 고전압 발생기(27)에 의해 행해질 수 있고, 상기 발생기(27)는 그가 접속되어 있는 커패시터(16)의 판에 고전압, 직류 신호를 제공한다.
하나 이상의 토로이달 커패시터(16)가, 커패시터들(16)의 중앙 구멍들을 통해 수용된, 플라즈마 플러그(2) 상에 장착되어 사용되는 경우, 커패시터들은 그 토로이달 커패시터들에 의해 제공되는 전체 커패시턴스를 증가시키도록 함께 병렬로 접속되거나, 또는 전체 커패시턴스를 감소시키도록 함께 직렬로 접속되거나, 또는 커패시터들(16) 중 일부는 병렬로 그리고 일부는 직렬로 접속될 수 있다. 또한, 하나 이상의 토로이달 커패시터들(16)을 사용함이 바람직하지만, 하나 이상의 비-토로이달 타입의, 고전압 커패시터들을 사용하는 것도 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 간주된다.
도4a 및 5a에 도시된 본 발명의 제2 실시예에서, 도4에 도시된 형태를 가진 플라즈마 플러그(2)는, 그의 세라믹 내부를 길이방향으로 통과하는, "트리거" 전극(13)을 포함할 수 있다. 트리거 전극(13)은 플러그(2)의 축방향 길이를 따라 연장하며 하단부(12)에서 플러그(2)로부터 배출되어 있다. 트리거 전극(13)은 플라즈마 플러그의 상부 면에 배치된 노출된 전기 콘택트(3)를 통해 종래의 자동 점화 시스템의 스파크 발생기와 전기 소통하며, 상기 노출된 전기 콘택트(3)에 직접 또는 와이어(44) 등에 의해 접속되어 있다. 이 실시예에서, 도4에 도시된 스파크 스위치(25)는 불필요하며, 연료/공기 혼합물을 점화시키기 위한 스파크는 트리거 전극(13)에 의해 제공된다. 따라서, 스파크 스위치(25)는 생략되며, (제1 전극(7) 등의) 전극들 중 하나는 (내측 판(21) 등의) 커패시터(16)의 판들 중 하나에 직접 접속된다.
도5a에 도시된 바와 같이, 플라즈마 플러그(2)의 하단부에서의 트리거 전극(13)의 노출된 부분은, 트리거 전극(13)이 전극들(10) 사이에서 연장하는 저항성 필름(14)과 간섭하지 않지만, 플라즈마 아크가 방사되는 전극들(10) 사이에 배치된 저항성 필름(14)의 영역에 인접한 연료/공기 혼합물을 점화시키기 위해 전극들(10) 및 저항성 필름(14)에 충분히 근접하여 배치되도록, 전극들(10)로부터 등거리로 그들과 정렬되지 않게 배치되어 있다(즉, 전극들(10) 사이에 똑바로 배치되지 않는다).
작동 중에, 토로이달 커패시터(16)는 고전압 직류 전원에 의해 충전된다. 상기 시스템이 적절한 발화 타임을 결정하면, 커패시터(16) 내에 저장된 에너지는 전극들(10) 사이에 전류를 제공하며, 주 몸체(6)의 하단부(12)에서 플라즈마 아크가 발생된다. 플라즈마 플러그(2)의 전극들(10)의 특정 기하학에 따라, 릴리즈된 전류 흐름에 의해 발생된 플라즈마 버스트(burst)는 일정한 기하학을 취하게 되며 플라즈모이드라고 한다. 상기 플러그에 의해 발생된 플라즈마("플라즈모이드")는 약 5-50ev(전자 볼트)(1ev는 약 11,331℃)의 전자 온도를 갖게 되며, 유체로서 이동하는 이온화 가스의 형태이다. 이와 같이, 플라즈마의 이동 및 형상은 일반적으로 유체 역학의 법칙에 따르게 된다.
플라즈모이드가 플러그(2)의 하단부(12)에서 발생되면, 전류 흐름은 그 주위에 상당한 자계를 형성하며, 이는 플라즈모이드를 플러그(2)의 하단부(12)에서 실린더 내로 몰려가게 한다. 플라즈모이드 이온들의 전체 크기 및 기하학은 급속하게 팽창하며 전체 실린더 쳄버를 채우게 된다. 실린더 내에 충격파 효과가 형성되어 플라즈모이드 이온들의 온도를 더욱 증가시킨다.
급속하게 팽창하는 플라즈모이드 이온들은 실린더 쳄버 전체를 채우고서, 그의 전체 내용물들을 연소시킬 수 있는 능력을 가진다. 상기한 바와 같이, 내연 기관들의 종래의 점화 시스템들은 주어진 RPM(분당 회전수)에 대해 가장 효율적인 쳄버 내의 연소를 조장하도록 공기 연료 혼합물을 분명하고 정확하게 형성해야만 한다. 본 발명의 플라즈마 점화는 모든 내용물들을 거의 완전 연소시킬 능력을 가지며, 효율을 증가시키고 오염을 감소시킬 수 있다.
도6-8에 도시된 본 발명의 제3 실시예에서, 플라즈마 플러그(2)는 세라믹 주 몸체(6) 내에서 길이방향으로 연장하는 단일 전극(22)을 포함한다. 상기 전극(22)은 플라즈마 플러그(2)의 상부 면 상의 노출된 전기 콘택트(32)에 직접 또는 와이어(50) 등을 통해 접속된다. 주 몸체(6)의 나사형 외측 벽(24)은 금속 등의 전도성 재료로 형성될 수 있고 접지된다. 플러그(2)의 하부 부분(12)에서 배출되는 상기 단일 전극(22)은, 도8에 도시된 바와 같이, 중앙 전극(22)에서 외측 전극(24)으로 반경방향으로 연장하는 하나 이상의 스트립들(14a)로서 형성된, 카본 필름 등의, 고저항성 재료(14)에 의해 외측 벽의, 접지된 전극(24)에 접속될 수 있다. 토로이달 커패시터(16)의 하나의 판(예컨대, 내측 판(21))은, 도4에 도시된 바와 같이, 스파크 스위치(25)를 통해 내측 전극(22)에 접속되는 한편, 토로이달 커패시터(16)의 다른 판(예컨대, 외측 판(19))은, 도4에 도시된 바와 같이, 고전압, 직류 발생기 또는 소스(27)에 접속된다. 플러그(2)는 도4에 도시된 전술한 실시예에서와 같이 발화되며 이온화된 플라즈마를 통한 외측 벽의 접지된 전극(24) 및 전극(22) 사이의 전류 흐름에 의해 형성된 자기력으로써 플러그에서 실린더로 급격하게 이동되어지는 도넛 형상 또는 구형 플라즈모이드를 형성한다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 플라즈마 플러그(2)는 루테늄 이산화물로 구성된 전극들(10,22)을 이용하여 부가적인 산소 원자들을 제공하도록 형성될 수 있다. 전류가 루테늄 이산화물을 통해 흐르면, 산소 원자들(이온들)은 전극들(10,22)의 노출된 부분들에서 엔진 실린더 내의 공기/연료 혼합물로 방출되어, 더욱 에너지를 공급받게 되고 플라즈모이드 이온들을 형성한다. 연소 과정을 향상시키고, 실린더 마모를 감소시키며 다른 이익들을 제공하는 이온들을 공급하도록 다른 전극 재료들이 사용될 수 있다.
본 발명의 플라즈마 플러그(2)는 디젤 연소 기관, 및 가스 연소 기관에 설치될 수 있고, 이러한 응용은 본 발명의 범위 내로 간주됨을 이해하기 바란다.
본 발명의 예시적인 실시예들이 첨부 도면들을 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 정확하게 이들 실시예들로 제한되지 않으며, 본 발명의 범위 또는 정신을 벗어나지 않고 당업자에 의해 여러 가지 다른 변화들 및 개조들이 실시될 수 있음을 이해하기 바란다.
2 : 플라즈마 플러그
4 : 스파크 플러그 보어
5,7,10,22,24 : 전극
6 : 주 몸체
11,15 : 전기 콘택트
13 : 트리거 전극
14 : 카본 필름
16 : 토로이달 커패시터
25 : 스파크 스위치
27 : 직류 고전압 발생기

Claims (16)

  1. 전기 절연성 재료로 형성된 내측 부분 및 상기 내측 부분의 반경방향 바깥쪽 부분으로 배치된 외측 부분을 가지며, 상기 바깥쪽 부분의 적어도 일부가 전기 전도성 재료로 형성되며, 상부 부분 및 상기 상부 부분과 축방향으로 대향하게 배치된 하부 부분을 더 포함하며, 상기 하부 부분은 바닥 면을 더 포함하는 주 몸체;
    상기 주 몸체의 전기 절연된 내측 부분 내에 축방향으로 배치되어 서로 떨어져 있는 제1 전극 및 제2 전극으로서, 제2 전극은 회로를 완성하도록 접지에 전기적으로 접속 가능하게 된 제1 전극 및 제2 전극;
    제1 판, 제2 판, 및 상기 제1 판 및 제2 판 사이에 배치된 유전체를 가지며, 제1 판은 제1 전극과 전기 소통하며, 제2 판은 고전압 소스에 전기적으로 접속 가능한 하나 이상의 커패시터; 및
    상기 주 몸체의 하부 부분에 배치되며 제1 전극 및 제2 전극과 전기적으로 직렬로 접속된 저항성 요소를 포함하고,
    상기 저항성 요소는 카본 필름으로 형성되고, 카본 필름은 주 몸체의 하부 부분의 바닥면에 형성되며, 저항성 요소는 제1 전극으로부터 제2 전극까지 연장되는 스트립으로서 형성되는
    내연 기관용 플라즈마 플러그.
  2. 제1항에 있어서, 상기 주 몸체의 내측 부분은 세라믹 재료로 형성된 플라즈마 플러그.
  3. 제1항에 있어서, 상기 주 몸체의 외측 부분의 적어도 일부는 금속으로 형성되는 플라즈마 플러그.
  4. 제1항에 있어서, 제1 전극 및 제2 전극의 적어도 일부는 루테늄 이산화물로 형성되는 플라즈마 플러그.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 주 몸체의 전기 절연된 내측 부분 내에 축방향으로 배치되며 제1 전극, 제2 전극 및 저항성 요소에 인접하게 위치하여, 스파크 발생기에 전기적으로 접속 가능한 트리거 전극을 더 포함하는 플라즈마 플러그.
  7. 제1항에 있어서, 하나 이상의 커패시터는 토로이달 커패시터이며, 상기 토로이달 커패시터는 도넛 형상을 가지며 중앙에 구멍을 형성하며, 주 몸체를 중심으로 원주 방향으로 배치되어 있는 플라즈마 플러그.
  8. 전기 절연성 재료로 형성된 내측 부분 및 상기 내측 부분의 반경방향 바깥쪽 부분으로 배치된 외측 부분을 가지며, 상기 바깥쪽 부분의 적어도 일부가 전기 전도성 재료로 형성되며, 상부 부분 및 상기 상부 부분과 축방향으로 대향하게 배치된 하부 부분을 더 포함하며, 상기 하부 부분은 바닥 면을 더 포함하는 주 몸체;
    상기 주 몸체의 전기 절연된 부분 내에 축방향으로 배치된 중앙 전극;
    상기 주 몸체의 외측 부분의 적어도 일 부분에 전기 전도성으로 형성되며, 회로를 완성하도록 접지에 전기적으로 접속 가능하게 된 외측 전극;
    제1 판, 제2 판, 및 상기 제1 판 및 제2 판 사이에 배치된 유전체를 가지며, 제1 판은 중앙 전극과 전기 소통하며, 제2 판은 고전압 소스에 전기적으로 접속 가능한 하나 이상의 커패시터; 및
    상기 주 몸체의 하부 부분에 배치되며 중앙 전극 및 외측 전극과 전기적으로 직렬로 접속된 저항성 요소를 포함하고,
    상기 저항성 요소는 카본 필름으로 형성되고, 카본 필름은 주 몸체의 하부 부분의 바닥면에 형성되며, 저항성 요소는 중앙 전극에서 외측 전극으로 반경방향으로 연장하는 스트립으로서 형성되는 내연 기관용 플라즈마 플러그.
  9. 제8항에 있어서, 상기 주 몸체의 내측 부분은 세라믹 재료로 형성된 플라즈마 플러그.
  10. 제8항에 있어서, 상기 주 몸체의 외측 부분의 적어도 일부는 금속으로 형성되는 플라즈마 플러그.
  11. 제8항에 있어서, 중앙 전극은 루테늄 이산화물로 형성되는 플라즈마 플러그.
  12. 삭제
  13. 제8항에 있어서, 하나 이상의 커패시터는 토로이달 커패시터이며, 상기 토로이달 커패시터는 도넛 형상을 가지며 중앙에 구멍을 형성하며, 주 몸체를 중심으로 원주 방향으로 배치되어 있는 플라즈마 플러그.
  14. 청구항 1에 의해 정의된 플라즈마 플러그;
    하나 이상의 커패시터의 제1 판과 전기 소통하며 그에 대해 고전압, 직류 신호를 제공하는 고전압, 직류 발생기; 및
    하나 이상의 커패시터의 제2 판과 전기 소통하며 또한 플라즈마 플러그의 제1 전극과도 전기 소통하며, 플라즈마 플러그의 제2 전극은 회로를 완성하도록 접지전위와 전기 소통하게 되는 스파크 스위치를 포함하는, 내연 기관에 사용되는 플라즈마 점화 시스템.
  15. 청구항 6에 의해 정의된 플라즈마 플러그;
    하나 이상의 커패시터의 제1 판과 전기 소통하며 그에 대해 고전압, 직류 신호를 제공하며, 하나 이상의 커패시터의 제2 판은 플라즈마 플러그의 제1 전극과 전기 소통하며, 플라즈마 플러그의 제2 전극은 회로를 완성하도록 접지전위와 전기 소통하게 되는 고전압, 직류 발생기; 및
    플라즈마 플러그의 트리거 전극과 전기 소통하는 스파크 발생기를 포함하는 내연 기관에 사용되는 플라즈마 점화 시스템.
  16. 청구항 8에 의해 정의된 플라즈마 플러그;
    하나 이상의 커패시터의 제1 판과 전기 소통하며 그에 대해 고전압, 직류 신호를 제공하는 고전압, 직류 발생기; 및
    하나 이상의 커패시터의 제2 판과 전기 소통하며 또한 플라즈마 플러그의 중앙 전극과도 전기 소통하며, 플라즈마 플러그의 외측 전극은 회로를 완성하도록 접지전위와 전기 소통하게 되는 스파크 스위치를 포함하는, 내연 기관에 사용되는 플라즈마 점화 시스템.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE535972T1 (de) 2005-04-19 2011-12-15 Knite Inc Verfahren und vorrichtung zum betrieb einer traveling-spark-zündvorrichtung bei hohem druck
US20110297753A1 (en) 2010-12-06 2011-12-08 Mcalister Roy E Integrated fuel injector igniters configured to inject multiple fuels and/or coolants and associated methods of use and manufacture
JP4975132B2 (ja) * 2010-04-02 2012-07-11 三菱電機株式会社 プラズマ式点火装置
JP5421952B2 (ja) * 2011-04-12 2014-02-19 日本特殊陶業株式会社 点火システム
WO2013016592A1 (en) * 2011-07-26 2013-01-31 Knite, Inc. Traveling spark igniter
US9200561B2 (en) 2012-11-12 2015-12-01 Mcalister Technologies, Llc Chemical fuel conditioning and activation
US8800527B2 (en) * 2012-11-19 2014-08-12 Mcalister Technologies, Llc Method and apparatus for providing adaptive swirl injection and ignition
US8820293B1 (en) 2013-03-15 2014-09-02 Mcalister Technologies, Llc Injector-igniter with thermochemical regeneration
US9562500B2 (en) 2013-03-15 2017-02-07 Mcalister Technologies, Llc Injector-igniter with fuel characterization
RU2552712C1 (ru) * 2013-09-10 2015-06-10 Николай Борисович Болотин Система зажигания топливовоздушной смеси, свеча зажигания и способ воспламенения топливовоздушной смеси
CN105981243A (zh) * 2014-02-26 2016-09-28 通用汽车环球科技运作有限责任公司 等离子体点火装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000511263A (ja) * 1996-05-29 2000-08-29 ナイト・インコーポレーテッド 移動型火花点火システム及び該システム用の点火装置
US6553981B1 (en) 1999-06-16 2003-04-29 Knite, Inc. Dual-mode ignition system utilizing traveling spark ignitor

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2363804A1 (de) * 1973-12-21 1975-06-26 Uwe Holtin Kondensatorzuendkerze
JPS5765684A (en) * 1980-10-10 1982-04-21 Nippon Soken Ignition plug
US4511524A (en) * 1981-02-23 1985-04-16 Champion Spark Plug Company Carbon resistor and method for producing same
JPS57151184A (en) * 1981-03-13 1982-09-18 Nissan Motor Creeping discharge type plasma injection ignition plug
DE3308522A1 (de) * 1983-03-10 1984-09-13 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Zuendkerze fuer brennkraftmaschinen
DE3338672C1 (de) * 1983-10-25 1985-03-28 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Einrichtung zur Zuendung brennfaehiger Gemische
US5371436A (en) * 1989-09-28 1994-12-06 Hensley Plasma Plug Partnership Combustion ignitor
US6321733B1 (en) * 1996-05-29 2001-11-27 Knite, Inc. Traveling spark ignition system and ignitor therefor
DE19737614B4 (de) 1996-08-29 2010-04-08 DENSO CORPORATION, Kariya-shi Zündkerze für ein Gerät zur Erfassung eines Ionenstroms, ohne daß ein impulsartiges Rauschen auf dem Ionenstrom erzeugt wird
JP3684746B2 (ja) * 1996-08-29 2005-08-17 株式会社デンソー イオン電流検出用スパークプラグおよびイオン電流検出装置
JP4674219B2 (ja) * 2006-03-22 2011-04-20 日本特殊陶業株式会社 プラズマジェット点火プラグの点火システム
US7387115B1 (en) * 2006-12-20 2008-06-17 Denso Corporation Plasma ignition system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000511263A (ja) * 1996-05-29 2000-08-29 ナイト・インコーポレーテッド 移動型火花点火システム及び該システム用の点火装置
US6553981B1 (en) 1999-06-16 2003-04-29 Knite, Inc. Dual-mode ignition system utilizing traveling spark ignitor

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