(57)【要約】可屈曲性のある増設部分と一次燃焼室を有する中空状主セルと、この主セル内に設けたインシュレータで、主セルの中心に埋め込んだ端子棒を絶縁するインシュレータと、一次燃焼室内に設けた第１の電気接点を有する中心電極で、端子棒から下方に延在し、インシュレータによって囲まれた中心電極と、主セルの下側内面に設けられ、一次燃焼室内に設けた第２の電気接点で、第１の電気接点に対応する第２の電気接点と、屈曲状態の増設部分において、増設部分によって主セルに結合されているクロス火炎点火バルブで、主点火孔と一次燃焼室からシリンダー内部へ炎を誘導する補助点火孔を有するクロス火炎点火バルブと、を具える点火プラグを開示する。【選択図】図１
2009503782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空状主セルであって、当該主セルの下端部に形成した可屈曲性の増設部分と当該増設部分の上に形成した一次燃焼室を有する中空状主セルと；
前記主セルの中空部分に取り付けた、前記主セルの中心に埋め込んだ端子棒を絶縁するインシュレータと；
前記一次燃焼室内に配置した第１の電気接点を有する中心電極で、前記端子棒から下方に延在すると共に前記インシュレータによって囲まれている中心電極と；
前記主セルの下内側表面に設けられており、前記一次燃焼室に配置された第２の電気接点で、前記第１の電気接点に対応する第２の電気接点と；
屈曲状態の前記増設部分において、当該増設部分により前記主セルの前記下端部に結合されたクロス火炎点火バルブ（ｃｒｏｓｓ  ｆｌａｍｅ  ｉｇｎｉｔｉｏｎ  ｖａｌｖｅ）で、主点火孔と、前記一次燃焼室からシリンダ内部へ火炎を誘導するための補助点火孔を有するクロス火炎点火バルブと；
を具えることを特徴とする点火プラグ。
【請求項２】
請求項１に記載の点火プラグで、前記クロス火炎点火バルブが環状リム部分、及び当該リム部分の高さより低い高さを有する皿形状の中心部分を具えることを特徴とする点火プラグ。
【請求項３】
中空状主セルであって、当該主セルの内部に画定される一次燃焼室と、前記主セルの下端部に形成された可屈曲性の増設部分を有する中空状主セルと；
前記主セルの中空部分に取り付けたインシュレータで、前記主セル内の中心に埋め込まれた端子棒を絶縁するインシュレータと；
前記一次燃焼室内に配置された第１の電気接点を有する中心電極で、前記端子棒から下方に延在し、前記インシュレータに囲まれている中心電極と；
前記主セルの下内側表面に設けられ、前記一次燃焼室に配置した第２の電気接点で、前記第１の電気接点に対応する第２の電気接点と；
前記第１及び第２の電気接点の下で、前記第１及び第２の電気接点をカバーする、皿形状の構造を有するクロス火炎点火バルブで、主点火孔と、前記一次燃焼室の下側中心領域に配置した補助点火孔を有するクロス火炎点火バルブと；
前記主セルと前記インシュレータとの間に配置した伝熱部材で、前記第１及び第２の電気接点の点火操作の間に発生する炎によって生じる熱を点火プラグの外側に移し、揮発性ガスの漏れを遮断する伝熱部材と；
具えることを特徴とする点火プラグ。
【請求項４】
請求項３に記載の点火プラグで、前記伝熱部材が銅及びアルミニウムの合金で作られることを特徴とする点火プラグ。
【請求項５】
請求項３に記載の点火プラグで、前記第１及び第２の電気接点がプラチナベースの合金で作られることを特徴とする点火プラグ。
【請求項６】
請求項１又は３に記載の点火プラグで、前記クロス火炎点火バルブがジルコニウムベースの合金で作られることを特徴とする点火プラグ。
【請求項７】
請求項１又は３に記載の点火プラグで、前記クロス火炎点火バルブがインコネル６０１で作られることを特徴とする点火プラグ。
【請求項８】
請求項１又は３に記載の点火プラグで、前記主点火孔及び前記補助点火孔の総数が、前記主点火孔及び前記補助点火孔の総断面積が、前記シリンダの総断面積の１／４００から１／７００までの範囲であるという条件下で３又はそれ以上であることを特徴とする点火プラグ。
【請求項９】
請求項２に記載の点火プラグで、前記クロス火炎点火バルブが、前記リム部分の水平線から下方向に１５ないし２０の傾角を有することを特徴とする点火プラグ。
【請求項１０】
主セルであって、当該主セルの下端部に形成された可屈曲性の増設部分と、前記主セルの内部に画定される中空部分を有する主セルと；
前記主セルの中に配置した中心電極と；
中心電極本体を囲むインシュレータで、前記主セルの下側内壁面と共に混合ガスの過早点火のための一次燃焼室を画定するインシュレータと；
前記主セルの前記内壁面と前記インシュレータの間に配置した伝熱部材で、前記一次燃焼室内に発生した高温の熱を点火プラグの外側に移す伝熱部材と；
前記一次燃焼室からシリンダ内部へ火炎を誘導するクロス火炎点火バルブと；
を具えることを特徴とする点火プラグ。
【請求項１１】
請求項１０に記載の点火プラグで、前記クロス火炎点火バルブが前記増設部分と前記主セルの前記下端部の間に画定されたステップに設けられているという条件の下で、前記クロス火炎点火バルブは、屈曲状態にある前記増設部分の前記増設部分によって、前記主セルの前記下端部に結合されることを特徴とする点火プラグ。
【請求項１２】
請求項１０に記載の点火プラグで、前記伝熱部材が前記一次燃焼室の上端部に配置される第１の伝熱部材と、前記主セルの上側内壁面と前記インシュレータとの間に配置した第２の伝熱部材とを具えることを特徴とする点火プラグ。
【請求項１３】
請求項１０ないし１２のいずれか１つに記載の点火プラグで、前記クロス火炎点火バルブがジルコニウムベースの合金で作られることを特徴とする点火プラグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は点火装置、特に、内燃機関用点火プラグに関する。このプラグは、燃焼機関の燃焼性能を向上させ、長時間にわたって用いても酸化窒素（ＮＯｘ）の発生を低減する。
【０００２】
背景技術
車両用エンジンとして主に使用される内燃機関は、４サイクルエンジンと２サイクルエンジンに分類することができる。４サイクルエンジンは、圧縮行程、吸気行程、燃焼行程、排気行程を有する。
【０００３】
このような内燃機関は、燃焼行程において混合ガスを燃焼させるために点火プラグを使用している。すなわち、点火プラグは内燃機関において圧縮された混合ガスに点火するためのスパーク放電装置を意味する。
【０００４】
一般的に、ハイオクタンガソリンを使用するスパーク点火タイプの内燃機関にこのような点火プラグを用いる場合、高性能内燃機関に必要な適切な出力用の燃焼効率を得るために、点火プラグの点火時点は内燃機関の回転速度によって決定すべきである。
【０００５】
例えば、内燃機関の回転速度が遅い場合、上死点（ＴＤＣ）から約−６°のクランク軸角度に対応する時点、すなわち、約６°の角度だけＴＤＣよりも早い位置で、点火が行われる。内燃機関の回転速度が上がると、点火時点はＴＤＣより更に早くなる。すなわち、内燃機関の回転速度が上がると、早い時点で点火を行って最大エンジン出力が得られるようにする。早期の点火が起こる時点は内燃機関の回転速度に依存するが、一般的にはＴＤＣから５０°の角度で早期の点火が起こる。
【０００６】
一方、内燃機関には電子制御ユニット（ＥＣＵ）が設けられており、内燃機関中の吸気量と注入燃料量の間の空気−燃料比を制御している。詳細には、ＥＣＵはエンジンの毎分回転数（ＲＰＭ）、吸気量、及び吸気圧に基づいて、注入燃料量と点火時点を制御している。ＥＣＵは不燃の炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、他の排気を抑制する調節機能も有する一方、内燃機関の最大空気−燃料比を改善している。従って、ＥＣＵはエンジンの性能を最適化する機能を有する。
【０００７】
しかし、エンジンの最大出力を得るためのメカニズムは、人体に有害な酸化窒素（ＮＯｘ）を低減することができない。特に、酸化窒素（ＮＯｘ）が引き起こす問題は、ＬＰＧ（プロパン及びブタンの混合ガス）を用いる車両においてより深刻になっている。
【０００８】
酸化窒素（ＮＯｘ）を適切な環境公害の限界値又はそれ以下に減ずるために、高価な三元触媒コンバータを排気ガスが放出されるシステムの適当な部分に取り付けるようにしてもよい。三元触媒コンバータは、酸化窒素（ＮＯｘ）の排出を制御して標準限度又はそれより少なくする。
【０００９】
しかし、この場合、三元触媒コンバータが原因となり不燃の炭化水素が蓄積される。この結果、システムが詰まって損傷することがある。
【００１０】
最近では、エンジン性能を改良するために、カプセル化構造、チューブ形状の構造、又はカバー付構造といった形の予燃焼室構造を有する点火プラグが提案されている。
【００１１】
しかし、この提案された構造は、燃料効率の低下、ＴＤＰでのオーバヒートによって生じる点火不良と異常点火を招く。この結果、高性能エンジンの場合には出力の低下又は操作性能の低下といった他の問題が生じる。
【００１２】
さらに、例えば封入カバーなどのこのような点火プラグにおける予燃焼室の下端部は、高温の熱及びシリンダ内に存在する渦状の熱源ガスが原因で、点火プラグの熱交換容量、すなわち、点火プラグのヒートレンジを越えてオーバヒートすることがある。このようなオーバヒートが原因で、圧縮行程における早期の点火のようなデトネーションが生じる。この結果、エンジンが突然停止する現象が生じることがある。
【００１３】
発明の開示
技術的な問題点
従来の点火プラグには上述した予燃焼室が設けられているが、少量の火炎ジェットが燃焼室に移るので、上記点火プラグは燃焼性能において、所望の改良を達成することができない。さらに、点火プラグの下端部に配置された封入カバーは高温の熱及び炎によって溶けることがある。この結果、点火プラグの寿命低下又は点火プラグの故障の問題がある。
【００１４】
特に、このような問題はＬＰＧガス又はハイオクタンガソリンを用いる内燃機関において頻繁に生じる。従って、内燃機関の高性能要求に合ったヒートレンジを有する点火プラグを開発することが必要である。
【００１５】
技術的解決
上述した問題を解決するために考案された本発明の目的は、点火プラグの寿命を延ばすことが可能な改良された構造を有する点火プラグを提供することにある。
【００１６】
本発明の別の目的は、高温及び高圧環境内であっても優れた熱交換性能を示す点火プラグを提供することにある。
【００１７】
本発明のさらに別の目的は、燃焼率の改善及び酸化窒素の排出減少を達成することが可能な点火プラグを提供することにある。
【００１８】
一態様によると、本発明は：中空状主セルであって、当該主セルの下端部に形成した可屈曲性の増設部分と当該増設部分の上に形成した一次燃焼室を有する中空状主セルと；前記主セルの中空部分に取り付けた、前記主セルの中心に埋め込んだ端子棒を絶縁するインシュレータと；前記一次燃焼室内に配置した第１の電気接点を有する中心電極で、前記端子棒から下方に延在すると共に前記インシュレータによって囲まれている中心電極と；前記主セルの下内側表面に設けられており、前記一次燃焼室に配置された第２の電気接点で、前記第１の電気接点に対応する第２の電気接点と；屈曲状態の前記増設部分において、当該増設部分により前記主セルの前記下端部に結合されたクロス火炎点火バルブ（ｃｒｏｓｓ  ｆｌａｍｅ  ｉｇｎｉｔｉｏｎ  ｖａｌｖｅ）で、主点火孔と、前記一次燃焼室からシリンダ内部へ火炎を誘導するための補助点火孔を有するクロス火炎点火バルブと；を具える点火プラグを提供する。
【００１９】
前記クロス火炎点火バルブは、環状リム部分、及び当該リム部分の高さより低い高さを有する皿形状の中心部分を具えていてもよい。
【００２０】
別の態様によると、本発明は：中空状主セルであって、当該主セルの内部に画定される一次燃焼室と、前記主セルの下端部に形成された可屈曲性の増設部分を有する中空状主セルと；前記主セルの中空部分に取り付けたインシュレータで、前記主セル内の中心に埋め込まれた端子棒を絶縁するインシュレータと；前記一次燃焼室内に配置された第１の電気接点を有する中心電極で、前記端子棒から下方に延在し、前記インシュレータに囲まれている中心電極と；前記主セルの下内側表面に設けられ、前記一次燃焼室に配置した第２の電気接点で、前記第１の電気接点に対応する第２の電気接点と；前記第１及び第２の電気接点の下で、前記第１及び第２の電気接点をカバーする、皿形状の構造を有するクロス火炎点火バルブで、主点火孔と、前記一次燃焼室の下側中心領域に配置した補助点火孔を有するクロス火炎点火バルブと；前記主セルと前記インシュレータとの間に配置した伝熱部材で、前記第１及び第２の電気接点の点火操作の間に発生する炎によって生じる熱を点火プラグの外側に移し、揮発性ガスの漏れを遮断する伝熱部材と；を具える点火プラグを提供する。
【００２１】
伝熱部材は銅及びアルミニウムの合金で作ることができる。第１及び第２の電気接点はプラチナベースの合金で作ることができる。
【００２２】
クロス火炎点火バルブは、ジルコニウムベースの合金で作ることができる。代替的に、クロス火炎点火バルブはインコネル６０１で作ってもよい。
【００２３】
主点火孔及び補助点火孔の総数は、主点火孔及び補助点火孔の総断面積がシリンダの総断面積の１／４００から１／７００までの範囲であるという条件下で、３又はそれ以上にすることができる。
【００２４】
クロス火炎点火バルブは、リム部分の水平線から下方向に、１５ないし２０の傾角を有することができる。
【００２５】
本発明のさらに別の態様によると、本発明は：主セルであって、当該主セルの下端部に形成された可屈曲性の増設部分と、前記主セルの内部に画定される中空部分を有する主セルと；前記主セルの中に配置した中心電極と；中心電極本体を囲むインシュレータで、前記主セルの下側内壁面と共に混合ガスの過早点火のための一次燃焼室を画定するインシュレータと；前記主セルの前記内壁面と前記インシュレータの間に配置した伝熱部材で、前記一次燃焼室内に発生した高温の熱を点火プラグの外側に移す伝熱部材と；前記一次燃焼室からシリンダ内部へ火炎を誘導するクロス火炎点火バルブと；を具える点火プラグを提供する。
【００２６】
クロス火炎点火バルブが、前記増設部分と前記主セルの下端部の間に画定されたステップに設けられているという条件の下で、前記クロス火炎点火バルブは、屈曲状態にある前記増設部分の増設部分によって、前記主セルの下端部に結合することができる。
【００２７】
伝熱部材は一次燃焼室の上端部に配置した第１の伝熱部材と、前記主セルの上側内壁面とインシュレータとの間に配置した第２の伝熱部材とを具えていてもよい。
【００２８】
有利な効果
本発明による上述した点火プラグは、下記の効果を有する。
【００２９】
第１に、クロス火炎点火バルブはジルコニウムベースの合金を用いて製造されるので、高温及び高圧状態下でも変形しない。従って、点火プラグの寿命を向上させること及び高温の熱により生じる異常点火を防ぐことができる点で利点がある。
【００３０】
第２に、主セルの内側壁面とインシュレータとの間に配置した伝熱部材により、一次燃焼室内に発生した高温の熱を点火プラグの外側に容易に移すことができるという点で利点がある。また、主セルとインシュレータの間に画定されているギャップを通って火炎が漏れることを防ぐことができる。
【００３１】
第３に、クロス火炎点火バルブは、増設部分を単に曲げることにより、主セルの下端部に取り付けられるので、点火プラグを簡単に組み立てられる利点がある。
【００３２】
第４に、クロス火炎バルブは高温に対して高耐性を有するので、混合ガスの燃焼率を向上させることが可能である。混合ガス燃焼率の向上により、高いエンジン出力を得ることが可能である。また、エンジンの全行程において遅延点火が可能であるという利点がある。さらに、エンジンオイルの寿命の延長、エンジンのノイズや振動の低減、及び排気ガス、特に酸化窒素の排出の減少という利点がある。
【００３３】
発明を実施する最良の形態
添付の図面は、本発明の更なる理解を提供するためのものであり、本発明の実施例を示し、明細書の記載と共に、本発明の原理を説明するものである。
【００３４】
本発明による点火プラグの好ましい実施例を詳細に参照する。添付の図面に例を示す。図１は本発明による点火プラグを示す断面図である。図２は、本発明によるクロス火炎点火バルブが主セルの屈曲部分に取り付けられた状態を示す拡大断面図である。
【００３５】
点火プラグは中空構造を有する主セル１１０と、主セル１１０内に設けたインシュレータ１２０と、主セル１１０の下端部に設けたクロス火炎点火バルブ１５０とを具える。
【００３６】
中心電極１３０は、主セル１１０の中心部分に設けられている。特に、中心電極１３０はインシュレータ１２０の中心部分に嵌められている。中心電極１３０は、中心電極１３０から上方に延びる端子棒１７０に取り付けられている。伝熱部材１６０及び１６１が、主セル１１０の内側壁面とインシュレータ１２０の間で、所定位置に間挿されている。
【００３７】
インシュレータ１２０は主セル１１０の中心部分に埋め込まれている端子棒１７０と中心電極１３０を囲んで、端子棒１７０と中心電極１３０を主セル１１０から絶縁している。
【００３８】
主セル１１０は、主セル１１０の下端部に形成された増設部分１１４を有し、クロス火炎点火バルブ１５０を主セル１１０に取り付ける取り付け空間を提供している。また、主セル１１０は、増設部分１１４から上方に延びるとともに、増設部分１１４から段差が設けられた主セル下側壁１１２を有し、主セル１１０の下側部分を形成している。主セル下側壁１１２は混合ガスを過早点火するための一次燃焼室１１１を画定している。主セル１１０はさらに、主セル１１０の上側部分を形成する主セル上側壁１１５と、主セル上側壁１１５と主セル下側壁１１２の間に設けた主セル中間壁１１３を有する。
【００３９】
一方、主セル１１０の中空構造は、主セル１１０の軸長に沿って変化する断面を有する。詳細には、増設部分１１４により画定される空間の主セル１１０の断面積は、主セル下側壁１１２により画定される空間の断面積より大きい。主セル中間壁１１３により画定される空間の断面積は、主セル下側壁１１２により画定される空間の断面積より大きい。セル上側壁１１５により画定される空間の断面積は、主セル中間壁１１３により画定される空間の断面積より大きい。インシュレータ１２０は、主セル１１０と実質的に同じ断面変化を有しており、主セル１１０の中空構造と合致している。
【００４０】
主セル１１０の中空構造が、上述したような断面変化を有する理由は、主セル１１０の下側部分に一次燃焼室１１１を容易に形成するため、及び一次燃焼室１１１内で発生した炎により生じる熱を容易に移すためである。
【００４１】
主セル１１０の下端部に設けた増設部分１１４は、主セル１１０にクロス火炎点火バルブを取り付けられるように可屈曲性がある。詳細には、増設部分１１４は主セル下側壁１１２の内側面から半径方向に段差が設けられており、クロス火炎点火バルブ１５０を取り付ける工程において放射状に内側に曲げられる。
【００４２】
クロス火炎点火バルブ１５０を主セル１１０に取り付けるために、クロス火炎点火バルブ１５０は、まず増設部分１１４によって画定される空間内部に挿入される。その後、増設部分１１４を点火プラグの中心軸の方に曲げて、曲がった増設部分１１４がクロス火炎点火バルブ１５０の周辺部分と係合するようにする。このようにして、クロス火炎点火バルブ１５０を主セル１１０の下端に取り付ける。
【００４３】
上述したように、一次燃焼室１１１は主セル下側壁１１２の内側に画定されている。一次燃焼室１１１において、中心電極１３０の本体はインシュレータ１２０に囲まれた状態で配置されている。点火用の第１の電気接点１３２が、中心電極１３０下端の外側面に形成されている。
【００４４】
第１の電気接点１３２に対応する第２の電気接点１４２が、主セル下側壁１１２の内側面に形成されている。従って、主セル下側壁１１２は中心電極１３０に対応する接地電極と考えられる。インシュレータ１２０の中心に設けた中心電極１３０は外部の電圧端子に接続されている。従って、中心電極１３０に形成された第１の電気接点１３２は、主セル下側壁１１２の内側面に形成されている第２の電気接点１４２と電気的に接続される。
【００４５】
第１及び第２の電気接点１３２及び１４２は、所定距離だけ互いから間隔を置いて、互いに向かい合って、一次燃焼室１１１内に配置されている。好ましくは、第１及び第２の電気接点１３２及び１４２はプラチナ又はプラチナベースの合金で作られている。主セル下側壁１１２の外側面上にねじ山が形成され、点火プラグをエンジンに固定する。
【００４６】
インシュレータ１２０は主セル中間壁１１３の内側に充填されているので、一次燃焼室１１１は主セル上側壁１１５から絶縁される。従って、主セル中間壁１１３の内側面はインシュレータ１２０と直に接触している。
【００４７】
主セル上側壁１１５は主セル中間壁１１３の方に向けて延在しているので、主セル上側壁１１５はスムーズに拡張している。第１の伝熱部材、すなわち伝熱部材１６０は、主セル上側壁１１５及び主セル中間壁１１３が接触している領域に設けられている。詳細には、第１の伝熱部材１６０は環状形であり、主セル上側壁１１５の内側面とインシュレータ１２０の外側面との間に間挿されている。
【００４８】
第２の伝熱部材、すなわち伝熱部材１６１は一次燃焼室１１１の上端に設けられている。第２の伝熱部材１６１は環状形を有し、インシュレータ１２０の外側面と主セル中間壁１１３の内側面の間に間挿されている。第２の伝熱部材１６１は一次燃焼室内の火炎から発生する高温の熱を点火プラグの外側に移す。第２の伝熱部材１６１はまた、一次燃焼室１１１内に存在する揮発性ガスの漏れを遮断するよう機能する。
【００４９】
第１の伝熱部材１６０は一次燃焼室１１１内で発生する高温の熱を点火プラグの外側に移すように機能する。好ましくは、伝熱部材１６０及び１６１は銅とアルミニウムの合金でできている。
【００５０】
本発明の別の実施例によると、第１及び第２の伝熱部材１６０及び１６１のうちの一方だけを設置することができる。代替的に、複数の伝熱部材をそれぞれ異なる位置に設置しても良い。伝熱部材は、主セル中間壁１１３及び主セル上側壁１１５内に設けたインシュレータ１２０を封入して、主セルの内側面に接触させるようにしてもよい。
【００５１】
クロス火炎点火バルブ１５０は皿形状を有し、第１及び第２の電気接点１３２及び１４２を覆って、第１及び第２の電気接点１３２及び１４２の下の主セル１１０の下端に設ける。詳細には、クロス火炎点火バルブ１５０は環状リム部分１５１、及びこのリム部分１５１よりも高さが低い皿形状の中心部分を有する。クロス火炎点火バルブ１５０はまた、リブ部分１５１と中心部分１５３をつなぐ傾斜部分１５５を有する。
【００５２】
傾斜部分１５５はリム部分１５１から中心部分１５３に向かって下方に傾いている。傾斜部分１５５の傾斜はリム部分１５１に対して、下方に１５ないし２０である。
【００５３】
主点火孔１５２は、中心部分１５２を通って形成されており、一次燃焼室１１１とシリンダ内部を連通している。好ましくは、主点火孔１５２は一次燃焼室１１１の中心位置にほぼ対応する位置に形成される。
【００５４】
補助点火孔１５４は、主点火孔１５２の中心から所定距離だけ放射状に間隔を置いた円上に設けた位置に、傾斜部分１５５を通ってそれぞれ形成されている。言うまでもなく、補助点火孔は一次燃焼室１１１とシリンダ内部とを連通している。補助点火孔１５４も、一次燃焼室１１１で発生する火炎をシリンダ内部へスムーズに流すよう機能する。補助点火孔１５４は、主点火孔１５２からの所定レベルに対称的に設けてもよい。代替的に、補助点火孔１５４をそれぞれ異なるレベルで非対称に設けてもよい。補助点火孔１５４は中心部分１５３に形成することもできる。
【００５５】
クロス火炎点火バルブ１５０は、その主要な構成部品としてジルコニウム又はジルコニウムベースの合金を含む材料でできている。エンジンによっては、他の既知の合金を用いてもよく、これに本発明による点火プラグを適用することができる。例えば、インコネル６０１を用いることができる。しかし、このような合金は炭素鋼で作られている主セルには、溶接することができない。そのために、本発明による上述した取り付け構造が用いられる。
【００５６】
インコネル６０１を用いて、クロス火炎点火バルブ１５０を製造した場合、クロス火炎点火バルブ１５０の厚さはおよそ約０．５ないし１ｍｍであることが好ましい。
【００５７】
クロス火炎点火バルブ１５０はリム部分１５１に対して下方向に約１５ないし２０の傾斜を有する。主点火孔１５２及び補助点火孔１５４の総断面積がシリンダの断面積の１／４００から１／７００までの範囲にあるという条件の下で、主点火孔１５２及び補助点火孔１５４の総数は、３又はそれ以上であることが好ましい。
【００５８】
下記は、排気ガス量、特に酸化窒素量の観点から、従来の点火プラグと本発明による点火プラグをそれぞれ用いた場合の比較結果である。
【００５９】
この比較のために、三元触媒コンバータを取り外した状態で、２，０００ｃｃ級の４シリンダエンジンを用いた自動車をテストした。従来の点火プラグを用いた場合、７５０ｒｐｍ、１，６００ｒｐｍ、及び２，６００ｒｐｍのエンジン速度でそれぞれ１２６ｐｐｍ、５５４ｐｐｍ、及び８１４ｐｐｍの酸化窒素が検出された。一方、本発明による点火プラグを用いた場合、７５０ｒｐｍ、１，６００ｒｐｍ、及び２，６００ｒｐｍのエンジン速度でそれぞれ６９ｐｐｍ、１８０ｐｐｍ、及び３８６ｐｐｍの酸化窒素が検出された。
【００６０】
テストの結果を参照すると、本発明による点火プラグを用いた場合は、従来の点火プラグを用いた場合と比較して、４５ないし６８％酸化窒素排出が低減したことがわかる。
【００６１】
以下、本発明による点火プラグの動作を図１及び２を参照して説明する。
【００６２】
エンジンの圧縮行程の間に、混合ガスが主点火孔１５２及び補助点火孔１５４を介して、一次燃焼室１１１内へ部分的に誘導される。一次燃焼室１１１内の混合ガスは圧縮行程の上死点（ＴＤＣ）より早い時点で、一次燃焼室１１１内に設けた第１及び第２の電気接点１３２及び１４２間に発生するスパークによって予燃焼する。
【００６３】
この結果、一次燃焼室１１１内で発生する高圧の火炎が主点火孔１５２及び補助点火孔１５４を介してシリンダ内へ導入される。これは、高圧の火炎が発生する一次燃焼室１１１の圧力がシリンダの内圧より比較的高いからである。シリンダ内に注入された火炎は、シリンダ内の圧縮行程のＴＤＣに圧縮された混合ガスに着火する。この結果、エンジン出力が発生する。
【００６４】
本発明による点火プラグに含まれるクロス火炎点火バルブの別の実施例を、図３を参照して説明する。
【００６５】
この実施例によると、クロス火炎点火バルブ１５０は主セルの屈曲増設部分１１４に取り付けたリム部分１５１、及びリム部分１５１から内側に放射状に拡がる中心部分１５３を有する。中心部分１５３はなめらかなカーブ面を形成する断面を有する。主点火孔１５２及び補助点火孔１５４は中心部分１５３を通って形成され、一次燃焼室とシリンダ内部を連通している。
【００６６】
当該技術分野の当業者には、あらゆる変更及び変形が本発明の精神及び範囲から離れることなく、本発明内でなされることは明白である。従って、本発明は添付した特許請求の範囲及び均等の範囲内で提供される本発明の変更及び変形を保護することが意図されている。
【００６７】
産業上の利用可能性
上の説明から明白なように、本発明による点火プラグは高温環境における使用に適するジルコニウム又はジルコニウムベースの合金で作られたクロス火炎点火バルブを用いているので、混合ガスの燃焼率増加、及びシリンダ内において混合ガスを瞬間的に完全燃焼させることができる。従って、酸化窒素のような汚染物質を低減することが可能である。従って、本発明による点火プラグを使用すると、優れた燃焼効率、すなわち優れたエネルギ効率を提示する環境に優しい内燃機関を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
図において：
【図１】図１は、本発明による点火プラグを示す断面図である；
【図２】図２は、本発明の一実施例による図１の点火プラグに含まれるクロス火炎点火バルブを取り付けた状態を示す拡大断面図である；
【図３】図３は、本発明の別の実施例による点火プラグに含まれるクロス火炎点火バルブを取り付けた状態を示す拡大断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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