(57)【要約】【課題】排ガス中の炭化水素ＨＣ等のエミッションを大幅に低減することができる多点点火エンジンの点火プラグ配置構造を提供する。【解決手段】シリンダヘッド１２の内壁面からペントルーフ燃焼室１３に臨み、おおむねペントルーフ稜線１２ａに配置された中心プラグ３１及び周辺プラグ３２を有する多点点火エンジンの点火プラグ配置構造であって、中心プラグ３１は、中心プラグの火炎伝播３１ｂが周辺プラグの火炎伝播３２ｂに到達するまでの時間が遅れるように、シリンダヘッド１２の内壁面からの突き出し量が周辺プラグ３２の突き出し量と異なるように配置される。【選択図】図１
2006250105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッド内壁面からペントルーフ燃焼室に臨み、おおむねペントルーフ稜線に配置された中心プラグ及び周辺プラグを有する多点点火エンジンの点火プラグ配置構造であって、
前記中心プラグは、中心プラグの火炎伝播が周辺プラグの火炎伝播に到達するまでの時間が遅れるように、シリンダヘッド内壁面からの突き出し量が前記周辺プラグの突き出し量と異なるように配置される、
ことを特徴とする多点点火エンジンの点火プラグ配置構造。
【請求項２】
前記中心プラグは、シリンダヘッド内壁面からの突き出し量が前記周辺プラグの突き出し量よりも大きい、
ことを特徴とする請求項１に記載の多点点火エンジンの点火プラグ配置構造。
【請求項３】
前記中心プラグは、シリンダヘッド内壁面からの突き出し量が前記周辺プラグの突き出し量よりも小さい、
ことを特徴とする請求項１に記載の多点点火エンジンの点火プラグ配置構造。
【請求項４】
前記周辺プラグは、ペントルーフ稜線付近であってそのペントルーフ稜線よりも筒内ガス流動の上流側に配置される、
ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の多点点火エンジンの周辺プラグ配置構造。
【請求項５】
前記筒内ガス流動はスワール旋回流動であり、
前記周辺プラグは、ペントルーフ稜線に対して中心プラグ周りにスワール旋回流の上流側に回転した直線上に配置される、
ことを特徴とする請求項４に記載の多点点火エンジンの周辺プラグ配置構造。
【請求項６】
前記筒内ガス流動は順タンブル縦渦流動であり、
前記周辺プラグは、ペントルーフ稜線よりも吸気バルブに近づくように配置される、
ことを特徴とする請求項４に記載の多点点火エンジンの周辺プラグ配置構造。
【請求項７】
前記筒内ガス流動は逆タンブル縦渦流動であり、
前記周辺プラグは、ペントルーフ稜線よりも排気バルブに近づくように配置される、
ことを特徴とする請求項４に記載の多点点火エンジンの周辺プラグ配置構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多点点火エンジンの点火プラグ配置構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の多点点火エンジンでは、空気流の小さいところに周辺プラグを配置することで火花が飛ばされにくくして着火性の向上を図って燃焼安定性を得ている。
【特許文献１】特開平８−４６４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、前述した従来の多点点火エンジンは、排ガス中のエミッション(特に炭化水素ＨＣ)の低減効果が少なかった。
【０００４】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、排ガス中の炭化水素ＨＣ等のエミッションを大幅に低減することができる多点点火エンジンの点火プラグ配置構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。
【０００６】
本発明は、シリンダヘッド（１２）の内壁面からペントルーフ燃焼室（１３）に臨み、おおむねペントルーフ稜線（１２ａ）に配置された中心プラグ（３１）及び周辺プラグ（３２）を有する多点点火エンジンの点火プラグ配置構造であって、前記中心プラグ（３１）は、中心プラグの火炎伝播（３１ｂ）が周辺プラグの火炎伝播（３２ｂ）に到達するまでの時間が遅れるように、シリンダヘッド（１２）の内壁面からの突き出し量が前記周辺プラグ（３２）の突き出し量と異なるように配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、中心プラグ及び周辺プラグがおおむねペントルーフ稜線に沿って並べて配置された多点点火エンジンにおいて、中心プラグの火炎伝播が周辺プラグの火炎伝播に到達するまでの時間が遅れるように、シリンダヘッドの内壁面からの突き出し量が前記周辺プラグの突き出し量と異なるように、中心プラグを配置した。このようにすることで、互いの火炎伝播が干渉しにくくなり、安定して発達するようになり、安定した燃焼が可能となってエミッションを大幅に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下では図面等を参照して本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。
（第１実施形態）
図１は本発明による多点点火エンジンの周辺プラグ配置構造の第１実施形態を示す図であり、図１（Ａ）は平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【０００９】
多点点火エンジン１０は、シリンダブロック１１と、シリンダヘッド１２とによって燃焼室１３が形成されている。この燃焼室１３はペントルーフ型燃焼室であり、ペントルーフ稜線１２ａを挟んで一方に吸気バルブ１５が配置され、他方に排気バルブ１６が配置されている。またペントルーフ稜線１２ａに沿って中心プラグ３１と、周辺プラグ３２とが配置されている。
【００１０】
中心プラグ３１はシリンダヘッド１２の略中央に取り付けられている。中心プラグ３１は電極３１ａがピストン１４に近づくようにシリンダヘッド１２の内壁面から突き出して取り付けられている。
【００１１】
周辺プラグ３２はおおむねペントルーフ稜線１２ａ付近であって燃焼室１３の周辺近くに配置されている。周辺プラグ電極３２ａは、中心プラグ電極３１ａよりもシリンダヘッド１２の内壁面に近くなるように、突き出し量が調整されている。
【００１２】
中心プラグ３１及び周辺プラグ３２の位置は以下のようにして決める。すなわち、中心プラグ３１は電極３１ａから火花を発生し、火炎が伝播する。その伝播を点線円３１ｂで示す。また周辺プラグ３２は電極３２ａから火花を発生し、火炎が伝播する。その伝播を点線円３２ｂで示す。中心プラグ３１及び周辺プラグ３２を同等の点火エネルギで同時に点火すると、同一時刻における火炎伝播円３１ｂ及び火炎伝播円３２ｂは略同じ大きさである。これら火炎伝播円３１ｂ，３２ｂの重なりができる限り遅れるように（すなわち互いの火炎の伝播の干渉ができる限り遅れるように）、中心プラグ３１及び周辺プラグ３２の高さ位置をズラして配置する。具体的な位置は予備実験等によって決定する。
【００１３】
本実施形態によれば、中心プラグ３１及び周辺プラグ３２がおおむねペントルーフ稜線１２ａに沿って並べて配置された多点点火エンジン１０において、中心プラグ３１のシリンダヘッド１２の内壁面からの突き出し量を、周辺プラグ３２の突き出し量よりも大きくした。そのため、中心プラグ３１及び周辺プラグ３２を同時点火したときに、互いの火炎伝播が干渉しにくくなり、安定して発達するようになる。このことから安定した燃焼が可能となり、エミッションを大幅に低減することができ、燃費を向上させることができる。
【００１４】
（第２実施形態）
図２は本発明による多点点火エンジンの周辺プラグ配置構造の第２実施形態を示す図であり、図２（Ａ）は平面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【００１５】
なお以下に示す各実施形態では前述した実施形態と同様の機能を果たす部分には同一の符号を付して重複する説明を適宜省略する。
【００１６】
本実施形態の多点点火エンジン１０は、周辺プラグ３２のシリンダヘッド１２の内壁面からの突き出し量を、中心プラグ３１の突き出し量よりも大きくした点において、第１実施形態と相違する。
【００１７】
本実施形態であっても、中心プラグ３１及び周辺プラグ３２を同時点火したときに、互いの火炎伝播が干渉しにくくなり、安定して発達するようになる。このことから安定した燃焼が可能となり、エミッションを大幅に低減することができ、燃費を向上させることができる。
【００１８】
（第３実施形態）
図３は本発明による多点点火エンジンの周辺プラグ配置構造の第３実施形態を示す図であり、図３（Ａ）は平面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【００１９】
本実施形態の多点点火エンジン１０は、一方の吸気バルブ１５ａの吸気ポートがスワール生成ポートになっており、運転条件に応じて図３の矢印Ａに示すようなスワール旋回流を生成する。周辺プラグ３２は、ペントルーフ型の燃焼室１３の稜線１２ａに対して中心プラグ３１を中心としてスワール旋回流の上流側に所定の角度θ1だけ回転した直線Ｌ１の上に配置されている。
【００２０】
このように周辺プラグ３２をスワール旋回流の上流側に配置したので、スワール旋回流が少しでも強い間に周辺プラグ３２を点火することができ、未燃ガスを一層良好に燃焼させることができるのである。
【００２１】
（第４実施形態）
図４は本発明による多点点火エンジンの点火プラグ配置構造の第４実施形態を示す図であり、図４（Ａ）は平面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＢ−Ｂ断面図、図４（Ｃ）は図４（Ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【００２２】
本実施形態では、吸気バルブ１５の吸気ポートが順タンブル生成ポートになっており、運転条件に応じて図４（Ｃ）の矢印Ａに示すような順タンブル縦渦流を生成する。なお順タンブル縦渦流について補足説明をしておくと、吸気バルブ１５からシリンダ内に吸入された空気が、排気バルブ１６側のシリンダ壁面に沿って下降し、吸気バルブ１５側のシリンダ壁面に沿って上昇する渦流である。この逆に吸気バルブ１５からシリンダ内に吸入された空気が、吸気バルブ１５側のシリンダ壁面に沿って下降し、排気バルブ１６側のシリンダ壁面に沿って上昇する渦流は、逆タンブル縦渦流である。
【００２３】
周辺プラグ３２は、ペントルーフ型の燃焼室１３の稜線１２ａに対して中心プラグ３１を中心としてそれぞれの吸気バルブ１５に近づくように、すなわち順タンブル縦渦流の上流側に所定の角度θ2だけ回転した直線Ｌ２，Ｌ３の上に配置されている。
【００２４】
このように周辺プラグ３２をスワール旋回流の上流側に配置したので、順タンブル縦渦流が少しでも強い間に周辺プラグ３２を点火することができ、未燃ガスを一層良好に燃焼させることができるのである。
【００２５】
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明と均等であることは明白である。
【００２６】
例えば、第３実施形態や第４実施形態においても、第２実施形態と同様に、周辺プラグ３２のシリンダヘッド１２の内壁面からの突き出し量を、中心プラグ３１の突き出し量よりも大きくしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明による多点点火エンジンの周辺プラグ配置構造の第１実施形態を示す図である。
【図２】本発明による多点点火エンジンの周辺プラグ配置構造の第２実施形態を示す図である。
【図３】本発明による多点点火エンジンの周辺プラグ配置構造の第３実施形態を示す図である。
【図４】本発明による多点点火エンジンの周辺プラグ配置構造の第４実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０  多点点火エンジン
１１  シリンダブロック
１２  シリンダヘッド
１２ａ  ペントルーフ稜線
１３  ペントルーフ型燃焼室
１４  ピストン
１５  吸気バルブ
１６  排気バルブ
３１  中心プラグ
３１ａ  中心プラグ電極
３１ｂ  中心プラグの火炎伝播円
３２  周辺プラグ
３２ａ  周辺プラグ電極
３２ｂ  周辺プラグの火炎伝播円
【図１】
2006250105.tif 000003
【図２】
2006250105.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006250105.tif 000006