(57)【要約】【課題】着火性に優れた内燃機関用のスパークプラグ及び内燃機関を提供すること。【解決手段】外周に取付け用ネジ部２１を設けた取付金具２と、取付金具２の中心軸側に保持される絶縁碍子３と、絶縁碍子３の中心軸側に保持される中心電極４と、取付金具２に取付けられると共に中心電極４の先端部４１との間に火花放電ギャップＧを形成する接地電極５と、Ｏ−イオンを発生させるＯ−イオン発生部６とを備えてなることを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ１。【選択図】図１
2007048562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に取付け用ネジ部を設けた取付金具と、
該取付金具の中心軸側に保持される絶縁碍子と、
該絶縁碍子の中心軸側に保持される中心電極と、
上記取付金具に取付けられると共に上記中心電極の先端部との間に火花放電ギャップを形成する接地電極と、
Ｏ−イオンを発生させるＯ−イオン発生部とを備えてなることを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。
【請求項２】
請求項１において、上記Ｏ−イオン発生部は、上記接地電極に配設してなることを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。
【請求項３】
請求項１又は２において、上記Ｏ−イオン発生部は、上記絶縁碍子に配設してなることを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項において、上記Ｏ−イオン発生部は、上記中心電極と上記接地電極との間の電圧がかかるよう構成されており、上記中心電極及び上記接地電極の少なくとも一方には、上記Ｏ−イオン発生部にかかる電圧を抑制するための抵抗体が配設されていることを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項において、上記Ｏ−イオン発生部と上記スパークプラグ本体との間には空隙部が形成されていることを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項において、上記スパークプラグは、上記Ｏ−イオン発生部を加熱するためのヒータを有することを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。
【請求項７】
燃焼室に導入される混合気を燃焼させることにより発生させた膨張力を動力源とするための内燃機関において、
該内燃機関は、上記混合気に着火するためのスパークプラグを、該スパークプラグの先端部が上記燃焼室に露出するように配設してなり、上記スパークプラグの先端部には、Ｏ−イオンを発生させるＯ−イオン発生部を配設してあることを特徴とする内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車、コージェネレーション、ガス圧送用ポンプ等に使用する内燃機関用のスパークプラグ及び内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車、コージェネレーション、ガス圧送用ポンプ等に使用する内燃機関においては、燃料と空気とを混合した混合気を燃焼室に導入し、燃焼室において燃料と酸素とを反応させることにより燃焼を起こし、その膨張力を動力源としている。
そして、この燃料と酸素との反応は、スパークプラグによる火花放電によって生じさせる。
【０００３】
しかしながら、燃料と酸素との反応を生じさせるためには、図１６に示すごとく、ある程度の活性化エネルギーＥ１，Ｅ２が必要である。図１６は、燃料（ＣnＨm）を燃焼（酸化）させてＣＯ2とＨ2Ｏとする際のエネルギー曲線を示し、曲線Ｌが、通常の状態の酸素（Ｏ2）と燃料（ＣnＨm）とを反応させる際のエネルギー曲線であり、曲線Ｍが、Ｏ−イオンと燃料（ＣnＨm）とを反応させる際のエネルギー曲線である。曲線Ｌに示すごとく、酸素（Ｏ2）と燃料（ＣnＨm）とを反応させるための活性化エネルギーＥ１は比較的大きい。そのため、混合気へ与えるエネルギーが不充分となると着火性が低下するおそれがある。特に、希薄燃焼エンジン等においては、着火性の低下が問題となる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−７５４３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、酸素（Ｏ2）よりも活性化エネルギーＥ２の低いＯ−イオンを燃料と反応させることにより、着火性を向上させることが考えられる。即ち、例えば特許文献１に開示されたＯ−イオン発生装置を用いて、Ｏ−イオンを発生させ、内燃機関の燃焼室に導入することが考えられる。
しかしながら、Ｏ−イオンの寿命は数ｍ秒以下と短いため、外部からＯ−イオンを供給すると、燃料と反応する前にその殆どが消滅してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、着火性に優れた内燃機関用のスパークプラグ及び内燃機関を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、外周に取付け用ネジ部を設けた取付金具と、
該取付金具の中心軸側に保持される絶縁碍子と、
該絶縁碍子の中心軸側に保持される中心電極と、
上記取付金具に取付けられると共に上記中心電極の先端部との間に火花放電ギャップを形成する接地電極と、
Ｏ−イオンを発生させるＯ−イオン発生部とを備えてなることを特徴とする内燃機関用のスパークプラグにある（請求項１）。
【０００８】
次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記スパークプラグは、上記Ｏ−イオン発生部を備えている。そして、Ｏ−イオン発生部から発生したＯ−イオンをスパークプラグの火花放電により燃料と反応させることにより、容易に混合気に着火することができる。
即ち、Ｏ−イオンは、活性化エネルギーが小さいため、低エネルギーで燃料と反応しやすく、燃焼を起こしやすい。それ故、混合気の着火性を向上させることができる。
【０００９】
また、上記Ｏ−イオンは、寿命が極めて短いが、Ｏ−イオン発生部がスパークプラグ自体に備え付けてあることにより、Ｏ−イオンが消滅する前に燃料との反応を行うことが可能となる。即ち、Ｏ−イオンを外部から導入して燃料と反応させようとしても、反応前にＯ−イオンが消滅してしまうおそれがある。これに対し、スパークプラグに備え付けたＯ−イオン発生部から発生したＯ−イオンは、即座に火花放電ギャップ付近における燃焼反応に用いることができる。即ち、火花放電ギャップ付近にＯ−イオンと燃料とが充分に共存した状態において火花放電することができ、これにより効率的な着火を行うことができる。
【００１０】
また、Ｏ−イオンを火花放電ギャップ付近に存在させることにより、火花放電ギャップにおける絶縁破壊が生じやすくなり、低電圧で放電させることが可能となる。かかる観点からも、着火性を向上させることができる。
【００１１】
以上のごとく、本発明によれば、着火性に優れた内燃機関用のスパークプラグを提供することができる。
【００１２】
第２の発明は、  燃焼室に導入される混合気を燃焼させることにより発生させた膨張力を動力源とするための内燃機関において、
該内燃機関は、上記混合気に着火するためのスパークプラグを、該スパークプラグの先端部が上記燃焼室に露出するように配設してなり、上記スパークプラグの先端部には、Ｏ−イオンを発生させるＯ−イオン発生部を配設してあることを特徴とする内燃機関にある（請求項７）。
【００１３】
上記内燃機関は、上記燃焼室に露出したスパークプラグの先端部にＯ−イオン発生部を配設してなる。そして、Ｏ−イオン発生部から発生したＯ−イオンをスパークプラグの先端部において燃料と反応させることにより、容易に混合気に着火することができる。
即ち、Ｏ−イオンは、活性化エネルギーが小さいため、低エネルギーで燃料と反応しやすく、燃焼を起こしやすい。それ故、混合気の着火性を向上させることができる。
【００１４】
また、上記Ｏ−イオンは、寿命が極めて短いが、Ｏ−イオン発生部が燃焼室内のスパークプラグの先端部に配設してあることにより、Ｏ−イオンが消滅する前に燃料との反応を行うことが可能となる。即ち、Ｏ−イオンを外部から導入して燃料と反応させようとしても、反応前にＯ−イオンが消滅してしまうおそれがある。これに対し、燃焼室内のスパークプラグの先端部に備え付けたＯ−イオン発生部から発生したＯ−イオンは、即座に燃焼反応に用いることができる。即ち、燃焼室のスパークプラグの先端部の近傍にＯ−イオンと燃料とが充分に共存した状態において火花放電することができ、これにより効率的な着火を行うことができる。
【００１５】
以上のごとく、本発明によれば、着火性に優れた内燃機関を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
上記第１の発明（請求項１）及び第２の発明（請求項７）において、上記内燃機関は、例えば、自動車、コージェネレーション、ガス圧送用ポンプ等の内燃機関とすることができる。
【００１７】
また、上記Ｏ−イオン発生部は、イオン導電性の固体電解質体からなることが好ましく、例えば、活性酸素含有物質である、１２ＣａＯ−７Ａｌ2Ｏ3、Ｃａ12Ａｌ10Ｓｉ4Ｏ35、ＣａＦｅ2Ｏ5等からなることが好ましい。この場合には、Ｏ−イオンを一層効果的に発生させることができる。
【００１８】
また、上記第１の発明において、上記Ｏ−イオン発生部は、上記接地電極に配設してなることが好ましい（請求項２）。
この場合には、上記Ｏ−イオン発生部の体積を容易に大きくすることができる。即ち、通常、中心電極に比べて、充分に大きな表面積を有する接地電極には、体積の大きなＯ−イオン発生部を配設することができる。これにより、Ｏ−イオンを多く発生させることができ、着火性に優れたスパークプラグを得ることができる。
また、Ｏ−イオン発生部を接地電極に配設することにより、火花放電ギャップ或いはその近傍においてＯ−イオンを発生させることができる。そのため、Ｏ−イオンが消滅する前に効率的にＯ−イオンを燃料と反応させて燃焼させることができる。その結果、着火性の向上を図ることができる。
【００１９】
また、上記Ｏ−イオン発生部は、上記絶縁碍子に配設してなることが好ましい（請求項３）。
この場合には、充分に広い表面積を有する絶縁碍子にＯ−イオン発生部を配設するため、より体積の大きいＯ−イオン発生部を配設することができる。その結果、着火性に優れたスパークプラグを得ることができる。
【００２０】
また、上記Ｏ−イオン発生部は、上記中心電極と上記接地電極との間の電圧がかかるよう構成されており、上記中心電極及び上記接地電極の少なくとも一方には、上記Ｏ−イオン発生部にかかる電圧を抑制するための抵抗体が配設されていることが好ましい（請求項４）。
この場合には、Ｏ−イオン発生部に過電圧がかかることを防いで、Ｏ−イオン発生部の溶損を防ぐことができる。即ち、Ｏ−イオンを放出させるためにＯ−イオン発生部にかける電圧を、中心電極と接地電極との間で発生させることにより、火花放電とＯ−イオン発生とを共通の電極によって行うことができる。しかし、Ｏ−イオン発生部にかかる電圧が大きすぎると、Ｏ−イオン発生部が溶損するおそれがある。そこで、上記抵抗体を配設して、Ｏ−イオン発生部にかかる電圧を抑制することにより、Ｏ−イオン発生部の溶損を防ぐことができる。
【００２１】
また、上記Ｏ−イオン発生部と上記スパークプラグ本体との間には空隙部が形成されていることが好ましい（請求項５）。
この場合には、上記空隙部からも酸素（Ｏ2）をＯ−イオン発生部に供給することができる。そのため、Ｏ−イオン発生部からのＯ−イオンの発生を促進することができる。
【００２２】
また、上記スパークプラグは、上記Ｏ−イオン発生部を加熱するためのヒータを有することが好ましい（請求項６）。
この場合には、内燃機関の始動時においても優れた着火性を確保することができる。即ち、内燃機関の始動時においては、Ｏ−イオン発生部が低温となっている。そのため、この状態で電圧をかけてもＯ−イオンを充分に発生させることが困難である。そこで、ヒータを用いて始動時においてもＯ−イオン発生部を高温に保ち活性状態とすることにより、始動時においてもＯ−イオンを充分に発生させることができる。
【実施例】
【００２３】
（実施例１）
本発明の実施例にかかる内燃機関用のスパークプラグにつき、図１〜図５を用いて説明する。
本例の内燃機関用のスパークプラグ１は、図１に示すごとく、外周に取付け用ネジ部２１を設けた取付金具２と、取付金具２の中心軸側に保持される絶縁碍子３と、絶縁碍子３の中心軸側に保持される中心電極４と、取付金具２に取付けられると共に中心電極４の先端部４１との間に火花放電ギャップＧを形成する接地電極５と、Ｏ−イオンを発生させるＯ−イオン発生部６とを備えてなる。
【００２４】
図１、図２に示すごとく、Ｏ−イオン発生部６は、接地電極５に配設してある。具体的には、接地電極５における中心電極４と対向する面に、Ｏ−イオン発生部６が接合されている。
Ｏ−イオン発生部６は、イオン導電性の固体電解質体からなり、活性酸素含有物質である、１２ＣａＯ−７Ａｌ2Ｏ3（アルミナセメント）、Ｃａ12Ａｌ10Ｓｉ4Ｏ35、ＣａＦｅ2Ｏ5等からなる。
【００２５】
Ｏ−イオン発生部６は、中心電極４と接地電極５との間の電圧がかかるよう構成されている。そして、中心電極４には、Ｏ−イオン発生部６にかかる電圧を抑制するための抵抗体４０３が配設されている。
即ち、図１に示すごとく、中心電極４は、基端側において電圧を供給する接続端子４０４を有する基端側中心電極部４０２と、先端部４１を有する先端側中心電極部４０１とからなり、基端側中心電極部４０２と先端側中心電極部４０１との間に、抵抗体４０３が配設されている。
なお、本例の内燃機関用のスパークプラグ１は、自動車のエンジンにおける点火手段として用いることができる。
【００２６】
スパークプラグ１を使用する際には、図３の曲線Ｓに示すごとく、放電タイミングの直前に、中心電極４と接地電極５との間に、放電しない範囲の電圧をかける（図３のＳ１参照）。中心電極４側がプラス、接地電極５側がマイナスとなるように、例えば１Ｖ〜１０ｋＶの電圧を０．１〜５ｍ秒間かける。このとき、接地電極５に配されたＯ−イオン発生部６からＯ−イオンが発生する。
【００２７】
次いで、中心電極４と接地電極５との間に、中心電極４側がマイナス、接地電極５側がプラスとなるように、例えば１０〜３０ｋＶという大きな電圧をかけ、火花放電ギャップＧに火花放電を生じさせる（図３のＳ２参照）。これにより、上記のごとく発生したＯ−イオンと、燃料とが反応して、着火することとなる。
【００２８】
次に、Ｏ−イオン発生部６におけるＯ−イオン発生の推定メカニズムにつき、図４を用いて説明する。
即ち、Ｏ−イオン発生部６が取付けられた接地電極５は、中心電極４に対して、マイナスの電圧がかけられる。そして、正極となる中心電極５の接地電極５側の面には、プラス電荷が現れる。これにより、Ｏ−イオン発生部６に包蔵されていたＯ−が、中心電極４側すなわち火花放電ギャップＧへ放出される。
【００２９】
また、Ｏ−イオン発生部６（固体電解質）には、燃焼室に供給される空気中の酸素Ｏ2が付着し、負極である接地電極５から電子ｅが供給される。これにより、Ｏ−イオン発生部６（固体電解質）においては、酸素Ｏ2が電子ｅを得てイオン化してＯ2−となり、更に、ＯとＯ−とが分かれてＯ−イオンが発生し、Ｏ−イオン発生部６に補充される。そして、またこのＯ−イオンが火花放電ギャップＧへ次々と供給されることとなる。
【００３０】
なお、中心電極４と接地電極５との間にかける電圧は、中心電極４の接続端子４０４に接続された電源によって供給される（図示略）。該電源は、火花放電ギャップＧにおける火花放電を生じさせるための点火用電圧発生部と、Ｏ−イオン発生部６からＯ−イオンを発生させるためのイオン発生用電圧発生部とを有する。また、イオン発生用電圧発生部と点火用電圧発生部との間にはダイオードが介設されており、イオン発生用電圧発生部に大電流が流れないように制御して、Ｏ−イオン発生部６に過電圧がかからないよう構成されている。
【００３１】
また、図５に示すごとく、上記スパークプラグ１を内燃機関７に取付け、スパークプラグ１の先端部１３における火花放電ギャップＧを燃焼室７１内に配置する。これにより、燃焼室７１における、混合気に着火する着火領域に、Ｏ−イオン発生部６を配設した内燃機関７を得ることができる。
上記「着火領域」とは、燃料と空気との混合ののちに酸化化学反応が進行し局所的な発熱が発生する、燃焼室７１内における燃焼の起点となる領域を示す。
【００３２】
次に、本例の作用効果につき説明する。
上記スパークプラグ１は、図１、図２に示すごとく、上記Ｏ−イオン発生部６を備えている。そして、Ｏ−イオン発生部６から発生したＯ−イオンをスパークプラグ１の火花放電により燃料と反応させることにより、容易に混合気に着火することができる。
即ち、Ｏ−イオンは、活性化エネルギーが小さいため、低エネルギーで燃料と反応しやすく、燃焼を起こしやすい。それ故、混合気の着火性を向上させることができる。
【００３３】
また、上記Ｏ−イオンは、寿命が極めて短いが、Ｏ−イオン発生部６がスパークプラ１グ自体に備え付けてあることにより、Ｏ−イオンが消滅する前に燃料との反応を行うことが可能となる。即ち、Ｏ−イオンを外部から導入して燃料と反応させようとしても、反応前にＯ−イオンが消滅してしまうおそれがある。これに対し、スパークプラグ１に備え付けたＯ−イオン発生部６から発生したＯ−イオンは、即座に火花放電ギャップＧ付近における燃焼反応に用いることができる。即ち、火花放電ギャップＧ付近にＯ−イオンと燃料とが充分に共存した状態において火花放電することができ、これにより効率的な着火を行うことができる。
【００３４】
また、Ｏ−イオンを火花放電ギャップＧ付近に存在させることにより、火花放電ギャップＧにおける絶縁破壊が生じやすくなり、低電圧で放電させることが可能となる。かかる観点からも、着火性を向上させることができる。
【００３５】
また、Ｏ−イオン発生部６は接地電極５に配設してあるため、Ｏ−イオン発生部６の体積を容易に大きくすることができる。即ち、通常、中心電極４に比べて、充分に大きな表面積を有する接地電極５には、体積の大きなＯ−イオン発生部６を配設することができる。これにより、Ｏ−イオンを多く発生させることができ、着火性に優れたスパークプラグ１を得ることができる。
また、Ｏ−イオン発生部６を接地電極５に配設することにより、火花放電ギャップＧ或いはその近傍においてＯ−イオンを発生させることができる。そのため、Ｏ−イオンが消滅する前に効率的にＯ−イオンを燃料と反応させて燃焼させることができる。その結果、着火性の向上を図ることができる。
【００３６】
また、図１に示すごとく、中心電極４には抵抗体４０３が配設されているため、Ｏ−イオン発生部６に過電圧がかかることを防いで、Ｏ−イオン発生部６の溶損を防ぐことができる。即ち、上述のごとく、Ｏ−イオンを放出させるためにＯ−イオン発生部６にかける電圧を、中心電極４と接地電極５との間で発生させることにより、火花放電とＯ−イオン発生５とを共通の電極によって行うことができる。しかし、Ｏ−イオン発生部６にかかる電圧が大きすぎると、Ｏ−イオン発生部６が溶損するおそれがある。そこで、上記抵抗体４０３を配設して、Ｏ−イオン発生６にかかる電圧を抑制することにより、Ｏ−イオン発生部６の溶損を防ぐことができる。
【００３７】
また、上記スパークプラグ１を、図５に示すごとく、内燃機関７に配設することにより、燃焼室７１における着火領域に、Ｏ−イオン発生部６を配設した状態となる。これにより、着火性に優れた内燃機関７を容易に得ることができる。
【００３８】
以上のごとく、本例によれば、着火性に優れた内燃機関用のスパークプラグ及び内燃機関を提供することができる。
【００３９】
（実施例２）
本例は、図６、図７に示すごとく、Ｏ−イオン発生部６とスパークプラグ１本体との間に空隙部５１を形成したスパークプラグ１の例である。
上記空隙部５１は、Ｏ−イオン発生部６を接合した接地電極５に形成してある。空隙部５１は、Ｏ−イオン発生部６に面するように溝状に形成されていると共に、接地電極５の幅方向に貫通している。
その他は、実施例１と同様である。
【００４０】
本例の場合には、上記空隙部５１からも酸素（Ｏ2）をＯ−イオン発生部６に供給することができる。そのため、Ｏ−イオン発生部６からのＯ−イオンの発生を促進することができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
【００４１】
（実施例３）
本例は、図８に示すごとく、Ｏ−イオン発生部６を、中心電極４の側方における接地電極５の表面に配設してなるスパークプラグ１の例である。
本例のスパークプラグ１における接地電極５は、取付金具２の先端から中心電極４に平行に延びた側方部５２と、該２つの側方部５２の先端を繋ぐと共に中心電極４の先端部４１に対向配置された先方部５３とからなる。そして、上記Ｏ−イオン発生部６は、接地電極５の側方部５２における内側面に配設してある。
その他は、実施例１と同様である。
【００４２】
本例の場合には、火花放電は、主に、中心電極４と接地電極５の先方部５３との間で行われるため、Ｏ−イオン発生部６の溶損を防ぐことができる。
また、中心電極４の側方の２箇所にＯ−イオン発生部６が設けてあるため、Ｏ−イオンを多く発生させることができ、着火性を向上させることができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
【００４３】
（実施例４）
本例は、図９に示すごとく、Ｏ−イオン発生部６を絶縁碍子３に配設してなるスパークプラグ１の例である。
即ち、絶縁碍子４の先端部の側面に、Ｏ−イオン発生部６を巻回するような状態で配設してある。
その他は、実施例１と同様である。
【００４４】
本例の場合には、より体積の大きいＯ−イオン発生部６を配設することができる。その結果、着火性に優れたスパークプラグ１を得ることができる。
また、セラミックからなる絶縁碍子４にセラミックからなるＯ−イオン発生部６を接合した構造であるため、絶縁碍子４とＯ−イオン発生部６との熱膨張係数が近似する。そのため、応力発生を抑制し、耐久性に優れたスパークプラグ１を得ることができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
【００４５】
（実施例５）
本例は、図１０に示すごとく、Ｏ−イオン発生部６を絶縁碍子３の先端部の側面から中心電極４の側面にかけて連続して配設してなるスパークプラグ１の例である。
その他は、実施例４と同様である。
本例の場合にも、より体積の大きいＯ−イオン発生部６を配設することができる。その結果、着火性に優れたスパークプラグ１を得ることができる。
その他、実施例４と同様の作用効果を有する。
【００４６】
（実施例６）
本例は、図１１に示すごとく、Ｏ−イオン発生部６の取付部付近にヒータ１１を配設した例である。
即ち、スパークプラグ１の絶縁碍子３の先端部にヒータ１１を取付けている。該ヒータ１１としては、例えばセラミックヒータを用いることができる。
また、本例においては、Ｏ−イオン発生部６を中心電極４の先端部４１に接合してある。また、Ｏ−イオンを発生させる際においても、中心電極４が負極となる。
【００４７】
そして、スパークプラグ１の使用時、特に、内燃機関の始動時において、ヒータ１１に通電して、Ｏ−イオン発生部６の加熱を行い、該Ｏ−イオン発生部６を６００〜８００℃に昇温する。
これにより、Ｏ−イオン発生部６を構成する固体電解質体を活性状態として、Ｏ−イオンの発生を促進する。
その他は、実施例１と同様である。
【００４８】
本例の場合には、内燃機関の始動時においても優れた着火性を確保することができる。即ち、内燃機関の始動時においては、Ｏ−イオン発生部６を構成する固体電解質体が低温となっている。そのため、この状態で電圧をかけてもＯ−イオンを充分に発生させることが困難である。そこで、ヒータ１１を用いて始動時においても固体電解質体を高温に保ち活性状態とすることにより、始動時においてもＯ−イオンを充分に発生させることができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
なお、本例においては、Ｏ−イオン発生部６を中心電極４に接合した例を示したが、Ｏ−イオン発生部６を接地電極５あるいは絶縁碍子３に接合した態様においても、本例を適用することができる。
【００４９】
（実施例７）
本例は、図１２、図１３に示すごとく、Ｏ−イオン発生部６と中心電極４との間に、多孔質導電体１２を配設してなると共に、中心電極４の先端部４１に空隙部４２を設けたスパークプラグ１の例である。
上記空隙部４２は、多孔質導電体１２に面して溝状に形成されていると共に、中心電極４の径方向に貫通している。
また、Ｏ−イオン発生部６を中心電極４の先端部４１に接合してあり、Ｏ−イオンを発生させる際においても中心電極４が負極となる点については、実施例６と同様である。
その他は、実施例１と同様である。
【００５０】
本例の場合には、空隙部４２から多孔質導電体１２を通してＯ−イオン発生部６へ酸素を供給することもできる。それ故、Ｏ−イオン発生部６へ、より多くの酸素を供給することができる。そのため、Ｏ−イオン発生部６において、より多くのＯ−イオンを発生させることができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
【００５１】
（実施例８）
本例は、図１４に示すごとく、Ｏ−イオンによる酸化速度を、酸素（Ｏ2）による酸化速度と比較した例である。
本例においては、ＮＯをＮＯ2に酸化する場合の酸化速度を測定した。測定結果を図１４に示す。
同図より、Ｏ−イオンによる酸化速度は、酸素（Ｏ2）による酸化速度の約３×１０7倍と極めて大きいことが分かる。
従って、上述したごとく、内燃機関の燃焼室において、Ｏ−イオンを燃料と反応させることにより、容易に燃焼し、着火性を向上させることができることが分かる。
【００５２】
（実施例９）
本例は、図１５に示すごとく、火花放電ギャップＧ付近におけるＯ−イオンの濃度と、着火性との関係を調べた例である。
即ち、火花放電ギャップＧ付近におけるＯ−イオンの濃度を種々変更したときの、リーン燃焼限界となる空燃比Ａ／Ｆを測定した。このリーン燃焼限界空燃比が高くなるほど、着火性に優れていることとなる。
測定結果を図１５に示す。
【００５３】
同図より分かるように、Ｏ−イオン濃度が高くなるほどリーン燃焼限界空燃比が高くなる。そして、例えば、Ｏ−イオン濃度を１０００ｐｐｍ以上に高めると、リーン燃焼限界空燃比がＡ／Ｆ＝約２５以上と高くなる。
従って、火花放電ギャップ付近におけるＯ−イオン濃度を高くすることにより、着火性を向上させることができることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】実施例１における、スパークプラグの縦断面図。
【図２】実施例１における、スパークプラグのＯ−イオン発生部付近の説明図。
【図３】実施例１における、中心電極にかける電圧波形を示す線図。
【図４】実施例１における、Ｏ−イオン発生の推定メカニズムを示す説明図。
【図５】実施例１における、内燃機関の断面図。
【図６】実施例２における、スパークプラグのＯ−イオン発生部付近の説明図。
【図７】図６のＡ視図。
【図８】実施例３における、スパークプラグのＯ−イオン発生部付近の断面説明図。
【図９】実施例４における、スパークプラグのＯ−イオン発生部付近の断面説明図。
【図１０】実施例５における、スパークプラグのＯ−イオン発生部付近の断面説明図。
【図１１】実施例６における、スパークプラグのＯ−イオン発生部付近の断面説明図。
【図１２】実施例７における、スパークプラグのＯ−イオン発生部付近の断面説明図。
【図１３】図１２のＢ視図。
【図１４】実施例８における、酸化速度の測定結果を示す線図。
【図１５】実施例９における、Ｏ−イオン濃度とリーン燃焼限界空燃比との関係を示す線図。
【図１６】燃料（ＣnＨm）を燃焼（酸化）させる際のエネルギー曲線を示す線図。
【符号の説明】
【００５５】
１  スパークプラグ
２  取付金具
３  絶縁碍子
４  中心電極
４１  先端部
５  接地電極
６  Ｏ−イオン発生部
７  内燃機関
【図１】
2007048562.tif 000003
【図２】
2007048562.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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