(57)【要約】【課題】プラグポケットに滞在する混合気に起因するプレイグニッションの発生を好適に抑制可能な内燃機関の構造を提供する。【解決手段】内燃機関の構造１Ａは電極部Ｅとプラグハウジング１３Ａと碍子１４とを備えるとともに、プラグハウジング１３と碍子１４との間にプラグポケットＰが形成されている点火プラグ１０Ａを備え、燃焼室ＣとプラグポケットＰとを連通する連通部４０Ａを設けている構成となっている。また、電極部Ｅを通過する気流の流れに介在する障壁部３０Ａを燃焼室Ｃのうち、当該気流の流れ方向において電極部Ｅの上流側の部分に設け、連通部４０Ａが当該気流の流れ方向において障壁部３０Ａを間に挟んでプラグポケットＰと燃焼室Ｃとを連通する構成となっている。【選択図】図１
2013253553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央電極と接地電極とを有して構成される電極部とプラグハウジングと碍子とを備えるとともに、前記プラグハウジングと前記碍子との間にプラグポケットが形成されている点火プラグを備え、
前記電極部が配置される燃焼室と前記プラグポケットとを連通する連通部を設けている内燃機関の構造。
【請求項２】
請求項１記載の内燃機関の構造であって、
前記燃焼室において前記電極部を通過する気流の流れに介在する障壁部を前記燃焼室のうち、前記気流の流れ方向において前記電極部の上流側または下流側の部分に設け、
前記連通部が前記気流の流れ方向において前記障壁部を間に挟んで前記プラグポケットと前記燃焼室とを連通する内燃機関の構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は点火プラグを備える内燃機関の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
点火プラグを備える内燃機関ではプレイグニッションが発生することがある。この点、特許文献１では中心電極や絶縁体の熱引きが良好なコイル一体型点火プラグが開示されている。特許文献１によれば、この点火プラグは中心電極や絶縁体の温度が高くなってプレイグニッションが発生しやすくなることに対し、熱引きが良好になるようにしている。
【０００３】
プレイグニッションに対処する技術としては、このほか例えば耐プレイグニッション性に優れたスパークプラグが特許文献２で開示されている。また、本発明と関連性があると考えられる技術として、燃焼室内の混合気のタンブル渦気流を制御する整流手段を備える内燃機関用スパークプラグが特許文献３で開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１３３４１１号公報
【特許文献２】特開２０１１−３４９５９号公報
【特許文献３】特開２００８−１０８４７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
プレイグニッションにはプラグハウジングと碍子との間に形成されるプラグポケットに滞在する混合気が受熱し、高温になることで発生する態様があることがわかってきた。この点、プラグポケットに滞在する混合気の温度は例えば碍子の熱引きを良くすることで低下させることもできる。ところがこの場合には、内燃機関低温時に混合気がくすぶり、失火が発生し易くなる虞がある。このため、プラグポケットに滞在する混合気に起因するプレイグニッションの発生を好適に抑制可能な技術が望まれる。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑み、プラグポケットに滞在する混合気に起因するプレイグニッションの発生を好適に抑制可能な内燃機関の構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は中央電極と接地電極とを有して構成される電極部とプラグハウジングと碍子とを備えるとともに、前記プラグハウジングと前記碍子との間にプラグポケットが形成されている点火プラグを備え、前記電極部が配置される燃焼室と前記プラグポケットとを連通する連通部を設けている内燃機関の構造である。
【０００８】
本発明は前記燃焼室において前記電極部を通過する気流の流れに介在する障壁部を前記燃焼室のうち、前記気流の流れ方向において前記電極部の上流側または下流側の部分に設け、前記連通部が前記気流の流れ方向において前記障壁部を間に挟んで前記プラグポケットと前記燃焼室とを連通する構成とすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、プラグポケットに滞在する混合気に起因するプレイグニッションの発生を好適に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１の内燃機関の構造を示す図である。
【図２】実施例２の内燃機関の構造を示す図である。
【図３】実施例３の内燃機関の構造を示す図である。
【図４】実施例４の内燃機関の構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図面を用いて、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は内燃機関の構造１Ａを示す図である。図１（ａ）は内燃機関の構造１Ａの断面図を示す。図１（ｂ）は内燃機関の構造１Ａの下面図（電極部Ｅ側から見た図）を示す。内燃機関の構造１Ａは点火プラグ１０Ａとシリンダヘッド２０Ａとを備えている。また、内燃機関の構造１Ａには障壁部３０Ａと連通部４０Ａとが設けられている。
【００１３】
点火プラグ１０Ａは中央電極１１と接地電極１２とプラグハウジング１３Ａと碍子１４とを備えている。中央電極１１と接地電極１２とは電極部Ｅを構成している。中央電極１１は軸方向に沿って延伸している。接地電極１２はプラグハウジング１３Ａに設けられている。プラグハウジング１３Ａ内には碍子１４が設けられている。碍子１４は中央電極１１の周囲に設けられている。プラグハウジング１３Ａと碍子１４との間にはプラグポケットＰが形成されている。プラグポケットＰは碍子１４の周囲に形成されるとともに燃焼室Ｃに開口している。
【００１４】
シリンダヘッド２０Ａには点火プラグ１０Ａが設けられている。シリンダヘッド２０Ａは図示しないシリンダブロックやピストンとともに燃焼室Ｃを形成している。燃焼室Ｃには電極部Ｅが配置されている。障壁部３０Ａはシリンダヘッド２０Ａに設けられており、燃焼室Ｃにおいて電極部Ｅを通過する気流の流れに介在する。
【００１５】
電極部Ｅを通過する気流は具体的にはタンブル流Ｔとなっている。電極部Ｅを通過する気流は吸気行程および圧縮行程のうち少なくともいずれかにおいて電極部Ｅを通過する気流とすることができる。燃焼室Ｃは必ずしもタンブル流Ｔが生成される燃焼室に限られず、例えばスワール流が生成される燃焼室であってもよい。
【００１６】
障壁部３０Ａは電極部Ｅを通過する気流の流れ方向において電極部Ｅの上流側に設けられている。障壁部３０Ａは具体的にはシリンダヘッド２０Ａに設けられている。障壁部３０Ａはシリンダブロック２０Ａの一部で構成されてもよく、シリンダヘッド２０Ａとは別の部材で構成されてもよい。
【００１７】
連通部４０Ａは燃焼室ＣとプラグポケットＰとを連通している。連通部４０Ａは具体的には電極部Ｅを通過する気流の流れ方向において障壁部３０Ａを間に挟んでプラグポケットＰと燃焼室Ｃとを連通している。連通部４０Ａのうち燃焼室Ｃ側の開口部は障壁部３０Ａに隣接して設けられている。連通部４０ＡのうちプラグポケットＰ側の開口部はプラグポケットＰの底部空間に開口している。連通部４０Ａは軸線方向に沿って見た場合に電極部Ｅを通過する気流の流れ方向に沿って設けられている。
【００１８】
連通部４０Ａは具体的にはプラグハウジング１３Ａに設けられた部分とシリンダヘッド２０Ａに設けられた部分とで構成されている。これらの部分はともに直線的に延伸するように設けられている。そして、連通部４０Ａのうち、シリンダヘッド２０Ａに設けられた部分は軸線方向において燃焼室ＣからプラグポケットＰの底部空間側に向かって軸線との間隔が次第に狭くなるように設けられ、連通部４０Ａのうちプラグハウジング１３Ａに設けられた部分に接続されている。また、連通部４０Ａのうち、プラグハウジング１３Ａに設けられた部分は径方向に沿って設けられ、プラグポケットＰの底部空間に開口している。
【００１９】
次に内燃機関の構造１Ａの主な作用効果について説明する。内燃機関の構造１Ａは燃焼室ＣとプラグポケットＰとを連通する連通部４０Ａを設けることで、プラグポケットＰに滞在する混合気を掃気することができる。具体的には内燃機関の構造１Ａでは燃焼室Ｃから連通部４０Ａを介してプラグポケットＰに混合気を導入することで、プラグポケットＰに滞在する混合気を掃気することができる。
【００２０】
またこの場合には、碍子１４の熱引きを良くする場合とは異なり、内燃機関冷間時に混合気がくすぶり、失火が発生し易くなることも抑制できる。このため、内燃機関の構造１ＡはプラグポケットＰに滞在する混合気に起因するプレイグニッションを好適に抑制できる。具体的には内燃機関の構造１Ａは内燃機関低温時の失火低減と内燃機関高負荷時の耐プレイグニッション性の向上とを両立させることができる。この場合、軸線方向に沿って見た場合に電極部Ｅを通過する気流の流れ方向に沿って連通部４０Ａを設けることで、プラグポケットＰに滞在する混合気を好適に掃気することができる。
【００２１】
内燃機関の構造１Ａは具体的には燃焼室Ｃにおいて電極部Ｅを通過する気流の流れに介在する障壁部３０Ａを燃焼室Ｃのうち、当該気流の流れ方向において電極部Ｅの上流側の部分に設け、連通部４０Ａが当該気流の流れ方向において障壁部３０Ａを間に挟んでプラグポケットＰと燃焼室Ｃとを連通する構成とすることができる。
【００２２】
これにより、連通部４０Ａのうち、燃焼室Ｃ側の開口部とプラグポケットＰ側の開口部との間で圧力差を生じさせることで、プラグポケットＰに滞在する混合気を好適に掃気することができる。この場合、連通部４０Ａのうち燃焼室Ｃ側の開口部を障壁部３０Ａに隣接して設けることが圧力差による掃気促進効果をより確実に得るにあたってさらに好適である。
【実施例２】
【００２３】
図２は内燃機関の構造１Ｂを示す図である。図２（ａ）は内燃機関の構造１Ｂの断面図を示す。図２（ｂ）は内燃機関の構造１Ｂの下面図を示す。内燃機関の構造１Ｂは障壁部３０Ｂと連通部４０Ｂとが設けられている構成となっている。そしてこれに伴い、点火プラグ１０Ｂとシリンダヘッド２０Ｂとを備える構成となっている。
【００２４】
点火プラグ１０Ｂはプラグハウジング１３Ａの代わりにプラグハウジング１３Ｂを備える点以外、点火プラグ１０Ａと実質的に同一となっている。プラグハウジング１３Ｂはシリンダヘッド２０Ｂとともに連通部４０Ａの代わりに連通部４０Ｂが設けられている点以外、プラグハウジング１３Ａと実質的に同一となっている。シリンダヘッド２０Ｂはプラグハウジング１３Ｂとともに連通部４０Ａの代わりに連通部４０Ｂが設けられている点と、障壁部３０Ａの代わりに障壁部３０Ｂが設けられている点以外、シリンダヘッド２０Ａと実質的に同一となっている。
【００２５】
障壁部３０Ｂは配置が異なる点以外、障壁部３０Ａと実質的に同一となっている。障壁部３０Ｂは具体的には燃焼室Ｃのうち、電極部Ｅを通過する気流の流れ方向において電極部Ｅの下流側の部分に設けられている。連通部４０Ｂは障壁部３０Ａの代わりに障壁部３０Ｂを間に挟んで燃焼室ＣとプラグポケットＰとを連通している点以外、連通部４０Ａと実質的に同一となっている。
【００２６】
次に内燃機関の構造１Ｂの主な作用効果について説明する。内燃機関の構造１ＢではプラグポケットＰから連通部４０Ｂを介してプラグポケットＰに滞在する混合気を掃気することができる。そしてこれにより、内燃機関の構造１Ａと同様にプラグポケットＰに滞在する混合気に起因するプレイグニッションを好適に抑制できる。また、内燃機関の構造１Ｂは内燃機関の構造１Ａと同様に燃焼室Ｃ側の開口部とプラグポケットＰ側の開口部との間で圧力差を生じさせることで、プラグポケットＰに滞在する混合気を好適に掃気することもできる。
【実施例３】
【００２７】
図３は内燃機関の構造１Ｃを示す図である。図３（ａ）は内燃機関の構造１Ｃの断面図を示す。図３（ｂ）は内燃機関の構造１Ｃの下面図を示す。内燃機関の構造１Ｃは障壁部３０Ｃと連通部４０Ｃとが設けられている構成となっている。そしてこれに伴い、点火プラグ１０Ｃとシリンダヘッド２０Ｃとを備える構成となっている。
【００２８】
点火プラグ１０Ｃはプラグハウジング１３Ａの代わりにプラグハウジング１３Ｃを備える点以外、点火プラグ１０Ａと実質的に同一となっている。プラグハウジング１３Ｃはシリンダヘッド２０Ｃとともに連通部４０Ａの代わりに連通部４０Ｃが設けられている点と、障壁部３０Ｃがさらに設けられている点以外、プラグハウジング１３Ａと実質的に同一となっている。シリンダヘッド２０Ｃはプラグハウジング１３Ｃとともに連通部４０Ａの代わりに連通部４０Ｃが設けられている点と、障壁部３０Ａが特段設けられていない点以外、シリンダヘッド２０Ａと実質的に同一となっている。
【００２９】
障壁部３０Ｃはプラグハウジング１３Ｃに設けられている点以外、障壁部３０Ａと実質的に同一となっている。連通部４０Ｃは具体的な連通態様が次のようになっている点以外、連通部４０Ａと実質的に同一となっている。すなわち、連通部４０Ｃは燃焼室Ｃから軸線方向に沿ってプラグハウジング１３Ｃおよびシリンダヘッド２０Ｃにかけて設けられることで、燃焼室Ｃに開口している。また、軸線方向においてプラグポケットＰの底部空間に対応する位置で径方向に沿ってプラグハウジング１３Ｃに設けられることで、プラグポケットＰの底部空間に開口している。
【００３０】
次に内燃機関の構造１Ｃの主な作用効果について説明する。内燃機関の構造１Ｃでは障壁部３０Ｃがプラグハウジング１３Ｃに設けられるとともに、連通部４０Ｃが上述したように設けられた構成となっている。この点、このように障壁部３０Ｃと連通部４０Ｃとを設けた内燃機関の構造１Ｃであっても内燃機関の構造１Ａと同様にプラグポケットＰに滞在する混合気に起因するプレイグニッションを好適に抑制できる。また、燃焼室Ｃ側の開口部とプラグポケットＰ側の開口部との間で圧力差を生じさせることで、内燃機関の構造１Ａと同様にプラグポケットＰに滞在する混合気を好適に掃気することもできる。
【００３１】
内燃機関の構造１Ａ、１Ｃが示すように本発明の障壁部は具体的には例えばシリンダヘッドのほかプラグハウジングに設けることができる。また、本発明の連通部は具体的には適宜の連通態様でシリンダヘッドおよびプラグハウジングに設けることができる。
【実施例４】
【００３２】
図４は内燃機関の構造１Ｄを示す図である。図４（ａ）は内燃機関の構造１Ｄの断面図を示す。図４（ｂ）は内燃機関の構造１Ｄの下面図を示す。内燃機関の構造１Ｄは障壁部３０Ｄと連通部４０Ｄとが設けられている構成となっている。そしてこれに伴い、点火プラグ１０Ｄとシリンダヘッド２０Ｄとを備える構成となっている。
【００３３】
点火プラグ１０Ｄはプラグハウジング１３Ｃの代わりにプラグハウジング１３Ｄを備える点以外、点火プラグ１０Ｃと実質的に同一となっている。プラグハウジング１３Ｄはシリンダヘッド２０Ｄとともに連通部４０Ｃの代わりに連通部４０Ｄが設けられている点と、障壁部３０Ｃの代わりに障壁部３０Ｄが設けられている点以外、プラグハウジング１３Ｃと実質的に同一となっている。シリンダヘッド２０Ｄはプラグハウジング１３Ｄとともに連通部４０Ｃの代わりに連通部４０Ｄが設けられている点以外、シリンダヘッド２０Ｃと実質的に同一となっている。
【００３４】
障壁部３０Ｄは配置が異なる点以外、障壁部３０Ｃと実質的に同一となっている。障壁部３０Ｄは具体的には燃焼室Ｃのうち、電極部Ｅを通過する気流の流れ方向において電極部Ｅの下流側の部分に設けられている。連通部４０Ｄは障壁部３０Ｃの代わりに障壁部３０Ｄを間に挟んで燃焼室ＣとプラグポケットＰとを連通している点以外、連通部４０Ｃと実質的に同一となっている。
【００３５】
次に内燃機関の構造１Ｄの主な作用効果について説明する。内燃機関の構造１ＤではプラグポケットＰから連通部４０Ｄを介してプラグポケットＰに滞在する混合気を掃気することで、内燃機関の構造１Ｂと同様にプラグポケットＰに滞在する混合気に起因するプレイグニッションを好適に抑制できる。また、燃焼室Ｃ側の開口部とプラグポケットＰ側の開口部との間で圧力差を生じさせることで、内燃機関の構造１Ｂと同様にプラグポケットＰに滞在する混合気を好適に掃気することもできる。
【００３６】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００３７】
内燃機関の構造        １Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ
点火プラグ            １０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ
中心電極              １１
接地電極              １２
プラグハウジング      １３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄ
碍子                  １４
シリンダヘッド        ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ
障壁部                ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ
連通部                ４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ
【図１】
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【図２】
2013253553.tif 000004
【図３】
2013253553.tif 000005
【図４】
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