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公開番号2025031307
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-07
出願番号2023137446
出願日2023-08-25
発明の名称内燃機関
出願人トヨタ自動車株式会社,株式会社デンソー
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類F02B 23/10 20060101AFI20250228BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】点火時に放電が吹き消えることを抑制すること。
【解決手段】燃焼室に臨むように設けられた中心電極と接地電極とを有し、吸気弁と排気弁との間に配置された点火プラグと、点火プラグに対して吸気弁側に配置され、燃焼室に燃料を噴射する筒内噴射弁と、を備え、接地電極と中心電極とが点火プラグの軸方向に対向して放電ギャップを形成する内燃機関であって、燃焼室の内部で中心電極と筒内噴射弁との間に設けられ、点火プラグの軸方向に沿って燃焼室の天井側から所定の位置まで延在する壁部を備え、所定の位置は、点火プラグの軸方向における中心電極の先端位置と接地電極の底面位置との間の範囲に含まれ、点火プラグは、接地電極の基端部が中心電極に対して排気弁側に位置するように配置されている。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
燃焼室に臨むように設けられた中心電極と接地電極とを有し、吸気弁と排気弁との間に配置された点火プラグと、
前記点火プラグに対して前記吸気弁側に配置され、前記燃焼室に燃料を噴射する筒内噴射弁と、
を備え、前記接地電極と前記中心電極とが前記点火プラグの軸方向に対向して放電ギャップを形成する内燃機関であって、
前記燃焼室の内部で前記中心電極と前記筒内噴射弁との間に設けられ、前記点火プラグの軸方向に沿って前記燃焼室の天井側から所定の位置まで延在する壁部を備え、
前記所定の位置は、前記点火プラグの軸方向における前記中心電極の先端位置と前記接地電極の底面位置との間の範囲に含まれ、
前記点火プラグは、前記接地電極の基端部が前記中心電極に対して前記排気弁側に位置するように配置されている
ことを特徴とする内燃機関。
続きを表示（約 350 文字）【請求項２】
前記壁部は、前記吸気弁側から前記排気弁側に向けて流れて前記放電ギャップに向かう気流が衝突する壁面を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
前記所定の位置は、前記点火プラグの軸方向において前記接地電極のチップ基端面と同じ位置に設定されている
ことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関。
【請求項４】
前記壁部は、前記点火プラグの中心軸の周方向に円弧状に形成されている
ことを特徴とする請求項３に記載の内燃機関。
【請求項５】
前記壁部は、前記点火プラグのハウジングまたは前記燃焼室の天井部と一体的に形成されている
ことを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか一項に記載の内燃機関。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、筒内噴射弁と点火プラグとを備える内燃機関において、点火プラグは接地電極が中心電極に対して排気弁側に位置するように配置されることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１１－１３２８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
内燃機関では点火プラグの放電ギャップを通過する気流の流速が速くなる場合、点火時に放電が吹き消えて着火性が低下する虞がある。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、点火時に放電が吹き消えることを抑制することができる内燃機関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】
【０００６】
本発明は、燃焼室に臨むように設けられた中心電極と接地電極とを有し、吸気弁と排気弁との間に配置された点火プラグと、前記点火プラグに対して前記吸気弁側に配置され、前記燃焼室に燃料を噴射する筒内噴射弁と、を備え、前記接地電極と前記中心電極とが前記点火プラグの軸方向に対向して放電ギャップを形成する内燃機関であって、前記燃焼室の内部で前記中心電極と前記筒内噴射弁との間に設けられ、前記点火プラグの軸方向に沿って前記燃焼室の天井側から所定の位置まで延在する壁部を備え、前記所定の位置は、前記点火プラグの軸方向における前記中心電極の先端位置と前記接地電極の底面位置との間の範囲に含まれ、前記点火プラグは、前記接地電極の基端部が前記中心電極に対して前記排気弁側に位置するように配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、中心電極の吸気弁側に壁部が設けられているので、吸気弁側から排気弁側へと流れ点火プラグの放電ギャップに向かう気流が壁部に衝突して放電ギャップ周辺での気流の流速を抑制でき、点火時に放電が吹き消えることを抑制することができる。また、排気弁側に接地電極の基端部が配置されているので噴霧を放電ギャップ周辺に保持しやすくなる。これらにより、内燃機関における着火性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施形態における内燃機関を模式的に示す図である。
点火プラグを説明するための図である。
放電ギャップに放電が生じる際に気流が壁部に衝突することを示す図である。
放電ギャップ周辺での当量比を説明するための図である。
放電ギャップ周辺での空気過剰率と気流の流速とを説明するためのグラフ図である。
壁部の先端位置の違いによる最リッチ値と適正な空気過剰率の維持時間と気流の流速との違いを説明するためのグラフ図である。
（ａ）は比較例１の内燃機関を模式的に示す図であり、（ｂ）は比較例１における放電ギャップ周辺での当量比を説明するための図である。
（ａ）は比較例２における放電ギャップ周辺での当量比を説明するための図であり、（ｂ）は比較例３における放電ギャップ周辺での当量比を説明するための図である。
実施例および比較例１～３における放電ギャップ周辺での気流の流速を示すグラフ図である。
実施例および比較例１～３における空気過剰率を示すグラフ図である。
壁部の先端位置が所定範囲内に設定されることを説明するための図である。
図１１に示す範囲内に壁部の先端位置が含まれることによる効果を説明するためのグラフ図である。
壁部が中心電極の径方向外側を覆うように形成された構造を説明するための図である。
図１３のＣ－Ｃ線断面を含む説明図である。
壁部がシリンダヘッドに設けられた構造の内燃機関を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態における内燃機関について具体的に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
【００１０】
図１は、実施形態における内燃機関を模式的に示す図である。内燃機関１は、火花点火式の筒内噴射エンジンである。また、内燃機関１はリーンバーンエンジン、あるいはＥＧＲエンジンであり、内燃機関１の気筒内を混合気が高速で流動することが可能なエンジンである。この内燃機関１は、点火プラグ２と、筒内噴射弁３と、壁部４と、を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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