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內(nèi)燃機用的火花塞的制作方法_4

文檔序號:9383313閱讀:來源:國知局

[0118]另外,接地電極5的豎立設(shè)置部51的截面形狀也是與對置部52的截面形狀相同的形狀。即,接地電極5通過將具有如上所述的截面形狀的棒狀體彎曲來形成由豎立設(shè)置部51和對置部52構(gòu)成的接地電極5。
[0119]此外,如圖16、圖17所示,引導(dǎo)構(gòu)件22具有大致四棱柱形狀。引導(dǎo)構(gòu)件22的通過與火花塞I的軸方向正交的平面得到的截面形狀為大致長方形狀。該大致長方形狀中,與引導(dǎo)面221平行的方向上的尺寸為1.8臟,與引導(dǎo)面221正交的方向上的尺寸為1.2mm。此夕卜,從外殼2的前端部21的引導(dǎo)構(gòu)件22的突出高度為7mm,與從外殼2的前端部21的接地電極5的突出高度相同。
[0120]并且,在從火花塞I的軸方向觀察的狀態(tài)下,引導(dǎo)構(gòu)件22被配設(shè)成,經(jīng)過其中心且與引導(dǎo)面221平行的直線經(jīng)過塞子中心(火花放電間隙G)的狀態(tài)。此外,經(jīng)過引導(dǎo)構(gòu)件22的中心且與引導(dǎo)面221平行的直線與經(jīng)過接地電極5的豎立設(shè)置部51的中心且與對置部52平行的直線彼此形成45°的角度。
[0121]其他與實施例1相同。另外,本例及本例所涉及的附圖中所使用的符號中的與在實施例1中使用的符號相同的符號在沒有特別說明的情況下表示與實施例1相同的構(gòu)成要素等。
[0122]在本例的情況下,也能夠得到與實施例1相同的作用效果。另外,本例的作用效果能夠通過后述的實驗例1、實驗例2的結(jié)果具體得到支持。
[0123](比較例3)
[0124]本例是如圖18?圖20所示在實施例2的火花塞I中去除了引導(dǎo)構(gòu)件22的狀態(tài)的火花塞903的例子。其他與實施例2相同。另外,本例及本例所涉及的附圖中所使用的符號中的與在實施例2中使用的符號相同的符號在沒有特別說明的情況下表示與實施例2相同的構(gòu)成要素等。
[0125](比較例4)
[0126]本例是如圖21?圖23所示在實施例2的火花塞I中將對置部52的截面形狀設(shè)置成大致長方形狀的狀態(tài)的火花塞904的例子。
[0127]S卩,與比較例2同樣,將對置部52的截面形狀設(shè)置成大致長方形狀,側(cè)面523、524都沒有傾斜成相對于對置面521成鈍角。其中,嚴格地說,如圖22所示,對置部52的側(cè)面523、524為曲面狀。并且,該曲面的曲率半徑設(shè)為0.8mm。此外,對置部52在火花塞904的軸方向上的厚度為1.3mm,在與火花塞904的軸方向及對置部52的長邊方向這雙方正交的方向上的寬度為2.6mm。
[0128]其他與實施例2相同。另外,本例及本例所涉及的附圖中所使用的符號中的與在實施例2中使用的符號相同的符號在沒有特別說明的情況下表示與實施例2相同的構(gòu)成要素等。
[0129](比較例5)
[0130]本例是如圖24所示與比較例3同樣沒有設(shè)置引導(dǎo)構(gòu)件22,且與比較例4同樣將對置部52的截面形狀設(shè)為大致長方形狀的狀態(tài)的火花塞905的例子。
[0131]對置部52的形狀與比較例4相同。即,與比較例4的不同點僅在于沒有設(shè)置引導(dǎo)構(gòu)件22。其他與比較例4相同。另外,本例及本例所涉及的附圖中所使用的符號中的與在比較例4中使用的符號相同的符號在沒有特別說明的情況下表示與比較例4相同的構(gòu)成要素等。
[0132](實驗例I)
[0133]本例是如圖25、圖26所示對實施例2(圖14?圖17)、比較例3(圖18?圖20)、比較例4(圖21?圖23)的火花塞間接地評價它們的點火性能的例子。
[0134]如圖25所示,將各火花塞在腔室中設(shè)置成,在流速20m/s的氣流中的火花放電間隙G的上游側(cè)配置接地電極5的豎立設(shè)置部51。在此,氣流F相對于火花塞的軸方向傾斜。即,氣流F的方向設(shè)為從火花塞的軸方向的前端側(cè)且接地電極5的豎立設(shè)置部51側(cè)朝向火花塞的軸方向的基端側(cè)且與豎立設(shè)置部51相反的一側(cè)的方向,氣流F與火花塞的軸方向所成的角度設(shè)為65°。S卩,該氣流F具有在火花塞的軸方向上從前端側(cè)朝向基端側(cè)的矢量。另外,為了容易再現(xiàn)該氣流的方向,使腔室中的突出火花塞的壁面7相對于火花塞的軸方向傾斜65°,與氣流F平行。
[0135]在這種條件下設(shè)置各火花塞并測定火花放電間隙G中的氣流的流速。
[0136]由于已經(jīng)確認了若火花放電間隙G中的氣流的流速小,則火花的放電長度變短,若放電長度變短,則點火性能下降(參照圖12),因此能夠通過測定火花放電間隙G中的氣流的流速來間接地評價點火性能。
[0137]圖26表示測定結(jié)果。在火花放電間隙G中的中心電極4的中心軸上的12處測定氣流的流速,根據(jù)其中的流速最大的部分的流速來進行評價。
[0138]從圖26可知,在比較例3、比較例4的火花塞中,火花放電間隙G中的流速相對于所供給的氣流的主流的流速(20m/s)為一半以下。而在實施例2的火花塞中,火花放電間隙G中的氣流的流速與所供給的氣流的主流的流速(20m/s)相同或為其以上。
[0139]根據(jù)本例的結(jié)果可知,實施例2的火花塞I在燃燒室內(nèi)產(chǎn)生了具有軸方向的矢量的氣流的情況下,即使在接地電極5的豎立設(shè)置部51配置在氣流的上游側(cè)時,也能夠充分確?;鸹ǚ烹婇g隙G中的氣流。因此,即使在上述狀況下,實施例2的火花塞I也能夠確保穩(wěn)定的點火性能。
[0140](實驗例2)
[0141]本例是如圖27所示使用實施例2的火花塞I (圖14?圖17)和比較例5的火花塞905 (圖24)分析了各自的Α/F極限根據(jù)接地電極5中的豎立設(shè)置部51相對于氣流F的配置位置如何變化的例子。
[0142]具體地說,將各火花塞安裝在1800cc的四缸發(fā)動機中的安裝有燃燒壓傳感器的特定的I個缸體的燃燒室內(nèi)。此時,在從軸方向前端側(cè)觀察火花塞時,使氣流F的上游方向與接地電極5的豎立設(shè)置部51相對于火花放電間隙G的配置位置所成的角度(安裝角度β)到-180°?180°為止每隔45°進行變化,并在各狀態(tài)下測定Α/F極限。S卩,在安裝角度β為0°時,接地電極5的豎立設(shè)置部51配置在火花放電間隙G的上游側(cè),安裝角度β為180° (-180° )時,接地電極5的豎立設(shè)置部51配置在火花放電間隙G的下游側(cè)。
[0143]將實施例2的火花塞I和比較例5的火花塞905中分別如上所述改變相對于氣流F的朝向,將氣流F的流速設(shè)為20m/s,并分別測定Α/F極限。
[0144]S卩,在將火花塞配置成預(yù)定的狀態(tài)的各狀態(tài)下,使發(fā)動機以發(fā)動機轉(zhuǎn)速2000rpm運轉(zhuǎn)。并且,在圖示平均有效壓Pmi為0.28MPa的條件下,一邊逐漸改變Α/F(空燃比)的值,一邊根據(jù)燃燒壓傳感器的輸出來測定燃燒變動率,分析Α/F極限。
[0145]另外,燃燒變動率通過圖示平均有效壓Pmi的(標準偏差/平均)X100%來表示。此外,Α/F極限為能夠點燃的空燃比的極限。在本例中,將變得比發(fā)動機能夠進行圓滑的運轉(zhuǎn)的燃燒變動率的值大的Α/F的值設(shè)為Α/F極限。
[0146]圖27表示Α/F極限的測定結(jié)果。在該圖中,標注了符號Cl的斷續(xù)線所示的折線為對實施例2的火花塞I的測定結(jié)果,標注了符號C2的斷續(xù)線所示的折線為對比較例5的火花塞905的測定結(jié)果。在該圖的圖表中,橫軸為安裝角度β,縱軸為Α/F極限。并且,A/F極限的值越高,點火性能越好。
[0147]如圖27所示,表示比較例5的火花塞905的Α/F極限的折線圖C2中,Α/F極限根據(jù)安裝角度β的不同而大幅變動。這表示比較例5的火花塞905的Α/F極限即點火性能根據(jù)氣流F相對于火花塞905的方向換言之火花塞905在內(nèi)燃機上的安裝狀態(tài)而大幅變動。此外,可知尤其是在安裝角度β為0°的位置,Α/F極限極低。S卩,在接地電極5的豎立設(shè)置部51相對于火花放電間隙G配置在氣流F的上游側(cè)時,Α/F極限極低,可知存在點火性能大幅下降的可能性。
[0148]而表示實施例2的火花塞I的Α/F極限的折線圖Cl表示即使在安裝角度β為0°時,Α/F極限也得到了改善。這表示火花塞I與安裝狀態(tài)無關(guān)地能夠確保足夠的點火性能。因此,可知實施例2的火花塞I與安裝狀態(tài)無關(guān)地能夠確保點火性能。
[0149](實施例3)
[0150]本例是如圖28、圖29所示將接地電極5的對置部52中的一對側(cè)面523、524雙方傾斜成相對于對置面521成鈍角的例子。
[0151]此外,將接地電極5的豎立設(shè)置部51中的一對周方向側(cè)面513、514雙方傾斜成相對于徑向內(nèi)側(cè)面511成鈍角。并且,將引導(dǎo)構(gòu)件22配置在接地電極5的塞子周方向的兩側(cè)。即,引導(dǎo)構(gòu)件22以從塞子周方向上
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