火花塞、控制系统、内燃机及内燃机系统的制作方法

本说明书涉及一种火花塞。

背景技术：

为了对内燃机等的燃烧室中的混合气体进行点火，使用了火花塞。作为火花塞，例如使用有包括筒状的绝缘体和配置于绝缘体的外周的主体金属壳体的火花塞。作为这样的火花塞，例如使用有在主体金属壳体的外周面形成有外螺纹的火花塞。主体金属壳体的外螺纹能够与在内燃机的安装孔形成的内螺纹相卡合。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009－245716号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

为了提高内燃机的设计自由度，优选的是，使火花塞小径化。但是，当火花塞小径化时，有时会产生问题。例如，有时耐热性下降。

本说明书公开了能够抑制与火花塞相关的问题的技术。

用于解决问题的方案

本说明书例如公开了以下的应用例。

(应用例1)

一种火花塞，其包括：

绝缘体，其为筒状，具有沿轴线方向延伸的轴孔；

主体金属壳体，其配置于所述绝缘体的外周；

中心电极，其配置于所述绝缘体的轴孔；以及

接地电极，其与所述主体金属壳体的前端相连接，并与所述中心电极相对，

在该火花塞中，

所述主体金属壳体具有螺纹部，该螺纹部能嵌于内燃机的安装孔的螺纹牙，

将所述主体金属壳体的外周面中从所述螺纹部的后端到所述螺纹部的前端的部分的表面积设为表面积ss，

将所述主体金属壳体中的暴露于所述内燃机的燃烧气体的部分的表面积设为表面积sa，

将所述绝缘体中暴露于所述燃烧气体的部分的表面积设为表面积sb，

在这样的情况下，满足ss/(sa+sb)≥2.6。

根据该结构，能够提高耐热性。

(应用例2)

根据应用例1所述的火花塞，其中，

所述主体金属壳体具有内径朝向前端侧变小的缩内径部，

所述绝缘体具有外径朝向前端侧变小的缩外径部，

所述火花塞包括与所述缩外径部和所述缩内径部相接触的密封件，或者，所述缩外径部与所述缩内径部直接接触，

在将从所述绝缘体的所述外周面与所述缩内径部或所述密封件接触的接触部分的前端到所述主体金属壳体的前端的、在所述轴线方向上的距离设为f的情况下，

满足f≥5.0mm。

根据该结构，抑制了绝缘体的外周面中的与缩内径部或密封件接触的接触部分处的温度变化，因此，能够提高耐久性。

(应用例3)

根据应用例1或2所述的火花塞，其中，

所述主体金属壳体具有内径朝向前端侧变小的缩内径部，

所述绝缘体具有外径朝向前端侧变小的缩外径部，

所述火花塞包括与所述缩外径部和所述缩内径部相接触的密封件，或者，所述缩外径部与所述缩内径部直接接触，

将假定所述主体金属壳体中从所述螺纹部的后端到所述主体金属壳体的前端的部分即前端侧部分为实心的情况下的、所述前端侧部分的体积设为体积vv，

将处于所述主体金属壳体的内周面与所述绝缘体的外周面之间的空间中的、比所述绝缘体的所述外周面与所述缩内径部或所述密封件接触的接触部分的前端靠前端侧的部分的体积设为体积vc，

在这样的情况下，满足(vv-vc)≤2000mm³。

根据该结构，能够提高耐污损性。

(应用例4)

根据应用例1～3中任一项所述的火花塞，其中，

所述主体金属壳体具有内径朝向前端侧变小的缩内径部，

所述绝缘体具有外径朝向前端侧变小的缩外径部，

所述火花塞包括与所述缩外径部和所述缩内径部相接触的密封件，或者，所述缩外径部与所述缩内径部直接接触，

所述绝缘体的前端侧的一部分配置于比所述主体金属壳体的前端靠前端侧的位置，

将使所述绝缘体中的配置于比所述主体金属壳体的前端靠前端侧的位置的部分向与所述轴线方向垂直的方向投影时的投影面积设为投影面积sd，

将所述绝缘体的、经过所述绝缘体的所述外周面与所述缩内径部或所述密封件接触的接触部分的前端且与所述轴线方向垂直的截面的面积设为截面积se，

在这样的情况下，满足sd/se≤0.46。

根据该结构，能够提高耐久性。

(应用例5)

一种控制系统，其是用于控制内燃机的控制系统，该内燃机包括应用例1～4中任一项所述的火花塞和对所述火花塞进行冷却的冷却液流路，

在该控制系统中，包括：

流量控制部，其用于对在所述冷却液流路流动的冷却液的每单位时间的流量进行控制；以及

温度传感器，其用于测量所述内燃机的温度，

所述流量控制部在由所述温度传感器测量到的温度为阈值以下的情况下，与所述温度高于所述阈值的情况相比，使所述流量变小。

根据该结构，能够提高耐热性和耐污损性。

(应用例6)

一种内燃机，其中，

该内燃机包括：

冷却液流路，其供冷却液流动；

孔形成部，其形成用于安装火花塞的安装孔；以及

应用例1～4中任一项所述的火花塞，其安装于所述安装孔，

所述孔形成部形成贯通所述冷却液流路的所述安装孔，

所述火花塞的所述主体金属壳体的一部分在所述冷却液流路内暴露。

根据该结构，能够提高耐热性。

(应用例7)

一种内燃机系统，其中，

该内燃机系统包括：

应用例6所述的内燃机；以及

应用例5所述的控制系统，其用于对所述内燃机进行控制。

根据该结构，能够提高耐热性和耐污损性。

另外，本说明书公开的技术能够以各种方式来实现，例如，能够以火花塞、具有火花塞的内燃机、内燃机的控制系统、具有内燃机和控制系统的内燃机系统、具有内燃机系统的车辆等方式来实现。

附图说明

图1是作为一实施方式的火花塞100的剖视图。

图2是表示评价试验的结果的说明图。

图3是表示评价试验的结果的说明图。

图4是表示评价试验的结果的说明图。

图5是参数dn、ss、ls、sa、sb、vv的说明图。

图6是参数vc、sd、se的说明图。

图7是表示评价试验的结果的说明图。

图8是参数f的说明图。

图9是表示作为一实施方式的内燃机600的截面结构的示意图。

图10是内燃机系统的说明图。

图11是表示内燃机的另一实施方式的截面结构的示意图。

具体实施方式

a.第1实施方式：

a-1.火花塞100的结构：

图1是作为一实施方式的火花塞100的剖视图。在图中，示出了火花塞100的中心轴线cl(也称作“轴线cl”)和火花塞100的包含中心轴线cl在内的平的截面。以下，也将与中心轴线cl平行的方向称作“轴线cl方向”，或者仅称作“轴线方向”或“前后方向”。也将与轴线cl垂直的方向称作“径向”。也将与中心轴线cl平行的方向中图1中的下方向称作前端方向df或前方向df，也将与中心轴线cl平行的方向中图1中的上方向称作后端方向dfr或后方向dfr。前端方向df是从后述的端子金属壳体40朝向中心电极20的方向。此外，将图1中的前端方向df侧称作火花塞100的前端侧，将图1中的后端方向dfr侧称作火花塞100的后端侧。

火花塞100具有：绝缘体10，其为筒状，具有沿着轴线cl延伸的通孔12(也称作轴孔12)；中心电极20，其被保持在通孔12的前端侧；端子金属壳体40，其被保持在通孔12的后端侧；电阻体74，其配置在通孔12内，且是配置在中心电极20与端子金属壳体40之间；第1密封部72，其将电阻体74与中心电极20电连接起来；第2密封部76，其将电阻体74与端子金属壳体40电连接起来；主体金属壳体50，其为筒状，固定于绝缘体10的外周侧；以及接地电极30，其配置为一端接合于主体金属壳体50的前端面55，并且另一端隔着间隙g与中心电极20相对。

在绝缘体10的轴线方向的大致中央形成有外径最大的大径部14。在比大径部14靠后端侧的位置形成有后端侧主体部13。在比大径部14靠前端侧的位置形成有外径比后端侧主体部13的外径小的前端侧主体部15。在比前端侧主体部15进一步靠前端侧的位置形成有缩外径部16和腿部19，缩外径部16和腿部19朝向前端侧按照缩外径部16、腿部19的顺序形成。缩外径部16的外径朝向前方向df逐渐变小。在缩外径部16的附近(在图1的例子中，为前端侧主体部15)形成有内径朝向前方向df逐渐变小的缩内径部11。优选的是，在考虑机械强度、热强度、电气强度的情况下形成绝缘体10，例如，绝缘体10是通过对氧化铝进行烧结来形成的(也可以采用其他绝缘材料)。

中心电极20是从后端侧朝向前端侧延伸的棒状的构件。中心电极20配置于绝缘体10的通孔12内的前方向df侧的端部。中心电极20具有：头部24，其是外径最大的部分；轴部27，其形成于头部24的前方向df侧；以及第1电极头29，其接合(例如，激光焊接)于轴部27的前端。头部24的外径大于绝缘体10的比缩内径部11靠前方向df侧的部分的内径。头部24的前方向df侧的面被绝缘体10的缩内径部11支承。轴部27与轴线cl平行地朝向前方向df延伸。轴部27具有外层21和配置在外层21的内周侧的芯部22。外层21例如由含有镍作为主要成分的合金形成。在此，主要成分指的是含有率(重量％)最高的成分。芯部22由与外层21相比热导率较高的材料(例如，含有铜作为主要成分的合金)形成。第1电极头29使用与轴部27相比相对于放电的耐久性优异的材料(例如，铱(ir)、铂(pt)等贵金属，钨(w)，含有选自上述金属中的至少一种金属的合金)来形成。中心电极20中包含第1电极头29在内的前端侧的一部分从绝缘体10的轴孔12向前方向df侧暴露。另外，也可以省略芯部22和第1电极头29中的至少一者。此外，也可以将中心电极20整体配置于轴孔12内。

在绝缘体10的通孔12的后端侧插入有端子金属壳体40的前方向df侧的一部分。端子金属壳体40是与轴线cl平行地延伸的棒状的构件。端子金属壳体40使用导电性材料来形成(例如，含有铁作为主要成分的金属)。端子金属壳体40具有朝向前方向df按顺序排列的帽装配部49、凸缘部48和轴部41。帽装配部49在绝缘体10的后端侧暴露于轴孔12之外。在帽装配部49装配有与高压电缆(未图示)相连接的火花塞帽，被施加用于产生火花放电的高电压。帽装配部49是作为连接高压电缆的部分的端子部的例子。轴部41插入于绝缘体10的轴孔12的后方向dfr侧的部分。凸缘部48的前方向df侧的面与绝缘体10的后方向dfr侧那一端即后端10e相接触。

在绝缘体10的轴孔12内，在端子金属壳体40与中心电极20之间配置有用于抑制电噪声的电阻体74。电阻体74使用导电性材料(例如，玻璃、碳粒子和陶瓷粒子的混合物)来形成。在电阻体74与中心电极20之间配置有第1密封部72，在电阻体74与主体金属壳体50之间配置有第2密封部76。上述密封部72、76使用导电性材料(例如，与电阻体74的材料中所含有的玻璃相同的玻璃和金属粒子的混合物)来形成。中心电极20通过第1密封部72、电阻体74和第2密封部76与端子金属壳体40电连接。以下，也将在绝缘体10的轴孔12内将端子金属壳体40与中心电极20电连接起来的第1密封部72、电阻体74和第2密封部76整体称作连接部200。

在制造火花塞100时，从绝缘体10的后方向dfr侧的开口10q插入中心电极20。中心电极20被绝缘体10的缩内径部11支承，从而配置在通孔12内的规定位置。接着，按照第1密封部72、电阻体74、第2密封部76的顺序，投入第1密封部72、电阻体74、第2密封部76各自的材料粉末，并对所投入的粉末材料进行成形。粉末材料被从开口10q投入到通孔12内。接着，将绝缘体10加热到高于构件72、74、76的粉末材料所含有的玻璃成分的软化点的规定温度，并在加热到规定温度的状态下，将端子金属壳体40的轴部41从开口10q插入通孔12。其结果是，构件72、74、76的粉末材料被压缩并且被烧结，从而形成构件72、74、76。而且，端子金属壳体40被固定于绝缘体10。

主体金属壳体50是具有沿着轴线cl延伸的通孔59的筒状的构件。在主体金属壳体50的通孔59插入有绝缘体10，主体金属壳体50固定于绝缘体10的外周。主体金属壳体50使用导电材料(例如，低碳钢等金属)来形成。绝缘体10的前方向df侧的一部分暴露于通孔59之外。此外，绝缘体10的后方向dfr侧的一部分暴露于通孔59之外。

主体金属壳体50具有工具卡合部51和主体部52。工具卡合部51是供火花塞用的扳手(未图示)嵌合的部分。主体部52是包含主体金属壳体50的前端面55在内的部分。在主体部52的外周面形成有用于与内燃机(例如，汽油发动机)的安装孔螺纹结合的螺纹部57。螺纹部57是外螺纹，具有螺旋状的螺纹牙(未图示)。

在主体金属壳体50的位于工具卡合部51与主体部52之间的部分形成有向径向外侧突出的法兰状的凸缘部54。在凸缘部54与主体部52的螺纹部57之间配置有环状的垫片90。垫片90例如是通过将金属的板状构件弯折而形成的，在将火花塞100安装于发动机时被压扁而变形。通过该垫片90的变形，将火花塞100(具体而言，为凸缘部54的前方向df侧的面)与发动机之间的空隙密封，抑制燃烧气体漏出。

在主体金属壳体50的主体部52形成有内径朝向前端侧逐渐变小的缩内径部56。在主体金属壳体50的缩内径部56与绝缘体10的缩外径部16之间夹有前端侧密封件8。在本实施方式中，前端侧密封件8例如为铁制的板状环(也可以采用其他材料(例如，铜等金属材料))。

在主体金属壳体50的比工具卡合部51靠后端侧的位置形成有薄壁的弯边部53。此外，在凸缘部54与工具卡合部51之间形成有薄壁的压弯部58。在主体金属壳体50的从工具卡合部51到弯边部53的内周面与绝缘体10的后端侧主体部13的外周面之间，插入有圆环状的环构件61、62。并且，在该环构件61、62之间填充有滑石70的粉末。在火花塞100的制造工序中，当将弯边部53向内侧弯折来进行弯边时，压弯部58随着压缩力的施加而向外变形(压弯)，其结果是，主体金属壳体50和绝缘体10固定在一起。滑石70在该弯边工序时被压缩，提高了主体金属壳体50和绝缘体10之间的气密性。此外，密封件8在绝缘体100的缩外径部16与主体金属壳体50的缩内径部56之间被按压，于是，将主体金属壳体50与绝缘体10之间密封。

接地电极30具有棒状的主体部37和安装于主体部37的顶端部34的第2电极头39。主体部37的一端部33(也称作基端部33)接合(例如，电阻焊接)于主体金属壳体50的前端面55。主体部37从接合于主体金属壳体50的基端部33朝向前端方向df延伸，然后朝向中心轴线cl弯曲，到达顶端部34。第2电极头39固定(例如，激光焊接)于顶端部34的后方向dfr侧的部分。接地电极30的第2电极头39与电极20的第1电极头29形成了间隙g。第2电极头39使用与主体部37相比相对于放电的耐久性优异的材料(例如，铱(ir)、铂(pt)等贵金属，钨(w)，含有选自上述金属中的至少一种金属的合金)来形成。主体部37具有外层31和配置于外层31的内周侧的内层32。外层31由与内层32相比耐氧化性优异的材料(例如，含有镍的合金)形成。内层32由与外层31相比热导率较高的材料(例如，纯铜、铜合金等)形成。另外，也可以省略内层32和第2电接头39中的至少一者。

b.评价试验：

图2～图4是表示使用了火花塞样品的评价试验的结果的说明图。图2的(a)是表示1号样品～7号样品各自的结构的表。该表示出了各样品的公称直径dn[mm]、螺纹长度ls[mm]、金属壳体接触面积ss[mm²]、金属壳体暴露面积sa[mm²]、绝缘体暴露面积sb[mm²]和第1面积比例r1(＝ss/(sa+sb))(方括号内为单位)。在1号样品～7号样品之间，ss、sa、sb中的至少一者互不相同。图2的(b)是表示1号样品～7号样品各自的早燃的发生提前角ag(以下，也仅称作发生提前角ag)的图表。纵轴表示样品的号码，横轴表示发生提前角ag。在图2的(b)中，发生提前角ag是用曲轴角度来表示的，其单位为度。使用1号样品～7号样品，对早燃的发生的难易程度(即，耐热性)进行了评价。

图5的(a)是公称直径dn、螺纹长度ls和金属壳体接触面积ss的说明图。在图中，示出了火花塞100的前方向df侧的一部分的包含轴线cl在内的截面。公称直径dn是主体金属壳体50的螺纹部57的公称直径。螺纹长度ls是从螺纹部57的后端57r到主体金属壳体50的前端(在此，为前端面55)的、在与轴线cl平行的方向上的长度。螺纹部57的后端57r是螺纹部57的牙顶和牙底中的位于最后方向dfr侧的部分。在图中，还示出了螺纹部57的前端57f。螺纹部57的前端57f是螺纹部57的牙顶和牙底中的位于最前方向df侧的部分。

金属壳体接触面积ss是主体金属壳体50的外周面中从螺纹部57的后端57r到螺纹部57的前端57f的部分的表面积(在图5的(a)中，该部分用粗线表示)。金属壳体接触面积ss表示主体金属壳体50中与其他构件(例如，为形成内燃机的安装孔的孔形成部)相接触的部分的面积。在内燃机进行驱动时，燃烧气体与火花塞100的前方向df侧的部分相接触。于是，从燃烧气体向火花塞100传递热，然后，热从火花塞100经由螺纹部57向内燃机的孔形成部传导。金属壳体接触面积ss越大，越容易从火花塞100向内燃机传导热，因此，火花塞100越容易被冷却。另外，具有螺旋状的牙顶和牙底的螺纹部57的表面积使用iec62321的anne×b所记载的表面积计算式来计算。

图5的(b)是金属壳体暴露面积sa的说明图。在图中，示出了装配于内燃机600的安装孔680的状态的火花塞100的前方向df侧的一部分的、包含轴线cl在内的截面。火花塞100的前方向df侧的一部分暴露于燃烧室630内的燃烧气体。金属壳体暴露面积sa是主体金属壳体50的表面中的暴露于燃烧气体的部分50x的表面积。在图中，该部分50x用粗线表示(也称作暴露部分50x)。在内燃机进行驱动时，燃烧气体与暴露部分50x相接触。于是，热从燃烧气体向主体金属壳体50传导。金属壳体暴露面积sa越大，越容易从燃烧气体向主体金属壳体50传导热，因此，主体金属壳体50(进而，火花塞100)的温度越容易变高。

暴露部分50x是从主体金属壳体50的内周面上的第1位置p1经由主体金属壳体50的前端面55到主体金属壳体50的外周面上的第2位置p2的部分。在图5的(b)的上部，示出了包含密封件8在内的部分的放大截面。第1位置p1是主体金属壳体50的内周面50i与密封件8接触的接触部分中的、位于最前方向df侧的部分(即，前端)的位置。第2位置p2是主体金属壳体50的外周面与内燃机600的孔形成部688接触的接触部分中的、位于最前方向df侧的部分(即，前端)的位置。孔形成部688是形成用于安装火花塞100的安装孔680的部分。

图5的(c)是绝缘体暴露面积sb的说明图。在图中，示出了火花塞100的前方向df侧的一部分的包含轴线cl在内的截面。绝缘体暴露面积sb是绝缘体10的表面中的暴露于燃烧气体的部分10x的表面积。在图中，该部分10x用粗线表示(也称作暴露部分10x)。在内燃机进行驱动时，燃烧气体与暴露部分10x相接触。于是，热从燃烧气体向绝缘体10传导。绝缘体暴露面积sb越大，越容易从燃烧气体向绝缘体10传导热，因此，绝缘体10(进而，火花塞100)的温度越容易变高。

暴露部分10x是从绝缘体10的外周面上的第3位置p3经由绝缘体10的前端17到绝缘体10的内周面上的第4位置p4的部分。在图2的(c)的上部，示出了包含密封件8在内的部分的放大截面。第3位置p3是绝缘体10的外周面10o与密封件8接触的接触部分中的、位于最前方向df侧的部分(即，前端)的位置。

在图5的(c)的下部，示出了绝缘体10与中心电极20之间的空隙的前端部的放大截面。图中的距离d是绝缘体10的内周面10i与中心电极20的外周面20o之间的、在与轴线cl垂直的方向上的距离。燃烧气体能够进入绝缘体10的内周面10i与中心电极20的外周面20o之间的空隙。在此，在距离d大于规定的阈值dt(在此，为0.1mm)的情况下，燃烧气体容易进入，在距离d为阈值dt以下的情况下，燃烧气体不易进入。第4位置p4是绝缘体10的内周面10i的距离d为阈值dt以下的部分中的、位于最前方向df侧的部分的位置。

在图5的(c)的例子中，中心电极20的轴部27具有外径从绝缘体10的轴孔12之内朝向前方向df侧的轴孔12之外变小的缩外径部26。因而，第4位置p4是与缩外径部26的后方向dfr侧的端部相对的位置。在省略了这样的缩外径部26的情况下，作为暴露部分10x的内周侧那一端的位置的第4位置p4可以不在绝缘体10的内周面10i上，而是绝缘体10的前端17的内周侧的缘部的位置。

图2的(a)的表中的第1面积比例r1(＝ss/(sa+sb))是火花塞100的表面中，向其他构件(在此，为内燃机600的孔形成部688)传导热的部分(主要是螺纹部57)的面积ss相对于从燃烧气体接受热的部分50x、10x的总面积(sa+sb)的比例。该第1面积比例r1越大，火花塞100越容易被冷却，因此，越能够抑制因火花塞100的升温导致的问题(例如，早燃)。

图2的(b)的试验结果表示基于jisd1606的早燃试验的结果。早燃试验的概要如下。将各样品安装于排气量为1.3l的4缸dohc(doubleoverheadcamshaft)发动机，然后，在转速为6000rpm、节气门全开这样的条件下使发动机工作。在该状态下，使点火时期从标准的点火时期起每次提前规定角度。针对各点火时期，在早于点火时期的时刻测量在电极20、30流动的电流(也称作离子电流)。通常，早于点火时期的时刻时的离子电流大致为零。在早于点火时期的时刻时的离子电流较大的情况下，在电极20、30的附近产生了离子，即，在电极20、30的附近产生了火焰(即，早燃)。针对各样品，基于在电极20、30流动的电流的波形，明确了早燃发生的点火时期(发生提前角ag)。另外，发生提前角ag越大，越不容易发生早燃，即，耐热性越良好。

如图2的(b)所示，1号～5号各自的发生提前角ag为56度以上，6号～7号各自的发生提前角ag为48度以下。这样的话，与6号样品～7号样品的耐热性相比，1号样品～5号样品的耐热性非常好。此外，如图2的(a)所示，1号～5号的第1面积比例r1按照号码的顺序为4.1、3.3、2.7、2.6、2.6，均为2.6以上。6号～7号的第1面积比例r1为2.1、1.8，小于2.6。这样的话，与第1面积比例r1小于2.6的情况相比，在第1面积比例r1为2.6以上的情况下，耐热性得到了大幅改善。推断在第1面积比例r1较大的情况下耐热性良好的理由在于，如上所述，在第1面积比例r1较大的情况下，火花塞100容易被冷却，抑制了火花塞100的升温。

另外，实现了56度以上的发生提前角ag的第1面积比例r1为2.6、2.7、3.3、4.1。也可以使用这四个值来决定第1面积比例r1的优选范围(下限以上、上限以下的范围)。具体而言，可以采用上述四个值中的任意的值作为第1面积比例r1的优选范围的下限。例如，可以是第1面积比例r1为2.6以上。此外，可以采用上述值中的下限以上的任意的值作为第1面积比例r1的优选范围的上限。例如，可以是第1面积比例r1为4.1以下。另外，第1面积比例r1越大，越能够抑制火花塞100的升温，因此，第1面积比例r1越大，越能够抑制因火花塞100的升温导致的问题(例如，早燃)。因而，第1面积比例r1也可以大于上述四个值中的最大值即4.1。另外，为了在低温环境下促进火花塞100的升温，优选的是，第1面积比例r1较小。例如，优选的是，第1面积比例r1为5.2以下。

另外，在本评价试验中评价的耐热性与火花塞的冷却的难易程度相关，因此，推断耐热性受到第1面积比例r1较大的影响，而来自其他参数(例如，dn、ls、ss、sa、sb等)的影响比较小。因而，推断第1面积比例r1的上述的优选范围能够适用于具有各种值的参数(例如，dn、ls、ss、sa、sb等)的火花塞。

图3是表示8号样品～13号样品的结构和试验结果的表。该表示出了各样品的公称直径dn[mm]、螺纹长度ls[mm]、金属壳体接触面积ss[mm²]、实心体积vv[mm³]、金属壳体暴露面积sa[mm²]、绝缘体暴露面积sb[mm²]、空间体积vc[mm³]、第1面积比例r1、体积差dv[mm³]以及试验结果(具体而言，为循环次数nc及其评价结果)(方括号内为单位)。在8号样品～13号样品之间，vv、vc中的至少一者互不相同。使用8号样品～13号样品，进行了后述的耐污损性的评价试验。

图5的(d)是实心体积vv的说明图。在图中，示出了火花塞100的前方向df侧的一部分的包含轴线cl在内的截面。实心体积vv是在假定主体金属壳体50中从螺纹部57的后端57r到主体金属壳体50的前端(在此，为前端面55)的部分即前端侧部分50f为实心的情况下的、前端侧部分50f的体积。即，实心体积vv是在假定将主体金属壳体50的通孔59中包含于前端侧部分50f的部分整体填满的情况下的、前端侧部分50f的体积。以下，也将与实心体积vv对应的部分称作前端侧虚拟部分300。

图6的(a)是空间体积vc的说明图。在图中，示出了火花塞100的前方向df侧的一部分的包含轴线cl在内的截面。空间体积vc是夹在主体金属壳体50的内周面50i与绝缘体10的外周面10o之间的空间中的、比上述的第3位置p3靠前方向df侧的部分即前端侧空间部分300f的体积。在图中，对前端侧空间部分300f标注了影线，而其他构件省略了影线。前端侧空间部分300f是夹在主体金属壳体50的内周面50i与绝缘体10的外周面10o之间的空间中的、燃烧气体能够进入的部分。这样的前端侧空间部分300f与在图5的(d)中说明的前端侧虚拟部分300中的未配置有火花塞100的构件的空间部分大体上相同。另外，第3配置p3也是前端侧空间部分300f的后方向dfr侧那一端。

图3的表中的体积差dv(＝vv-vc)表示从火花塞100的前端侧虚拟部分300(图5的(d))去除未配置有火花塞100的构件的前端侧空间部分300f(图6的(a))后剩下的部分300m(图6的(a))的体积。该部分300m与前端侧虚拟部分300中的配置有火花塞100的构件的部分大体上相同(以下，也称作前端侧构件部分300m)。体积差dv表示该前端侧构件部分300m的大致的体积(以下，也将体积差dv仅称作体积dv)。

火花塞100的前端侧构件部分300m(图6的(a))是从燃烧气体接受热，然后，向内燃机的孔形成部688(图5的(b))传导热的部分。进行这样的热传递的前端侧构件部分300m的体积dv较小表示前端侧构件部分300m的热容量较小。因而，体积dv越小，火花塞100的前端侧构件部分300m的温度越容易变高，因此，越能够抑制因火花塞100的温度较低导致的问题(例如，由碳引起的污损)。

图3的试验结果(循环次数nc和评价结果)表示基于jisd1606的耐污损性评价试验的结果。该评价试验的概要如下。将具有排气量为1.6l、4缸且自然吸气、mpi(multipointfuelinjection)的发动机的试验用汽车置于摄氏-10度的低温试验室内的底盘测功机上。将火花塞的样品组装于该试验用汽车的发动机的各缸中。然后，作为1个循环的试验运转，进行了由第1运转和与第1运转相连续的第2运转构成的运转。第1运转是按照“空转3次”、“以3档、35km/h行驶40秒”、“怠速运转90秒”、“以3档、35km/h行驶40秒”、“使发动机停止”、“将汽车冷却至冷却水的温度达到摄氏-10度”的顺序进行上述动作的运转。第2运转是按照“空转3次”、“隔着使发动机停止30秒地进行3次以1档、15km/h行驶20秒的动作”、“使发动机停止”、“将汽车冷却至冷却水的温度达到摄氏-10度”的顺序进行上述动作的运转。

重复由这样的第1运转和第2运转构成的试验运转。而且，每当完成1个循环的试验运转时，测量了火花塞的样品的中心电极20与主体金属壳体50之间的绝缘电阻。另外，端子金属壳体40与中心电极20之间的电阻与绝缘电阻相比非常小，因此，采用了端子金属壳体40与主体金属壳体50之间的绝缘电阻的测量结果来作为中心电极20与主体金属壳体50之间的绝缘电阻。然后，针对8号样品～13号样品的各样品，明确了装配于发动机的四个样品的四个绝缘电阻的平均值为10mω以下的阶段下的循环次数nc。随着内燃机的驱动，碳有可能附着于绝缘体10的表面(也称作污损)。在这样的污损容易发展的情况下，绝缘电阻容易降低，循环次数nc较少。循环次数nc较多表示抑制了火花塞100的污损。图3的评价a表示循环次数nc为6以上，评价b表示循环次数nc为5以下。

如图3所示，8号～10号各自的循环次数nc为6以上(评价a)，11号～13号各自的循环次数nc为5以下(评价b)。这样的话，与11号～13号的耐污损性相比，8号～10号的耐污损性良好。此外，如图3所示，8号～10号的体积差dv按照号码的顺序为1882(mm³)、1938(mm³)、1960(mm³)，均为2000mm³以下。11号～13号的体积差dv按照号码的顺序为2083(mm³)、2296(mm³)、2824(mm³)，均大于2000mm³。这样的话，与体积差dv大于2000mm³的情况相比，在体积差dv为2000mm³以下的情况下，耐污损性得到了大幅改善。

对于在体积差dv较小的情况下耐污损性良好的理由，推断如下。如上所述，在体积差dv较小的情况下，火花塞100的前端侧构件部分300m(图6的(a))较小，因此，即使在低温环境下，前端侧构件部分300m的温度(进而，绝缘体10的与燃烧气体相接触的部分的温度)也容易上升。在绝缘体10的温度较高的情况下，附着于绝缘体10的表面的碳能够容易地燃烧掉。由此，在体积差dv较小的情况下耐污损性得到提高。

另外，实现了评价a的循环次数nc的体积差dv为1882(mm³)、1938(mm³)、1960(mm³)。也可以使用这三个值来决定体积差dv的优选范围(下限以上、上限以下的范围)。具体而言，可以采用上述三个值中的任意的值作为体积差dv的优选范围的上限。例如，可以是体积差dv为1960mm³以下。此外，可以采用上述值中的上限以下的任意的值作为体积差dv的优选范围的下限。例如，可以是体积差dv为1882mm³以上。另外，体积差dv越小，越能够促进绝缘体10的升温，因此，体积差dv越小，越能够抑制因火花塞100的温度较低导致的问题(例如，由碳引起的污损)。因而，体积差dv也可以小于上述三个值中的最小值即1882mm³。另外，为了提高火花塞100的与前端侧构件部分300m相对应的部分的耐久性，优选的是，前端侧构件部分300m的体积dv较大。例如，优选的是，体积差dv为1000mm³以上。

此外，如图3所示，8号样品～13号样品的第1面积比例r1均为2.6以上。因而，推断8号样品～13号样品在像图2的(a)的评价试验那样火花塞100的温度容易变高的条件下，均能够抑制因火花塞100的升温导致的问题(例如，早燃)。并且，8号样品～10号样品在像图3的评价试验那样火花塞100的温度难以变高的条件下，能够抑制因火花塞100的温度较低导致的问题(例如，由碳引起的污损)。

另外，在本评价试验中评价的耐污损性与火花塞(特别是前端侧构件部分300m)的升温的难易程度相关，因此，推断耐污损性受到体积差dv较大的影响，而来自其他参数(例如，dn、ls、ss、vv、sa、sb、vc、r1)的影响比较小。因而，推断体积差dv的上述的优选范围能够适用于具有各种值的参数(例如，dn、ls、ss、vv、sa、sb、vc、r1)的火花塞。但是，体积差dv可以在上述的优选范围之外，例如，体积差dv也可以大于2000mm³。

图4是表示14号样品～18号样品的结构和评价试验的结果的表。该表示出了各样品的金属壳体接触面积ss[mm²]、实心体积vv[mm³]、金属壳体暴露面积sa[mm²]、绝缘体暴露面积sb[mm²]、空间体积vc[mm³]、投影面积sd[mm²]、截面积se[mm²]、第2面积比例r2(＝sd/se)以及试验结果(方括号内为单位)。在14号样品～18号样品之间，sd、se中的至少一者互不相同。使用14号样品～18号样品，进行了后述的耐久性的评价试验。

图6的(b)是投影面积sd的说明图。在图中，示出了火花塞100的前方向df侧的一部分的外观。该外观是朝向与轴线cl垂直的方向观察时的外观。如图示那样，绝缘体10的前方向df侧的一部分位于比主体金属壳体50的前端(在此，为前端面55)靠前方向df侧的位置。标注了影线的部分10f是绝缘体10中的配置于比主体金属壳体50的前端(前端面55)靠前方向df侧的位置的部分(也称作前端部10f)。投影面积sd是将该前端部10f朝向与轴线cl垂直的方向投影到与轴线cl平行的投影面上得到的投影图的面积(也称作投影面积)。

在内燃机进行驱动时，在燃烧室内，气体(例如，燃烧气体)进行流动，此外，压力波借助气体进行传播。有时，由于流动的气体、压力波与绝缘体10相接触，从而对绝缘体10施加力。例如，有时，气体、压力波在绝缘体10的前端部10f的附近朝向与轴线cl交叉的方向移动。由于这样的气体、压力波与绝缘体10的前端部10f相接触，有可能对绝缘体10施加与轴线cl交叉的方向的力。在此，投影面积sd越大，绝缘体10中的受到来自气体、压力波的力的部分越大。因而，投影面积sd越大，绝缘体10所受到的力越强。另外，图示的前端部10f的形状与前端部10f的投影图的形状相同。因而，投影面积sd能够使用这样的外观图来计算。

图6的(c)是截面积se的说明图。在图中的左部，示出了火花塞100的前方向df侧的一部分的包含轴线cl在内的截面。在图中的右部，示出了绝缘体10的与轴线cl垂直的截面10z。该截面10z是包含上述的第3位置p3(图5的(c))在内的截面。截面积se是绝缘体10的该截面10z的面积。如在图6的(b)所说明的那样，有时对绝缘体10的前端部10f施加与轴线cl交叉的方向的力。此外，绝缘体10隔着密封件8支承于主体金属壳体50。因而，在对绝缘体10的前端部10f施加有力的情况下，对绝缘体10的第3配置p3的部分作用有较大的力。因而，经过绝缘体10的第3位置p3的截面10z的截面积se越大，绝缘体10越能够承受较大的力。

图4的表中的第2面积比例r2是绝缘体10的前端部10f的投影面积sd相对于绝缘体10的截面10z的截面积se的比例。该第2面积比例r2较小表示的是，绝缘体10中的受到力的前端部10f的投影面积sd相对于绝缘体10中的承受力的部分的截面10z的截面积se的比例较小。即，第2面积比例r2越小，承受力的部分的截面10z的每单位面积的力越小。因而，推断第2面积比例r2越小，越能够提高耐久性。

耐久性的评价试验的概要如下。将各样品安装于排气量为1.6l的直喷涡轮发动机，然后，在转速为2000rpm、节气门全开、增压压力为100kpa这样的条件下使发动机工作。虽然众说纷纭，但在这样的低负载、高吸气压的条件下，有时发生积存在活塞u形油封部的发动机润滑油的油滴、添加剂因燃烧而导致所生成的化合物自燃的异常燃烧。而且，有时由这样的异常燃烧导致在燃烧室内传播有较大的压力波。这样的引起压力波的异常燃烧也被称作超级爆震。在本评价试验中，使用用于测量燃烧室内的压力的压力传感器，在压力超过大于通常燃烧时的压力的阈值的情况下，判断为发生了异常燃烧(具体而言，为超级爆震)。而且，对于各样品，在异常燃烧的发生次数达到100次的阶段下，使发动机停止，从发动机拆下样品，观察了样品的绝缘体10。图4的试验结果的评价a表示未发现绝缘体10异常，评价b表示样品的绝缘体10的第3位置p3的附近出现裂纹。

如图4所示，14号～16号的评价为评价a，17号、18号的评价为评价b。这样的话，与17号、18号的耐久性相比，14号～16号的耐久性良好。此外，如图4所示，14号～16号的第2面积比例r2按照号码的顺序为0.29、0.35、0.46，均为0.46以下。17号、18号的第2面积比例r2按照号码的顺序为0.51、0.58，均大于0.46。这样的话，与第2面积比例r2大于0.46的情况相比，在第2面积比例r2为0.46以下的情况下，耐久性得到了大幅改善。推断在第2面积比例r2较小的情况下耐久性良好的理由在于，如上所述，在第2面积比例r2较小的情况下，承受力的部分的截面10z的每单位面积的力变小。

另外，实现了评价a的第2面积比例r2为0.29、0.35、0.46。也可以使用这三个值来决定第2面积比例r2的优选范围(下限以上、上限以下的范围)。具体而言，可以采用上述三个值中的任意的值作为第2面积比例r2的优选范围的上限。例如，可以是第2面积比例r2为0.46以下。此外，可以采用上述值中的上限以上的任意的值作为第2面积比例r2的优选范围的下限。例如，可以是第2面积比例r2为0.29以上。另外，推断第2面积比例r2越小，越能够提高绝缘体10的耐久性。因而，第2面积比例r2也可以小于上述三个值中的最小值即0.29。此外，也可以将绝缘体10的前端部整体配置于比主体金属壳体50的前端(在此，为前端面55)靠后方向dfr侧的位置。即，也可以将绝缘体10的前端部整体配置于主体金属壳体50的通孔59内。在该情况下，投影面积sd为零，第2面积比例r2为零。这样的话，投影面sd可以是零以上的各种值。而且，第2面积比例r2可以是零以上的各种值。

另外，在本评价试验中评价的绝缘体10的耐久性为机械方面的耐久性，因此，推断耐久性受到第2面积比例r2较大的影响，而来自其他参数(例如，ss、vv、sa、sb、vc、sd、se)的影响比较小。因而，推断第2面积比例r2的上述的优选范围能够适用于具有各种值的参数(例如，ss、vv、sa、sb、vc、sd、se)的火花塞。

图7是表示使用了火花塞的样品得到的评价试验的结果的说明图。在图中，示出了表示19号样品～23号样品的结构和试验结果的表。该表示出了各样品的公称直径dn[mm]、螺纹长度ls[mm]、金属壳体接触面积ss[mm²]、金属壳体暴露面积sa[mm²]、绝缘体暴露面积sb[mm²]、第1面积比例r1(＝ss/(sa+sb))、距离f[mm]以及试验结果(方括号内为单位)。在19号样品～23号样品之间，距离f互不相同。图8是距离f的说明图。在图中，与图6的(c)相同，示出了火花塞100的前方向df侧的一部分的包含轴线cl在内的截面。距离f是上述的第3位置p3与主体金属壳体50的前端(在此，为前端面55)之间的、在与轴线cl平行的方向上的距离。在图7的19号样品～23号样品之间，使该距离f不同，与此相伴随地，金属壳体暴露面积sa和绝缘体暴露面积sb各自互不相同。公称直径dn为共同的12mm。此外，21号的螺纹长度ls和金属接触面积ss分别与其他样品的ls、ss不同。对于各样品，第1面积比例r1均处于在图2的(a)、图2的(b)说明的优选的范围的例子即2.6以上的范围内。使用这样的19号样品～23号样品，对绝缘体10的耐久性进行了评价。

在内燃机进行驱动时，绝缘体10(图8)的温度在来自燃烧气体的热的作用下上升。密封件8能够从高温的绝缘体10向主体金属壳体50传递热。绝缘体10中比与密封件8相接触的接触部分靠前方向df侧的部分的热经由密封件8向主体金属壳体50传递。由此，绝缘体10被冷却。另外，在内燃机进行驱动时，重复气体的燃烧和其他冲程(例如，新气体的吸入)。由此，重复由气体的燃烧引起的绝缘体10的升温和其他冲程中的绝缘体10的降温。绝缘体10中与密封件8相接触的接触部分即第3位置p3的附近的部分容易被冷却，因此，在降温时，温度容易变低。此外，绝缘体10中距燃烧室较近的前方向df侧的部分由于距高温的燃烧气体较近，因此，在升温时，温度容易变高。因而，在第3位置p3距燃烧室较近的情况下，即，在距离f较小的情况下，与距离f较大的情况相比，绝缘体10的第3位置p3附近的部分的温度的变化变大。在重复较大的温度变化的情况下，绝缘体10有可能发生破损。因而，优选的是，距离f较大。

图7的表中的试验结果表示火花塞100的热冲击试验的结果。热冲击试验以如下方式进行。将火花塞100的样品装配于水冷套的安装孔。水冷套是形成有与内燃机的安装孔同样的安装孔的板状的构件。在水冷套设有冷却水用的流路，水冷套被在流路流动的冷却水冷却。在该状态下，使用喷灯对火花塞100中从水冷套的安装孔暴露的前端部进行加热。在此，使用辐射温度计来测量中心电极的前端的温度。在加热时，调整喷灯的火力，使得中心电极的前端的温度达到摄氏850度。然后，重复利用喷灯进行的1分钟的加热和通过关闭喷灯进行的1分钟的空冷。调整水冷套的冷却水的温度，使得在利用喷灯进行加热时和空冷时，火花塞100的主体金属壳体50的温度都维持在摄氏100度以下。重复50次由1分钟的加热和1分钟的空冷构成的1个循环。而且，在实施50个循环的加热和空冷之后，对绝缘体10进行观察。图7的表中的评价a表示在绝缘体10未出现裂纹，评价b表示在绝缘体10出现了裂纹。绝缘体10的裂纹出现在与密封件8相接触的接触部分的附近。

如图7所示，19号、20号、21号的评价为评价a，22号、23号的评价为评价b。这样的话，与22号、23号的耐久性相比，19号～21号的耐久性良好。此外，如图7所示，19号～21号的距离f按照号码的顺序为10.0(mm)、7.3(mm)、5.0(mm)，均为5.0mm以上。22号和23号的距离f按照号码的顺序为4.8(mm)、4.0(mm)，均小于5.0mm。这样的话，与距离f小于5.0mm的情况相比，在距离f为5.0mm以上的情况下，耐久性得到了大幅改善。推断在距离f较大的情况下能够提高耐久性的理由在于，如上述所述，在距离f较大的情况下，能够抑制绝缘体10中距第3位置p3较近的部分(例如，与密封件8相接触的接触部分)的温度变化。

另外，实现了评价a的距离f为5.0(mm)、7.3(mm)、10.0(mm)。也可以使用这三个值来决定距离f的优选范围(下限以上、上限以下的范围)。具体而言，可以采用上述三个值中的任意的值作为距离f的优选范围的下限。例如，可以是距离f为5.0mm以上。此外，可以采用上述值中的下限以上的任意的值作为距离f的优选范围的上限。例如，可以是距离f为10.0mm以下。另外，距离f越大，越能够抑制绝缘体10的第3位置p3的附近的部分处的温度变化，因此，距离f越大，越能够抑制绝缘体10的破损。因而，距离f也可以大于上述三个值中的最大值即10.0mm。

此外，在本热冲击试验中，主体金属壳体50的温度在利用水冷套进行的冷却下维持在摄氏100度以下。但在一般的内燃机运转时，主体金属壳体50的温度有可能维持在高于摄氏100度的温度。可以说本热冲击试验是在与一般的内燃机的运转条件相比温度变化容易变大的严苛的条件下进行的试验。因而，在将火花塞100装配于一般的内燃机的情况下，距离f也可以小于5.0mm。

此外，如图7所示，19号样品～23号样品的第1面积比例r1均为2.6以上。因而，推断19号样品～23号样品在像图2的(a)的评价试验那样火花塞100的温度容易变高的条件下，均能够抑制因火花塞100的升温导致的问题(例如，早燃)。

另外，在本评价试验中评价的绝缘体10的耐久性与绝缘体10的第3位置p3附近的部分的温度变化相关，因此，推断绝缘体10的耐久性受到距离f较大的影响，而来自其他参数(例如，dn、ls、ss、vv、sa、sb、vc、r1、dv、sd、se、r2等)的影响比较小。因而，推断距离f的上述的优选范围能够适用于具有各种值的参数(例如，dn、ls、ss、vv、sa、sb、vc、r1、dv、sd、se、r2等)的火花塞。

c.内燃机系统：

c1.内燃机：

图9是表示作为一实施方式的内燃机600的截面结构的示意图。在图中，示出了1个燃烧室630的包含火花塞100用的安装孔680在内的一部分。内燃机600具有气缸盖610和缸体620。在缸体620形成有气缸639。在气缸639内配置有活塞691。在活塞691连接有连杆692的端部。连杆692的相反侧的端部连接于曲轴，但这部分省略了图示。

气缸盖610配置在缸体620上。在气缸盖610设有吸气路651和排气路652。此外，在气缸盖610中的与气缸639相对的部分设有与吸气路651相连通的吸气端口631、与排气路652相连通的排气端口632以及配置在吸气端口631与排气端口632之间安装孔680。在安装孔680装配有火花塞100。在图中，示意性地示出了火花塞100的外观。在形成安装孔680的孔形成部688中的气缸639侧的部分形成有螺纹部682。螺纹部682为内螺纹，具有螺旋状的螺纹牙(省略图示)。火花塞100的螺纹部57旋入孔形成部688的螺纹部682。

在气缸盖610还设有用于开闭吸气端口631的吸气阀641、用于驱动吸气阀641的第1驱动部643、用于开闭排气端口632的排气阀642以及用于驱动排气阀642的第2驱动部644。第1驱动部643例如包含对吸气阀641向将其关闭的方向施力的螺旋弹簧和用于使吸气阀641向将其打开的方向移动的凸轮。第2驱动部644也例如包含对排气阀642向将其关闭的方向施力的螺旋弹簧和用于使排气阀642向将其打开的方向移动的凸轮。

燃烧室630是被缸体620的气缸639的壁、活塞691、气缸盖610中的与气缸639相对的部分、吸气阀641、排气阀642和火花塞100围成的空间。

此外，在内燃机600形成有供冷却水流动的流路661～664、671、672(这样的流路也被称作水冷套)。以下，也将形成于气缸盖610的流路661～664称作气缸盖流路661～664，也将形成于缸体620的流路671、672称作缸体流路671、672。

第1气缸盖流路661设于气缸盖610中的安装孔680的螺纹孔682与吸气阀641之间的部分。第2气缸盖流路662设于气缸盖610中的安装孔680的螺纹孔682与排气阀642之间的部分。该气缸盖流路661、662设于安装孔680的螺纹部682与阀641、642之间。因而，在该气缸盖流路661、662流动的冷却水能够适当地对装配于安装孔680的火花塞100进行冷却。另外，第3气缸盖流路663和第4气缸盖流路664设于气缸盖610的其他位置。

第1缸体流路671和第2缸体流路672以隔着燃烧室630的方式配置。另外，在图9的例子中，该缸体流路671、672的一部分形成于气缸盖610。但是，也可以使缸体流路671、672整体形成于缸体620。

c2.内燃机系统：

图10的(a)是表示内燃机系统的例子的框图。该内燃机系统1000a包含内燃机600(图9)、控制系统900a、散热器700、泵730以及流路781～786。控制系统900a包含流量控制部910a和温度传感器750。流量控制部910a包含控制装置500和阀740。温度传感器750例如是热电偶。

在散热器700的下游侧连接有第1流路781。第1流路781分支为第2流路782和第3流路783。第2流路782连接于内燃机600的气缸盖流路660的上游侧，第3流路783连接于内燃机600的缸体流路670的上游侧。气缸盖流路660是将设于气缸盖610(图9)的多个流路整体作为一个流路来进行表示的，例如，包含图9的气缸盖流路661～664。缸体流路670是将设于缸体620(图9)的多个流路整体作为一个流路来进行表示的，例如，包含图9的缸体流路671、672。在气缸盖流路660的下游侧连接有第4流路784，在缸体流路670的下游侧连接有第5流路785。该流路784、785合流并与第6流路786相连接。第6流路786连接于散热器700的上游侧。

在第1流路781的中途设有泵730。泵730将由散热器700冷却后的冷却水通过流路781、782、783向内燃机600的流路660、670供给，而且，使从内燃机600的流路660、670输出的冷却水通过流路784、785、786向散热器700循环。泵730利用内燃机600的驱动力来进行驱动。泵730也可以包含作为驱动源的电动机，来替代上述方式。

在内燃机600固定有用于对内燃机600的温度进行测量的温度传感器750。温度传感器750的固定位置可以是能够测量内燃机600的温度的任意的位置。例如，温度传感器750固定于气缸盖610。温度传感器750也可以固定于缸体620，来替代上述方式。此外，温度传感器750也可以对在气缸盖流路660或缸体流路670流动的冷却水的温度进行测量。冷却水的温度与内燃机600的温度相关，因此，可以说对冷却水的温度进行测量的温度传感器750间接地测量了内燃机600的温度。

在第2流路782的中途设有阀740。该阀740能够控制在内燃机600的气缸盖流路660流动的冷却水的每单位时间的流量。阀740的开度越小，在气缸盖流路660(例如，对火花塞100(图9)进行冷却的流路661、662)流动的冷却水的每单位时间的流量越小。阀740的开度由控制装置500进行控制。流量控制部910a(控制装置500和阀740整体)控制在对火花塞100进行冷却的气缸盖流路661、662(图9)流动的冷却水的每单位时间的流量。

控制装置500是根据来自温度传感器750的信号对阀740进行控制的装置。在本实施方式中，控制装置500包含cpu等处理器510、ram等易失性存储装置520、rom等非易失性存储装置530以及用于连接外部装置的接口540。在非易失性存储装置530预先存储有程序535。在接口540连接有阀740和温度传感器750。处理器510按照程序535进行动作，从而对阀740进行控制。

图10的(b)是表示由控制装置500进行的控制处理的例子的流程图。在s10中，处理器510获取来自温度传感器750的信号。在s20中，处理器510根据来自温度传感器750的信号对阀740的开度进行调整。预先确定了由来自温度传感器750的信号表示的测量值(例如，温度传感器750的传感器元件的电阻值)与阀740的开度的对应关系(称作控制对应关系)。在程序535中编入有表示控制对应关系的数据(例如，查询表)。在s20中，处理器510按照控制对应关系，将阀740的开度调整为与由来自温度传感器750的信号表示的测量值相对应的开度。处理器510重复执行这样的s10、s20。

图10的(c)是表示由控制对应关系表示的温度t与开度vo的关系的图表。横轴表示由来自温度传感器750的信号表示的温度t，纵轴表示阀740的开度vo。如图示那样，温度t越低，开度vo越小。具体而言，在温度t为第1温度t1以下的情况下，开度vo为第1开度vo1(在此，vo1≥0)。在温度t为第2温度t2以上的情况下，开度vo为第2开度vo2(在此，t2＞t1，vo2＞vo1)。而且，在第1温度t1～第2温度t2的范围内，与温度t的上升相应地，开度vo从第1开度vo1连续地增大至第2开度vo2。处理器510重复执行图10的(b)的s20、s30。由此，在内燃机600的温度发生了变化的情况下，阀740的开度vo被调整为与温度t相对应的开度vo。

在温度t为第1温度t1与第2温度t2之间的预先确定的阈值tt以下的情况下，与温度t高于阈值tt的情况相比，开度vo较小。即，在对火花塞100进行冷却的气缸盖流路661、662(图9)流动的冷却水的每单位时间的流量较小。因而，在温度t为阈值tt以下的情况下，能够抑制对火花塞100的过度冷却，因此，能够抑制因火花塞100的温度较低导致的问题(例如，由碳引起的污损)。此外，在温度t高于阈值tt的情况下，开度vo较大。即，在对火花塞100进行冷却的气缸盖流路661、662(图9)流动的冷却水的每单位时间的流量较大。因而，能够抑制火花塞100的升温，因此，能够抑制因火花塞100的升温导致的问题(例如，早燃)。

图10的(d)示出了另一内燃机系统1000b的框图。与图10的(a)的系统1000a不同，气缸盖流路660用的冷却水的流路与缸体流路670用的冷却水的流路是分离开的。具体而言，内燃机系统1000b包含内燃机600、控制系统900b、第1散热器710、第2散热器720、第1泵731、第2泵732以及流路791、792、793、794。控制系统900b包含流量控制部910a和温度传感器750。流量控制部910a包含控制装置500和阀740。对于内燃机系统1000b的元件中与图10的(a)的内燃机系统1000a的元件相同的元件，标注相同的附图标记，省略说明。例如，温度传感器750固定于内燃机600，对内燃机600的温度进行测量。

第1散热器710的下游侧和气缸盖流路660的上游侧由第1流路791连接起来，气缸盖流路660的下游侧和第1散热器710的上游侧由第2流路792连接起来。在第1流路791的中途设有第1泵731和阀740。第1泵731使冷却水在第1散热器710与气缸盖流路660之间循环。阀740能够控制在气缸盖流路660流动的冷却水的每单位时间的流量。

第2散热器720的下游侧和缸体流路670的上游侧由第3流路793连接起来，缸体流路670的下游侧和第2散热器720的上游侧由第4流路794连接起来。在第3流路793的中途设有第2泵732。第2泵732使冷却水在第2散热器720与缸体流路670之间循环。

泵731、732利用内燃机600的驱动力来进行驱动。泵731、732也可以利用电动机来进行驱动，来替代上述方式。

控制装置500的处理器510与图10的(a)的实施方式同样地，根据来自温度传感器750的信号对阀740的开度vo进行控制。因而，在温度t为阈值tt以下的情况下，流量较小，因此，能够抑制对火花塞100的过度冷却。因而，能够抑制因火花塞100的温度较低导致的问题(例如，由碳引起的污损)。此外，在温度t高于阈值tt的情况下，流量较大，因此，能够抑制火花塞100的升温。因而，能够抑制因火花塞100的升温导致的问题(例如，早燃)。

d内燃机的另一实施方式：

图11是表示内燃机的另一实施方式的截面结构的示意图。与图9的实施方式的差异在于，火花塞100a的安装孔680a贯通气缸盖流路661a。除安装孔680a、气缸盖流路661a和火花塞100a以外的部分的结构与图9的内燃机600的对应部分的结构相同。对于内燃机600a的元件中与图9的内燃机600的元件相同的元件，标注相同的附图标记，省略说明。

气缸盖流路661a设于与图9的气缸盖流路661、662大体上相同的部分。安装孔680a和气缸盖流路661a的形状与从图9的安装孔680和气缸盖流路661、662去除安装孔680的螺纹部682的中央部分并使安装孔680与气缸盖流路661、662连通而得到的形状大体上相同。

在图11的实施方式中，在形成安装孔680a的孔形成部688a中的气缸639侧的部分形成有第1螺纹部682d和第2螺纹部682u。该螺纹部682d、682u均为内螺纹，具有螺旋状的螺纹牙。第1螺纹部682d设于与图9的螺纹部682中的气缸639侧的端部相同的位置。第2螺纹部682u设于与图9的螺纹部682中的同气缸639侧相反的一侧的端部相同的位置。安装孔680a中位于第1螺纹部682d与第2螺纹部682u之间的部分与气缸盖流路661a相连通。

在图中，示意性地示出了装配于安装孔680a的火花塞100a的外观。在主体金属壳体50a设有第1螺纹部57d和第2螺纹部57u。第1螺纹部57d旋入安装孔680a的第1螺纹部682d，第2螺纹部57u旋入安装孔680a的第2螺纹部682u。主体金属壳体50a的位于第1螺纹部57d与第2螺纹部57u之间的部分的外周面的形状为省略了螺纹部的圆筒形状。

这样一来，在图11的实施方式中，形成用于安装火花塞100a的安装孔680a的孔形成部688a形成贯通气缸盖流路661a的安装孔680a。于是，火花塞100a的主体金属壳体50a的一部分(在此，为第1螺纹部57d与第2螺纹部57u之间的部分)在气缸盖流路661a内暴露。因而，在气缸盖流路661a流动的冷却水能够直接对主体金属壳体50a(进而，火花塞100a)进行冷却。其结果是，能够抑制火花塞100a的温度变得过高。于是，能够抑制因火花塞100a的温度过高导致的问题(例如，早燃)。

e.变形例：

(1)作为火花塞的结构，也可以采用其他各种结构，来替代上述的结构。例如，主体金属壳体中的嵌于内燃机的安装孔的螺纹牙的螺纹部既可以像图11的主体金属壳体50a那样由两个螺纹部57d、57u构成，也可以由三个以上的螺纹部构成。优选的是，在各情况中，第1面积比例r1(＝ss/(sa+sb))都处于参照图2说明的优选的范围内。并且，优选的是，体积差dv处于参照图3说明的优选的范围内。此外，优选的是，第2面积比例r2处于参照图4说明的优选的范围内。此外，优选的是，距离f处于参照图7说明的优选的范围内。在此，作为用于计算金属壳体接触面积ss的螺纹部的前端，采用多个螺纹部中的位于最前方向df侧的螺纹部的前端即可(例如，在图11的例子中，为第1螺纹部57d的前端57fd)。此外，作为用于计算参数ss、vv的螺纹部的后端，采用多个螺纹部中的位于最前后向dfr侧的螺纹部的后端即可(例如，在图11的例子中，为第2螺纹部57u的后端57ru)。

此外，也可以是，由中心电极的侧面(与轴线cl垂直的方向侧的面)和接地电极形成放电用的间隙。此外，放电用的间隙的总数也可以为2以上。此外，也可以是，在中心电极20与端子金属壳体40之间配置有磁性体。此外，也可以省略电阻体74。

在各情况中，即使在如图2的(a)的1号样品～7号样品、图3的8号样品～13号样品、图7的19号样品～23号样品那样，使用主体金属壳体的螺纹部的公称直径dn为12mm以下的较细的火花塞的情况下，也能够适当地抑制问题(例如，早燃)。

(2)也可以自火花塞省略密封件8(图1)。在该情况下，绝缘体10的缩外径部16与主体金属壳体50的缩内径部56直接接触即可。在此，作为用于计算金属壳体暴露面积sa的第1位置p1，采用主体金属壳体50的内周面中的与绝缘体10的外周面相接触的部分的位于最前方向df侧的那一端的位置即可。在该情况下，通常，第1位置p1是主体金属壳体50的缩内径部56与绝缘部10的缩外径部16接触的接触部分的位于最前方向df侧的那一端的位置。此外，作为用于计算参数sb、vc、se、f的第3位置p3，采用绝缘体10的外周面中与主体金属壳体50的内周面相接触的部分的位于最前方向df侧的那一端的位置即可。在该情况下，通常，第3位置p3是主体金属壳体50的缩内径部56与绝缘体10的缩外径部16接触的接触部分的位于最前方向df侧的那一端的位置。对于图11的火花塞100a那样具有其他结构的火花塞，也是同样。

(3)在图10的(a)、图10的(d)的实施方式中，作为由控制对应关系表示的温度t与开度vo的对应关系，可以采用其他各种对应关系，来替代图10的(c)所示的对应关系。例如，也可以是，与温度t的上升相应地，开度vo单调增加。此外，也可以是，相对于温度t的变化，开度vo阶梯式地进行变化。优选的是，在各情况中，都是温度t越高，开度vo越大。在此，也可以是，在温度t较低的情况下，开度vo设定为零。即，也可以将在对火花塞100进行冷却的流路(例如，为图9的气缸盖流路661、662)流动的冷却水的每单位时间的流量调整为零。例如，图10的(c)的第1开度vo1也可以为零。

此外，作为用于控制对火花塞100进行冷却的流路的流量的流量控制部的结构，可以采用能够控制流量的任意的结构，来替代包含控制装置500和阀740的结构。例如，在图10的(d)的实施方式中，也可以省略阀740，取而代之地，在第1泵731设置作为驱动源的电动机。控制装置500的处理器510可以以温度t越高电动机的转速越快的方式控制第1泵731的电动机。在该情况下，控制装置500和具有电动机的第1泵731整体相当于流量控制部。

一般来说，作为流量控制部的结构，可以采用能够实现如下控制的任意的结构，即，在温度t为阈值tt以下的情况下，与温度t高于阈值tt的情况相比，使在对火花塞进行冷却的流路(例如，为图9的气缸盖流路661、662或图11的气缸盖流路661a)流动的冷却水的每单位时间的流量变小。另外，作为在流路流动的冷却液，可以采用任意的液体(例如，油)，来替代水。

(4)作为对火花塞进行冷却的冷却液流路的结构，可以采用能够对火花塞进行冷却的任意的结构，来替代图9的流路661、662的结构或图11的流路661a的结构。例如，如果采用经过如下位置的流路，则在该流路流动的冷却液能够适当地对火花塞进行冷却，该位置为与火花塞的轴线c平行的方向上的位置同火花塞的主体金属壳体重叠、且与轴线cl垂直的方向上的位置同气缸639重叠这样的位置。在各情况中，既可以构成为对火花塞进行冷却的冷却液流路仅经过气缸盖610，也可以构成为经过气缸盖610和缸体620这两者。

(5)作为火花塞的结构和内燃机的结构，可以采用其他各种结构，来替代图9、图11所示的结构。例如，也可以是，在图11的内燃机600a的安装孔680a装配图1、图9的火花塞。在该情况下，主体金属壳体50的螺纹部57的一部分(具体而言，位于孔形成部688a的第1螺纹部682d与第2螺纹部682u之间的部分)也在气缸盖流路661a内暴露，与冷却液直接接触。

此外，作为内燃机系统的结构，可以采用其他各种结构，来替代图10的(a)、图10的(d)所示的系统1000a、1000b的结构。例如，也可以是，在图10的(a)、图10的(d)所示的系统1000a、1000b中，使用图11的内燃机600a，来替代内燃机600。

(6)在上述各实施方式中，也可以将利用硬件实现的结构的一部分替换为软件，反过来，也可以将由软件实现的结构的一部分或全部替换为硬件。例如，也可以利用专用的硬件电路来实现利用图10的(a)、图10的(d)的控制装置500控制阀740的开度vo的功能。

此外，在本发明的功能的一部分或全部功能由计算机程序来实现的情况下，该程序能够以存储于计算机可读取的存储介质(例如，非暂时性的存储介质)的形式来提供。程序能够以存储于与提供时相同或不同的存储介质(计算机可读取的存储介质)的状态来使用。“计算机可读取的存储介质”不限于存储卡、cd-rom这样的便携式的存储介质，也可以包含各种rom等计算机内的内部存储装置、硬盘等与计算机相连接的外部存储装置。

以上，基于实施方式、变形例对本发明进行了说明，但上述发明的实施方式是为了容易理解本发明而做出的，并不限定本发明。本发明能够在不脱离其主旨以及权利要求书的范围的情况下进行变更、改良，并且，其等同物包含在本发明中。

产业上的可利用性

本发明能够较佳地利用于火花塞。

附图标记说明

8、前端侧密封件；10、绝缘体；10e、后端；10f、前端部；10i、内周面；10o、外周面；10q、开口；10x、暴露部分；10z、截面；11、缩内径部；12、通孔(轴孔)；13、后端侧主体部；14、大径部；15、前端侧主体部；16、缩外径部；17、前端；19、腿部；20、中心电极；20o、外周面；21、外层；22、芯部；24、头部；26、缩外径部；27、轴部；29、第1电极头；30、接地电极；31、外层；32、内层；33、基端部；34、顶端部；37、主体部；39、第2电极头；40、端子金属壳体；41、轴部；48、凸缘部；49、帽装配部；50、50a、主体金属壳体；50f、前端侧部分；50i、内周面；50x、暴露部分；51、工具卡合部；52、主体部；53、弯边部；54、凸缘部；55、前端面；56、缩内径部；57、螺纹部；57d、第1螺纹部；57f、前端；57r、后端；57u、第2螺纹部；57fd、前端；57ru、后端；58、压弯部；59、通孔；61、环构件；70、滑石；72、第1密封部；74、电阻体；76、第2密封部；90、垫片；100、100a、火花塞；200、连接部；300、前端侧虚拟部分；300f、前端侧空间部分；300m、前端侧构件部分；500、控制装置；510、处理器；520、易失性存储装置；530、非易失性存储装置；535、程序；540、接口；600、600a、内燃机；610、气缸盖；620、缸体；630、燃烧室；631、吸气端口；632、排气端口；639、气缸；641、吸气阀；642、排气阀；643、第1驱动部；644、第2驱动部；651、吸气路；652、排气路；660、气缸盖流路；661a、气缸盖流路；661、第1气缸盖流路；662、第2气缸盖流路；663、第3气缸盖流路；664、第4气缸盖流路；670、缸体流路；671、第1缸体流路；672、第2缸体流路；680、680a、安装孔；682、螺纹部；682d、第1螺纹部；682u、第2螺纹部；688、688a、孔形成部；691、活塞；692、连杆；700、散热器；710、第1散热器；720、第2散热器；730、泵；731、第1泵；732、第2泵；740、阀；750、温度传感器；781、第1流路；782、第2流路；783、第3流路；784、第4流路；785、第5流路；786、第6流路；791、第1流路；792、第2流路；793、第3流路；794、第4流路；900a、900b、控制系统；910a、流量控制部；1000a、1000b、内燃机系统；g、间隙；cl、中心轴线(cl)；df、前端方向(前方向)；dfr、后端方向(后方向)。