多極多向串聯貴金屬高能量火花塞的製作方法

2023-06-12 00:33:51 2

專利名稱：多極多向串聯貴金屬高能量火花塞的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是廣泛應用於發動機[包括各類使用汽油、天然氣、液化氣、和可能出現的柴油等需要電子點火的所有燃料的發動機，(本專利申請中後面文字中所指的發動機都是指此類型發動機)]點火系統中的重要的電器件，尤其是對發動機工況的穩定、油耗高低、廢氣排放有重大的影響的火花塞。
背景技術：
眾所周知，目前的傳統火花塞構造一般是由接線螺母、接線螺杆、瓷絕緣體、密封料、中心電極、鐵殼、內墊圈、外墊圈、側電極組成。在使用時通過高電壓擊穿中心電極和側電極之間跳火間隙產生點火能量。自1902年世界上第一隻火花塞誕生到現在百餘年，火花塞發火端的結構依然沒有發展到在同一瞬間同時產生兩個以上的點火能量，同時又要克服火花塞在使用對發動機汽缸產生的不良影響(目前有在火花塞發火端絕緣體裙部使用金屬環或金屬粉燒結成環狀的火花塞，這些火花塞在使用時存在金屬環或金屬粉脫落的隱患)。現在各種形式的火花塞均是起始電極與一個或多個接地電極之間形成一個或多個電極間隙，從電極最近擊穿的原理，決定了目前各種火花塞不可能在同瞬間同時產生多支點火能量，難以保證使用可靠性。

發明內容
為克服現有火花塞在點火時只產生單個點火能量和點火能量不是完全可靠、使用安全性的不足。本發明提供了一種火花塞，該火花塞不僅能產生發動機點火時所需要的點火能量，而且在同一瞬間同時產生多支點火能量，相當於實際上在同一瞬間有多支火花塞在同時點火，保證了使用時點火及時、安全可靠。從而促使每次發動機的「爆燃」衝程產生更大的「爆燃」壓力，燃油混合氣燃燒更加充分，發動機功率增大，油耗減少，廢氣排放狀況有明顯的改善。同時也大大提高了發動機的冷起動性。
本發明解決其技術問題所採取的技術方案是在火花塞鐵殼靠近發火端的部位採用開槽和倒角技術，同時在鐵殼下端倒角處端面焊上多個沿圓周均布的貴金屬電極(也可以是單方向一個)。火花塞瓷絕緣體裙部靠近發火端的部位「埋」有多層同圓周的多隻貴金屬「起始」電極(也可以是單方向單層或單方向多層，也可以是多方向單層或多方向多層)，每層貴金屬電極只數與鐵殼上貴金屬電極只數相對應，同時火花塞瓷絕緣體裙部靠近發火端部位的端面開槽，開槽數和瓷絕緣體裙部靠近發火端的部位「埋」有的貴金屬「起始」電極向數相同(「埋」有的貴金屬「起始」電極有幾個方向就開幾道槽)，方向一致。貴金屬中心電極做成相對應的樹枝狀嵌入瓷絕緣體裙部端面相對應的槽內和瓷絕緣體一起燒結(中心電極也可做成圓面狀，如果中心電極做成圓面狀則瓷絕緣體裙部端面不需要開槽，中心電極的燒結則可在以後的封裝工序中和接線螺杆的封裝一起進行)。一起形成同時產生多點火能量的電極間隙。火花塞殼體熱容室頂端做成等距離的「波峰狀」，不僅可產生尖端放電效應，同時通過鐵殼開槽後改善了火花塞發火端附近氣體的流動性，改善了火花塞通過汽缸蓋的散熱狀況，貴金屬中心電極尾部通過貴金屬中心電極、導電介質、接線螺杆、接線螺母與高壓接線端相連。使用貴金屬作電極材料是充分考慮到火花塞的熱適應性，以充分發揮這種新發明的火花塞的高能量點火效果及使用的耐久性。採用獨特工藝，多層貴金屬電極和樹枝狀貴金屬中心電極在絕緣體還沒有形成瓷之前就結合在一起，通過高溫燒結成瓷而熔為一體(圓面狀貴金屬中心電極的燒結則可在以後的封裝工序中和接線螺杆的封裝一起進行)。保證了貴金屬電極的牢固性和可靠性。這樣在各種部件組裝為完整的火花塞後就形成了以貴金屬中心電極、瓷絕緣體上貴金屬電極、殼體上的貴金屬電極的多極多向跳火間隙。
本發明有益效果是，可以在發動機點火時，在同一點火瞬間同時形成多個點火能量，由於點火能量大，火焰的傳播速度快，燃油混合氣燃燒充分，發動機功率增大，油耗減少，廢氣排放狀況有明顯的改善。同時也大大提高了發動機的冷起動性。


下面結合附圖對本發明作進一步說明。
圖1是本發明多極多向串聯貴金屬高能量火花塞第一個實施例的剖面構造圖。
圖2是本發明多極多向串聯貴金屬高能量火花塞第二個實施例的剖面構造圖。
圖3是本發明多極多向串聯貴金屬高能量火花塞第一個實施例的剖面構造1中I處的局部放大4本發明多極多向串聯貴金屬高能量火花塞第一個實施例的頭部頂視放大圖。
圖5是本發明多極多向串聯貴金屬高能量火花塞第二個實施例的剖面構造2中II處的局部放大圖。
圖6本發明多極多向串聯貴金屬高能量火花塞第二個實施例的頭部頂視放大圖。
圖中1.接線螺母、2.接線螺杆、3.瓷絕緣體、4.殼體、5.外墊圈、6.密封料、7.內墊圈、8.鐵殼上貴金屬電極、9.瓷絕緣體上貴金屬電極、10a.樹枝狀貴金屬中心電極、10b.圓面狀貴金屬中心電極。
具體實施例方式
如圖1中所示，瓷絕緣體上貴金屬電極(9)埋入瓷絕緣體(3)裙部內、樹枝狀貴金屬中心電極(10)a嵌入瓷絕緣體(3)裙部端面所開槽及中間小孔內一起燒結為一個整體。然後密封料(6)、接線螺杆(2)從上端依次放入再燒結封裝，形成瓷絕緣體部件。貴金屬電極(8)與殼體(4)焊接形成殼體部件。內墊圈(7)瓷絕緣體部件依次放入殼體部件中，使殼體上貴金屬電極(8)與瓷絕緣體上貴金屬電極(9)對齊後鉚邊裝配。再壓裝外墊圈(5)，最後將接線螺母(1)旋到接線螺杆(2)上。在本實施例中殼體(4)靠近發火端的部位開有四道槽，並在開槽的四個凸出部位的端面中央焊有四個沿圓周均布的貴金屬電極，瓷絕緣體(3)裙部內埋有兩層同圓周的8支貴金屬電極，瓷絕緣體(3)裙部開有四道槽，貴金屬中心電極(10)a做成四條樹枝狀。
如圖2中所示，瓷絕緣體上貴金屬電極(9)埋入瓷絕緣體(3)裙部內一起燒結為一個整體。圓面狀貴金屬中心電極(10)b從瓷絕緣體(3)裙部端裝入並緊靠端面並從上端將圓面狀中心電極鉚實。密封料(6)、接線螺杆(2)從上端依次放入一同燒結封裝，形成瓷絕緣體部件。貴金屬電極(8)與殼體(4)焊接形成殼體部件。內墊圈(7)瓷絕緣體部件依次放入殼體部件中，使殼體上貴金屬電極(8)與瓷絕緣體上貴金屬電極(9)對齊後鉚邊裝配。再壓裝外墊圈(5)，最後將接線螺母(1)旋到接線螺杆(2)上。在本實施例中殼體(4)靠近發火端的部位開有四道槽，並在開槽的四個凸出部位的端面中央焊有四個沿圓周均布的貴金屬電極，瓷絕緣體(3)裙部內埋有兩層同圓周的8支貴金屬電極，貴金屬中心電極(10)b做成圓面狀。
在本發明的其他實施例中，殼體(4)靠近發火端的部位可以開有一道或多道槽，並在開槽的凸出部位的端面中央焊有一個或多個沿圓周均布的貴金屬電極，瓷絕緣體(3)裙部內可以單向埋有一層或多層貴金屬電極(9)，也可以多向埋有一層或多層同圓周貴金屬電極(9)，瓷絕緣體(3)裙部端面開有一道或多道槽，也可以不開槽而直接使用用圓面狀中心電極。貴金屬中心電極(10)a做成一條或多條樹枝狀，貴金屬中心電極(10)b也可以直接做成圓面狀。
本發明可以有許多變型，都在本發明的精神範圍之中。
權利要求
1.一種能在同瞬間同時產生多個點火能量和可以促使發動機內混合氣充分燃燒，對發動機的工況、油耗、廢氣的排放等有重大有利作用的多極多向串聯貴金屬高能量火花塞，是由接線螺母、接線螺杆、瓷絕緣體、殼體、外墊圈、內墊圈、貴金屬電極、貴金屬中心電極、密封料依照一定的火花塞生產工藝組裝為一個整體。其特徵是鐵殼靠近發火端的部位倒角並開槽，同時在開槽部位的端面焊上若干個貴金屬電極，若干只貴金屬電極分若干向、若干層「埋」在瓷絕緣體裙部中，貴金屬中心電極呈若干支樹枝狀嵌入相對應的在瓷絕緣體裙部端面開有的若干槽內(開槽數量和方向和瓷絕緣體中所埋貴金屬電極方向一致。如果中心電極做成圓面狀，瓷絕緣體裙部端面可以不開槽直接將圓面狀中心電極裝在端面上)，通過燒結使其成為一個整體(圓面狀中心電極在封裝工序裝入再燒結)。
2.根據權利1所述的多極多向串聯貴金屬高能量火花塞，其特徵是在發火端附近鐵殼的下端開有若干道槽，並將鐵殼下端倒角，同時在鐵殼下端端面焊上若干只貴金屬電極，若干只貴金屬電極呈單向或沿圓周均布。
3.根據權利1所述的多極多向串聯貴金屬高能量火花塞，其特徵是瓷絕緣體裙部同時「埋」有若干層單向或多向同圓周的若干支貴金屬「起始」電極，每層電極支相同且相對應。
4.根據權利1所述的多極多向串聯貴金屬高能量火花塞，其特徵是中心電極呈與瓷絕緣體中所埋貴金屬電極方向一致數量一致的樹枝狀，嵌入瓷絕緣體裙部端面開有的若干槽內(開槽數量和方向和瓷絕緣體中所埋貴金屬電極向數相同方向一致)。
5.根據權利1所述的多極多向串聯貴金屬高能量火花塞，其特徵是中心電極呈圓面狀，瓷絕緣體裙部端面可以不開槽直接裝在端面上，(圓面狀中心電極在封裝工序裝入再燒結)。
全文摘要
一種多極多向串聯貴金屬高能量火花塞。在火花塞的鐵殼靠近發火端處採取開槽和倒角技術並在開槽部位的端面焊有一隻或多隻沿圓周均布的貴金屬電極，實現尖端放電性，改善火花塞發火端附近氣體流動性，改善火花塞散熱效果，提高耐久性。將一隻或多隻貴金屬電極埋在瓷絕緣體中，呈樹枝狀貴金屬中心電極嵌入開槽的瓷絕緣體，並通過燒結使其成為一個整體，(呈圓面狀中心電極瓷絕緣體則不需要開槽，直接裝入瓷絕緣體在封裝工序燒結為一個整體)保證其可靠性。火花塞就形成了以貴金屬中心電極、貴金屬電極、殼體的多極多向跳火間隙。在同瞬間產生多個點火能量來達到預期的使用效果。
文檔編號H01T13/00GK1780077SQ200410097280
公開日2006年5月31日 申請日期2004年11月26日 優先權日2004年11月26日
發明者華迪敏 申請人:華迪敏