環-片極倒弧火花塞的製作方法

2023-05-10 04:30:51 2

專利名稱：環-片極倒弧火花塞的製作方法
環—片極倒弧火花塞涉及汽油發動機點火系統領域。它由環狀的側電極和與其相對應的片狀(或傘狀或球冠狀)中央電極組成。中央電極的放電環楞所在平面低於環狀側電極放電環楞所在平面(火花塞豎向放置，瓷體在上部時)，兩電極放電環楞迴轉軸線同位於火花塞體軸線上，且中央電極外徑小於環狀側電極內徑。因而，工作中產生「倒臺錐」側面形狀的放電電弧。本發明廣泛用於裝用汽油機的汽車、摩託車及工程機械上。
現有的火花塞一般分為單極和多極式兩種單極式火花塞的側電極長於中心電極，且放電區恰好被側電極遮擋(從火花塞電極一端沿火花塞軸線方向看去)，因此，失火率高，有效點火能量小，發動機動力不足，油耗增加。現有的多極式火花塞，其特點是多個(一般為三個)側電極末端均彎向中心電極，這樣雖然解決了正面火花遮擋問題，卻產生了側面火花遮擋及影響掃氣的徹底性問題。另外，無論何種火花塞由於放電區集中在火花塞中心電極附近，放電時只能產生一個火焰中心，無法使同質等量的混合氣發揮出最佳的作功效能。
通過上述分析，提出本發明，目的在於克服現有一般火花塞放電瞬間側電極對放電火花的遮擋作用，而降了有效點火能量；克服傳統火花塞只能在柱狀中心電極附近產生放電火花而形成一個火焰中心的缺陷；克服傳統火花塞電極的設置不利於可靠地掃淨正、負極間的廢氣而影響點火可靠性的缺陷，而提出一種既能使點火能量得到有效利用，又能保證正、負電極間廢氣掃除乾淨和可同時產生多個或較大火焰中心的新式火花塞環—片極倒弧火花塞。
本發明的技術特徵及實施方案(共三種)如下三種方案中側電極均製成環狀，通過了3-4個支腳同火花塞殼體焊連為一體，中央電極由放電帽和中心電極鉚焊而成，放電帽可製成片狀(方案一)或球冠狀(方案二)或傘狀(方案三)；中央電極長於環狀側電極(當火花塞豎向放置，瓷體在上部時)，即中央電極的放電帽的放電環楞低於環狀側電極的放電環楞，且兩環楞的迴轉中心同位於火花塞軸線上，並兩環楞所在平面同與火花塞軸線相垂直；中央電極的放電帽的外徑小於環狀側電極(4)的內徑，所以，兩電極間存在著一定的軸向和徑向間隙，並在兩電極的兩個放電環楞間形成「倒臺錐」側面形狀的放電區域。
本發明的工作過程為發動機工作時，點火系初級電路斷開的瞬間，點火線圈次級便產生了高電壓加在火花塞中央電極與環狀側電極之間，當電壓上升到火花塞間隙擊穿電壓時，火花塞間隙中的氣體被電離產生電火花，點燃混合氣，使發動機作功。由於中央電極長於環狀側電極(沿火花塞軸線方向)。因此，放電過程中的電子流向恰與傳統火花塞放電時的情況相反，故稱倒弧；由於中央電極放電帽直徑設計得儘量大(受到結構限制)，放電時一般可產生多束火花。因此，可形成多個火焰中心；且其相距較遠，使發動機爆發力明顯增大，又由於電極的特殊設置，故能保證電極間的廢氣掃除乾淨，點火可靠。
因此，本發明有如下特點(1)由於兩電極間形成「倒臺錐」側面形狀的放電區且可同時產生多束放電火花，故可同時形成多個火焰中心，使混合氣燃燒速率加快，爆發力增大，發動機動力增加，油耗下降，且尾氣排放顯著改善；(2)由於兩電極間存在徑向和軸向間隙，故保證了兩電極間的廢氣掃除乾淨，降低了失火率；(3)由於兩電極與高溫廢氣的實際接觸面積明顯增大，電極溫度提高，故火花塞「自淨」作用好。
本發明有如下附圖附

圖1為本發明方案一的結構原理示意圖。
附圖2為本發明方案二的局部結構原理示意圖。
附圖3為本發明方案三的局部結構原理示意圖。
附圖1中1、火花塞瓷體；2、火花塞殼體；3、片狀放電帽；4、環狀側電極；5、中心電極；a、兩電極的軸向間隙；(c-b)/2、兩電極的徑向間隙。
附圖2中6、球冠狀放電帽。
附圖3中7、傘狀放電帽。
結合附圖對本發明的結構原理敘述如下如圖1，本發明的火花塞結構除中央電極、環狀側電極4外與現有火花塞結構完全相同。本發明中，環狀側電極4通過3～4個支腳與火花塞殼體2焊連，中央電極由片狀放電帽3或球冠狀放電帽5或傘狀放電帽7與中心電極5鉚焊而成。環狀側電極4的內徑大於中央電極放電帽的外徑，兩者之差的一半即為兩電極之間的徑向間隙；中央電極放電帽的上環楞低於環狀側電極的下環楞(如圖1、圖2、圖3)兩者之差即為兩電極的軸向間隙。技術上必須保證兩電極放電環楞之間的間隙均勻一致。
點火系工作時，點火線圈次級產生的高電壓加在兩電極之間，當次級電壓上升到火花塞間隙擊穿電壓時，火花塞間隙被擊穿放電，產生電火花，點燃混合氣。由於本發明的火花塞間隙為一倒置的「臺錐」側面形狀，且各處間隙均勻一致，故放電時能夠形成一「倒臺錐」側面樣的火花簾幕。顯著增大了放電火花與缸內混合氣體的接觸面積，即形成了一個足夠大的火焰中心或多個火焰中心，使同質等量的混合氣發揮出最大的作功效能。因此，裝用本發明的發動機其動力性提高，經濟性改善，有害氣體排放下降。
本發明經裝車使用，效果顯著。
權利要求
1.一種環-片極倒弧火花塞，由火花塞瓷體(1)、火花塞殼體(2)、環狀側電極(4)、中心電極(5)、片狀放電帽(3)(方案一的情況)、球冠狀放電帽(6)(方案二的情況)、傘狀放電帽(7)(方案三的情況)等組成，其特徵在於三種方案中中心電極(5)與片狀放電帽(3)或球冠狀放電帽(6)或傘狀放電帽(7)鉚焊後形成火花塞中央電極；三種方案的環狀側電極(4)均通過3-4個支腳同火花塞殼體(2)焊連；中央電極長於環狀側電極(4)即中央電極放電帽的放電環楞低於環狀側電極(4)的放電環楞(火花塞豎向放置，瓷體在上部時，如圖1)，兩放電環楞之間形成一定的軸向間隙；中央電極放電帽的外徑小於環狀側電極(4)的內徑，二者之間又存在一定的徑向間隙。
2.根據權利要求1所述的環-片極倒弧火花塞其特徵在於環狀側電極(4)的放電環楞與中央電極放電帽上的放電環楞的迴轉中心同位於火花塞軸線上，且兩環楞所在平面同垂直於此軸線。
全文摘要
環一片極倒弧火花塞涉及汽油發動機點火系統領域。它由環狀的側電極(4)和與其相對應的一定形狀的中央電極組成，中央電極由三種形狀的放電帽〔對應三種方案〕如方案一的片狀放電帽(3)與中心電極(5)鉚焊而成，中央電極放電帽的放電環楞低於環狀側電極(4)的放電環楞(火花塞豎向放置，瓷體在上部時，如附圖)，放電帽外徑小於環狀側電極(4)的內徑，二者存在一定的軸向和徑向間隙，使火花塞的放電區域顯著增大，提高了點火性能，廣泛用於裝用汽油機的汽車、摩託車和工程機械。
文檔編號H01T13/20GK1523721SQ03103688
公開日2004年8月25日 申請日期2003年2月18日 優先權日2003年2月18日
發明者任淑萍, 李玉生 申請人:任淑萍, 李玉生