用於內燃機的火花塞的製作方法

2023-11-04 22:57:02 2

用於內燃機的火花塞的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種用於內燃機的火花塞，所述火花塞具有中心電極（11）和搭鐵電極（12），其中在所述中心電極與所述搭鐵電極之間形成點火間隙（13），以用於通過在所述中心電極（11）與所述搭鐵電極（12）之間形成的電點火火花點燃燃料混合物，其中如此設計所述中心電極（11）和所述搭鐵電極（12），即增大所述中心電極（11）和所述搭鐵電極（12）的、為了形成點火火花而提供的表面與在形成點火火花時的磨損體積的比例，從而最小化所述點火間隙（13）的、由於在形成點火火花時的磨損而出現的增大。
【專利說明】用於內燃機的火花塞
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種按權利要求1的前序部分所述的、用於內燃機的火花塞。此外本發明還涉及一種內燃機。
【背景技術】
[0002]火花塞用於電點燃在內燃機中待燃燒的燃料混合物。在火花塞的所謂的中心電極(Mittelelektrode)與所謂的搭鐵電極(Masseelektrode)之間形成點火間隙(ZUndspalt)，在所述點火間隙中為了點燃燃料混合物能夠形成電點火火花。對火花塞而言，原則上區分為具有鉤形的搭鐵電極的火花塞和具有環形的搭鐵電極的火花塞。文獻DE
102008 061 242 Al公開了一種具有火花塞的內燃機，所述火花塞的搭鐵電極構造為鉤形，其中點火間隙沿中心電極的軸向方向看軸向地在中心電極的端部與鉤形的搭鐵電極的端部之間延伸。由文獻DE 101 45 944 Al已知一種具有環形的搭鐵電極的火花塞，其中點火間隙則在中心電極與搭鐵電極之間沿徑向方向圍繞中心電極延伸。
[0003]火花塞的搭鐵電極以及中心電極的表面由貴金屬製成或者塗覆有貴金屬，在所述表面之間為了點燃燃料混合物能夠形成電點火火花，其中所述貴金屬在形成點火火花時受到磨損。
[0004]由於這種磨損，中心電極與搭鐵電極之間的點火間隙會增大，其中隨著點火間隙變得越來越大，必須施加越來越多的點火能量，以形成點火火花。於是當點火間隙的尺寸已超過臨界的參量時，就必須更換火花塞。

【發明內容】

[0005]據此本發明的任務在於，提供一種用於內燃機的新型火花塞以及一種具有這種火花塞的內燃機。
[0006]該任務通過根據權利要求1所述的、用於內燃機的火花塞解決。
[0007]根據本發明，如此設計中心電極和搭鐵電極，即增大中心電極和搭鐵電極的、為了形成點火火花而提供的表面與在形成點火火花時的磨損體積的比例，從而最小化點火間隙的、由於在形成點火火花時的磨損而出現的增大。
[0008]通過本發明提供了一種火花塞，其中如此設計中心電極和搭鐵電極，即增大中心電極和搭鐵電極的、為了形成點火火花而提供的表面與在形成點火火花時的磨損體積的比例，從而形成了對點火間隙的、由於在形成點火火花時的磨損而出現的增大的最小化。由此一方面能夠將為了產生點火火花所需的能量保持微小，另一方面能夠延長點火電極的壽命O
[0009]根據本發明的有利的改進方案，中心電極具有多個節段，其中搭鐵電極在分別形成一個點火間隙的情況下沿徑向方向圍繞所述節段中的每個節段布置。點火電極的這種設計方案是特別有利的並且提供了一種中心電極和搭鐵電極的、為了形成點火火花而提供的表面與在形成點火火花時的磨損體積的、特別有利的比例。這種火花塞也適用於具有小點火能量的磨損並且具有長壽命。
[0010]中心電極和搭鐵電極的、限定所述這個或者每個點火間隙的表面優選設計為波浪形。通過將中心電極和搭鐵電極的、限定所述這個或者每個點火間隙的表面設計為波浪形，進一步改善了所述中心電極和搭鐵電極的、為了形成點火火花而提供的表面與在形成點火火花時的磨損體積的比例。
[0011]在權利要求10中規定了根據本發明的內燃機。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]本發明的優選的改進方案由從屬權利要求和以下說明給出。根據附圖對本發明的實施例進行詳細說明，但並不局限於此。在此:
圖1a至圖1b示出根據本發明的第一火花塞的示意圖；
圖2示出類似於圖1b的、根據本發明的第二火花塞的示意圖；
圖3a至圖3b示出根據本發明的第三火花塞的示意圖；
圖4示出類似於圖3b的、根據本發明的第四火花塞的示意圖；
圖5示出類似於圖3a的、根據本發明的第五火花塞的示意圖；
圖6a至圖6b示出根據本發明的第六火花塞的示意圖。
[0013]附圖標記列表
10火花塞
11中心電極
12搭鐵電極
13點火間隙
14節段
15表面
16表面
20火花塞
21中心電極
22搭鐵電極
23點火間隙
24表面
25表面
30火花塞
31中心電極
32搭鐵電極
33點火間隙
34表面
35表面。
【具體實施方式】
[0014]本發明涉及一種用於內燃機、尤其用於汽油燃氣發動機(Otto-Gasmotor)的火花塞，所述火花塞用於點燃在內燃機中待燃燒的燃料混合物。
[0015]圖1a和圖1b示出了根據本發明的火花塞10的、優選的第一實施例，其中所述火花塞10包括中心電極11和搭鐵電極12。在中心電極11與搭鐵電極12之間形成至少一個用於點燃燃料混合物的點火間隙13，其中能夠在搭接了相應的點火間隙13的情況下在中心電極11與搭鐵電極12之間形成電點火火花。
[0016]對於根據本發明的火花塞10而言，如此設計中心電極11和搭鐵電極12，即增大中心電極11和搭鐵電極12的、為了形成點火火花而提供的表面與在形成點火火花時的磨損體積的比例，從而最小化點火間隙13的、由於在形成點火火花時的磨損而出現的增大。
[0017]在圖1a和圖1b的實施例中，搭鐵電極12沿中心電極11的徑向方向看在構造有多個環形的點火間隙13的情況下圍繞中心電極11布置。
[0018]在圖1a和圖1b的實施例中，總共存在五個這類環形的、沿徑向方向圍繞中心電極11布置的點火間隙13。
[0019]在圖1a和圖1b中，中心電極11具有多個節段14，所述節段在圖1a和圖1b中構造為矩形的或者橢圓形的接片或者板片，其中沿中心電極11的徑向方向看圍繞這些節段14中的每個節段形成一個設計為矩形或者橢圓形的點火間隙13。
[0020]通過具有多個點火間隙13的火花塞10的這樣一種設計方案能夠提供一種中心電極11和搭鐵電極12的、為了形成點火火花而提供的表面與在形成點火火花時的磨損體積的、特別有利的比例，從而儘管火花塞10由於形成點火火花發生磨損，卻僅需少量增加為了形成點火火花所需的點火能量，並且據此能夠保證點火電極的長壽命。
[0021]圖2示出了圖1a和圖1b的實施例的、根據本發明的火花塞的變體，其中同樣在中心電極11、也就是其節段14與搭鐵電極12之間沿徑向方向看形成多個點火間隙13，但其中與圖1a和圖1b的實施例不同，在圖2的實施例中中心電極11的節段14構造為在橫截面中成圓形的凸起，則其中每個點火間隙13設計為圓環形。
[0022]圖3a和圖3b示出了火花塞20的實施例，所述火花塞同樣具有中心電極21和搭鐵電極22，其中搭鐵電極22在形成唯一的、環形的、徑向的點火間隙23的情況下沿徑向方向圍繞中心電極21定位。
[0023]在圖3a和圖3b的實施例中，為了提供一種根據本發明的、中心電極21和搭鐵電極22的為了形成點火火花而提供的表面與在形成點火火花時的磨損體積的比例，為了最小化點火間隙23的、由於形成點火火花而出現的增大，中心電極21在橫截面中設計或者構造為矩形，其中搭鐵電極22在形成唯一的、設計為矩形的點火間隙23的情況下沿徑向方向圍繞中心電極21布置。
[0024]圖4示出了圖3a和圖3b的點火電極20的變型，其中中心電極21在橫截面中構造為橢圓形，則其中在中心電極21與搭鐵電極22之間沿徑向方向圍繞中心電極21構造或者定位唯一的、橢圓形的點火間隙23。
[0025]圖6a和圖6b不出了相對於圖3a和圖3b的實施例的另一種變型，其中同樣沿徑向方向看圍繞中心電極21形成唯一的點火間隙23，其中在圖6a和圖6b的實施例中，通過以下方式提供了根據本發明的、中心電極21和搭鐵電極22的為了形成點火火花而提供的表面與在形成點火火花時的磨損體積的比例，即中心電極21在其限定點火間隙23的端部上沿徑向方向環面形地擴寬或者構造，以如此通過增大中心電極21和搭鐵電極22之間的環形的點火間隙23的半徑來提供中心電極21和搭鐵電極22的為了形成點火火花而提供的表面與在形成點火火花時的磨損體積的、所期望的比例。
[0026]圖5示出了根據本發明的點火電極30的另一種實施方式，所述點火電極具有中心電極31和構造為鉤形的搭鐵電極32，其中在圖5中在中心電極31與搭鐵電極32之間的點火間隙33沿軸向方向在電極31和32之間形成，也就是說方法是搭鐵電極32在形成軸向的點火間隙33的情況下沿軸向方向與中心電極31間隔開。
[0027]在此，電極31和32的、限定點火間隙33的表面34以及35設計為波浪形，以提供根據本發明的、電極11和12的為了形成點火火花而提供的表面與在形成點火火花時的磨損體積的比例。
[0028]對此需要指出的是，在圖1a至圖4以及圖6a至圖6b的實施例中，中心電極11和搭鐵電極12的相應的表面15、16以及中心電極21和搭鐵電極22的相應的表面24和25也能夠設計為波浪形，以進一步增大電極的為了形成點火火花而提供的表面與在形成點火火花時的磨損體積的比例。
【權利要求】
1.一種用於內燃機的火花塞，所述火花塞具有中心電極(11、21、31)和搭鐵電極(12、22、32)，其中在所述中心電極與所述搭鐵電極之間形成點火間隙(13、23、33)，以用於通過在所述中心電極(11、21、31)與所述搭鐵電極(12、22、32 )之間形成的電點火火花點燃燃料混合物，其特徵在於，如此設計所述中心電極(11、21、31)和所述搭鐵電極(12、22、32 )，SP增大所述中心電極(11、21、31)和所述搭鐵電極(12、22、32)的、為了形成點火火花而提供的表面與在形成點火火花時的磨損體積的比例，從而最小化所述點火間隙(13、23、33)的、由於在形成點火火花時的磨損而出現的增大。
2.按權利要求1所述的火花塞，其特徵在於，所述搭鐵電極(12、22)在形成至少一個徑向的、環形的點火間隙(13、23 )的情況下沿徑向方向圍繞所述中心電極(11、21)布置。
3.按權利要求2所述的火花塞，其特徵在於，所述中心電極(21)在橫截面中構造為矩形，並且所述搭鐵電極(22)在形成唯一的、矩形的點火間隙(23)的情況下沿徑向方向圍繞所述中心電極(21)布置。
4.按權利要求2所述的火花塞，其特徵在於，所述中心電極(21)在橫截面中構造為橢圓形，並且所述搭鐵電極(22)在形成唯一的、橢圓形的點火間隙(23)的情況下沿徑向方向圍繞所述中心電極(21)布置。
5.按權利要求2所述的火花塞，其特徵在於，所述中心電極(11)具有多個節段(14)，並且所述搭鐵電極(12)在分別形成一個點火間隙(13)的情況下沿徑向方向圍繞所述節段(14)中的每個節段布置。
6.按權利要求5所述的火花塞，其特徵在於，所述節段(14)構造為在橫截面中成矩形的或者橢圓形的接片或者板片，並且每個點火間隙設計為矩形或者橢圓形。
7.按權利要求5所述的火花塞，其特徵在於，所述節段(14)構造為在橫截面中成圓形的凸起，並且每個點火間隙(13)設計為圓環形。
8.按權利要求1所述的火花塞，其特徵在於，所述搭鐵電極(32)在形成軸向的點火間隙(33)的情況下沿軸向方向與所述中心電極(31)間隔開。
9.按權利要求1至8中任一項所述的火花塞，其特徵在於，所述中心電極(11、21、31)和所述搭鐵電極(12、22、32)的、限定所述這個或者每個點火間隙(13、23、33)的表面(15、16、24、25、34、35)設計為波浪形。
10.一種用於燃燒由氣態的燃料和空氣組成的燃料混合物的內燃機、也就是汽油燃氣發動機，其特徵在於至少一個按權利要求1至9中任一項所述的火花塞。
【文檔編號】H01T13/46GK103427335SQ201310179148
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2013年5月15日 優先權日:2012年5月15日
【發明者】B.迪倫達姆 申請人:曼柴油機和渦輪機歐洲股份公司