串聯間隙多點放電火花塞的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型是一種放電火花塞,特別涉及一種串聯間隙多點放電火花塞,用于點燃式發動機。
【背景技術】
[0002]目前在以汽油,燃氣,醇類等為燃料的點燃式發動機里使用的絕大部分火花塞一般包括,絕緣體,殼體密封墊圈,接線螺母等,絕緣體內設置中心電極,內置阻尼電阻,經高溫封接和接線螺桿連接作為點火的正極;殼體上焊接有鎳合金材料的側電極,與發動機安裝后作為地極,中心電極與側電極形成勾狀跳火間隙,當發動機點火時刻,在發動機管理系統(ECU)的指令下控制高壓點火線圈產生脈沖高壓電能,經高壓導線到火花塞接線螺桿(獨立式高壓線圈直接把高壓正極加在接線螺桿上),脈沖高壓在側電極和中心電極之間的間隙產生高壓擊穿電火花,進而引燃壓縮的混合氣體,爆燃的混合氣膨脹推動活塞使發動機做功。
[0003]自汽車實用新型到現在已有120多年的歷史,火花塞的基本形式沒有任何改變。由于火花塞結構的限制和傳統生產工藝的發展制約,到目前為止,不管何種高技術火花塞包括多側電極的火花塞,在實際工作時只能產生一個放電點來引燃混合氣。所有的火花塞技術區別只是在點火尖端材料上和點火尖端結構上做了一些提高,目地只是延長工作壽命。即使有所謂的能提高點火性能的技術特點,也只是和傳統普通電極火花塞比較的相對而言,沒有技術本質的區別。因為火花塞根本不會產生任何能量,點火的高壓能量是由電腦控制的高壓線圈提供的,所謂高能火花塞是不存在的。到目前為止,汽車行業尚無任何企業和個人能提供一種理論上先進,切實可行的能在相隔一定距離內同時多點點火的火花塞。
[0004]由于傳統火花塞絕緣體內中心電極結構上的原因,伸入汽缸點火的核心部分絕緣體是裙部大面積接觸高溫燃燒氣體吸熱,散熱是依靠絕緣體后段內密封墊片同殼體的小面積接觸導熱,因而針對不同要求的發動機會有不同熱值設計的火花塞。正是由于這種中心電極延伸結構的制約,傳統火花塞的散熱性能成了火花塞的難以進一步完善的技術障礙。發動機扭矩和馬力測試顯示的數據可以反映出任何發動機的動力輸出到一定轉速時會下降,而不可能一直線性上升,既燃油增加,動力下降,其根本原因就是火花塞的散熱到了極限值,引起發動機早燃而導致動力下降。正是由于傳統火花塞的中心電極和側電極點火結構,動力特征非線性是不可克服的技術屏障。
[0005]現代發動機技術發展方向集中于關注燃燒動力經濟性和環保排放的嚴格要求,人們對發動機點火燃燒理論和實踐進行了大量了的研宄,特別是在燃燒模式,點火方式,及其相互之間的關系和對發動機動力性能和油耗,排放的規律進行了新層面的研宄。火花塞放電點火機理分為三個過程:分別是高壓擊穿,電弧放電和輝光放電三個階段;如圖所示,火花塞實際只工作極短的時間,但是對發動機的燃燒起了決定性的作用。【實用新型內容】
[0006]本實用新型主要是解決現有技術中存在的不足,結構緊湊,提供一種多點同時引燃混合氣體,使完全燃燒時間縮短的點火裝置,在不改變其他部件前提下提高發動機動力性最有效途徑的串聯間隙多點放電火花塞。
[0007]本實用新型的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的:
[0008]一種串聯間隙多點放電火花塞,包括接線螺桿,所述的接線螺桿置于絕緣體內,所述的絕緣體鉚接在殼體內,所述的絕緣體尖端內部設有中心電極,所述的中心電極與接線螺桿間設有內置阻尼電阻,所述的絕緣體的底部設有與絕緣體相配接的陶瓷多點放電點火臺,所述的陶瓷多點放電點火臺與絕緣體間形成腔體組件,所述的陶瓷多點放電點火臺上端的外壁與殼體相緊固,所述的陶瓷多點放電點火臺的底部設有點火電極組件;
[0009]所述的腔體組件包括正極高壓連接腔體,所述的絕緣體的底部伸至陶瓷多點放電點火臺中,所述的正極高壓連接腔體設在絕緣體的底部與陶瓷多點放電點火臺間,所述的中心電極的底部延伸出絕緣體,所述的正極高壓連接腔體的底部設有與中心電極底部相配接的正極高壓電極連線,所述的正極高壓電極連線設在陶瓷多點放電點火臺中;
[0010]或,所述的正極高壓連接腔體組件包括迷宮式正極高壓連接腔體和迷宮式正極高壓電極連線,所述的絕緣體的底部伸至陶瓷多點放電點火臺中,所述的迷宮式正極高壓連接腔體設在絕緣體的底部與陶瓷多點放電點火臺間,所述的迷宮式正極高壓連接腔體的中心位設有凸臺,所述的凸臺伸至絕緣體的底部,所述的迷宮式正極高壓電極連線設在凸臺的中心位,所述的迷宮式正極高壓電極連線與中心電極底部相配接,所述的迷宮式正極高壓電極連線設在陶瓷多點放電點火臺中,所述的凸臺與陶瓷多點放電點火臺呈一體化分布;
[0011]所述的點火電極組件包括帶有一個接地電極和帶有一個正極電極,所述的正極電極與正極高壓電極連線或迷宮式正極高壓電極連線相連接,接地電極與正極電極間形成放電點火間隙,接地電極與正極電極分別通過內置電極連線相連通;
[0012]或,所述的點火電極組件包括帶有一個正極電極1、至少一個跨接電極和接地電極I,所述的正極電極I與正極高壓電極連線或迷宮式正極高壓電極連線相連接,正極電極I與跨接電極分別通過內置電極連線I相連通,正極電極I與跨接電極間、接地電極I與跨接電極間分別形成放電點火間隙I;
[0013]所述的接地電極與接地電極I分別與殼體相觸接;
[0014]所述的接地電極、正極電極、正極電極1、跨接電極和接地電極I分別為針狀直立電極;
[0015]所述的內置電極連線與內置電極連線I置于陶瓷多點放電點火臺中。
[0016]作為優選,所述的殼體外壁的中端套有外密封墊片,所述的絕緣體與殼體間形成內密封墊片,所述的內密封墊片呈傾斜狀分布,所述的陶瓷多點放電點火臺上端的外壁與殼體間形成側散熱接觸面,所述的陶瓷多點放電點火臺與殼體的底部間形成底散熱接觸面,所述的陶瓷多點放電點火臺的上部與殼體間設有柔性密封墊片。
[0017]作為優選,所述的陶瓷多點放電點火臺下端的外壁設有均勻分布的爬電傘棱,所述的陶瓷多點放電點火臺下端呈圓柱狀或錐狀,
[0018]作為優選,所述的跨接電極呈圓弧狀分布,所述的放電點火間隙間的間距、放電點火間隙I的間距分別為0.3-5.0mm,所述的內置電極連線與正極高壓電極連線或迷宮式正極高壓電極連線呈一體化分布,所述的內置電極連線I與正極高壓電極連線或迷宮式正極高壓電極連線呈一體化分布。
[0019]作為優選,所述的跨接電極有二個,放電點火間隙I設在相鄰跨接電極間。
[0020]點火電極組件與陶瓷燒結成一體形成陶瓷多點放電點火臺,是本專利的核心內容。
[0021]為防止高壓泄露,正極高壓連接腔體可設置為增加爬電距離的迷宮式結構。
[0022]通過縮短燃燒時間,提高發動機燃燒速率,進而達到節能,減少有害物質的排放,保證點火可靠性和提升動力等發動機技術改進目標。
[0023]發動機燃燒理論和實踐已經證明,在發動機點火瞬間,從開始放電引燃混合氣體到完全爆燃做功是需要一定時間的,在壓縮的混合氣體空間內,空間越大,燃燒完全需要的時間越長,目前的技術是縮小缸徑和是控制發動機點火的提前角度來使完全燃燒時間處于發動機活塞過上死點后的某一理想時刻(一般控制在過上死點的10-15度),使燃料完全做功,如果能在受控范圍內縮短發動機混合氣體的完全燃燒時間,就可以減少點火提前角,使燃料爆燃性增加,使有效做功時刻控制在理想范圍內。如果在燃燒室內有多點同時產生多個有限距離的火焰中心情況下,可以達到縮短完全燃燒時間,增加發動機的爆燃性,從而使發動機的瞬間受控的爆發動力性得到提升。因而,在其他技術已經發展到極致的情況下,增加缸內點火點,有效縮短完全燃燒時間,提高缸內壓縮混合氣的爆燃性,在不改變其他零件情況下來提高發動機的燃燒速率,無疑是一項有革命性的進