专利名称：环-片极倒弧火花塞的制作方法
环—片极倒弧火花塞涉及汽油发动机点火系统领域。它由环状的侧电极和与其相对应的片状(或伞状或球冠状)中央电极组成。中央电极的放电环楞所在平面低于环状侧电极放电环楞所在平面(火花塞竖向放置，瓷体在上部时)，两电极放电环楞回转轴线同位于火花塞体轴线上，且中央电极外径小于环状侧电极内径。因而，工作中产生“倒台锥”侧面形状的放电电弧。本发明广泛用于装用汽油机的汽车、摩托车及工程机械上。
现有的火花塞一般分为单极和多极式两种单极式火花塞的侧电极长于中心电极，且放电区恰好被侧电极遮挡(从火花塞电极一端沿火花塞轴线方向看去)，因此，失火率高，有效点火能量小，发动机动力不足，油耗增加。现有的多极式火花塞，其特点是多个(一般为三个)侧电极末端均弯向中心电极，这样虽然解决了正面火花遮挡问题，却产生了侧面火花遮挡及影响扫气的彻底性问题。另外，无论何种火花塞由于放电区集中在火花塞中心电极附近，放电时只能产生一个火焰中心，无法使同质等量的混合气发挥出最佳的作功效能。
通过上述分析，提出本发明，目的在于克服现有一般火花塞放电瞬间侧电极对放电火花的遮挡作用，而降了有效点火能量；克服传统火花塞只能在柱状中心电极附近产生放电火花而形成一个火焰中心的缺陷；克服传统火花塞电极的设置不利于可靠地扫净正、负极间的废气而影响点火可靠性的缺陷，而提出一种既能使点火能量得到有效利用，又能保证正、负电极间废气扫除干净和可同时产生多个或较大火焰中心的新式火花塞环—片极倒弧火花塞。
本发明的技术特征及实施方案(共三种)如下三种方案中侧电极均制成环状，通过了3-4个支脚同火花塞壳体焊连为一体，中央电极由放电帽和中心电极铆焊而成，放电帽可制成片状(方案一)或球冠状(方案二)或伞状(方案三)；中央电极长于环状侧电极(当火花塞竖向放置，瓷体在上部时)，即中央电极的放电帽的放电环楞低于环状侧电极的放电环楞，且两环楞的回转中心同位于火花塞轴线上，并两环楞所在平面同与火花塞轴线相垂直；中央电极的放电帽的外径小于环状侧电极(4)的内径，所以，两电极间存在着一定的轴向和径向间隙，并在两电极的两个放电环楞间形成“倒台锥”侧面形状的放电区域。
本发明的工作过程为发动机工作时，点火系初级电路断开的瞬间，点火线圈次级便产生了高电压加在火花塞中央电极与环状侧电极之间，当电压上升到火花塞间隙击穿电压时，火花塞间隙中的气体被电离产生电火花，点燃混合气，使发动机作功。由于中央电极长于环状侧电极(沿火花塞轴线方向)。因此，放电过程中的电子流向恰与传统火花塞放电时的情况相反，故称倒弧；由于中央电极放电帽直径设计得尽量大(受到结构限制)，放电时一般可产生多束火花。因此，可形成多个火焰中心；且其相距较远，使发动机爆发力明显增大，又由于电极的特殊设置，故能保证电极间的废气扫除干净，点火可靠。
因此，本发明有如下特点(1)由于两电极间形成“倒台锥”侧面形状的放电区且可同时产生多束放电火花，故可同时形成多个火焰中心，使混合气燃烧速率加快，爆发力增大，发动机动力增加，油耗下降，且尾气排放显著改善；(2)由于两电极间存在径向和轴向间隙，故保证了两电极间的废气扫除干净，降低了失火率；(3)由于两电极与高温废气的实际接触面积明显增大，电极温度提高，故火花塞“自净”作用好。
本发明有如下附图附
图1为本发明方案一的结构原理示意图。
附图2为本发明方案二的局部结构原理示意图。
附图3为本发明方案三的局部结构原理示意图。
附图1中1、火花塞瓷体；2、火花塞壳体；3、片状放电帽；4、环状侧电极；5、中心电极；a、两电极的轴向间隙；(c-b)/2、两电极的径向间隙。
附图2中6、球冠状放电帽。
附图3中7、伞状放电帽。
结合附图对本发明的结构原理叙述如下如图1，本发明的火花塞结构除中央电极、环状侧电极4外与现有火花塞结构完全相同。本发明中，环状侧电极4通过3～4个支脚与火花塞壳体2焊连，中央电极由片状放电帽3或球冠状放电帽5或伞状放电帽7与中心电极5铆焊而成。环状侧电极4的内径大于中央电极放电帽的外径，两者之差的一半即为两电极之间的径向间隙；中央电极放电帽的上环楞低于环状侧电极的下环楞(如图1、图2、图3)两者之差即为两电极的轴向间隙。技术上必须保证两电极放电环楞之间的间隙均匀一致。
点火系工作时，点火线圈次级产生的高电压加在两电极之间，当次级电压上升到火花塞间隙击穿电压时，火花塞间隙被击穿放电，产生电火花，点燃混合气。由于本发明的火花塞间隙为一倒置的“台锥”侧面形状，且各处间隙均匀一致，故放电时能够形成一“倒台锥”侧面样的火花帘幕。显著增大了放电火花与缸内混合气体的接触面积，即形成了一个足够大的火焰中心或多个火焰中心，使同质等量的混合气发挥出最大的作功效能。因此，装用本发明的发动机其动力性提高，经济性改善，有害气体排放下降。
本发明经装车使用，效果显著。
权利要求
1.一种环-片极倒弧火花塞，由火花塞瓷体(1)、火花塞壳体(2)、环状侧电极(4)、中心电极(5)、片状放电帽(3)(方案一的情况)、球冠状放电帽(6)(方案二的情况)、伞状放电帽(7)(方案三的情况)等组成，其特征在于三种方案中中心电极(5)与片状放电帽(3)或球冠状放电帽(6)或伞状放电帽(7)铆焊后形成火花塞中央电极；三种方案的环状侧电极(4)均通过3-4个支脚同火花塞壳体(2)焊连；中央电极长于环状侧电极(4)即中央电极放电帽的放电环楞低于环状侧电极(4)的放电环楞(火花塞竖向放置，瓷体在上部时，如图1)，两放电环楞之间形成一定的轴向间隙；中央电极放电帽的外径小于环状侧电极(4)的内径，二者之间又存在一定的径向间隙。
2.根据权利要求1所述的环-片极倒弧火花塞其特征在于环状侧电极(4)的放电环楞与中央电极放电帽上的放电环楞的回转中心同位于火花塞轴线上，且两环楞所在平面同垂直于此轴线。
全文摘要
环一片极倒弧火花塞涉及汽油发动机点火系统领域。它由环状的侧电极(4)和与其相对应的一定形状的中央电极组成，中央电极由三种形状的放电帽〔对应三种方案〕如方案一的片状放电帽(3)与中心电极(5)铆焊而成，中央电极放电帽的放电环楞低于环状侧电极(4)的放电环楞(火花塞竖向放置，瓷体在上部时，如附图)，放电帽外径小于环状侧电极(4)的内径，二者存在一定的轴向和径向间隙，使火花塞的放电区域显著增大，提高了点火性能，广泛用于装用汽油机的汽车、摩托车和工程机械。
文档编号H01T13/20GK1523721SQ03103688
公开日2004年8月25日 申请日期2003年2月18日 优先权日2003年2月18日
发明者任淑萍, 李玉生 申请人:任淑萍, 李玉生