一种火花塞的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种火花塞，包括火花塞外壳、绝缘体和中央电极；所述火花塞外壳内设中空腔，所述绝缘体固设在中空腔内下部，所述中央电极被包覆在绝缘体中，所述中央电极上顶部延伸穿出绝缘体裸露在火花塞外壳的中空腔内；所述中央电极上方设有负极打火单元，该负极打火单元固定在火花塞外壳的中空腔壁上，且负极打火单元上设有纵向贯通负极打火单元的排气孔；所述中央电极到中空腔壁的最近距离大于中央电极到负极打火单元的最近距离。本发明可以有效减少火花塞在打火燃烧期间由于快速充分全燃烧可能导致地对现有汽车电脑系统的冲击并有效实现火花塞的节油，动力增强和尾气排放大大降低。
【专利说明】一种火花塞
【技术领域】
[0001] 本发明涉及汽车的内燃机发动机，尤其涉及一种的火花塞。
【背景技术】
[0002] 众所周知的是使用火花塞来点燃在火花点火式发动机的燃烧室中的空气和燃料 混合物。
[0003] 火花塞的性能能够直接影响发动机的性能；如果火花塞不正确地点燃位于燃烧室 中的空气和燃料混合物，则将存在至少部分未燃烧的燃料，从而导致功率的损耗、减小的燃 料效率和增大的碳氢化合物的排放。
[0004] 为了解决点火不正确的问题，中国专利201180045087. 9公开了一种火花塞（参见 图1和图2所示)，该火花塞的使用能明显增强汽车的动力，增强的动力约10%以上，能减少 尾气排放量近50%以上，也能实现火花塞的节油约10%以上。上述火花塞包括绝缘体120、 中央电极、外壳和腔体；绝缘体120由具有高的热导率的材料、即瓷料（porcelain)构成。绝 缘体120结合有肋131并且终止在绝缘体尖端126中（如在图2中所示）；绝缘体尖端126 为渐缩的并且由提供高的热导率的材料、即烧结氧化铝陶瓷材料制造。中央电极130延伸 穿过绝缘体120和绝缘体尖端126而终止在突出的点火端部136中。中央电极130为：金 属，即包括铜和铬的镍合金；细长的；和圆筒形的。火花塞100具有钢外壳150 ;外壳150具 有绕绝缘体120设置的六角形端部156和设有螺纹部168的接地电极端部160 ;六角形端部 156适于由套筒扳手以常规的方式驱动。外壳150的接地电极端部160适于通过螺纹部168 以常规的方式与发动机缸体相接合。外壳150限定腔体166 ;限定截头锥形腔体开口 176， 其使腔体166与使用中的活塞腔室相联；限定导管186,导管186从腔体166延伸并且点火 端部136延伸到导管186内；以及与绝缘体尖端126相结合地限定腔室190,腔室190围绕 绝缘体尖端126并且通过导管186联接到腔体166上。腔体166由圆筒形内壁170和凹 入基部壁174限界，其中圆筒形内壁170从腔体开口 176延伸，凹入基部壁174在内壁170 与导管186之间延伸。腔室190包括围绕电极130且与电极130共轴的大致圆筒形部分和 在圆筒形部分与导管186之间延伸的截头锥形部分，使得外壳150限定围绕导管186且朝 向导管186伸出的环形突出部180,环形突出部180终止成和中央电极130的点火端部136 呈间隔开的关系以限定环形间隙188 ;可以相信的是在使用时，环形突出部180以与常规火 花塞接地电极相似的方式作用，并且燃料-空气混合物被压缩到腔体166、腔室190和导管 186内且在腔体166、腔室190和导管186中燃烧。
[0005] 图3示出了另一示例性实施例。该图示出了火花塞100'，火花塞100'在结构上 与图2的火花塞100基本相同，不同仅仅在于设有由环形唇缘177'限定的修改的腔体开口 176'，腔体开口 176'部分地阻塞朝向腔体166'的通道，使得腔体开口 176'的入口面积为 腔体166'的横截面区域的60%[R1:R2?13:19]。修改的外壳150'的截头锥形外表面179 与腔体开口 176'以刀刃的方式相交。
[0006] 上述火花塞的缺陷在于：1)要利用点火端部136和环形突出部180顶端的距离作 为电极打火距离，也即间隙将会被利用作为火花塞的负极打火单元，因此间隙需要满足公 知的打火距离范围，其实际设置距离通常为0. 9-1. 1毫米。2)燃料-空气混合物被压缩到 腔体166、腔室190和导管186内，且在腔体166、腔室190和导管186中快速充分全燃烧；由 于点火端部136和环形突出部180顶端的间隙太小，导致腔室190的瞬间压力可能大于汽 车电脑系统设置的最高压力，可能会出现对汽车电脑系统冲击，甚至严重到影响正常行车。
【发明内容】
[0007] 本发明要解决的技术问题是提供一种火花塞。该火花塞不会产生腔体内瞬间压力 大于汽车电脑系统设置的最高压力，不会对汽车电脑系统产生冲击，从而影响汽车正常行 车的问题。
[0008] 为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
[0009] -种火花塞，包括火花塞外壳、绝缘体和中央电极；所述火花塞外壳内设中空腔， 所述绝缘体固设在中空腔内下部，所述中央电极被包覆在绝缘体中，所述中央电极上顶部 延伸穿出绝缘体裸露在火花塞外壳的中空腔内；所述中央电极上方设有负极打火单元，该 负极打火单元固定在火花塞外壳的中空腔壁上，且负极打火单元上设有纵向贯通负极打火 单元的排气孔；所述中央电极到中空腔壁的最近距离大于中央电极到负极打火单元的最近 距离。
[0010] 优选地，所述负极打火单元采用导电材料。
[0011] 优选地，所述负极打火单元采用与火花塞外壳相同的材料。
[0012] 优选地，所述火花塞外壳的中空腔壁上设有环形突出部，该环形突出部将中空腔 分隔为导通的第一腔室和第二腔室；所述中央电极到环形突出部的最近距离大于中央电极 到负极打火单元的最近距离。
[0013] 优选地，所述中央电极到环形突出部的最近距离是中央电极到负极打火单元的最 近距离的至少1.5倍。
[0014] 优选地，所述中央电极到负极打火单元的最近距离为0. 9-1. 1毫米，中央电极到 环形突出部的最近距离为彡2毫米。
[0015] 优选地，所述负极打火单元为独立的外嵌入式部件。
[0016] 优选地，所述负极打火单元呈圆柱状，所述负极打火单元的下边缘处的中空腔内 壁上设有阻挡装置；火花塞外壳的上端缘缩口弯折形成限位部，所述负极打火单元固定在 限位部和阻挡装置之间。
[0017] 优选地，所述排气孔的面积占负极打火单元截面面积的40-50%。
[0018] 优选地，所述排气孔设有至少两个，均匀的设置在负极打火单元上。
[0019] 本发明的有益效果如下：
[0020] 1)火花塞负极打火单元不再是像现有设计利用火花塞的铁壳部分，而是一个完全 独立的外嵌入部件
[0021] 2)火花塞燃烧室的顶部收口部分现在是通过火花塞外壳的一个限位部来实现；
[0022] 3)火花塞内部的两个燃烧腔室之间的门户间隙不再被利用作为火花塞的负极打 火单元，这样可以将间隙的尺寸加大，通过此可以有效降低火花塞在打火燃烧期间对汽车 电脑系统的冲击。
[0023] 4)负极打火单元顶板上的排气孔有效间隔了火花塞内部的燃烧，也可以有效降低 打火燃烧期间的快速充分全燃烧可能对汽车电脑系统的冲击
[0024] 综上所述，本发明可以有效减少火花塞在打火燃烧期间由于快速充分全燃烧可能 导致地对现有汽车电脑系统的冲击并有效实现火花塞的节油，动力增强和尾气排放大大降 低。
【专利附图】
【附图说明】
[0025] 图1为现有火花塞的外形图；
[0026] 图2为图1现有火花塞的局部截面图；
[0027] 图3为现有火花塞的另一具体实施例结构不意图；
[0028] 图4为本发明实施例1火花塞结构示意图；
[0029] 图5为图4的A-A截面结构示意图；
[0030] 图6为本发明实施例2火花塞结构示意图；
[0031] 图7为本发明实施例3火花塞结构示意图；
[0032] 图8为图7的B-B截面结构示意图；
[0033] 图9为实施例4中排气孔设置结构示意图。
【具体实施方式】
[0034] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0035] 实施例1
[0036] 参见图4、图5所示，本实施例示出了一种火花塞200，包括火花塞外壳201、绝缘体 202和中央电极203 ;
[0037] 所述火花塞外壳201内设中空腔204,所述绝缘体202固设在中空腔204内下部， 所述中央电极203被包覆在绝缘体202中，所述中央电极203上顶部延伸穿出绝缘体202 裸露在火花塞外壳201的中空腔204内；所述绝缘体202可采用高的热导率的材料，如烧结 氧化铝陶瓷材料制造；
[0038] 所述中央电极203上方设有负极打火单元205,所述负极打火单元呈圆柱状，所述 负极打火单元205的下边缘处的中空腔204内壁上设有阻挡装置206 ;中空腔204的上端缘 缩口弯折形成限位部207,所述负极打火单元205固定在限位部207和阻挡装置206之间； 所述负极打火单元205上均匀设有4个纵向贯通负极打火单元205的排气孔208 ;所述排 气孔208的面积占负极打火单元205截面面积的40%。所述中央电极203到中空腔204壁 的最近距离大于中央电极203到负极打火单元205的最近距离；
[0039] 所述负极打火单元205采用导电材料，例如铜、钢铁或铝等，最好的选择是，负极 打火单兀205米用和火花塞外壳201同样的材质，这样可以保证负极打火单兀205和火花 塞外壳201具有同样的膨胀系数，保证负极打火单兀205和火花塞外壳201之间的固定不 至于发生移动。
[0040] 实施例2
[0041] 参见图6所不，重复实施例1，其不同之处在于：所述火花塞外壳201的中空腔204 壁上设有环形突出部209,该环形突出部209将中空腔204分隔为导通的第一腔室210和第 二腔室211 ;第一腔室210和第二腔室211通过环形突出部209中间的通道212连通；所述 中央电极203到环形突出部的最近距离为1毫米，中央电极到负极打火单元的最近距离为 2毫米；上述距离的设置，使得中央电极到环形突出部顶端的最近距离比现有技术超出1毫 米，增大了第一腔室和第二腔室连通通道的截面积；可以有效降低火花塞在打火燃烧期间 对汽车电脑系统的冲击。
[0042] 在本实施例中，第一腔室210上部呈圆筒状，到环形突出部209上表面逐步缩小， 呈锥面收紧；第二腔室211的下部和绝缘体202匹配固定，腔室内呈圆筒状，直到环形突出 部209的下表面逐步缩小，成锥面收紧。
[0043] 实施例3
[0044] 参加图7、图8所示，重复实施例2,其不同之处在于：所述负极打火单元205设有 7个排气孔208,均匀的设置在负极打火单元205上，所述排气孔208的面积占负极打火单 元208截面面积的50% ;所述中央电极203到负极打火单元205之间的最近距离为1. 1毫 米，中央电极203到环形突出部209的最近距离为2. 1毫米。
[0045] 实施例4
[0046] 参加图9所示，重复实施例2,其不同之处在于：所述负极打火单元205设有3个排 气孔208,均匀的设置在负极打火单元205上，所述排气孔208的面积占负极打火单元208 截面面积的45% ;
[0047] 所述中央电极203到负极打火单元205之间的最近距离为0. 9毫米，中央电极到 环形突出部顶端的最近距离为1. 9毫米。
[0048] 本文中所采用的描述方位的词语"上"、"下"、"左"、"右"等均是为了说明的方便基 于附图中图面所示的方位而言的，在实际装置中这些方位可能由于装置的摆放方式而有所 不同。
[0049] 显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对 本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可 以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发 明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
【权利要求】
1. 一种火花塞，包括火花塞外壳、绝缘体和中央电极；所述火花塞外壳内设中空腔，所 述绝缘体固设在中空腔内下部，所述中央电极被包覆在绝缘体中，所述中央电极上顶部延 伸穿出绝缘体裸露在火花塞外壳的中空腔内；其特征在于： 所述中央电极上方设有负极打火单元，该负极打火单元固定在火花塞外壳的中空腔壁 上，且负极打火单元上设有纵向贯通负极打火单元的排气孔；所述中央电极到中空腔壁的 最近距离大于中央电极到负极打火单元的最近距离。
2. 根据权利要求1所述的一种火花塞，其特征在于：优选地，所述负极打火单元采用导 电材料。
3. 根据权利要求2所述的一种火花塞，其特征在于：优选地，所述负极打火单元采用与 火花塞外壳相同的材料。
4. 根据权利要求1-3中任一所述的一种火花塞，其特征在于：优选地，所述火花塞外 壳的中空腔壁上设有环形突出部，该环形突出部将中空腔分隔为导通的第一腔室和第二腔 室；所述中央电极到环形突出部的最近距离大于中央电极到负极打火单元的最近距离。
5. 根据权利要求4所述的一种火花塞，其特征在于：优选地，所述中央电极到环形突出 部的最近距离是中央电极到负极打火单元的最近距离的至少1. 5倍。
6. 根据权利要求5所述的一种火花塞，其特征在于：优选地，所述中央电极到负极打火 单元的最近距离为0. 9-1. 1毫米，中央电极到环形突出部的最近距离为彡2毫米。
7. 根据权利要求1所述的一种火花塞，其特征在于：优选地，所述负极打火单元为独立 的外嵌入式部件。
8. 根据权利要求7所述的一种火花塞，其特征在于：优选地，所述负极打火单元呈圆柱 状，所述负极打火单元的下边缘处的中空腔内壁上设有阻挡装置；火花塞外壳的上端缘缩 口弯折形成限位部，所述负极打火单元固定在限位部和阻挡装置之间。
9. 根据权利要求1所述的一种火花塞，其特征在于：优选地，所述排气孔的面积占负极 打火单元截面面积的40-50%。
10. 根据权利要求1所述的一种火花塞，其特征在于：优选地，所述排气孔设有至少两 个，均匀的设置在负极打火单元上。
【文档编号】H01T13/34GK104124612SQ201310439382
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2013年9月24日
【发明者】奥利克桑德尔·伯曼科 申请人:刘全