专利名称：环状侧电极火花塞的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种汽油发动机点火用火花塞。
目前所使用的火花塞包括绝缘体2，接线螺杆3，中心电极5，壳体4，与壳体连接的侧电极1。火花塞的中心电极5与侧电极1之间有一火花间隙，在脉冲高压作用下产生火花，点燃发动机燃烧室的混合气。传统的火花塞见
图1有一长方形截面的侧电极1，一端焊在壳体端面，另一端弯曲并覆盖在中心电极5端面。这种侧电极盖住了电火花，限制电火花与可燃混合气的接触面，并吸收火花热量，使火花减弱，侧电极这种“消焰作用”降低了点火能量，使混合气燃烧不完全，增加发动机的油耗和排出废气中CO的含量。
为克服传统火花塞的缺点，市场上出现了环状火花塞，大致有两种类型一类是在绝缘体的裙部前端加一道金属环8(见图2)，当高压脉冲传递到中心电极后，沿中心电极正极--金属环--壳体端面(负极)的路线跳火，可以延长火花的长度。与之相类似的结构是绝缘体裙部有一凸环9，在凸环圆柱面涂覆金属层代替金属环(见图3)。这类火花塞因其绝缘体裙部过长地伸入发动机燃烧室，致使火花塞热值偏低，难以适应发动机在高转速、高压缩比、高负荷工况下的需要。另一类是中心电极5’端部焊一花瓣形金属片10，与壳体端面构成火花间隙(见图4)。这类火花塞的热值同样偏低，因为花瓣形金属片在燃烧室内接受较大的热量，热量从中心电极导出又比较困难，因而容易产生炽热点火。
上述两类火花塞制造难度较大，装配时难以保证相关零件的同轴度，因而火花间隙不可能均匀，影响点火性能。
此外，德国BOSCH公司生产一种三侧极火花塞见图53个单独的侧电极1’旁置于中心电极5’周围，它解决了传统的火花塞侧电极盖住中心电极、影响火花扩展的问题，但3个单独的侧电极的跳火范围较窄，不可能构成360°任意点的跳火。其寿命自然较环状侧电极短些。
更重要的是，上述种种火花塞包括传统火花塞都难以保证火花间隙在搬运、装拆过程中因磕碰而改变，特别是旁置的多侧极火花塞，间隙改变后调整很困难，跳火仅发生在中心电极和与其最相近的侧电极之间，实际上相当于单侧极火花塞。
很多发动机制造厂对火花塞的火花间隙大小及均匀度提出极为严格的要求，因为它直接影响发动机的启动、功率、工作稳定性、经济性及废气中有害活性气体的含量。一般而言，间隙过大，提高了击穿电压，不仅启动困难，也使点火线圈处在超负荷状态下工作，造成发动机高速时断火，并且缩短火花塞寿命；间隙过小，则缩小火花体积，降低点火能量。只有保持合适的火花间隙，才能使发动机从怠速到油门全开的整个转速范围内得到最大的燃油经济率，使可燃混合气达到较理想的完全燃烧，以获得较高的热效率，并减少排气中一氧化碳、氧化硫、氧化铅等的含量。每种发动机都要求与其工况相匹配的火花间隙，并且此间隙在火花塞搬运和装拆过程中不易因外力作用而改变。现存的大多数火花塞电极的结构很难保证这一点，这使火花塞制造厂家大伤脑筋，常常因火花间隙不合格，不得不在售后花费大量人力到主机厂返修。
本实用新型的目的是提供一种新的环状侧电极火花塞，其电极结构既能有效地满足不同汽油发动机对火花塞热性能的要求，又能保持火花间隙的稳定，其制造工艺也较简单。
本实用新型的技术方案是不改变传统火花塞绝缘体2，接线螺杆3中心电极5，壳体4的结构，而对侧电极进行改进，使侧电极为一环状侧电极6，环状侧电极6有金属脚，一端固定于壳体4并达到电连通，另一端成一圆环，悬空位于中心电极5周围，环状侧电极6圆环的内孔与中心电极5的圆柱面构成环状火花间隙。可以实现360°范围内任意点的跳火。环状侧电极6的圆环可以由多根园弧构成，是用焊接在壳体上的多根金属脚经压弯、压扁，连成一体后冲孔而成，也可以是金属板中压件。
优选的方案是，环状侧电极6的金属脚是三根，并且120°等份分布。
本实用新型由于环状侧电极的圆环悬空位于中心电极周围，跳火时火花向前扩展，扩大了与混合气的接触面，促进混合气的充分燃烧。环状侧电极由于焊接在壳体上，而壳体又旋入气缸盖中，因而具有良好的导热条件，避免了因为侧电极表面温度过高导致炽热点火。绝缘体裙部无须过长地伸入燃烧室，可以按传统火花塞设计方法决定裙部长度，以满足不同发动机对火花塞热性能的要求。因而可以适用于不同系列、不同热值的火花塞。由于环状侧电极与壳体有三个焊接点，有较好的稳定性，环状间隙在搬运、装拆过程中不易因磕碰而改变。
图1为传统的火花塞示意图图2为绝缘体的裙部前端加一道金属环的环状火花塞示意图。
图3为绝缘体的裙部有一凸环，凸环圆柱面涂覆金属层的环状火花塞示意图。
图4为花瓣形中心电极火花塞示意图。
图5为三侧极火花塞示意图。
图6为环状侧电极火花塞示意图。
以下给出环状侧电极实施例不改变传统火花塞绝缘体2，接线缧杆3，中心电极5，壳体4的结构垂直壳体4的端面，按120°分布焊接3根金属(截面为长方形或圆形)，经冲切，使其长度一致；在压力机上用压形模将3根金属压弯，并将弯曲的一端压扁，连成一体；冲出中孔D，构成环状侧电极6的圆环。
火花塞总成装配时，用定位套内径相配于中心电极外径d，外径相配于环状侧电极内孔D，其壁厚即为火花间隙的大小塞入中心电极和环状侧电极之间，待总装完成后拔出，即能获得均匀的环状火花间隙。
权利要求1.一种汽油发动机点火用的环状侧电极火花塞，包括绝缘体(2)，接线螺杆(3)，中心电极(5)，与壳体(4)连接的侧电极，其特征是侧电极为环状侧电极(6)，环状侧电极(6)有金属脚，一端固定于壳体(4)并达到电连通，另一端成一圆环，悬空位于中心电极(5)周围，环状侧电极6的圆环的内孔与中心电极5的圆柱面构成环状火花间隙。
2.根据权利要求1所述的环状侧电极火花塞，其特征是环状侧电极(6)的圆环可以由多根园弧构成。
3.权利要求1或2所述的环状侧电极火花塞，其特征是环状侧电极(6)的金属脚是三根，并且120°等份分布。
专利摘要一种汽油发动机点火用的环状侧电极火花塞，包括绝缘体、接线螺杆、中心电极与壳体连接的侧电极，其特征是侧电极为环状侧电极，悬空位于中心电极周围。由于环状侧电极的圆环悬空位于中心电极周围，跳火时火花向前扩展，促进混合气的充分燃烧，既能有效地满足不同汽油发动机对火花塞想性能的要求，又能保持火花间隙的稳定，环状间隙在搬运、装拆过程中不易因磕碰而改变，制造工艺也较简单。
文档编号H01T13/20GK2246859SQ9524007
公开日1997年2月5日 申请日期1995年7月5日 优先权日1995年7月5日
发明者汤正明 申请人:汤正明