专利名称:带预燃烧室的火花塞的制作方法
本发明涉及一种发动机的点燃装置，特别是涉及火花点燃式发动机的火花塞。
公知的火花塞是由火花塞壳体、火花塞芯和绝缘瓷套组成，火花塞壳体接电源搭铁，火花塞芯与点火线圈的高压输出电源相接。工作时，由点火线圈产生高压电流经火花塞芯与火花塞壳体之间的电极间隙跳火放电，点燃混合气而作功。
由于公知的火花塞跳火放电是瞬间(微秒级)，在火花塞电极间隙进行的。跳火所点燃的火焰是在火花塞的电极间隙附近开始，成球状逐次向外扩展而点燃整个燃烧室内的混合气。这种点燃方式存在着以下缺点1.由于跳火是在火花塞电极间隙之间进行的，火花塞电极间隙过小时，作功冲程中，由于电火花与混合气接触面小，火花跳火时间短，难以点燃混合气。为解决这问题，需加宽火花塞电极的间隙，使火花与混合气接触面增加，并随着火花塞电极间隙的拉长，能持续较长的跳火时间，但加宽火花塞电极间隙，就需要更高的次级电压。因为在压缩冲程中，高压使混合气分子高度离子化，容易使电极不能跳火放电，即使是以1/100的频率出现间断跳火也使排出的废气没有完全燃烧而污染环境。2.由于点燃的火焰是在火花塞电极间隙附近成球状向外扩展传播，存在着燃烧速度慢，距离火花塞较远的区域的混合气不能充分燃烧。
现有的晶体管点火、激光点火技术，是对点火装置在电流电压以及点火时间的准确性和持续性的改进，基本解决了上述存在问题1;但因不涉及火花塞技术，不能解决上述存在问题2。
在五十年代曾出现过一种带预燃室的发动机，原理是在发动机气缸盖的燃烧室顶部有一预燃烧室，预燃烧室的顶部再装有火花塞。工作时，由火花塞跳火放电，点燃预燃烧室内的混合气，再经喷口向燃烧室喷出火焰，点燃燃烧室内的混合气作功。这种装置克服了上述存在问题2，即火焰不是在气缸内成球状扩展传播，而是从预燃烧室喷口直接喷射出成圆锥体状向燃烧室扩展传播而迅速点燃燃烧室内的混合气，具有燃烧速度快。燃烧充分等特点，从而达到明显的节约油料的目的。但是这种发动机的气缸盖形状复杂，制造工艺要求高，相应带来成本增高;而且维修保养困难，从而没有得到推广应用。
本发明的目的是公开一种改进的、能够直接喷射点火火焰的火花塞，解决火花塞直接点火存在的问题。
发明是这样实现的火花塞壳体内部被做成一个预燃烧室的空腔;预燃烧室有喷口与外相通;火花塞芯与预燃烧室内壁之间形成一对电极。工作时，电极间隙跳火放电被点燃的预燃烧室内的混合气火焰经喷口喷射而出，进而点燃气缸与燃烧室内的混合气。
本发明由于采用了预燃烧室装置，从而克服了公知的火花塞的缺点;由于预燃烧室是在火花塞壳体内，火花塞与预燃烧室是一体的，克服了在气缸盖上制作预燃烧室的形状复杂，制造工艺要求高，保养困难等缺点;由于是电极跳火放电先点燃预燃烧室内的混合气进而喷射的形式向气缸与燃烧室传播火焰，所以对点火时的次级电压、火花强度、火花连续时间没有特殊要求，即使是比通常发动机较低的次级电压，火花强度和较短的火花连续时间也能顺利地点燃，而不影响发动机的功率，混合气的燃烧效率。对于发动机冷起动，电瓶电压较低不会产生影响。本发明可以广泛应用于汽车、摩托车、发动机以及其他公知的发动机火花塞装置，一般不需改变气缸盖及点火的电气装置(除火花塞以外)。
现在参照附图对本发明提出的火花塞详细阐述，图1是根据本发明提出的视图。中心轴线左边是正视图，中心轴线右边是剖视图。
图2是根据本发明提出的火花塞喷口沿经向线分布的部分视图。中心轴线左边是部分正视图，中心轴线右边是部分剖视图。
图3是根据本发明提出的火花塞喷口在中心轴线的喷射时示意图。
图4是根据本发明报出的火花塞喷口在沿经向线分布的喷射时的示意图。
参照图1，本发明提出的是火花塞由火花塞壳体〔1〕、火花塞芯〔2〕、绝缘瓷套〔3〕组成。火花塞芯〔2〕接线端有接线插头〔7〕，火花塞壳体〔1〕与发动机气缸盖旋入密封部有密封圈〔4〕，与公知装置不同的是(1)火花塞壳体制成一个空腔作预燃烧室〔5〕;(2)火花塞芯点火端〔9〕与火花塞壳体的内壁-即预燃烧室壁〔8〕的间隙形成一对电极〔8〕、〔9〕。火花塞芯的点火端可以被做成弯头，使之与燃烧室壁成一定间隙;(3)预燃烧室〔5〕由喷口〔6〕与燃烧室及气缸接通(图1中燃烧室与气缸未画出)。吸气压缩冲程时，混合气经喷口〔6〕进入火花塞内的预燃烧室〔5〕。压缩冲程末了，作功冲程开始时，电极〔8〕、〔9〕间隙飞出电火花，点燃预燃烧室〔5〕内的混合气，被点燃的混合气在预燃烧室〔5〕内燃烧、澎胀，经喷口〔6〕喷出，成圆锥体形的火焰射向燃烧室气缸，迅速点燃燃烧室、气缸内的混合气。(参见图4)参照图2，这是若干个喷口沿径向线分布的部份视图。喷口〔6〕是被做成若干个沿径向分布的(图中是3个)。这样火花塞的旋入部可以做长一些，使喷口〔6〕在燃烧室与气缸上行程的中间(参见图4)，喷口〔6〕的倾斜角最好是55°-90°。使经喷口喷射出的火焰能够直接向四周到达燃烧室及气缸上行程之间的各较远区域。而迅速点燃各区域的混合气，以达到最佳的效果。(参见图4)
权利要求
1.一种发动机的点燃装置。特别是火花点燃式发动机的火花塞。由火花塞壳体[1]、火花塞芯[2]、绝缘瓷套[3]组成，其特征是火花塞壳体[1]内有一个预燃烧室[5]；火花塞的点火电极[8]、[9]在预燃烧室内；预燃烧室[5]经喷口[6]与外相通。
2.根据权利要求
1所述的装置，其特征是预燃烧室〔5〕与火花塞壳体〔1〕是一体的。
3.根据权利要求
1、2所述的装置，其特征是火花塞芯〔2〕的点火端〔9〕被做成弯头，使之与预燃烧室壁〔3〕成电极间隙。
4.根据权利要求
1、2所述的装置，其特征是喷口〔6〕沿中心轴线与预燃烧室〔5〕相通。
5.根据权利要求
1、2所述的装置，其特征是若干个喷口〔6〕沿经向线与预燃烧室〔5〕相通。
6.根据权利要求
1、2、5所述的装置，其特征是喷口〔6〕成倾斜角55°-90°。
专利摘要
本发明公开了一种带预燃烧室的火花塞，适用于各种点火式发动机。该火花塞的特点是在火花塞壳体内有一个预燃烧室，火花塞芯和预燃烧室内壁成一对电极，工作时，由电极跳火放电，点燃预燃烧室内的混合气。点燃的混合气火焰经喷口喷射向燃烧室，点燃燃烧室内的混合气而作功。本发明是由火花塞内的预燃烧室产生的火焰向燃烧室传播，具有火燃传播面积大，燃烧充分等特点；又因为预燃烧室在火花塞内，一般不需要改变原发动机。
文档编号H01T13/00GK86100539SQ86100539
公开日1987年6月24日 申请日期1986年3月13日
发明者陈健君 申请人:陈健君导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan