一种电阻型火花塞的制作方法

本发明涉及一种电点火装置，尤其是使用寿命长的一种电阻型火花塞。

背景技术：

目前普遍使用的电阻型火花塞打火端的氧化铝陶瓷绝缘体直接暴露在频繁爆炸燃烧的高温之中，且氧化铝陶瓷的导热系数较大而约为31w/m.k。于是，热量由氧化铝陶瓷绝缘体的打火端向端子电极端较快传递。又因为同高纯石英玻璃相比氧化铝陶瓷高温时的化学性质不是很稳定，从而导致主体配件包裹着的氧化铝陶瓷绝缘体因高温和频繁地所加打火高压电而易绝缘老化，加之氧化铝陶瓷绝缘体的绝缘电阻值随温度的升高而呈对数形式下降。这样造成普遍使用的电阻型火花塞主要因氧化铝陶瓷绝缘体的电阻值较快下降而不能再打火，也即其使用寿命较短而几乎成了易损件。在授权公告号为cn104836120b的一种火花塞和一种高压点火线的专利中，限流电阻所选用的无感高压高频电阻不太适合当今火花塞的烧结工艺。

技术实现要素：

为了克服普遍使用的电阻型火花塞使用寿命较短的不足，本发明提供一种电阻型火花塞，其使用寿命得到大大延长。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:本发明主要由主体配件、绝缘体、侧电极、中心电极、限流电阻、端子电极和反辐射层等构成，其中绝缘体仅由一种绝缘材料组成或者由绝缘体上部分和绝缘体下部分组成。所述绝缘材料和绝缘体上部分的导热系数一般小于10w/m.k，最好小于5w/m.k；而绝缘体下部分的导热系数大于绝缘体上部分的。所述绝缘材料和绝缘体上部分一般选用石英玻璃，最好选用二氧化硅含量大于99.9﹪的高纯石英玻璃，所述高纯石英玻璃最好选用透明的高纯石英玻璃。因为高纯石英玻璃可在1200℃下长期使用，软化温度高达1730℃，1000℃以下的导热系数只有2w/m.k左右，热膨胀系数极小且可承受热冲击，机械强度优于陶瓷，尤其是高温下的化学和电学性能很稳定，是极好的高温绝缘材料。所以高温石英玻璃绝缘体的绝缘电阻值在高温下可以长久保持稳定，也即本发明的使用寿命能得到大大延长。绝缘体下部分一般选用绝缘陶瓷，最好选用氧化铝绝缘陶瓷。绝缘体上端的外径等于主体配件安装螺纹部分的内径。绝缘体的上端面设置至少一个环状凸起。中心电极放电尖端的中心剖面顶端部分呈长轴向的部分椭圆面,那么中心电极的放电顶端曲率最大而放电间隙被击穿前此处的电场强度最大。

当绝缘体仅由所述绝缘材料制成时，限流电阻由陶瓷圆柱和电阻粉烧结而成，烧结一体结构能更好地将绝缘体内部的热量向下导出。限流电阻的上下端分别和中心电极的下端、端子电极的上端电连接。陶瓷圆柱的直径稍小于绝缘体下端的内径。靠近陶瓷圆柱两端的圆柱壁上都在圆上均布设置至少3个等高的支撑凸起，所有支撑凸起顶端所在同一个圆柱面的直径等于绝缘体下端的内径。

当绝缘体由绝缘体上部分和绝缘体下部分组成时，绝缘体上部分和绝缘体下部分的交界面位于外径最大的绝缘体中间部分且沿其径向呈波浪状，最里圈的环状凸起应为导热系数较大的绝缘体下部分的，这样利于绝缘体内部的散热。散热帽和弹簧是金属或合金的，散热帽的中心剖面呈u形且其外径稍小于绝缘体下端的内径，弹簧的外径稍小于散热帽的内径。散热帽外底面焊接在中心电极的下端面，弹簧的一端焊接在散热帽的内底面中央。中心电极、散热帽和弹簧的焊接体用密封胶固定在绝缘体上部分的中心通孔内。散热帽和弹簧散掉中心电极向下传导的热量。限流电阻选用薄膜电阻，所述薄膜电阻最好选用玻璃釉膜电阻；薄膜电阻能减弱趋肤效应。限流电阻一端的端帽电极焊接在端子电极的上端面，端子电极和限流电阻的焊接体用导热绝缘密封胶固定在绝缘体下部分的中心通孔内。绝缘体上部分的下曲面和绝缘体下部分的上曲面用绝缘密封胶压粘在一起，弹簧的下端和限流电阻的上端电连接。由于下述的反辐射层能反射绝大部分高温热辐射，导热系数较小的绝缘体上部分又能进一步隔热，绝缘体下部分的导热系数又比绝缘体上部分的大，从而绝缘体上部分、绝缘体下部分和限流电阻的温度可以降到比较低的程度。这样，绝缘体的绝缘老化得到大大延缓，也即本发明能大大延长使用寿命。

侧电极上端部分上下向压扁而增加侧电极上端部分的水平宽度，从而中心电极的椭球体放电顶端和水平面积增大的侧电极上端部分能更好组成一对棒-板放电电极，进而降低中心电极与侧电极间的击穿电压，也即打火高电压一定时能增加棒-板放电间隙的距离而利于点火。绝缘体与主体配件安装螺纹部分的内壁和中心电极外壁之间的缝隙都灌满密封胶，从而可有效防止电极表面电晕放电而产生的臭氧在高温下对绝缘体由表及里的化学腐蚀。绝缘体的上端曲面和中心电极暴露在绝缘体外自下而上的至少一部分表面涂覆反辐射层，最好主体配件的上端面及其内缘涂覆绝缘层后再涂覆反辐射层。在涂覆前，最好将要涂覆反辐射层的绝缘体和中心电极的表面，以及要涂覆绝缘层的主体配件表面粗糙化。反辐射层是由能反射大部分热辐射的反辐射涂料涂覆而成的，所述反辐射涂料一般选用纳米陶瓷空心微珠涂料，所述纳米陶瓷空心微珠涂料最好能反射80﹪以上的热辐射。

在本发明上述的结构设置中：包裹着中心电极的绝缘体的导热系数较小,从而可通过调节中心电极暴露在绝缘体外自下而上的表面所涂覆反辐射层的高度来调节中心电极放电顶端的工作温度。因为反辐射层能直接反射绝大部分热辐射而不至于使其表面温度升得较高，故反辐射层表面的温度高低受气缸内爆炸频度的影响较小。当反辐射层表面积碳积脏时，因积碳积脏能吸收更多的热辐射，从而积碳积脏层的温度迅速升高而达到自洁。加之反辐射层用纳米涂料涂覆而成，故其表面本身就具有自洁作用。由此可知，本发明对汽油发动机的压缩比和转速有比较宽的适应范围。

本发明的有益效果是,能大大延长使用寿命。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

附图1是本发明实施例一的中心剖视图。

附图2是本发明实施例一的a-a剖面放大图。

附图3是本发明实施例二的中心剖视图。

1.主体配件，2.绝缘体，2a.绝缘体上部分，2b.绝缘体下部分，3.侧电极，4.中心电极，5.限流电阻，5a.端帽电极，5b.陶瓷圆柱，5b1.支撑凸起，5c.电阻粉，6.端子电极，7.反辐射层，8.绝缘层，9.散热帽，10.弹簧，11.导热绝缘密封胶。

具体实施方式

在附图1的实施例一的中心剖视图中,绝缘体2是由透明的高纯石英玻璃制成的,绝缘体2的上端面设置有一个环状凸起。中心电极4放电尖端的中心剖面顶端部分呈长轴向的部分椭圆面。侧电极3的上端部分上下向压扁。反辐射层7是由能反射80﹪以上热辐射的纳米氧化铝陶瓷空心微珠涂料涂覆而成的。绝缘体2与主体配件1安装螺纹部分的内壁和中心电极4的外壁之间的缝隙都灌满密封胶。限流电阻由陶瓷圆柱5b和电阻粉5c烧结而成。陶瓷圆柱5b的直径比绝缘体2下端的内径小0.3毫米。靠近陶瓷圆柱5b两端的圆柱壁上都在圆上均布设置4个0.15毫米高的支撑凸起5b1。

在附图2的实施例一的a-a剖面放大图中，烧结而成的限流电阻的中心大部是陶瓷圆柱5b，陶瓷圆柱5b周围是一层0.15毫米厚的电阻粉5c。限流电阻被绝缘体2包裹着，而绝缘体2又被主体配件1包裹着。

在附图3的实施例二的中心剖视图中,绝缘体由绝缘体上部分2a和绝缘体下部分2b组成。绝缘体上部分2a由透明的高纯石英玻璃制成，绝缘体下部分2b由氧化铝绝缘陶瓷制成。侧电极3的上端部分上下向压扁。散热帽9外底面焊接在中心电极4的下端面，弹簧10的一端焊接在散热帽9的内底面中央。中心电极4、散热帽9和弹簧10的焊接体用密封胶固定在绝缘体上部分2a的中心通孔内。限流电阻5选用玻璃釉膜电阻，限流电阻5一端的端帽电极5a焊接在端子电极6的上端面，端子电极6和限流电阻5的焊接体用导热绝缘密封胶11固定在绝缘体下部分2b的中心通孔内。绝缘体上部分2a的下曲面和绝缘体下部分2b的上曲面用绝缘密封胶压粘在一起。绝缘体上部分2a与主体配件1安装螺纹部分的内壁和中心电极4的外壁之间的缝隙都灌满密封胶。主体配件2的上端面及其内缘涂覆绝缘层8。反辐射层7是由能反射80﹪以上热辐射的纳米氧化铝陶瓷空心微珠涂料涂覆而成的。