CN101359812B - 多点点火装置 - Google Patents

Abstract

一种多点点火装置包括：插入在发动机汽缸盖和汽缸体之间的汽缸盖密封垫片(1)，具有在与汽缸开口部分相对应的位置的开口(3)，分别连接多个电极对(2)并由汽缸盖密封垫片(1)保持的多个中间件(6)。根据多个中间件(6)各自的布置位置而通过改变多个中间件(6)与汽缸盖密封垫片(1)之间的接触面积来单独设定多个电极对(2)的各自热值。

Description

多点点火装置

技术领域

本发明涉及用于多点点火发动机的多点点火装置，该发动机在单燃烧室中具有多个点火间隙。

背景技术

JP2-123281A和JP1-193080A公开了一种多点点火发动机在其中有多个构成点火间隙的电极对围绕发动机的汽缸开口部分布置从而使燃烧室中的空气燃料混合物从多个点火间隙被点燃。根据这一装置，与仅仅是从燃烧室的中央执行点火的传统火花塞相比较，提出了燃烧室外围边缘部分的空气燃料混合物的燃烧，这使得发动机输出功率以及燃油经济性都得到改善。

发明内容

当电极对的温度低于自清洁温度(450℃到500℃之间)时，碳即粘附到电极对上，由此，次级电压泄漏，导致污染从而使得电极对中不能再发射出火花。相反，当电极对温度高过1000℃时，电极对自身即成为了热源，这导致了早燃，这样点火会早于火花的发射而发生。因此，多点点火装置中的电极对的热值(热辐射特性)必须设置为适当的值以保证电极对的温度保持在450℃到1000℃这一适当的范围内，或更优地在500℃到850℃以留出误差裕度。

本发明即是由于考虑到现有技术中的该问题而设计的，其目的是将多点点火装置中电极对的热值进行适当的设定以防止电极对的污染和早燃的发生。

根据本发明的多点点火装置包括：插入在汽缸盖和汽缸体之间的插入件，具有在汽缸开口部分相应位置的开口；以及分别连接多个电极对并由插入件保持的多个中间件。通过根据多个中间件各自的布置位置而改变多个中间件与插入件的接触面积来单独设定多个电极对的各自热值。

根据本发明，多点点火装置中所有电极对的热值可得到适当的设定，这样，电极对的污染和早燃的发生即可以被防止。

附图说明

图1是根据本发明的多点点火装置的结构示意图。

图2是根据本发明的该多点点火装置的局部放大视图。

图3到图8是说明热值调节方法的视图。

具体实施方式

以下将参照附图对本发明的实施例进行详细描述。在如下描述中，类似于传统火花塞，将电极对的热辐射特性表示为“热值”。相应地，较好的热辐射特性称为“高热值”，而较差的热辐射特性称为“低热值”。

图1表示根据本发明的多点点火装置的结构，而图2则是它的局部放大视图。在这一实施例中，多点点火装置与发动机的汽缸盖密封垫片1整体形成，多点点火装置夹在发动机的汽缸盖与汽缸体之间，多个电极对2围绕汽缸开口部分设置。每一电极对2由导电电极2a和接地电极2b构成，在电极2a、2b之间形成有点火间隙。

汽缸密封垫片1形成为具有多个开口3、4。最大的、中心开口3相对于汽缸开口部分具有基本相同的直径，并形成于汽缸开口部分相应的位置上从而当贴附在发动机上时形成燃烧室侧壁的一部分。设置在开口3边缘的开口4是连接形成于汽缸盖和汽缸体中的冷却水道的水孔。

中间件6与多个电极对2中的每一个相连接，并且通过将中间件6保持在汽缸密封垫片1中，从而将多个电极对2保持在汽缸盖密封垫片1上。电极对2和中间件6由具有高耐热特性的同样的材料整体形成，例如镍，并且尽管这两构件之间的边界并不明显，为方便描述将在开口3的径向较厚的部件称为中间件6，而从中间件6到两侧以S形平缓曲线延伸并部分伸入开口3的部件则称为电极对2。

多个电极对2通过中间件6电串联连接。这样，当高次级电压施加到接线端7上时，在与接线端7相连接的具有带电电极2a的电极对2的点火间隙中即首先发生放电，在此之后在与其相邻的电极对中发生放电。然后依次从接线端7侧以连锁反应的方式发生放电，直到最后在最接近接地接线端8的电极对2的点火间隙中发生放电。

进一步地，如图3所示，每个中间件6在开口3侧都具有端部6s延伸至开口3的周围边缘从而其端面即暴露于开口3的内缘周面。在这一多点点火装置中，通过根据中间件6所布置的位置而改变中间件6与汽缸盖密封垫片1之间的接触面积以及暴露于开口3的中间件6的部分表面积(之后称为“暴露面积”)，从而来设定各电极对2的热值。例如，执行设定以使置于具有高壁面温度的燃烧室的一个位置的电极对2具有高热值，而置于具有低壁面温度的燃烧室的一个位置的电极对2具有低热值。

接下来，将描述调节电极对2的热值的特定方法。为了改变某一电极对2的热值，要通过修改中间件6的长度L、中间件6的宽度W以及不暴露于开口3的零部件的高度H(见图3)中的至少一个来改变在与电极对2连接的中间件6和汽缸盖密封垫片1之间的接触面积。

例如，为了要将某一电极对2的热值提高(增大)超过其他电极对2以使得电极对2成为冷型，与设置在汽缸盖密封垫片1内部的电极对2相连接的中间件6的部件的长度L、宽度W以及高度H中的至少一个需要增大超过其他电极对2，以此而增大中间件6与汽缸盖密封垫片1之间的接触面积。通过增大中间件6与汽缸盖密封垫片1之间的接触面积，电极对2的热量可以更容易地经过中间件6和汽缸盖密封垫片1传向汽缸盖和汽缸体，并且电极对2的热值因此而提高。

如图4所示，为了要进一步增大电极对2的热值，与电极对2相连接的中间件6的端部6s要完全埋入汽缸盖密封垫片1内。在这种结构中，中间件6从燃烧气体中所接收的热量减少了，导致了中间件6温度的降低以及电极对2的热量经过中间件6传出的容易程度提高了。因此电极对2的热值能够进一步的提高。

然后，通过将与电极对2相连接的中间件6的长度L，宽度W和高度H中的至少一个进一步增大到超过其他电极对2，根据这样的情况从而汽缸盖密封垫片1的接触面积增大，电极对2的热值可以得到更进一步提高。图5表示一个例子，其中中间件6完全埋入汽缸盖密封垫片1内并且中间件6的宽度W增大从而提高与中间件6连接的电极对2的热值。

更进一步地，虽然没有表示于图中，但还可以通过在与电极对2连接的中间件6的表面上实施表面处理来提高电极对2的热值从而改进中间件6的热辐射特性以及以此而改进从中间件6到汽缸盖密封垫片1的热传导。作为实施在中间件6的表面上的表面处理，将呈现出比中间件6的材料更高的导热性的材料(例如铜或铂)涂覆在中间件6上的处理方法，通过在中间件6的表面上形成微小的不规则体而增大中间件6与汽缸盖密封垫片1之间的接触面积的方法，诸如此类的都可以采用。

另一方面，为了要将电极对2的热值降低(减小)以小于其他电极对2以使得电极对2成为热型，与埋入在汽缸盖密封垫片1内部的电极对2相连接的中间件6的部件的长度L、宽度W以及高度H中的至少一个需要减小以小于其他电极对2，以此而减小中间件6与汽缸盖密封垫片1之间的接触面积。通过减小中间件6与汽缸盖密封垫片1之间的接触面积，电极对2的热量就会更不容易经过中间件6和汽缸盖密封垫片1传向汽缸盖和汽缸体，并且电极对2的热值因此而降低。

为了要进一步降低电极对2的热值，应当增大暴露于开口3的与电极对2相连接的中间件6的端部6s的端面的长度L和高度H。可替代地，如图6所示，可以将端部6s的端面从图3中所示的情况而朝向汽缸盖密封垫片1的内侧弯曲，以此而增大中间件6向开口3的暴露面积。当中间件6朝向开口3的暴露面积增大时，经过中间件6从燃烧气体向电极对传递的热量增大，因此电极对2的热值能够进一步降低。

进一步地，如图7所示，当端部6s伸入开口3时，中间件6朝向开口3的暴露面积进一步增大，使得与其相连接的电极对2的热值更进一步减少。此外，如图8所示通过将端部6s的端面弯曲以伸入开口3中从而使得中间件6朝向开口3的暴露面积更进一步地增大，与其相连接的电极对2的热值即能够更进一步减少。

在图6和8所示的例子中，通过弯曲端部6s的端面以使得中间件6朝向开口3的暴露面积得以增大。然而，也可以通过在端面上形成不规则体来使暴露面积增大，因此沟槽、凹齿、凸起诸如此类的都可以形成在端部6s的端面上而不用弯曲端部6s的端面。进一步地，在图8所示的结构中，可以弯曲暴露端部6s的上表面和下表面而不是端部6s的端面。更进一步地，在图7和8所示的结构中，可以通过改变端部6s伸入开口3中的长度L或高度H，或通过改变伸入开口3中的伸入量X来改变中间件6朝向开口3的暴露面积。

这里，主要是通过改变中间件6的尺寸来改变中间件6与汽缸盖密封垫片1之间的接触面积，但是改变接触面积的方法并不限于此。作为改变接触面积的另一种方法的例子，可以通过在中间件6或与中间件6相接触的汽缸盖密封垫片1的内表面上形成不规则体来增大中间件6与汽缸盖密封垫片1之间的接触面积。相反地，可以通过使用这些不规则体以在中间件6和汽缸盖密封垫片1之间形成空隙或在间隙中设置绝热材料来减小接触面积。

因此，根据本发明，电极对2的热值可以独立地设定，并且通过适当地设定所有电极对2的热值，可以防止电极对2的污染和早燃的发生。

需要注意的是上述特定的热值调解方法可以适当地结合实施，并且通过这样做，可以实现更宽范围的热值调节。

Claims (10)

1.一种多点点火装置，其具有各自构成点火间隙、设置于发动机汽缸开口部分周围的多个电极对(2)，包括：

插入在发动机汽缸盖和汽缸体之间的插入件(1)，具有在汽缸开口部分相应位置的开口(3)；

分别连接多个电极对(2)并由插入件(1)保持的多个中间件(6)；

其中，根据多个中间件(6)各自的布置位置而通过改变多个中间件(6)与插入件(1)的接触面积来单独设定多个电极对(2)的各自热值。

2.如权利要求1所述的多点点火装置，其中，根据多个中间件(6)各自的布置位置而通过改变多个中间件(6)的长度、宽度以及高度中的至少一项来改变多个中间件(6)与插入件(1)的接触面积。

3.如权利要求1所述的多点点火装置，其中，通过将多个中间件(6)中的至少一个暴露至所述开口(3)，而使得与所述至少一个中间件(6)相连接的电极对(2)的热值减小。

4.如权利要求3所述的多点点火装置，其中，通过增大暴露于开口(3)的至少一个中间件(6)的一部分的表面积，而使得与所述至少一个中间件(6)相连接的电极对(2)的热值进一步减小。

5.如权利要求4所述的多点点火装置，其中，通过在暴露于开口(3)的至少一个中间件(6)的部分的表面上设置不规则体，而使得暴露于开口(3)的至少一个中间件(6)的该部分的表面积增大。

6.如权利要求4所述的多点点火装置，其中，通过使暴露于开口(3)的至少一个中间件(6)的部分伸入开口(3)，从而使暴露于开口(3)的至少一个中间件(6)的部分的表面积增大。

7.如权利要求1所述的多点点火装置，其中，通过实施表面处理以增大多个中间件(6)中的至少一个的热辐射特性，从而使与受到该表面处理的中间件(6)相连接的电极对(2)的热值增大。

8.如权利要求7所述的多点点火装置，其中，该表面处理是使用呈现出比中间件(6)的材料更高的导热性的材料而实施到至少一个中间件(6)的表面上的涂覆。

9.如权利要求7所述的多点点火装置，其中，该表面处理是在至少一个中间件(6)的表面上形成不规则体的处理。

10.如权利要求1至9中任意一项所述的多点点火装置，其中，该多个电极对(2)和多个中间件(6)是以同样的材料整体成形的。

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