CN101459319A - 火花塞和用于该火花塞的气缸盖 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种火花塞和用于该火花塞的气缸盖，所述火花塞(2)包括一火花塞体(4)和一能围绕火花塞体(4)旋转的、具有外螺纹的螺母(14)，其中，所述火花塞体(4)具有旋转编码(20)，并在一端具有两个限定点火间隙的电极(6，7)。气缸盖(1)具有与火花塞体(4)的旋转编码(20)互补的旋转编码(21)。

Description

火花塞和用于该火花塞的气缸盖

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机的火花塞和气缸盖，所述火花塞可在所述气缸盖内使用。

背景技术

传统的汽油机的火花塞有一个延伸很长的火花塞体，其在中段带有外螺纹并在一端带有两个限定点火间隙的电极。通常情况下电极中的一个布置在火花塞体的纵向轴线上，并且能加载高压。另一个电极是接地电极，其从火花塞体向外钩状地围绕高压电极延伸。这两个电极共同限定一位于火花塞体轴线上的点火间隙。

当这类传统的火花塞被拧入气缸盖时，安装完毕的火花塞所占据的旋转方位取向完全是随机的。在均匀燃烧的内燃机中，火花塞的方位取向对燃烧性能是无意义的。但在直喷式内燃机中发现，燃烧室的燃烧性能会随着火花塞方位的变化而改变。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，创造一种用于直喷式内燃机的火花塞和气缸盖，它们保证了内燃机所有气缸一致的点火特性。

一方面，该技术问题由此实现，即，在具有外螺纹和火花塞体的火花塞中，火花塞体具有旋转编码，并且在一个可绕该火花塞体旋转的螺母上形成有外螺纹，其中，该火花塞体在一端带有至少一个限定点火间隙的电极。

另一方面，该技术问题还可以由此实现，即，在用于具有燃料喷口和火花塞插座的内燃机缸盖中，该插座具有与火花塞的旋转编码互补的旋转编码。

按本发明的火花塞仅能沿一个通过互补的旋转编码预定的方位插入到按本发明的气缸盖中。火花塞的固定借助具有外螺纹的螺母实现，该螺母可拧入汽缸盖的插座中，无需为固定火花塞而旋转火花塞体。

在传统内燃机中，和新鲜空气一同吸入气缸内的燃料在到达火花塞电极并同时均匀地环绕冲洗该电极时基本上被汽化，但在直喷式内燃机中，由于燃料喷射口和火花塞位置接近而出现这样的问题，即，燃料在到达电极时还是油滴形的。油滴基本上呈直线地运动，因此传统火花塞的电极多少都会取决于方位取向而不同幅度地遮住点火间隙。当本发明根据气缸盖来确定火花塞的方位取向时，就能在点火间隙获得一个对所有气缸来说都相同的燃料分配，这使得发动机的燃烧性能一致。

优选地，在火花塞体上布置一个位于螺母和带有电极的顶端之间的、限制螺母轴向运动自由的凸缘。该凸缘背对螺母的表面可同时用作火花塞和气缸盖之间的密封面。

这个表面可以呈缓平的圆锥形，从而在必要时实现与气缸盖支座直接接触的金属对金属的可靠密封。当然也可选择在所述表面和气缸盖支座间设置密封圈。

编码可相宜地形成在凸缘的边缘。编码的形状例如可以是凸起的销、缺口或从圆形凸缘截下的扇形部段。

螺母在火花塞体上的轴向运动自由度相宜地在两个方向受到限制，从而使螺母不会从火花塞体脱落。

火花塞和气缸盖的互补旋转编码优选布置为，当火花塞以公知的方式具有一个高压电极和一个从火花塞体根部伸出、并呈钩状地延伸到高压电极上方的接地电极时，该火花塞仅可按一个方位安装在缸盖中，在该方位时，接地电极的根部和燃料喷射口设置在高压电极的不同侧上。因此不会由于接地电极遮盖点火间隙。

附图说明

下面参照附图对实施形式进行说明，由此得出本发明的其它特征和优点。图中：

图1是按本发明安装在气缸盖内的火花塞的轴向剖视图；以及

图2是沿图1中线II-II所示平面的火花塞和气缸盖的剖视图。

具体实施方式

图1示出了沿着火花塞2的纵向轴线3局部剖切的、按本发明的气缸盖1和火花塞2的局部剖视图。火花塞2以公知的方式具有延伸很长的火花塞体4，该火花塞体在一端上具有插接触点以连接点火电压供电插头(未示出)，另一端则具有一接地电极6和一个通过沿轴线3延伸的导体与插接触点5相连接的高压电极7。接地电极6呈钩形，它具有一个与轴线3上的高压电极7对置的自由端和根部8，该根部8从一个与纵轴3共轴的、火花塞体4的金属套管9伸出。接地电极6通过套管9与一个基本上呈圆形的凸缘10电连接。

密封圈11被夹紧在水平取向的凸缘10的底侧(在图1中示出)和气缸盖1承接火花塞2的孔13的支座12之间。

也可考虑不用密封圈11而将凸缘10直接在支座12上密封，尤其是在例如气缸盖1由铝合金制成，并且凸缘10由钢制成时。在这种情况下，凸缘的底侧10优选为缓平的圆锥形，从而直接沿着支座12的内部边缘形成密封线。

凸缘10通过带有外螺纹的螺母14压紧在支座12上，该螺母与孔13的内螺纹啮合。螺母14可自由地绕纵轴3相对火花塞体4转动，因此该螺母14可借助于作用在螺母14外六角段15上的工具(未示出)被拧入和拧出孔13，而无需旋转火花塞体4。

螺母14可以是独立于火花塞体的部件，它在安装火花塞2时从火花塞体4的上端覆盖火花塞体，在拆卸火花塞时也可从火花塞体4上拆卸；但也可考虑将螺母14永久锚固在火花塞体4上。这可例如如图1所示，通过一个锁紧圈16实现，该锁紧圈容纳在一个朝向螺母14内部空腔开口的槽内，并在螺母14插装到火花塞体4上时克服一个或多个气缸盖4的弹性可压入的止动销17。

图2示出了沿图1中线II所截取的气缸盖1和火花塞2的剖视图。在剖视图的中心可以看到使插接触点与高压电极7相连、并且被绝缘体19环绕的导体18。在图的左半部分可看到围绕绝缘体19的螺母14；右半部分则可看到凸缘10。编码凸起20突出在凸缘10外，该编码凸起形状闭合地啮合在气缸盖孔13的一个轴平行的槽21内，并且以这种方式确定旋转方位，火花塞2仅在该方位才能安装到气缸盖孔13中。

再看图1，图中用虚线22标明了燃料喷射钻孔通过气缸盖1的走向，从该孔的喷射口23中喷出的燃料-喷射锥形在图中以虚线三角形示出。喷射口23、高压电极7和接地电极6的根部8全部显示在图1的截面上，其中高压电极7位于其它两个元件23和8之间。因此，由两个电极6、7限定的火花间隙朝向喷射口23敞开，也就是说从喷射口喷出的油滴不会再因为钩状的接地电极6而受阻无法到达火花间隙。

为了防止火花间隙被遮盖，不需将喷射口23和根部8关于轴线3径向对置。因此槽21可以明显宽于火花塞体4的编码凸起20，因此该火花塞体具有一定的绕轴3的旋转运动自由度。也可考虑设置多个可让编码凸起20可选插入的槽21，例如设置两个槽21，它们分别关于一沿轴线3和喷射口23延伸的平面确定火花塞体4的镜像位置。

显然，本发明并不局限于一个具有上述电极装置的火花塞，而是也可运用于例如具有超过2个电极和/或更多点火间隙的多个火花塞。

附图标记

气缸盖 1

火花塞 2

纵轴线 3

火花塞体 4

插接触点 5

接地电极 6

高压电极 7

根部 8

外壳 9

凸缘 10

密封圈 11

支座 12

钻孔 13

螺母 14

外六角段 15

锁紧圈 16

止动销 17

导体 18

绝缘体 19

编码凸起 20

槽 21

燃料喷射孔 22

喷射口 23

Claims (7)

1.一种带有外螺纹和火花塞体(4)的火花塞(2)，所述火花塞体在一端具有两个限定点火间隙的电极(6、7)，其特征在于，所述火花塞体(4)具有旋转编码(20)，并且所述外螺纹形成在一可绕所述火花塞体(4)转动的螺母(14)上。

2.按照权利要求1所述的火花塞，其特征在于，所述火花塞体(4)上布置有一限制所述螺母(14)轴向运动自由度的、位于所述螺母(14)和带有所述电极(6、7)的顶端之间的凸缘(10)。

3.按照权利要求2所述的火花塞，其特征在于，所述凸缘(10)朝向带有所述电极(6、7)的顶端的一表面呈缓平的圆锥形。

4.按照权利要求2或3所述的火花塞，其特征在于，所述编码(20)形成在所述凸缘(10)的边缘上。

5.按照权利要求2至4中任一项所述的火花塞，其特征在于，所述螺母(14)在所述火花塞体(10)上的轴向运动自由度在两个方向上受限制。

6.一种用于内燃机的气缸盖(1)，它具有一燃料喷射口(23)和一用于按前述权利要求之一所述的火花塞(2)的插座(13)，其特征在于，所述插座(13)具有与所述火花塞的旋转编码(20)互补的旋转编码(21)。

7.按照权利要求6所述的气缸盖，其特征在于，当所述火花塞(2)具有一高压电极(7)和一从火花塞体(4)上的根部(8)出发呈钩状地延伸超过所述高压电极(7)的接地电极(6)时，这些互补的旋转编码(20，21)仅允许所述火花塞(2)按一个方位安装在所述气缸盖(1)中，在该安装方位上时，所述接地电极(6)的根部(8)和燃料喷射口(23)位于所述高压电极(7)的不同侧。

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