CN103828149A - 包括温度控制结构的电晕点火器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电晕点火器（20），其改进了点火端处的温度控制。该电晕点火器（20）包括一中心电极（24），该中心电极（24）包括一被覆层材料（32）（例如镍）围绕的型芯材料（30）（例如铜）。该型芯材料（30）在一电极终端（34）和一电极点火端（36）之间纵向延伸。型芯材料（30）设置在电极终端（34）处，并具有型芯长度lc，该型芯长度lc等于中心电极24的电极长度le的至少90%。型芯长度lc的至少97%被绝缘体26围绕。电极直径增大，以使中心电极24的覆层厚度tcl等于绝缘体厚度ti的至少5%，且型芯直径Dc等于绝缘体厚度ti的至少30%。

Description

包括温度控制结构的电晕点火器
相关申请的交叉引用
本申请为2011年4月13日提交的第13/085,991号美国专利申请的部分继续申请，其要求2010年4月13日提交的第61/323,458号临时申请以及2011年1月13日提交的第61/432,501号临时申请的优先权，其全部内容通过引用并入此处。本申请还要求2011年8月19日提交的第61/525,379号美国临时申请的权益，其全部内容通过引用并入此处。
技术领域
本发明主要涉及一种电晕点火器，其用于发射一射频电场，以电离燃料-空气混合物并提供一电晕放电，尤其涉及在运行过程中控制该电晕点火器的温度。
背景技术
电晕放电点火系统的电晕点火器从电源接收电压，并发射形成电晕的电场，以电离内燃机的燃料和空气的混合物。该点火器包括一从电极终端纵向延伸至电极点火端的中心电极。一绝缘体沿该中心电极设置，且一壳体沿该绝缘体设置。
该电极终端从电源接收电压，且该电极点火端发射形成电晕的电场。该电场包括形成电晕的至少一个电子流，并且通常包括多个电子流。该电晕点火器并不包括任何接近电极点火端的接地电极元件。而是，空气和燃料的混合物沿电极点火端所产生的高电场的全长点燃。发明人莱高斯基（Lykowski）等发明的专利号为2010/0083942的美国专利公开了一种电晕点火器的示例。
在内燃机应用中，电晕点火器的温度，尤其是点火端处的温度会影响点火性能。现有技术的电晕点火器常常在点火端处达到不良的温度，例如高于950℃的温度。如此高的温度很可能使点火质量降低。该电晕点火器的耐久性会降低，或者会引起其他燃烧问题。
发明内容
本发明的一个方面提供了一种电晕点火器，其用于提供电晕放电。该电晕点火器包括一中心电极，其从一电极终端纵向延伸至一电极点火端。该中心电极包括一被覆层材料围绕的型芯材料。中心电极的每种材料分别具有一导热系数，且型芯材料的导热系数大于覆层材料的导热系数。一由电绝缘材料制成的绝缘体围绕中心电极设置。一由导电材料制成的壳体围绕绝缘体设置。在这个实施例中，中心电极的型芯材料设置在电极终端处。
本发明的另一个方面提供了一种电晕点火器，其包括一中心电极，该中心电极具有一从电极终端纵向延伸至电极点火端的电极长度。中心电极包括一被覆层材料围绕的型芯材料，其中，中心电极的每种材料分别具有一导热系数，且型芯材料的导热系数大于覆层材料的导热系数。中心电极的型芯材料具有一在电极终端与电极点火端之间纵向延伸的型芯长度。该电晕点火器还包括一由电绝缘材料制成的绝缘体，其围绕中心电极设置，并从一绝缘体上端纵向延伸至一绝缘体管口端。一由导电材料制成的壳体围绕绝缘体设置。型芯材料的型芯长度等于中心电极的电极长度的至少90%，且型芯材料的型芯长度的至少97%被绝缘体围绕。
本发明的又另一个方面提供了一种电晕点火器，其包括一中心电极，该中心电极从一电极终端纵向延伸至一电极点火端。中心电极包括一被覆层材料围绕的型芯材料。每种材料分别具有一导热系数，且型芯材料的导热系数大于覆层材料的导热系数。一由电绝缘材料制成的绝缘体围绕中心电极设置，且一由导电材料制成的壳体围绕绝缘体设置。绝缘体具有一面向壳体的绝缘体外表面以及一面向中心电极的绝缘体内表面。绝缘体外表面与绝缘体内表面之间形成一绝缘体厚度。中心电极的覆层材料具有一面向绝缘体内表面的覆层外表面以及一面向型芯材料的覆层内表面。覆层外表面与覆层内表面之间形成一覆层厚度。中心电极的型芯材料具有一面向覆层内表面的型芯外表面，且该型芯外表面具有一型芯直径。覆层厚度等于绝缘体厚度的至少5%，型芯直径等于绝缘体厚度的至少30%。
与现有技术的几何结构未改进的且不带有覆层材料和型芯材料的电晕点火器相比，本电晕点火器的包括具有高导热系数的型芯材料的中心电极与绝缘体和中心电极的几何结构共同作用，降低了该电晕点火器的点火端处的工作温度。测试结果表明本发明的电晕点火器的电极点火端处的工作温度大约可以比现有技术的电晕点火器的电极点火端处的工作温度低100℃或更多。该测试结果还表明本发明的电晕点火器的绝缘体管口端的工作温度同样可以明显地低于现有技术的温度。
附图说明
请参阅下述详细说明并结合附图进行考虑，本发明的其它优点将更加容易领会和理解，其中：
图1是根据本发明的一个方面的电晕点火器的剖视图；
图1A是图1的电晕点火器的局部放大视图；
图2是根据本发明的另一个方面的电晕点火器的剖视图；
图3是根据本发明的又另一个方面的电晕点火器的剖视图；
图4是现有技术的电晕点火器的剖视图；
图5A提供了现有技术的一个电晕点火器的有限元分析（FEA）；
图5B提供了现有技术的另一个电晕点火器的FEA；
图5C提供了根据本发明的一个方面的电晕点火器的FEA；
图6是根据本发明的又另一个方面的电晕点火器的剖视图；
图6A-6E提供了图6的电晕点火器的FEAs；
图7是一比较用电晕点火器的剖视图；
图7A-7E提供了图7的电晕点火器的FEAs；
图8是根据本发明的又另一个方面的电晕点火器的剖视图；
图8A-8E提供了图8的电晕点火器的FEAs；
图9是图6-8的FEA测试结果的曲线图。
具体实施方式
例如图1-3所示，本发明提供了一种电晕点火器20，其使用在一电晕放电点火系统中，该电晕放电点火系统旨在有意产生这样的电源，即该电源可以抑制电弧的形成，并促进产生电晕放电22的强电场产生。该电晕点火器20包括一中心电极24、一围绕中心电极24的绝缘体26以及一围绕绝缘体26的壳体28。中心电极24包括一被覆层材料32（例如镍或镍合金）围绕的型芯材料30（例如铜或铜合金）。型芯材料30和覆层材料32具有导热系数，且型芯材料30的导热系数大于覆层材料32的导热系数。与现有技术的几何结构未改进的或不带有覆层和型芯材料的电晕点火器相比，中心电极24的这种特征与绝缘体26和中心电极24的几何结构共同作用降低了电晕点火器20的点火端处的工作温度。
在一个实施例中，中心电极24从一电极终端34延伸至一电极点火端36，且中心电极24的型芯材料30设置在电极终端34处。在另一个实施例中，中心电极24具有一从电极终端34延伸至电极点火端36的电极长度le，型芯材料30具有一在电极终端34和电极点火端36之间纵向延伸的型芯长度lc，型芯材料30的型芯长度lc等于中心电极24的电极长度le的至少90%，且型芯材料30的型芯长度lc的至少97%被绝缘体26围绕。在又另一个实施例中，中心电极24具有一由覆层厚度（tcl）和型芯直径（Dc）提供的增大的直径，其中，覆层厚度（tcl）等于绝缘体厚度（ti）的至少5%，型芯直径（Dc）等于绝缘体厚度（ti）的至少30%。与现有技术的电晕点火器的温度相比，各实施例均降低了电晕点火器20的点火端处的温度。
虽然现有技术提供了包括围绕中心电极的绝缘体的火花塞，其中，中心电极包括镍覆层和铜型芯，但这种与火花塞有关的现有技术所给出的绝缘体和中心电极的几何结构的启示并不适用于电晕点火系统中，且并不能实现本发明的降低工作温度的目的。当现有技术的火花塞的绝缘体和中心电极使用在电晕点火系统中时会导致相当大的寄生电容。另外，用于现有技术的电晕点火器的绝缘体常常需要具有小直径的中心电极，这就阻碍了型芯材料的使用。
本发明的电晕点火器20通常用于汽车或工业机械的内燃机。如图1所示，电晕点火器20通常设置在一气缸体中，该气缸体具有一绕气缸中心轴周向延伸并围成圆柱形空间的侧壁。气缸体的侧壁具有围绕顶部开口的顶端，一气缸盖设置在该顶端并延伸跨过顶端开口。一活塞设置在圆柱形空间内并沿气缸体的侧壁设置，以用于在内燃机的工作过程中沿侧壁滑动。该活塞与气缸盖间隔开，从而在气缸体、气缸盖以及活塞之间形成燃烧室。该燃烧室容纳由电晕点火器20点燃的可燃的燃料-空气混合物。该气缸盖包括一容置电晕点火器20的进入孔，且该电晕点火器20垂直延伸进入燃烧室。电晕点火器20从电源（未示出）接收一高射频电压并发射射频电场，以电离部分燃料-空气混合物并形成电晕放电22。电晕放电点火系统的点火动作包括工作在大约1兆赫下的多次放电。
电晕点火器20的中心电极24具有一从电极终端34沿中心轴纵向延伸至电极点火端36的电极长度le。该电极终端34在一高射频交流电压下（通常在高达40,000伏特的电压、小于1安培的电流以及0.5-5.0兆赫的频率下）接收能量。
中心电极24的型芯材料30通常为铜或铜合金，但可以包括任何导热系数大于覆层材料32的材料。同样地，虽然覆层材料32通常为镍或镍合金，但覆层材料32可以包括任何导热系数小于型芯材料30的材料。覆层材料32优选地还具有高于型芯材料30的高导电率和耐蚀性。中心电极24的材料30、32还应该具有小于1,200nΩ.m的电阻系数。
电晕点火器20的覆层材料32具有一面向绝缘体内表面40的覆层外表面38以及一面向型芯材料30的覆层内表面42。覆层外表面38和覆层内表面42之间形成一覆层厚度tcl。型芯材料30具有面向覆层内表面42的型芯外表面44，该型芯外表面44具有型芯直径Dc。型芯材料30还具有在电极终端34与电极点火端36之间纵向延伸的型芯长度lc。
如图1所示，在一个实施例中，型芯材料30在电极终端34自覆层材料32向外延伸。型芯材料30还通过覆层材料32与电极点火端36纵向间隔约2mm。在这个实施例中，型芯长度lc约等于电极长度le的90%，且整个型芯长度lc被绝缘体26围绕。
在图2的实施例中，中心电极24包括顶部46和底部48。中心电极24的电极长度le的至少40%形成了顶部46，且中心电极24的电极长度le的至少40%形成了底部48。在这个情况下，顶部46从电极终端34延伸至底部48，且底部48从顶部46延伸至电极点火端36。底部48包括被覆层材料32围绕的型芯材料30，且顶部46完全由型芯材料30组成。这两个部分46、48可以通过任何能提供合适热接触和电接触以及机械稳定性的方法连接。典型的方法包括共挤压、熔焊、硬钎焊、软钎焊以及压接。
如图3所示，在又另一个实施例中，中心电极24包括一由围绕型芯材料30或填充有型芯材料30的覆层材料32制成的管子。这个实施例的中心电极24还可以包括一位于电极终端34的头部。在一个实施例中，该头部封闭（closesoff）管子的型芯材料30并且通过镦锻、模锻或另外的工艺制成。型芯材料30还可以通过覆层材料32与电极终端34间隔开，并因此可以与燃烧环境封离。在这个实施例中，覆层直径Dcl朝着电极点火端36减小。用于将型芯材料30与电极点火端36封离的方法可以有多种，例如模锻、压接、硬钎焊、软钎焊、熔焊或使用另一个部件封盖。
如图1-3所示，中心电极24通常包括一围绕并邻近电极点火端36的点火尖端49，其用于发射射频电场以电离燃烧室中的部分燃料-空气混合物并在燃烧室中提供电晕放电22。该点火尖端49由在高温下具有非凡的热性能的导电材料（例如包括选自元素周期表的族4-12中至少一种元素的材料）制成。该点火尖端49可以包括多个尖头，因此点火尖端49的直径大于中心电极24的直径。在这个实施例中，点火尖端49可以被称为星形件。
电晕点火器20的中心电极24被绝缘体26围绕。绝缘体26从一绝缘体上端50纵向延伸至一绝缘体管口端52。部分绝缘体26环绕中心电极24设置并沿中心电极24纵向设置。绝缘体管口端52通常邻近点火尖端49设置或者与点火尖端49稍微间隔开。
绝缘体26由电绝缘材料制成，通常由包括氧化铝的陶瓷材料制成。绝缘体26的导电率小于中心电极24和壳体28的导电率。在一个实施例中，绝缘体26的介电强度为14-25kV/mm。绝缘体26还具有能够保持电荷的相对介电常数，通常其相对介电常数为6-12。在一个实施例中，绝缘体26的热膨胀系数（CTE）在2x10-6/℃-10x10-6/℃之间。
绝缘体26包括一绝缘体内表面40，该绝缘体内表面40面向中心电极24并从绝缘体上端50沿电极中心轴纵向延伸至绝缘体管口端52。如图1-3所示，该绝缘体内表面40围成一容置中心电极24的绝缘体孔，并可以包括一用于支撑中心电极24的头部的电极座。电晕点火器20可以包括位于绝缘体26与中心电极24之间或位于绝缘体26与壳体28之间的空气间隙。这些间隙可以填充有导热材料（例如金属或含有陶瓷的环氧树脂），以减少能量损耗。
电晕点火器20的绝缘体26包括背对绝缘体内表面40的绝缘体外表面54。该绝缘体26还在绝缘体内表面40与绝缘体外表面54之间形成绝缘体厚度。绝缘体外表面54向外面向壳体28并背离中心电极24。在一个实施例中，绝缘体26设计为牢固地安装在壳体28中。
如图1-3所示，绝缘体26包括从壳体28向外延伸至绝缘体上端50的绝缘体第一区域56。该绝缘体26还包括从绝缘体第一区域56向绝缘体管口端52延伸的绝缘体中间区域60，以及从绝缘体中间区域60向绝缘体管口端52延伸的绝缘体第二区域62。绝缘体中间区域60的绝缘体外直径Di1大于绝缘体第一区域56的绝缘体外直径Di1，并大于绝缘体第二区域62的绝缘体外直径Di1。在一个实施例中，邻近中心电极24的绝缘体第二区域62的绝缘体外直径Di1为7.0mm-12.5mm。
绝缘体26还包括一位于绝缘体第一区域56与绝缘体中间区域60之间的绝缘体上肩部64，以及一位于绝缘体中间区域60与绝缘体第二区域62之间的绝缘体下肩部66。该绝缘体上肩部64从绝缘体第一区域56径向向外延伸至绝缘体中间区域60，且绝缘体下肩部66从绝缘体中间区域60径向向内延伸至绝缘体第二区域62。电晕点火器20通常包括一对设置在绝缘体26与壳体28之间的垫圈68，其中，垫圈68中的一个沿绝缘体上肩部64设置，且另一个沿绝缘体下肩部66设置。绝缘体的几何结构以及垫圈68的布置使得绝缘体26的绝缘体厚度ti足以大至能提供非凡的机械强度和电气强度并使电晕点火器20产生的寄生电容减少。绝缘体的几何结构以及垫圈68的布置还使得相较于现有技术的中心电极而言，直径增大的中心电极24能设置在绝缘体孔中。
绝缘体26还包括一从绝缘体第二区域62延伸至绝缘体管口端52的绝缘体管口区域69。绝缘体管口区域69的绝缘体外直径Di1从绝缘体第二区域62逐渐减小至绝缘体管口端52。绝缘体管口端52处的绝缘体外直径Di1通常小于点火尖端49的直径。
电晕点火器20还包括一由导电材料制成的容置在绝缘体孔中的端子71。该端子71包括电连接至端线（未示出）的第一终端，该端线电连接至电源（未示出）。该端子71还包括与中心电极24电通信的第二终端。因此，端子71从电源接收高射频电压，并将该高射频电压传输至中心电极24。一由导电材料制成的导电密封层73设置在端子71与中心电极24之间，并与端子71与中心电极24电连接，从而使得能量从端子71传输至中心电极24。
电晕点火器20的壳体28环绕绝缘体26设置。壳体28由导电金属材料（例如钢）制成。在一个实施例中，壳体28具有小于1,200nΩ.m的低电阻系数。如图1所示，壳体28从壳体上端58沿绝缘体26纵向延伸至壳体下端70。壳体28包括一壳体内表面72，该壳体内表面72面向绝缘体外表面54并从绝缘体第一区域56沿绝缘体上肩部64、绝缘体中间区域60、绝缘体下肩部66以及绝缘体第二区域62纵向延伸至邻近绝缘体管口区域69的壳体下端70。壳体内表面72围成一容置绝缘体26的壳体孔。该壳体内表面72还具有一延伸跨过壳体孔的壳体直径Ds。该壳体直径Ds大于绝缘体管口区域69和绝缘体第二区域62的绝缘体外直径Di1。因此，绝缘体26可以插入壳体孔中，且至少部分绝缘体管口区域69自壳体下端70向外伸出。壳体28围绕绝缘体下肩部66、绝缘体中间区域60以及绝缘体上肩部64。壳体上端58通常围绕绝缘体上肩部64上的垫圈68夹紧，以将壳体28固定在相对于绝缘体26的适当的位置。
与现有技术的电晕点火器相比，电晕点火器20可以包括多种不同的使工作温度降低的几何结构。图1-3示出了多个优选的几何结构的示例。当中心电极24的型芯材料30沿大部分中心电极24延伸时，也可以使工作温度降低。型芯材料30的型芯长度lc通常等于中心电极24的电极长度le的至少90%。进一步地，型芯长度lc的至少97%被绝缘体26径向围绕。当中心电极24具有增大的直径时，例如当覆层厚度tcl等于绝缘体厚度ti的至少5%或至少13%且型芯直径Dc等于绝缘体厚度ti的至少30%时，也可以使工作温度降低。在另一个实施例中，型芯直径Dc等于绝缘体厚度ti的至少65%或至少68%。
当型芯直径Dc等于覆层直径Dcl的至少65%时，同样可以实现非凡的热传递和降温。中心电极24还优选地这样设计，即电极长度le的至少80%设置在绝缘体下肩部66和绝缘体管口端52之间。包括电极终端34的小部分中心电极24可以自绝缘体管口端52向外设置。优选地，小于5%的电极长度le自绝缘体管口端52向外设置。
与现有技术相比，绝缘体厚度ti还有助于降低点火端处的温度，并使电晕点火器20产生的寄生电容减少。绝缘体厚度ti通常等于壳体直径Ds的至少20%。在一个实施例中，绝缘体厚度ti为2.5mm-3.4mm。该增大的绝缘体厚度ti部分通过将垫圈68设置在邻近绝缘体中间区域60的绝缘体肩部64、66上来实现，该绝缘体中间区域60具有增大的绝缘体外直径Dil。在一个优选的实施例中，壳体直径Ds为11.75mm-12.25mm，绝缘体厚度ti为2.75mm-3.00mm，覆层厚度tcl为0.25mm-0.35mm，型芯直径Dc为1.4mm-1.7mm。在另一个优选的实施例中，邻近中心电极24的绝缘体外直径Dil为7.0mm-12.5mm，邻近中心电极24的绝缘体内直径Di2为2.19mm-2.25mm，沿绝缘体26的覆层直径Dcl为2.14mm-2.18mm。
图4示出了现有技术的电晕点火器，图5A为图4的电晕点火器的有限元分析（FEA）。图5B提供了现有技术的电晕点火器的另一个FEA，图5C提供了本发明的电晕点火器的FEA。这些点火器均在相同的工作条件下进行测试，从而可以比较由点火器提供的温度控制。
图5A的现有技术的电晕点火器的中心电极完全由镍合金组成，且其直径小于本发明的电晕点火器的直径。该FEA分析表明该点火器的点火端处的工作温度接近950℃，而这对于点火性能而言是不理想的。随着时间的流逝，这样的高温会导致耐久性差以及发动机损坏。
除了具有更大的中心电极（类似于用于火花塞的中心电极）以外，图5B是与图4的电晕点火器相似的现有技术电晕点火器的FEA分析。在这种情况下，中心电极的温度低于图5A的中心电极，但电极点火端处和绝缘体管口端处的温度仍然超过900℃。
图5C是根据本发明的一个实施例的电晕点火器20的FEA分析，其中，中心电极24包括被覆层材料32（特别是镍合金）围绕的型芯材料30（特别是铜）。在这个实施例中，型芯材料30设置在电极终端34处，型芯长度lc等于电极长度le的90%，型芯长度lc的至少97%被绝缘体26围绕，与图5A的电极直径相比，中心电极24的电极直径增大。该FEA分析表明电极点火端36和绝缘体管口端52处的温度明显低于现有技术的温度。本发明的电晕点火器20的绝缘体管口端52处的温度最高约为870.25℃，然而，现有技术点火器的绝缘体管口端处的温度最高为947.2℃和907.59℃。本发明的电晕点火器20的电极点火端36处的温度最高约为700℃，然后现有技术的点火器的电极点火端处的温度最高为947.2℃和907.59℃。
图6为根据跟发明的一个实施例的电晕点火器20的剖视图，其中，中心电极24的型芯材料30设置在电极终端34。在这个实施例中，型芯材料30为铜，覆层材料32为镍。所述型芯材料30的型芯长度lc等于中心电极24的电极长度le的至少90%，且型芯材料30的型芯长度lc的至少97%被绝缘体26围绕。同样在这个实施例中，顶部46完全由型芯材料30组成，中心电极24的头部完全由型芯材料30组成。中心电极24的底部48包括被覆层材料32围绕的型芯材料30。图6A-6E分别包括图6的电晕点火器20的一部分的有限元分析（FEA）。
图7为比较用的电晕点火器的剖视图，其中，型芯材料为铜，覆层材料为镍，但型芯材料仅存在于中心电极的底部，且顶部完全由覆层材料组成。图7A-7E分别包括图7的电晕点火器20的一部分的有限元分析（FEA）。
图8是根据本发明的另一个实施例的电晕点火器20的剖视图，其中，型芯材料30被覆层材料32围绕，型芯材料30的型芯长度lc等于中心电极24的电极长度le的至少90%，且型芯材料30的型芯长度lc的至少97%被绝缘体26围绕。在这个实施例中，型芯材料30为铜，覆层材料32为镍。同样在这个实施例中，中心电极24的型芯材料30设置在电极终端34。图8A-8E分别包括图8的电晕点火器20的一部分的有限元分析（FEA）。
图9为图6-8的FEA测试结果的曲线图。该测试结果表明，相对于图7的比较用电晕点火器，图6和8的电晕点火器20在电极点火端36、绝缘体管口端52、点火尖端49处以及沿着型芯材料30和覆层材料32的工作温度较低。在图9中，“CE”表示中心电极。
显然，根据上述教导，本发明的各种修改和变化都是可能的，并且在所附权利要求范围内，本发明还可以通过除了具体描述以外的方式实现。另外，权利要求中的附图标记仅为方便起见，而不能理解为任何形式的限定。

Claims (36)

1.一种电晕点火器（20），其用于提供电晕放电（22），其特征在于，该电晕点火器（20）包括：
一中心电极（24），其从一电极终端（34）纵向延伸至一电极点火端（36）；
所述中心电极（24）包括一被覆层材料（32）围绕的型芯材料（30），其中，所述中心电极（24）的每种所述材料（30、32）分别具有一导热系数，且所述型芯材料（30）的所述导热系数大于所述覆层材料（32）的所述导热系数；
一由电绝缘材料制成的绝缘体（26），其围绕所述中心电极（24）设置；
一由导电材料制成的壳体（28），其围绕所述绝缘体（26）设置；以及
其中，所述中心电极（24）的所述型芯材料（30）设置在所述电极终端（34）处。
2.根据权利要求1所述的电晕点火器（20），其特征在于，所述中心电极（24）具有一从所述电极终端（34）纵向延伸至所述电极点火端（36）的电极长度（le）；
所述中心电极（24）的所述型芯材料（30）具有一在所述电极终端（34）和所述电极点火端（36）之间纵向延伸的型芯长度（lc）；以及
所述型芯材料（30）的所述型芯长度（lc）等于所述中心电极（24）的所述电极长度（le）的至少90%。
3.根据权利要求1所述的电晕点火器（20），其特征在于，所述型芯材料（30）通过所述覆层材料（32）与所述电极终端（34）间隔开。
4.根据权利要求1所述的电晕点火器（20），其特征在于，所述中心电极（24）具有一从所述电极终端（34）纵向延伸至所述电极点火端（36）的电极长度（le）；
所述型芯材料（30）具有一在所述电极终端（34）和所述电极点火端（36）之间纵向延伸的型芯长度（lc）；
所述型芯材料（30）的所述型芯长度（lc）等于所述中心电极（24）的所述电极长度（le）的至少90%；以及
所述型芯材料（30）的所述型芯长度（lc）的至少97%被所述绝缘体（26）围绕。
5.根据权利要求1所述的电晕点火器（20），其特征在于，所述绝缘体（26）具有一面向所述壳体（28）的绝缘体外表面（54）以及一面向所述中心电极（24）的绝缘体内表面（40），所述绝缘体外表面（54）与所述绝缘体内表面（40）之间形成一绝缘体厚度（ti）；
所述中心电极（24）的所述覆层材料（32）具有一面向所述绝缘体内表面（40）的覆层外表面（38）以及一面向所述型芯材料（30）的覆层内表面（42），所述覆层外表面（38）与所述覆层内表面（42）之间形成一覆层厚度（tcl）；
所述中心电极（24）的所述型芯材料（30）具有一面向所述覆层内表面（42）的型芯外表面（44），所述型芯外表面（44）具有一型芯直径（Dc）；以及
所述覆层厚度（tcl）等于所述绝缘体厚度（ti）的至少5%，所述型芯直径（Dc）等于所述绝缘体厚度（ti）的至少30%。
6.根据权利要求5所述的电晕点火器（20），其特征在于，所述壳体（28）具有一面向所述绝缘体（26）的壳体内表面（72），所述壳体内表面（72）具有一壳体直径（Ds）；以及
所述绝缘体厚度（ti）等于所述壳体直径（Ds）的至少20%。
7.根据权利要求5所述的电晕点火器（20），其特征在于，所述绝缘体厚度（ti）为2.5mm-3.4mm，所述覆层厚度（tcl）为0.25mm-0.35mm，且所述型芯直径（Dc）为1.4-1.7mm。
8.根据权利要求1所述的电晕点火器（20），其特征在于，所述中心电极（24）的所述覆层材料（32）具有一面向所述绝缘体（26）的覆层外表面（38），所述覆层外表面（38）具有一覆层直径（Dcl）；
所述中心电极（24）的所述型芯材料（30）具有一面向所述覆层内表面（42）的型芯外表面（44），所述型芯外表面（44）具有一型芯直径（Dc）；以及
所述型芯直径（Dc）等于所述覆层直径（Dcl）的至少65%。
9.根据权利要求1所述的电晕点火器（20），其特征在于，所述中心电极（24）具有一从所述电极终端（34）延伸至所述电极点火端（36）的电极长度（le）；
所述中心电极（24）的所述电极长度（le）的至少40%形成一顶部（46），且所述中心电极（24）的所述电极长度（le）的至少40%形成一底部（48）；
所述顶部（46）从所述电极终端（34）延伸至所述底部（48）；
所述底部（48）包括被所述覆层材料（32）围绕的所述型芯材料（30）；以及
所述顶部（46）完全由所述型芯材料（30）构成。
10.根据权利要求1所述的电晕点火器（20），其特征在于，所述中心电极（24）包括一由所述覆层材料（32）制成并填充有所述型芯材料（30）的管子。
11.根据权利要求1所述的电晕点火器（20），其特征在于，所述壳体（28）从一壳体上端（58）纵向延伸至一壳体下端（70）；
所述绝缘体（26）具有一绝缘体外表面（54），所述绝缘体外表面（54）具有一绝缘体外直径（Di1），并从一绝缘体上端（50）纵向延伸至一绝缘体管口端（52）；
所述绝缘体（26）包括一从所述壳体上端（58）向外延伸至所述绝缘体上端（50）的绝缘体第一区域（56）；
所述绝缘体（26）包括一从所述绝缘体第一区域（56）向所述绝缘体管口端（52）延伸的绝缘体中间区域（60）；
所述绝缘体（26）包括一从所述绝缘体中间区域（60）向所述绝缘体管口端（52）延伸的绝缘体第二区域（62）；
所述绝缘体中间区域（60）的所述绝缘体外直径（Di1）大于所述绝缘体第一区域（56）和所述绝缘体第二区域（62）的所述绝缘体外直径（Di1）；
所述绝缘体（26）包括一位于所述绝缘体第一区域（56）和所述绝缘体中间区域（60）之间的绝缘体上肩部（64）；
所述绝缘体（26）包括一位于所述绝缘体中间区域（60）和所述绝缘体第二区域（62）之间的绝缘体下肩部（66）；
所述壳体（28）围绕所述绝缘体下肩部（66）、所述绝缘体中间区域（60）以及所述绝缘体上肩部（64），以使所述壳体（28）固定至所述绝缘体（26）；
所述中心电极（24）具有一从所述电极终端（34）延伸至所述电极点火端（36）的电极长度（le）；以及
所述中心电极（24）的所述电极长度（le）的至少80%设置在所述绝缘体下肩部（66）和所述绝缘体管口端（52）之间。
12.根据权利要求11所述的电晕点火器（20），其特征在于，该电晕点火器（20）包括一对设置在所述绝缘体（26）和所述壳体（28）之间的垫圈（68），其中，所述垫圈（68）中的一个沿所述绝缘体上肩部（64）设置，且所述垫圈（68）中的另一个沿所述绝缘体下肩部（66）设置。
13.根据权利要求1所述的电晕点火器（20），其特征在于，所述型芯材料（30）由铜或铜合金组成，所述覆层材料（32）由镍或镍合金组成。
14.一种电晕点火器（20），其用于提供电晕放电（22），其特征在于，该电晕点火器（20）包括：
一中心电极（24），其具有一从电极终端（34）纵向延伸至电极点火端（36）的电极长度（le）；
所述中心电极（24）包括一被覆层材料（32）围绕的型芯材料（30），其中，所述中心电极（24）的每种所述材料（30、32）分别具有一导热系数，且所述型芯材料（30）的所述导热系数大于所述覆层材料（32）的所述导热系数；
所述中心电极（24）的所述型芯材料（30）具有一在所述电极终端（34）与所述电极点火端（36）之间纵向延伸的型芯长度（lc）；
一由电绝缘材料制成的绝缘体（26），其围绕所述中心电极（24）设置，并从一绝缘体上端（50）纵向延伸至一绝缘体管口端（52）；
一由导电材料制成的壳体（28），其围绕所述绝缘体（26）设置；以及
其中，所述型芯材料（30）的所述型芯长度（lc）等于所述中心电极（24）的所述电极长度（le）的至少90%，且所述型芯材料（30）的所述型芯长度（lc）的至少97%被所述绝缘体（26）围绕。
15.根据权利要求14所述的电晕点火器（20），其特征在于，所述型芯材料（30）通过所述覆层材料（32）与所述电极终端（34）间隔开。
16.根据权利要求14所述的电晕点火器（20），其特征在于，所述绝缘体（26）具有一面向所述壳体（28）的绝缘体外表面（54）以及一面向所述中心电极（24）的绝缘体内表面（40），所述绝缘体外表面（54）与所述绝缘体内表面（40）之间形成一绝缘体厚度（ti）；
所述中心电极（24）的所述覆层材料（32）具有一面向所述绝缘体内表面（40）的覆层外表面（38）以及一面向所述型芯材料（30）的覆层内表面（42），所述覆层外表面（38）与所述覆层内表面（42）之间形成一覆层厚度（tcl）；
所述中心电极（24）的所述型芯材料（30）具有一面向所述覆层内表面（42）的型芯外表面（44），所述型芯外表面（44）具有一型芯直径（Dc）；以及
所述覆层厚度（tcl）等于所述绝缘体厚度（ti）的至少5%，所述型芯直径（Dc）等于所述绝缘体厚度（ti）的至少30%。
17.根据权利要求16所述的电晕点火器（20），其特征在于，所述壳体（28）具有一面向所述绝缘体（26）的壳体内表面（72），所述壳体内表面（72）具有一壳体直径（Ds）；以及
所述绝缘体厚度（ti）等于所述壳体直径（Ds）的至少20%。
18.根据权利要求16所述的电晕点火器（20），其特征在于，所述绝缘体厚度（ti）为2.5mm-3.4mm，所述覆层厚度（tcl）为0.25mm-0.35mm，且所述型芯直径（Dc）为1.4mm-1.7mm。
19.根据权利要求14所述的电晕点火器（20），其特征在于，所述中心电极（24）的所述覆层材料（32）具有一面向所述绝缘体（26）的覆层外表面（38），所述覆层外表面（38）具有一覆层直径（Dcl）；
所述中心电极（24）的所述型芯材料（30）具有一面向所述覆层内表面（42）的型芯外表面（44），所述型芯外表面（44）具有一型芯直径（Dc）；以及
所述型芯直径（Dc）等于所述覆层直径（Dcl）的至少65%。
20.根据权利要求14所述的电晕点火器（20），其特征在于，所述中心电极（24）的所述电极终端（34）自所述绝缘体管口端（52）向外设置。
21.根据权利要求14所述的电晕点火器（20），其特征在于，所述中心电极（24）的所述电极长度（le）的至少40%形成一顶部（46），且所述电极长度（le）的至少40%形成一底部（48）；
所述顶部（46）从所述电极终端（34）延伸至所述底部（48）；
所述底部（48）包括被所述覆层材料（32）围绕的所述型芯材料（30）；以及
所述顶部（46）完全由所述型芯材料（30）构成。
22.根据权利要求14所述的电晕点火器（20），其特征在于，所述中心电极（24）包括一由所述覆层材料（32）制成并填充有所述型芯材料（30）的管子。
23.根据权利要求14所述的电晕点火器（20），其特征在于，所述壳体（28）从一壳体上端（58）纵向延伸至一壳体下端（70）；
所述绝缘体（26）具有一绝缘体外表面（54），所述绝缘体外表面（54）具有一绝缘体外直径（Di1），并从一绝缘体上端（50）纵向延伸至一绝缘体管口端（52）；
所述绝缘体（26）包括一从所述壳体上端（58）向外延伸至所述绝缘体上端（50）的绝缘体第一区域（56）；
所述绝缘体（26）包括一从所述绝缘体第一区域（56）向所述绝缘体管口端（52）延伸的绝缘体中间区域（60）；
所述绝缘体（26）包括一从所述绝缘体中间区域（60）向所述绝缘体管口端（52）延伸的绝缘体第二区域（62）；
所述绝缘体中间区域（60）的所述绝缘体外直径（Di1）大于所述绝缘体第一区域（56）的所述绝缘体外直径（Di1）和所述绝缘体第二区域（62）的所述绝缘体外直径（Di1）；
所述绝缘体（26）包括一位于所述绝缘体第一区域（56）和所述绝缘体中间区域（60）之间的绝缘体上肩部（64）；
所述绝缘体（26）包括一位于所述绝缘体中间区域（60）和所述绝缘体第二区域（62）之间的绝缘体下肩部（66）；
所述壳体（28）围绕所述绝缘体下肩部（66）、所述绝缘体中间区域（60）以及所述绝缘体上肩部（64），以使所述壳体（28）固定至所述绝缘体（26）；以及
所述中心电极（24）的所述电极长度（le）的至少80%设置在所述绝缘体下肩部（66）和所述绝缘体管口端（52）之间。
24.根据权利要求23所述的电晕点火器（20），其特征在于，该电晕点火器（20）包括一对设置在所述绝缘体（26）和所述壳体（28）之间的垫圈（68），其中，所述垫圈（68）中的一个沿所述绝缘体上肩部（64）设置，且所述垫圈（68）中的另一个沿所述绝缘体下肩部（66）设置。
25.根据权利要求14所述的电晕点火器（20），其特征在于，所述型芯材料（30）由铜或铜合金组成，所述覆层材料（32）由镍或镍合金组成。
26.根据权利要求14所述的电晕点火器（20），其特征在于，所述中心电极（24）的所述型芯材料（30）设置在所述电极终端（34）处。
27.一种电晕点火器（20），其用于提供电晕放电（22），其特征在于，该电晕点火器（20）包括：
一中心电极（24），其从一电极终端（34）纵向延伸至一电极点火端（36）；
所述中心电极（24）包括一被覆层材料（32）围绕的型芯材料（30），其中，所述中心电极（24）的每种所述材料（30、32）分别具有一导热系数，且所述型芯材料（30）的所述导热系数大于所述覆层材料（32）的所述导热系数；
一由电绝缘材料制成的绝缘体（26），其围绕所述中心电极（24）设置；
一由导电材料制成的壳体（28），其围绕所述绝缘体（26）设置；
所述绝缘体（26）具有一面向所述壳体（28）的绝缘体外表面（54）以及一面向所述中心电极（24）的绝缘体内表面（40），所述绝缘体外表面（54）与所述绝缘体内表面（40）之间形成一绝缘体厚度（ti）；
所述中心电极（24）的所述覆层材料（32）具有一面向所述绝缘体内表面（40）的覆层外表面（38）以及一面向所述型芯材料（30）的覆层内表面（42），所述覆层外表面（38）与所述覆层内表面（42）之间形成一覆层厚度（tcl）；
所述中心电极（24）的所述型芯材料（30）具有一面向所述覆层内表面（42）的型芯外表面（44），所述型芯外表面（44）具有一型芯直径（Dc）；以及
所述覆层厚度（tcl）等于所述绝缘体厚度（ti）的至少5%，所述型芯直径（Dc）等于所述绝缘体厚度（ti）的至少30%。
28.根据权利要求27所述的电晕点火器（20），其特征在于，所述壳体（28）具有一面向所述绝缘体（26）的壳体内表面（72），所述壳体内表面（72）具有一壳体直径（Ds）；以及
所述绝缘体厚度（ti）等于所述壳体直径（Ds）的至少20%。
29.根据权利要求27所述的电晕点火器（20），其特征在于，所述绝缘体厚度（ti）为2.5mm-3.4mm，所述覆层厚度（tcl）为0.25mm-0.35mm，且所述型芯直径（Dc）为1.4mm-1.7mm。
30.根据权利要求27所述的电晕点火器（20），其特征在于，所述中心电极（24）的所述覆层材料（32）具有一面向所述绝缘体内表面（40）的覆层外表面（38），并具有一覆层直径（Dcl）；以及
邻近所述中心电极（24）的所述绝缘体外直径（Di1）为7.0mm-12.5mm，所述覆层直径（Dcl）为2.0mm-2.8mm。
31.根据权利要求27所述的电晕点火器（20），其特征在于，所述中心电极（24）的所述覆层材料（32）具有一面向所述绝缘体（26）的覆层外表面（38），所述覆层外表面（38）具有一覆层直径（Dcl）；
所述中心电极（24）的所述型芯材料（30）具有一面向所述覆层的型芯外表面（44），所述型芯外表面（44）具有一型芯直径（Dc）；以及
所述型芯直径（Dc）等于所述覆层直径（Dcl）的至少65%。
32.根据权利要求27所述的电晕点火器（20），其特征在于，所述中心电极（24）具有一从所述电极终端（34）延伸至所述电极点火端（36）的电极长度（le）；
所述中心电极（24）的所述电极长度（le）的至少40%形成一顶部（46），且所述中心电极（24）的所述电极长度（le）的至少40%形成一底部（48）；
所述顶部（46）从所述电极终端（34）延伸至所述底部（48），所述底部（48）包括被所述覆层材料（32）围绕的所述型芯材料（30）；以及
所述顶部（46）完全由所述型芯材料（30）构成。
33.根据权利要求27所述的电晕点火器（20），其特征在于，所述中心电极（24）包括一由围绕所述型芯材料（30）的所述覆层材料（32）制成的管子。
34.根据权利要求27所述的电晕点火器（20），其特征在于，所述壳体（28）从一壳体上端（58）纵向延伸至一壳体下端（70）；
所述绝缘体外表面（54）具有一绝缘体外直径（Di1），并从一绝缘体上端（50）纵向延伸至一绝缘体管口端（52）；
所述绝缘体（26）包括一从所述壳体上端（58）向外延伸至所述绝缘体上端（50）的绝缘体第一区域（56）；
所述绝缘体（26）包括一从所述绝缘体第一区域（56）向所述绝缘体管口端（52）延伸的绝缘体中间区域（60）；
所述绝缘体（26）包括一从所述绝缘体中间区域（60）向所述绝缘体管口端（52）延伸的绝缘体第二区域（62）；
所述绝缘体中间区域（60）的所述绝缘体外直径（Di1）大于所述绝缘体第一区域（56）和所述绝缘体第二区域（62）的所述绝缘体外直径（Di1）；
所述绝缘体（26）包括一位于所述绝缘体第一区域（56）和所述绝缘体中间区域（60）之间的绝缘体上肩部（64）；
所述绝缘体（26）包括一位于所述绝缘体中间区域（60）和所述绝缘体第二区域（62）之间的绝缘体下肩部（66）；
所述壳体（28）围绕所述绝缘体下肩部（66）、所述绝缘体中间区域（60）以及所述绝缘体上肩部（64），以使所述壳体（28）固定至所述绝缘体（26）；
所述中心电极（24）具有一从所述电极终端（34）延伸至所述电极点火端（36）的电极长度（le）；以及
所述中心电极（24）的所述电极长度（le）的至少80%设置在所述绝缘体下肩部（66）和所述绝缘体管口端（52）之间。
35.根据权利要求27所述的电晕点火器（20），其特征在于，该电晕点火器（20）包括一对设置在所述绝缘体（26）和所述壳体（28）之间的垫圈（68），其中，所述垫圈（68）中的一个沿所述绝缘体上肩部（64）设置，且所述垫圈（68）中的另一个沿所述绝缘体下肩部（66）设置。
36.根据权利要求27所述的电晕点火器（20），其特征在于，所述型芯材料（30）由铜或铜合金组成，所述覆层材料（32）由镍或镍合金组成。
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