CN104303382B - 具有改进的电气性能的电晕点火装置 - Google Patents

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Abstract

一种电晕点火装置(20)，包括被绝缘体(26)包围的中心电极(22)，该绝缘体被导电元件包围。该导电元件包括均由导电材料制成的壳体(34)和中间部分(36)。在将绝缘体(26)插入壳体(34)之前，该中间部分(36)通常被连接到绝缘体外表面(50)的下缘(52)。该壳体点火端(56)通常与下缘和中间点火端对齐。该导电内径(Dg)小于直接位于下缘(52)下方的绝缘体外径(Dio)，因此绝缘体厚度(t)朝着电极点火端(40)逐渐增大。

Description

具有改进的电气性能的电晕点火装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2013年3月15日提交的美国专利申请序列号No.13/843,336和于2012年3月23日提交的美国临时申请序列号61/614,808的权益，其全部内容通过引用整体合并入此处。
技术领域
本发明大致涉及一种用于发射射频电场来电离燃料-空气混合物并提供电晕放电的电晕点火装置，以及该点火装置的成形方法。
背景技术
电晕放电点火系统包括具有中心电极的点火装置，该中心电极被施加一种高射频电压进而在燃烧室内形成强射频电场。该电场使得燃烧室内的一部分的燃料和空气混合物离子化并开始介质击穿，加速燃料-空气混合物的燃烧。该电场优选被控制使得燃料-空气混合物维持介电性能和产生电晕放电，也称作非热等离子体。该燃料-空气混合物的电离部分形成火焰前缘，该火焰前缘然后变得自我维持并燃烧燃料-空气混合物的剩余部分。优选地，该电场被控制使得燃料-空气混合物并不丧失所有的介电性能，该介电性能可在电极和接地的气缸壁，活塞，或点火装置的其他部分之间形成热等离子体和电弧。Freen的美国专利No.6,883,507中公开了一种电晕放电点火系统的一个例子。
该电晕点火装置通常包括由导电材料制成的中心电极，用于接收高射频电压并发射射频电场从而将燃料-空气混合物离子化并提供电晕放电。该电极通常包括发射电场的高压电晕增强的电极尖端。该点火装置还包括由金属材料制成的容纳中心电极的壳体，并且由绝缘材料制成的绝缘体设置于壳体和中心电极之间。该电晕放电点火系统的点火装置并不包括任何特意靠近中心电极的点火端放置的接地电极元件。此外，地面优选通过气缸壁或点火系统的活塞提供。Lykowski和Hampton的美国专利申请No.2010/0083942中公开了电晕点火装置的一个例子。
在高频电晕点火装置的工作期间，如果绝缘体外径在远离接地金属壳体并朝着高压电极尖端移动的方向上增加，则具有电子优势。美国专利申请公开号No.2012/0181916中公开了这种设计的一个例子。为了获得最大利益，通常理想的是使该外径大于接地金属壳体的内径。这种设计使得需要通过将绝缘体从燃烧室的方向插入壳体中对点火装置进行装配，也称作“反向装配”。但是，该反向装配的方法导致了一系列可能无法接受的操作和制造问题。例如，很难将绝缘体在不受张力的条件下保持在壳体内。
发明内容
本发明的一方面提供一种电晕点火装置，包括：中心电极，围绕该中心电极的绝缘体，以及围绕该绝缘体的导电元件。该中心电极由导电材料制成用于接收高射频电压并发射射频电场。绝缘体由电绝缘材料制成并沿中心轴从绝缘体上端纵向延伸到绝缘体鼻端。所述绝缘体包括从所述绝缘体上端延伸到所述绝缘体鼻端的绝缘体外表面，并且所述绝缘体外表面具有横穿并垂直于所述中心轴延伸的绝缘体外径。所述绝缘体还包括绝缘体本体区域和绝缘体鼻端区域。所述绝缘体外表面包括在所述绝缘体本体区域和所述绝缘体鼻端区域之间远离并横向于所述中心轴向外延伸的下缘。所述下缘增大了所述绝缘体外径。
所述导电元件由导电材料制成并围绕至少部分所述绝缘体本体区域，使得所述绝缘体鼻端区域在所述导电元件以外延伸。所述导电元件包括围绕至少一部分所述绝缘体本体区域并从壳体上端延伸到壳体点火端的壳体。所述壳体具有面向所述中心轴并沿着所述绝缘体外表面从所述壳体上端延伸到所述壳体点火端的壳体内表面。所述壳体内表面还具有横穿并垂直于中心轴延伸的壳体内径。
所述导电元件还包括围绕一部分所述绝缘体本体区域并从中间上端纵向延伸到中间点火端的中间部分。所述中间部分包括面向所述中心轴并沿着所述绝缘体外表面从所述中间上端纵向延伸到所述中间点火端的中间内表面。所述中间内表面具有横穿并垂直于所述中心轴延伸的导电内径。所述导电内径小于位于所述绝缘体的下缘下方的绝缘体外径，从而提供工作时的超常的电气性能。此外，所述中间点火端与所述绝缘体的下缘配合。
本发明的另一方面提供了一种电晕点火装置的成形方法。该方法包括将中间部分设置于所述绝缘体的下缘上；以及将由导电材料制成的壳体围绕所述中间部分和绝缘体设置。
由于导电内径小于邻近绝缘体鼻端区域的绝缘体外径，本发明的电晕点火装置提供了超常的电气性能。该电晕点火装置包括这种有利特征并且还能被向前装配。因此，该电晕点火装置提供了超常的电气性能，还避免了与反向装配点火装置相关的问题。
附图说明
参考以下详细描述并结合附图考虑，本发明的其他优点将会更加明显，同时更加容易理解，其中：
图1是根据本发明的一个典型实施例的使用向前-装配方法制造的电晕点火装置的横截面视图；
图1A是图1中的电晕点火装置的一部分的放大视图，示出了中间部，绝缘体鼻端区域，以及一部分绝缘体本体区域；以及
图2-图8是根据本发明的其他典型实施例的电晕点火装置的横截面视图。
具体实施方式
电晕点火装置20的典型实施例如图1-图8所示。该电晕点火装置20包括用于接收高射频电压的中心电极22。该中心电极22包括用于发射一种射频电场来电离燃料-空气混合物并提供电晕放电的电晕增强尖端24。绝缘体26将中心电极22包围。该绝缘体26包括绝缘体本体区域28和具有绝缘体外径Dio的绝缘体鼻端区域30。该电晕点火装置20还包括导电元件，该导电元件包括金属壳体34和具有导电内径Dc的中间部分36。沿着一部分绝缘体鼻端区域30，该绝缘体外径Dio大于导电内径Dc。该绝缘体外径Dio在远离金属壳体34并朝着高压电晕增强尖端24的方向上逐渐增大，因此该电晕点火装置20在工作时具有电子优势。
该电晕点火装置20的中心电极22由导电材料制成，用于接收通常在20-75V峰/峰之间的高射频电压。该中心电极22还发射一种通常在0.9-1.1MHz之间的高射频电场。该中心电极22沿中心轴A从终端38到电极点火端40纵向延伸。该中心电极22通常包括在电极点火端40处的电晕增强尖端24，例如包括多个叉齿的尖端，如图1-图8所示。
该电晕点火装置20的绝缘体26由电绝缘材料制成。该绝缘体26包围中心电极22并沿中心轴A从绝缘体上端42纵向延伸到绝缘体鼻端44。该电极点火端40通常设置于绝缘体鼻端44以外，如图1-图8所示。绝缘体内表面46围绕容纳中心电极22的绝缘体孔。导电密封件47通常被用于确保中心电极22和电接头49位于绝缘体孔内。
该绝缘体内表面46还具有横穿并垂直于中心轴A延伸的绝缘体内径Dii。该绝缘体26包括从绝缘体上端42延伸到绝缘体鼻端44的绝缘体外表面50。该绝缘体外表面50还具有横穿并垂直于中心轴A延伸的绝缘体外径Dio。该绝缘体内径Dii优选是绝缘体外径Dio的15-25％。
如图1所示，绝缘体26包括绝缘体本体区域28和绝缘体鼻端区域30。该绝缘体外表面50包括在绝缘体本体区域28和绝缘体鼻端区域30之间远离并横向于中心轴A向外延伸的下缘52。该下缘52使得绝缘体外径Dio增加。除了附图中所示的设计和尺寸之外，该绝缘体本体区域28和绝缘体鼻端区域30以及设置于其间的下缘52还可具有各有不同的设计和尺寸。
该电晕点火装置20的导电元件围绕至少一部分绝缘体本体区域28，使得该绝缘体鼻端区域30在导电元件以外延伸，如图所示。该导电元件包括均由导电金属制成的壳体34和中间部分36。该壳体34和中间部分36可由相同或不同的导电材料制成。
该壳体34通常由金属材料(例如钢)制成，并围绕至少部分的绝缘体本体区域28。该壳体34沿着中心轴A从壳体上端54延伸到壳体点火端56。该壳体34具有壳体内表面58，该壳体内表面58面向中心轴A并沿着绝缘体外表面50从壳体上端54延伸到壳体点火端56。该壳体34还包括与壳体内表面58相对并具有壳体外径Dso的壳体外表面60。该壳体内表面58具有围绕中心轴A的壳体孔以及横穿并垂直于中心轴A的壳体内径Dsi。沿着绝缘体26从绝缘体上端42到绝缘体鼻端44的全长l，该壳体内径Dsi通常大于或等于绝缘体外径Dio，使得该电晕点火装置20可以向前装配。该绝缘体26的长度包括本体区域28和鼻端区域30。术语“向前装配”是指绝缘体鼻端44可通过壳体上端54插入壳体孔内，而并非通过壳体点火端56插入。但是，在一替换的实施例中，沿着绝缘体26从绝缘体上端42到绝缘体鼻端44的长度l的一部分，该壳体内径Dsi小于或等于绝缘体外径Dio，该电晕点火装置20可被反向装配。术语“反向装配”是指绝缘体上端42通过壳体点火端56插入壳体孔中。
电晕点火装置20的中间部分36设置于壳体34以内并围绕一部分绝缘体本体区域28。该中间部分36沿着绝缘体本体区域28直接设置于绝缘体鼻端区域30的上方。该中间部分36从中间上端64纵向延伸到中间点火端66。该中间部分36与绝缘体外表面50刚性连接。优选地，该中间内表面68与绝缘体外表面50气密密封，以封闭轴接头并避免内燃机内电晕点火装置20的使用过程中气体泄漏。
该中间部分36通常由金属或金属合金制成，该金属合金含有镍，钴，铁，铜，锡，锌，银和金中的一种或多种。该金属或金属合金可被铸造到绝缘体外表面50上。可选地是，中间部分36可以是玻璃或陶瓷衬底，并通过加入上述金属或金属合金中的一种或多种制造成导电的。该玻璃或陶瓷衬底的中间部分36可被成形并直接烧结到绝缘体外表面50上。该中间部分36还可被提供为通过软钎焊，硬钎焊，扩散压合，高温粘合或其他方法适当连接到绝缘体外表面50的金属环。该中间部分36还优选通过任何适当的方法，包括软钎焊，硬钎焊，熔焊，过盈配合和热压配合连接到壳体内表面58。被用来形成中间部分36的材料优选是适应性的并能吸收在工作中产生的压力而不会将压力传导到绝缘体26上。
该中间部分36的中间内表面68面向中心轴A并沿着绝缘体外表面50从中间上端64纵向延伸到中间点火端66。该中间部分36还包括背对中间内表面68并从中间上端64纵向延伸到中间点火端66的中间外表面70。该中间外径Dint通常小于或等于壳体外径Dso，如图1-图7中所示，但是可以大于壳体内径Dsi，如图8所示。该中间内表面68具有横穿并垂直于中心轴A延伸的导电内径Dc。该导电内径Dc小于绝缘体26的下缘52处的绝缘体外径Dio，该绝缘体26的下缘52位于绝缘体鼻端区域30与绝缘体本体区域28之间。此外，绝缘体26还具有邻近壳体点火端56和中间点火端66增加的厚度ti。该绝缘体厚度ti在朝着电极点火端40的方向增加。该特征保证了在现有技术中的反向-装配的点火装置的电子优势，但是仍然允许使用向前装配的方法。该导电内径Dc通常是下缘52正下方的绝缘体外径Dio的80-90％。
该导电内径Dc通常等于沿着中间部分36的壳体内径Dsi的75-90％。如图1-图8所示，中间点火端66优选与绝缘体26的下缘52配合，并与壳体点火端56纵向对齐。同样如图1-图8所示，该绝缘体外径Dio通常从下缘52沿着绝缘体鼻端区域30到绝缘体鼻端44逐渐减小。
该电晕点火装置20的典型实施例可包括各种不同的特征。在图1-3和图5-8所示的典型实施例中，绝缘体本体区域28的绝缘体外表面50具有朝着中心轴A向内延伸的上缘72，使得上缘72和下缘52在其中间提供凹槽74。该中间部分36设置于凹槽74内并通常沿着凹槽74的全长延伸。优选地该中间上端64与上缘72配合，并且中间点火端66与下缘52配合，从而限制中间部分36在装配和工作时的移动。该凹槽74和中间部分36的长度是变化的。例如，凹槽74和中间部分36的长度可沿着绝缘体26的长度l的四分之一或更少延伸，如图1，图3和图6-8所示。可选地，凹槽74和中间部分36的长度可沿着超过绝缘体26的长度l的四分之一延伸，如图2和图4所示。沿着中间部分36延伸，如图2和图4所示，改善了热力性能并移除该装配中的任何小的空气间隙进而改善电气性能。
在图1-图5和图8所示的典型实施例中，电晕点火装置20的壳体内表面58远离靠近壳体上端54的绝缘体外表面50延伸，从而在壳体内表面58和绝缘体外表面50之间提供狭缝76。填充材料88至少部分地填充绝缘体外表面50和邻近壳体上端54的壳体内表面58之间的狭缝76中。该填充材料88通常是一种将绝缘体26连接到壳体34上的粘合剂，并在中间部分36处的接头失效的情况下阻止绝缘体26进入燃烧室。该填充材料88还可提供改进的电气性能和热力性能，以及增强的稳定性。该填充材料88可以是电绝缘的，例如陶瓷负载的粘合剂，硅树脂，或环氧基填充剂，聚四氟乙烯，可印刷载体，可绘画载体，或干扰粉末。该填充材料88可选地是导电的，例如金属负载的环氧树脂，包括导电材料的可印刷载体或可绘画载体，软钎焊料，或硬钎焊料。如果填充材料88提供足够的粘附力，机械强度，和热力性能，可省略将中间部分36与绝缘体26刚性连接的步骤。该中间部分36如上述方式被连接到壳体34上，并使绝缘体26固定。在该实施例中，填充材料88可替代沿着中间部分36的接头提供气密密封。但是，该中间内表面68还应当紧紧抵靠绝缘体外表面50，或抵靠边缘52，72和凹槽74，来限制元件在工作时可能的移动。
在图1和图8中的典型实施例中，该绝缘体外径Dio从上缘72沿着绝缘体本体区域28朝着绝缘体上端42不变，然后沿着一部分绝缘体本体区域28朝着绝缘体上端42逐渐增大。该绝缘体外径Dio从渐增区域到绝缘体上端42保持不变。该渐增区域有助于获得精确的装配，支撑上本体区域，改善热力性能，并阻止绝缘体26在沿着中间部分36分布的接头失效的情况下进入燃烧室。适形元件78可被沿着渐增区域设置于绝缘体26和壳体34之间。该适形元件78通常由铜或退火钢制成的软金属衬垫，或塑料或橡胶材料制成。在图1和图8所示的典型实施例中，狭缝76从渐增过渡区朝着绝缘体上端42延伸。
在图2所示的典型实施例中，该绝缘体外径Dio从上缘72朝着绝缘体上端42逐渐增大，并从渐增区域直到绝缘体上端42保持不变。在本实施例中，狭缝76还可从渐增区域朝着绝缘体上端42延伸。
在图3所示的典型实施例中，该绝缘体外径Dio从上缘72到绝缘体上端42不变。这使得更容易地避免绝缘体在工作时承受张力。在本实施例中，电晕点火装置20可向前装配或反向装配。但是，理想的是沿着或在狭缝76的上方增加绝缘体外径Dio从而适当地与其他系统元件(未示出)接合。可选地，可通过沿着或在狭缝76的上方加入单独的元件(未示出)来增大绝缘体外径Dio。
图4示出了另一典型实施例，其中狭缝76从中间上端64延伸到壳体上端54。在本实施例中，绝缘体外径Dio从下缘52到绝缘体上端42不变。在图5所示的典型实施例中，该绝缘体外径Dio在中间上端64的上方沿着下缘52和绝缘体上端42之间的绝缘体本体区域28略微减小。
图6和图7示出了其他典型实施例，其中绝缘体外径Dio从上缘72到翻转区域不变。该绝缘体26直径在翻转区域处增大然后减小，以提供翻转肩部82用于支撑并配合壳体上端54。接着绝缘体外径Dio从翻转肩部82到绝缘体上端42保持不变。在这些实施例中，壳体上端54在翻转肩部82处翻转并与绝缘体外表面50配合，并将绝缘体26固定于壳体34中。从而使绝缘体26受到压力并能在中间部分36和绝缘体26之间沿着中间上端64和中间点火端66形成气密密封。如果实现了气密密封，将中间部分36连接到绝缘体26和壳体34上的硬钎焊或其他步骤将可被省略。
在图6所示的典型实施例中，中间内表面68具有横穿并垂直于中心轴A延伸的导电内径Dc，并且该导电内径Dc小于绝缘体26的下缘52的直接下方的绝缘体外径Dio。该中间点火端66如同其他实施例一样与绝缘体26的下缘52配合。但是，在本实施例中，该中间外表面70包括位于中间上端64和中间点火端66之间的中间座84，该中间外径Dint沿着中间座84朝着中间点火端66逐渐减小。此外，该壳体内表面58具有朝着中间外表面70延伸的壳体座86。该壳体座86与中间座84对齐，平行并配合。此外，该壳体34具有从壳体内表面58延伸到壳体外表面60的厚度ts，并且该厚度ts在壳体座86处增大。
在图7所示的典型实施例中，壳体34同样包括面向绝缘体26上缘72的壳体座86。该壳体内径Dsi沿着壳体座86朝着壳体点火端56减小。垫圈80设置于壳体座86和绝缘体26上缘72之间并将其分开。垫圈80在绝缘体外表面50和壳体座86之间被压缩以提供密封。在本实施例中，该中间部分36并不需要对抗气压密封或保持绝缘体26，但是可在装配过程中与壳体34压配合。在本实施例中，上缘72处的绝缘体外径Dio大于下缘52处的绝缘体外径Dio。如同图6所示的实施例，壳体34的厚度ts在壳体座86处增大。
在图8所示的典型实施例中，中间上端64处的中间外径Dint大于绝缘体26的上缘72的绝缘体外径Dio。该中间上端64相对于绝缘体外表面50径向向外延伸，并且该壳体点火端56设置于中间上端64上方。在本实施例中，从中间上端64到中间点火端66之间的导电内径Dc保持不变，中间外径Dint从中间上端64到中间点火端66逐渐减小。
本发明的另一方面提供一种电晕点火装置20的形成方法。该方法通常是一种向前装配方法，包括将绝缘体鼻端44通过壳体上端54插入壳体孔中，而并非反向装配方法中的壳体点火端56。但是，该方法可选地包括反向装配方法，其中壳体内径Dsi小于或等于沿着一部分绝缘体26的绝缘体外径Dio，并且该方法包括将绝缘体鼻端44通过壳体点火端56插入壳体孔中。
该电晕点火装置20的形成方法包括对力量和材料温度的控制使得绝缘体26无论是在装配中，还是在工作时由于不均匀热膨胀均不会承受张力。
该方法包括提供由电绝缘材料制成的沿着中心轴A从绝缘体上端42延伸到绝缘体鼻端44的绝缘体26。该绝缘体26包括从绝缘体上端42延伸到绝缘体鼻端44的绝缘体外表面50。该绝缘体外表面50具有绝缘体外径Dio，并包括在绝缘体本体区域28和绝缘体鼻端区域30之间远离并横向于中心轴A向外延伸的下缘52。
该方法还包括将由导电材料制成的中间部分36设置于绝缘体26的下缘52上。该步骤通常是在绝缘体26被插入壳体34之前进行。但是，如果中间外径Dint大于壳体内径Dsi，如图8中的电晕点火装置20一样，在绝缘体26被插入壳体34之后将中间部分36设置于下缘52上。
该方法还包括将中间部分36固定连接到绝缘体外表面50上，通常是在将绝缘体26插入壳体34之前。该连接步骤通常包括铸造，烧结，硬钎焊，软钎焊，扩散压合，或者在中间部分36和绝缘体外表面50之间施加高温粘合剂。如果中间部分36是金属或金属合金，该连接步骤通常包括铸造。如果中间部分36是玻璃或陶瓷衬底的，该连接步骤通常包括直接成形或烧结到围绕绝缘体外表面50的位置。如果中间部分36是金属环，那么连接步骤通常包括软钎焊，扩散压合，或者在中间部分36和绝缘体外表面50之间施加高温粘合剂。该方法通常包括将中间部分36与绝缘体26气密密封，以封闭轴接头并避免电晕点火装置20的使用过程中的气体泄漏。
该方法还包括提供由导电材料制成的沿着并围绕中心轴A从壳体上端54延伸到壳体点火端56的壳体34。该壳体34包括从壳体上端54延伸到壳体点火端56的壳体内表面58，并且该壳体内表面58具有沿着中心轴A延伸的轴孔。在各个典型实施例中，该壳体内径Dsi大于或等于绝缘体外径Dio。
该方法还包括以向前装配的方向将绝缘体26插入壳体34中。该步骤通常在将中间部分36连接到绝缘体26上之后进行，但也可在之前进行。该步骤包括将绝缘体鼻端44通过壳体上端54插入壳体孔中。该绝缘体26应当沿着壳体内表面58移动直到绝缘体鼻端44在壳体点火端56以外延伸。为了制造出图1-图7所示的典型实施例，该步骤包括将壳体点火端56与绝缘体26的下缘52和中间点火端66对齐。为了制造出图8所示的典型实施例，该方法包括将绝缘体26插入壳体34中，接着将中间部分36沿着绝缘体外表面50放置，使得中间上端64与壳体点火端56配合。
该方法还可包括将填充材料88设置于绝缘体26和壳体上端54之间的狭缝76中。该步骤可包括使用填充材料88填充至少一部分狭缝76。可选地，可在将绝缘体26插入壳体34中之前在绝缘体外表面50和壳体内表面58上均施加填充材料88，使得在绝缘体26和壳体34连接时，填充材料88至少部分地填充狭缝76。如果填充材料88提供气密密封，将有可能省略将中间部分36刚性连接到绝缘体26上的步骤。
显然，根据以上教导，本发明的许多修正和变型是可能的。在后所附权利要求的范围内，本发明可不同于上述具体描述通过其他方式实施。

Claims (29)

1.一种用于发射射频电场来电离燃料-空气混合物并提供电晕放电的电晕点火装置，包括：
由导电材料制成的用于接收高射频电压并发射射频电场的中心电极；
由绝缘材料制成的围绕所述中心电极并沿中心轴从绝缘体上端纵向延伸到绝缘体鼻端的绝缘体；
所述绝缘体包括从所述绝缘体上端延伸到所述绝缘体鼻端的绝缘体外表面；
所述绝缘体外表面具有横穿并垂直于所述中心轴延伸的绝缘体外径；
所述绝缘体包括绝缘体本体区域和绝缘体鼻端区域；
所述绝缘体外表面包括在所述绝缘体本体区域和所述绝缘体鼻端区域之间远离并横向于所述中心轴向外延伸的下缘；
所述下缘具有增大的所述绝缘体外径；
围绕至少部分所述绝缘体本体区域的导电元件，使得所述绝缘体鼻端区域在所述导电元件以外延伸；
所述导电元件包括围绕至少部分所述绝缘体本体区域并从壳体上端延伸到壳体点火端的壳体；
所述壳体具有面向所述中心轴并沿着所述绝缘体外表面从所述壳体上端延伸到所述壳体点火端的壳体内表面；
所述导电元件包括由导电材料制成的中间部分，围绕一部分所述绝缘体本体区域并从中间上端纵向延伸到中间点火端；
所述中间部分包括面向所述中心轴并沿着所述绝缘体外表面从所述中间上端纵向延伸到所述中间点火端的中间内表面；
所述中间内表面具有横穿并垂直于所述中心轴延伸的导电内径；
所述导电内径小于位于所述绝缘体的下缘下方的绝缘体外径；以及
所述中间点火端与所述绝缘体的下缘配合；所述绝缘体本体区域的绝缘体外表面具有朝着所述中心轴向内延伸到所述下缘的上缘以在其中间提供一个凹槽，并且所述中间部分设置于所述凹槽中。
2.根据权利要求1所述的电晕点火装置，其特征在于，所述壳体内表面具有横穿并垂直于所述中心轴延伸的壳体内径；并且所述壳体内径大于或等于所述绝缘体外径。
3.根据权利要求1所述的电晕点火装置，其特征在于，所述绝缘体具有在所述绝缘体内表面与所述绝缘体外表面之间的厚度；并且所述厚度邻近所述壳体点火端和所述中间点火端增加。
4.根据权利要求1所述的电晕点火装置，其特征在于，所述壳体内表面远离邻近所述壳体上端的绝缘体外表面延伸，从而在所述壳体内表面和所述绝缘体外表面之间提供狭缝。
5.根据权利要求4所述的电晕点火装置，其特征在于，所述绝缘体外径从所述上缘沿着一部分所述绝缘体本体区域朝着所述绝缘体上端保持不变；所述绝缘体外径沿着一部分所述绝缘体本体区域朝着所述绝缘体上端逐渐增大；所述绝缘体外径从所述渐增区域到所述绝缘体上端保持不变；并且所述狭缝从所述渐增过渡区域朝着所述绝缘体上端延伸。
6.根据权利要求4所述的电晕点火装置，其特征在于，所述绝缘体外径从所述上缘朝着所述绝缘体上端逐渐增大，并且从所述渐增区域到所述绝缘体上端保持不变；并且所述狭缝从所述渐增区域朝着所述绝缘体上端延伸。
7.根据权利要求1所述的电晕点火装置，其特征在于，所述绝缘体外径从所述上缘到所述绝缘体上端保持不变。
8.根据权利要求1所述的电晕点火装置，其特征在于，所述绝缘体具有在所述绝缘体上端和所述绝缘体鼻端之间的长度，并且所述中间部分和所述凹槽沿着不超过所述长度的四分之一延伸。
9.根据权利要求1所述的电晕点火装置，其特征在于，所述绝缘体具有在所述绝缘体上端和所述绝缘体鼻端之间的长度，并且所述中间部分和所述凹槽沿着超过所述长度的四分之一延伸。
10.根据权利要求4所述的电晕点火装置，其特征在于，所述狭缝从所述中间上端延伸到所述壳体上端。
11.根据权利要求10所述的电晕点火装置，其特征在于，所述绝缘体外径从所述下缘到所述绝缘体上端保持不变。
12.根据权利要求10所述的电晕点火装置，其特征在于，所述绝缘体外径在所述下缘和所述绝缘体上端之间减小。
13.根据权利要求1所述的电晕点火装置，其特征在于，所述绝缘体外径沿着一部分所述绝缘体本体区域从所述上缘朝着所述绝缘体上端逐渐增大，并沿着一部分所述绝缘体本体区域从所述渐增区域到所述绝缘体上端保持不变。
14.根据权利要求4所述的电晕点火装置，其特征在于，所述绝缘体外径从所述下缘沿着所述绝缘体鼻端区域到所述绝缘体鼻端逐渐减小。
15.根据权利要求4所述的电晕点火装置，其特征在于，包括粘合填充材料填充所述绝缘体外表面与邻近所述壳体上端的壳体内表面之间的狭缝，并将所述绝缘体连接到所述壳体上。
16.根据权利要求1所述的电晕点火装置，其特征在于，所述壳体内表面具有面向所述绝缘体上缘的壳体座；所述壳体内径沿着所述壳体座朝着所述壳体点火端减小；并且垫圈将所述壳体座与所述绝缘体上缘隔开。
17.根据权利要求16所述的电晕点火装置，其特征在于，所述上缘处的绝缘体外径大于所述下缘处的绝缘体外径。
18.根据权利要求16所述的电晕点火装置，其特征在于，所述壳体具有从所述壳体内表面延伸到所述壳体外表面的厚度并且所述厚度在所述壳体座处增大。
19.根据权利要求1所述的电晕点火装置，其特征在于，所述壳体点火端设置于所述中间上端上。
20.根据权利要求19所述的电晕点火装置，其特征在于，所述导电内径从所述中间上端到所述中间点火端不变，并且所述中间外径从所述中间上端到所述中间点火端逐渐减小。
21.根据权利要求1所述的电晕点火装置，其特征在于，所述中间点火端与所述壳体点火端纵向对齐。
22.根据权利要求1所述的电晕点火装置，其特征在于，所述壳体内表面具有横穿并垂直于所述中心轴延伸的壳体内径；并且所述壳体内径沿着一部分所述绝缘体小于或等于所述绝缘体外径。
23.一种用于发射射频电场来电离燃料-空气混合物并提供电晕放电的电晕点火装置，包括：
由导电材料制成的用于接收高射频电压并发射射频电场的中心电极；
由绝缘材料制成的围绕所述中心电极并沿中心轴从绝缘体上端纵向延伸到绝缘体鼻端的绝缘体；
所述绝缘体包括从所述绝缘体上端延伸到所述绝缘体鼻端的绝缘体外表面；
所述绝缘体外表面具有横穿并垂直于所述中心轴延伸的绝缘体外径；
所述绝缘体包括绝缘体本体区域和绝缘体鼻端区域；
所述绝缘体外表面包括在所述绝缘体本体区域和所述绝缘体鼻端区域之间远离并横向于所述中心轴向外延伸的下缘；
所述下缘具有增大的所述绝缘体外径；
围绕至少部分所述绝缘体本体区域的导电元件，使得所述绝缘体鼻端区域在所述导电元件以外延伸；
所述导电元件包括围绕至少部分所述绝缘体本体区域并从壳体上端延伸到壳体点火端的壳体；
所述壳体具有面向所述中心轴并沿着所述绝缘体外表面从所述壳体上端延伸到所述壳体点火端的壳体内表面；
所述导电元件包括由导电材料制成的中间部分，围绕一部分所述绝缘体本体区域并从中间上端纵向延伸到中间点火端；
所述中间部分包括面向所述中心轴并沿着所述绝缘体外表面从所述中间上端纵向延伸到所述中间点火端的中间内表面；
所述中间内表面具有横穿并垂直于所述中心轴延伸的导电内径；
所述导电内径小于位于所述绝缘体的下缘下方的绝缘体外径；以及
所述中间点火端与所述绝缘体的下缘配合；
所述中间部分还包括背对中间内表面并从中间上端纵向延伸到中间点火端的中间外表面，所述中间外表面包括所述中间上端和所述中间点火端之间的中间座；所述中间外径沿着所述中间座朝着所述中间点火端减小；并且所述壳体内表面具有与所述中间座配合的壳体座。
24.一种电晕点火装置的成形方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供由电绝缘材料制成的沿着中心轴从绝缘体上端延伸到绝缘体鼻端的绝缘体，该绝缘体包括从绝缘体上端延伸到绝缘体鼻端的绝缘体外表面，并且具有绝缘体外径，该绝缘体外表面包括在绝缘体本体区域和绝缘体鼻端区域之间远离并横向于所述中心轴向外延伸的下缘；
将由导电材料制成的中间部分设置于所述绝缘体的下缘上；以及
将由导电材料制成的壳体围绕所述中间部分和绝缘体设置；
还包括将绝缘体鼻端通过壳体上端插入壳体孔直到绝缘体鼻端在壳体点火端向外延伸。
25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，包括在绝缘体插入壳体之前将中间部分连接到绝缘体外表面上，并且其中连接步骤包括铸造，烧结，硬钎焊，软钎焊，扩散压合，以及粘合剂粘合方法中的至少一种。
26.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，所述中间部分从中间上端延伸到中间点火端，并且包括将中间上端沿着壳体点火端设置的步骤。
27.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，包括将中间部分与绝缘体气密密封。
28.一种电晕点火装置的成形方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供由电绝缘材料制成的沿着中心轴从绝缘体上端延伸到绝缘体鼻端的绝缘体，该绝缘体包括从绝缘体上端延伸到绝缘体鼻端的绝缘体外表面，并且具有绝缘体外径，该绝缘体外表面包括在绝缘体本体区域和绝缘体鼻端区域之间远离并横向于所述中心轴向外延伸的下缘；
将由导电材料制成的中间部分设置于所述绝缘体的下缘上；以及
将由导电材料制成的壳体围绕所述中间部分和绝缘体设置；
包括在将壳体围绕绝缘体设置之后将中间部分连接到绝缘体外表面上，并且其中该连接步骤包括以下步骤中的至少一个：铸造，烧结，硬钎焊，软钎焊，扩散压合，以及粘合剂粘合。
29.一种用于发射一种射频电场来电离燃料-空气混合物并提供电晕放电的电晕点火装置，包括：
由导电材料制成的用于接收高射频电压并发射射频电场的中心电极；
所述中心电极沿着中心轴从末端纵向延伸到电极点火端；
由电绝缘材料制成的并沿所述中心轴从绝缘体上端纵向延伸到绝缘体鼻端的绝缘体；
所述电极点火端设置于所述绝缘体鼻端以外；
设置于所述中心电极的所述点火端处的电晕增强尖端；
所述绝缘体包括围绕所述中心电极的绝缘体内表面并具有横穿并垂直于所述中心轴延伸的绝缘体内径；
所述绝缘体内表面围绕绝缘体孔容纳所述中心电极；
所述绝缘体包括从所述绝缘体上端延伸到所述绝缘体鼻端的绝缘体外表面；
所述绝缘体外表面具有横穿并垂直于所述中心轴延伸的绝缘体外径；
所述绝缘体内径是所述绝缘体外径的15-25％；
所述绝缘体包括绝缘体本体区域和绝缘体鼻端区域；
所述绝缘体外表面包括在所述绝缘体本体区域和所述绝缘体鼻端区域之间远离并横向于所述中心轴向外延伸的下缘；
所述下缘具有增大的所述绝缘体外径；
由导电材料制成的导电元件围绕至少一部分所述绝缘体本体区域，使得所述绝缘体鼻端区域在所述导电元件以外延伸；
所述导电元件包括围绕至少一部分所述绝缘体本体区域并从壳体上端延伸到壳体点火端的壳体；
所述壳体具有面向所述中心轴并沿着所述绝缘体外表面从所述壳体上端延伸到所述壳体点火端的壳体内表面；
所述壳体内表面具有围绕所述中心轴的壳体孔，并且壳体内径横穿并垂直于所述中心轴延伸；
所述壳体内径大于或等于从所述绝缘体上端到所述绝缘体鼻端的绝缘体外径；
所述壳体包括相对所述壳体内表面的壳体外表面并具有壳体外径；
所述导电元件包括围绕一部分所述绝缘体本体区域的中间部分，并从中间上端纵向延伸到中间点火端；
所述中间部分包括面向所述中心轴并沿着所述绝缘体外表面从所述中间上端纵向延伸到所述中间点火端的中间内表面；
所述中间内表面与所述绝缘体外表面气密密封；
所述中间内表面具有横穿并垂直于所述中心轴延伸的导电内径；
所述导电内径小于位于所述绝缘体的下缘下方的绝缘体外径；
所述导电内径是位于所述下缘下方的所述绝缘体外径的80-90％并且是沿着所述中间部分的所述内径的75-90％；
所述中间点火端与所述绝缘体的下缘配合并且与所述壳体点火端纵向对齐。
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