CN104836120A - 一种火花塞和一种高压点火线 - Google Patents

Abstract

一种火花塞，主要由主体配件、陶瓷绝缘筒、侧电极、中心电极、屏蔽筒、橡胶圈、隔热材料或连同限流电阻、端子电极构成。侧电极上有侧凸电极环；中心电极上端有中心凸电极环；陶瓷绝缘筒上下端有绝缘筒上下凸环；绝缘筒下凸环外有屏蔽筒。一种火花塞能的点火时间准、初始火花强、寿命长和低温时也易打火。一种高压点火线是与一种火花塞配套的，其高压同轴电缆一端是高压帽，另一端是插头。高压帽主要由高压帽芯帽、屏蔽帽和基体构成，基体上有大小绝缘环。不带限流电阻的插头结构和高压帽一样，带限流电阻的插头主要由陶瓷基筒、芯插针、外插筒、电缆绝缘子和限流电阻构成。一种高压点火线能有效抑制干扰。

Description

一种火花塞和一种高压点火线

所属技术领域

本发明涉及一种火花塞及与其配套的高压点火线，尤其是点火可靠、准确，寿命长以及干扰小的一种火花塞和一种高压点火线。

背景技术

图1是现有电阻型火花塞的中心剖视图，其主要由主体配件1、陶瓷绝缘筒2、侧电极3、中心电极4、限流电阻5、端子电极6、密封垫片8和衬垫板9组成，主体配件1上部为安装螺纹部1A，陶瓷绝缘筒2下部外壁有绝缘筒环沟7。主体配件1、侧电极3、中心电极4、和密封垫片8是金属或金属合金的，其表面电镀；而限流电阻5一般是陶瓷电阻体。中心电极4下端和限流电阻5上端以及限流电阻5下端和端子电极6上端分别电连接；侧电极3下端焊接在主体配件1的上端面而与其电连接。侧电极3上端向中心电极4上端面弯曲靠近，从而形成中心电极4上端面到其所对应的侧电极3上端部下表面的放电间距为1.0毫米左右的放电间隙。陶瓷绝缘筒2上部的外径小于安装螺纹部1A内径，从而在它们之间形成一个狭小的环筒空间19。

基于以上结构，现有电阻型火花塞存在以下不足：

(一)当电阻型火花塞使用时，侧电极3、主体配件1、密封垫片8以及与点火高压电发生器高压正极电连接的发动机金属机壳(一端固定于发动机缸盖上而另一端电连接到高压电发生器高压正极的电线)构成了高压电点火系统的高压正极电路。而中心电极4、限流电阻5、端子电极6以及火花塞高压点火线构成了高压电点火系统的高压负极电路。

火花塞的放电间隙每次被击穿后，由高压正负极电路和放电间隙组成的高压回路中，高压脉冲电流的上升沿很陡，在电流上升沿同样存在着趋肤效应。因以下四个方面导致高压回路的沿面电阻值很大且不定：(1)安装螺纹部1A长时间的高温氧化以及其和密封垫片8与发动机缸盖的严实密封，加之发动机机壳内外壁间的密封，对于高压脉冲电流上升沿已没有沿面通道，也即对于高压脉冲电流上升沿的沿面电阻值很大且不定。(2)安装螺纹部1A的内壁暴露在外的部分和侧电极3表面长时间的高温氧化，以及由主体配件1上端面依次经主体配件1的内壁及下口、主体配件1下部外壁、密封垫片8，而后到达火花塞周围缸盖外壁的表面非常曲折；故在此表面路径而对于高压脉冲电流上升沿的沿面电阻值同样大且不定。(3)发动机金属机壳外表面的曲折和粗糙而造成对于高压脉冲电流上升沿的沿面电阻值大且不定。(4)限流电阻5所选用的陶瓷电阻体对于高压脉冲电流上升沿的沿面电阻值远大于其直流电阻值。

通过以上的分析可知：火花塞的放电间隙每次被击穿后，在整个高压回路中除了存在为了减小高压放电干扰而阻值稍大的千欧级限流电阻5外，而对于高压脉冲电流的上升沿仍然存在很大且不定的沿面电阻值。从而造成火花塞的初始火花能量减小以及其点火时间的不定。

(二)现有的火花塞侧电极3，不能使其与中心电极4间的放电间距因温度的变化而改变。这样，在寒冷的冬季就得使用放电间距较小的火花塞以利点火。放电间距越小，每次放电火花所释放的点火能量越低。另外，侧电极3上下的横截面面积一样而不利于侧电极3上部所吸收热量向主体配件上端的传导，从而导致侧电极3上部温度过高而其表面氧化，随之其表面的沿面电阻值增加。

(三)现有火花塞侧电极3和中心电极4间的丝状火花跳过其间狭小放电空间的路程是随机的；当火花路程发生在狭小放电空间的中部时，中心电极4上端面及其所对应的侧电极3下表面对初始火花具有消焰作用。另外，圆柱体形状的电极棱角比较易消耗，电极外表面形状的改变造成电极间击穿电压变大，从而导致点火时间的改变。

(四)对于环筒空间19的作用，一是起到隔热作用而提高中心电极4的上端温度；二是设计的本意为同时增加中心电极4上端暴露的外壁到安装螺纹部1A内壁间的爬电距离。但是，每次火花塞放电间隙被击穿前，中心电极4和安装螺纹部1A之间瞬间建立了高电压，那么仅仅相距3毫米左右的中心电极4外壁和安装螺纹部1A内壁之间就存在很强的电场。加之陶瓷绝缘筒2的陶瓷材料介电常数是空气的6倍左右，又因正离子质量远比电子大而不易扩散。最终造成暴露在环筒空间19中的陶瓷绝缘筒2外表面的正离子密度非常大(尤其在燃烧室的高温环境中)。

由以上的分析而可得出：暴露在环筒空间19中的陶瓷绝缘筒2外表面的上下向距离在放电间隙被击穿前起不到应有的增加爬电距离之目的。又因环筒空间19比较狭小，其内的燃烧产物不易扩散出来，导致对流到其内的油气混合物燃烧时因缺氧以及陶瓷绝缘筒2外壁、安装螺纹部1A内壁的消焰作用而不能充分燃烧。最终造成环筒空间19两侧的陶瓷绝缘筒2外壁和安装螺纹部1A内壁积碳积脏，且不易清理。进而，由中心电极4上端外壁到安装螺纹部1A内壁之间的沿面电阻值逐步下降。加之，安装螺纹部1A上端面要焊接侧电极3而其内缘不倒角。这样就导致安装螺纹部1A上端面的内缘也易对中心电极4上端暴露的外壁发生放电现象。最终，上述综合因素造成加在放电间隙的电压达不到放电间隙在燃烧室环境中的击穿电压时，火花塞而不能再打火。

而现有的高压电点火系统主要利用高压回路所串联限流电阻5的阻尼作用来使高频振荡得到消弱，从而减小干扰。限流电阻5的阻值越大，其阻尼作用越明显；但同时就意味着高压放电电流的减小，也即打火初始火花的弱化。高压点火线屏蔽层一端接高压正极而不能很好屏蔽电磁场而干扰大。

发明内容

为了克服现有的火花塞点火时间不准、初始火花弱、寿命短以及低温时不易打火的不足，本发明提供一种火花塞和一种高压点火线，一种火花塞的点火时间准、初始火花强、寿命长和低温时也易打火；而一种高压点火线能有效抑制干扰。

本发明解决其技术问题，对于一种火花塞所采用的技术方案是：

一种火花塞主要由主体配件、陶瓷绝缘筒、侧电极、中心电极、密封垫片、衬垫板、屏蔽筒、橡胶圈、隔热材料或者连同限流电阻、端子电极而组成。侧电极在厚度上用至少两层多金属片制作，多金属片一般为双金属片即可，每层均是金属或合金的。侧电极弯曲处侧电极内层的热胀冷缩系数大于侧电极外层的。这样，侧电极上端部在常温时比在燃烧室的高温时更能靠近中心电极上端，也即一种火花塞在常温时的放电间距比高温时的要小。从而火花塞在低温时也能正常点火，其在高温时因放电间距增大而打火时能释放更多的能量，以利点火。同时，侧电极的下端宽度大于其上端宽度，一般其下端宽度是上端宽度的1.2～2倍。侧电极由上端往下端的横截面面积逐渐增大，有利于其上部所吸收热量传导到主体配件上端。这样，侧电极上部温度就会降低。侧电极下端宽度位于油气混合物扩散至放电间隙的路径上时，其稍宽的宽度对油气混合物扩散会有一定影响。不过，相对于安装螺纹部的安装螺纹起始位置而制作侧电极下端在安装螺纹部上端面上相错90度角的两种火花塞，并将侧电极下端圆上位置标注于一种火花塞体外表面上，使用时根据情况而选用其中的一种。这样就可很好的解决上述问题。

做一个直径等于中心电极上端直径的小圆柱体，然后在小圆柱体下底面再激光焊接一个横截面下凸的、外径等于小圆柱体直径的侧凸电极环，将侧凸电极环中的小圆柱体下底面凹进。侧凸电极环下凸的横截面最好呈长轴向的半椭圆形。或者，在做小圆柱体时将其高度再增加一个侧凸电极环的下凸高度，然后在加高后的小圆柱体下端精车而成侧凸电极环，同时将侧凸电极环中的小圆柱体下底面凹进。最后将小圆柱体上底面激光焊接在中心电极上端面向上所对应的侧电极内层下表面。

在中心电极上端面激光焊接一个横截面上凸的、外径等于中心电极上端直径的中心凸电极环，将中心凸电极环中的中心电极上端面凹进。中心凸电极环上凸的横截面最好呈长轴向的半椭圆形。或者，在做中心电极时将其高度再增加一个中心凸电极环的上凸高度，然后在加高后的中心电极上端精车而成中心凸电极环，同时将中心凸电极环中的中心电极上端面凹进。中心凸电极环的上口面高于主体配件上端面，一般至少高3毫米。侧凸电极环和中心凸电极环是金属或金属合金的，而最好是贵金属或贵金属合金的。相同的侧凸电极环和中心凸电极环的长轴向半椭圆的截面形状，兼顾了高压放电电极的性能取向和寿命取向。侧凸电极环下口平面与中心凸电极环上口平面，在燃烧室的高温环境中基本平行。

将各处倒圆角后的侧电极下端焊接在主体配件的上端面上，互相接近但不接触的侧凸电极环和中心凸电极环之间就形成了放电间隙。焊接后，其一将侧电极根部周围的焊缝打磨光滑而利减小此处的沿面电阻值；其二将焊接侧电极处以外的主体配件上端面内缘用激光切割倒角，倒角宽度为主体配件上端面宽度的0.5～0.8倍，且倒角与主体配件中心轴最好成30度角。这样，主体配件上端面不易再因棱角而与中心电极上端暴露的外壁发生放电现象。另外，电镀后的侧电极表面最好再涂覆一层耐高温抗氧化强附着力的绝热层，以便进一步降低并稳定侧电极的温度。

环筒空间19内填充流态能固化的隔热材料，隔热材料固化后与其两边的陶瓷绝缘筒外壁和安装螺纹部内壁牢固地结合在一起。固化后的隔热材料上环形面至少比主体配件上端面低3毫米。在陶瓷绝缘筒上端厚度的中部位置设置有绝缘筒上凸环，绝缘筒上凸环的上缘最好位于陶瓷绝缘筒上端由内向外的三分之二厚度处，其上口面介于中心凸电极环上口面与主体配件上端面之间。这样，整体上呈岔口状的主体配件上端口与绝缘筒上凸环之间就形成了一个截面呈″V″字形的环状沟槽。绝缘筒上凸环和环状沟槽共同能有效防止爬电。现有的火花塞环筒空间19已基本被隔热材料所填满，故其不存在积碳积脏而隔热材料又能对其包围的部分保温。在陶瓷绝缘筒下端设置有喇叭口状的绝缘筒下凸环。因为陶瓷绝缘筒下部周围设置了后边所述的屏蔽筒，故屏蔽筒内壁和端子电极(中心电极)外壁之间就存在了电场，进而陶瓷绝缘筒下部外表面就存在一定浓度的正离子。那么，应在自下而上的绝缘筒环沟内至少套有一个橡胶圈，橡胶圈最好是硅胶的，其未套前的内径略小于绝缘筒环沟内径，橡胶圈套在绝缘筒环沟内后能与其紧密接触。只有这样，在陶瓷绝缘筒下部外表面才能更好地防止爬电。

用金属或金属合金制作一个上口小而中下部大的屏蔽筒且电镀，其最大外径不大于主体配件紧固螺母的对边宽度。屏蔽筒外翻口的上口外径等于主体配件下口旋压前的内径，紧邻屏蔽筒外翻口下边的屏蔽筒细颈部内径等于陶瓷绝缘筒下部外径。屏蔽筒外翻口和屏蔽筒细颈部一起呈莲花口形，莲花口形利于屏蔽筒细颈部更好的被旋压紧。屏蔽筒下口为莲花形内插口，其下口面一般不超出端子电极(中心电极)下端面。屏蔽筒上钻有可以使其内外空气对流的散热小孔。当屏蔽筒是用导热良好的铜或铜合金制作时，可以不要散热小孔，因散热小孔能泄漏一定量的电磁场而产生干扰。装配时，衬垫板位于屏蔽筒外翻口的上面，屏蔽筒细颈部内壁与陶瓷绝缘筒外壁间预先涂覆有陶瓷泥而利于导热，而后将主体配件下口部向内旋压紧。这样，陶瓷绝缘筒中部和主体配件下口部的热量均可通过屏蔽筒而散失。

限流电阻应选用无感高压高频电阻，其可串联于陶瓷绝缘筒内的高压负极电路，也可串联于一种火花塞之外的高压电回路中。因有屏蔽筒对高压帽的支撑作用，故当限流电阻置于陶瓷绝缘筒内时，其尽可能靠陶瓷绝缘筒下部的低温区而利其散热。

有了屏蔽筒的屏蔽干扰作用，原来侧重抗干扰的限流电阻可适当减小其阻值而增大高压放电电流。从而强化一种火花塞打火的初始火花，以利点火。

而对于一种高压点火线所采用的技术方案是：

一种高压点火线是与一种火花塞配套使用的，其整体结构是一条高压同轴电缆一端连着火花塞高压帽(本发明其它处均简称高压帽)，另一端连着高压电发生器插头(本发明其它处均简称插头)。高压帽主要由高压帽芯帽、高压帽屏蔽帽和高压帽基体构成。高压帽芯帽内径等于一种火花塞端子电极(中心电极)球形帽的最大直径，高压帽屏蔽帽内径等于一种火花塞屏蔽筒下部的外径。高压帽芯帽和高压帽屏蔽帽都是用金属或金属合金做的并电镀，它们的口部均是莲花形插口。高压帽芯帽上开有注胶后能固定自身的芯帽固定孔。高压帽屏蔽帽上开有开口外翻的高压帽电缆开口，以及还铆有注胶后能连接其内外基体的大头铆钉。高压帽电缆开口的口内径等于电缆绝缘层外径。

将高压同轴电缆的一端扒开一小段电缆屏蔽层后，再剥去一小段电缆绝缘层而露出电缆芯线。电缆绝缘层的端面凹进，其端部外壁至少开有一个高压帽端环沟。上述电缆绝缘层的端面凹进和高压帽端环沟，在注硅胶后能有效防止电缆芯线与电缆屏蔽层间的高压电沿电缆绝缘层与高压帽基体的交界面放电。然后把电缆绝缘层穿入高压帽电缆开口后，再将电缆芯线光滑地焊接在高压帽芯帽的外壁，以及将电缆屏蔽层光滑地焊接在高压帽电缆开口的外壁，最后将它们注胶成一体，注胶最好为注硅胶。

另外，在高压帽屏蔽帽内的高压帽基体上还设置有高压帽小绝缘环和高压帽大绝缘环。高压帽小绝缘环的上口直径小于绝缘筒下凸环的下口直径，配套时且刚好插入绝缘筒下凸环与端子电极(中心电极)之间的空间。高压帽大绝缘环的上口直径大于绝缘筒下凸环的外径而小于屏蔽筒下口内径，配套时且刚好插入绝缘筒下凸环与屏蔽筒之间的空间。这样，高压帽小绝缘环、高压帽大绝缘环与绝缘筒下凸环在端子电极(中心电极)、高压帽芯帽与屏蔽筒之间就形成互相交叉的绝缘体结构，故能有效地防止高压放电。

当一种火花塞自带限流电阻时，高压同轴电缆另一端的插头结构和上述的高压帽一样，在此不再重复说明。

当一种火花塞不带限流电阻而插头带时，因限流电阻要发热而插头壳体的制作不宜再用注硅胶的办法。插头主要由陶瓷基筒、插头芯插针、插头外插筒、芯插针固定板、电缆端绝缘子、固定板卡簧和限流电阻构成。插头芯插针和插头外插筒是金属或金属合金的并电镀，限流电阻选用无感高压高频电阻，插头外插筒的右端口部是莲花形内插口。陶瓷基筒左端有内翻的基筒内翻环，其左端中部还向外锥形凸出。陶瓷基筒右部内径比其中部和左部的内径稍大，且在其内径变化的台阶右边内壁有一卡簧槽。基筒内翻环内径不小于高压同轴电缆的外径，其能有效阻止电缆屏蔽层与电缆芯线间的高压电沿陶瓷基筒内壁的爬电。

插头外插筒内径等于陶瓷基筒外径，其长度小于陶瓷基筒的长度，且其左端底部中心有向外锥形凸出的插头电缆开口，插头电缆开口的口内径等于高压同轴电缆外径。插头外插筒套在陶瓷基筒的外壁上。芯插针固定板是用绝缘材料制作的，其直径等于陶瓷基筒右端的内径，且其左右两面自生有固定板凸环而防爬电。

将高压同轴电缆的另一端扒开一小段电缆屏蔽层后，再剥去一小段电缆绝缘层而露出电缆芯线。电缆绝缘层的端面凹进，其端部外壁至少开有一个插头端环沟。组装前单独将上述开有插头端环沟的电缆绝缘层外壁处注胶而成电缆绝缘子，电缆绝缘子的最大直径不大于陶瓷基筒的中部内径，注胶最好为注硅胶。电缆绝缘子和电缆绝缘层的端面凹进能有效地阻止电缆绝缘层外壁的爬电。

组装时，插头芯插针固定在芯插针固定板的右边中心，限流电阻右端固定在芯插针固定板的左边中部，且其右端与插头芯插针的左端光滑焊接在一起。电缆芯线与限流电阻的左端光滑焊接在一起。在没有制作高压帽时，将高压同轴电缆的一端依次穿过陶瓷基筒、基筒内翻环和插头电缆开口。最后用固定板卡簧把芯插针固定板卡在陶瓷基筒的右部内壁，同时将电缆屏蔽层光滑地焊接在插头电缆开口上，插头护套套在插头电缆开口的焊接处。

电缆屏蔽层应致密且其截面积应选大些，其和电缆芯线所用的铜丝最好镀银，以利进一步降低干扰及其沿面电阻值的稳定。使用时，芯插针和插头外插筒分别对应插接高压电发生器的高压负极和高压正极。高压电发生器高压部分应良好屏蔽并接高压正极，发动机机壳在高压电发生器附近不接高压正负极。高压负极电路被管道状的高压正极电路所屏蔽，故干扰比较小。中心电极接高压负极对放电间隙的稳定击穿比较有利，原因是：燃烧室内的温度波动，对中心电极上端的温度比对侧电极上端的影响要小很多。电子质量比正离子的要小很多，故放电火花总是先以带负电的中心电极表面极速的电子雪崩而开始的。

本发明的有益效果是：一种火花塞能的点火时间准、初始火花强、寿命长和低温时也易打火；而一种高压点火线能有效抑制干扰。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

为了便于说明，说明书附图2～3和5～7均是一种火花塞正常工作时的高温状态图；而说明书附图4和10是本发明的常温状态图。摘要附图选自说明书附图10。

图1是现有电阻型火花塞的中心剖视图。

图2是一种火花塞的第一个实施例高温时的中心剖视图。

图3是图2的上端部高温时放大的中心剖视图。

图4是一种火花塞第一个实施例常温时上端部放大的中心剖视图。

图5是一种火花塞第二个实施例高温时的中心剖视图。

图6是一种火花塞第三个实施例高温时的中心剖视图。

图7是一种火花塞第四个实施例高温时的中心剖视图。

图8是一种高压点火线第一个实施例的中心剖视图。

图9是一种高压点火线第二个实施例的中心剖视图。

图10是一种高压点火线高压帽与一种火花塞组合体常温时的中心剖视图。

图中：

1.主体配件              14.隔热材料              28.电缆芯线

1A.安装螺纹部           15.屏蔽筒                29.电缆屏蔽层

2.陶瓷绝缘筒            15A.屏蔽筒外翻口         30.高压帽端环沟

3.侧电极                15B.屏蔽筒细颈部         31.陶瓷基筒

3A.侧电极内层           16.绝缘筒下凸环          31A.基筒内翻环

3B.侧电极外层           17.橡胶圈                32.插头芯插针

3C.侧电极隔热层         18.散热小孔              33.插头外插筒

4.中心电极              19.环筒空间              33C.插头电缆开口

5.限流电阻              20.大头铆钉              34.芯插针固定板

6.端子电极              21.高压帽基体            35.固定板卡簧

7.绝缘筒环沟            22.高压帽芯帽            36.固定板凸环

8.密封垫片              23.高压帽屏蔽帽          37.插头端环沟

9.衬垫板                23C.高压帽电缆开口       38.电缆绝缘子

10.小圆柱体             24.高压帽小绝缘环        39.插头护套

11.侧凸电极环           25.高压帽大绝缘环        40.高压同轴电缆

12.中心凸电极环         26.芯帽固定孔

13.绝缘筒上凸环         27.电缆绝缘层

具体实施方式

在图2中，一种火花塞主要由主体配件1、陶瓷绝缘筒2、侧电极、中心电极4、限流电阻5、端子电极6、密封垫片8、衬垫板9、隔热材料14、屏蔽筒15和橡胶圈17组成，其中侧电极由侧电极内层3A、侧电极外层3B、小圆柱体10和侧凸电极环11构成。侧电极内层3A的热胀冷缩系数大于侧电极外层3B的。侧电极的下端宽度是上端宽度的1.5倍。

小圆柱体10直径等于中心电极4上端直径，小圆柱体10下底面激光焊接有侧凸电极环11，侧凸电极环11中的小圆柱体10下底面凹进。侧凸电极环11横截面呈长轴向的半椭圆形。小圆柱体10上底面激光焊接在中心电极4上端面向上所对应的侧电极内层3A下表面。中心电极4上端面激光焊接有中心凸电极环12，中心凸电极环12中的中心电极4上端面凹进。中心凸电极环12横截面呈长轴向的半椭圆形。侧凸电极环11和中心凸电极环12是贵金属或贵金属合金的。侧电极下端焊接在主体配件1的上端面上。焊接侧电极处以外的主体配件1上端面内缘用激光切割倒角，倒角宽度为主体配件1上环形端面宽度的0.8倍，倒角与主体配件1中心轴成30度角。电镀后的侧电极表面涂覆有侧电极隔热层3C。

陶瓷绝缘筒2上部外壁与安装螺纹部1A内壁之间的空间填充有固化的隔热材料14。隔热材料14的上环形面比主体配件1上口面低4毫米。陶瓷绝缘筒2上端设有一个绝缘筒上凸环13，绝缘筒上凸环13的上缘位于陶瓷绝缘筒2上端由内向外的三分之二厚度处。陶瓷绝缘筒2下端设置有一个绝缘筒下凸环16。陶瓷绝缘筒2最下边的2个绝缘筒环沟7内套有2个硅胶的橡胶圈17。屏蔽筒15的最大外径等于主体配件1外部紧固螺母的对边宽度。屏蔽筒15上钻有散热小孔18。限流电阻5选用无感高压高频电阻，其位于陶瓷绝缘筒2下部中心。

在图4中，常温时，侧凸电极环11的右下缘比高温时更接近中心凸电极环12的右上缘。随之，侧凸电极环11和中心凸电极环12之间放电间隙的击穿电压就减小了，也即一种火花塞冷态时也易打火。

在图5中，一种火花塞第二个实施例除侧凸电极环11和中心凸电极环12的制作方式与图2所示的一种火花塞第一个实施例的不同之外，其它的都一样。本实施例的侧凸电极环11是由在增加一个侧凸电极环11下凸高度的小圆柱体10下端精车而成的；而中心凸电极环12是由在增加一个中心凸电极环12上凸高度的中心电极4上端精车而成的。也即侧凸电极环11自生于小圆柱体10下端，而中心凸电极环12自生于中心电极4上端。

在图6中，一种火花塞第三个实施例同图2所示的一种火花塞第一个实施例比较，本实施例的屏蔽筒15是铜或铜合金的，而除不设置限流电阻、端子电极和散热小孔外，其它的都一样。中心电极4上下贯通陶瓷绝缘筒2。

在图7中，一种火花塞第四个实施例除侧凸电极环11和中心凸电极环12的制作方式与图6所示的一种火花塞第三个实施例的不同之外，其它的都一样。本实施例的侧凸电极环11是由在增加一个侧凸电极环11下凸高度的小圆柱体10下端精车而成的；而中心凸电极环12是由在增加一个中心凸电极环12上凸高度的中心电极4上端精车而成的。也即侧凸电极环11自生于小圆柱体10下端，而中心凸电极环12自生于中心电极4上端。

在图8中，高压帽芯帽22的内径等于一种火花塞端子电极6(中心电极4)球形帽的最大直径，高压帽屏蔽帽23内径等于一种火花塞屏蔽筒15下部的外径，高压帽电缆开口23C的口内径等于电缆绝缘层27的外径。电缆绝缘层27的端面凹进，其端部的外壁开有2个高压帽端环沟30。电缆芯线28光滑地焊接在高压帽芯帽22外壁，电缆屏蔽层29光滑地焊接在高压帽电缆开口23C外壁。高压帽基体21是硅胶的。高压帽屏蔽帽23内的高压帽基体21上设置有高压帽小绝缘环24和高压帽大绝缘环25。高压帽小绝缘环24的上口直径小于绝缘筒下凸环16下口直径，配套时且刚好插入绝缘筒下凸环16与端子电极6(中心电极4)之间。高压帽大绝缘环25上口直径大于绝缘筒下凸环16外径而小于屏蔽筒15下口内径，配套时且刚好插入绝缘筒下凸环16与屏蔽筒15之间。高压同轴电缆40右端连着的插头结构和其左端的高压帽一样。

在图9中，高压同轴电缆40左端的高压帽同图8所示的高压帽一样，其右端为插头。陶瓷基筒31左端内部设置有基筒内翻环31A。基筒内翻环31A内径等于高压同轴电缆40外径。插头外插筒33内径等于陶瓷基筒31外径，插头电缆开口33C的口内径等于高压同轴电缆40外径。绝缘的芯插针固定板34左右两面自生有固定板凸环36。电缆绝缘层27的端面凹进，其端部外壁开有2个插头端环沟37。开有插头端环沟37的电缆绝缘层27外壁处预先注有硅胶的电缆绝缘子38，电缆绝缘子38的最大直径等于陶瓷基筒31的中部内径。限流电阻5右端与插头芯插针32的左端光滑焊接在一起；电缆芯线28与限流电阻5左端光滑焊接在一起；电缆屏蔽层29光滑地焊接在插头电缆开口33C外壁上。

在图10中，高压帽芯帽22夹持住端子电极6的球形帽而与其电连接，高压帽屏蔽帽23夹持住屏蔽筒15的莲花内插口而与其电连接。高压帽小绝缘环24上口插入绝缘筒下凸环16与端子电极6之间，而高压帽大绝缘环25插入绝缘筒下凸环16与屏蔽筒15之间。

Claims (12)

1.一种火花塞，包括主体配件、陶瓷绝缘筒、侧电极、中心电极、密封垫片、衬垫板或者连同限流电阻、端子电极，其特征在于：还包括屏蔽筒、橡胶圈和隔热材料，其中侧电极由侧电极内层、侧电极外层、小圆柱体和侧凸电极环构成，侧电极内层的热胀冷缩系数大于侧电极外层的，侧电极的下端宽度大于其上端宽度；中心电极上端设置有中心凸电极环；小圆柱体直径、侧凸电极环外径和中心凸电极环外径都等于中心电极上端直径；屏蔽筒、侧电极内层、侧电极外层、侧凸电极环和中心凸电极环是金属或金属合金的，限流电阻选用无感高压高频电阻；

横截面下凸的侧凸电极环焊接在小圆柱体下底面或者其由增加一个侧凸电极环下凸高度的小圆柱体下端精车而成，侧凸电极环中的小圆柱体下底面凹进，小圆柱体上底面焊接在侧电极内层下表面；

横截面上凸的中心凸电极环焊接在中心电极上端面或者其由增加一个中心凸电极环上凸高度的中心电极上端精车而成，中心凸电极环中的中心电极上端面凹进，中心凸电极环上口面高于主体配件上端面；

焊接侧电极处以外的主体配件上环形端面内缘倒角，倒角宽度为主体配件上环形端面宽度的0.5～0.8倍；电镀后的侧电极表面涂覆有侧电极隔热层；陶瓷绝缘筒上部外壁与主体配件上部内壁间的空间填充隔热材料，且隔热材料的上环形面至少比主体配件上端面低3毫米；

陶瓷绝缘筒上端厚度的中部位置设置有绝缘筒上凸环，绝缘筒上凸环上口面介于中心凸电极环上口面与主体配件上端面之间；陶瓷绝缘筒下端设置有岔口状的绝缘筒下凸环；在自下而上的绝缘筒环沟内至少套有一个橡胶圈；

屏蔽筒最大外径不大于主体配件紧固螺母的对边宽度，屏蔽筒外翻口上口外径等于主体配件下口部旋压前的内径，屏蔽筒细颈部内径等于陶瓷绝缘筒下部外径；屏蔽筒外翻口和屏蔽筒细颈部一起呈莲花口形，屏蔽筒下口为莲花形内插口；屏蔽筒上钻有散热小孔，当屏蔽筒是铜或铜合金的时不要散热小孔；衬垫板位于屏蔽筒外翻口上面，屏蔽筒细颈部内壁与陶瓷绝缘筒外壁间涂覆有陶瓷泥，主体配件下口部向内旋压紧。

2.根据权利要求1所述的一种火花塞，其特征是：侧电极的下端宽度是其上端宽度的1.2～2倍。

3.根据权利要求1所述的一种火花塞，其特征是：侧凸电极环和中心凸电极环的横截面形状一样且呈长轴向半椭圆形。

4.根据权利要求1所述的一种火花塞，其特征是：中心凸电极环上口面比主体配件上端面高5毫米。

5.根据权利要求1所述的一种火花塞，其特征是：倒角的宽度为主体配件上环形端面宽度的0.8倍，倒角与主体配件中心轴成30度角。

6.根据权利要求1所述的一种火花塞，其特征是：侧凸电极环和中心凸电极环是贵金属或贵金属合金的。

7.根据权利要求1所述的一种火花塞，其特征是：绝缘筒上凸环的上缘位于陶瓷绝缘筒上端由内向外的三分之二厚度处。

8.根据权利要求1所述的一种火花塞，其特征是：橡胶圈是硅胶的。

9.一种高压点火线与一种火花塞配套使用，其特征在于：是由一条高压同轴电缆一端连着高压帽而另一端连着插头，高压帽主要由高压帽芯帽、高压帽屏蔽帽和高压帽基体构成；高压帽芯帽上开有芯帽固定孔，高压帽芯帽内径等于一种火花塞的端子电极(中心电极)球形帽的最大直径；高压帽屏蔽帽上开有高压帽电缆开口和铆有大头铆钉，高压帽电缆开口的口内径等于电缆绝缘层外径；高压帽屏蔽帽内径等于一种火花塞的屏蔽筒下部外径；高压帽芯帽和高压帽屏蔽帽是用金属或金属合金做的并电镀，其口部均是莲花形插口；

高压帽基体上设置有高压帽小绝缘环和高压帽大绝缘环；高压帽小绝缘环的上口直径小于一种火花塞的绝缘筒下凸环下口直径，配套时且刚好插入一种火花塞的绝缘筒下凸环和端子电极(中心电极)之间；高压帽大绝缘环上口直径大于一种火花塞的绝缘筒下凸环外径而小于一种火花塞的屏蔽筒下口内径，配套时且刚好插入一种火花塞的绝缘筒下凸环和屏蔽筒之间；

电缆绝缘层的端面凹进，其端部外壁至少开有一个高压帽端环沟；电缆芯线和高压帽芯帽、电缆屏蔽层和高压帽电缆开口分别电连接，最后将它们注胶成一体；

当一种火花塞自带限流电阻时，高压同轴电缆另一端的插头结构和高压帽一样；

当一种火花塞不带限流电阻而插头带时，插头主要由陶瓷基筒、插头芯插针、插头外插筒、芯插针固定板、电缆端绝缘子、固定板卡簧和限流电阻构成；插头芯插针和插头外插筒是金属或金属合金的并电镀，限流电阻选用无感高压高频电阻，插头外插筒口部是莲花形内插口；陶瓷基筒内有基筒内翻环，基筒内翻环的内径不小于高压同轴电缆外径；

插头外插筒的内径等于陶瓷基筒外径，其长度小于陶瓷基筒长度，且其底部开有插头电缆开口，插头电缆开口的口内径等于高压同轴电缆外径；芯插针固定板是用绝缘材料做的，其直径等于陶瓷基筒右部内径，且其两面自生有固定板凸环；电缆绝缘层的端面凹进，其端部外壁至少开有一个插头端环沟；开 有插头端环沟的电缆绝缘层外壁处注胶有电缆绝缘子，电缆绝缘子最大直径不大于陶瓷基筒中部内径；

插头芯插针固定在芯插针固定板右边中心，限流电阻右端固定在芯插针固定板左边中部；限流电阻右端和插头芯插针左端、电缆芯线和限流电阻左端、电缆屏蔽层和插头电缆开口、插头芯插针和高压负极以及插头外插筒和高压正极分别电连接。

10.根据权利要求9所述的一种高压点火线，其特征是：注胶为注硅胶。

11.根据权利要求9所述的一种高压点火线，其特征是：基筒内翻环内径等于高压同轴电缆外径。

12.根据权利要求9所述的一种高压点火线，其特征是：电缆绝缘子最大直径等于陶瓷基筒中部内径。