CN107925222A - 内燃机用火花塞 - Google Patents

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Abstract

为达到以上目的，本发明的内燃机用火花塞的特征在于：包括在一定位置形成凹槽的主壳体，所述凹槽在主壳体的外圆周以环形形成；环绕所述主壳体并在下部外侧形成螺纹部的辅助壳体；所述辅助壳体的顶部向所述主壳体弯曲，包括卡在所述凹槽上的弯曲部；包括置于所述弯曲部内侧的环盖；所述辅助壳体的下部内侧形成第一燃烧室，收容产生火花的电极；包括与所述辅助壳体另一端结合的包围所述电极的节气门；所述节气门的中心部向所述辅助壳体内侧突起，形成至少一个以上喷孔。本发明具有如上结构和作用，火花塞的气节门内侧形成导引部，通过第一燃烧室的爆炸火焰更迅速喷射扩散至主燃烧室，燃烧速度很快到达主燃烧室端部，从而实现延迟点火，以求改善燃烧性能，提高燃烧效率，既能提高燃料经济性又能降低排放。

Description

内燃机用火花塞
技术领域
本发明涉及一种内燃机用火花塞，具体涉及通过结构改进，防止火花塞内自然着火，提高燃烧效率，提供结构稳定的内燃机用火花塞。
背景技术
对于使用高辛皖值汽油的高性能内燃机，为达到所需适当输出功率的燃烧效率，根据内燃机不同转速，低速时在上止点(TDC)之前(BTDC)-5゜～-6゜(±)角度点火，随着各内燃机转速增加，提前点火(Advance Ignition)时刻同样在50゜(±)上止点之前角度进行提前点火，以达到内燃机最大输出功率。
根据本发明申请人之前以传统式内燃机用火花塞申请通过的韩国知识产权局专利公报第0328490号公开的内容，将电子点火式内燃机的部分压缩燃料混合气在内燃机点火时刻预先着火、燃烧后，由此产生的少量爆炸火焰排到主燃烧室，确保燃烧室内主要燃料混合更快，着火更可靠，井且在相对短时间内完成燃烧，从而尽可能缩短曲抽角上的燃料混合气总燃烧时间。
已经申请的专利图l中，火花塞(100)上形成一个供流体进出的圆形喷孔，相对于传统火花塞，虽然可以缩短内燃机燃烧时间，但是存在少量爆炸火焰进入燃烧室的问题。
发明内容
要解决的问题
本发明为了解决上述现有技术问题而提出。本发明的目的在于提供一种内燃机用火花塞，通过改进节气门结构，克服上述传统火花塞的局限性，在低速和高速时，能够在曲轴角上缩短延迟(Retard)点火，从而使整个内燃机的燃烧速度迅速到达主燃室端部。
解决问题的方法
为达到以上目的，本发明的内燃机用火花塞的特征在于：包括在一定位置形成凹槽的主壳体，所述凹槽在主壳体的外圆周以环形形成；环绕所述主壳体并在下部外侧形成螺纹部的辅助壳体；所述辅助壳体的顶部向所述主壳体弯曲，包括卡在所述凹槽上的弯曲部；包括置于所述弯曲部内侧的环盖；所述辅助壳体的下部内侧形成第一燃烧室，收容产生火花的电极：包括与所述辅助壳体另一端结合的包围所述电极的节气门；所述节气门的中心部向所述辅助壳体内侧突起，形成至少一个以上喷孔。
提供一种内燃机用火花塞，其特征在于：包括在所述节气门的中心部形成的主喷孔和沿着所述主喷孔圆周方向分布的一个以上辅助喷孔。
提供一种内燃机用火花塞，其特征在于：所述辅助喷孔内倒端部形成360度方向具有一定曲率的导引部，所述导引部包括所述辅助喷孔的外侧端部在内形成连续的表面。
提供一种内燃机用火花塞，其特征在于：所述辅助喷孔的内侧端部直径(D2)比外侧端部直径(D1)长(D2>D1)。
提供一种内燃机用火花塞，其特征在于：所述环盖采用铜和耐热铝合金、纯银或银铜合金或铁制成。
提供一种内燃机用火花塞，其特征在于：所述电极由在所述主壳体的中心部垂直方向直线布置且外露的中心电极和在所述中心电极周围以圆弧形状在所述辅助壳体的底部内侧形成的一对接地电极组成。
提供一种内燃机用火花塞，其特征在于，在所述主壳体与所述辅助壳体之间设换热构件，对所述中心电极和接地电极点火时火焰产生的热进行散热，防止挥发性气体泄漏。
提供一种内燃机用火花塞，其特征在于：在一个主燃烧室内安装两个所述内燃机用火花塞，以加速火焰传播速度。
发明效果
本发明具有如上结构和作用，火花塞的气节门内侧形成导引部，通过第一燃烧室的爆炸火焰更迅速喷射扩散至主燃烧室，燃烧速度很快到达主燃烧室端部，从而实现延迟点火(Retardedìgnitìon)，以求改善燃烧性能，提高燃烧效率，既能提高燃料经济性又能降低排放。
附图说明
图1是之前由本发明申请人申请的第328490号专利涉及的火花塞正视图。
图2是根据本发明的内燃机用火花塞的正视图。
图3是根据本发明的内燃机用火花塞的截面图。
图4是图3中“A”部分的放大图。
图5是图3中“B”部分的放大图。
[符号说明]
100：火花塞 110：主壳体
111：绝缘体 112：端子
113：轴杆 114：凹槽
120：辅助壳体 121:弯曲部
122：螺纹部 130：第一燃烧室
140：电极 141：中心电极
142：接地电极 150:节气门
151：主喷孔 152：辅助喷孔
153：导引部 160：第一换热构件
161：第二换热构件
162：氧化铝(Al2O3)或二氧化硅混合物(SiO2)；
170：环盖。
具体实施方式
通过附图详细阐述可以更好地理解本发明的优点、特点以及实现这些的具体方法。然而，本发明不限于在此公开的说明，可以以其他多种形式得到具体体现。在此介绍的内容仅为本发明实施更彻底、更完整，向该领壤从业者充分说明本发明范畴而提供。下面参照附图详细说明本发明内容。
图2是根据本发明的内燃机用火花塞的正视图。图3是根据本发明的内燃机用火花塞的截面图。图4是放大图3“A”部分的放大图。图5是放大图3“B”部分的放大图。
如图2和图3所示，内燃机用火花塞(100)
包括在一定位置形成凹槽(114)的主壳体(10)和下部外侧形成螺纹部的辅助壳体(120)。
所述凹槽(114)在主壳体(110)的外圆周面以环形形成，在中空的所述主壳体(110)中心部垂直方向直线布置外露的中心电极(141)，所述主壳钵(110)中空部分填充绝缘体(111)，对所述中心电极(141)绝缘隔热的状态下，所述绝缘体(111)安装在主壳体(110)上，与连接上部端子(112)和中心电极(141)的轴杆(113)形成一体绝缘。
所述辅助壳体(120)围绕所述主壳体(110)，顶部向所述主壳体(110)弯曲，形成卡在所述凹槽(114)上的弯曲部(121)。
还包括位于所述弯曲部内侧的环盖。
所述主壳体(110)与所述辅助壳体(120)之间可以填充氧化铝(A1203)或二氧化硅混合物(SiO2)(162)。
从而能够防止所述辅助壳体(120)从所述主壳体(110)脱落，提供具有更加稳定结构的内燃机用火花塞(100)。
此外，所述辅助壳体(120)底部内侧设有产生火花的电极(140)，在所述辅助壳体(120)另一端与包围所述电极(140)的节气门(150)结合形成第一燃烧室(130)。
因为这种结构形式，在进气冲程被吸入的主燃烧室(未标出)的燃料混合气在压缩行程被压缩，同时被活塞推送上升的燃料混合气一部分会留在第一燃烧室(130)内。
此外，由于输入电源的原因，所述电极(140)形成不同的极性。由在所述主壳体(110)的中心部垂直方向直线布置且外露的中心电极(141)和在所述中心电极(141)周围以圆弧形状在所述辅助壳体的底部内侧形成的一对接地电极(142)组成。
所述中心电极(141)沿垂直方向直线布置，而一对接地电极(142)的端部靠近中心电极(141)布置。
所述接地电极(142)位于所述辅助壳体(120)的底部内侧，接地电极(142)达到早期冷却的作用，与中心电极(141)的通电效果更佳。
所述气节门(亦或称为横火焰阀，Cross Flame Valve)(150)可通过延长辅助壳体(120)的下端裙部形成一体式，也可以与辅助壳体(120)分开制作后与辅助壳体(120)结合，以便拆卸。
然而单独制作气节门(150)后与辅助壳体(120)连接的情况，需要考虑燃烧室内高压力等因素，确保与辅助壳体(120)之间的气密性和装配可靠性，建议采用激光焊接方式结合。
所述气节门口(150)上形成至少一个以上喷孔，中心部向所述辅助壳体(120)内侧方向突出。
所述气节门(150)的中心部形成一个主喷孔(151)，沿所述主喷孔(151)的圆周方向形成至少一个以上辅助喷孔(152)。
所述气节门(150)可以采用耐热、耐氧化性钢材制作，原则上气节门的换热能力应当在自身四冲程发动机的膨胀冲程以外的冲程得到局部冷却，采用吸热少的金属，不受体积限制的金属材质较为适宜。
安装在内燃机上的火花塞(100)可能与在所述气节门(150)下方做上下往复运动的活塞碰撞接触，因此需要适当调整所述气节门(150)向下突出的长度。
在所述主壳体(110)与所述辅助壳体(120)之间设换热构件，所述换热构件由第一换热构件(160)和第二换热构件(161)组成。
所述第一换热构件(160)、第二换热构件(161)和所述环盖(170)是散热(Heatsink)装置，所述中心电极和接地电极点火时，将所述第一燃烧室(130)中火焰产生的高温热量向外散热，防止挥发性气体的泄漏。
所述第一换热构件(160)、第二换热构件(161)和所述环盖(170)可以采用各种金属材料，但所述第一换热构件(160)和所述环盖(170)采用铜和耐热铝合金、纯银或银铜合金或铁，所述第二换热构件(161)最好用因科镍合金600或因科镍合金601。
由此设计成可以保持所述内燃机用火花塞内的温度、防止自然着火的最佳热传递(path)结构。
图4是图3中“A”部分的放大图。
参照图4，所述主壳体(110)的一定位置上形成四槽(114)，所述辅助壳体(120)围绕所述主壳体(110)，顶部向所述主壳体(110)弯曲，形成卡在所述凹槽(114)上的弯曲部门(121)。
还包括位于所述弯曲部门(121)内侧的环盖(170)。
所述主壳体(110)与辅助壳体(120)之间可填充氧化铝(A2O3)或二氧化硅混合物(SiO2)(162)。
从而防止所述辅助壳体(120)从所述主壳体(110)脱落，提供具有更加稳定结构的内燃机用火花塞(100)。
图5是图3中“B”部分的放大图。
参照图5，所述辅助壳体(120)底部内侧形成第一燃烧室(130)，收容用来产生火花的电极(140)，形成一个以上喷孔，包括与所述辅助壳体另一端结合的包围所述电极的节气门(150)。
所述节气门(150)的中心部向所述辅助壳体(120)内侧方向突出，形成至少一个以上喷孔。
除了所述节气门(150)的中心部形成的一个主喷孔(151)，沿所述主喷孔(151)圆周方向形成至少一个以上辅助喷孔(152)。
所述辅助喷孔(152)内侧端部形成360度方向具有一定曲率的导引部(153)，所述导引部(153)包括所述辅助喷孔的外侧端部在内形成连续的表面。
所述辅助喷孔(152)的内侧端部直径(D2)比外侧端部直径(D1)长(D2＞D1)。
由于这种结构特点，到燃烧冲程的点火时刻，所述电极(140)通电产生电火花，该火花首先点火燃烧所述第一燃烧室(130)内的燃料混合气。
所述第一燃烧室(130)的燃料温合气燃烧产生少量爆炸火焰，在第一燃烧室(130)内蔓延，随着上升的活塞，第一燃烧室(130)内的爆炸火焰在极短时间内达到非常高的压力。
当所述第一燃烧室(130)的压力超过主燃烧室压力的时刻，第一燃烧室(130)内的少量爆炸火焰通过所述主喷孔(151)和辅助喷孔(152)排到主燃烧室。
通过所述辅助喷孔(152)排到主燃烧室的少量爆炸火焰顺着所述导引部(153)形成的平缓曲面更流畅地进出第一燃烧室(130)。
由于主喷孔周围形成平缓的曲线，通过所述主喷孔(151)排到主燃烧室的少量爆炸火焰顺着曲面更流畅地进出主燃烧室(130)。
由此，爆炸火焰在气节门(150)的外表面向平面扇形快速蔓延扩散，喷到主燃烧室内，快速点火燃烧燃烧室内被压缩的燃料混合气，加快燃烧速度，缩短延迟点火。
相比传统火花塞，所述火花塞(100)能够延迟缩短点火，不仅确保快速、可靠着火，还能在更短时间内完全燃烧。
因此，较之装有传统火花塞的燃烧室容积，能够在更小的燃烧室容积内点火，因而可以用更少量燃料达到燃烧环境，既提高燃烧效率，又能改善燃烧性能。
另外，可以在燃烧室安装两个火花塞(100)，相比之前主燃烧室只安装一个火花塞(100)，主燃烧室安装两个火花塞(100)后，火焰传播速度更快。
因此，安装两个火花塞(100)比安装一个火花塞(100)能够进一步缩短迟延点火，确保可靠着火，相比现有火花塞，在更短时间内完成燃烧。
因此，较之装有一个火花塞(100)的燃烧室空间，能够在更小的容积内点火，因而可以用更少量燃料达到燃烧环境，既提高燃烧效率，又能改善燃烧性能。
对本发明所属的技术领域具备常识的从业者能很好地了解到，本发明对其技术理念或必须的特征不进行变更也能以其他具体形式加以实施。因此，以上阐述的实施例在所有方面仅作为范例，而不是限定范畴。本发明范围将根据后述的权利要求范围来说明，权利要求范围的意义、范围以及等同概念导出的所有变更或变化形式都应当视为属于本发明范围。

Claims (8)

1.一种内燃机用火花塞，其特征在于：
包括在一定位置形成凹槽的主壳体；在主壳体的外圆周形成环形，
环绕所述主壳体，下部外侧形成螺纹部的辅助壳体；所述辅助壳体的顶部向所述主壳体弯曲而卡在所述凹槽上的弯曲部；
位于所述弯曲部内侧的环盖：
所述辅助壳体的下部内侧形成第一燃烧室，收容产生火花的电极；
与所述辅助壳体另一端结合的包围所述电极的节气门，所述节气门的中心部向所述辅助壳体内侧突起，形成至少一个以上喷孔。
2.根据权利要求1，
一种内燃机用火花塞，其特征在于：
包括在所述节气门的中心部形成的主喷孔和沿着主喷射圆周方向分布的一个以上辅助喷孔。
3.根据权利要求2，
一种内燃机用火花塞，其特征在于：
包括所述辅助喷孔内侧端部形成360度方向具有一定曲率的导引部，所述导引部包括所述辅助喷孔的外侧端部在内形成连续的表面。
4.根据权利要求3，
一种内燃机用火花塞，其特征在于：
所述辅助喷孔的内侧端部直径(D2)比外侧端部直径(D1)长(D2>D1)。
5.根据权利要求1，
一种内燃机用火花塞，其特征在于：
所述环盖采用铜和耐热铝合金、纯银或银铜合金或铁制成。
6.根据权利要求1，
一种内燃机用火花塞，其特征在于：
所述电极由在所述主壳体的中心部垂直方向直线布置且外露的中心电极和所述中心电极周围以圆弧形状在所述辅助壳体的下部内侧形成的一对接地电极组成。
7.根据权利要求1，
一种内燃机用火花塞，其特征在于：
在所述主壳体与所述辅助壳体之间设换热构件，对所述中心电极和接地电极点火时火焰产生的热进行散热，防止挥发性气体泄漏。
8.根据权利要求1，
一种内燃机用火花塞，其特征在于：
在一个主燃烧室内安装两个所述内燃机用火花塞，以加快火焰传播速度。
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