CN110858703A - 凹口式火花塞 - Google Patents

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CN110858703A CN201910774293.1A CN201910774293A CN110858703A CN 110858703 A CN110858703 A CN 110858703A CN 201910774293 A CN201910774293 A CN 201910774293A CN 110858703 A CN110858703 A CN 110858703A
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Abstract

本公开提供了“凹口式火花塞”。提供了用于内燃发动机的火花塞的方法及系统。在一个示例中,火花塞包括壳体部分,所述壳体部分具有第一凹槽和相对的第二凹槽。包括第一突起和第二突起的工具可以与所述火花塞的所述第一凹槽和第二凹槽联接,以便将所述火花塞驱动到仅两个联接位置中的任一者以与气缸盖在一起。

Description

凹口式火花塞
技术领域
本说明书总体上涉及用于内燃发动机的火花塞的方法及系统。
背景技术
火花塞可以联接到内燃发动机的气缸盖以点燃发动机气缸内的压缩空气和燃料充气。火花塞通常包括中心电极和接地电极(ground electrode),所述中心电极和接地电极被配置为产生火花以点燃空气和燃料充气。火花塞通常包括适于与气缸盖的配对螺纹接合的螺纹,其中气缸盖盖住气缸。电极在气缸内的定向可以取决于火花塞的螺纹与气缸盖的螺纹的接合量而变化。通常希望控制电极的位置以便调整空气和燃料充气燃烧参数。
Lykowski在美国专利6,049,161中示出了一种示例性方法。其中公开了一种火花塞,所述火花塞具有用于安装火花塞的花键连接部分。花键连接部分包括至少一个花键,所述至少一个花键具有外表面和从外表面凹入的对应城堡形结构。
然而,本发明人已经在本文中认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例,在其中火花塞深深地安置在气缸盖的通道内的状况下,可能难以确定火花塞在气缸盖内的位置。结果,在将火花塞联接到气缸盖之后火花塞的电极的位置可能不会对应于实现所需发动机操作性能的所需位置。
发明内容
在一个示例中,上述问题可以通过一种火花塞来解决,所述火花塞包括:壳体部分,其具有围绕所述火花塞的中心轴线环形布置的多个平面并联接到所述火花塞的螺纹部分,所述多个平面包括与第二平面相对布置的第一平面;以及所述壳体部分中的仅两个凹槽,其包括所述第一平面中的第一凹槽和所述第二平面中的第二凹槽。通过这种方式,所述第一凹槽和第二凹槽可以指示所述火花塞的接地电极在发动机的燃烧室内的位置。
作为一个示例,所述第二凹槽可以与所述火花塞的所述接地电极的基部径向对齐,并且所述第一凹槽可以被定位成与所述第二凹槽径向相对。所述第一凹槽和第二凹槽可以被成形为与被配置为与所述火花塞联接的工具的第一突起和第二突起接合,并且所述工具可以被驱动以将所述火花塞在所述燃烧室内的所述位置调整到仅两个相对位置中的任一者。当所述火花塞处于所述两个相对位置中的任一者时,可以提高发动机性能。
应理解,上述发明内容的提供是为了以简易形式介绍在详细描述中进一步描述的概念的选择。这并不意味着标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征,所要求保护的主题的保护范围仅由随附于详细描述的权利要求书唯一限定。此外,所要求保护的主题并不限于解决上面所提到的或在本公开的任何部分中的任何缺点的实施方式。
附图说明
图1示意性地示出包括气缸盖和火花塞的发动机系统。
图2示出了发动机的火花塞的第一侧视图。
图3示出了图2的火花塞的第二侧视图。
图4示出了图2至图3的火花塞的端视图。
图5示出了适于与图2至图4的火花塞接合的工具的透视图。
图6示出了与图2至图4的火花塞接合的图5的工具的横截面视图。
图7示出了图2至图4和图6的火花塞的电极的放大局部透视图。
图8示出了包括图2至图4和图6至图7的火花塞的气缸盖的局部横截面视图,并且示意性地示出了适于将火花塞联接到气缸盖的装配机器人。
图9示出了由气缸盖盖住的燃烧室的顶部的视图,其中图2至图4和图6至图8的火花塞沿第一定向延伸到燃烧室中。
图10示出了图9的燃烧室的顶部的视图,其中火花塞沿第二定向延伸到燃烧室中。
图11示出了示出将火花塞联接到气缸盖的方法的流程图。
图2至图10按比例示出,但是在需要时,可以使用其他相对尺寸。
具体实施方式
以下说明书涉及用于内燃发动机的火花塞的系统及方法。发动机(诸如图1所示的发动机)包括由气缸盖盖住的至少一个燃烧室。发动机还包括联接到气缸盖的至少一个火花塞(诸如图2至图3所示的火花塞),其中每个火花塞延伸到发动机的对应燃烧室中。每个火花塞包括适于与工具(诸如图5所示的工具)的配对配合特征接合的多个配合特征,以便指示和保持火花塞与气缸盖联接期间火花塞相对于工具的位置。在一个示例中,火花塞的配合特征包括一对凹槽,如图2至图4所示,并且工具的配对配合特征包括被成形为与该对凹槽接合的一对突起,如图6所示。当火花塞的配合特征与工具的配对配合特征接合时,火花塞可以由工具驱动,以便将火花塞的接地电极(如图7所示)定位在由气缸盖盖住的燃烧室内(如图8所示)。在一个示例中,装配机器人(诸如图8所示的装配机器人)可以被驱动以将火花塞联接至气缸盖并经由工具调整火花塞的位置。接地电极位于气缸盖内的两个相对位置中的一者中,如图9至图10所示。当工具与火花塞配合时,工具的位置指示接地电极的位置。通过经由工具将火花塞联接到气缸盖(如图11的流程图所示),更精确地控制接地电极在燃烧室内的位置。通过这种方式,将接地电极的位置调整到两个相对位置中的任一者,这可以导致提高发动机性能和/或燃烧稳定性。
图1描绘了内燃发动机10的燃烧室或气缸的示例。发动机10可以至少部分地由包括控制器12的控制系统和来自车辆驾驶员130经由输入装置132的输入来控制。在该示例中,输入装置132包括加速踏板和踏板位置传感器134,所述踏板位置传感器用于产生比例踏板位置信号PP。发动机10的气缸(在本文中也被称为“燃烧室”)14可以包括燃烧室壁136,所述燃烧室壁由发动机10的发动机缸体169形成并由气缸盖167盖住。气缸14包括位于其中的活塞138。活塞138可以联接到曲轴140,使得活塞的往复运动转换成曲轴的旋转运动。曲轴140可以经由变速器系统联接到乘用车的至少一个驱动轮。此外,起动机马达(未示出)可以经由飞轮联接到曲轴140以实现发动机10的起动操作。
气缸14可以经由一系列进气通道142、144和146接收进气。除了气缸14之外,进气通道146还可以与发动机10的其他气缸连通。在一些示例中,一个或多个进气通道可以包括增压装置,诸如涡轮增压器或机械增压器。例如,图1示出了配置有涡轮增压器的发动机10,所述涡轮增压器包括布置在进气通道142和144之间的压缩机174和沿着排气通道148布置的排气涡轮176。压缩机174可以至少部分地通过排气涡轮176经由轴180提供动力,其中增压装置被配置为涡轮增压器。然而,在其他示例中,诸如在发动机10设置有机械增压器的情况下,可以可选地省略排气涡轮176,其中压缩机174可以由来自马达或发动机的机械输入提供动力。包括节流板164的节气门162可以沿着发动机的进气通道设置以改变被提供给发动机气缸的进气的流速和/或压力。例如,节气门162可以位于压缩机174的下游,如图1中所示,或者替代地可以设置在压缩机174的上游。
除了气缸14之外,排气通道148还可以从发动机10的其他气缸接收排气。排气传感器128被示为联接到排放控制装置178上游的排气通道148。传感器128可以从用于提供排气空燃比的指示的各种合适的传感器中选择,这些合适的传感器诸如例如线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧传感器)、双态氧传感器或EGO(如所描绘的)、HEGO(加热型EGO)、氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(HC)或一氧化碳(CO)传感器。排放控制装置178可以是三元催化剂(TWC)、NOx捕集器、各种其他排放控制装置或者它们的组合。
发动机10的每个气缸可以包括一个或多个进气门和一个或多个排气门。例如,气缸14被示为包括位于气缸14的上部区域处的至少一个进气提升阀150和至少一个排气提升阀156。在一些示例中,包括气缸14的发动机10的每个气缸可以包括位于气缸的上部区域处的至少两个进气提升阀和至少两个排气提升阀。
进气门150可以通过控制器12经由致动器152来控制。类似地,排气门156可以通过控制器12经由致动器154来控制。在一些状况期间,控制器12可以改变被提供给致动器152和154的信号以控制相应的进气门和排气门的打开和关闭。进气门150和排气门156的位置可以由相应的气门位置传感器(未示出)来确定。气门致动器可以是电动气门致动型、凸轮致动型或者它们的组合。可以同时控制进气门和排气门正时,或者可以使用可变进气凸轮正时、可变排气凸轮正时、双独立可变凸轮正时或固定凸轮正时的可能性中的任一种。每个凸轮致动系统都可以包括一个或多个凸轮,并且可以利用可以由控制器12操作以改变气门操作的凸轮廓线变换系统(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变气门正时(VVT)和/或可变气门升程(VVL)系统中的一者或多者。例如,气缸14可以替代地包括经由电动气门致动控制的进气门和经由凸轮致动(包括CPS和/或VCT)控制的排气门。在其他示例中,进气门和排气门可以由共同的气门致动器或致动系统或可变气门正时致动器或致动系统来控制。
气缸14可以具有压缩比,所述压缩比是当活塞138处于下止点与处于上止点时的容积比。在一个示例中,压缩比在9:1至10:1的范围内。然而,在使用不同燃料的一些示例中,可以增加压缩比。例如,当使用较高辛烷值的燃料或具有较高潜在汽化焓的燃料时,可能发生这种情况。如果使用直接喷射,由于直接喷射对发动机爆震的影响,则压缩比也可以增加。
在一些示例中,发动机10的每个气缸都可以包括用于发起燃烧的火花塞192。在选择操作模式下,点火系统190可以响应于来自控制器12的火花提前信号SA而经由火花塞192向燃烧室14提供点火火花。火花塞192可以设置在气缸盖167的通道193内(例如,联接到气缸盖167并通过通道193延伸到燃烧室14中)。
发动机10的每个气缸都可以配置有一个或多个燃料喷射器以用于向其提供燃料。作为非限制性示例,气缸14被示为包括两个燃料喷射器166和170。燃料喷射器166和170可以被配置为输送从燃料系统8接收的燃料。燃料系统8可以包括一个或多个燃料箱、燃料泵和燃料轨。燃料喷射器166被示为直接联接到气缸14以用于与从控制器12经由电子驱动器168接收的信号FPW-1的脉冲宽度成比例地直接在其中喷射燃料。通过这种方式,燃料喷射器166向燃烧气缸14中提供所谓的燃料直接喷射(以下称为“DI”)。尽管图1示出了喷射器166位于气缸14一侧,但是所述喷射器可以替代地位于活塞的顶部,诸如靠近火花塞192的位置(例如,类似于由图2至图10所示并且在下文描述的示例)。由于一些醇基燃料的较低挥发性,当使用醇基燃料操作发动机时,此类位置可能改进混合和燃烧。替代地,喷射器可以位于顶部并靠近进气门以改进混合。燃料可以经由高压燃料泵和燃料轨从燃料系统8的燃料箱输送到燃料喷射器166。此外,燃料箱可以具有向控制器12提供信号的压力传感器。
燃料喷射器170被示为以向气缸14上游的进气道中提供所谓的燃料进气道喷射(下文中称为“PFI”)的配置布置在进气通道146中而不是在气缸14中。燃料喷射器170可以与从控制器12经由电子驱动器171接收的信号FPW-2的脉冲宽度成比例地喷射从燃料系统8接收的燃料。注意,单个驱动器168或171可以用于两个燃料喷射系统,或者如所描绘的,可以使用多个驱动器,例如用于燃料喷射器166的驱动器168和用于燃料喷射器170的驱动器171。
在替代示例中,燃料喷射器166和170中的每一者可以被配置为用于将燃料直接喷射到气缸14中的直接燃料喷射器。在又另一个示例中,燃料喷射器166和170中的每一者可以被配置为用于在进气门150的上游喷射燃料的进气道燃料喷射器。在又其他示例中,气缸14可以仅包括单个燃料喷射器,所述燃料喷射器被配置为以不同的相对量从燃料系统接收不同的燃料作为燃料混合物,并且还被配置为作为直接燃料喷射器将该燃料混合物直接喷射到气缸中或者作为进气道燃料喷射器在进气门的上游喷射该燃料混合物。因此,应当明白,本文中描述的燃料系统不应当受到本文中通过示例方式描述的特定燃料喷射器配置的限制。
在气缸的单个循环期间,燃料可以通过两个喷射器输送到气缸。例如,每个喷射器可以输送在气缸14中燃烧的总燃料喷射的一部分。此外,诸如下文所述,从每个喷射器输送的燃料的分配和/或相对量可以随工况(诸如发动机负荷、爆震和排气温度)而变化。进气道喷射的燃料可以在打开的进气门事件、关闭的进气门事件期间(例如,基本上在进气冲程之前)以及在打开和关闭的进气门二者操作期间输送。类似地,例如,直接喷射的燃料可以在进气冲程期间、以及部分地在先前的排气冲程期间、在进气冲程期间、以及部分地在压缩冲程期间输送。因此,即使对于单个燃烧事件,也可以在不同的正时从进气道和直接喷射器喷射所喷射的燃料。此外,对于单个燃烧事件,可以每个循环执行所输送的燃料的多次喷射。可以在压缩冲程、进气冲程或者它们的任何适当组合期间执行多次喷射。
燃料喷射器166和170可以具有不同的特性。这些包括尺寸差异,例如一个喷射器的喷射孔可能大于另一个。其他差异包括但不限于不同的喷射角度、不同的工作温度、不同的目标、不同的喷射正时、不同的喷射特性、不同的位置等。此外,取决于喷射器170和166之间喷射的燃料的分配比率,可以实现不同的效果。
燃料系统8中的燃料箱可以容纳不同燃料类型的燃料,诸如具有不同燃料质量和不同燃料成分的燃料。差异可以包括不同的醇含量、不同的含水量、不同的辛烷值、不同的汽化热、不同的燃料共混物和/或它们的组合等。具有不同的汽化热的燃料的一个示例可以包括作为具有较低汽化热的第一燃料类型的汽油和作为具有较大汽化热的第二种燃料类型的乙醇。在另一个示例中,发动机可以使用汽油作为第一燃料类型并使用含醇燃料共混物(诸如E85(大约85%乙醇和15%汽油)或M85(大约85%甲醇和15%汽油))作为第二种燃料类型。其他可行的物质包括水、甲醇、醇与水的混合物、水与甲醇的混合物、醇的混合物等。
在又一示例中,这两种燃料都可以是具有不同醇成分的醇共混物,其中第一种燃料类型可以是具有较低醇浓度的汽油醇共混物,诸如E10(大约10%乙醇),而第二种燃料类型可以是具有较高醇浓度的汽油醇共混物,诸如E85(大约85%乙醇)。另外,第一燃料和第二燃料在其他燃料质量方面也可能不同,诸如温度、粘度、辛烷值等的差异。此外,一个或两个燃料箱的燃料特性可能经常变化,例如由于燃料箱加燃料引起的每日变化。
控制器12在图1中被示为微计算机,包括微处理器单元106、输入/输出端口108、用于可执行程序和校准值的电子存储介质(在该特定示例中被示为用于存储可执行指令的非暂时性只读存储器芯片110)、随机存取存储器112、保活存储器114和数据总线。除了先前讨论的那些信号之外,控制器12还可以从联接到发动机10的传感器接收各种信号,包括来自质量空气流量传感器122的进气质量空气流量(MAF)的测量值;来自联接到冷却套筒118的温度传感器116的发动机冷却剂温度(ECT);来自联接到曲轴140的霍尔效应传感器120(或其他类型)的表面点火感测信号(PIP);来自节气门位置传感器的节气门位置(TP);和来自传感器124的绝对歧管压力信号MAP。发动机转速信号RPM可以由控制器12从信号PIP产生。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可以用于提供进气歧管中的真空或压力的指示。控制器12可以基于发动机冷却剂温度来推断发动机温度。控制器12从图1的各种传感器接收信号,并采用图1的各种致动器以基于所接收的信号和被存储在控制器的存储器上的指令来调整发动机操作。
如上所述,图1示出了多缸发动机的仅一个气缸。因此,每个气缸可以类似地包括其自己的一组进气门/排气门、一个或多个燃料喷射器、火花塞等。应当明白,发动机10可以包括任何合适数量的气缸,包括2、3、4,5、6、8、10、12个或更多个气缸。此外,这些气缸中的每一者可以包括由图1参考气缸14描述和描绘的各种部件中的一些或全部部件。
在一些示例中,车辆5可以是混合动力车辆,所述混合动力车辆具有可用于一个或多个车轮55的多个扭矩源。在其他示例中,车辆5是仅具有发动机的常规车辆或仅具有一个或多个电机的电动车辆。在所示示例中,车辆5包括发动机10和电机52。电机52可以是马达或马达/发电机。当一个或多个离合器56接合时,发动机10的曲轴140和电机52经由变速器54连接到车轮55。在所描绘的示例中,第一离合器56设置在曲轴140与电机52之间,而第二离合器56设置在电机52与变速器54之间。控制器12可以向每个离合器56的致动器发送信号以接合或分离离合器,以便将曲轴140与电机52和与其连接的部件连接或断开,和/或将电52与变速器54和与其连接的部件连接或断开。变速器54可以是变速箱、行星齿轮系统或另一种类型的变速器。动力传动系统可以通过各种方式配置,包括被配置为并联、串联或混联式混合动力车辆。
电机52从动力电池58接收电力以向车轮55提供扭矩。例如在制动操作期间,电机52还可以充当发电机以提供电力来对电池58充电。
现在转到其他图,图2至图3示出了火花塞200的不同侧视图,图4示出了火花塞200的端视图,图5示出了适于与火花塞200接合的工具400的透视图,图6示出了与工具400接合的火花塞200的横截面视图,图7示出了火花塞200的第一端202(其在本文中可以被称为电极端)的放大视图,图8示出了联接到气缸盖750的火花塞200,其中气缸盖750部分地以横截面示出,并且图9至图10示出了在两个不同位置联接到气缸盖800的火花塞200。在图2至图4和图6至图9中提供参考轴线299以用于所示视图的相对比较。
关于图2至图3,图2示出了火花塞200的第一侧视图,且图3示出了火花塞200的第二侧视图,其中第二侧视图围绕火花塞200的中心轴线206相对于第一侧视图成不同角度。中心轴线206关于火花塞200居中并且沿着火花塞的长度从第一端202延伸到第二端204。参考轴线299的x轴平行于中心轴线206布置。在一些示例中,火花塞200可以类似于上面参考图1描述的火花塞192。
火花塞200包括位于火花塞200的第二端204处的端子208和位于火花塞200的第一端202处的接地电极228。在其中火花塞200联接到发动机的气缸盖(例如,图1所示并且如上所述的发动机10的气缸盖167)的状况期间,端子208可以经由一根或多根电线、电气配件等电耦合到发动机的点火系统(例如,由图1所示并且如上所述的点火系统190)。接地电极228可以延伸到由气缸盖盖住的燃烧室(例如,图1所示并且如上所述的燃烧室14)中,并且点火系统可以响应于通过发动机的控制器(例如,图1所示并且如上所述的控制器12)传输到点火系统的信号(例如,电信号)而激励火花塞以便在火花塞200的第一端202处产生火花并点燃燃烧室中的空气/燃料充气。具体地,电能(例如,电流)可以从点火系统通过端子208流到火花塞200的中心电极226。位于中心电极226处的电荷可以导致横跨中心电极226的尖端231与接地电极228的尖端227之间的间隙229(例如,空隙)的火花。图7更详细地示出了空隙229,其中空隙229位于轴线704与轴线702之间。轴线704从中心电极226径向延伸,而轴线702平行于轴线704并从接地电极228的端表面230向外延伸。轴线704和轴线702都与中心轴线206相交。控制器可以调整从点火系统提供给端子208的电能的量(例如,频率、持续时间等)以便调整火花塞200的火花正时(例如,在中心电极226与接地电极228之间的间隙229处产生的火花的正时、频率等)。
为了与气缸盖联接,火花塞200包括螺纹部分220,所述螺纹部分包括多个螺纹222。在所示示例中,螺纹部分220被定位成相比于第二端204更靠近第一端202并且与壳体部分212联接(例如,连接到所述壳体部分)。在一个示例中,壳体部分212和螺纹部分220可以一起形成为单个单元(例如,模制在一起)。在其他示例中,壳体部分212可以单独形成并且联接(例如,熔化、焊接等)到螺纹部分220。在其他示例中,螺纹部分220可以被不同地定位(例如,相比于第一端202更靠近第二端204,或者定位在距第一端202和第二端204相同的距离处)。此外,在其他示例中,螺纹部分220所包括的螺纹222的数量和/或螺纹222的相对间距可以与图中所示的示例不同。
气缸盖可以包括被配置为与火花塞200的螺纹222接合的多个配对螺纹,以便保持其中火花塞200联接到气缸盖的状况期间火花塞200相对于气缸盖的位置。例如,气缸盖可以包括通道(例如,图1所示并且如上所述的通道193),并且通道可以包括配对螺纹。火花塞200可以插入(例如,螺纹连接)到通道中,使得火花塞200的螺纹222与配对螺纹接合并将火花塞200锁定在通道内。
在其中火花塞200联接到气缸盖(例如,定位在气缸盖的通道内,其中螺纹222与通道的配对螺纹接合)的状况期间,火花塞的径向延伸部218可以邻接气缸盖的一部分。例如,暂时转向图8,火花塞200被示为联接到气缸盖750。在一个示例中,气缸盖750可以类似于图1所示并且如上所述的气缸盖167。气缸盖750包括进气通道751、进气门753、排气通道752和排气门754(它们可以分别类似于由图1所示并且如上所述的进气通道146、进气门150、排气通道148和排气门156)。气缸盖750还包括通道756,所述通道在气缸盖750的外表面765处具有开口757,其中通道756适于接收火花塞200。开口757具有直径760,其中直径760大于火花塞200的径向延伸部218的直径761。
通道756可以具有从开口757到开口766的长度777,所述长度大于火花塞200的长度(例如,火花塞沿中心轴线206的方向的长度),其中开口766位于燃烧室759处。通道756可以包括肩部763(例如,类似于由图1所示的肩部151)。肩部763可以是通道的环形部分,所述环形部分比通道756的开口757(例如,火花塞200通过其插入的开口757)窄但是不会关闭通道756,使得火花塞200的螺纹部分220可以通过通道756插入并经过肩部763以与通道756的配对螺纹758接合。然而,径向延伸部218的直径249(图2至图3所出)可以大于通道756在肩部763处的直径761。在该配置中,径向延伸部218可以邻接肩部763(例如,被定位成与肩部763共面接触)并且保持火花塞200插入通道756中的深度(例如,锁定火花塞200以防进一步插入通道756中)。此外,开口766的直径764可以小于通道756在肩部763处的直径761,其中火花塞200的第一端202被配置为从开口766突出到燃烧室759中。肩部763和配对螺纹758可以不包括被成形为接收下面描述的火花塞的第一配合特征和第二配合特征的狭槽或突起。例如,肩部763和配对螺纹758可以不包括被成形为配合在下面描述的壳体部分212的凹槽内的突起。
现在返回到图2至图3,火花塞200包括位于第一端202与第二端204之间的壳体部分212。壳体部分212包括多个平面214,每个平面214相对于每个相邻的平面214成一角度定位。平面214围绕火花塞200的中心轴线206环形地布置(例如,被定位成环绕火花塞200的中心轴线206)。在一个示例中,壳体部分212包括六个平面214,其中每个平面214相对于每个相邻的平面214倾斜60度角,使得壳体部分212具有近似六边形横截面(例如,沿着轴线234的横截面,如图6所示)。在其他示例中,壳体部分212可以包括不同数量的平面214(例如,五个、七个等)。在所示示例中,每个平面214相对于壳体部分212的每个其他平面214具有相同的尺寸(例如,宽度和长度)。然而,在其他示例中,一个或多个平面214可以相对于一个或多个其他平面214具有不同的尺寸,如下面进一步描述的。
壳体部分212被布置在火花塞200的端子208与火花塞200的径向突起218之间。径向突起218沿中心轴线206的方向(例如,平行于中心轴线206的方向)布置在火花塞200的壳体部分212与接地电极228之间。螺纹部分212位于径向突起218与接地电极228之间。
壳体部分212还包括如图2所示的第一凹槽216(例如,狭槽、凹陷、凹部等)和如图3所示的第二凹槽300。第一凹槽216和第二凹槽300在本文中可以被称为配合特征。第一凹槽216和第二凹槽300被示为位于壳体部分212的相对侧(例如,在壳体部分212的横跨中心轴线206的相对侧),并且可以是壳体部分212所包括的仅有的凹槽(例如,壳体部分212可以包括第一凹槽216和第二凹槽300,但没有其他凹槽)。第一凹槽216和第二凹槽300中的每一者包括在壳体部分212的对应平面中(例如,第一凹槽216包括在第一平面中,而第二凹槽300包括在相对的第二平面中,第一平面与第二平面平行)。第一凹槽216可以在第一平面中居中,而第二凹槽300可以在第二平面中居中,其中第一凹槽216和第二凹槽300中的每一者各自朝向火花塞200的中心轴线206向内延伸。
在所示示例中,第二凹槽300与接地电极228的基部224径向对齐(例如,接地电极228的一部分在第一端202处将接地电极228连接到火花塞200的边缘232)。具体地,相对于中心轴线206径向地延伸并截断接地电极228的基部224的中心的轴线(在本文中可以被称为第二轴线)与相对于中心轴线206径向地延伸并截断第一凹槽216的中心215和第二凹槽300的中心219(例如,如轴线401所示,与基部224的中心和第二凹槽300的中心219径向对齐,如图4所示)的轴线(在本文中可以被称为作为第一轴线,平行于第二轴线)平行布置。基部224的中心与第二凹槽300的中心219之间围绕中心轴线206的角度可以为零。接地电极228从基部224朝向火花塞200的中心轴线206延伸(例如,弯曲)并且终止于端表面230。第一凹槽216的中心215可以围绕中心轴线206从第二凹槽300的中心219偏移180度。第一凹槽216被定位成与第二凹槽300径向相对,使得从中心轴线206径向地延伸并截断第二凹槽300的中心219的轴线另外截断第一凹槽216的中心215。第一凹槽216的中心215可以围绕中心轴线206相对于第二凹槽300的中心219成180度定位。
在其他示例中,第二凹槽300可以不如上所述与接地电极228的基部224径向对齐,而是可以被定位成围绕中心轴线206与基部224成一角度。在一个示例中,第二凹槽300可以被定位成围绕中心轴线206相对于基部224成90度。在另一个示例中,第二凹槽300可以被定位成围绕中心轴线相对于基部224成120度。然而,在每个示例中,如上所述,第一凹槽216被定位成横跨中心轴线206与第二凹槽300径向地相对。将第一凹槽216定位成与第二凹槽300径向地相对使得火花塞200的位置能够在火花塞200安装(例如,联接)到气缸盖期间更容易地调整到仅两个不同位置中的一者,如下面进一步描述的。
图4示出了来自第一端202的火花塞200的视图,其中壳体部分212的位置以虚线指示。如轴线401所示,第二凹槽300被定位成横跨中心轴线206与第一凹槽216相对。第一凹槽216和第二凹槽300的相对定位使得工具400(图5所示)能够与火花塞200联接以将火花塞200安装在气缸盖内。
如图5所示,工具400包括位于第一端402处的开口414。工具400的主体412从第一端402延伸到相对的第二端404。开口414被成形为围绕火花塞200的壳体部分212(例如,环绕火花塞200的壳体部分212)联接。例如,工具400可以插入在火花塞200上方,其中端子208和壳体部分212穿过开口414进入工具400的内部413。工具400包括多个内表面406,所述内表面被配置为与壳体部分212的平面214接合(如图6进一步所示)。例如,与平面214的数量和相对布置相比,工具400可以包括相同数量和相对布置的内表面406。作为一个示例,壳体部分212可以包括如上所述并且由图2至图4所示的六个平面214,其中每个平面214相对于每个相邻的平面214倾斜60度。类似地,工具400可以包括六个内表面406,其中每个内表面406相对于每个相邻的内表面406倾斜60度。在该配置中,在其中工具400与火花塞200联接的状况期间,每个内表面406与壳体部分212的对应平面214接合。
工具400另外包括第一突起408和第二突起410,它们从工具的相应内表面406朝向工具400的中心轴线416延伸。第一突起408和第二突起410在本文中可以被称为配对配合特征。第一突起408被定位成横跨工具400的中心轴线416与第二突起410径向地相对(例如,第一突起408从内表面406中的第一内表面418延伸,而第二突起410从内表面406中的第二内表面420延伸,其中第一内表面被定位成横跨中心轴线416与第二内表面相对)。在其中工具400联接到火花塞200的状况期间,中心轴线416被定位成与火花塞200的中心轴线206平行和同轴。当工具400与火花塞200接合时(例如,当火花塞200的端子208和壳体部分212通过工具400的开口414插入时),第一突起408与第一凹槽216或第二凹槽300中的一者接合,而第二突起410与第一凹槽216或第二凹槽300中不与第一突起408接合的另一个凹槽接合。具体地,工具400可以在第一配置中与火花塞200联接,使得第一突起408与第一凹槽216接合(例如,以与第一凹槽216的表面成共面接触的关系安置在第一凹槽216内,如图6所示)并且第二突起410与第二凹槽300接合(例如,以与第二凹槽300的表面成共面接触的关系安置在第二凹槽300内,如图6所示),并且工具400可以替代地在第二配置中与火花塞200联接,在所述第二配置中,第一突起408与第二凹槽300接合并且第二突起410与第一凹槽216接合。
每个突起(例如,第一突起408和第二突起410)可以相对于工具400的与突起对应的内表面406居中。例如,第一突起408可以位于上述第一内表面418的中心或中点处,而第二突起410可以位于上述第二内表面420的中心或中点处。第一突起408和第二突起410可以各自沿中心轴线416的轴向方向(例如,平行于中心轴线416的方向)延伸达到第一内表面418和第二内表面420的整个长度。
在其中工具400如上所述与火花塞200接合(例如,如图6所示)的状况期间,工具400可以旋转(例如,沿着中心轴线416转动,其中中心轴线416是工具400的旋转轴线),以便旋转火花塞200。具体地,工具400的内表面406与壳体部分212的平面214接合,使得施加到工具400的力(例如,转动力)通过工具400传输到火花塞200(例如,当力施加到工具400以使工具400旋转时,工具400的内表面406压靠在壳体部分212的平面214上,并且随着内表面406旋转,整个火花塞200类似地旋转)。经由如上所述的工具400驱动(例如,旋转)火花塞200可以将火花塞200联接到气缸盖(例如,图8所示并且如上所述的气缸盖750)。例如,经由工具400旋转火花塞200可以将火花塞200的螺纹222与气缸盖的配对螺纹表面(例如,图8所示并且如上所述的配对螺纹758)接合,以便将火花塞200朝向发动机的燃烧室驱动(例如,将火花塞200的接地电极228定位在燃烧室内)。
通过将工具400配置为包括适于与第一凹槽216和第二凹槽300接合的第一突起408和第二突起410,工具400可以在如上所述的仅两个位置中与火花塞200联接。具体地,工具400可以在第一位置中与火花塞200联接,在所述第一位置中,第一突起408与第一凹槽216接合(例如,安置在第一凹槽内),并且第二突起410与第二凹槽300接合(例如,安置在第二凹槽内)。工具400可以另外在第二位置中与火花塞200联接,在所述第二位置中,第一突起408与第一凹槽300接合并且第二突起410与第二凹槽216接合。如上面参考图2至图3所述,第一凹槽216和第二凹槽300被定位成横跨火花塞200的中心轴线206彼此相对,并且第一凹槽216被定位成相对于接地电极228的基部224成已知角度(例如,第一凹槽216可以与接地电极228的基部224径向对齐,使得在第一凹槽216的中心215与接地电极228的基部224的中心或中点之间围绕中心轴线206的角度为零)。因为第二凹槽300被定位成横跨中心轴线206与第一凹槽216相对,所以第一凹槽216的中心215与第二凹槽300的中心219之间的角度为180度。
在该配置中,在其中工具400联接到火花塞200的状况期间,第一突起408或第二突起410中的一者与接地电极228的基部224径向对齐。具体地,在其中第一突起408与第一凹槽216接合并且第二突起410与第二凹槽300接合的状况期间,第一突起408与接地电极228的基部224径向对齐。在其中第二突起410与第一凹槽216接合并且第一突起408与第二凹槽300接合的状况期间,第二突起410与接地电极228的基部224径向对齐。通过将一个突起(例如,第一突起408或第二突起410)配置为与接地电极228的基部224径向对齐并且将另一个突起(例如,第一突起408或第二突起410中的另一者)配置为定位成与接地电极228的基部224径向地相对(例如,横跨火花塞200的中心轴线206相对),可以基于工具400的位置(例如,工具400的旋转量)来确定接地电极228的位置(例如,接地电极228的基部224的位置),如下面关于图9至图10进一步描述的。
在一些示例中,一个或多个平面214的尺寸可以相对于壳体部分212的一个或多个其他平面214不同。例如,壳体部分212可以包括六个平面214,其中两个平面214相对于每个其他平面214具有较大的表面积(例如,沿垂直于中心轴线206的方向有更大长度)。在此类示例中,工具400可以包括类似的内表面406布置。例如,工具400的两个内表面406可以具有比每个其他内表面406更大的表面积(例如,沿垂直于中心轴线416的方向有更大长度)。具有较大表面积的内表面406可以被成形为与壳体部分212的具有较大表面积的平面214接合,使得类似于上述示例,工具400在仅两个位置中与火花塞200接合。例如,类似于第二凹槽300与电极228的基部224如上所述的那样径向对齐,具有较大表面积的一个平面214可以与电极228的基部224径向对齐。通过这种方式,类似于上述示例,可以基于当工具400与火花塞200接合时(例如,具有较大表面积的内表面406与具有较大表面积的平面214接合时)工具400的位置(例如,工具400的旋转量)来确定接地电极228的位置(例如,接地电极228的基部224的位置)。在又其他示例中,代替具有较大的表面积的是,两个平面214相对于每个其他平面214可以具有更小的表面积,并且被配置为与两个平面214接合的对应两个内表面406相对于每个其他内表面406可以具有更小的表面积。
在又其他示例中,第一凹槽216和第二凹槽300可以替代地是火花塞200的对应突起,并且工具400的第一突起408和第二突起410可以替代地是被成形为与火花塞200的对应突起接合的对应凹槽。在此类配置中,工具400仍然可以仅在本文所述的两个位置中与火花塞200接合(例如,其中火花塞200的第一突起与工具400的第一凹槽接合并且火花塞200的第二突起与工具400的第二凹槽接合,或者其中火花塞200的第一突起与工具400的第二凹槽接合并且火花塞的第二突起与工具400的第一凹槽接合)。
图9至图10示出了在其中火花塞200联接到气缸盖800的状况期间接地电极228的两个不同位置。在一个示例中,气缸盖800可以类似于图8所示并且如上所述的气缸盖750和/或图1所示并且如上所述的气缸盖167。图9至图10示出了气缸盖800的表面802,所述表面位于由气缸盖800盖住的燃烧室的顶部(例如,燃烧室的表面垂直地定位在设置于燃烧室内的活塞(诸如图1所示并且如上所述的活塞138)上方)。气缸盖800包括第一进气门808、第二进气门810、第一排气门804和第二排气门806。在一个示例中,第一进气门808和第二进气门810可以各自类似于图1所示并且如上所述的进气门150,并且第一排气门804和第二排气门806可以各自类似于图1所示并且如上所述的排气门156。气缸盖800还包括位于第二进气门810与第二排气门806之间的燃料喷射器812。在其他示例中,燃料喷射器812可以不同地定位(例如,在第一进气门808与第一排气门804之间)。在其他示例中,气缸盖800可以不包括燃料喷射器812。此外,在一些示例中,气缸盖800可以包括仅一个进气门和仅一个排气门(例如,第一进气门808或第二进气门810中的一者,以及第一排气门804或第二排气门806中的一者)。
在图9至图10所示的示例中,第一进气门808和第二进气门810各自沿着轴线854居中(例如,轴线854与第一进气门808的中点860和第二进气门810的中点862相交),并且第一排气门804和第二排气门806各自沿着轴线850居中(例如,轴线850与第一排气门804的中点856和第二排气门806的中点858相交)。轴线854平行于轴线850并且从轴线850偏移(例如,与轴线850间隔开)。在该配置中,第一进气门808和第二进气门810沿着轴线854对齐(例如,居中),并且第一排气门804和第二排气门806沿着轴线850对齐(例如,居中)。
图9至图10进一步示出了轴线852,其中轴线852位于轴线850与轴线854之间的中间。轴线852与轴线852和轴线850中的每一者平行,并且可以被定位成与轴线852和轴线850中的每一者相距同一长度864。在图9至图10所示的配置中,接地电极228的基部224的中心与轴线852相交。另外,火花塞200的中心轴线206与轴线852相交。
在火花塞200处于图9所示的第一位置或图10所示的第二位置中(其中第二位置围绕火花塞200的中心轴线206从第一位置偏移180度,使得火花塞相对于第一位置在第二位置中围绕中心轴线206旋转180度)的情况下,可以提高发动机性能。例如,将火花塞200定位在第一位置或第二位置中可以增加由火花塞200产生的火花的弧长和/或增加进入燃烧室的进气充气的流速。此外,通过将火花塞200定位在第一位置或第二位置中,可以增加在燃烧室内通过空隙229(如图2和7所示并且如上所述)的燃料/空气充气的流速,这可以导致提高燃烧稳定性和/或更精确的燃烧正时。作为一个示例,在其中第一进气门808和/或第二进气门810从全闭位置移动到打开位置以便使进气(例如,从进气通道(诸如图1所示并且如上所述的进气通道146))流入燃烧室的状况期间,进气可以与由燃料喷射器812喷射到燃烧室中的燃料混合,并且可以在火花塞200处于第一位置或第二位置时相对于火花塞200未处于第一位置或第二位置的状况(例如,在其中火花塞200相对于第一位置或第二位置旋转90度的状况)以增加的速率流过空隙229。
在一些示例中,在将火花塞200联接到气缸盖800期间,可以在没有目测火花塞200的情况下将火花塞200调整到图9所示的第一位置或图10所示的第二位置。例如,如上所述,气缸盖800可以类似于图8所示的气缸盖750,并且可以包括类似的通道、开口等(例如,类似于通道756、开口757、开口766、肩部763等)。类似于上面参考图8描述的示例,适于接收火花塞200的开口的长度可以大于火花塞200的长度(例如,通道756具有长度777)。结果,在其中火花塞200安置在通道内并且联接到气缸盖800(例如,经由与气缸盖的配对螺纹接合的火花塞的螺纹,类似于上面参考图8描述的螺纹222和配对螺纹758)的状况期间,操作者(例如,发动机装配线操作者)可能难以在视觉上确定火花塞200相对于气缸盖800的位置。通过如上所述的那样将火花塞200配置成与工具400接合,可以更容易地调整在其中火花塞200联接到气缸盖800的状况期间火花塞200的位置(例如,火花塞200的接地电极228的定向)。
例如,在发动机(例如,包括火花塞200和气缸盖800的发动机,类似于图1所示并且如上所述的发动机10)的装配期间,火花塞200可以通过计算机控制的装配机器人(例如,机械臂)经由工具400(上面参考图5至图6描述)联接到气缸盖800。作为一个示例,装配机器人可以是由图8的插图790示意性示出的装配机器人791。在一个示例中,装配机器人791可以是发动机装配线上的机器人。装配机器人791可以包括电子控制器(例如,包括一个或多个处理器或CPU的计算机),所述电子控制器包括非暂时性计算机存储器(例如,只读存储器和/或随机存取存储器)。非暂时性计算机存储器可以包括用于根据本文所述的方法驱动装配机器人791(例如,致动机器人的一个或多个臂或其他部件)的指令。作为一个示例,装配机器人791可以包括存储在非暂时性存储器中用以执行下面参考图11描述的方法1100的指令。
装配机器人791可以包括适于调整火花塞200的位置的一个或多个臂。例如,工具400可以安装到臂798的端部796,并且臂798的位置可以由电子控制器调整以便在其中工具400联接到火花塞200(例如,如上所述)的状况期间调整火花塞200的位置。在其他示例中,装配机器人791可以包括被成形为暂时与火花塞200(例如,火花塞200的端子208和/或壳体部分212)联接(例如,抓住火花塞)以便相对于工具400的位置独立地调整火花塞200的位置的一个或多个部件(例如,夹具、钳子等)。作为一个非限制性示例,装配机器人791可以包括在臂798的第一部分处安装到臂798的夹具,并且还可以包括在臂798的第二部分(例如,端部796)处安装到臂798的工具400。电子控制器可以旋转第一部分和/或第二部分,以便将夹具或工具400中的任一者与火花塞200联接。作为一个示例,电子控制器可以驱动装配机器人791以将夹具与工具400联接并将火花塞200以初始位置定位在气缸盖(例如,气缸盖750)内。然后,电子控制器可以驱动装配机器人791以将夹具与火花塞200分离,并将工具400与火花塞200联接,以将火花塞调整到图9至图10所示的两个联接位置中的任一者。
在图9至图10所示的示例中,装配机器人(例如,装配机器人791)的电子控制器的非暂时性计算机存储器可以包括用于将火花塞200在图9所示的第一位置或图10所示的第二位置中的任一者中联接到气缸盖800的指令。控制器可以将电子控制信号(例如,电信号)发送到装配机器人(例如,装配机器人791的臂798的一个或多个致动器),以便将装配机器人调整到不同位置(例如,调整装配机器人791的臂798的位置)。例如,在将火花塞200联接到气缸盖800时,火花塞200可以通过将火花塞200的螺纹222与气缸盖800的配对螺纹(例如,类似于配对螺纹758)接合而位于初始位置中,所述初始位置不是第一位置或第二位置中的任一者(例如,轴线852不与接地电极228的基部224的中心相交)。装配机器人可以基于存储在电子控制器的非暂时性存储器中的指令而经由通过电子控制器传输到装配机器人的电子信号将火花塞200的位置调整到第一位置或第二位置中的一者。例如,在其中工具400与火花塞200联接的状况期间,控制器可以(例如,通过旋转臂798)指示装配机器人791旋转工具400。
装配机器人791可以包括多个不同的枢轴,以便经由臂798的致动来增加调整火花塞200的位置的精度。例如,如图8的插图790所示,装配机器人791可以包括第一枢轴794、第二枢轴793和第三枢轴792。装配机器人791可以包括固定地联接到支撑表面784的基部785,其中第一部分781可经由第一枢轴794相对于基部785枢转,第二部分782联接到第一部分781并且可经由第二枢轴793相对于第一部分781枢转,并且第三部分783联接到第二部分782并且可经由第三枢轴792相对于第二部分782枢转。此外,臂798的端部796可以沿着旋转轴线797相对于第二部分782旋转(例如,以便调整火花塞200和/或工具400在气缸盖内的角位置)。在一些示例中,装配机器人791的一个或多个部分(例如,第一部分781、第二部分782和/或第三部分783)可以包括适于使得能够通过电子控制器经由致动调整一个或多个部分的长度的一个或多个部件。例如,第二部分782可以包括一个或多个伸缩部件,所述伸缩部件被配置为响应于由电子控制器传输到装配机器人791的致动器的信号(例如,电信号)而缩短或延长第二部分782的长度。在上述配置中,可以执行存储在电子控制器的非暂时性存储器中的指令,以便驱动装配机器人791以经由工具400将火花塞200联接到气缸盖(例如,气缸盖750),如虚线795所指示。
因为工具400被配置为在仅两种配置(例如,其中第一突起408与第一凹槽216接合并且第二突起410与第二凹槽300接合的第一配置,或者其中第一突起408与第二凹槽300接合并且第二突起410与第一凹槽216接合的第二配置,如上文参考图5至图6所述)中与火花塞200接合,并且因为第二凹槽300可以与接地电极228的基部224径向对齐,所以在其中工具400联接到火花塞200的状况期间,可以通过电子控制器基于工具400相对于气缸盖800的旋转量来确定接地电极228的位置。工具400相对于气缸盖800的旋转量对应于工具400的部件相对于气缸盖800的部件的角位置。例如,在其中工具400联接到火花塞200的状况期间,工具400的中心轴线416(图5所示)可以相对于其中设置有火花塞200的气缸盖的通道的中心轴线(例如,类似于图8所示的气缸盖750的轴线780)同轴地定位。第一突起408和/或第二突起410相对于通道的中心轴线的位置可以限定工具400相对于气缸盖的旋转量。例如,第一突起408和/或第二突起410与从通道的中心轴线径向延伸并与通道的中心轴线相交的轴线之间的角度可以限定工具400相对于气缸盖的角度(例如,工具400相对于气缸盖的角位置)。在一个示例中,从通道的中心轴线径向延伸的轴线可以是图9至图10所示的轴线852。
作为一个示例,火花塞200相对于气缸盖800的初始位置(例如,在经由工具400调整火花塞200的位置之前)可以对应于其中接地电极228的基部224的中心相对于轴线852成30度角的位置。可以基于在工具400联接到火花塞200(例如,在第一配置或第二配置中)时工具400的角位置(例如,工具400相对于气缸盖800的角位置)来确定火花塞200在气缸盖800内的初始位置。例如,工具400的角位置可以与火花塞200的角位置相同或者从火花塞200的角位置偏移180度,使得火花塞200的接地电极228的基部224在工具400联接到火花塞200时与第一突起408径向对齐,或者围绕中心轴线206和中心轴线416相对于第一突起408定位成180度(其中在工具400联接到火花塞200时中心轴线206和416是同轴的)。装配机器人(例如,上述装配机器人791)可以在上述两种配置中的一者中将工具400联接到火花塞200,以便经由工具400的位置确定火花塞200的位置(例如,火花塞200相对于气缸盖800的旋转量)。例如,装配机器人可以包括与控制器进行电子通信的位置传感器,其中位置传感器适于测量在工具400在两种配置中的一者中联接到火花塞200时火花塞相对于气缸盖800的旋转量(例如,火花塞的角位置)。在一个示例中,位置传感器可以位于臂798的端部796处。在一些示例中,装配机器人791可以包括附加的位置传感器(例如,以便确定装配机器人791的每个部分的相对位置)和/或与控制器电耦合(例如,适于从控制器接收电子信号和/或向控制器传输电子信号)的其他传感器(例如,速度传感器、力传感器等)。
为了将火花塞200的位置从上述初始位置调整到图9至图10所示的两个位置中的一者,电子控制器可以将信号(例如,电信号)传输到装配机器人,以便在工具400联接到火花塞200时致动装配机器人(例如,激励装配机器人的臂)以转动工具400。电子控制器可以控制装配机器人以将工具400旋转到其中工具400的突起(例如,第一突起408和第二突起410)与轴线852对齐(例如,每个突起的中心或中点与轴线852相交)的两个位置中的任一者。例如,为了将火花塞200从其中接地电极228的基部224的中心相对于轴线852倾斜30度的初始位置调整到其中接地电极228的基部224的中心与轴线852相交的两个位置中的一者,控制器可以控制装配机器人以将工具400相对于初始位置转动-30度以便使火花塞200相对于初始位置转动-30度。通过这种方式,接地电极228的基部224被调整成与轴线852对齐(例如,与轴线852相交),并且在其中火花塞200被激励以点燃如上所述的燃烧室内的燃料和空气的状况期间可以提高发动机的性能。
通过将火花塞200配置为包括被定位成彼此径向相对的第一凹槽216和第二凹槽300,在其中工具400联接到火花塞200以便如上所述的那样调整火花塞200的位置的状况期间,工具400可以转动较小角度量以使接地电极228的基部224的中心与轴线852对齐并将火花塞定位在图9至图10所示的两个位置中的较近一者中。例如,在其中火花塞200在其中接地电极228的基部224的中心相对于轴线852倾斜50度(例如,基部224的中心与图10所示的轴线866相交,其中轴线866与中心轴线206相交并且相对于轴线852倾斜50度角)的初始位置中联接到气缸盖800的状况期间,控制器可以控制装配机器人以将工具400旋转-50度(例如,沿方向868围绕中心轴线206朝向轴线852)到第二位置(例如,图10所示的位置)而不是将工具400朝向第一位置(例如,图9所示的位置)旋转130度(例如,沿与方向868相反的方向870)。如上所述的那样旋转工具400将轴线866定位成与轴线850和854平行,使得工具400沿方向868旋转,直到轴线866平行于轴线850和854。通过以这种方式从初始位置调整火花塞200的位置,火花塞200以减小的旋转量被调整到第一位置或第二位置中的一者,从而导致缩短发动机的装配时间和/或减少装配机器人的激励量。
图11示出了示出用于经由工具将火花塞联接到发动机的气缸盖的方法1100的流程图。火花塞、气缸盖、发动机和工具可以类似于上面描述的那些。例如,火花塞可以类似于图1所示并且如上所述的火花塞192和/或如上所述的火花塞200,气缸盖可以类似于图1所示并且如上所述的气缸盖167、图8所示的气缸盖750和/或图9至图10所示的气缸盖800,发动机可以类似于图1所示并且如上所述的发动机10,并且工具可以类似于图5至图6所示并且如上所述的工具400。用于执行方法1100以及本文所包括的方法的剩余部分的指令可以由控制器(例如,图8示意性所示并且如上所述的装配机器人791的电子控制器)基于存储在控制器的存储器上的指令并且结合从发动机装配机器人(例如,装配机器人791)的传感器(诸如上文参考图9至图10描述的位置传感器)接收的信号来执行。根据下面描述的方法,控制器可以采用机器人的致动器来调整机器人的操作(例如,控制机器人的臂以将火花塞联接到气缸盖)。
在1102处,所述方法包括将火花塞定位在气缸盖的通道内,所述火花塞包括壳体部分,所述壳体部分具有被定位成横跨火花塞的中心轴线与第二凹槽相对的第一凹槽。在一个示例中,通道可以类似于图8所示并且如上所述的通道756。壳体部分、第一凹槽、第二凹槽和中心轴线可以类似于上面(例如,参考图2至图3)描述的壳体部分212、第一凹槽216、第二凹槽300和中心轴线206。将火花塞定位在通道内可以包括经由位于气缸盖的外表面处的通道的开口(例如,类似于图8所示并且如上所述的外表面765处的开口757)将火花塞插入通道中。例如,装配机器人可以经由装配机器人的臂(例如,图8所示并且如上所述的臂798)将火花塞插入通道中。
所述方法在1102处可选地包括步骤1104,其中所述方法包括将火花塞与通道的肩部接合。例如,火花塞的一个或多个部分(例如,类似于上面参考图2至图3描述的径向延伸部218的部分)可以被定位成与通道的肩部接合。在一个示例中,肩部可以类似于图8所示的肩部763和/或图1所示并且如上所述的肩部151。
所述方法从1102继续到1106,其中所述方法包括将火花塞锁定到气缸盖。在一个示例中,将火花塞锁定到气缸盖包括将火花塞的螺纹与气缸盖的配对螺纹接合。螺纹和配对螺纹可以类似于图8所示并且如上所述的螺纹222和配对螺纹758。作为一个示例,装配机器人可以通过旋转联接到火花塞的装配机器人的臂来使火花塞在气缸盖内旋转,以便使火花塞的螺纹与气缸盖的配对螺纹接合。
所述方法从1106继续到1108,其中所述方法包括通过使第一突起和第二突起与第一凹槽和第二凹槽接合而将包括第一突起和第二突起的工具联接到火花塞。在一个示例中,工具、第一突起和第二突起可以分别类似于图5所示并且如上所述的工具400、第一突起408和第二突起410。通过以两种不同配置中的任一者使第一突起和第二突起与第一凹槽和第二凹槽接合(例如,类似于上述示例),工具可以联接到火花塞(例如,与火花塞接合)。例如,在第一配置中,第一突起与第一凹槽接合,而第二突起与第二凹槽接合。在第二配置中,第一突起与第二凹槽接合,而第二突起与第一凹槽接合。在一个示例中,工具可以联接到装配机器人的臂,并且装配机器人的电子控制器可以致动臂以便定位臂使得工具与火花塞联接。
所述方法从1108继续到1110,其中所述方法包括确定工具相对于气缸盖的角位置。如上面参考工具400所述,工具的角位置对应于工具相对于气缸盖的定向(例如,工具相对于气缸盖的旋转量)。例如,如上所述,在其中工具联接到火花塞的状况期间,工具的中心轴线可以与通道的中心轴线对齐。工具的角位置可以对应于第一突起和/或第二突起与从工具的中心轴线、火花塞和通道径向延伸的轴线(例如,图9至图10所示并且如上所述的轴线852)所成的角度量。在一个示例中,通过装配机器人的一个或多个位置传感器(例如,如上参考图9至图10所述)可以确定工具相对于气缸盖的角位置。例如,一个或多个位置传感器可以将信号(例如,电信号)传输到装配机器人的电子控制器以便指示检测到的工具的角位置。工具可以在其中第一突起和/或第二突起相对于臂的位置是已知的初始位置中联接到装配机器人的臂,并且控制器可以监控臂的旋转量以便跟踪(例如,监控)工具的旋转量。
所述方法从1110继续到1112,其中所述方法包括基于工具的角位置来确定火花塞的角位置。火花塞的角位置对应于火花塞的接地电极的基部相对于从火花塞的中心轴线径向延伸的轴线(例如,轴线852)的位置(例如,角度量)。在一个示例中,装配机器人可以基于工具从工具的初始位置的旋转量来估计和/或推断火花塞的角位置。例如,在其中工具联接到火花塞的状况期间,装配机器人可以转动工具以便使火花塞在气缸盖内转动(例如,调整接地电极在燃烧室内的位置)。通过监控(例如,记录)工具转动(例如,旋转)的量,控制器可以确定火花塞转动的量。
所述方法从1112继续到1114,其中所述方法包括通过旋转工具将火花塞调整到仅两个相对位置中的一者。两个相对位置包括第一位置和第二位置,在所述第一位置中,火花塞的接地电极的基部的中心与相对于火花塞的中心轴线径向布置的轴线(例如,轴线852)相交,在所述第二位置中,火花塞相对于第一位置旋转180度。例如,两个相对位置可以类似于图9所示的第一位置和图10所示的第二位置。
将火花塞调整到仅两个相对位置中的一者可以包括经由装配机器人(例如,经由与工具联接的装配机器人的臂的旋转)以两个量中的较小者驱动(例如,旋转)火花塞。例如,在将火花塞调整到仅两个相对位置中的一者之前,火花塞的角位置可以相对于第一位置为40度并且相对于第二位置为120度。因为在调整火花塞之前火花塞的角位置比第二位置更靠近第一位置,所以所述方法在1114处可以包括将火花塞调整到第一位置而不是第二位置。此外,因为火花塞可以在第一位置或第二位置中的任一者中比在每个其他位置中将发动机性能提高一定量(例如,如上所述,通过增加由火花塞产生的火花的弧长和/或增加进气充气进入燃烧室的流速),所以无论火花塞的初始位置如何,都可以将火花塞调整(例如,旋转)到两个位置中的较近位置以提高发动机性能。
图2至图10示出了具有各种部件的相对定位的示例性配置。如果被示为直接彼此接触或直接联接,则至少在一个示例中,此类元件可以分别被称为直接接触或直接联接。类似地,至少在一个示例中,所示的彼此邻接或相邻的元件可以分别彼此邻接或相邻。作为一个示例,彼此共面接触的部件可以被称为共面接触。作为另一个示例,被定位成彼此间隔开使得仅在其间具有空间而没有其他部件的元件在至少一个示例中可以被如此称谓。作为又一示例,被示为在彼此的上方/下方、在彼此的相对侧或者在彼此的左侧/右侧的元件相对于彼此可以被如此称谓。此外,如图中所示,在至少一个示例中,最顶部元件或元件的最顶部点可以被称为部件的“顶部”,而最底部元件或元件的最底部点可以被称为部件的“底部”。如本文所使用的,顶部/底部、上部/下部、上方/下方可以是相对于图的垂直轴而言,并用于描述图的元件相对于彼此的定位。因此,在一个示例中,被示为在其他元件上方的元件垂直地定位在其他元件上方。作为又一示例,图内描绘的元件的形状可以被称为具有那些形状(例如,诸如圆的、直的、平坦的、弯曲的、圆形、倒角的、倾斜的等)。此外,在至少一个示例中,被示为彼此相交的元件可以被称为相交元件或彼此相交。此外,在一个示例中,被示为在另一个元件内或被示为在另一个元件外部的元件可以被如此称谓。
通过这种方式,通过将火花塞的壳体部分配置为包括第一凹槽和第二凹槽并且通过凭借将工具的突起与火花塞的凹槽接合来将工具配置为与火花塞联接,可以更容易地调整接地电极在燃烧室内的位置。具体地,在其中工具联接到火花塞的状况期间,因为接地电极的基部的位置对应于火花塞的凹槽的位置并且因为工具的突起以仅两种相对配置与火花塞的凹槽接合,所以工具的角位置指示火花塞是否处于仅两个相对位置中的一者。在其中火花塞处于仅两个相对位置中的任一者的状况期间,可以提高发动机性能。工具可以旋转最小角度量,以便将火花塞从火花塞的初始位置调整到仅两个相对位置中的较近位置。
将火花塞调整到仅两个相对位置中的任一者的技术效果是调整火花塞的接地电极的基部在燃烧室内的位置以提高发动机性能。
在一个实施例中,一种火花塞包括:壳体部分,其具有围绕所述火花塞的中心轴线环形布置的多个平面并联接到所述火花塞的螺纹部分,所述多个平面包括与第二平面相对布置的第一平面;以及所述壳体部分中的仅两个凹槽,其包括所述第一平面中的第一凹槽和所述第二平面中的第二凹槽。在所述火花塞的第一示例中,所述第二凹槽相对于所述中心轴线与所述火花塞的接地电极的基部径向对齐。所述火花塞的第二示例可选地包括所述第一示例,并且还包括其中平行于从所述中心轴线径向延伸并与所述接地电极的所述基部的中心相交的第二轴线布置的第一轴线与所述第一凹槽的中心和所述第二凹槽的中心中的每一者相交。所述火花塞的第三示例可选地包括所述第一和第二示例中的一者或两者,并且还包括其中所述第二凹槽的所述中心围绕所述中心轴线从所述第一凹槽的所述中心偏移180度。所述火花塞的第四示例可选地包括所述第一至第三示例中的一者或多者或每一者,并且还包括其中所述壳体部分被布置在所述火花塞的端子与所述火花塞的径向突起之间,所述径向突起沿所述中心轴线的方向布置在所述壳体部分与所述火花塞的接地电极之间,其中所述螺纹部分位于所述径向突起与所述接地电极之间。
在一个实施例中,一种方法包括:驱动装配机器人以将火花塞联接到发动机的气缸盖;以及驱动所述装配机器人以经由联接到所述装配机器人的工具将所述火花塞在所述气缸盖内的位置调整到两个位置中的一者,所述工具包括第一配合特征和第二配合特征,所述第一配合特征和第二配合特征被成形为与所述火花塞的壳体部分的第一配对配合特征和第二配对配合特征接合。在所述方法的第一示例中,将所述火花塞联接到所述气缸盖包括通过使所述火花塞的螺纹与所述气缸盖的配对螺纹接合而将所述火花塞定位在初始位置中,并且经由所述工具将所述火花塞在所述气缸盖内的所述位置调整到所述两个位置中的一者包括将所述火花塞从所述初始位置调整到仅所述两个位置中的一者。所述方法的第二示例可选地包括所述第一示例,并且还包括其中所述两个位置包括第一位置和第二位置,在所述第一位置中,与所述火花塞的接地电极的基部的中心和所述火花塞的中心轴线相交的第一轴线平行于与联接到所述气缸盖的两个排气门或两个进气门的中心相交的第二轴线,在所述第二位置中,所述接地电极的所述基部的所述中心围绕所述火花塞的所述中心轴线从所述第一位置偏移180度。所述方法的第三示例可选地包括所述第一和第二示例中的一者或两者,并且还包括其中将所述火花塞调整到所述两个位置中的一者包括经由所述工具将所述火花塞从所述初始位置调整到所述两个位置中的较近位置。所述方法的第四示例可选地包括所述第一至第三示例中的一者或多者或每一者,并且还包括其中将所述火花塞调整到所述两个位置中的所述较近位置包括经由所述工具使所述火花塞沿第一方向旋转,直到所述第一轴线与所述第二轴线平行,其中所述火花塞沿所述第一方向将所述第一轴线定位成与所述第二轴线平行的旋转量小于所述火花塞沿第二相反方向将所述第一轴线定位成与所述第二轴线平行的旋转量。所述方法的第五示例可选地包括所述第一至第四示例中的一者或多者或每一者,并且还包括其中经由所述工具将所述火花塞在所述气缸盖内的所述位置调整到所述两个位置中的一者包括在第一配置或第二配置中将所述工具与所述火花塞接合并且通过在所述第一配置或第二配置中旋转所述工具来旋转所述火花塞,在所述第一配置中,所述第一配合特征安置在所述第一配对配合特征内并且所述第二配合特征安置在所述第二配对配合特征内,在所述第二配置中,所述第一配合特征安置在所述第二配对配合特征内并且所述第二配合特征安置在所述第一配对配合特征内。所述方法的第六示例可选地包括所述第一至第五示例中的一者或多者或每一者,并且还包括其中将所述火花塞在所述气缸盖内的所述位置调整到所述两个位置中的一者包括确定当所述工具联接到所述火花塞时所述工具相对于所述气缸盖的角位置。所述方法的第七示例可选地包括所述第一至第六示例中的一者或多者或每一者,并且还包括基于当所述工具在所述第一配置或第二配置中联接到所述火花塞时所述工具的所述角位置来确定所述火花塞在所述气缸盖内的初始位置。所述方法的第八示例可选地包括所述第一至第七示例中的一者或多者或每一者,并且还包括其中将所述火花塞在所述气缸盖内的所述位置调整到所述两个位置中的一者还包括旋转所述工具以将所述火花塞从所述初始位置驱动到所述两个位置中的较近位置,其中所述旋转方向沿从所述初始位置到所述两个位置中的所述较近位置的方向。
在一个实施例中,一种系统包括:火花塞,所述火花塞包括:接地电极,其位于所述火花塞的与所述火花塞的螺纹部分相邻的第一端处;壳体部分,其位于所述火花塞的所述螺纹部分与所述火花塞的与所述第一端相对的第二端之间,所述壳体部分包括包含第一配合特征的第一平面和包含第二配合特征的相对第二平面;以及径向延伸部,其联接在所述壳体部分与所述螺纹部分之间,所述径向延伸部相对于所述火花塞的中心轴线从所述螺纹部分和所述壳体部分中的每一者径向向外延伸;以及气缸盖,所述气缸盖包括:通道,其包括适于接收所述螺纹部分的配对螺纹和邻近所述配对螺纹布置的肩部,所述配对螺纹被布置在燃烧室处并且所述肩部适于接收所述径向延伸部。在所述系统的第一示例中,所述第一配合特征是第一凹槽,并且所述第二配合特征是第二凹槽,其中所述第一凹槽在所述第一平面中居中并且所述第二凹槽在所述第二平面中居中,并且其中所述第一凹槽和第二凹槽各自朝向所述火花塞的中心轴线延伸。所述系统的第二示例可选地包括所述第一示例,并且还包括其中所述接地电极的基部与所述第一凹槽或第二凹槽中的任一者径向对齐,其中所述接地电极从所述基部朝向所述中心轴线延伸。所述系统的第三示例可选地包括所述第一和第二示例中的一者或两者,并且还包括其中所述第一配合特征是第一突起并且所述第二配合特征是第二突起,所述第一突起在所述第一平面处居中并且所述第二突起在所述第二平面处居中,所述第一突起和第二突起各自远离所述火花塞的中心轴线延伸。所述系统的第四示例可选地包括所述第一至第三示例中的一者或多者或每一者,并且还包括其中所述第一平面与所述第二平面平行布置,所述第一平面和第二平面各自被定位成与所述火花塞的中心轴线相距同一长度。所述系统的第五示例可选地包括所述第一至第四示例中的一者或多者或每一者,并且还包括其中所述肩部和配对螺纹不包括被成形为接收所述第一配合特征和第二配合特征的狭槽或突起。
在另一个实施例中,一种系统包括:火花塞,所述火花塞包括:接地电极,其位于所述火花塞的与所述火花塞的螺纹部分相邻的第一端处;壳体部分,其位于所述火花塞的所述螺纹部分与所述火花塞的与所述第一端相对的第二端之间,所述壳体部分包括包含第一配合特征的第一平面和包含第二配合特征的相对第二平面;以及径向延伸部,其联接在所述壳体部分与所述螺纹部分之间,所述径向延伸部相对于所述火花塞的中心轴线从所述螺纹部分和所述壳体部分中的每一者径向向外延伸;气缸盖,所述气缸盖包括:通道,其包括适于接收所述螺纹部分的配对螺纹和邻近所述配对螺纹布置的肩部,所述配对螺纹被布置在燃烧室处并且所述肩部适于接收所述径向延伸部;以及装配机器人,其具有存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令,所述计算机可读指令在被执行时使所述装配机器人:将火花塞联接到发动机的气缸盖;并且经由联接到所述装配机器人的工具将所述火花塞在所述气缸盖内的位置调整到仅两个位置中的一者,所述工具包括第一配合特征和第二配合特征,所述第一配合特征和第二配合特征被成形为与所述火花塞的壳体部分的第一配对配合特征和第二配对配合特征接合。
注意,本文所包括的示例性控制和估计程序可以结合各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非暂时性存储器中,并且可以由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来执行。本文所述的具体程序可以表示任何数量的处理策略中的一个或多个,诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的处理策略等。因此,所示的各种动作、操作或功能可以所示顺序执行、并行执行,或者在一些情况下被省略。同样,处理顺序不一定是实现本文所述的示例性实施例的特征和优点所需要的,而是为了便于说明和描述而提供。一个或多个所示的动作、操作和/或功能可以取决于所使用的特定策略而重复地执行。此外,所述动作、操作和/或功能可以图形表示被编程到发动机控制系统中的计算机可读储存介质的非暂时性存储器中的代码,其中所述动作通过结合电子控制器执行包括各种发动机硬件部件的系统中的指令来执行。
应当明白,本文公开的配置和程序本质上是示例性的,并且这些具体实施例不应被视为具有限制意义,因为许多变型是可能的。例如,上述技术可以应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸以及其他发动机类型。本公开的主题包括本文公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。
如本文所使用的,除非另有指定,否则术语“大约”被解释为表示所述范围的±5%。
以下权利要求特别指出被视为新颖的和非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可能涉及“一种”元件或“第一”元件或其等同物。此类权利要求应当被理解为包括一个或多个此类元件的引入,从而既不要求也不排除两个或更多个此类元件。所公开的特征、功能、元件和/或性质的其他组合和子组合可以通过本权利要求的修订或通过在本申请或相关申请中提出新权利要求而被要求保护。此类权利要求与原权利要求相比无论在范围上更宽、更窄、等同或不同都被认为包括在本公开的主题内。
根据本发明,提供了一种火花塞,所述火花塞具有:壳体部分,其具有围绕所述火花塞的中心轴线环形布置的多个平面并联接到所述火花塞的螺纹部分,所述多个平面包括与第二平面相对布置的第一平面;以及所述壳体部分中的仅两个凹槽,其包括所述第一平面中的第一凹槽和所述第二平面中的第二凹槽。
根据实施例,所述第二凹槽相对于所述中心轴线与所述火花塞的接地电极的基部径向对齐。
根据实施例,平行于从所述中心轴线径向延伸并与所述接地电极的所述基部的中心相交的第二轴线布置的第一轴线与所述第一凹槽的中心和所述第二凹槽的中心中的每一者相交。
根据实施例,所述第二凹槽的所述中心围绕所述中心轴线从所述第一凹槽的所述中心偏移180度。
根据实施例,所述壳体部分被布置在所述火花塞的端子与所述火花塞的径向突起之间,所述径向突起沿所述中心轴线的方向布置在所述壳体部分与所述火花塞的接地电极之间,其中所述螺纹部分位于所述径向突起与所述接地电极之间。
根据本发明,一种方法包括:驱动装配机器人以将火花塞联接到发动机的气缸盖;以及驱动所述装配机器人以经由联接到所述装配机器人的工具将所述火花塞在所述气缸盖内的位置调整到两个位置中的一者,所述工具包括第一配合特征和第二配合特征,所述第一配合特征和第二配合特征被成形为与所述火花塞的壳体部分的第一配对配合特征和第二配对配合特征接合。
根据实施例,将所述火花塞联接到所述气缸盖包括通过使所述火花塞的螺纹与所述气缸盖的配对螺纹接合而将所述火花塞定位在初始位置中,并且其中经由所述工具将所述火花塞在所述气缸盖内的所述位置调整到所述两个位置中的一者包括将所述火花塞从所述初始位置调整到仅所述两个位置中的一者。
根据实施例,所述两个位置包括第一位置和第二位置,在所述第一位置中,与所述火花塞的接地电极的基部的中心和所述火花塞的中心轴线相交的第一轴线平行于与联接到所述气缸盖的两个排气门或两个进气门的中心相交的第二轴线,在所述第二位置中,所述接地电极的所述基部的所述中心围绕所述火花塞的所述中心轴线从所述第一位置偏移180度。
根据实施例,将所述火花塞调整到所述两个位置中的一者包括经由所述工具将所述火花塞从所述初始位置调整到所述两个位置中的较近位置。
根据实施例,将所述火花塞调整到所述两个位置中的所述较近位置包括经由所述工具使所述火花塞沿第一方向旋转,直到所述第一轴线与所述第二轴线平行,其中所述火花塞沿所述第一方向将所述第一轴线定位成与所述第二轴线平行的旋转量小于所述火花塞沿第二相反方向将所述第一轴线定位成与所述第二轴线平行的旋转量。
根据实施例,经由所述工具将所述火花塞在所述气缸盖内的所述位置调整到所述两个位置中的一者包括在第一配置或第二配置中将所述工具与所述火花塞接合并且通过在所述第一配置或第二配置中旋转所述工具来旋转所述火花塞,在所述第一配置中,所述第一配合特征安置在所述第一配对配合特征内并且所述第二配合特征安置在所述第二配对配合特征内,在所述第二配置中,所述第一配合特征安置在所述第二配对配合特征内并且所述第二配合特征安置在所述第一配对配合特征内。
根据实施例,将所述火花塞在所述气缸盖内的所述位置调整到所述两个位置中的一者包括确定当所述工具联接到所述火花塞时所述工具相对于所述气缸盖的角位置。
根据实施例,本发明的特征还在于基于当所述工具在所述第一配置或第二配置中联接到所述火花塞时所述工具的所述角位置来确定所述火花塞在所述气缸盖内的初始位置。
根据实施例,将所述火花塞在所述气缸盖内的所述位置调整到所述两个位置中的一者还包括旋转所述工具以将所述火花塞从所述初始位置驱动到所述两个位置中的较近位置,其中所述旋转方向沿从所述初始位置到所述两个位置中的所述较近位置的方向。
根据本发明,提供了一种系统,所述系统具有火花塞,所述火花塞包括:接地电极,其位于所述火花塞的与所述火花塞的螺纹部分相邻的第一端处;壳体部分,其位于所述火花塞的所述螺纹部分与所述火花塞的与所述第一端相对的第二端之间,所述壳体部分包括包含第一配合特征的第一平面和包含第二配合特征的相对第二平面;以及径向延伸部,其联接在所述壳体部分与所述螺纹部分之间,所述径向延伸部相对于所述火花塞的中心轴线从所述螺纹部分和所述壳体部分中的每一者径向向外延伸;以及气缸盖,所述气缸盖包括:通道,其包括适于接收所述螺纹部分的配对螺纹和邻近所述配对螺纹布置的肩部,所述配对螺纹被布置在燃烧室处并且所述肩部适于接收所述径向延伸部。
根据实施例,所述第一配合特征是第一凹槽,并且所述第二配合特征是第二凹槽,所述第一凹槽在所述第一平面中居中并且所述第二凹槽在所述第二平面中居中,所述第一凹槽和第二凹槽各自朝向所述火花塞的中心轴线延伸。
根据实施例,所述接地电极的基部与所述第一凹槽或第二凹槽中的任一者径向对齐,其中所述接地电极从所述基部朝向所述中心轴线延伸。
根据实施例,所述第一配合特征是第一突起并且所述第二配合特征是第二突起,所述第一突起在所述第一平面处居中并且所述第二突起在所述第二平面处居中,所述第一突起和第二突起各自远离所述火花塞的中心轴线延伸。
根据实施例,所述第一平面与所述第二平面平行布置,所述第一平面和第二平面各自被定位成与所述火花塞的中心轴线相距同一长度。
根据实施例,所述肩部和配对螺纹不包括被成形为接收所述第一配合特征和第二配合特征的狭槽或突起。

Claims (15)

1.一种火花塞,其包括:
壳体部分,其具有围绕所述火花塞的中心轴线环形布置的多个平面并联接到所述火花塞的螺纹部分,所述多个平面包括与第二平面相对布置的第一平面;以及
所述壳体部分中的仅两个凹槽,其包括所述第一平面中的第一凹槽和所述第二平面中的第二凹槽。
2.如权利要求1所述的火花塞,其中所述第二凹槽相对于所述中心轴线与所述火花塞的接地电极的基部径向对齐。
3.如权利要求2所述的火花塞,其中平行于从所述中心轴线径向延伸并与所述接地电极的所述基部的中心相交的第二轴线布置的第一轴线与所述第一凹槽的中心和所述第二凹槽的中心中的每一者相交。
4.如权利要求3所述的火花塞,其中所述第二凹槽的所述中心围绕所述中心轴线从所述第一凹槽的所述中心偏移180度。
5.如权利要求1所述的火花塞,其中所述壳体部分被布置在所述火花塞的端子与所述火花塞的径向突起之间,所述径向突起沿所述中心轴线的方向布置在所述壳体部分与所述火花塞的接地电极之间,其中所述螺纹部分位于所述径向突起与所述接地电极之间。
6.一种方法,其包括:
驱动装配机器人以将火花塞联接到发动机的气缸盖;以及
驱动所述装配机器人以经由联接到所述装配机器人的工具将所述火花塞在所述气缸盖内的位置调整到两个位置中的一者,所述工具包括第一配合特征和第二配合特征,所述第一配合特征和第二配合特征被成形为与所述火花塞的壳体部分的第一配对配合特征和第二配对配合特征接合。
7.如权利要求6所述的方法,其中将所述火花塞联接到所述气缸盖包括通过使所述火花塞的螺纹与所述气缸盖的配对螺纹接合而将所述火花塞定位在初始位置中,并且其中经由所述工具将所述火花塞在所述气缸盖内的所述位置调整到所述两个位置中的一者包括将所述火花塞从所述初始位置调整到仅所述两个位置中的一者。
8.如权利要求7所述的方法,其中所述两个位置包括第一位置和第二位置,在所述第一位置中,与所述火花塞的接地电极的基部的中心和所述火花塞的中心轴线相交的第一轴线平行于与联接到所述气缸盖的两个排气门或两个进气门的中心相交的第二轴线,在所述第二位置中,所述接地电极的所述基部的所述中心围绕所述火花塞的所述中心轴线从所述第一位置偏移180度。
9.如权利要求8所述的方法,其中将所述火花塞调整到所述两个位置中的一者包括经由所述工具将所述火花塞从所述初始位置调整到所述两个位置中的较近位置。
10.如权利要求9所述的方法,其中将所述火花塞调整到所述两个位置中的所述较近位置包括经由所述工具使所述火花塞沿第一方向旋转,直到所述第一轴线与所述第二轴线平行。
11.如权利要求10所述的方法,其中所述火花塞沿所述第一方向将所述第一轴线定位成与所述第二轴线平行的旋转量小于所述火花塞沿第二相反方向将所述第一轴线定位成与所述第二轴线平行的旋转量。
12.如权利要求6所述的方法,其中经由所述工具将所述火花塞在所述气缸盖内的所述位置调整到所述两个位置中的一者包括在第一配置或第二配置中将所述工具与所述火花塞接合并且通过在所述第一配置或第二配置中旋转所述工具来旋转所述火花塞,在所述第一配置中,所述第一配合特征安置在所述第一配对配合特征内并且所述第二配合特征安置在所述第二配对配合特征内,在所述第二配置中,所述第一配合特征安置在所述第二配对配合特征内并且所述第二配合特征安置在所述第一配对配合特征内。
13.如权利要求12所述的方法,其中将所述火花塞在所述气缸盖内的所述位置调整到所述两个位置中的一者包括确定当所述工具联接到所述火花塞时所述工具相对于所述气缸盖的角位置。
14.如权利要求13所述的方法,其还包括基于当所述工具在所述第一配置或第二配置中联接到所述火花塞时所述工具的所述角位置来确定所述火花塞在所述气缸盖内的初始位置。
15.如权利要求14所述的方法,其中将所述火花塞在所述气缸盖内的所述位置调整到所述两个位置中的一者还包括旋转所述工具以将所述火花塞从所述初始位置驱动到所述两个位置中的较近位置,其中所述旋转方向沿从所述初始位置到所述两个位置中的所述较近位置的方向。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7524756B2 (ja) 2020-12-18 2024-07-30 スズキ株式会社 点火装置の制御システム、装置及びプログラム

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4989557A (en) * 1990-04-25 1991-02-05 General Motors Corporation Spark plug assembly for internal combustion engine
US5091672A (en) * 1990-06-26 1992-02-25 Allied-Signal Inc. Shield for aligning a ground electrode of a spark plug in a cylinder head
US6049161A (en) * 1998-10-08 2000-04-11 Federal-Mogul World Wide, Inc. Installation configuration for a spark plug
FR2794575B1 (fr) 1999-06-07 2001-08-24 Peugeot Citroen Automobiles Sa Bougie d'allumage pour moteur a combustion interne
US6938524B2 (en) * 2003-11-24 2005-09-06 Chih-Ching Hsien Engaging recess for sockets
FR2894724B1 (fr) 2005-12-08 2008-02-29 Renault Sas Dispositif pour l'indexation angulaire d'une bougie de moteur a combustion
US8365694B2 (en) 2007-08-01 2013-02-05 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Easily removable spark plug
JP4954153B2 (ja) * 2007-09-28 2012-06-13 日本特殊陶業株式会社 ガスケット及び自動車部品
JP2011503787A (ja) * 2007-11-02 2011-01-27 ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド 点火プラグケーシングおよび点火プラグケーシングを有する点火プラグ
US8716923B2 (en) 2010-10-06 2014-05-06 Shannon S. K. Mahon Spark plug assembly
CN103875143B (zh) 2011-01-13 2016-01-20 费德罗-莫格尔点火公司 改进接地电极定位的火花塞及其制造方法
CA2879333A1 (en) * 2011-07-19 2013-01-24 Nano Spark Inc. Spark plug construction
US20150343614A1 (en) * 2014-05-30 2015-12-03 Ben Hassler Spark Plug Tool Device
DE102015221394B4 (de) * 2015-11-02 2024-02-01 Robert Bosch Gmbh Zündkerze mit erhöhtem Anzugsdrehmoment und Brennkraftmaschine
US20190210197A1 (en) * 2018-01-11 2019-07-11 Ralph L. Baldonado Spark plug installation and removal tool

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