CN114243456A - 用于内燃发动机的火花塞总成 - Google Patents

Abstract

本公开提供了“用于内燃发动机的火花塞总成”。一种火花塞总成设置有绝缘体主体，绝缘体主体沿着纵向轴线延伸并限定径向延伸的第一面，并且定位在第一端与第二端之间。中心电极延伸穿过绝缘体主体，并且侧电极连接到绝缘体主体以随其一起旋转。保持器连接到绝缘体主体的第二端并且限定径向延伸的第二面。护套由绝缘体主体可旋转地支撑并围绕绝缘体主体。护套定位在第一面与第二面之间，并且限定内表面和带螺纹的外表面。衬套由绝缘体主体可旋转地支撑并围绕绝缘体主体，径向定位在护套与绝缘体主体之间，并且定位在第一面与第二面之间。衬套限定锥形外表面以与护套的内表面配合。

Description

用于内燃发动机的火花塞总成

技术领域

各种实施例涉及用于内燃发动机的火花塞总成。

背景技术

发动机和燃烧效率的提高已经显示为是发动机内的火花塞的接地带的转位或径向取向的结果。将火花塞转位(index)的方法的一个示例是通过协调火花塞和配合火花塞孔两者的螺纹位置的起点和螺纹长度。然而，与未转位火花塞相比，这种转位方法所需的机加工和组装过程导致附加的制造复杂性和成本。

发明内容

根据一个实施例，一种发动机设置有：气缸盖，所述气缸盖具有进气门端口和带螺纹的火花塞端口；以及火花塞总成，所述火花塞总成连接到所述气缸盖。所述火花塞总成具有沿着纵向轴线从第一端延伸到第二端的绝缘体主体，其中所述第二端限定尖端。所述绝缘体主体限定径向延伸的第一面，其中所述第一面定位在所述第一端与所述第二端之间。中心电极从所述第一端穿过所述绝缘体主体延伸到所述第二端。侧电极连接到所述绝缘体主体以随其一起旋转。端子由所述绝缘体主体的所述第一端支撑并且限定指示所述侧电极的径向取向的对准标记。保持器连接到所述绝缘体主体的所述第二端，其中所述保持器限定径向延伸的第二面。护套由所述绝缘体主体可旋转地支撑并且围绕所述绝缘体主体，其中所述护套定位在所述第一面与所述第二面之间。所述护套具有邻近所述第一面的套管头(drive head)，并且限定内表面和带螺纹的外表面。所述带螺纹的外表面由所述带螺纹的火花塞端口接收并与所述带螺纹的火花塞端口配合。衬套由所述绝缘体主体可旋转地支撑并围绕所述绝缘体主体，并且定位在所述第一面与所述第二面之间。所述衬套径向地定位在所述护套与所述绝缘体主体之间。所述衬套限定锥形外表面以与所述护套的所述内表面配合。所述第一面和所述第二面限制所述护套和所述衬套沿着所述纵向轴线的移动，使得所述护套和所述衬套被束缚。所述衬套的内表面、所述衬套的所述锥形外表面和所述护套的所述内表面是无螺纹的。

根据另一个实施例，一种火花塞总成设置有沿着纵向轴线从第一端延伸到第二端的绝缘体主体，其中所述第二端限定尖端。所述绝缘体主体限定径向延伸的第一面，其中所述第一面定位在所述第一端与所述第二端之间。中心电极从所述第一端穿过所述绝缘体主体延伸到所述第二端。侧电极连接到所述绝缘体主体以随其一起旋转。保持器连接到所述绝缘体主体的所述第二端，其中所述保持器限定径向延伸的第二面。护套由所述绝缘体主体可旋转地支撑并且围绕所述绝缘体主体，其中所述护套定位在所述第一面与所述第二面之间。所述护套限定内表面和带螺纹的外表面。衬套由所述绝缘体主体可旋转地支撑并且围绕所述绝缘体主体，其中所述衬套径向地定位在所述护套与所述绝缘体主体之间。所述衬套定位在所述第一面与所述第二面之间。所述衬套限定锥形外表面以与所述护套的所述内表面配合。

根据又一个实施例，提供了一种组装发动机的方法。气缸盖设置有进气门端口和带螺纹的火花塞端口。火花塞总成设置有在端子与保持器之间延伸的绝缘体主体，并且其中所述绝缘体主体限定径向延伸的第一面，并且所述保持器限定径向延伸的第二面。所述火花塞总成定位在所述带螺纹的火花塞端口中。通过旋转所述端子，将侧电极转位到相对于所述进气门端口的选定径向位置，其中所述端子、所述绝缘体主体和所述侧电极彼此连接以随其一起旋转。所述火花塞总成的护套被拧入所述带螺纹的火花塞端口，同时所述侧电极保持在所述选定径向位置，使得所述护套的带螺纹的外表面与所述带螺纹的火花塞端口配合。所述护套被支撑以在所述第一面与所述第二面之间在所述绝缘体主体上旋转，其中所述第一面和所述第二面限制所述护套的平移移动。将所述护套拧入所述带螺纹的火花塞端口中使所述护套的内表面接合径向地定位在所述护套与所述绝缘体主体之间的衬套的外锥形表面并使其变形，从而将所述护套固定到所述绝缘体主体。

附图说明

图1示出了根据一个实施例的内燃发动机的示意图；

图2示出了根据一个实施例的火花塞总成的侧视图；

图3示出了图2的火花塞总成的俯视图；

图4示出了图2的火花塞总成的局部分解图；

图5示出了图2的火花塞总成的截面示意图；以及

图6示出了气缸盖中的图2的火花塞总成的示意图。

具体实施方式

根据要求，本文中提供了本公开的详细实施例；然而应理解，所公开的实施例仅仅是示例并且可以各种形式和替代形式进行体现。附图不一定按比例绘制；一些特征可能会被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构细节和功能细节不应被解释为是限制性的，而是仅解释为教导本领域技术人员以不同方式采用本公开的代表性基础。

图1示出了内燃发动机20的示意图。发动机20具有多个气缸22，并且一个气缸被示出。气缸22由气缸壁32和活塞34构成，并且在本文中也被称为燃烧室22。活塞34连接到曲轴36。燃烧室22与进气歧管38和排气歧管40流体连通。一个或多个进气门42控制从进气歧管38进入燃烧室中的流量。一个或多个排气门44控制从燃烧室到排气歧管40的流量。进气门42和排气门44可以以本领域已知的各种方式操作以控制发动机操作。例如，每个气门42、44可以由相应的凸轮轴机械地操作，或者替代地，可以是液压控制或电控的。

燃料喷射器46将燃料从燃料系统直接输送到燃烧室22中，使得发动机是直接喷射式发动机。低压或高压燃料喷射系统可以供发动机20使用，或者在其他示例中可以使用进气道喷射系统。点火系统包括火花塞48，所述火花塞被控制以提供呈火花形式的能量以用于点燃燃烧室中的燃料空气混合物。火花塞48可以位于燃烧室22内的各个位置。在其他实施例中，可以使用其他燃料输送系统和点火系统或技术，包括间接喷射或压缩点火。

发动机20包括控制器和各种传感器，所述各种传感器被配置为向控制器提供信号以用于控制到发动机的空气和燃料输送、点火正时、气门正时、从发动机输出的功率和扭矩等。发动机传感器可以包括但不限于排气歧管40中的氧传感器、发动机冷却剂温度传感器、加速踏板位置传感器、发动机歧管压力(MAP)传感器、用于曲轴位置的发动机位置传感器、进气歧管38中的空气质量传感器、节气门位置传感器等。

在一些实施例中，发动机20用作诸如常规车辆或停止-启动车辆的车辆中的唯一原动机。在其他实施例中，发动机可以用于混合动力车辆中，其中附加的原动机(诸如电机)可用于提供附加的动力来推进车辆。

每个气缸22可以在四冲程循环下进行操作，所述四冲程循环包括进气冲程、压缩冲程、点火冲程和排气冲程。在其他实施例中，发动机可以通过二冲程循环操作。通常将气缸22顶部处的活塞34位置称为上止点(TDC)。通常将气缸底部处的活塞34位置称为下止点(BDC)。

在进气冲程期间，进气门42打开并且排气门44关闭，同时活塞34从气缸22的顶部移动到气缸22的底部以将进入的气体(例如空气)从进气歧管引入燃烧室。当活塞在进气冲程期间向下移动时，可以开始引入燃料。

在压缩冲程期间，进气门42和排气门44关闭。活塞34从气缸22的底部朝向顶部移动以压缩燃烧室22内的空气/燃料混合物。

然后在燃烧室22内点燃压缩的燃料/空气混合物。在所示的发动机20中，燃料被喷射到燃烧室22中，然后使用根据本公开并在下面参考图2至图6进一步描述的火花塞48点燃。

在膨胀冲程期间，燃烧室22中的点燃的燃料-空气混合物膨胀，从而导致活塞34从气缸22的顶部移动到气缸22的底部。活塞34的移动引起曲轴36的相应移动并提供来自发动机20的机械扭矩输出。

在排气冲程期间，进气门42保持关闭并且排气门44打开。活塞34从气缸的底部移动到气缸22的顶部，以便通过减小燃烧室22的容积将排气和燃烧产物从燃烧室22移除。排气从燃烧气缸22流到排气歧管40并流到后处理系统，诸如催化转化器。

进气门42和排气门44的位置和正时以及燃料喷射正时和点火正时可针对各种发动机冲程而变化。

发动机20具有发动机气缸体50和气缸盖52。缸盖垫片54插置在气缸体50与气缸盖52之间以密封气缸22。

气缸盖52限定进气口60。进气口60为进入的空气或进入的气体从进气歧管38流动到相应的气缸22提供通道。进气可以包括外部或环境空气，可以包括在其中混合的燃料，并且还可以与来自排气再循环系统的排气混合等。进气门42在进气门42处于关闭位置时密封端口60以防止进气流入燃烧室22中，以及打开以允许进气流入燃烧室22中。

气缸盖52限定排气口64。排气口64为排气从每个气缸22流到排气歧管40提供通道。排气门44在排气门44处于关闭位置时密封端口64以防止排气流入端口64，以及打开以允许排气从燃烧室22流出并进入端口64。

参考图2至图6，根据一个实施例示出了火花塞总成100。火花塞总成可以用作发动机20中的火花塞48。

火花塞总成100连接到气缸盖，诸如图1中的气缸盖52。返回参考图1，气缸盖52形成接收火花塞总成48、100的火花塞端口80。火花塞端口80可以是带螺纹的，例如作为内螺纹端口。端口80延伸穿过气缸盖52，使得火花塞总成48、100可以点燃发动机内(例如，燃烧室22内)的燃料空气混合物。气缸盖的外表面形成座82，并且可以在火花塞总成48、100与座82之间形成密封，以防止气体经由端口80离开燃烧室。

参考图2至图6，火花塞总成100具有绝缘体主体102。绝缘体主体102沿着纵向轴线104从第一端106延伸到第二端108。绝缘体主体102的第二端108可以形成尖端110，所述尖端延伸到燃烧室中并且使火花塞总成100的元件免受发动机的高温环境的影响。

绝缘体主体102限定第一面112，所述第一面定位在绝缘体主体102的第一端106与第二端108之间并且与第一端106和第二端108间隔开。第一面112在绝缘体主体102上径向地或横向地延伸，并且可以由凸缘或其他表面提供。第一面112可以如图所示围绕绝缘体主体102的周边延伸，并且可以是连续表面。第一面112可以从绝缘体主体102的下部圆柱形部段114径向向外延伸。下部圆柱形部段114从第一面112延伸到在主体的第二端108处的尖端110。

绝缘体主体102是中空的并且限定通道116，所述通道沿着纵向轴线104延伸并且从第一端106穿过绝缘体主体102延伸到第二端108。

火花塞总成100设置有中心电极118。中心电极定位在绝缘体主体102的通道116内，并且从第一端106穿过绝缘体主体102延伸到第二端108。尽管为了简单起见，中心电极118被示出为单个元件，但是它可以包括电阻器和一个或多个弹簧，以及电极。

端子120连接到中心电极118。端子120从绝缘体主体102的第一端106延伸，并且由绝缘体主体的第一端106支撑。端子120被固定以与绝缘体主体102一起旋转，例如，其刚性地连接到绝缘体主体102。

火花塞总成100还具有侧接地电极122或接地带。侧接地电极122由绝缘体主体102支撑。侧接地电极122连接或固定以与绝缘体主体102一起旋转，例如，如果绝缘体主体102移动或旋转，则侧接地电极122与绝缘体主体102一起移动或旋转并且不相对于绝缘体主体102移动。在其他示例中，电极118可以是接地电极。

如图所示，火花塞总成100可以设置有单个侧接地电极122。在其他示例中，火花塞总成100可以具有一个以上的侧接地电极122。

在侧接地电极122与中心电极118的端部之间形成电极间隙124。在使用中，侧接地电极122通过气缸盖52电接地，而中心电极118经由绝缘体主体102与侧接地电极122电隔离。在中心电极118的端部与侧接地电极122之间形成间隙124。当向中心电极118供应足够的电压和电流时，电流例如经由等离子体穿过或桥接中心电极118与侧接地电极122之间的间隙124，从而点火或点燃在燃烧室内的空气/燃料混合物。

侧接地电极122的取向或电极间隙124在燃烧室内的定位将侧接地电极122定位成使得它减少对燃料/空气充气的火花的任何屏蔽，并且不会在火焰前缘远离火花塞总成100行进到燃烧室中对其进行阻碍。在一个示例中，可以将火花塞总成100转位，使得电极间隙124面向气门、面向或瞄准燃烧室的中心区域，或者以其他方式取向。

在将火花塞总成100安装到气缸盖52中期间，根据本公开的火花塞总成100提供侧接地电极122和相关联的电极间隙124相对于进气道、排气道和/或燃烧室的中心区域的转位或定位。本公开还提供了具有如下所述的简单安装过程并且没有先进或复杂的制造技术的火花塞总成100。

火花塞总成100设置有指示侧接地电极122和相关联的电极间隙124的取向或位置的取向标志126、标示或标记。在一个示例中，标记126可以形成或设置在端子120上。标记或对准标记126可以指示侧接地电极122和相关联的电极间隙124相对于气缸盖和燃烧室的径向取向。根据另外的示例，标记126可以由端子120上的对准面提供。在其他示例中，标记可以由端子120上的另一种形状提供。

套筒130连接到绝缘体主体102的下部部段114。套筒130固定到绝缘体主体102，使得其与绝缘体主体102一起旋转。套筒130从邻近第一面112朝向绝缘体主体102的第二端108延伸。

护套140由绝缘体主体102和套筒130可旋转地支撑并围绕绝缘体主体102和套筒130。护套140形成套管头142，并且套管头142邻近第一面112定位。套管头142与第一面112配合以限制护套140沿着纵向轴线104的移动。套管头142可以由六角螺栓头等提供。护套140从一端的套管头142延伸到另一端的带螺纹的外表面144。带螺纹的外表面144由气缸盖中的带螺纹的火花塞端口80接收并与其配合。护套140具有内表面146。根据所示的示例，内表面146可以是圆柱形的，或者可以具有锥形形状。内表面146的锥形形状可以是截头圆锥形、阶梯形或另一种非线性锥形。护套140的内表面146是无螺纹的。

衬套150由绝缘体主体102和套筒130可旋转地支撑并围绕绝缘体主体102和套筒130。衬套150至少部分地径向定位在套筒130与护套140之间，并且因此套筒130定位在衬套150与绝缘体主体102之间。因此，护套140接收衬套150的至少一部分，例如衬套嵌套在护套140内。

衬套150限定锥形外表面152，其与护套140的内表面146配对或配合。衬套150的锥形外表面152可以是截头圆锥形、阶梯形或另一种非线性锥形。衬套150的内表面154的尺寸被设计成接收套筒130，并且可以是圆柱形的。衬套150的内表面154和外表面152都是无螺纹的。

衬套150具有具有第一外径的第一端156和具有大于第一直径的第二外径的第二端158。衬套150的第一端156定位在第一面112与衬套的第二端158之间，使得衬套的至少第一端156被接收在护套140内。因此，衬套150的第一外径小于护套140的内壁146的直径。

保持器160连接到绝缘体主体102的第二端108，并且可以连接到套筒130或由套筒130形成。保持器160限定径向或横向延伸的第二面162。在一个示例中，保持器160被设置为套筒130的端部上的固位簧环或其他紧固件。在另一个示例中，保持器160可以由套筒130的唇缘或其他部分形成，所述唇缘或其他部分形成为在护套140和衬套定位在套筒130上之后径向延伸，诸如轧制凸缘。

侧接地电极122可以直接电连接到套筒130和保持器160中的一者。在一个示例中，侧接地电极122直接连接到套筒130，使得其附连到套筒130并随其一起旋转。在另一个示例中，侧接地电极122直接连接到保持器160，使得其附连到保持器160并随其一起旋转，其中保持器刚性地连接到套筒130和端子并随其一起旋转。套筒130、护套140、衬套150和保持器160可以各自包括金属。绝缘体主体102可以由陶瓷或另一种不导电材料形成。

因此，护套140定位在总成的第一面112与第二面162之间，并且衬套150也定位在第一面112与第二面162之间。第一面112和第二面162起作用以限制护套140和衬套150沿着纵向轴线104的移动，使得护套140和衬套150被束缚在总成上。在将火花塞总成100插入气缸盖之前，护套140和衬套150都在套筒130和绝缘体主体102上围绕纵向轴线104自由旋转，并且还相对于彼此自由旋转。

一个或多个密封构件164可以设置在火花塞总成100上。在一个示例中，并且如图所示，垫圈164由护套140支撑并围绕护套140，并且定位在套管头142与带螺纹的外表面144之间。垫圈164与气缸盖52的外表面或座82界接，以帮助密封带螺纹的火花塞端口80。总成100可以具有附加的密封构件，诸如为简单起见未示出的内部密封构件。

根据一个示例，可以通过为气缸盖52提供进气门端口60和带螺纹的火花塞端口80来组装发动机20。火花塞总成100还设置有在端子120与保持器160之间延伸的绝缘体主体102。绝缘体主体102限定径向延伸的第一面112，并且保持器160限定径向延伸的第二面162。

可以通过以下方式设置火花塞总成100：首先将护套140滑动到连接到绝缘体主体102的圆柱形套筒130上，使得护套140的套管头142直接邻近第一面112，然后将衬套150滑动到圆柱形套筒130上，使得衬套150的至少一部分被接收在护套140内，并且最终建立保持器160，使得护套140和衬套150被束缚在绝缘体主体102上。因此，在将护套140拧入带螺纹的火花塞端口中之前，衬套150和护套140各自相对于绝缘体主体102独立且自由地旋转。

火花塞总成100定位在带螺纹的火花塞端口80中。侧接地电极122相对于气缸盖52的元件转位或定位到选定的径向位置。在图6所示的示例中，通过旋转端子120使火花塞总成100相对于进气门端口60或进气门42转位达角度α。在其他示例中，发动机20或气缸盖52中的另一个参考点或元件可以用于将火花塞总成100转位。端子120的标记或对准面126可以用于将侧接地电极122定位在选定径向位置。端子120、绝缘体主体102和侧接地电极122彼此连接以随其一起旋转，使得端子120的旋转引起侧接地电极122的对应旋转。

火花塞总成100的护套140被拧入带螺纹的火花塞端口80中，同时侧接地电极122保持在选定径向位置，使得护套140的带螺纹的外表面144与带螺纹的火花塞端口80配合。护套140被支撑以在第一面112与第二面162之间在绝缘体主体102上旋转，其中第一面112和第二面162限制护套140的平移移动。

端子120和侧接地电极122的位置可以通过在将护套140拧入气缸盖时将工具放置在端子120上来保持。工具可以具有形成和设定大小来与端子120(例如与对准面126)接合的形状或孔，以防止端子120、绝缘体主体102和侧接地电极122围绕纵向轴线104旋转，从而保持其位置或选定的角度α。

将护套140拧入带螺纹的火花塞端口80中使护套140的内表面146接合径向地定位在护套140与绝缘体主体102之间的衬套150的外锥形表面152并使其变形，从而将护套140固定到绝缘体主体102。当护套140在两个部件140、150之间的界面处使护套140机械地变形或卷曲时，衬套150与护套140之间的界面也形成火花塞总成100的另一个密封界面。两个部件140、150之间的机械变形会足以使它们彼此绑定。在一个示例中，机械变形是护套140和/或衬套150中的塑性变形。响应于护套140被拧入带螺纹的火花塞端口中，火花塞总成100的第二面162沿着火花塞总成100的纵向轴线104将力施加到衬套150上，从而使衬套150与护套140接合。当将护套140拧入或旋转到气缸盖中时，护套140因此与衬套150硬接触，并且护套140因此将火花塞总成100固定在气缸盖中，其中侧接地电极122以角度α保持并固定在选定径向位置。

为了更换火花塞总成100或调整电极间隙124的径向位置，可以从火花塞端口80移除火花塞总成100。从带螺纹的火花塞端口80拧下护套140使护套140沿着火花塞总成100的纵向轴线104将力施加到第一面112上，从而使整个火花塞总成100轴向移动或沿着纵向轴线104平移，远离并离开带螺纹的火花塞端口80。

因此，根据本公开的各种实施例具有相关联的非限制性优点。例如，气缸盖火花塞端口和火花塞上的螺纹不需要以特定方式(例如，螺纹开始位置和螺纹数量是预定的)机加工，以确定电极间隙124的对准。另外，更容易将根据本公开的火花塞总成100安装成期望的径向取向或将总成100转位到期望的位置或角度α。通过结合具有对准面或相对于具有第一面112的绝缘体主体102紧固和固定的其他标记的端子120，当火花塞总成100安装在发动机(诸如发动机20)中时，侧接地电极122的位置可以是已知的。通过具有束缚在绝缘体主体102上并在其上自由旋转的护套140，火花塞总成100可以被安装成其中侧接地电极122处于已知位置并且在护套140被拧入气缸盖52中时保持在那里。火花塞总成100上的第一面112和第二面162将护套140和衬套150保持在总成上。第二下部面162与衬套150界接并在其上施加力，这继而在安装期间并且在护套140的顺时针旋转下将护套140固定到绝缘体主体102。当移除或取出火花塞总成100时，护套140的逆时针旋转将来自护套140的力施加到上部面112上，在第一面112上引起反作用力，这继而使整个火花塞总成100轴向移动离开火花塞端口。护套140和衬套150都围绕套筒130和绝缘体主体的轴线104自由旋转，直到护套140被紧固或拧入气缸盖52中为止，并且端子120和侧接地电极122可以保持在选定径向位置，或经由使用接收端子120并与端子120界接的工具保持成角度α。

尽管上文描述了示例性实施例，但是这些实施例并不意图描述本公开的所有可能形式。相反，本说明书中所使用的字词为描述性而非限制性的字词，并且应理解，可以在不脱离本公开和/或本发明的精神和范围的情况下做出各种改变。另外，可以组合各种实现的实施例的特征以形成本公开和/或本发明的另外的实施例。

根据本发明，提供了一种发动机，其具有：气缸盖，所述气缸盖具有进气门端口和带螺纹的火花塞端口；和火花塞总成，所述火花塞总成连接到所述气缸盖，所述火花塞总成具有：绝缘体主体，所述绝缘体主体沿着纵向轴线从第一端延伸到第二端，所述第二端限定尖端，所述绝缘体主体限定径向延伸的第一面，所述第一面定位在所述第一端与所述第二端之间；中心电极，所述中心电极从所述第一端穿过所述绝缘体主体延伸到所述第二端；侧电极，所述侧电极连接到所述绝缘体主体以随其一起旋转；端子，所述端子由所述绝缘体主体的所述第一端支撑并且限定指示所述侧接地电极的径向取向的对准标记；保持器，所述保持器连接到所述绝缘体主体的所述第二端，所述保持器限定径向延伸的第二面；护套，所述护套由所述绝缘体主体可旋转地支撑并围绕所述绝缘体主体，所述护套定位在所述第一面与所述第二面之间，所述护套具有邻近所述第一面的套管头并且限定内表面和带螺纹的外表面，所述带螺纹的外表面由所述带螺纹的火花塞端口接收并与所述带螺纹的火花塞端口配合；和衬套，所述衬套由所述绝缘体主体可旋转地支撑并围绕所述绝缘体主体并且定位在所述第一面与所述第二面之间，所述衬套径向地定位在所述护套与所述绝缘体主体之间，所述衬套限定锥形外表面以与所述护套的所述内表面配合，其中所述第一面和所述第二面限制所述护套和所述衬套沿着所述纵向轴线的移动，使得所述护套和所述衬套被束缚，并且其中所述衬套的内表面、所述衬套的所述锥形外表面和所述护套的所述内表面是无螺纹的。

根据一个实施例，所述火花塞总成的电极间隙相对于所述进气门端口定位在预定径向位置处。

根据一个实施例，所述火花塞总成还包括套筒，所述套筒连接到所述绝缘体以随其一起旋转，所述套筒从邻近所述第一面朝向所述绝缘体主体的所述第二端延伸；其中所述衬套由所述套筒可旋转地支撑并且围绕所述套筒，使得所述套筒定位在所述衬套与所述绝缘体主体之间；并且其中所述侧电极直接连接到所述套筒和所述保持器中的一者。

根据本发明，提供了一种火花塞总成，其具有：绝缘体主体，所述绝缘体主体沿着纵向轴线从第一端延伸到第二端，所述第二端限定尖端，所述绝缘体主体限定径向延伸的第一面，所述第一面定位在所述第一端与所述第二端之间；中心电极，所述中心电极从所述第一端穿过所述绝缘体主体延伸到所述第二端；侧电极，所述侧电极连接到所述绝缘体主体以随其一起旋转；保持器，所述保持器连接到所述绝缘体主体的所述第二端，所述保持器限定径向延伸的第二面；护套，所述护套由所述绝缘体主体可旋转地支撑并围绕所述绝缘体主体，所述护套定位在所述第一面与所述第二面之间，所述护套限定内表面和带螺纹的外表面；和衬套，所述衬套由所述绝缘体主体可旋转地支撑并围绕所述绝缘体主体，所述衬套径向地定位在所述护套与所述绝缘体主体之间，所述衬套定位在所述第一面与所述第二面之间，所述衬套限定锥形外表面以与所述护套的所述内表面配合。

根据一个实施例，所述第一面和所述第二面限制所述护套和所述衬套沿着所述纵向轴线的移动，使得所述护套和所述衬套被束缚。

根据一个实施例，所述锥形衬套具有具有第一直径的第一端和具有大于所述第一直径的第二直径的第二端，其中所述衬套的所述第二端定位在所述衬套的所述第一端与所述保持器之间，使得所述衬套的至少所述第一端被接收在所述护套内。

根据一个实施例，所述护套形成邻近所述第一面定位的套管头，所述套管头与所述第一面配合以限制所述护套沿着所述纵向轴线的移动。

根据一个实施例，本发明的特征还在于垫圈，所述垫圈由所述护套支撑并围绕所述护套，并且定位在所述套管头与所述带螺纹的外表面之间。

根据一个实施例，所述护套的所述内表面是圆柱形的。

根据一个实施例，所述衬套的内表面、所述衬套的所述锥形外表面和所述护套的所述内表面是无螺纹的。

根据一个实施例，本发明的特征还在于套筒，所述套筒连接到所述绝缘体主体以随其一起旋转，所述套筒从邻近所述第一面朝向所述绝缘体主体的所述第二端延伸；其中所述衬套由所述套筒可旋转地支撑并且围绕所述套筒，使得所述套筒定位在所述衬套与所述绝缘体主体之间。

根据一个实施例，所述侧电极直接连接到所述套筒和所述保持器中的一者。

根据一个实施例，所述套筒、所述护套、所述衬套和所述保持器各自包括金属。

根据一个实施例，本发明的特征还在于端子，所述端子从所述绝缘体主体的所述第一端延伸，所述端子具有指示所述侧电极和相关联的电极间隙的所述取向的标记。

根据一个实施例，所述标记是对准面。

根据一个实施例，所述保持器包括固持固位簧环。

根据本发明，一种组装发动机的方法包括：提供具有进气门端口和带螺纹的火花塞端口的气缸盖；提供具有在端子与保持器之间延伸的绝缘体主体的火花塞总成，所述绝缘体主体限定径向延伸的第一面，所述保持器限定径向延伸的第二面，将所述火花塞总成定位到所述带螺纹的火花塞端口中；通过旋转所述端子将侧电极转位到相对于所述进气门端口的选定径向位置，其中所述端子、所述绝缘体主体和所述侧电极彼此连接以随其一起旋转；以及将所述火花塞总成的护套拧入所述带螺纹的火花塞端口中，同时将所述侧电极保持在所述选定径向位置，使得所述护套的带螺纹的外表面与所述带螺纹的火花塞端口配合，其中所述护套被支撑以在所述第一面与所述第二面之间在所述绝缘体主体上旋转，其中所述第一面和所述第二面限制所述护套的平移移动；其中将所述护套拧入所述带螺纹的火花塞端口中使所述护套的内表面接合径向地定位在所述护套与所述绝缘体主体之间的衬套的外锥形表面并使其变形，从而将所述护套固定到所述绝缘体主体。

根据一个实施例，提供所述火花塞总成还包括：将所述护套滑动到连接到所述绝缘体主体的圆柱形套筒上，使得所述护套的套管头直接邻近所述第一面；将所述衬套滑动到所述圆柱形套筒上，使得所述衬套的至少一部分被接收在所述护套内；并且建立所述保持器，使得所述护套和所述衬套被束缚在所述绝缘体主体上，其中在将所述护套拧入所述带螺纹的火花塞端口中之前，所述衬套和所述护套相对于所述绝缘体主体自由旋转。

根据一个实施例，响应于所述火花塞总成的所述护套被拧入所述带螺纹的火花塞端口中，所述第二面沿着所述火花塞总成的纵向轴线将力施加到所述衬套上，从而使所述衬套与所述护套接合。

根据一个实施例，本发明的特征还在于从所述带螺纹的火花塞端口拧下所述护套，使得所述护套沿着所述火花塞总成的纵向轴线将力施加到所述第一面上，从而使所述火花塞总成沿着所述纵向轴线远离所述带螺纹的火花塞端口平移。

Claims (15)

1.一种火花塞总成，其包括：

绝缘体主体，所述绝缘体主体沿着纵向轴线从第一端延伸到第二端，所述第二端限定尖端，所述绝缘体主体限定径向延伸的第一面，所述第一面定位在所述第一端与所述第二端之间；

中心电极，所述中心电极从所述第一端穿过所述绝缘体主体延伸到所述第二端；

侧电极，所述侧电极连接到所述绝缘体主体以随其一起旋转；

保持器，所述保持器连接到所述绝缘体主体的所述第二端，所述保持器限定径向延伸的第二面；

护套，所述护套由所述绝缘体主体可旋转地支撑并围绕所述绝缘体主体，所述护套定位在所述第一面与所述第二面之间，所述护套限定内表面和带螺纹的外表面；和

衬套，所述衬套由所述绝缘体主体可旋转地支撑并围绕所述绝缘体主体，所述衬套径向地定位在所述护套与所述绝缘体主体之间，所述衬套定位在所述第一面与所述第二面之间，所述衬套限定锥形外表面以与所述护套的所述内表面配合。

2.如权利要求1所述的火花塞总成，其中所述第一面和所述第二面限制所述护套和所述衬套沿着所述纵向轴线的移动，使得所述护套和所述衬套被束缚。

3.如权利要求1所述的火花塞总成，其中所述锥形衬套具有具有第一直径的第一端和具有大于所述第一直径的第二直径的第二端，其中所述衬套的所述第二端定位在所述衬套的所述第一端与所述保持器之间，使得所述衬套的至少所述第一端被接收在所述护套内。

4.如权利要求1所述的火花塞总成，其中所述护套形成邻近所述第一面定位的套管头，所述套管头与所述第一面配合以限制所述护套沿着所述纵向轴线的移动。

5.如权利要求1所述的火花塞总成，其中所述护套的所述内表面是圆柱形的。

6.如权利要求1所述的火花塞总成，其中所述衬套的内表面、所述衬套的所述锥形外表面和所述护套的所述内表面是无螺纹的。

7.如权利要求1所述的火花塞总成，其还包括套筒，所述套筒连接到所述绝缘体主体以随其一起旋转，所述套筒从邻近所述第一面朝向所述绝缘体主体的所述第二端延伸；

其中所述衬套由所述套筒可旋转地支撑并且围绕所述套筒，使得所述套筒定位在所述衬套与所述绝缘体主体之间。

8.如权利要求7所述的火花塞总成，其中所述侧电极直接连接到所述套筒和所述保持器中的一者；并且其中所述套筒、所述护套、所述衬套和所述保持器各自包括金属。

9.如权利要求1所述的火花塞总成，其还包括端子，所述端子从所述绝缘体主体的所述第一端延伸，所述端子具有指示所述侧电极和相关联的电极间隙的所述取向的标记。

10.如权利要求9所述的火花塞总成，其中所述标记是对准面。

11.一种发动机，其包括：

气缸盖，所述气缸盖具有进气门端口和带螺纹的火花塞端口；和

如权利要求1所述的火花塞总成，所述火花塞总成连接到所述气缸盖，其中所述护套的所述带螺纹的外表面由所述带螺纹的火花塞端口接收并与所述带螺纹的火花塞端口配合。

12.一种组装发动机的方法，所述方法包括：

提供具有进气门端口和带螺纹的火花塞端口的气缸盖；

提供具有在端子与保持器之间延伸的绝缘体主体的火花塞总成，所述绝缘体主体限定径向延伸的第一面，所述保持器限定径向延伸的第二面，

将所述火花塞总成定位到所述带螺纹的火花塞端口中；

通过旋转所述端子将侧电极转位到相对于所述进气门端口的选定径向位置，其中所述端子、所述绝缘体主体和所述侧电极彼此连接以随其一起旋转；以及

将所述火花塞总成的护套拧入所述带螺纹的火花塞端口中，同时将所述侧电极保持在所述选定径向位置，使得所述护套的带螺纹的外表面与所述带螺纹的火花塞端口配合，其中所述护套被支撑以在所述第一面与所述第二面之间在所述绝缘体主体上旋转，其中所述第一面和所述第二面限制所述护套的平移移动；

其中将所述护套拧入所述带螺纹的火花塞端口中使所述护套的内表面接合径向地定位在所述护套与所述绝缘体主体之间的衬套的外锥形表面并使其变形，从而将所述护套固定到所述绝缘体主体。

13.如权利要求12所述的方法，其中提供所述火花塞总成还包括：将所述护套滑动到连接到所述绝缘体主体的圆柱形套筒上，使得所述护套的套管头直接邻近所述第一面；将所述衬套滑动到所述圆柱形套筒上，使得所述衬套的至少一部分被接收在所述护套内；并且建立所述保持器，使得所述护套和所述衬套被束缚在所述绝缘体主体上，其中在将所述护套拧入所述带螺纹的火花塞端口中之前，所述衬套和所述护套相对于所述绝缘体主体自由旋转。

14.如权利要求12所述的方法，其中响应于所述火花塞总成的所述护套被拧入所述带螺纹的火花塞端口中，所述第二面沿着所述火花塞总成的纵向轴线将力施加到所述衬套上，从而使所述衬套与所述护套接合。

15.如权利要求12所述的方法，其还包括从所述带螺纹的火花塞端口拧下所述护套，使得所述护套沿着所述火花塞总成的纵向轴线将力施加到所述第一面上，从而使所述火花塞总成沿着所述纵向轴线远离所述带螺纹的火花塞端口平移。

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