CN1292161A - 具有改进工作特性的火花塞 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种点燃内燃机中的燃料的火花塞,特别涉及一种改进的火花塞结构,与现有技术的公知火花塞相比,提高了燃烧压力和燃油行使里程并减小排气污染。

Description

具有改进工作特性的火花塞

参考的在先申请

本发明具有下述专利申请的优点并参考结合下述专利申请：

顺序号60／076669  申请日1998，3，2

顺序号60／089458  申请日1998，6，16

顺序号60／089491  申请日1998，6，16

顺序号60／089499  申请日1998，6，16

顺序号60／114439  申请日1998，12，31

技术领域

本发明涉及一种点燃内燃机中的燃料的火花塞，特别涉及一种改进的火花塞结构，与现有技术的公知火花塞相比，提高了燃烧压力和燃料使用里程并减小排气污染。

发明背景

现有技术的火花塞是公知的。典型的火花塞包括中心电极和与中心电极分隔开的地电极。当在其间隙提供足够的电压时，火花跳过该间隙。该火花用于点燃内燃机空气-燃油混合物，。

US5051651详述了由外部地电极屏蔽中心电极而形成的“圆柱孔”。US5051651中说明了圆柱孔内多个“点火源(seed)”。在所有例子中，地电极具有“作为所述中心电极半径表面的实际凹内表面”(第8栏第33行)。这样形成同心曲面，其内半径等于“中心电极的半径和火花间隙几乎等于圆柱孔的半径”(第1栏第54行)。

如US5051651的图13所示，根据独立权利要求18所述，该发明特别依赖火花触发区域，其中“至少每个所述内正交侧的一部分具有凹表面，该凹表面具有为中心电极的轴表面的曲率”。

由于所有火花沿最短路径由中心电极到地电极传递，US5051651的作用表面与其它同心环设计(US1748338、US942242、US912516、US5430346和US5280214专利)类似，构成的地电极具有以与中心电极相同的轴为中心的半径。在火花实际跳越的功能核心(functional core)，US5051651采用类似与其它同心环设计。

但是，本申请人认为同心环设计并没有优于标准火花塞设计的性能。

另外还参考US5612586，其重点在于消除了标准火花塞通用的90度弯曲。

上述现有技术专利具有一些有益特性。但是，总是需要对火花塞进行改进，使其提高燃油效率和降低排放物。

发明概述

本发明涉及具有与中心电极成切线关系的边缘角的火花塞的使用。

因此，本发明的目的是提供一种改进的火花塞。

本发明的进一步目的是提供一种改进的火花塞地电极。

本发明的进一步目的是提供一种提高燃油效率的改进的火花塞。

本发明的进一步目的是提供一种提高燃烧压力的改进的火花塞。

本发明的进一步目的是提供一种降低污染的改进的火花塞。

通过结合附图和附加权利要求阅读下述本发明最佳实施例的详细说明，会明白本发明的其它目的、特征和优点。

附图简要说明

图1是以全景显示的本发明第一实施例一部分的顶视图。

图2是图1所示第一实施例火花塞10的侧平面图；

图3是用于本发明第二实施例的两个电极即地电极51和中心电极20的顶视图，可以看成是具有两正切关系和一个顶点的“叉”形。

图4是用于本发明第三实施例的两电极即地电极52和中心电极20的顶视图，包括三区段、三个正切关系和两顶点。

图5是用于本发明第四实施例的两电极即地电极53和中心电极20的顶视图，具有六区段、五顶点和至少四个正切关系。

图6是用于本发明第五实施例的两电极即地电极60和中心电极20的顶视图，具有四区段、三顶点和四个正切关系。

图7是用于本发明第六实施例的两电极即地电极70和中心电极20的顶视图，可以看作是具有四个正切关系和四顶点的“封闭盒”形状。

图8是用于本发明第七实施例的两电极即地电极80和中心电极20的顶视图，可以看作是具有六个正切关系和六顶点的“六角封闭盒”形状。

图9是用于本发明第八实施例的两电极即地电极90和中心电极20的顶视图，可以看作是具有一个正切关系的“单偏置直电极”形状。

图10是用于本发明第九实施例的三电极即两地电极100、101和中心电极20的顶视图，可以看作是具有两个正切关系的“单偏置直电极”形状

图11是用于本发明第十实施例的三电极即地电极110、111和中心电极20的顶视图，可以看作是具有两个正切关系的“双T电极”形状

图12是用于本发明第十一实施例的三电极即地电极120、121和中心电极20的顶视图，可以看作是具有两个正切关系的“偏置双T电极”形状

图13是用于本发明第十一实施例的四电极即地电极130、131和132以及中心电极20的顶视图，可以看作是具有三个正切关系的“成三角形的三T电极”形状。

图14是典型中心电极20的侧视图，处于地电极140一部分的横剖视图的下面，地电极包括以正切关系指向中心电极的下角边缘。

图15显示了地电极150，该地电极具有以一个正切关系提供给中心电极的单凸曲线边缘。地电极的横剖面是矩形。

图16显示了提供给中心电极的单直边缘。显示了一个正切关系。地电极的剖面是矩形的。

图17显示了四个地电极170、171、172和173的使用，其结合了提供给中心电极20的多个单直边缘。该图中没有显示正切边缘关系，但是四个边缘可以处于图26所表示的区域中。每个地电极的横剖面是矩形。

图18显示了向中心电极20提供具有三边缘和三顶点的三角形地电极180。显示了三个正切边缘关系。地电极的每个线性区段的横剖面是矩形。

图19类似于图18，但是显示了具有三角形中心电极195的三角形地电极190。该图中显示了正切边缘关系和三顶点。

图20是包括地电极的开放端口设计，该地电极向中心电极提供三弯曲边缘和两顶点。在该图中提供三“弯曲”正切边缘关系。要指出的是正切关系可以是“直”正切关系，或包括“弯曲”正切关系。

图21是包括地电极的开放端口设计，该地电极向中心电极提供三弯曲边缘和两顶点。在该图中显示三正切边缘关系和两顶点。

图22是类似于图21的开放端口设计，中心电极225的形状实际与地电极220的几何形状相配合，在目前情况为方形。图中显示三正切关系。

图23显示“叉形”设计，其中有两弯曲正切边缘关系和一个顶点。图中显示了地电极230和中心电极20。

图24显示了两个地电极240和241，每个地电极的端部具有“倒钩”形，实际环绕中心电极20的突出部分。显示了四个直正切关系和两顶点。

图25显示由地电极250提供给中心电极20的单凹弯曲边缘。

图26是显示地电极260相对中心电极设置的各种位置1、2和3的侧视图，这三个位置1、2和3在“区域”内。该位置在区域内是这样布置，即任何位置将地电极的下边缘暴露给中心电极的外边缘，本发明人在申请时的意图是获得进气的“烟囱”效应。

图27是图1所示的实施例(沿中心电极20的中心纵轴)的侧横截面视图，其地电极270的下边缘以与中心电极的圆周突出部分成正切关系设置在中心电极的上面。

图28是类似于图27的视图，但是地电极280的横截面成流线型，以对火焰正面传播产生最小阻力。

图29是类似于图28的视图，但是地电极290减少为单边缘，由弧支撑，见图25所示的电极设计。这样的设计还可应用于图15的视图。横截面可以是任何除图示外的形状，在距中心电极20顶边缘最近表面设置一边缘(直的或其他形状状的)。

图30显示包括多个地电极300、301和302(还可使用第四地电极，图中未示)，通过向上和向内的平角在中心电极的顶部提供多个直边缘，该角度不象该细长件的顶部边缘的最终位置那么重要。

图31是类似与图1所示的结构的侧横截面视图，地电极310的横截面为“钻石”形，在中心电极20的上圆形边缘设置边缘。由于在地电极边缘的上面和下面具有斜切面，这种设计使火花点燃的火焰炬有更好的流动性。

图32是图1的变形，在地电极320的上表面设置单斜切面。这可获得图31所示设计的一些优点，但是不易于制造。

图33显示了包括类似于图1的包括一个地电极的实施例，在中心电极335内切出的简单凹槽以提高火花率。

图34是类似于图1的实施例的横截面图，包括地电极340，在中心电极345的顶部提供“颈缩”区段，在中心电极形成“细线(fine wire)”放电端。

图35显示地电极350边缘，该边缘从上面提供，通过单个(图中所示)或多个(图中未示)杆支撑“重要”边缘。中心电极335在顶部具有斜切面。

图36显示包括分别由中心电极365和地电极360形成的两边缘的“最大化边缘对边缘设置”的结构。由于该设计比其它实施例的制造费用高，因此该设计向燃烧室提供低屏蔽的边缘对边缘火花。电极的尺寸小还可减小对燃料注入和火焰中心输出的阻塞。

图37是具有类似于图1和2的地电极的火花塞的视图，其中采用了凿形尖顶(chisel point)中心电极375。

图38是具有单尖顶中心电极385的火花塞，其地电极380类似于图1和2所示的地电极。

图39是与其它地电极一起使用的一系列中心电极结构的视图，包括凿形尖顶395-A、金字塔尖顶395-B、V槽395-C、微凹中心395-D、多边形395-E、单尖顶395-F、多边缘395-G、斜切面尖顶395-H、空心圆柱395-I、空心多边形395-J和颈缩结构395-K。

图40A和40B分别是包括具有T形端部的T形中心电极405和一对地电极400，401的结构的顶视图和侧平面图，电极405的每个T形端部形成一边缘，一对地电极400、401中的每个电极同样形成一个边缘。中心电极的边缘与地电极的边缘形成一对一的关系。

图41A和41B分别是包括具有弯曲相切边缘的L形中心电极415和地电极410的结构的顶视图和侧平面图。要指出的是可在如图40A和40B中使用两个区段，在本结构和在图40A／40B结构中的都可使用多于两个区段。

图42A／42B显示包括中心电极425和地电极420的结构，两电极结合构成三个正切关系。

图43是包括中心电极20和地电极430的结构，具有分别以G1和G2表示的垂直和水平间隙。最好G1大于或等于0，G2大于或等于0。这是另一种说明图26的“区域”原理的方式。

图44是中心电极20和两个地电极440、441的顶视图，进一步显示作为本发明一个特征的正切关系。如图所示，“正切”关系不仅包括电极20、440的“壳(case)1”关系，而且包括电极20、441的“壳2”关系。

图45是典型的中心电极20和双叉型地电极450的顶视图，类似于图3，但是具有的叉较短并提供了如图44壳2实施例所示两正切关系453和454。此外还显示了中间顶点455。

图46是类似于图1的“宽盒”结构，但是不具有四个正切关系，地电极460的四边缘围在中心电极的突起部分外部，并在图26的“区域”内。本发明人在申请时的意图是根据图26所示的“进料流(intake chargeflow)”原理提供的附加空间。

图47是类似于图3的“宽叉”结构，但是不具有两个正切关系，地电极470的两边缘在中心电极20突起部分的外部，并在图26的“区域”内。本发明人在申请时的意图是根据图26所示的“进料流(intake chargeflow)”原理提供的附加空间。

图48显示同心和非同心电极性能的区别，显示了与中心电极20相关的同心地电极480和“开放”地电极481。如图所示，本发明人认为开放电极表面趋于促使火焰中心扩散。

最佳实施例详细说明

本发明指的是使用具有普通中心电极和一个或两个地电极的火花塞，每个地电极至少形成一个相对于下面圆形电极的外圆周成正切取向的下角边缘。

根据本发明的一种结构指的是一种“盒”火花塞，如图1和2所示。当从上面看时，“盒”火花塞使用一个实际成“围绕”火花塞中心电极的方形的电极。但是，事实上，如图2所示，该盒没有围绕火花塞中心电极，在中心电极的上圆形端表面和叉的向下延伸下表面所处平面之间形成间隙(就一种测试来说是0．025英寸)。

可以看到，电极30包括两个先是分开然后会聚的端部叉32。两端部叉32包括具有等长的两区段34。这两区段可以看作是“分开”区段34，另两区段看作是“会聚”区段34，这表示每个叉包括一个“分开”区段和一个“会聚”区段。

“肘部”是连接特别区段的分开区段和相应的会聚区段的。所示这样的肘部(图1中的形式是两个)处于通过中心叉的纵向中心轴延伸的垂直平面内。

地电极具有三个顶点，一个主顶点40和两个肘部内顶点41。

可以理解，区段34的横截面成0．050英寸宽0．050英寸厚的矩形。这样的横截面提供四个向外指向的线(至少几乎不是曲线)角边缘(如图14所示)。相信至少相对于中心电极的内下角边缘的关系提供了改进的特性。这样的关系指正切关系，图1提供四个正切关系，每区段有一个正切关系。

应该明白图2所示的中心电极在该申请中应该是指“向上”延伸的中心电极。但是，这只是为了作为参考，而不应该理解成是为了限定。在使用中，可以以多种不同方向对电极定向。其它实施例

说明根据本发明的其它地电极实施例。

图3是用于本发明第二实施例的两个电极即地电极51和中心电极20的顶视图，可以看成是具有两正切关系和一个顶点的“叉”形。

图4是用于本发明第三实施例的两电极即地电极52和中心电极20的顶视图，包括三区段、三个正切关系和两顶点。

图5是用于本发明第四实施例的两电极即地电极53和中心电极20的顶视图，具有六区段、五顶点和至少四个正切关系。

图6是用于本发明第五实施例的两电极即地电极60和中心电极20的顶视图，具有四区段、三顶点和四个正切关系。

图7是用于本发明第六实施例的两电极即地电极70和中心电极20的顶视图，可以看作是具有四个正切关系和四顶点的“封闭盒”形状。

图8是用于本发明第七实施例的两电极即地电极80和中心电极20的顶视图，可以看作是具有六个正切关系和六顶点的“六角封闭盒”形状。

图9是用于本发明第八实施例的两电极即地电极90和中心电极20的顶视图，可以看作是具有一个正切关系的“单偏置直电极”形状。

图10是用于本发明第九实施例的三电极即两地电极100、101和中心电极20的顶视图，可以看作是具有两个正切关系的“单偏置直电极”形状

图11是用于本发明第十实施例的三电极即地电极110、111和中心电极20的顶视图，可以看作是具有两个正切关系的“双T电极”形状

图12是用于本发明第十一实施例的三电极即地电极120、121和中心电极20的顶视图，可以看作是具有两个正切关系的“偏置双T电极”形状

图13是用于本发明第十一实施例的四电极即地电极130、131和132以及中心电极20的顶视图，可以看作是具有三个正切关系的“成三角形的三T电极”形状。

图14是典型中心电极20的侧视图，处于地电极140一部分的横剖视图的下面，地电极包括以正切关系指向中心电极的下角边缘。

图15显示了地电极150，该地电极具有以一个正切关系提供给中心电极的单凸曲线边缘。地电极的横剖面是矩形。

图16显示了提供给中心电极的单直边缘。显示了一个正切关系。地电极的剖面是矩形的。

图17显示了四个地电极170、171、172和173的使用，其结合了提供给中心电极20的多个单直边缘。该图中没有显示正切边缘关系，每个地电极的横剖面是矩形。

图18显示了向中心电极20提供具有三边缘和三顶点的三角形地电极180。显示了三个正切边缘关系。地电极的每个线性区段的横剖面是矩形。

图19类似于图18，但是显示了具有三角形中心电极195的三角形地电极190。该图中显示了正切边缘关系和三顶点。

图20是包括地电极的开放端口设计，该地电极向中心电极提供三弯曲边缘和两顶点。在该图中提供三“弯曲”正切边缘关系。要指出的是正切关系可以是“直”正切关系，或包括“弯曲”正切关系。

图21是包括地电极的开放端口设计，该地电极向中心电极提供三弯曲边缘和两顶点。在该图中显示三正切边缘关系和两顶点。

图22是类似于图21的开放端口设计，中心电极225的形状实际与地电极220的几何形状相配合，在目前情况为方形。图中显示三正切关系。

图23显示“叉形”设计，其中有两弯曲正切边缘关系和一个顶点。图中显示了地电极230和中心电极20。

图24显示了两个地电极240和241，每个地电极的端部具有“倒钩”形，实际环绕中心电极20的突出部分。显示了四个直正切关系和两顶点。

图25显示由地电极250提供给中心电极20的单凹弯曲边缘。

图26是显示地电极260相对中心电极设置的各种位置1、2和3的侧视图，这三个位置1、2和3在“区域”内。该位置在区域内是这样布置，即任何位置将地电极的下边缘暴露给中心电极的外边缘，本发明人在申请时的意图是获得进气的“烟囱”效应。

图27是图1所示的实施例(沿中心电极20的中心纵轴)的侧横截面视图，其地电极270的下边缘以与中心电极的圆周突出部分成正切关系设置在中心电极的上面。

图28是类似于图27的视图，但是地电极280的横截面成流线型，以对火焰正面传播产生最小阻力。

图29是类似于图28的视图，但是地电极290减少为单边缘，由弧支撑，见图25所示的电极设计。这样的设计还可应用于图15的视图。横截面可以是任何除图示外的形状，在距中心电极20顶边缘最近表面设置一边缘(直的或其他形状状的)。

图30显示包括多个地电极300、301和302(还可使用第四地电极，图中未示)，通过向上和向内的平角在中心电极的顶部提供多个直边缘，该角度不象该细长件的顶部边缘的最终位置那么重要。

图31是类似与图1所示的结构的侧横截面视图，地电极310的横截面为“钻石”形，在中心电极20的上圆形边缘设置边缘。由于在地电极边缘的上面和下面具有斜切面，这种设计使火花点燃的火焰炬有更好的流动性。

图32是图1的变形，在地电极320的上表面设置单斜切面。这可获得图31所示设计的一些优点，但是不易于制造。

图33显示了包括类似于图1的包括一个地电极的实施例，在中心电极335内切出的简单凹槽以提高火花率。

图34是类似于图1的实施例的横截面图，包括地电极340，在中心电极345的顶部提供“颈缩”区段，在中心电极形成“细线(fine wire)”放电端。

图35显示地电极350边缘，该边缘从上面提供，通过单个(图中所示)或多个(图中未示)杆支撑“重要”边缘。中心电极335在顶部具有斜切面。

图36显示包括分别由中心电极365和地电极360形成的两边缘的“最大化边缘对边缘设置”的结构。由于该设计比其它实施例的制造费用高，因此该设计向燃烧室提供低屏蔽的边缘对边缘火花。电极的尺寸小还可减小对燃料注入和火焰中心输出的阻塞。

图37是具有类似于图1和2的地电极的火花塞的视图，其中采用了凿形尖顶(chisel point)中心电极375。

图38是具有单尖顶中心电极385的火花塞，其地电极380类似于图1和2所示的地电极。

图39是与其它地电极一起使用的一系列中心电极结构的视图，包括凿形尖顶395-A、金字塔尖顶395-B、V槽395-C、微凹中心395-D、多边形395-E、单尖顶395-F、多边缘395-G、斜切面尖顶395-H、空心圆柱395-I、空心多边形395-J和颈缩结构395-K。

图40A和40B分别是包括具有T形端部的T形中心电极405和一对地电极400，401的结构的顶视图和侧平面图，电极405的每个T形端部形成一边缘，一对地电极400、401中的每个电极同样形成一个边缘。中心电极的边缘与地电极的边缘形成一对一的关系。

图41A和41B分别是包括具有弯曲相切边缘的L形中心电极415和地电极410的结构的顶视图和侧平面图。要指出的是可在如图40A和40B中使用两个区段，在本结构和在图40A／40B结构中的都可使用多于两个区段。

图42A／42B显示包括中心电极425和地电极420的结构，两电极结合构成三个正切关系。

图43是包括中心电极20和地电极430的结构，具有分别以G1和G2表示的垂直和水平间隙。最好G1大于或等于0，G2大于或等于0。这是另一种说明图26的“区域”原理的方式。

图44是中心电极20和两个地电极440、441的顶视图，进一步显示作为本发明一个特征的正切关系。如图所示，“正切”关系不仅包括电极20、440的“壳(case)1”关系，而且包括电极20、441的“壳2”关系。

图45是典型的中心电极20和双叉型地电极450的顶视图，类似于图3，但是具有的叉较短并提供了如图44壳2实施例所示两正切关系453和454。此外还显示了中间顶点455。

图46是类似于图1的“宽盒”结构，但是不具有四个正切关系，地电极460的四边缘围在中心电极的突起部分外部，并在图26的“区域”内。

图47是类似于图3的“宽叉”结构，但是不具有两个正切关系，地电极470的两边缘在中心电极20突起部分的外部，并在图26的“区域”内。本发明人在申请时的意图是根据图26所示的“进料流(intake chargeflow)”原理提供的附加空间。正切关系

如上所述，有时候需要有一个或多个与地电极的圆形上边缘成正切关系的直边缘。这指的是“直边缘正切关系”，其中由地电极形成的直边缘具有一个或多个边缘，使每个边缘与中心电极的圆周突起部分成正切关系。尽管其它图中显示了上述结构，但是这里只举例如图1、3、4、9和10所示。

但是，还应该明白根据本发明还设计了“曲线边缘正切关系”，例如如图15、23和25所示。

要指出的重点是连接中心电极和最近的地之间的火花。地电极叉的可以实际设置在邻近中心电极圆周(不需要是圆形的)突起或其外部的位置并位于选择高度或在中心电极顶部以上。

应该明白，本发明的某些方面采用一些偏离正切关系，如图17和26所示。边缘的平直度

如上所述，有时候需要具有与地电极的弯曲上边缘成正切关系的直边缘，但是，应该明白本发明的某些方面采用有这样正切关系的弯曲边缘。区域原理

参照图26说明“区域”原理，其中任何位置均将地电极的下边缘暴露给中心电极的外边缘(即其“上圆周边缘”可以为圆形)。

这是相关发明的另一相关原理，其中彼此呈现或暴露的边缘不必为正切，但是其彼此应表现为，使得在火花区该边缘是使两电极彼此的最近部分，或至少象电极的任何其它两部分一样近。在提交申请时认为通过将地电极设置在圆周外的中心电极顶部的“非屏蔽”是优于上述正切和-或顶点原理，并与正切和-或顶点原理区分开。在中心电极或其上设置地电极“活动边缘”的最下部分使吸近的燃料气体更容易进入火花区。顶点

申请时相信，相切关系和顶点相结合，如某些申请人的实施例提供的，(如在图1，3，4，5，6和其它图中所示)，相对于现有技术提供了一个明显的改进。某些顶点提供了一个垂直的“开口”和“烟囱”效应，其提供了改进的火焰特性。而且，申请时相信，在某些申请人的某些实施例中，“区域”关系和顶点的结合，相对于现有技术提供了一个明显的改进。采用的加工

在本申请中说明的地电极的简单形状可以在工业上通过广泛使用的在标准线喂送(wire-fed)电极上进行的第二或连续操作形成。可以采用特别设计的芯棒形成每个电极的各区段。另外，采用冲模产生特殊形状制成冲压电极。冲压电极然后焊接成每次实际使用的火花塞基座上。可采用激光切割、水注切割、化学蚀刻、锻造、铸造、粉末金属成型等代替冲压形成电极形状。然后将任何采用这些方法的电极焊接到火花塞基座上的合适位置。

对于图9和10所示的结构，可以采用线喂送设置的小变化产生这些电极结构。可以在基本线喂送机设置中或通过使用产生普通侧线的特殊校准的二次操作形成于中心电极的偏置。其它说明

图1中，包括端部(包括其区段)的地电极的厚度是本领域公知的，或大约为0．050英寸，该厚度的范围可以是0．040-0．065英寸，也可以是0．010英寸-0．150英寸，或其它不背离本发明精神和范围的尺寸。“杆(stem)”的宽度可以是0．075-0．125英寸，也可以是0．010-0．150英寸，或其它不背离本发明精神和范围的尺寸。

叉的宽度不重要，但是边缘的锐度很重要。在最佳实施例中，叉是0．050英寸宽0．050英寸厚，但是每个尺寸范围可以是0．010英寸-0．150英寸，或其他不背离本发明精神和范围的尺寸。

还应该理解地电极可以不是方形或矩形，只要地电极包括将下角边缘对着中心电极的尖角，如图14或26所示。

中心电极直径的范围是0．010英寸-0．150英寸。电极“杆”的厚度是0．040-0．065英寸，但是其尺寸还可为0．010英寸-0．150英寸，或其它不背离本发明精神和范围的尺寸。

所使用的材料全部是现有技术中公知的，如目前使用的“优质”材料(如铂)。与现有技术比较

对比US5051651专利，在本发明中，地电极上火花的触发表面在开放凹曲线、直线或甚至凸曲线内形成，以便清理火焰中心的通路以从发火点蔓延开。其发生在微观级，使触发表面上的任何微量(hint)同心半径对火焰中心增长起负面影响。燃烧过程对触发表面半径的极敏感性的发现是本发明的重要部分。

无论同心曲线区段长度多么微小，同心环设计不比普通火花塞设计在实际中更好使用。这是Pyrotek发明和US5051651之间的区别。后者始终依赖于“燃烧气体通过中空圆柱地电极Λ从Λ喷出”(第2栏第59行)。

US5051651中的地电极间隔始终通过一间隙与中心电极分割开。在Pyrotek发明中，由于触发表面的开放特性，因此正切关系很有用。正切关系中的触发表面的任何同心半径大大抑制火焰中心产生。

最后，US5051651合并两个安装柱，特别是当比较Pyrotek发明的最佳实施例的单柱时，两个安装柱对火焰中心起一定量的屏蔽作用。结论

由于参照公开的实施例详细说明了本发明，因此会理解可以在由附加实施例描述的本发明精神和范围内进行各种改变和修改。

Claims (18)

1．一种火花塞，用于在发火区域内提供火花，所述火花塞处于直立位置时包括：

向上延伸的中心电极，具有横截面突起部分和一高点；以及

地电极，形成比中心电极的主要尺寸长的伸长边缘，所述伸长边缘相对所述向上延伸的中心电极的所述横截面突起部分成正切关系，所述地电极的伸长边缘的最低部处于或高于所述中心电极最高部。

2．如权利要求1所述的火花塞，其中所述边缘是直的。

3．如权利要求1所述的火花塞，其中所述边缘沿具有大于所述中心电极的半径的和具有不同于所述中心电极的半径中心的曲线的路径设置。

4．一种火花塞，用于在发火区域内提供火花，所述火花塞处于直立位置时包括：

向上延伸的中心电极，形成中心电极边缘；以及

地电极，形成比中心电极的主要尺寸长的伸长边缘，

所述伸长地电极边缘与所述中心电极边缘分隔开，

所述伸长地电极边缘处于或高于所述中心电极边缘，

所述伸长地电极边缘处于所述中心电极边缘或在所述中心电极边缘外部，

使得所述中心电极边缘和所述伸长地电极边缘彼此相对，所述彼此相对的边缘是在发火区域内其两相应电极的最接近部分或是所述最接近部分之一。

5．一种火花塞，用于在发火区域内提供火花，所述火花塞处于直立位置时包括：

向上延伸的中心电极，形成中心电极边缘；以及

地电极，形成伸长地电极边缘，

所述伸长地电极边缘与所述中心电极边缘分隔开，

所述伸长地电极边缘处于或高于所述中心电极边缘，

所述伸长地电极边缘处于所述中心电极边缘或在所述中心电极边缘外部，

所述伸长地电极边缘和所述中心电极边缘具有不同心的部分，

使得所述中心电极边缘和所述伸长地电极边缘彼此相对，所述彼此相对的边缘是在发火区域内其两相应电极的最接近部分或是所述最接近部分之一。

6．一种火花塞，用于在发火区域内提供火花，所述火花塞处于直立位置时包括：

向上延伸的中心电极，具有横截面突起部分和一高点；以及

地电极，形成比中心电极的主要尺寸长的伸长边缘，所述边缘在突起部分之外并且该边缘的最低部处于或高于所述中心电极最高部。

7．一种火花塞，用于在发火区域内提供火花，所述火花塞处于直立位置时包括：

向上延伸中心电极，具有一定直径的圆形横截面；以及

地电极，形成至少与所述直径一样长的伸长边缘，向上或向外与所述突起部分间隔，并且该边缘的最低部处于或高于所述中心电极最高部。

8．一种火花塞，用于在发火区域内提供火花，所述火花塞处于直立位置时包括：

向上延伸的中心电极，具有横截面突起部分；以及

地电极，形成两伸长边缘，每个所述边缘与所述向上延伸的中心电极的所述横截面突起部分成正切关系，所述边缘结合以在所述突起部分外构成一中间顶点。

9．一种火花塞，用于在发火区域内提供火花，所述火花塞处于直立位置时包括：

向上延伸的中心电极，具有横截面突起部分；以及

盒形地电极，在每个折回端具有缝隙，相对于横截面突起部分具有四个的正切关系，还具有三个中间顶点。

10．一种火花塞，用于在发火区域内提供火花，所述火花塞处于直立位置时包括：

向上延伸的中心电极，形成伸长边缘；以及

地电极，形成边缘

所述中心电极和所述地电极边缘为非同心关系，并彼此相对以在其间产生火花。

11．一种火花塞，用于在发火区域内提供火花，所述火花塞处于直立位置时包括：

中心电极；以及

地电极，包括延伸至中心电极以上并分成两个叉的主要部分，所述叉构成部分“盒”形，所述盒形包括四个区段，与所述地电极的所述圆形轮廓成正切关系。

12．如权利要求11所述的火花塞，其中所述火花电极包括位于圆周外部的顶点部分。

13．如权利要求12所述的火花塞，至少两个叉的两区段(四个区段中的)沿所述外围设置。

14．如权利要求13所述的火花塞，第一和第三区段是平行的。

15．如权利要求14所述的火花塞，第二部分和第四区段是平行的。

16．一种火花塞，用于在发火区域内提供火花，所述火花塞处于直立位置时包括：

中心电极；以及

地电极，延伸至中心电极以上，所述地电极形成至少三个正切关系。

17．一种火花塞，用于在发火区域内提供火花，所述火花塞处于直立位置时包括：

中心电极；以及

地电极，延伸至中心电极之上，所述地电极形成至少四个正切关系。

18．一种火花塞，用于在发火区域内提供火花，所述火花塞处于直立位置时包括：

中心电极；以及

地电极，延伸至中心电极之上，所述地电极形成至少五个正切关系。

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