CN201130816Y - 一种点火间隙可调的火花塞 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种点火间隙可进行调节的火花塞，包括火花塞本体，在火花塞本体上端设有高压端，下端设有螺纹部，在螺纹部的外缘末端固定设置侧电极，螺纹部的内部设置一中央电极，通过导电玻璃、导电柱与所述高压端相连接，中央电极、导电玻璃、导电柱和高压端外缘设置绝缘陶瓷，其中所述中心电极分为上部电极和下部电极，所述上部电极和下部电极通过一弹簧连接；所述上部电极或下部电极绕有一带有接线端子的线圈；所述上部电极和下部电极之间还设有一永磁体，永磁体一端固定在上部电极或下部电极上。由于火花塞的放电间隙可进行调节，不但保证了燃油混合气的点燃和燃烧更加有效，而且节省了燃油，降低了排放。

Description

一种点火间隙可调的火花塞

技术领域

本实用新型涉及点燃式发动机点火装置，尤其涉及一种点火间隙可调的火花塞。

背景技术

火花塞是点燃式内燃机必不可少的元件之一，它作为点火回路的一部分而插入燃烧室，在加于电极间的高电压作用下发生火花放电，且由此能量来点燃压缩的混合气体。

公知的火花塞结构主要由耐热电极、绝缘体和金属壳体等组成，其火花塞点火间隙在安装于发动机后是不可改变的。

上述火花塞的不足之处是：点火间隙在发动机不同的工作状态下无法自动改变，而实际情况是，在发动机不同的工作状态下，混合气所需最佳点火间隙是不同的。发动机在冷态或环境气温较低等状况下，混合气需要较高的点火电压，此时的点火间隙应小一些，以形成较强的火花，当发动机处于热态或环境温度较高等状态下，此时混合气体所需点火电压下降，点火间隙应适当加大，以增强火花强度，使混合气燃烧更充分。

专利号为98235889.X的专利公开了一种高压助爆火花塞，由于在火花塞上端的绝缘体内设置可调节间隙的螺纹及与之连接的锁紧螺帽、间隙调整螺杆，从而可调节电极间隙，有效地提高了火花塞中央电极与侧电极的跳火强度。但是这种调节只是在火花塞安装于发动机上之前进行的，即当点火间隙需要再次调节时，必须要拆下火花塞进行调节，这样不但浪费了时间，而且增加了其操作复杂性。公开号为CN1090683A的专利公开了一种可变间隙火花塞，将火花塞的接地极或中心电极中采用可随温度的变化而收缩、伸长的金属材料，发动机启动时温度较低，在随着发动机转速不断上升的过程中，温度也随之上升，材料长度、形状发生变化，从而达到火花塞点火间隙调节的目的。此方法的不足之处在于放电间隙的大小变化的范围并不能根据具体的工况需要进行控制，这样就使得发动机的动力输出、排放和节油性能并不能达到最佳效果，不但增加了燃油的使用量，而且造成环境的污染。

发明内容

本实用新型的目的是要解决现有技术中存在的上述问题，提供了一种点火间隙可随发动机工况进行调节的火花塞。在高速运转、正常运转及发动机冷启动或怠速的状态下，ECU发出信号，控制电流通过内部的线圈结构，通过磁场原理将火花塞的放电间隙进行调节，更有利于混合气的燃烧，增加发动机的动力，实现节油，降低排放。

本实用新型是这样实现的：一种点火间隙可调的火花塞，包括火花塞本体，在所述火花塞本体上端设有高压端，在所述火花塞本体内部设置一中心电极，所述中心电极通过导电玻璃、导电柱与所述高压端相连接，其中所述中心电极分为上部电极和下部电极，所述上部电极和下部电极之间设有一永磁体，所述永磁体上套有一弹性元件，所述上部电极或下部电极绕有一带有接线端子的线圈。所述弹性元件优选地采用一磁性弹簧。所述磁性弹簧两端分别固定连接在所述上部电极和下部电极上。所述永磁体的一端固定在所述上部电极或下部电极上。磁性弹簧套在永磁体上，永磁体的长度小于磁性弹簧的自由长度。火花塞本体下端设有螺纹部，在所述螺纹部的外缘末端固定设置侧电极。

由于本实用新型设置可调电极点火间隙，从而有效地控制了火花塞中心电极与侧电极的跳火强度。低温时火花塞电极间隙相对较小，避免超高压出现，使发动机顺利启动；当达到正常工作温度时火花塞间隙相对较大，为发动机提供更高的点火能量，可以有效加快燃烧室内火焰传播速度、缩短燃烧时间、增加爆发力，进而使燃料在更短的时间内充分燃烧，达到降低油耗、降低排放、提高发动机功率的目的。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的结构示意图；

图2是本实用新型一种实施例的中心电极结构放大图；

图3是本实用新型另一种实施例的结构示意图；

图4是本实用新型另一种实施例的中心电极结构放大图。

具体实施方式

实施例1，如图1所示本实用新型包括：火花塞本体1、接线端子2、接线端子13、导电玻璃3、中心电极4、线圈5、磁性弹簧6、侧电极9、永磁体10、绝缘陶瓷11、金属外壳12、导电柱14、高压端15。所述火花塞本体1上端设有高压端15与点火高压线圈(未示出)相连，下端设有螺纹部7，在螺纹部7的外缘末端设有侧电极9，螺纹部7内部设有中心电极4，中心电极4通过导电玻璃3、导电柱14和高压端15连接在一起，中心电极4、导电玻璃3、导电柱14和高压端15外缘设有绝缘陶瓷11。所述中心电极4分为两部分，上部电极41和下部电极42，所述上部电极41和下部电极42通过弹性元件和永磁体10连接，优选地所述弹性元件为一磁性弹簧6，所述磁性弹簧6套在所述永磁体10上，所述磁性弹簧6的两端可以通过任何连接方式连接到上部电极41和下部电极42上，优选地所述磁性弹簧6的两端分别固定连接在所述上部电极41和下部电极42上。所述永磁体10的长度小于所述磁性弹簧6的自由长度，优选地，所述永磁体10的长度比所述磁性弹簧6的自由长度小2mm。所述永磁体10的一端固定在所述下部电极42的上端面上，如图2所示，所述上部电极41上缠绕一线圈5，线圈5的两端分别引出接线端子2和接线端子13，接线端子2和接线端子13分别穿过所述绝缘陶瓷11而伸出到火花塞本体1之外，所述接线端子2通过发动机ECU、控制电路及蓄电池(未示出)与所述接线端子13连接起来。当电路接通时，绕在中心电极4上的线圈5通入电流(将此时的电流方向设定为正向)，线圈5产生磁场，磁场方向与永磁体10所产生的磁场方向相同，根据磁场的固有性质，永磁体10被吸引，磁性弹簧6被压缩，于是下部电极42向上运动，因此火花塞的放电间隙8增大；反之，当线圈5通一反向电流时，磁感线方向与永磁体10产生的磁场方向相反，永磁体10被排斥，磁性弹簧6伸长，于是下部电极42向下运动，火花塞放电间隙8减小；当线圈5中切断电流，磁性弹簧6复位，点火间隙8恢复到原有大小。火花塞的放电间隙8通常为0.6～1.0mm之间，正常工作在0.7～0.8mm之间，优选地，本实用新型火花塞正常工作时的放电间隙设置为0.8mm。

具体工作过程：发动机启动时，由于混合气体的温度较低，将火花塞的放电间隙8减小将有利于混合气的成功点燃。通过发动机ECU发出指令，控制电路控制线圈5通一反向电流，此时线圈5产生的磁场与永磁体10产生的磁场方向相反，永磁体10同下部电极42一同被排斥，磁性弹簧6被拉伸，火花塞放电间隙减小；在发动机保持高转速时，汽缸内温度明显升高，ECU发出通一正向电流的指令，控制电路控制绕在中心电极4上的线圈5通入一正方向的电流，此时线圈5产生的磁场与永磁体10的磁感线方向相同，永磁体10被吸引，磁性弹簧6被压缩，下部电极42向上运动，火花塞放电间隙8增大；发动机正常转速下，通过ECU的指令，控制电路切断线圈5中的电流，线圈5不产生磁场，此时弹簧复位，点火间隙恢复到原有大小。

实施例2，如图3和图4所示，与实施例1的明显不同在于，线圈5缠绕在中心电极4的下部电极42上，此时，永磁体10的一端固定在上部电极41的下端面上。当线圈5中开通或者断开电流时，其工作原理及工作过程同实施例1，在此就不再赘述。因为在工作时，由于下部电极42的上下运动，所以此实施例中线圈5的接线端子在引出时要保留一定的余量。本实用新型不仅仅局限于此两种实施例，只要通过磁场原理来调节火花塞间隙的其他一切衍生实施例均属于本实用新型的保护范围。

采用以上技术方案，火花塞的点火间隙可以根据发动机的工况进行微调，这对于发动机在不同工况的工作性能是有利的，不但保证了燃油混合气的点燃和燃烧更加有效，而且节省了燃油，降低了排放，同时对于发动机冷启动、防止怠速状态下熄火也是非常有效的。

Claims (7)

1、一种点火间隙可调的火花塞，包括火花塞本体(1)，在所述火花塞本体(1)上端设有高压端(15)，在所述火花塞本体(1)内部设置一中心电极(4)，所述中心电极(4)通过导电玻璃(3)、导电柱(14)与所述高压端(15)相连接，其特征在于：

所述中心电极(4)分为上部电极(41)和下部电极(42)，所述上部电极(41)和下部电极(42)之间设有一永磁体(10)，所述永磁体(10)上套有一弹性元件；

所述上部电极(41)或下部电极(42)绕有一带有接线端子(2、13)的线圈(5)。

2、根据权利要求1所述的一种点火间隙可调的火花塞，其特征在于：所述弹性元件为一磁性弹簧(6)。

3、根据权利要求2所述的一种点火间隙可调的火花塞，其特征在于：所述磁性弹簧(6)两端分别固定连接在所述上部电极(41)和下部电极(42)上。

4、根据权利要求1所述的一种点火间隙可调的火花塞，其特征在于：所述永磁体(10)的一端固定在所述上部电极(41)或下部电极(42)上。

5、根据权利要求2或3中的任意一项所述的一种点火间隙可调的火花塞，其特征在于：所述磁性弹簧(6)套在所述永磁体(10)上，所述永磁体(10)的长度小于所述磁性弹簧(6)的自由长度。

6、根据权利要求1所述的一种点火间隙可调的火花塞，其特征在于：所述火花塞本体(1)下端设有螺纹部(7)，在所述螺纹部(7)的外缘末端固定设置侧电极(9)。

7、根据权利要求1所述的一种点火间隙可调的火花塞，其特征在于：所述中央电极(4)、导电玻璃(3)、导电柱(14)和高压端(15)外缘设置绝缘陶瓷(11)。

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