CN201893493U - 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，火花塞本体上端设有高压端，内部设有中心电极、导电玻璃及导电柱，中心电极通过导电玻璃、导电柱与所述高压端相连接；中心电极分为上部电极和下部电极，上部电极和下部电极之间设有一弹性元件，上部电极和下部电极通过弹性元件相连接；所述上部电极上固定绕接有第一线圈，所述下部电极上固定绕接有第二线圈，所述第一线圈的两端引线和所述第二线圈的两端引线分别连接一电源。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的中国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。

发明内容

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。

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有中心电极、导电玻璃及导电柱，所述中心电极通过导电玻璃、导电柱与所述高压端相连接；

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弹性元件，所述上部电极和下部电极通过弹性元件相连接；

所述上部电极上固定绕接有第一线圈，所述下部电极上固定绕接有第二线圈，所述第一线圈的两端引线和所述第二线圈的两端引线分别连接一电源。

优选地，所述弹性元件为弹簧。

进一步地，所述弹簧一端与上部电极固定连接，所述弹簧的另一端与下部电极固定连接。

优选地所述电源为可提供沿线圈不同流向电流的直流电源或交流电源。

优选地，所述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。

进一步优选地，所述中心电极、导电玻璃、导电柱和高压端外缘设置绝缘陶瓷。

由于本实用新型通过将中心电极分为上、下两个电极，然后在上、下两个电极上分别设置通电线圈，通过电磁感应原理实现调整电极点火间隙，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。

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示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供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内部设有中心电极4、导电玻璃3及导电柱14，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之间设有一弹性元件6，所述上部电极41和下部电极42通过弹性元件6相连接；

上部电极41上固定绕接有第一线圈5，下部电极42上固定绕接有第二线圈13，所述第一线圈5的两端引线和所述第二线圈13的两端引线分别连接一电源。

图1所示为本实用新型的一种实施例，所述火花塞包括：火花塞本体1、导电玻璃3、中心电极4、第一线圈5、第二线圈13、弹性元件6、侧电极9、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与高压端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。中心电极4分为两部分，上部电极41和下部电极42，上部电极41和下部电极42通过弹性元件6相连接，所述弹性元件为各种弹性物质，如橡胶件，塑胶件，弹簧等，本实施例中所述弹性元件优选为弹簧。所述弹簧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，优选地所述弹簧的一端与上部电极41固定连接，所述弹簧的另一端与下部电极42固定连接，上部电极41与下部电极42在弹簧的作用下可相对运动。

结合图1和图2所示，上部电极41上固定缠绕有第一线圈5，下部电极42上固定缠绕有第二线圈13，第一线圈5的两端引线和所述第二线圈13的两端引线分别连接一电源。即第一线圈5的两个接线端分别穿过所述绝缘陶瓷11而伸出到火花塞本体1外，该两个接线端与一电源连接，所述电源可以向第一线圈供给不同流向的电流，该电源可以为直流或交流电源，该电源可以根据发动机ECU的不同控制信号为第一线圈提供沿线圈不同流向的电流；所述第二线圈13的两个接线端也分别穿过绝缘陶瓷11而伸出到火花塞本体1外，该两个接线端也与一电源连接，所述电源也可以向第二线圈13供给不同流向的电流，该电源可以为直流电源或者交流电源，该电源可以根据发动机ECU的不同控制信号为第二线圈13提供沿线圈不同流向的电流；以上两个电源可以为同一个电源。

当电路接通时，绕在中心电极4上的第一线圈5和第二线圈13通入同一个方向的电流(将此时的电流方向设定为正向)，那么第一线圈5和第二线圈13将产生一个相同方向的磁场，此时第一线圈5和第二线圈13相对一端的极性互不相同，根据磁场的固有性质，两个线圈之间产生相对的吸引力，在两个线圈的带动下，上部电极41和下部电极42之间会相互吸引而产生相对运动，同时因为上部电极41被固定在所述导电玻璃11中，因此下部电极会向上运动，下部电极42与侧电极9之间的距离就会增大，因此火花塞的放电间隙8增大；反之，当控制第一线圈5和第二线圈13通入不同方向的电流时，如第一线圈5通入一个正向电流，第二线圈13通入一个反向电流；或者第一线圈5通入一个反向电流，第二线圈13通入一个正向电流；此时，第一线圈5和第二线圈13就分别产生一个不同方向的磁场，两个线圈相互排斥，从而下部电极42向下运动，火花塞放电间隙8减小；当第一线圈5和第二线圈13中的电流被切断时，上部电极41与下部电极42在弹性元件6的作用下复位，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，控制电源向第一线圈5和第二线圈13通一不同方向的电流，如第一线圈5通正向电流，第二线圈13通反向电流。此时第一线圈5产生的磁场与第二线圈13产生的磁场方向相反，两个线圈相互排至，下部电极42一同被排斥，弹性元件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发出给第一线圈5和第二线圈13中任何一个线圈通一与原电流方向相反方向电流的指令，电源会控制第一线圈5或者第二线圈13通入一与原电流方向相反方向的电流，如第一线圈5通反向电流或者第二线圈13通正向电流。此时第一线圈5产生的磁场与第二线圈13的磁感线方向相同，两个线圈相互吸引，弹性元件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，切断第一线圈5和/或第二线圈13中的电流，两个线圈不产生磁场，此时弹簧复位，点火间隙恢复到原有大小。

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。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

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)内部设有中心电极(4)、导电玻璃(3)及导电柱(14)，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)之间设有一弹性元件(6)，所述上部电极(41)和下部电极(42)通过弹性元件(6)相连接；

所述上部电极(41)上固定绕接有第一线圈(5)，所述下部电极(42)上固定绕接有第二线圈(13)，所述第一线圈(5)的两端引线和所述第二线圈(13)的两端引线分别连接一电源。

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(6)为弹簧。

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：所述弹簧一端与上部电极(41)固定连接，所述弹簧的另一端与下部电极(42)固定连接。

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：所述电源为可提供沿线圈不同流向电流的直流电源或交流电源。

5.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)。

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：所述中心电极(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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