CN204597220U - 一种火花塞 - Google Patents

Abstract

一种火花塞，包括：绝缘体，中心电极，壳体，中心电极的端部位于所述壳体之内，还包括位于所述壳体内腔的点火单元，所述点火单元包括：主体部，该主体部围成中空柱状；接地电极，该接地电极设置在所述主体部靠近中心电极的一端，其上设有通孔；所述中心电极与所述通孔相对，并与所述接地电极形成点火间隙；挡板，该挡板设置在所述主体部远离中心电极的一端，其上设置有通孔。本实用新型通过在靠近中心电极处形成一个相对封闭的燃爆腔，中心电极和接地电极跳火时由于小空间的聚集作用，将瞬间爆炸并快速释放火花。

Description

一种火花塞

技术领域

本实用新型涉及一种点火装置，尤其涉及一种在内燃机中使用的火花塞。

背景技术

火花塞是安装到内燃机上，用于点燃燃烧室内的混合气体的点火装置。

请参阅图1，是现有技术中的一种火花塞。该火花塞100包括一中心电极120、绝缘体140、壳体160、接地电极180。该绝缘体140为陶瓷绝缘体，其具有沿轴线方向延伸的轴孔。该中心电极120插入贯穿该绝缘体140的轴孔并露出端部122。该壳体160为中空柱状结构，套设在该绝缘体140的表面，并使该中心电极120的端部122位于壳体160的空腔内。该接地电极180设置在该壳体的空腔的内壁上。在脉冲点火后，该火花塞100的壳体160的各腔体内充满了混合气体，该中心电极120和接地电极180之间放电引燃电极周围的混合气体，混合气体被引燃后迅速膨胀并向外喷发。

该火花塞将中心电极和接地电极设置在壳体内，使电极远离燃烧室，降低了腐蚀速度。但由于燃烧室内的混合气体较难进入壳体，混合气体的流动性较差，容易导致点火不充分。且火花释放的路程变长，传导方式释放火种，效率较低。

实用新型内容

为了同时解决上述技术问题，本实用新型提供了一种混合气体流动性强、小空间爆炸式快速释放火花并能够形成持续喷射效果的火花塞。

为达到上述目的，本实用新型采取的具体技术方案是：

一种火花塞，包括：

绝缘体，其具有沿轴线方向延伸的轴孔；

中心电极，其插入贯穿所述绝缘体的轴孔并露出端部；

壳体，其为中空柱状，该壳体套设在所述绝缘体表面，且所述中心电极的端部位于所述壳体的内腔；

其特征在于：还包括固定于壳体内部的点火单元，所述点火单元设有一燃爆腔，其包括：

主体部，其为中空柱体，中空部分为燃爆腔；

接地电极，该接地电极设置在所述主体部靠近中心电极的一端，其上设有通孔；所述中心电极与所述通孔相对，并与所述接地电极形成点火间隙；

挡板，该挡板设置在所述主体部远离中心电极的一端，其上设置有通孔。

本实用新型通过设置一具有接地电极和挡板的点火单元，在靠近中心电极处形成一个相对封闭的燃爆腔，由于集聚作用，中心电极和接地电极跳火时，将在此空间内瞬间形成压力产生爆炸快速释放火花，克服了现有技术中释放火种较慢的缺点。

进一步地，中心电极设置在所述接地电极的通孔外并与所述接地电极的通孔相对，或所述中心电极插入所述接地电极的通孔中。

进一步地，接地电极为环形薄片，其通过固定脚与所述主体部的端部连接，或所述接地电极为设有通孔的圆形薄片，其边缘与主体部的端部的边缘密封连接；所述挡板为圆形薄片，其边缘与主体部的端部的边缘密封连接。

进一步地，主体部上设有径向通孔。

进一步地，接地电极上的通孔的总面积小于所述挡板上的通孔总面积，所述主体部上的径向通孔总面积小于所述接地电极上的通孔总面积。

通过接地电极、挡板的通孔面积大小的设置，能引导爆炸后的主气流向燃烧室方向快速释放，同时由于内外压力差，未燃气流能通过主体部或接地电极上的通孔不断补充进点火单元中，形成火花持续喷射的效果。克服了现有技术中混合气体流通性差的缺点。

进一步地，主体部的燃爆腔为圆柱形、圆台形、双漏斗形或上述形状的结合。

进一步地，主体部与壳体的内壁之间具有一径向的间隙；还包括连接件，所述连接件在所述壳体内，沿径向设置，将所述壳体和所述主体部固定连接。

进一步地，连接件为连接杆，所述连接杆的一端与所述主体部的外表面固定连接，另一端与所述壳体内壁固定连接。

进一步地，连接件为连接板，其沿壳体的轴向伸长，所述连接板的一侧与所述主体部的外表面固定连接，另一侧与所述壳体内壁固定连接。

进一步地，连接件为环形薄片，其上设有通孔，所述连接件的内侧边缘与主体部固定连接，其外侧边缘与壳体固定连接。

进一步地，主体部的外表面的至少一部分与壳体的内壁之间紧贴设置，所述主体部的燃爆腔周边设有轴向通孔。

进一步地，主体部的外表面为圆柱外圆周面，或呈中部收窄的喇叭状。

进一步地，挡板与侧壁一体制造，所述挡板与主体部的衔接处的外表面为弧面。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。

附图说明

图1是现有技术中的火花塞的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一的火花塞的结构示意图；

图3是本实用新型实施例一的连接杆的俯视图；

图4是本实用新型实施例一的点火单元的立体结构图；

图5是本实用新型实施例一的接地电极的立体结构图；

图6是本实用新型实施例一的挡板的立体结构图；

图7是本实用新型实施例一的主体部的立体结构图；

图8是本实用新型实施例二的火花塞的结构示意图；

图9是本实用新型实施例二的接地电极的立体结构图；

图10是本实用新型实施例三的接地电极的正视图；

图11是本实用新型实施例四的主体部的剖面图。

图12是本实用新型实施例五的挡板和主体部的剖面图。

图13是本实用新型实施例六的连接杆的俯视图；

图14是本实用新型实施例七的火花塞的结构示意图；

图15是本实用新型实施例八的火花塞的结构示意图；

图16是本实用新型实施例九的火花塞的结构示意图；

图17是本实用新型实施例九的连接件的俯视图；

图18是本实用新型实施例十的火花塞的结构示意图；

图19是本实用新型实施例十的主体部的立体图；

图20是本实用新型实施例十一的主体部的立体图；

图21是本实用新型实施例十二的火花塞的结构示意图；

图22是本实用新型实施例十二的主体部的立体图；

图23是本实用新型实施例十三的火花塞的结构示意图；

图24是本实用新型实施例十四的火花塞的结构示意图。

具体实施方式

实施例一

请参阅图2，其为火花塞的结构示意图，右半部分为剖视图。本实用新型提供的火花塞包括中心电极1、绝缘体2、壳体3、连接件4和点火单元5。其中，绝缘体1具有沿轴线方向延伸的轴孔，中心电极1插入该轴孔并露出端部。壳体3为中空柱状，套设在绝缘体2的表面，并使中心电极的端部位于壳体之内。点火单元5固定于壳体内部，其通过对称设置的两根连接杆4与壳体3的内壁相连接。

参见图4至7，图4是点火单元的立体结构图，图5是接地电极的立体结构图，图6是挡板的立体结构图，图7是主体部的立体结构图。点火单元5包括接地电极51、挡板52和主体部53。

主体部53围成一中空圆柱，其中空部分为燃爆腔，其外圆周面上还设有若干径向通孔。

接地电极51设置在主体部53靠近中心电极1的一端，其包括环形薄片511和固定脚512。中心电极1插入到环形薄片511中的圆形通孔中，中心电极1与该环形薄片之间的径向空间作为点火间隙，能够方便调整。固定脚512均匀分布在环形薄片511的外圆周面上，并与其连接，固定脚512能够卡在主体部内壁上形成的沿周向凹陷的台阶532上，将接地电极51固定在主体部53上。同时，主体部53以与壳体相同的材料做成，而主体部53通过连接杆4与壳体3相连接，接地电极51便可以通过主体部53与壳体3导电连通。

挡板52是圆形薄片，设置在主体部53远离中心电极1的一端，其上设有四个对称设置的圆形通孔521。挡板52的边缘与主体部53的端部的边缘密封连接。

主体部53与壳体3的内壁之间具有一径向间隙，对称的两根连接杆4在壳体3内沿径向设置。参见图3，其为连接杆的俯视图。连接杆4的一端与点火单元5的一端的外表面固定连接，另一端与壳体3内壁固定连接。

点火单元5通过接地电极51、挡板52和主体部53的设置，在中心电极1的一端形成一个相对封闭的空间，当中心电极1与环形薄片511即接地电极跳火时，由于集聚作用，将在此小空间内瞬间形成压力并产生爆炸，该火花接着通过挡板52上的通孔521向外喷射。主气流喷射的同时，点火单元5内的气压减少，燃烧室与点火单元5之间所形成的的气压差，将推动未燃气体通过主体部53上的通孔531或接地电极51上的通孔补充进点火单元5的空腔内，气体的流动方向如图2中的箭头所示。如此能保持火花继续释放，达到持续喷射的效果。

实施例二

本实用新型的实施例二，参见图8和9，图8是火花塞的结构示意图，图9是接地电极的立体结构图。实施例二与实施例一基本相同，不同之处仅在于：中心电极1并没有插入环形薄片511b的通孔内，而是在该通孔外；同时，该通孔的直径比中心电极的直径小，因此，环形薄片511b与中心电极1之间的轴向空间作为点火间隙而作用；此外，除台阶532以外，主体部53b的内壁形成一个圆台状的燃爆腔，其靠近接地电极51的端面的直径小于靠近挡板52的端面的直径，如此，在中心电极1的一端产生爆炸火花时，由于靠近接地电极51处的空间比靠近挡板52处的空间小，因此火花会向挡板52的方向喷射，增加火花释放的效率；同时，接地电极51上的通孔直径小于挡板52上的通孔521直径，主体部53b上的通孔531直径小于接地电极51上的通孔直径，即接地电极51和主体部53对气流起了一定的阻挡作用，如此设置，能引导主气流向挡板52的方向喷射，进一步增加火花释放的效率。

实施例三

本实用新型的实施例三，参见图10，其为接地电极的正视图。实施例三与实施例二基本相同，不同之处仅在于：接地电极51c上不设置环形薄片511b和固定脚512，而是设置多个通孔，该通孔直径比挡板52上的通孔直径小，因此也能达到与实施例二相似的效果，即引导主气流向燃烧室方向喷射。另外，中心电极1可以插入接地电极51的通孔内，也可以不插入。

实施例四

本实用新型的实施例四，参见图11，其为主体部的剖面图。实施例四与实施例一基本相同，不同之处仅在于：主体部53d的内壁所形成的燃爆腔也可以采取双漏斗形状，即燃爆腔的两端扩大，中部收窄，如此设置，即能够保证中心电极1的一端能够有充分空间产生爆炸，爆炸后又能在靠近挡板52的一端产生引导主气流向燃烧室方向喷射的效果。

此外，本实用新型的主体部53的内壁形成的燃爆腔也可以采用圆柱形、圆台形、双漏斗形的组合，主体部53的外壁也可采用圆台形、双漏斗形、正方体、长方体或这些形状的组合。接地电极51和挡板52可采用圆形、多边形或其与固定脚相结合的形状。接地电极51、挡板52和主体部53上设置的通孔，也可采用圆形或多边形的形状。

实施例五

本实用新型的实施例五，参见图12，其为挡板和主体部的剖面图。实施例五与实施例一基本相同，不同之处仅在于：挡板52与主体部53一体制造，且其靠近挡板的一端的内表面和外表面都为平滑的弧面。由于突出的部位会有聚热的效应，因此弧面的设置能防止在燃烧室中高温烧熔。

实施例六

本实用新型的实施例六，参见图13，其为连接杆的俯视图。实施例六与实施例一基本相同，不同之处仅在于：四个连接杆4f沿着点火单元5的周向均匀设置。

实施例七

本实用新型的实施例七，参见图14，其为火花塞的结构示意图。实施例七与实施例一基本相同，不同之处仅在于：连接杆4g设置在点火单元5的中部。

实施例八

本实用新型的实施例八，参见图15，其为火花塞的结构示意图。实施例八与实施例一基本相同，不同之处仅在于：连接件为连接板4h，其沿壳体3的轴向伸长。连接板4h的一侧与主体部53的外表面固定连接，另一侧与壳体3的内壁固定连接。

实施例九

本实用新型的实施例九，参见图16和17，图16为火花塞的结构示意图，图17为连接件的俯视图。实施例九与实施例一基本相同，不同之处仅在于：连接件为环形薄片4i，其内侧边缘与主体部固定连接，其外侧边缘与壳体固定连接。环形薄片4i上还设有通孔4i 1，供混合气体通过。

实施例十

本实用新型的实施例十，参见图18和19，图18为火花塞的结构示意图，图19为主体部的立体图。实施例十与实施例一基本相同，不同之处仅在于：主体部53的外表面与壳体3的内壁之间紧贴设置，不再设置连接件。主体部4j套设在接地电极51和挡板52之外，分别与其周向连接，形成一个燃爆腔。主体部4j上设有轴向通孔4j 1，供混合气体通过。主体部直接与壳体内壁紧贴，可以将主体部卡合在壳体内，不再设置连接件，其结构更加简单，加工容易。主体部上可以同时设置与轴向通孔相连接的径向通孔，也可以不设置。

实施例十一

本实用新型的实施例十一，参见图20，其为主体部的立体图。实施例十一与实施例十基本相同，不同之处仅在于：主体部上的轴向通孔4k1围绕主体部4k的中心轴呈螺旋环绕状。当气流通过该通孔时，形成的涡旋气流将具备更高的流速，缩短火花释放的时间，提高点火效率。主体部上可以同时设置与轴向通孔相连接的径向通孔，也可以不设置。

实施例十二

本实用新型的实施例十二，参见图21和22，图21为火花塞的结构示意图，图22为主体部的立体图。实施例十二与实施例十基本相同，不同之处仅在于：主体部4m的外表面向中部收窄，呈喇叭状。主体部上的轴向通孔被分为两部分，第一通孔4m1和第二通孔4m2。主体部外表面的喇叭状设置，能够聚集较多混合气体。主体部上可以同时设置与轴向通孔相连接的径向通孔，也可以不设置。

实施例十三

本实用新型的实施例十三，参见图23，其为主体部53的剖面图。本实用新型的实施例十三与实施例一基本相同，不同之处仅在于：主体部53n的内壁为漏斗状，其靠近中心电极1的一端的口径较大，远离中心电极1的一端的口径较小，且点火单元5不设置挡板52。由于主体部内壁远离中心电极1一端的口径较小，由主体部53f和接地电极51(图中未画出)已共同形成了一个相对封闭的燃爆腔，因此无需设置挡板52。主体部上可以同时设置与轴向通孔相连接的径向通孔，也可以不设置。

实施例十四

本实用新型的实施例十四，参见图24，其为主体部53的剖面图。本实用新型的实施例十四与实施例一基本相同，不同之处仅在于：主体部53p的内壁为中间收窄的双漏斗状，且点火单元5不设置挡板52。由于主体部内壁中间的口径收窄，由接地电极51(图中未画出)和靠近接地电极一侧的漏斗状的主体部内壁，已共同形成了一个相对封闭的燃爆腔，因此无需设置挡板52。火花点燃后，再从该中间收窄处向燃烧室方向喷射出来。

相对于现有技术，本实用新型公开的火花塞，包括一点火单元，该点火单元在靠近中心电极处形成一个相对封闭的燃爆腔，由于集聚作用，中心电极和接地电极跳火时，将在此空间内瞬间形成压力产生爆炸快速释放火花，而现有技术中的火花塞由于没有在壳体内设置接地电极和挡板，以形成相对封闭的燃爆腔，只能以传导方式释放火种，效率低；此外，通过接地电极、挡板和主体部的通孔面积大小的设置，能引导爆炸后的主气流向燃烧室方向释放，同时由于内外压力差，未燃气流能通过主体部或接地电极上的通孔不断补充进点火单元中，形成火花持续喷射的效果。

本实用新型并不局限于上述实施方式，如果对本实用新型的各种改动或变形不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变形。

Claims (13)

1.一种火花塞，包括：

绝缘体，其具有沿轴线方向延伸的轴孔；

中心电极，其插入贯穿所述绝缘体的轴孔并露出端部；

壳体，其为中空柱状，该壳体套设在所述绝缘体表面，且所述中心电极的端部位于所述壳体的内腔；

其特征在于：还包括固定于壳体内部的点火单元，所述点火单元设有一燃爆腔，其包括：

主体部，其为中空柱体，中空部分为燃爆腔；

接地电极，该接地电极设置在所述主体部靠近中心电极的一端，其上设有通孔；所述中心电极与所述通孔相对，并与所述接地电极形成点火间隙；

挡板，该挡板设置在所述主体部远离中心电极的一端，其上设置有通孔。

2.根据权利要求1所述的火花塞，其特征在于：所述中心电极设置在所述接地电极的通孔外并与所述接地电极的通孔相对，或所述中心电极插入所述接地电极的通孔中。

3.根据权利要求1所述的火花塞，其特征在于：所述接地电极为环形薄片，其通过固定脚与所述主体部的端部连接，或所述接地电极为设有通孔的圆形薄片，其边缘与主体部的端部的边缘密封连接；所述挡板为圆形薄片，其边缘与主体部的端部的边缘密封连接。

4.根据权利要求1所述的火花塞，其特征在于：所述主体部上设有径向通孔。

5.根据权利要求4所述的火花塞，其特征在于：所述接地电极上的通孔的总面积小于所述挡板上的通孔总面积，所述主体部上的径向通孔总面积小于所述接地电极上的通孔总面积。

6.根据权利要求1所述的火花塞，其特征在于：所述主体部的燃爆腔为圆柱形、圆台形、双漏斗形或上述形状的结合。

7.根据权利要求1所述的火花塞，其特征在于：所述主体部与壳体的内壁之间具有一径向的间隙；还包括连接件，所述连接件在所述壳体内，沿径向设置，将所述壳体和所述主体部固定连接。

8.根据权利要求7所述的火花塞，其特征在于：所述连接件为连接杆，所述连接杆的一端与所述主体部的外表面固定连接，另一端与所述壳体内壁固定连接。

9.根据权利要求7所述的火花塞，其特征在于：所述连接件为连接板，其沿壳体的轴向伸长，所述连接板的一侧与所述主体部的外表面固定连接，另一侧与所述壳体内壁固定连接。

10.根据权利要求7所述的火花塞，其特征在于：所述连接件为环形薄片，其上设有通孔，所述连接件的内侧边缘与主体部固定连接，其外侧边缘与壳体固定连接。

11.根据权利要求1所述的火花塞，其特征在于：所述主体部的外表面的至少一部分与壳体的内壁之间紧贴设置，所述主体部的燃爆腔周边设有轴向通孔。

12.根据权利要求11所述的火花塞，其特征在于：所述主体部的外表面为圆柱外圆周面，或呈中部收窄的喇叭状。

13.根据权利要求1所述的火花塞，其特征在于：所述挡板与侧壁一体制造，所述挡板与主体部的衔接处的外表面为弧面。