CN210326485U - 一种内燃机的火花塞 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及火花塞领域，具体的说是所述一种内燃机的火花塞，包括本体、一次燃烧室、螺丝部、绝缘体、端子棒、中心电极、槽、接地电极、移动孔、第一热交换部材、第二热交换部材、一次燃烧室形成单元、外接螺丝部、内接螺丝部、一次燃烧室形成单元的下端部、垫片、主喷孔以及辅助喷孔。本实用新型可通过调节螺丝固定到本体的一次燃烧室形成单元的结合长度来调整一次燃烧室的体积，所以可根据内燃机主燃烧室的体积，调整一次燃烧室的体积，控制燃烧速度。因此，可应用于各种体积的内燃机。并且，结构简单，制作容易，可节省制作费用，耐热耐磨性强，不容易出现故障。

Description

一种内燃机的火花塞

技术领域

本实用新型涉及火花塞领域，具体的说是一种内燃机的火花塞。

背景技术

为了使用高辛烷值汽油的高性能内燃机输出合适的燃烧效率，根据内燃机的各个转速，当低速时，上止点(TDC)以前(BTDC)在-5°～-6°(±)角度点火，随着速度的增加，提前点火的时点也以50°±)上止点以前(BTDC)角度进行提前点火(Advance Ignition)，寻求内燃机的最大输出。燃料供应装置也具有根据内燃机温差等其他空气吸入量按一定比例注入燃料的功能，通过喷嘴非常敏感地按空燃比调节(Stoichimatric)供应燃料的计算机电控单元(ECU，Electronic control unit)安装在每台内燃机，提高最大燃比调节功能的同时，还可以控制未燃烧碳氢(HC)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)等气体的排放，优化内燃机性能。但是，这种方式的获得发动机最大输出的机制，无法减少氮氧化物(NOx)的排放，尤其在LPG(propane+buthane的混合气体)车辆更加严重。为了将这些有害的氮氧化物(NitrogenOxides，NOx)降到环境管制标准以下，将昂贵的三效催化剂(Emission control catalyst)粘贴在排气管的合适部位，将排放量控制在规定值以内。但是，这种方式下过分精制的催化剂容易导致未燃烧碳氢堆积，造成堵塞、溶解、破损等问题。为了减少氮氧化物的排放，曾出现过各种形态的胶囊式(ENCAPSULATED)、管道式或其他盖盖子固定的预燃烧室(Precombustion chamber)结构和出入口孔等方案，试图促进燃烧室的燃烧，通过稀薄燃比配方减少氮氧化物，提高内燃机的性能和燃比效率。但是，由于燃比构成的减少率或上止点的过热，导致失火或异常着火现象，引发输出减少以及高性能内燃机运行性能下降等新的问题，无法实际应用于LPG内燃机。

但是，使用LPG气体的内燃机中提高转速时，构成一次燃烧室的火花塞的胶囊式凸出部(Encapsulated cover)金属，由于进行高温燃烧冲程的气缸内部的高温和涡流上的热源气体，超出热交换限值(Heat Range)或其他原因，发展成冲程周期过热引发压缩冲程上的提前点火等异常燃烧(detonation)，导致发动机紧急熄火的现象，急需提出切实可行的改善方法。

目前采用的方式是：先在内燃机点火时点上点燃一部分混合燃料进行燃烧后，将之后产生的小规模燃烧火焰排放到主燃烧室，使主燃烧室点燃，以此来最大限度提高燃烧性能。并且，通过喷气通过的火焰交替点火孔，比原有的火花塞提高燃烧性能，但是燃烧火焰传递到燃烧室的规模太小，只能有限地提高燃烧性能，所以急需符合内燃机的目的以及随着大汽缸体积可以放大的，具有预燃烧性能的大体积火花塞。并且，阻尼阀在高温火焰中被融化，缩短火花塞的使用寿命或引发失火。因此，针对上述问题提出一种内燃机的火花塞。

实用新型内容

针对现有技术的问题，本实用新型提供了一种内燃机的火花塞，随着内燃机主燃烧室体积调整一次燃烧室的体积，控制燃烧速度的内燃机火花塞，改善喷孔的形态和中心电极以及辅助电极的形态，防止失火，提高燃烧效率的内燃机。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是、一种内燃机的火花塞，包括向外下方形成一定长度螺丝部的本体；将填埋在所述本体中心部的端子棒在绝缘涂层的状态下，装配到本体中孔部内的绝缘体；从端子棒的下端延长到绝缘体外部暴露中心电极，以及与中心电极对应形成在本体下部内侧的接地电极；在开口部内侧形成通过螺丝结合到螺丝部的内接螺丝部，外周面形成固定燃烧室的外接螺丝部，下端部至少形成一个以上喷孔的一次燃烧室形成单元；以及形成在本体和一次燃烧室形成单元之间容纳中心电极和接地电极，随着本体和一次燃烧室形成单元的螺丝结合长度调整体积的一次燃烧室；所述喷孔包括形成在一次燃烧室形成单元下端部中央的一个主喷孔，以及在主喷孔周围沿着圆周方向形成两个以上，并为了使一次燃烧室排放的火焰形成涡流，向侧面倾斜形成的辅助喷孔。

作为本实用新型的一种优选方式，所述本体和一次燃烧室形成单元之间至少装配一个以上，用于固定本体和一次燃烧室形成单元之间螺丝结合的固定垫片。

作为本实用新型的一种优选方式，介于所述本体和绝缘体之间，通过中心电极和接地电极点火时将火焰产生的热进行交换，且切断挥发性气体的第一热交换部材和第二热交换部材。

作为本实用新型的一种优选方式，所述接地电极是以中心电极为中心，在对称的位置上形成两个。

作为本实用新型的一种优选方式，所述接地电极包括贯通的移动孔。

作为本实用新型的一种优选方式，所述中心电极在接地电极的对面位置形成槽。

本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型可通过调节螺丝固定到本体的一次燃烧室形成单元的结合长度来调整一次燃烧室的体积，所以可根据内燃机主燃烧室的体积，调整一次燃烧室的体积，控制燃烧速度。因此，可应用于各种体积的内燃机。并且，结构简单，制作容易，可节省制作费用，耐热耐磨性强，不容易出现故障。

(2)本实用新型将辅助喷孔打造成侧向倾斜，促使一次燃烧室排放的火焰产生涡流，防止火花塞产生失火，提高燃烧效率。并且，在接地电极上形成可供燃料混合气体流动的移动孔，或者在中心电极的接地电极对面位置形成槽，延长燃烧混合气体的滞留时间，可以防止失火。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型提供的内燃机的火花塞的一种较佳实施例的结构示意图；

图2为图1所示的火花塞分离出本体和一次燃烧室形成单元分离的状态图；

图3为图1所示的增加火花塞内一次燃烧室的体积所结合的状态图；

图4为图1所示的喷孔分布示意图；

图5为图3所示的仰视图；

图6为本实用新型第二实施例的火花塞截面图。

图中、110：本体；111：一次燃烧室；112：螺丝部；120：绝缘体；122：端子棒；130：中心电极；131：槽；140：接地电极；141：移动孔；160：第一热交换部材；161：第二热交换部材；180：一次燃烧室形成单元；181：外接螺丝部；183：内接螺丝部；185：一次燃烧室形成单元的下端部；187：垫片；191：主喷孔；193：辅助喷孔。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

实施例一：

如图1所示，本实用新型所述的一种内燃机的火花塞，包括向外下方形成一定长度螺丝部的本体110、将填埋在所述本体110中心部的端子棒122在绝缘涂层的状态下装配到本体110中孔部内的绝缘体120、从填埋到所述绝缘体120的端子棒122下端开始延伸到外部暴露的中心电极130、与中心电极130对应，形成在本体110内下侧的接地电极140、与本体110结合形成一次燃烧室111的一次燃烧室形成单元180；随着本体110和一次燃烧室形成单元180的螺丝结合长度，调整体积的一次燃烧室111、装配到本体110和一次燃烧室形成单元180之间，用来固定本体110和一次燃烧室形成单元180之间螺丝结合的垫片187。本体110的外下方有一定长度的螺丝部112，通过螺丝固定到一次燃烧室形成单元180，通过本体110和一次燃烧室形成单元180之间的结合，其中形成一次燃烧室111。

绝缘体120将埋设在本体110中心部的端子棒122以绝缘涂层的状态，装配到本体110的中孔部之内。第一热交换部材160，第二热交换部材161介于本体110和绝缘体120之间。第一热交换部材160，第二热交换部材161将一次燃烧室111的火焰产生的高温与外界进行热交换，同时切断挥发性气体的泄露。第一热交换部材160，第二热交换部材161可以采用各种金属材质，但是最好采用热交换性能优异的铜和铝的合金制作。中心电极130从埋设到绝缘体120的端子棒122延伸到绝缘体120外部，位于一次燃烧室111之内。接地电极140对应于中心电极130，位于本体110内下侧，与中心电极130之间形成火花间隙。为了延长使用寿命，接地电极140可以使用两个以上。

为了使一次燃烧室形成单元180与本体110结合，形成有通过螺丝固定到本体110外部面螺丝部112的内接螺丝部183。并且，外周面会形成用来固定燃烧室的外接螺丝部181。

一次燃烧室形成单元180可以由锆或锆化合物构成。锆以及锆化合物的热吸收率低约61％，可以避免高温产生的异常点火现象，耐蚀性和耐热性好，在火焰造成的高温高压环境中延长使用寿命。此外，还可以采用钨碳化物铬镍铁合金601等耐热钢材质。

如图2所示，本体110和一次燃烧室形成单元180容易拆分，便于确认异常情况。在本体110和一次燃烧室形成单元180中的一部分有异常时，只将故障部分更换即可。

如图3所示，本体110和一次燃烧室形成单元180之间会配有垫片187，用来固定螺丝结合。需要根据一次燃烧室111所要求的体积调整本体110和一次燃烧室形成单元180之间的螺丝结合长度，此时可以调整垫片187的数量或厚度来调节螺丝结合长度。内燃机主燃烧室的体积非常多样，所以要根据主燃烧室体积适当调整一次燃烧室111的体积。本实用新型的火花塞可根据内燃机的主燃烧室体积，调整一次燃烧室111的体积来控制燃烧速度，所以能应用于各种体积的内燃机。垫片187可以采用铜材质。一次燃烧室形成单元180的下端部185形成喷孔。通过中心电极130和接地电极140之间形成的火花间隙发生点火后，一次燃烧室111会发生一次点火。与此同时，瞬间高压火焰通过喷孔喷射到压力低于一次燃烧室111的主燃烧室，点燃上止点的压缩气体产生发动机的动力。喷孔包括形成在一次燃烧室形成单元180下端部185中央的主喷孔191。并且，最好包括在主喷孔191周围沿着圆周方向形成的两个以上辅助喷孔193。比较典型的是，将主喷孔191置于一次燃烧室形成单元180下端部185中央，以主喷孔191为中心对称的位置上布置两个辅助喷孔193，或者将主喷孔191置于一次燃烧室形成单元180下端部185中央，以主喷孔191为准以90度间隔布置四个辅助喷孔193。但是，辅助喷孔的数量不仅限于此，还可以布置5个、6个辅助喷孔。

如图4和图5所示，为了使用一次燃烧室111排放的火焰形成涡流，将辅助喷孔193打造成侧向倾斜为好。在这样的结构下，一次燃烧室喷出的火焰可以传递到主燃烧室的更大的面积，有助于防止失火，提高燃烧效率。

实施例二：

本实施例与实施例一的区别在于，在中心电极130的接地电极140对面位置设置有槽131，以及设置一个能贯通接地电极140的移动孔141，如图6所示，此时，燃料混合气体可以在接地电极140和中心电极130之间滞留更长时间，有助于防止失火，提高效率。并且，在中心电极130的接地电极140对面位置形成槽131时，可以延长燃烧混合气体的滞留时间，有助于防止失火，提高效率。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种内燃机的火花塞，其特征在于：包括向外下方形成一定长度螺丝部的本体；将填埋在所述本体中心部的端子棒在绝缘涂层的状态下，装配到本体中孔部内的绝缘体；从端子棒的下端延长到绝缘体外部暴露中心电极，以及与中心电极对应形成在本体下部内侧的接地电极；在开口部内侧形成通过螺丝结合到螺丝部的内接螺丝部，外周面形成固定燃烧室的外接螺丝部，下端部至少形成一个以上喷孔的一次燃烧室形成单元；以及形成在本体和一次燃烧室形成单元之间容纳中心电极和接地电极，随着本体和一次燃烧室形成单元的螺丝结合长度调整体积的一次燃烧室；所述喷孔包括形成在一次燃烧室形成单元下端部中央的一个主喷孔，以及在主喷孔周围沿着圆周方向形成两个以上，并为了使一次燃烧室排放的火焰形成涡流，向侧面倾斜形成的辅助喷孔。

2.根据权利要求1所述的一种内燃机的火花塞，其特征在于，所述本体和一次燃烧室形成单元之间至少装配一个以上，用于固定本体和一次燃烧室形成单元之间螺丝结合的固定垫片。

3.根据权利要求1所述的一种内燃机的火花塞，其特征在于，介于所述本体和绝缘体之间，通过中心电极和接地电极点火时将火焰产生的热进行交换，且切断挥发性气体的第一热交换部材和第二热交换部材。

4.根据权利要求1所述的一种内燃机的火花塞，其特征在于，所述接地电极是以中心电极为中心，在对称的位置上形成两个。

5.根据权利要求4所述的一种内燃机的火花塞，其特征在于，所述接地电极包括贯通的移动孔。

6.根据权利要求4所述的一种内燃机的火花塞，其特征在于，所述中心电极在接地电极的对面位置形成槽。

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