CN217692091U - 一种火花塞、发动机及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于发动机技术领域，公开了一种火花塞、发动机及汽车，其中，火花塞包括壳体、绝缘体、中心电极和金属件。其中，绝缘体沿轴向开设有轴孔；壳体套设于绝缘体外，壳体呈管状，壳体的端部伸出绝缘体，壳体的底部封口，且与壳体的侧壁围设形成预燃室，壳体的底部开设喷射孔；中心电极的一端插设于轴孔，中心电极的另一端位于预燃室内；金属件连接于壳体的侧壁，与中心电极平行，形成点火间隙。中心电极和金属件产生高压电火花，电火花在预燃室内点燃可燃气，产生的火焰通过喷射孔传递至外面的主燃室，燃烧速度快，燃料的热效率高；且整体结构简单，集成度高，可适用于多种燃烧系统的发动机需求。

Description

一种火花塞、发动机及汽车

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，尤其涉及一种火花塞、发动机及汽车。

背景技术

火花塞是安装到发动机的内燃机上，用于点燃燃烧室内的混合气体的点火装置。火花塞内包括有中心电极和侧电极，在中心电极和侧电极之间具有电极间隙。在高压电的作用下，中心电极和侧电极之间的电流会穿过电极间隙而产生火花，从而将缸体内的可燃原料点燃，以使发动机发动。

传统的火花塞包括一中心电极、绝缘体、壳体和接地电极。该绝缘体为陶瓷绝缘体，具有沿轴线方向延伸的轴孔，该中心电极插入贯穿该绝缘体的轴孔。该壳体套设在该绝缘体的表面。该接地电极与该壳体的端部连接，并延伸与中心电极相对，与中心电极之间形成火花放电的间隙。该中心电极与接地电极之间通过脉冲电力的作用产生电弧，进而产生电火花点燃电极周围的混合气体，达到自动点火的目的。但是，传统火花塞点火后的燃烧气流的喷射压力较小，释放速率慢，燃料的热效率较低。

现有技术提供了一种带有预燃室的火花塞，通过在发动机或火花塞内设置一个预燃室，在发动机点火瞬间首先点燃预燃室内的混合气，产生的射流火焰经通道喷射进发动机缸内，进而促使混合气更快且更充分地燃烧做功。然而，这种方法只是将传统火花塞和预燃室装配在一起，实质上没有改变火花塞形态，仅仅是在火花塞和燃烧室中间增加了一个可装配的预燃室，且其结构复杂，制造困难，适用范围窄。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种火花塞，燃料的热效率高，且结构简单，制造方便，可适用于多种燃烧系统的发动机需求。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种火花塞，包括：

绝缘体，沿轴向开设有轴孔；

壳体，套设于所述绝缘体外，所述壳体呈管状，所述壳体的端部超出所述绝缘体，所述壳体的底部封口，且与所述壳体的侧壁围设形成预燃室，所述壳体的底部开设喷射孔；

中心电极，所述中心电极的一端插设于所述轴孔，所述中心电极的另一端位于所述预燃室内；

金属件，连接于所述壳体的侧壁，与所述中心电极平行，形成点火间隙。

可选地，所述壳体包括下壳体，所述下壳体上开设有所述喷射孔。

可选地，所述壳体还包括上壳体，所述上壳体呈管状，所述下壳体连接于所述上壳体的底部，所述下壳体呈半球形，所述下壳体的直径等于所述壳体的直径。

可选地，所述喷射孔包括主喷射孔，所述主喷射孔沿所述壳体的中心轴线贯穿开设于所述下壳体上。

可选地，所述喷射孔还包括多个副喷射孔，多个所述副喷射孔绕所述壳体的中心轴线间隔开设于所述下壳体上。

可选地，所述主喷射孔的直径等于所述副喷射孔的直径；或，

所述主喷射孔的直径大于所述副喷射孔的直径。

可选地，所述金属件焊接于所述壳体的侧壁。

可选地，所述金属件与所述中心电极的底端平齐。

本实用新型的另一个目的在于提供一种发动机，燃料的燃烧速度快，燃料的热效率高，油耗低。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种发动机，包括上述的火花塞。

本实用新型的再一个目的在于提供一种汽车，燃料的燃烧速度快、热效率高，油耗低。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种汽车，包括上述的发动机。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的火花塞、发动机及汽车，火花塞包括沿轴向开设有轴孔的绝缘体；套设于绝缘体外的管状壳体，壳体的端部伸出绝缘体，并且关口封闭，以形成预燃室，壳体的底部开设有喷射孔；中心电极的一端插设于轴孔，另一端位于预燃室内；金属件连接于壳体的侧壁，且与中心电极平行，形成点火间隙。也就是说，火花塞工作时，中心电极和金属件产生高压电火花，电火花在预燃室内点燃可燃气，产生的火焰通过喷射孔传递至外面的主燃室，从点燃主燃室内可燃气至燃烧完成的整个过程所有时间很短，即燃烧速度快。可以理解的是，燃烧速度越快，燃料的热效率越高。同时，将金属件直接连接于壳体的侧壁，取消传统火花塞的侧电极，结构简单，集成度高，可适用于多种燃烧系统的发动机需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的火花塞的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的火花塞的仰视图。

图中：

1、壳体；11、上壳体；12、下壳体；121、喷射孔；1211、主喷射孔；1212、副喷射孔；

2、绝缘体；

3、中心电极；

4、金属件。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，本实施例提供了一种火花塞，其包括壳体1、绝缘体2、中心电极3和金属件4。

具体地，绝缘体2沿轴向开设有轴孔；壳体1套设于绝缘体2外，壳体1呈管状，壳体1的端部超出绝缘体2，壳体1的底部封口，且与壳体1的侧壁围设形成预燃室，壳体1的底部开设喷射孔121；中心电极3的一端插设于轴孔，中心电极3的另一端位于预燃室内；金属件4连接于壳体1的侧壁，与中心电极3平行，形成点火间隙。也就是说，火花塞工作时，中心电极3和金属件4产生高压电火花，电火花在预燃室内点燃可燃气，产生的火焰通过喷射孔121传递至外面的主燃室，从点燃主燃室内可燃气至燃烧完成的整个过程所用时间很短，即燃烧速度快。可以理解的是，燃烧速度越快，燃料的热效率越高。同时，将金属件4直接连接于壳体1的侧壁，取消传统火花塞的侧电极，结构简单，集成度高，可适用于多种燃烧系统的发动机需求。

可选地，在本实施例中，金属件4焊接于壳体1的侧壁。焊接连接连接强度高，不易脱落，有利于保证火花塞的使用寿命。具体地，金属件4可选用本领域常用的各种贵金属材料制成，作为与中心电极3产生高压电火花的主体，在此不对其具体材料做过多限制，可根据实际需求自行选择。

可选地，如图1所示，在本实施例中，金属件4与中心电极3的底端平齐。金属件4与中心电极3之间的间隙即为点火间隙。当火花塞连接的高压导线送来的脉冲高压电流流经中心电极3时，中心电极3与金属件4之间的绝缘状态被破坏而导通，并放电击穿点火间隙内的空气，进而产生电火花并以此引燃气缸内的混合气体。

可选地，如图1所示，壳体1包括下壳体12，下壳体12上开设有喷射孔121。在本实施例中，壳体1包括上壳体11和下壳体12，上壳体11呈管状，下壳体12密封连接于上壳体11的下端管口。喷射孔121开设在下壳体12上，火焰经过喷射孔121从预燃室进入主燃室，喷射孔121能够改善进入主燃室的初始火焰形态，将电火花变成火焰柱，提高火焰的传播速度，进而实现优化燃烧的目的。

具体地，继续参照图1，下壳体12呈半球形，下壳体12的直径等于壳体1的直径。当然，下壳体12也可选为其他形状，能够密封连接于上壳体11的底部，并保证预燃室空间内混合气的密度即可。

可选地，如图1和图2所示，喷射孔121包括主喷射孔1211，主喷射孔1211沿壳体1的中心轴线贯穿开设于下壳体12上。喷射孔121还包括多个副喷射孔1212，多个副喷射孔1212绕壳体1的中心轴线间隔开设于下壳体12上。示例性地，参见图2，本实施例中的副喷射孔1212设置有四个，四个副喷射孔1212等间距分布于下壳体12上。本实施例中的火花塞在点火后，其预燃室内燃烧的火焰，经主喷射孔1211和多个副喷射孔1212后，可形成上下多角度的喷射火焰，从而使火焰迅速扩展至整个主燃室，显著提高燃烧速率。

具体地，主喷射孔1211的直径等于副喷射孔1212的直径。主喷射孔1211与副喷射孔1212的直径相等，有利于加工制造，节省成本。当然，在其他实施例中，主喷射孔1211的直径大于副喷射孔1212的直径；或，主喷射孔1211的直径小于副喷射孔1212的直径，均可实现将预燃室内的火焰经不同方向喷射出来的作用。

再为具体地，主喷射孔1211和副喷射孔1212均为圆孔。当然，在其他实施例中，主喷射孔1211和副喷射孔1212的形状也可不同，或选为椭圆孔等结构，在此不做过多限制。

更为具体地，主喷射孔1211和副喷射孔1212的直径为3-5mm。

本实施例还提供了一种发动机，使用上述的火花塞，通过在火花塞发火位置集成一种预燃室结构，金属件4直接连接于预燃室上，取消侧电极，简化了整体结构，同时设置喷射孔121改善进入主燃室内的初始火焰形态，提高火焰的传播速度，实现发动机的高功率与低油耗、低排放兼顾。

本实施例还提供了一种汽车，应用上述的发动机，燃料的燃烧速度快、热效率高，且油耗低。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种火花塞，其特征在于，包括：

绝缘体(2)，沿轴向开设有轴孔；

壳体(1)，套设于所述绝缘体(2)外，所述壳体(1)呈管状，所述壳体(1)的端部超出所述绝缘体(2)，所述壳体(1)的底部封口，且与所述壳体(1)的侧壁围设形成预燃室，所述壳体(1)的底部开设喷射孔(121)；

中心电极(3)，所述中心电极(3)的一端插设于所述轴孔，所述中心电极(3)的另一端位于所述预燃室内；

金属件(4)，连接于所述壳体(1)的侧壁，与所述中心电极(3)平行，形成点火间隙。

2.根据权利要求1所述的火花塞，其特征在于，所述壳体(1)包括下壳体(12)，所述下壳体(12)上开设有所述喷射孔(121)。

3.根据权利要求2所述的火花塞，其特征在于，所述壳体(1)还包括上壳体(11)，所述上壳体(11)呈管状，所述下壳体(12)连接于所述上壳体(11)的底部，所述下壳体(12)呈半球形，所述下壳体(12)的直径等于所述壳体(1)的直径。

4.根据权利要求3所述的火花塞，其特征在于，所述喷射孔(121)包括主喷射孔(1211)，所述主喷射孔(1211)沿所述壳体(1)的中心轴线贯穿开设于所述下壳体(12)上。

5.根据权利要求4所述的火花塞，其特征在于，所述喷射孔(121)还包括多个副喷射孔(1212)，多个所述副喷射孔(1212)绕所述壳体(1)的中心轴线间隔开设于所述下壳体(12)上。

6.根据权利要求5所述的火花塞，其特征在于，所述主喷射孔(1211)的直径等于所述副喷射孔(1212)的直径；或，

所述主喷射孔(1211)的直径大于所述副喷射孔(1212)的直径。

7.根据权利要求1-6任一项所述的火花塞，其特征在于，所述金属件(4)焊接于所述壳体(1)的侧壁。

8.根据权利要求1-6任一项所述的火花塞，其特征在于，所述金属件(4)与所述中心电极(3)的底端平齐。

9.一种发动机，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的火花塞。

10.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求9所述的发动机。

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