TWM481985U - 具有氣密ｈｆ插塞連接器的電暈點火裝置 - Google Patents

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Description

具有氣密HF插塞連接器的電暈點火裝置
本新型涉及如從EP 1 662 626 A1中已知的、具有申請專利範圍第1項的前序部分中所規定特徵的電暈點火裝置，這樣的電暈點火裝置在其遠離燃燒室的端部具有插塞連接器，利用該插塞連接器電暈點火裝置可與車輛的高頻發電機或車載供電系統連接。
從EP 1 662 626 A1和WO 2004/063560 A1中已知如何能夠借助電暈點火裝置通過內燃機的燃燒室中產生的電暈放電對燃燒室中的燃料/空氣混合物進行點火。電暈點火裝置具有插入絕緣子中的中心電極。因此，中心電極關於處於地電位的電暈點火裝置的外殼和燃燒室的壁電絕緣。中心電極與外殼或燃燒室的壁一起形成電容器。其中，外殼和燃燒室的壁起到電容器的對電極的作用。
該電容器與佈置在外殼中的線圈一起形成由高頻電壓激發的電振盪電路，高頻電壓例如是借助具有中心抽頭的變壓器或另一高頻發電機而產生的。當振盪電路被共振激 發時，在中心電極與燃燒室的壁或電暈點火裝置的外殼之間存在電壓升高。這導致在燃燒室中形成電暈放電。電暈放電開始於中心電極上的點火尖端。
與常規的借助電弧放電對燃料/空氣混合物點火的火花塞相比，電暈點火裝置具有電極或點火尖端的燃耗低得多的優點。因此，與常規火花塞相比，電暈點火裝置具有使用壽命長得多的潛能。
本新型的目的是提出一種能夠提高電暈點火裝置的使用壽命的方法。
該目的通過具有申請專利範圍第1項中規定特徵的電暈點火裝置並且通過用於電暈點火裝置的高頻插塞連接器來實現。從屬申請專利範圍公開了本新型的有利改進。
根據本新型的HF插塞連接器使得能夠以氣密的方式封閉電暈點火裝置的殼管。因此可以增加電暈點火裝置的使用壽命。具體地，電暈點火裝置早期失效的原因通常是電暈點火裝置內部的介電擊穿。由於電暈點火裝置的殼管由根據本新型的HF插塞連接器封閉，因此可以防止濕氣滲入外殼中。這是重要的，因為濕氣減小介電擊穿的閾值，並且滲透的濕氣可因此導致電暈點火裝置的早期失效。
根據本新型的插塞連接器使得能夠進一步減小介電擊穿的風險，因為在外殼中可以提供在20℃下例如2bar或 更多、優選地5bar或更多的增加的氣壓。因此即使使用乾燥空氣也可顯著增加介電強度。
特別地，可以通過氣體絕緣來減小介電擊穿的風險。為此，外殼的內部可填充有絕緣氣體，例如氮、二氧化碳和/或六氟化硫。例如，基於氣體粒子的總數含有至少5%六氟化硫的氣體混合物可用作絕緣氣體。
對電暈點火裝置的同軸HF插塞連接器的要求較高，因為發動機操作特別是由於振動而伴有高熱負載以及高機械負載。然而，借助密封內導體與外導體之間的環形間隙的玻璃體，可以實現10-7mbar．l/s及更好的氣密性。
玻璃體被提供為玻璃熔體，其環繞內導體。當液體玻璃與內導體和外導體產生接觸時，一方面在玻璃與內導體之間產生整體結合，另一方面在玻璃與外導體之間產生整體結合。
玻璃體可形成壓縮玻璃密封。壓縮玻璃密封利用了如下事實，即金屬體(在此情況下為外導體)與被其環繞的玻璃體相比具有更高的熱膨脹係數。為了產生壓縮玻璃密封，將外導體加熱並且通過液體玻璃封閉外導體與內導體之間的環形間隙。在冷卻時，玻璃體硬化並收縮。外導體因其更高的熱膨脹係數而比玻璃體更強烈地收縮，因此玻璃體被以相當大的壓力壓在內導體上。由此可利用壓縮玻璃密封，同時實現玻璃體與內導體之間以及玻璃體與環繞的外導體之間的優異密封。內導體可具有比玻璃體更小的熱膨脹係數。於是，內導體在冷卻過程中尤其比環繞其的 玻璃體收縮更不強烈。玻璃體被壓在內導體上的力於是更大，並且密封也相應地更好。
例如，外導體可由鋼或鐵/鎳合金製成，優選地具有在20℃下至少每開爾文80．10-7的熱膨脹係數，例如在20℃下每開爾文80~180．10-7的範圍內的熱膨脹係數。熱膨脹係數為例如每開爾文50~100．10-7的玻璃於是可用於玻璃體。這種類型的玻璃可市售獲得。例如，石英玻璃是適合的。內導體可由例如因瓦合金形成。適合的合金例如可以可伐合金的名稱市售獲得。
插塞連接器的外導體可例如通過焊接與電暈點火裝置的殼管整體結合。
1‧‧‧HF插塞連接器的外導體
1a‧‧‧外導體的功能區域
1b‧‧‧外導體的圓柱形端部
1c‧‧‧外導體的外周肩部
2‧‧‧HF插塞連接器的內導體
3‧‧‧HF插塞連接器的玻璃體
4‧‧‧電暈點火裝置的外殼
4a‧‧‧殼管
4b‧‧‧外殼頭部
5‧‧‧線圈
6‧‧‧絕緣子
7‧‧‧中心電極
8‧‧‧點火尖端
將參照附圖基於示例性實施方式說明本新型的其它細節和優點，其中：圖1示出HF插塞連接器的部分截面圖；圖2示出具有這種HF插塞連接器的電暈點火裝置；並且圖3示出圖2的縱剖面。
圖1中所示的HF插塞連接器包括形成同軸插塞連接器的外導體的金屬外殼1、金屬內導體2以及密封內導體2與外導體1之間的環形間隙的玻璃體3。玻璃體3可形 成用於內導體2的壓縮玻璃密封。在所示的實施方式中，玻璃體3是用於內導體2的絕緣支承，使得能夠免除其它元件。
外導體1與內導體2之間的環形間隙可以是2mm寬或甚至更寬。內導體的直徑可小於環形間隙的寬度，例如為1~1.5mm。以這些尺寸，可有效地實施氣密壓縮玻璃密封，並使其與足以用於內導體2與外導體1的電絕緣的寬的環形間隙連接。
可在HF元件可拆卸地電連接至高頻線路的任何位置使用高頻插塞連接器。HF插塞連接器特別適用於借助電暈放電對內燃機的燃燒室中的燃料/空氣混合物進行點火的電暈點火裝置。
所示的HF插塞連接器的外導體1可具有外表面形成用於與扳手接合的輪廓的部分1a。例如，部分1a可具有六邊形輪廓或雙六邊形輪廓。如果HF插塞連接器安裝在電暈點火裝置的外殼上，則輪廓部分1a的功能區域可用於將電暈點火裝置旋接到帶螺紋的發動機機體中。外導體可具有例如用於與匹配的反插塞連接器接合的另外的功能區域。
為了便於將HF插塞連接器緊固至殼管，該連接器具有從外周肩部1c起始的圓柱形端部1b。借助該端部1b，HF插塞連接器能夠插入到殼管中。外周肩部1c由凸緣形成，凸緣則設置於殼管的端面上。HF插塞連接器於是可例如通過鐳射焊接等焊接或磁捲曲而緊固至殼管。
圖2和圖3示出具有圖1中所示的HF插塞連接器的電暈點火裝置。電暈點火裝置具有外殼4，外殼4例如通過焊接以氣密的方式與HF插塞連接器的外導體1連接。在所示的示例性實施方式中，外殼4由多個部件組成，具體為其中佈置有線圈5的殼管4a和環繞絕緣子6的外殼頭部4b。線圈5捲繞在線圈架上，線圈架可在端部攜載內導體2插入其中的插口。內導體2因此可與線圈5連接。
所示的實施方式中的外殼4b具有用於旋入發動機機體中的外螺紋。然而，外螺紋不是必需的，因為電暈點火裝置也可以任何其它方式緊固至發動機機體。
中心電極7穿過絕緣子6至一個或多個點火尖端8。外殼頭部4b、中心電極7和絕緣子6形成電容器。該電容器與線圈5串聯連接並與其形成電振盪電路。通過激發該振盪電路，可從點火尖端8起始生成電暈放電。
電暈點火裝置的外殼4在位於燃燒室側的端部通過絕緣子6以氣密的方式封閉，並且在遠離燃燒室的端部通過HF插塞連接器以氣密的方式封閉。為了減小外殼內部介電擊穿的風險，關於大氣壓增加外殼內部的氣壓，例如增加至大於2bar的值。5bar至30bar的值很適合。
電暈點火裝置的外殼4的氣密封閉使得能夠實現氣體絕緣。氣體絕緣不僅減小介電擊穿的風險，而且還減小振盪電路在電暈點火裝置的導電外殼4中的損耗。
可例如通過氮、乾燥空氣、六氟化硫和/或二氧化碳 來實現電暈點火裝置內部的氣體絕緣。例如氮、六氟化硫和二氧化碳的絕緣氣體特別適合。特別地，含有例如5%(基於氣體分子的總數)或更多的六氟化硫的氣體混合物使得能夠實現優異的氣體絕緣。
1‧‧‧HF插塞連接器的外導體
2‧‧‧HF插塞連接器的內導體
3‧‧‧HF插塞連接器的玻璃體
4a‧‧‧殼管
4b‧‧‧外殼頭部
5‧‧‧線圈
6‧‧‧絕緣子
7‧‧‧中心電極
8‧‧‧點火尖端

Claims (12)

  1. 一種電暈點火裝置，包括：中心電極(7)，絕緣子(6)，環繞所述中心電極(7)，線圈(5)，與所述中心電極(7)連接，外殼(4)，所述線圈(5)佈置在所述外殼(4)中，其中所述外殼(4)在一端由所述絕緣子(6)封閉並且在另一端攜載HF插塞連接器，所述HF插塞連接器具有與所述線圈(5)連接的內導體(2)和與所述外殼(4)連接的外導體(1)，其中所述HF插塞連接器包括密封所述內導體(2)與所述外導體(1)之間的環形間隙的玻璃體(3)。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述的電暈點火裝置，其中所述外殼(4)的內部填充有絕緣氣體。
  3. 根據申請專利範圍第2項所述的電暈點火裝置，其中所述絕緣氣體含有六氟化硫。
  4. 根據申請專利範圍第1至3項中任一項所述的電暈點火裝置，其中所述外殼(4)中的氣壓高於環境氣壓。
  5. 根據申請專利範圍第1至3項中任一項所述的電暈點火裝置，其中所述內導體(2)具有至多兩毫米的直徑。
  6. 根據申請專利範圍第1至3項中任一項所述的電暈點火裝置，其中所述內導體(2)具有至多1.5毫米的直徑。
  7. 根據申請專利範圍第1至3項中任一項所述的電暈點火裝置，其中所述外殼(4)的一部分由殼管(4a)形成，所述外導體(1)的端部(1b)伸入所述殼管(4a)中。
  8. 根據申請專利範圍第7項所述的電暈點火裝置，其中所述端部(1b)為圓柱形。
  9. 根據申請專利範圍第7項所述的電暈點火裝置，其中所述插塞連接器具有外周肩部(1c)，所述插塞連接器利用所述外周肩部(1c)就位於所述殼管(4a)的端面上。
  10. 根據申請專利範圍第7項所述的電暈點火裝置，其中所述插塞連接器具有外表面形成與扳手接合的輪廓的部分(1a)。
  11. 根據申請專利範圍第1至3項中任一項所述的電暈點火裝置，其中所述玻璃體(3)形成壓縮玻璃密封。
  12. 一種氣密高頻插塞連接器，包括：內導體(2)和外導體(1)，其中密封所述內導體(2)與所述外導體(1)之間的環形間隙的玻璃體(3)。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014102230B4 (de) 2013-04-22 2019-07-11 Borgwarner Ludwigsburg Gmbh Verfahren zum Herstellen einer Koronazündeinrichtung
JP6677865B2 (ja) * 2014-08-12 2020-04-08 イマジニアリング株式会社 点火装置
DE102015113075A1 (de) * 2015-08-07 2017-02-09 Borgwarner Ludwigsburg Gmbh Koronazündeinrichtung mit hohlem Spulenkörper
US10622788B1 (en) * 2018-12-13 2020-04-14 Tenneco lnc. Corona ignition assembly including a high voltage connection and method of manufacturing the corona ignition assembly
DE102019111749A1 (de) * 2019-05-07 2020-11-12 Te Connectivity Germany Gmbh Elektrischer Steckverbinder sowie elektrische Steckverbindung

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2575140A (en) * 1948-12-29 1951-11-13 Bendix Aviat Corp Ignition device and parts thereof
FR1377313A (fr) * 1963-07-05 1964-11-06 Vide Soc Gen Du Perfectionnements aux passages coaxiaux
US3936125A (en) * 1974-01-28 1976-02-03 Bunker Ramo Corporation Electrical connector with metal to metal seal
JPS512847A (en) * 1974-06-25 1976-01-10 Toyota Motor Co Ltd Nainenkikanno zatsuondenpayokushohaidenki
US4430376A (en) * 1982-07-13 1984-02-07 Box Leonard J Glass-to-metal compression sealed lead-in structure
JPS61143974A (ja) * 1984-12-17 1986-07-01 日本特殊陶業株式会社 点火プラグ
US4678358A (en) * 1985-07-15 1987-07-07 National Semiconductor Corporation Glass compression seals using low temperature glass
US5367125A (en) * 1989-01-20 1994-11-22 Dassault Electronique Aluminum based article having an insert with vitreous material hermetically sealed thereto
JP2699619B2 (ja) * 1990-06-27 1998-01-19 日本電気株式会社 電歪効果素子
US5157831A (en) * 1991-12-20 1992-10-27 Alfred University Process for preparing an hermetically sealed glass-metal electrical connector
US5709724A (en) * 1994-08-04 1998-01-20 Coors Ceramics Company Process for fabricating a hermetic glass-to-metal seal
US6037539A (en) * 1998-03-20 2000-03-14 Sandia Corporation Hermetic aluminum radio frequency interconnection and method for making
US6883507B2 (en) 2003-01-06 2005-04-26 Etatech, Inc. System and method for generating and sustaining a corona electric discharge for igniting a combustible gaseous mixture
FR2878658A1 (fr) 2004-11-29 2006-06-02 Renault Sas Nouveau procede de montage d'un ensemble bougie et bobine utilisant une transmission du couple de serrage par le corps de la bobine
DE102005007589B3 (de) * 2005-02-18 2006-06-14 Kathrein-Werke Kg Koaxialsteckverbinder
US7182077B2 (en) * 2005-05-24 2007-02-27 Ward Michael A V High energy density inductive coils for approximately 300 ma spark current and 150 mj spark energy for lean burn engines
DE102006023392A1 (de) * 2006-05-17 2007-11-22 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Schaltfunkenstrecke mit einer Koronaelektrode
US8013504B2 (en) * 2007-11-20 2011-09-06 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Spark plug for internal combustion engine and method for producing the spark plug
DE102009059649B4 (de) * 2009-12-19 2011-11-24 Borgwarner Beru Systems Gmbh HF-Zündeinrichtung
US8653693B2 (en) * 2010-01-27 2014-02-18 Alphaport, Inc. Integrated exciter-igniter
EP2456027A1 (en) * 2010-11-23 2012-05-23 Delphi Technologies, Inc. Encapsulation of a high frequency resonator for the ignition system of an internal combustion engine
KR101868416B1 (ko) * 2010-12-14 2018-06-18 페더럴-모굴 이그니션 컴퍼니 개선된 코로나 제어를 가진 코로나 점화 장치
WO2012092432A1 (en) * 2010-12-29 2012-07-05 Federal-Mogul Ignition Company Corona igniter having improved gap control
US8839752B2 (en) * 2011-01-14 2014-09-23 John A. Burrows Corona igniter with magnetic screening

Also Published As

Publication number Publication date
DE102012109762A1 (de) 2014-04-30
EP2907206B1 (de) 2020-05-27
EP2907206A1 (de) 2015-08-19
JP2015537334A (ja) 2015-12-24
DE102012109762B4 (de) 2014-06-05
KR102109670B1 (ko) 2020-05-13
KR20150061003A (ko) 2015-06-03
WO2014056826A1 (de) 2014-04-17
CA2885639C (en) 2020-11-03
US9698575B2 (en) 2017-07-04
CA2885639A1 (en) 2014-04-17
US20150200522A1 (en) 2015-07-16
CN103726972A (zh) 2014-04-16
CN103726972B (zh) 2017-06-30
JP6254172B2 (ja) 2017-12-27

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