[發(fā)明專利]小直徑/長距離火花塞

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200780028787.0
• 申請(qǐng)日: 2007-06-19
• 公開（公告）號(hào): CN101496241A
• 公開（公告）日: 2009-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 詹姆斯·D·呂科瓦基
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 費(fèi)德羅-莫格爾公司
• 主分類號(hào): H01T13/20
• 分類號(hào): H01T13/20
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 鄧 琪

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求申請(qǐng)日為2006年6月19日，名稱為“X長距為12mm的火 花塞”的第60/814,818號(hào)美國臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)。

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于內(nèi)燃機(jī)、熔爐等的火花塞，特別是涉及具有改善的機(jī)械 和絕緣強(qiáng)度的火花塞。

背景技術(shù)

火花塞是一種延伸進(jìn)內(nèi)燃機(jī)、熔爐等的燃燒室并產(chǎn)生火花來點(diǎn)燃空氣和 燃料混合物的裝置。近來，發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)向減少發(fā)動(dòng)機(jī)排放量的方向發(fā)展。同 時(shí)，增大進(jìn)氣和出氣閥來提高效率。這些改變會(huì)侵占為火花塞保留的物理空 間。燃燒效率同樣也要求提高點(diǎn)火系統(tǒng)的電壓需求量。這些因素以及其他因 素會(huì)促使火花塞的結(jié)構(gòu)尺寸向更小的范圍發(fā)展，同時(shí)要求火花塞具有更好的 性能。當(dāng)前工業(yè)上需要10-12mm范圍內(nèi)的高性能火花塞，并期望這些尺寸能 夠進(jìn)一步減小。

在嘗試縮小火花塞尺寸時(shí)特別需要考慮陶瓷絕緣件在薄部的介電常數(shù)的 降低。一般絕緣強(qiáng)度定義為可應(yīng)用于該材料而不會(huì)導(dǎo)致?lián)舸┗螂姄舸┑淖畲? 電場(chǎng)。因此，陶瓷絕緣件的薄截面會(huì)導(dǎo)致帶電中心電極和接地殼體之間產(chǎn)生 介電擊穿。

在嘗試縮小火花塞尺寸時(shí)需要考慮的另一點(diǎn)是，較薄的橫截面，特別是 位于陶瓷絕緣件部分，所導(dǎo)致的機(jī)械強(qiáng)度的減小。機(jī)械強(qiáng)度減小的區(qū)域所導(dǎo) 致的問題在火花塞加工過程中已經(jīng)被證實(shí)，其會(huì)在元件上產(chǎn)生較大的軸向負(fù) 載和機(jī)械應(yīng)力。例如，在絕緣件內(nèi)設(shè)置阻燃密封裝置時(shí)，以及令殼體向絕緣 件的外部產(chǎn)生卷曲時(shí)，陶瓷材料處于大應(yīng)力和壓縮負(fù)載的狀況下。各種在先 使用的方式，包括將具有高扭矩的火花塞安裝于汽缸蓋之中的步驟，使得作 用于現(xiàn)代火花塞上的機(jī)械應(yīng)力趨向于其屈服極限。用于發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用中時(shí)，通 過發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)、燃力以及熱梯度，火花塞進(jìn)一步受限于機(jī)械應(yīng)力。在這些因 素的影響下，火花塞尺寸的減小會(huì)將其元件的應(yīng)力承受極限推向失效點(diǎn)。

因此，需要一種改良的火花塞，能夠解決在現(xiàn)有規(guī)格的、長、以及特長 火花塞設(shè)計(jì)中受尺寸減小的影響所存在的機(jī)械和絕緣強(qiáng)度限制問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供用于火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)的火花塞。該火花塞包括一延長的陶瓷 絕緣件，該絕緣件包括上末端、下突出端以及在該上末端和下突出端之間縱 向延伸的中心通道。所述絕緣件具有外表面，該外表面在接近所述末端處呈 現(xiàn)出大致圓形的大肩部，以及在最靠近所述突出端處呈現(xiàn)出大致圓形的小肩 部。所述大肩部的直徑大于所述小肩部的直徑。導(dǎo)電殼體圍繞所述絕緣件至 少一部分。該殼體包括至少一個(gè)接地電極。導(dǎo)電中心電極設(shè)于所述中心通道 中，并具有最接近所述接地電極的、暴露在外的點(diǎn)火端。所述絕緣件的下突 出端在鄰近所述小肩部處測(cè)得最大外徑d_base，在鄰近所述中心電極的所述點(diǎn)火 端處測(cè)得最小外徑d_tip。所述殼體包括圍繞所述絕緣件的所述下突出端的內(nèi)孔 徑ID_shell，根據(jù)下列公式建立空間關(guān)系：

0.05≤(dbase+dtip2)÷IDshell≤0.7.]]>

申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)根據(jù)這些尺寸關(guān)系制造的火花塞充分提高了火花塞的性能， 且特別適用于由于燃燒區(qū)域空間有限而必須采用小型火花塞的現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè) 計(jì)領(lǐng)域中。

附圖說明

為便于理解本發(fā)明的上述和其他特征及優(yōu)點(diǎn)，以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn) 行詳細(xì)描述。其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的火花塞的剖視圖；

圖2是火花隙區(qū)域的放大片段圖，展現(xiàn)了固定于接地電極上的具底緣的 半球狀金屬點(diǎn)火端；

圖3是與圖2一樣的圖示，但展示了另一可選實(shí)施例，其中中心電極同 樣設(shè)有凸起有圓頂?shù)牡诙饘冱c(diǎn)火端；