[發明專利]火花塞

有效

• 申請號: 200880017747.0
• 申請日: 2008-09-10
• 公開（公告）號: CN101682174A
• 公開（公告）日: 2010-03-24
• 發明（設計）人: 鈴木彰;加藤友聰;無笹守;弓野次郎
• 申請（專利權）人: 日本特殊陶業株式會社
• 主分類號: H01T13/20
• 分類號: H01T13/20;H01T13/14;H01T13/34
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所
• 代理人: 劉新宇;張會華

技術領域

本發明涉及一種被安裝至內燃機的用于空氣-燃料混合物 的點火的火花塞。

背景技術

傳統地，內燃機設置有用于空氣-燃料混合物的點火的火花 塞?；鸹ㄈ话愕匕ㄖ行碾姌O、形成有軸向孔以保持中心電 極的陶瓷絕緣體、包圍陶瓷絕緣體的徑向周圍以保持陶瓷絕緣 體的安裝配件(作為金屬殼)、以及接地電極，接地電極的一端 部被固定至安裝配件且另一端部面對中心電極，以在接地電極 的該另一端和中心電極之間限定火花間隙，在該火花間隙中發 生火花放電以點燃空氣-燃料混合物。

近來，需要提供具有更大閥直徑的內燃機吸氣閥或排氣閥， 以提高內燃機的輸出性能，以及需要確保更大的水套(water? jacket)，以改進發動機的冷卻系統。這些需求導致火花塞在內 燃機中安裝空間越來越小，從而需要減小火花塞的直徑。然而， 陶瓷絕緣體和安裝配件之間的絕緣距離隨著火花塞的直徑一起 減小。因此，火花塞很可能將產生所謂的橫向火花(lateral? spark)，該橫向火花從中心電極通過陶瓷絕緣體飛向安裝配件， 而不是在火花間隙內的正常的火花放電。另外，在熏燒狀態 (smoldering?state)下，由于導電性碳堆積在陶瓷絕緣體的表 面，使陶瓷絕緣體和安裝配件之間的絕緣性變低，因此火花塞 很可能將產生所謂的凹部火花(recess?spark)。在這種情況下， 根據情況的需要，需要提高陶瓷絕緣體的前端的溫度，并且從 陶瓷絕緣體燃燒掉積碳，從而確保陶瓷絕緣體和安裝配件之間 的絕緣性。

鑒于前述問題，專利文獻1提出了滿足下列條件的一種類型 的火花塞：(X+0.3Y+Z)/G≥2，Y1(mm)≥1，W/Z≥4，以及1.25≤Z (mm)≤1.55，其中，X是從陶瓷絕緣體的前端部到中心電極的 距離；Y是陶瓷絕緣體在安裝配件之外的表面區域的爬電距離 (creepage?distance)；Y1是陶瓷絕緣體從安裝配件突出的突出 量；Z是氣袋(air?pocket)尺寸；G是火花間隙尺寸；以及W是 陶瓷絕緣體從對應于安裝配件的前端面的位置延伸到安裝配件 內的陶瓷絕緣體和安裝配件之間的距離等于火花間隙尺寸G的 位置的表面區域的長度。通過上述各個部分尺寸的控制，火花 塞實現在非熏燒狀態下在火花間隙內適當地且穩定地產生火花 放電、以及即使在熏燒狀態下發生例如橫向火花或凹部火花等 沿面放電(creeping?discharge)時也能確保點火性能的高能力。

專利文獻1：日本特開2005-116513號公報

如果將專利文獻1的火花塞應用到例如很有可能發生熏燒 的直噴式發動機，存在不能充分地從陶瓷絕緣體去除積碳從而 使火花塞不能回到提供足夠點火性能的狀態的問題。因此，期 望的是，開發一種用于從陶瓷絕緣體迅速燃燒掉積碳從而使火 花塞從熏燒狀態回到正常操作狀態并且由此確保點火性能的技 術。

發明內容

已創作了本發明來解決上述問題。本發明的目的是提供一 種能夠允許陶瓷絕緣體的溫度快速升高從而從陶瓷絕緣體迅速 地燃燒掉積碳的火花塞。

根據本發明的一個方面，提供一種火花塞，該火花塞包括： 中心電極，該中心電極沿軸線方向延伸；陶瓷絕緣體，該陶瓷 絕緣體具有沿軸線方向形成的軸向孔，以在軸向孔的前側保持 中心電極，由此形成中心電極和陶瓷絕緣體的組裝單元；金屬 殼，該金屬殼包圍陶瓷絕緣體的外周，以將組裝單元保持在金 屬殼內；以及接地電極，該接地電極的一端部被接合至金屬殼 的前端面，該接地電極的另一端部與中心電極面對以在該接地 電極的另一端部與中心電極之間限定火花間隙，其中，火花塞 滿足如下條件：H≥1mm，Vc≤17mm³以及Ra≥1.0×10³K/ (m·W)，其中，H是陶瓷絕緣體沿軸線方向從金屬殼的前端面 朝向前側突出的長度，Vc是陶瓷絕緣體的在從陶瓷絕緣體的前 端沿軸線方向朝向后側2mm的范圍內延伸的部分的體積；Ra是 組裝單元的在距陶瓷絕緣體的前端2mm的位置處垂直于軸線方 向截取的截面在20℃時除空氣空間之外的每單位長度的熱阻 抗。

附圖說明

圖1是根據本發明的一個實施方式的火花塞的局部剖視圖。

圖2是根據本發明的一個實施方式的火花塞的中心電極的 前端部及其周邊部件的放大圖。