[發(fā)明專利]電暈點火裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210402465.0
• 申請日: 2012-10-19
• 公開（公告）號: CN103061950A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: T·思蒂福;T·吉福斯
• 申請（專利權(quán)）人: 博格華納貝魯系統(tǒng)有限公司
• 主分類號: F02P23/04
• 分類號: F02P23/04
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 馮劍明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有權(quán)利要求所述特征的點火裝置。這種類型的點火裝置被稱為電暈點火裝置或者高頻點火裝置，并可從，例如，EP1515594A2中獲知。

背景技術(shù)

通過在燃燒室內(nèi)產(chǎn)生的電暈放電，在內(nèi)燃機的燃燒室內(nèi)點燃燃料的方法在美國專利US2004/0129241A1中也進行了描述。其中，使用了一中心電極，所述中心電極設(shè)置于一被外導(dǎo)體所圍繞的絕緣體中。所述處于地電勢的燃燒室的外導(dǎo)體或者外壁充當(dāng)反電極。中心電極，絕緣體本體和燃燒室的外導(dǎo)體或者外壁形成一電容。圍繞中心電極的絕緣體，以及燃燒室連同其內(nèi)容物，充當(dāng)電介質(zhì)。根據(jù)活塞所在的沖程，空氣或燃料/空氣混合物或廢氣處于所述燃燒室內(nèi)。

該電容形成電諧振電路的一部分，所述電諧振電路由高頻電壓進行激發(fā)。典型地，所述諧振電路的諧振頻率處于30kHZ和10MHZ之間，并且，例如，所述點火電極上的交變電壓通常會達到15kV到500kV之間。電暈放電由此在燃燒室內(nèi)產(chǎn)生。

在從專利文件US?2004/0129241和EP?1515594A2所獲知的電暈點火裝置的情況中，所述中心電極的末端設(shè)有單一的燃點。然而，所述中心電極還可分支為若干燃點，以便在較大的體積內(nèi)產(chǎn)生等離子體。

電暈放電裝置的外殼通常由外殼管件和殼體頭組成，所述殼體頭以氣密性的方式安裝于內(nèi)燃機的汽缸蓋內(nèi)，并為此通常具有外螺紋。所述殼體頭圍繞絕緣體的圓柱形部分以便與其保持緊密結(jié)合。在從管件外殼到較狹窄的殼體頭的轉(zhuǎn)變中電場會劇烈變化。這種轉(zhuǎn)變之前已經(jīng)證明存在問題并且易受到擊穿電壓和局部放電的影響。

電暈點火裝置是傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的一替換物，所述傳統(tǒng)點火系統(tǒng)通過火花塞上的電弧放電來進行點火，并且由于電極燒化會受到相當(dāng)大的磨損。電暈點火裝置具有更長的使用壽命的潛力，可是這在以前只能在有限的范圍內(nèi)得以實現(xiàn)，因為高電壓擊穿或局部放電通常會導(dǎo)致過早損壞。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的在于提出一種可以改善電暈點火裝置使用壽命的手段。

該目的通過具有權(quán)利要求所述特征的點火裝置來實現(xiàn)。本發(fā)明的進一步改進在從屬權(quán)利要求中得以公開。

遠離燃燒室的所述絕緣體的后端已經(jīng)被證明對于電壓擊穿以及內(nèi)部局部放電尤其關(guān)鍵。所述電暈點火裝置的外殼在該點處相比其朝向所述燃燒室的前端具有更大的內(nèi)徑。所述外殼以一相當(dāng)大的間距圍繞所述絕緣體的后端，同時，有時被稱之為殼體頭的前殼體部分通常具有緊靠所述絕緣體的外螺紋。

在根據(jù)本發(fā)明所述的電暈點火裝置中，所述絕緣體在外殼的擴展內(nèi)部具有一較薄部分。雖然較低的擊穿強度會被認為是較薄絕緣體所導(dǎo)致的結(jié)果，所述電暈點火裝置對于電壓擊穿和局部放電的敏感性出乎意料地可通過所述絕緣體的這種設(shè)計得到相當(dāng)大程度的減少。

例如，所述絕緣體的較薄部分可為圓錐臺形，并可直接與由外殼所緊密封裝的圓柱形絕緣體部分鄰接。根據(jù)本發(fā)明的進一步改進，所述絕緣體可在圓柱形絕緣體部分和絕緣體部分之間具有錐狀部分。在所述設(shè)置于外殼的圓柱形內(nèi)部部分中的圓柱形絕緣體部分和設(shè)置于所述外殼的擴展內(nèi)部部分中的較薄絕緣體部分之間，所述絕緣體的直徑連續(xù)減小。那么所述較薄絕緣體部分形成錐形或者朝向所述絕緣體遠離燃燒室的一端進一步錐形化。所述錐狀部分優(yōu)選為圓錐形或者內(nèi)凹的圓形。這就意味著當(dāng)從縱截面方向觀察所述絕緣體時，所述錐狀部分具有凹面曲率，也就是說，向內(nèi)朝向所述絕緣體彎曲。

所述絕緣體的圓柱形部分涂有導(dǎo)電涂層，其止于所述較薄部分前。所述導(dǎo)電涂層因此覆蓋所述圓柱形絕緣體部分，而非較薄部分。所述導(dǎo)電涂層優(yōu)選為僅僅延伸至所述圓柱形絕緣體部分的后端。所述絕緣體若具有過渡區(qū)，其可被所述導(dǎo)電涂層完全或部分覆蓋，但是優(yōu)選為不覆蓋。所述圓柱形絕緣體部分的后端即為朝向所述較薄絕緣體部分的端部。優(yōu)選地，所述導(dǎo)電涂層由金屬或者導(dǎo)電陶瓷組成，例如，鉬硅化物。

根據(jù)本發(fā)明的進一步改進，所述圓柱形絕緣體部分的末端與所述圓柱形內(nèi)部部分齊平，或者從所述圓柱形內(nèi)部部分伸出到后部，也就是說，遠離所述燃點。所述絕緣體的圓柱形部分末端止于所述外殼的圓柱形內(nèi)部部分也是可能的，但是如果所述圓柱形絕緣體部分至少延伸至所述外殼圓柱形內(nèi)部部分的后端，則會實現(xiàn)較高的擊穿強度，也就是說，至少延伸至遠離所述燃燒室的圓柱形內(nèi)部部分的末端。如果所述圓柱形絕緣體部分從所述圓柱形內(nèi)部部分稍微伸出，這對于制造過程來說是有幫助的。優(yōu)選地，從所述圓柱形內(nèi)部部分伸出的圓柱形絕緣體部分應(yīng)小于其半徑，更為優(yōu)選地，小于半徑的一半，尤其是小于半徑的三分之一。