[發(fā)明專利]用于內(nèi)燃機(jī)的火花塞

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710124244.4
• 申請(qǐng)日: 2013-02-11
• 公開（公告）號(hào): CN107061099B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: K·J·道格拉斯;秦霄;D·J·奧康納;P·薩西德哈蘭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 康明斯知識(shí)產(chǎn)權(quán)公司
• 主分類號(hào): F02P13/00
• 分類號(hào): F02P13/00;H01T13/32
• 代理公司: 上海一平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31266
• 代理人: 須一平;邱忠貺

本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的火花塞(10)，包括中央電極(30)，該中央電極到達(dá)在中央軸(14)周圍規(guī)定的第一末端表面(24)為止。該火花塞還至少一個(gè)外部電極(22)，該至少一個(gè)外部電極到達(dá)第二末端表面為止，該至少一個(gè)外部電極(22)至少在側(cè)面部分地環(huán)繞中央電極(30)，從而第二末端表面相對(duì)于中央電極(30)在徑向上偏置，以在該中央電極(30)和該至少一個(gè)外部電極(22)之間規(guī)定側(cè)面間隙(40)。該火花塞(10)的特征在于，促使或重定向從而使新鮮的空氣?燃料混合物流過側(cè)面間隙(40)，有助于將前一個(gè)燃燒事件中遺留的殘余廢氣清除或移除出側(cè)面間隙。

本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2013年2月11日，申請(qǐng)?zhí)枮椤?01380003889.2”，發(fā)明名稱為“用于掃除殘余廢氣的火花塞及相關(guān)的燃燒室”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)的主題概括地來(lái)說(shuō)關(guān)于內(nèi)燃機(jī)，更具體地，涉及內(nèi)燃機(jī)的燃料點(diǎn)火系統(tǒng)。

背景技術(shù)

火花塞用于與各種類型的燃燒室配合使用，燃燒室配置為對(duì)易燃的燃料和空氣的混合物進(jìn)行點(diǎn)火。一些燃燒室配置為包括被動(dòng)預(yù)燃室、開式燃燒室及燃料供給預(yù)燃室的配置。現(xiàn)有的火花塞的設(shè)計(jì)有著各種缺點(diǎn)，依賴于配置為火花塞在內(nèi)部操作的燃燒室的類型，可能會(huì)讓這些缺點(diǎn)更加嚴(yán)重。

眾所周知，火花塞與預(yù)燃室及開式燃燒室組合使用在內(nèi)燃機(jī)內(nèi)對(duì)燃燒事件進(jìn)行點(diǎn)火。預(yù)燃室對(duì)預(yù)混合的稀薄燃燒天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的燃焰的著火和傳播特別有用，稀薄燃燒天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)難以使用傳統(tǒng)的開式燃燒室的配置來(lái)點(diǎn)火。被動(dòng)預(yù)燃室包括燃燒容積，在其中設(shè)置火花塞?；鸹ㄈㄖ醒腙帢O電極和至少部分地環(huán)繞于陰極電極的一個(gè)或更多的外部接地或陽(yáng)極電極，以在其間生成間隙?；鸹ㄈㄟ^產(chǎn)生跨越在中央和外部電極之間的間隙的火花(例如電子流)對(duì)燃燒事件進(jìn)行著火。更具體的，火花對(duì)通過預(yù)燃室容積傳播的火焰進(jìn)行著火。這種燃燒在預(yù)燃室內(nèi)產(chǎn)生了壓力上的突然增加，從而穿過在預(yù)燃室和主燃室之間的節(jié)流孔產(chǎn)生一個(gè)大的壓差。該壓差促使火焰穿過節(jié)流孔進(jìn)入主燃室，從而成功地進(jìn)行燃燒事件。

在成功地進(jìn)行燃燒事件之后，主燃室內(nèi)的殘余廢氣在排氣沖程中換氣。在進(jìn)氣沖程中，新鮮的預(yù)混合空氣和燃料的混合物(充量)通過由活塞所驅(qū)動(dòng)的壓縮事件進(jìn)入主汽缸。然而，一些被動(dòng)預(yù)燃室內(nèi)及火花塞電極之間的殘余廢氣沒有進(jìn)行完全換氣，而是在排氣和進(jìn)氣沖程中殘余在預(yù)燃室內(nèi)。在隨后的壓縮沖程中，主燃室和預(yù)燃室之間的壓差促使新鮮的充量穿過節(jié)流孔進(jìn)入預(yù)燃室，將殘余廢氣朝預(yù)燃室的設(shè)置有火花塞的后部壓縮。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)，尤其是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中還沒有被當(dāng)前可用的燃燒室和火花塞完全解決的燃燒室和火花塞內(nèi)的問題和需求，提出本申請(qǐng)的主題。只有在將近壓縮沖程的末尾時(shí)(例如在有火花時(shí))至少一些電極間隙內(nèi)的殘余廢氣從電極間隙內(nèi)被清除(例如移除或移走)且被替換為新鮮的充量，才能成功進(jìn)行點(diǎn)火。申請(qǐng)人意識(shí)到殘余廢氣清除過程的成功高度依賴于預(yù)燃室、節(jié)流孔及火花塞電極的設(shè)計(jì)。一些已知的火花塞電極的配置無(wú)法從電極間隙充分清除殘余氣體。其結(jié)果是，間隙內(nèi)的殘余氣體會(huì)抑制或阻礙新鮮的空氣充量的燃燒，這是因?yàn)榇┻^間隙的火花無(wú)法恰當(dāng)?shù)氐竭_(dá)新鮮的空氣充量而是換為到達(dá)殘余氣體，導(dǎo)致了不完全燃燒或全部失火。因此，所提出的本申請(qǐng)的主題在于提供一種燃燒室及相關(guān)的火花塞，來(lái)至少克服現(xiàn)有技術(shù)中的許多缺點(diǎn)。

例如，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，提供一種用于內(nèi)燃機(jī)的火花塞，該火花塞包括中央電極，該中央電極到達(dá)在中央軸周圍規(guī)定的第一末端表面為止。該火花塞也包括至少一個(gè)外部電極，該至少一個(gè)外部電極到達(dá)第二末端表面為止。該至少一個(gè)外部電極至少在側(cè)面部分地環(huán)繞中央電極，從而第二末端表面相對(duì)于中央電極在徑向上偏置，以在該中央電極和該至少一個(gè)外部電極之間規(guī)定側(cè)面間隙。該中央電極的第一末端表面相對(duì)于該至少一個(gè)外部電極的第二末端表面在軸向上凹陷。