[發明專利]一種防止火花塞接線螺桿端子部氧化的方法及火花塞

有效

• 申請號: 202010312036.9
• 申請日: 2020-04-20
• 公開（公告）號: CN111641113B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 李耀;楊輝睦
• 申請（專利權）人: 濰柴火炬科技股份有限公司
• 主分類號: H01T13/04
• 分類號: H01T13/04;H01T21/02
• 代理公司: 株洲湘知知識產權代理事務所(普通合伙) 43232
• 代理人: 王宏

一種防止火花塞接線螺桿端子部氧化的方法及火花塞，火花塞的絕緣部件中包含有接線螺桿，且接線螺桿的端子部與棒狀部為一體結構；火花塞的接線螺桿為高溫下難被氧化的材料制作的接線螺桿，利用接線螺桿自身材料抗氧化性防止火花塞接線螺桿端子部氧化；火花塞包括絕緣體部件，以及部分結合在絕緣體部件外周的殼體部件；絕緣體部件由中心電極，密封體、接線螺桿構成；接線螺桿由漏出絕緣體后端的端子部和插通與絕緣體軸孔的棒狀部構成，且接線螺桿的端子部和棒狀部為高溫下難被氧化的材料制作而成的一體結構。本發明采用高溫下難被氧化的材料制作接線螺桿一體結構的杯式接線螺桿，能夠切實解決接線螺桿端子部被氧化引起所帶來的點火不可靠的問題。

技術領域

本發明涉及到一種改善火花塞性能的方法及其火花塞，尤其是指一種防止火花塞接線螺桿端子部氧化的方法及火花塞；屬于火花塞生產技術領域。

背景技術

傳統的，火花塞被用于在內燃機中點燃混合氣。火花塞通常包括：絕緣體，中心電極、殼體、焊接在殼體前端面的側電極和接線螺桿，側電極與中心電極之間形成間隙。

接線螺桿為火花塞中關鍵的部件，接線螺桿具有突出絕緣體后端面的端子部以及插通與絕緣體軸孔內的棒狀部，所述端子部與點火線圈電連接；已知的接線螺桿的材料通常為不耐腐蝕的低碳鋼制作，火花塞在生產過程中有一道高溫作業工序，需要將火花塞絕緣體部件在高溫下保持10分鐘以上，由此接線螺桿端子部容易與空氣中的氧接觸形成疏松的氧化皮，這個疏松的氧化皮極易脫落并阻礙端子部與點火線圈的電連接，并且由此會引發發動機的非正常點火。常見的辦法是在接線螺桿端子部設置鎳材以防止端子部被氧化，但是在電鍍鎳材時內層會出現少數的厚度不均的現象，由此會降低鎳材的保護功效，還會造成上述現象。

并且在近年來，發動機有小型化的趨勢，為了獲得更高的功率和滿足更加嚴苛的排放法規，發動機通常采用渦輪增壓、缸內直噴等技術，使得發動機燃燒室內壓力急劇提升。已知的當燃燒室壓力上升時，直接導致點火擊穿電壓的上升，由此帶來的后果是接線螺桿端子部向殼體發生電流泄露，造成發動機失火，近年來公布了一種接線螺桿到殼體之間距離增加的結構，其結果是接線螺桿端子部被減短，而用于絕緣的絕緣體后端部的長度被增長，并且接線螺桿的端子部被設置成凹型。相較于傳統的GB/T 6791中規定的端子部形狀，這種凹型的端子部形狀由于電場分布的不均勻更容易引發鎳層分布不均勻的現象，從而這種結構的端子部在高溫工序是更容易被氧化，發動機由于鎳層氧化導致的非常工作概率更高。

另外，在絕緣體部件的生產過程中，需要將絕緣體部件整體放入高溫中進行燒結，燒結過程中接線螺桿會被氧化，通常采取的措施是將接線螺桿進行鍍鎳處理，以提高接線螺桿的抗氧化性能。而作為近年來已知公開的一種杯型的端子部，由于在實施電鍍鎳的時候，其杯底因為電場分布的不均勻，極易出現電鍍鎳鎳材厚度的不均勻的附著在接線螺桿的端子部，結果容易導致在燒結時杯底出現不同程度的氧化現象，進一步導致接觸電阻值變大。因為，這種杯型的端子部的杯底往往是用來與電源插頭相連，用來提供擊穿火花塞間隙的電壓，如果其接觸電阻值過大，會容易阻斷電源的能量釋放，從而影響火花塞的放電，會進一步損害內燃機的工作。同時采用鍍鎳工藝會帶來大量的污染物排放，不利于綠色發展，因此很有必要對此加以改進。

經過檢索，尚未發現有相關的專利技術文獻報道，最為相接近的專利文獻有以下幾個：

1、專利號為CN201410191258.4，名稱為“火花塞” 的發明專利，該專利公開了一種火花塞，其在端子電極的后端部設有凹部，并且在端子電極的后端部形成有鎳層，在該火花塞中，將會充分地提高端子電極的耐腐蝕性，并且更可靠地抑制鎳層的剝離。火花塞包括：絕緣電瓷，其具有沿軸線方向貫穿的軸孔；以及端子電極，其以自身的后端部自絕緣電瓷的后端露出的狀態插入到軸孔中。在端子電極的后端部設置以軸線方向為深度方向的凹部。在端子電極的后端部的外表面上設置鎳層。鎳層的厚度為3μm～25μm，并且在與鎳層的外表面正交的截面中，構成鎳層的晶粒的平均截面積為50μm 2 ～500μm 2。