[发明专利]点火火花塞

说明书

技术领域

[01]本发明涉及一种点火装置，更具体地说，涉及一种用于内燃机的火花塞，其能够提高内燃机的燃烧性能，减少氧化氮(NOx)的生成，同时延长使用期限。

背景技术

[02]内燃机主要用作汽车发动机，可分为四冲程发动机和二冲程发动机。四冲程发动机具有压缩冲程、吸气冲程、燃烧冲程和排气冲程。

[03]此类内燃机在燃烧冲程中使用火花塞来点燃混合气体。也就是说，火花塞是用于点燃在内燃机中压缩的混合气体的火花放电装置。

[04]通常，在使用高辛烷值汽油的火花点火类型的内燃机中，火花塞的点火定时点应根据内燃机的转速确定，以便获得足够的燃烧效率，从而达到高性能内燃机所需的适当输出功率。

[05]例如，当内燃机的转速较低时，执行点火的时间点对应于曲轴与上死点(TDC)成-6度角，也就是说，其位置比TDC提前6°角。随着内燃机的转速提高，点火时间点比TDC提前得更多。也就是说，当内燃机的转速提高时，提前执行点火以获得最大的发动机输出功率。虽然提前点火的时间点是根据内燃机的转速确定的，但是提前点火通常发生在与TDC成-50°角时。

[06]同时，内燃机带有电子控制单元(ECU)，用于控制空气燃油比，即内燃机中吸入的空气量与注入的燃油量之比。具体来说，ECU根据发动机的每分钟转速(RPM)、吸入空气量和吸入空气压力控制注入燃油量和点火定时点。ECU还具有调节功能，可抑制未燃碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)等气体的排放，同时提高内燃机的最大空气燃油比。因而，ECU起到优化发动机性能的作用。

[07]但是，使发动机获得最大输出功率的机制无法减少对人体有害的氧化氮(NOx)。特别地，由氧化氮导致的问题在使用LPG(一种丙烷和丁烷混合气体)的车辆上表现得尤为严重。

[08]为了将氧化氮(NOx)减少到符合环境污染限制标准或更少，可能将昂贵的三元催化转化器安装在系统排放废气的适当位置。三元催化转化器将排放的氧化氮(NOx)控制到标准限制或以下。

[09]但是，在这种情况下，未燃碳氢化合物会由于三元催化转化器而积累。结果，系统可能会堵塞或损坏。

[10]最近，为了改进发动机性能，提出了一种具有预燃室结构的火花塞，其采用密封结构、管状结构或封盖结构。

[11]但是，上述结构会导致燃油效率降低，由于TDP过热而导致点火失败，以及异常点火。结果，还会产生其他问题，如输出功率降低，或高性能发动机的运转性能下降。

[12]而且，在采用此类火花塞的预燃室的下端(例如密封盖)可能会过热并超出火花塞的热交换能力，即由高温热量和汽缸中的涡流热源气体导致的火花塞的热型范围。此类过热会导致如压缩冲程中的过早点火这类爆燃现象。结果，可能导致发动机突然停转的现象发生。

发明内容

技术问题

[13]虽然传统火花塞带有上述预燃室，但它在燃烧性能方面无法实现所需的改进，因为少量的火舌会进入燃烧室。而且，安装在火花塞下端的密封盖可能由于高温热量和火焰而熔化。结果，会缩短火花塞的使用期限，或导致火花塞出现故障。

[14]特别地，此类问题经常在使用LPG气体或高辛烷值汽油的内燃机中出现。因此，有必要研制一种热型范围符合内燃机高性能需求的火花塞。

技术方案

[15]为解决上述问题而提出了本发明，本发明的一个目的是提供一种具有改进结构的火花塞，其能够延长火花塞的使用期限。

[16]本发明的另一个目的是提供一种即使在高温高压环境中也能表现出优异热交换性能的火花塞。

[17]本发明的又一个目的是提供一种能够提高燃烧率和减少氧化氮排放的火花塞。

[18]根据本发明的一个方面，提供了一种火花塞，其包括：中空的主壳体，在主壳体的下端形成可弯曲延伸部分，在延伸部分的上部形成主燃烧室；安装在主壳体中空部分的绝缘体，用于隔离嵌入主壳体中间部位的接线杆；中心电极，具有位于主燃烧室内的第一电触点，中心电极从接线杆向下延伸，同时被绝缘体包围；第二电触点，其位于主壳体内表面的下部，同时位于主燃烧室内，第二电触点与第一电触点相对应；横火焰点火阀，其连接到主壳体下端呈弯曲状态的延伸部分，横火焰点火阀具有主点火孔和辅助点火孔，用于引导火焰从主燃烧室进入汽缸内部。

[19]横火焰点火阀可包括环形边缘部分，以及高度低于边缘部分的圆盘形中心部分。