[发明专利]非均匀电场火花塞

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种应用于内燃机的火花塞，尤其是一种包括有绝缘体、金属外壳、中心电极、接地电极，并依靠电极间放电现象产生电火花的火花塞。

背景技术

对于内燃机，气缸在冲程做功时需要火花塞点火，为了使内燃机中燃料获得较高的燃烧效率，需对火花塞的设计提出较高的要求。

目前的内燃机火花塞主要结构如图1所示，包括绝缘体3，包裹于绝缘体3内的中心电极1，该中心电极1一端具有接线螺母(未图示)，另一端露出绝缘体3，在所述绝缘体3外部包裹有金属外壳4，该金属外壳4端部引出接地电极2，该接地电极与所述中心电极1的引出端相对，当所述中心电极1和接地电极2之间加上高压后，其中的气体将被击穿，从而产生电火花，在传统火花塞的结构下，中心电极1和接地电极2之间的电场基本与两电极之间的连线平行，这样，在电极间空气被击穿后，电火花将沿直线贯穿两电极间的发火部12，这样的电火花空间范围较小，不能使发火部12处的燃料获得充分的燃烧，从而影响到整个内燃机的燃烧效率。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种非均匀电场火花塞，该非均匀电场火花塞可以有效扩大电火花的范围，从而提高内燃机的燃烧效率。

本发明解决技术问题所提供的技术方案如下：该非均匀电场火花塞包括绝缘体，所述绝缘体内设有中心电极，该中心电极一端具有接线螺母，另一端露出绝缘体，在所述绝缘体外部包裹有金属外壳，该金属外壳端部引出一个呈L型的接地电极，该接地电极与中心电极的引出端相对，所述接地电极与中心电极相对处的发火空间处设置一个与两电极中心连线相正交的金属圆环，该金属圆环与所述中心电极和接地电极均保持绝缘。

作为优选，所述接地电极和中心电极的中心连线穿过所述金属圆环的中心。

作为优选，所述金属圆环通过一个与该金属圆环一体成型的金属连杆固定在所述绝缘体上，且该金属连杆表面包有绝缘层，以减小其与所述接地电极及中心电极之间的电感应。

作为优选，所述金属圆环的中径不大于所述中心电极直径的两倍，以保证其可以有效影响到发火部处的电场，并将该电场约束成理想状态。

本发明的有益效果在于：该非均匀电场火花塞在工作时，当所述中心电极和接地电极之间产加上电压后，将在发火部产生电场，由于发火部存在所述金属圆环，因此，发火部的空间介电质分布不均，这将影响到所述电场的分布，其大致分布情况是，在金属圆环处的电场线分布密度大于在空气处的电场线分布密度，结果使两电极中心连线处的电场削弱，而使围绕该中心连线的环形区域的电场增强，这就使原先在两电极中心连线之间产生的电火花向周围膨胀，形成较大的空间燃烧范围，从而提高了内燃机的燃烧效率。

附图说明

图1是普通内燃机火花塞的半剖示意图。

图2是本非均匀电场火花塞的一个实施例的半剖示意图。

图3是图2实施例的原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

在图2、图3所示实施例中，该非均匀电场火花塞包括绝缘体3，所述绝缘体3内设有中心电极1，该中心电极1一端具有接线螺母，另一端露出绝缘体3，在所述绝缘体3外部包裹有金属外壳4，该金属外壳4端部引出一个呈L型的接地电极2，该接地电极2与中心电极1的引出端相对，所述接地电极2与中心电极1相对处的发火空间12处设置一个与两电极中心连线相正交的金属圆环5，该金属圆环5与所述中心电极1和接地电极2均保持绝缘。

上述的非均匀电场火花塞，所述接地电极2和中心电极1的中心连线穿过所述金属圆环5的中心。

上述的非均匀电场火花塞，所述金属圆环5通过一个与该金属圆环5一体成型的金属连杆51(如图3)固定在所述绝缘体3上，且该金属连杆51表面包有绝缘层，以减小其与所述接地电极2及中心电极1之间的电感应。

上述的非均匀电场火花塞，所述金属圆环5的中径不大于所述中心电极1直径的两倍，以保证其可以有效影响到发火部12处的电场，并将该电场约束成理想状态。

上述非均匀电场火花塞在工作时，当所述中心电极1和接地电极2之间产加上电压后，将在发火部12产生电场，由于发火部12存在所述金属圆环5，因此，发火部12的空间介电质分布不均，这将影响到所述电场的分布，其大致情况是，在金属圆环5处的电场线分布密度大于在空气处的电场线分布密度，如图3中的虚线所示，结果使两电极中心连线处的电场削弱，而使围绕该中心连线的环形区域的电场增强，这就使原先在两电极中心连线之间产生的电火花向周围膨胀，形成较大的空间燃烧范围，从而提高了内燃机的燃烧效率。