[发明专利]环形多极节能火花塞及其制造方法

说明书

本发明涉及一种环形多极节能火花塞，其用于内燃机，特别是用于汽油发动机的点火装置。

火花塞通常用陶磁材料制造，如图1所示，包括一壳体，一陶磁绝缘体，中心电极，和一侧电极，点火时，通过高压放电在中心电极和侧电极之间产生电火花，从而点燃燃烧室中的燃料。普通的火花塞在使用时由于是单点点火，所以工作不可靠，并且常常产生积碳，而使火花塞点火失效。

本发明的目的是提供一种新型的环形多极火花塞，其能克服现有火花塞的缺点，实现多点点火，从而能提高点火的可靠性和发动机的工作效率，并能节省燃油，和减少对环境的污染。

本发明提供了一种新型的环形多极火花塞，其包括一壳体，一陶磁绝缘体，一位于陶磁绝缘体中的中心电极，一侧电极，一与中心电极相连的接线螺杆和一接线螺帽，其特征在于：所述侧电极包括若干金属圆环，位于火花塞点火端部的绝缘体上，中心电极上连接一多角形金属片，当高压放电时，在圆环和金属片之间，以及圆环和圆环之间产生多点电火花。

采用本发明的环形多极火花塞，可以在点火时形成多点火花，所以点火能量大，点火工作可靠，特别在严寒季节，使车辆容易启动。并使燃料可以充分燃烧，所以能节约燃料，并减少对环境的污染。

下面通过实施例并参照附图对本发明进行描述。

图1是现有火花塞的剖视图；

图2是本发明环形多极火花塞的剖视图；

图3是图2中环形多极火花塞头部的侧视图，示意地显示了火花塞工作时产生多点电火花的状态；

图4是本发明环形多极火花塞头部的顶视图；

图5是本发明环形多极火花塞侧电极和中心电极的安装方式图。

如图2所示，本发明的环形多极火花塞包括一壳体1，和一陶磁绝缘体2，在陶磁绝缘体2的一端有接线螺帽3和接线螺杆4，和一中心电极7，其顶端连接一多角形金属片10，在本实施例中，金属片10为一六角形金属片，中心电极7装在陶磁绝缘体2内腔中，并充以玻璃导电胶5，在壳体1的接合端面上有密封垫圈6，在火花塞下部还包括一内垫圈9。本发明的火花塞还包括一侧电极8，侧电极8包括若干金属环8a，8b(在本实施例中为两个)，在本发明的其他实施例中，金属环可以仅为一个。金属环8a，8b镶嵌在陶磁绝缘体2端部的槽中。中心电极的金属片10的六个角向金属环8a的方向延伸(如图4所示)，于是，在金属片10和金属环8a，8b以及壳体端面(负电极)11之间形成多个间隙，从六角金属片10到壳体端面11的距离为大约5mm。

当火花塞工作时，由于在六角金属片10和金属环8a，8b以及壳体端面11之间形成多个间隙，所以，能围绕中心电极在多个位置上随机地形成多个电火花，从而形成接力式跳火，如图3所示。于是，增加了点火能量，提高了点火的可靠性，特别是在寒冷季节或燃料气化条件差的情况下，其效果更为显著，使车辆的启动容易，同时在燃烧时能减少积碳，从而改善了燃料的燃烧，达到了节约燃料和减少环境污染的作用。

本发明环形多极火花塞的总的点火距离达到3-5mm，并且是多点点火，与普通火花塞的0.6-1mm的单点点火间隙相比，其总的点火能量大大提高了。通过对发动机的台架试验显示，本发明的环形多极火花塞在工作时能形成10-20个电火花，与使用普通火花塞的发动机相比，百公里耗油降低5％，CO的排放降低了14％，HC排放降低了73.3％。从而实现了本发明的点火可靠，节省燃料和减少污染的目的。

本发明还提供了一种环形多极火花塞的制造方法，图5中显示了本发明环形多极火花塞侧电极和中心电极的安装方式图。

其中，所述中心电极与六角形的连接方式是用氩气作保护，连接点自熔，自熔时间为Φ2.5·Φ3.5/2.5秒，使六角形片端面与碰头端面间的间隙不大于0.2mm。

侧电极圆环切口部分的连接是用氩气作保护，连接点自熔，自熔时间为Φ1·1.5-1.8mm/1.5秒，圆环内径与碰头环槽配合间隙不大于0.02mm。

本发明可以有许多变型，都在本发明精神范围之中。