[发明专利]一种新型火花塞

说明书

本发明属于发动机零配件技术领域，涉及一种火花塞。

汽车排放尾气中氮氧化合物NOx，碳氢化合物HC和一氧化碳CO在空气中积累到一定的程度后，在太阳光的作用下，NOx和HC起反应，生成NO₂、O₃的光化学烟雾，会导致呼吸道疾病的增加，严重地影响着人们的身体健康。每年大量增加的汽车社会保有量，是城市空气污染的主要根源之一，为了控制汽车排气的污染，各国的环保机构都制定了越来越严格的汽车排气控制的标准和法规。

汽油发动机在理论空燃比14.7∶1时，排气中NOx含量最高，只有当混合气的空燃比在18-22∶1时，排气中HC、CO和NOx都处于较低的水平，因为在理论空燃比更为稀薄的条件下燃烧，被称之为稀薄燃烧。稀薄燃烧是所有排气控制措施中唯一的既能全面地减少排气中的污染物质，又能降低油耗的措施，成为各大气车公司花大力量研究的方向。据《小型内燃机》杂志97年第一期中“混合气喷射汽油机的研究”一文介绍的一种发动机，在气缸盖上有两个进气门，两个排气门，一个混合气喷射阀，一个火花塞。从吸气行程到压缩行程，混合气都喷射到气缸内的涡流中心，并且在压缩行程的后期，靠近火花塞处形成高浓度的燃料蒸气区域，火花塞点燃该高浓度混合气区域，再引发周围稀薄混合气燃烧，已证明该机稀薄燃烧极限可达空燃比到40∶1时仍可稳定运转。另据《小型内燃机》杂志97年第三期中“4G93缸内喷射式汽油机”一文，介绍了日本三菱汽车公司开发的缸内喷射式汽油机，装用了四个新机构：1、高压涡流式喷油器。2、直立式进气道。3、高压燃油泵。4、弯曲顶面活塞，其关键是使高压涡流式喷油器在压缩后期喷射燃油且使之雾化，与此同时直立式进气道在气缸内产生强力的下降气流，下降气流在弯曲顶面活塞的作用下，产生与原机气流不同的旋转气流，使雾化了的燃油微粒没充分扩散就到达火花塞周围，结果气缸内整体混合气极为稀薄，仅火花塞周围较浓，这就是大幅度降低燃油消耗率的原因。该缸内喷射式汽油机的空燃比为40∶1，与一般汽油机相比，燃油经济性大约可改善40％，功率和扭矩各提高10％，NOx的排放量约下降90％。

综上所述，现有实现稀薄燃烧的发动机，其结构复杂，气缸盖，进气门等都有较大的变动，按这种结构对目前正在使用中的轿车、客车、货车的发动机进行改造，实现稀薄燃烧的难度和费用都很大。现有火花塞的作用仅仅是对气缸内的混合气进行点火的单一功能，不能实现发动机的稀薄燃烧。

本发明的目的是提供一种新型的火花塞，用这种火花塞可向气缸内喷射燃料和点火，克服对现有发动机实现稀薄燃烧的复杂结构和难度。

本发明的新型火花塞是在现有技术的基础上进行新的设计而实现的，它包括火花塞的壳体，侧电极、中心电极、绝缘体，其要点是在火花塞的中间增加了燃料喷射通道，火花塞绝缘体的上端联接了一个电磁阀，燃料由电磁阀控制，通过燃料喷射通道向气缸内喷射燃料，并形成以火花塞点火间隙为中心的高浓度混合气区域，这种新型火花塞既保持了点火的作用，又能定量地向气缸内喷射燃料，从而简便地实现发动机的稀薄燃烧。

图1是本发明的主视图。

图2是燃料喷射通道上带单向阀的实施例。

图3是单独设置燃料喷射通道的实施例。

本发明的新型火花塞，可用于使用汽油、柴油、天燃气、石油液化气等液体或气体燃料的二冲程或四冲程发动机上，下面结合附图对其工作过程详细说明如下：