專利名稱：一種點火間隙可調的火花塞的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及點燃式發(fā)動機點火裝置，尤其涉及一種點火間隙可調的火花塞。
背景技術：
火花塞是點燃式內燃機必不可少的元件之一，它作為點火回路的一部分而插入燃 燒室，在加于電極間的高電壓作用下發(fā)生火花放電，且由此能量來點燃壓縮的混合氣體。公知的火花塞結構主要由耐熱電極、絕緣體和金屬殼體等組成，其火花塞點火間 隙在安裝于發(fā)動機后是不可改變的。上述火花塞的不足之處是點火間隙在發(fā)動機不同的工作狀態(tài)下無法自動改變， 而實際情況是，在發(fā)動機不同的工作狀態(tài)下，混合氣所需最佳點火間隙是不同的。發(fā)動機在 冷態(tài)或環(huán)境氣溫較低等狀況下，混合氣需要較高的點火電壓，此時的點火間隙應小一些，以 形成較強的火花，當發(fā)動機處于熱態(tài)或環(huán)境溫度較高等狀態(tài)下，此時混合氣體所需點火電 壓下降，點火間隙應適當加大，以增強火花強度，使混合氣燃燒更充分。專利號為98235889. X的中國專利公開了一種高壓助爆火花塞，由于在火花塞上 端的絕緣體內設置可調節(jié)間隙的螺紋及與之連接的鎖緊螺帽、間隙調整螺桿，從而可調節(jié) 電極間隙，有效地提高了火花塞中央電極與側電極的跳火強度。但是這種調節(jié)只是在火花 塞安裝于發(fā)動機上之前進行的，即當點火間隙需要再次調節(jié)時，必須要拆下火花塞進行調 節(jié)，這樣不但浪費了時間，而且增加了其操作復雜性。
發(fā)明內容實用新型的目的是要解決現(xiàn)有技術中存在的上述問題，提供了一種點火間隙可隨 發(fā)動機工況進行調節(jié)的火花塞。在高速運轉、正常運轉及發(fā)動機冷啟動或怠速的狀態(tài)下， ECU發(fā)出信號，控制電流通過內部的線圈結構，通過磁場原理將火花塞的放電間隙進行調 節(jié)，更有利于混合氣的燃燒，增加發(fā)動機的動力，實現(xiàn)節(jié)油，降低排放。一種點火間隙可調的火花塞，包括火花塞本體，在所述火花塞本體上端設有高壓 端，在所述火花塞本體內部設有中心電極、導電玻璃及導電柱，所述中心電極通過導電玻 璃、導電柱與所述高壓端相連接；所述中心電極分為上部電極和下部電極，所述上部電極和下部電極之間設有一彈 性元件，所述上部電極和下部電極通過彈性元件相連接；所述上部電極上固定繞接有第一線圈，所述下部電極上固定繞接有第二線圈，所 述第一線圈的兩端引線和所述第二線圈的兩端引線分別連接一電源。優(yōu)選地，所述彈性元件為彈簧。進一步地，所述彈簧一端與上部電極固定連接，所述彈簧的另一端與下部電極固 定連接。優(yōu)選地所述電源為可提供沿線圈不同流向電流的直流電源或交流電源。優(yōu)選地，所述火花塞本體下端設有螺紋部，在所述螺紋部的外緣末端固定設置側電極。進一步優(yōu)選地，所述中心電極、導電玻璃、導電柱和高壓端外緣設置絕緣陶瓷。由于本實用新型通過將中心電極分為上、下兩個電極，然后在上、下兩個電極上分 別設置通電線圈，通過電磁感應原理實現(xiàn)調整電極點火間隙，從而有效地控制了火花塞中 心電極與側電極的跳火強度。低溫時火花塞電極間隙相對較小，避免超高壓出現(xiàn)，使發(fā)動機 順利啟動；當達到正常工作溫度時火花塞間隙相對較大，為發(fā)動機提供更高的點火能量，可 以有效加快燃燒室內火焰?zhèn)鞑ニ俣?、縮短燃燒時間、增加爆發(fā)力，進而使燃料在更短的時間 內充分燃燒，達到降低油耗、降低排放、提高發(fā)動機功率的目的。

圖1是本實用新型一種實施例的結構示意圖；圖2是本實用新型一種實施例的中心電極結構示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下 結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施 例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。本實用新型提供一種點火間隙可調的火花塞，包括火花塞本體1，在所述火花塞本 體1上端設有高壓端15，在所述火花塞本體1內部設有中心電極4、導電玻璃3及導電柱 14，所述中心電極4通過導電玻璃3、導電柱14與所述高壓端15相連接，其特征在于所述中心電極4分為上部電極41和下部電極42，所述上部電極41和下部電極42 之間設有一彈性元件6，所述上部電極41和下部電極42通過彈性元件6相連接；上部電極41上固定繞接有第一線圈5，下部電極42上固定繞接有第二線圈13，所 述第一線圈5的兩端引線和所述第二線圈13的兩端引線分別連接一電源。圖1所示為本實用新型的一種實施例，所述火花塞包括火花塞本體1、導電玻璃 3、中心電極4、第一線圈5、第二線圈13、彈性元件6、側電極9、絕緣陶瓷11、金屬外殼12、導 電柱14、高壓端15。所述火花塞本體1上端設有高壓端15與點火高壓線圈(未示出)相 連，下端設有螺紋部7，在螺紋部7的外緣末端設有側電極9，螺紋部7內部設有中心電極4， 中心電極4通過導電玻璃3、導電柱14與高壓端15連接在一起，中心電極4、導電玻璃3、導 電柱14和高壓端15外緣設有絕緣陶瓷11。中心電極4分為兩部分，上部電極41和下部電 極42，上部電極41和下部電極42通過彈性元件6相連接，所述彈性元件為各種彈性物質， 如橡膠件，塑膠件，彈簧等，本實施例中所述彈性元件優(yōu)選為彈簧。所述彈簧的兩端可以通 過任何連接方式連接到上部電極41和下部電極42上，優(yōu)選地所述彈簧的一端與上部電極 41固定連接，所述彈簧的另一端與下部電極42固定連接，上部電極41與下部電極42在彈 簧的作用下可相對運動。結合圖1和圖2所示，上部電極41上固定纏繞有第一線圈5，下部電極42上固定 纏繞有第二線圈13，第一線圈5的兩端引線和所述第二線圈13的兩端引線分別連接一電 源。即第一線圈5的兩個接線端分別穿過所述絕緣陶瓷11而伸出到火花塞本體1外，該 兩個接線端與一電源連接，所述電源可以向第一線圈供給不同流向的電流，該電源可以為直流或交流電源，該電源可以根據(jù)發(fā)動機ECU的不同控制信號為第一線圈提供沿線圈不同 流向的電流；所述第二線圈13的兩個接線端也分別穿過絕緣陶瓷11而伸出到火花塞本體 1夕卜，該兩個接線端也與一電源連接，所述電源也可以向第二線圈13供給不同流向的電流， 該電源可以為直流電源或者交流電源，該電源可以根據(jù)發(fā)動機ECU的不同控制信號為第二 線圈13提供沿線圈不同流向的電流；以上兩個電源可以為同一個電源。當電路接通時，繞在中心電極4上的第一線圈5和第二線圈13通入同一個方向的 電流(將此時的電流方向設定為正向)，那么第一線圈5和第二線圈13將產(chǎn)生一個相同方 向的磁場，此時第一線圈5和第二線圈13相對一端的極性互不相同，根據(jù)磁場的固有性質， 兩個線圈之間產(chǎn)生相對的吸引力，在兩個線圈的帶動下，上部電極41和下部電極42之間會 相互吸引而產(chǎn)生相對運動，同時因為上部電極41被固定在所述導電玻璃11中，因此下部電 極會向上運動，下部電極42與側電極9之間的距離就會增大，因此火花塞的放電間隙8增 大；反之，當控制第一線圈5和第二線圈13通入不同方向的電流時，如第一線圈5通入一個 正向電流，第二線圈13通入一個反向電流；或者第一線圈5通入一個反向電流，第二線圈 13通入一個正向電流；此時，第一線圈5和第二線圈13就分別產(chǎn)生一個不同方向的磁場， 兩個線圈相互排斥，從而下部電極42向下運動，火花塞放電間隙8減??；當?shù)谝痪€圈5和 第二線圈13中的電流被切斷時，上部電極41與下部電極42在彈性元件6的作用下復位， 點火間隙8恢復到原有大小。火花塞的放電間隙8通常為0.6 1.0mm之間，正常工作在 0. 7 0. 8mm之間，優(yōu)選地，本實用新型火花塞正常工作時的放電間隙設置為0. 8mm。具體工作過程發(fā)動機啟動時，由于混合氣體的溫度較低，將火花塞的放電間隙8 減小將有利于混合氣的成功點燃。通過發(fā)動機ECU發(fā)出指令，控制電源向第一線圈5和第二 線圈13通一不同方向的電流，如第一線圈5通正向電流，第二線圈13通反向電流。此時第 一線圈5產(chǎn)生的磁場與第二線圈13產(chǎn)生的磁場方向相反，兩個線圈相互排至，下部電極42 一同被排斥，彈性元件6被拉伸，火花塞放電間隙減??；在發(fā)動機保持高轉速時，汽缸內溫 度明顯升高，ECU發(fā)出給第一線圈5和第二線圈13中任何一個線圈通一與原電流方向相反 方向電流的指令，電源會控制第一線圈5或者第二線圈13通入一與原電流方向相反方向的 電流，如第一線圈5通反向電流或者第二線圈13通正向電流。此時第一線圈5產(chǎn)生的磁場 與第二線圈13的磁感線方向相同，兩個線圈相互吸引，彈性元件6被壓縮，下部電極42向 上運動，火花塞放電間隙8增大；發(fā)動機正常轉速下，通過E⑶的指令，切斷第一線圈5和/ 或第二線圈13中的電流，兩個線圈不產(chǎn)生磁場，此時彈簧復位，點火間隙恢復到原有大小。采用以上技術方案，火花塞的點火間隙可以根據(jù)發(fā)動機的工況進行微調，這對于 發(fā)動機在不同工況的工作性能是有利的，不但保證了燃油混合氣的點燃和燃燒更加有效， 而且節(jié)省了燃油，降低了排放，同時對于發(fā)動機冷啟動、防止怠速狀態(tài)下熄火也是非常有效 的。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本 實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型 的保護范圍之內。
權利要求1.一種點火間隙可調的火花塞，包括火花塞本體(1)，在所述火花塞本體(1)上端設有 高壓端(15)，在所述火花塞本體⑴內部設有中心電極(4)、導電玻璃(3)及導電柱(14)， 所述中心電極(4)通過導電玻璃(3)、導電柱(14)與所述高壓端(15)相連接，其特征在于所述中心電極(4)分為上部電極(41)和下部電極(42)，所述上部電極(41)和下部電 極(42)之間設有一彈性元件(6)，所述上部電極(41)和下部電極(42)通過彈性元件(6) 相連接；所述上部電極(41)上固定繞接有第一線圈(5)，所述下部電極(42)上固定繞接有第 二線圈(13)，所述第一線圈(5)的兩端引線和所述第二線圈(13)的兩端引線分別連接一電源。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種點火間隙可調的火花塞，其特征在于所述彈性元件(6) 為彈簧。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種點火間隙可調的火花塞，其特征在于所述彈簧一端與 上部電極(41)固定連接，所述彈簧的另一端與下部電極(42)固定連接。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種點火間隙可調的火花塞，其特征在于所述電源為可提 供沿線圈不同流向電流的直流電源或交流電源。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種點火間隙可調的火花塞，其特征在于所述火花塞本體 (1)下端設有螺紋部(7)，在所述螺紋部(7)的外緣末端固定設置側電極(9)。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種點火間隙可調的火花塞，其特征在于所述中心電極 (4)、導電玻璃(3)、導電柱(14)和高壓端(15)外緣設置絕緣陶瓷(11)。
專利摘要本實用新型公開了一種點火間隙可進行調節(jié)的火花塞，包括火花塞本體，火花塞本體上端設有高壓端，內部設有中心電極、導電玻璃及導電柱，中心電極通過導電玻璃、導電柱與所述高壓端相連接；中心電極分為上部電極和下部電極，上部電極和下部電極之間設有一彈性元件，上部電極和下部電極通過彈性元件相連接；所述上部電極上固定繞接有第一線圈，所述下部電極上固定繞接有第二線圈，所述第一線圈的兩端引線和所述第二線圈的兩端引線分別連接一電源。由于火花塞的放電間隙可進行調節(jié)，不但保證了燃油混合氣的點燃和燃燒更加有效，而且節(jié)省了燃油，降低了排放。
文檔編號H01T13/26GK201893493SQ20102057180
公開日2011年7月6日 申請日期2010年10月22日 優(yōu)先權日2010年10月22日
發(fā)明者唐燕, 孟曉露, 王慶蓮, 申振偉, 趙明月 申請人:唐燕, 孟曉露, 王慶蓮, 申振偉, 趙明月