專利名稱：環(huán)狀側(cè)電極火花塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種汽油發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火用火花塞。
目前所使用的火花塞包括絕緣體2，接線螺桿3，中心電極5，殼體4，與殼體連接的側(cè)電極1。火花塞的中心電極5與側(cè)電極1之間有一火花間隙，在脈沖高壓作用下產(chǎn)生火花，點(diǎn)燃發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的混合氣。傳統(tǒng)的火花塞見

圖1有一長(zhǎng)方形截面的側(cè)電極1，一端焊在殼體端面，另一端彎曲并覆蓋在中心電極5端面。這種側(cè)電極蓋住了電火花，限制電火花與可燃混合氣的接觸面，并吸收火花熱量，使火花減弱，側(cè)電極這種“消焰作用”降低了點(diǎn)火能量，使混合氣燃燒不完全，增加發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗和排出廢氣中CO的含量。
為克服傳統(tǒng)火花塞的缺點(diǎn)，市場(chǎng)上出現(xiàn)了環(huán)狀火花塞，大致有兩種類型一類是在絕緣體的裙部前端加一道金屬環(huán)8(見圖2)，當(dāng)高壓脈沖傳遞到中心電極后，沿中心電極正極--金屬環(huán)--殼體端面(負(fù)極)的路線跳火，可以延長(zhǎng)火花的長(zhǎng)度。與之相類似的結(jié)構(gòu)是絕緣體裙部有一凸環(huán)9，在凸環(huán)圓柱面涂覆金屬層代替金屬環(huán)(見圖3)。這類火花塞因其絕緣體裙部過長(zhǎng)地伸入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室，致使火花塞熱值偏低，難以適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)在高轉(zhuǎn)速、高壓縮比、高負(fù)荷工況下的需要。另一類是中心電極5’端部焊一花瓣形金屬片10，與殼體端面構(gòu)成火花間隙(見圖4)。這類火花塞的熱值同樣偏低，因?yàn)榛ò晷谓饘倨谌紵覂?nèi)接受較大的熱量，熱量從中心電極導(dǎo)出又比較困難，因而容易產(chǎn)生熾熱點(diǎn)火。
上述兩類火花塞制造難度較大，裝配時(shí)難以保證相關(guān)零件的同軸度，因而火花間隙不可能均勻，影響點(diǎn)火性能。
此外，德國(guó)BOSCH公司生產(chǎn)一種三側(cè)極火花塞見圖53個(gè)單獨(dú)的側(cè)電極1’旁置于中心電極5’周圍，它解決了傳統(tǒng)的火花塞側(cè)電極蓋住中心電極、影響火花擴(kuò)展的問題，但3個(gè)單獨(dú)的側(cè)電極的跳火范圍較窄，不可能構(gòu)成360°任意點(diǎn)的跳火。其壽命自然較環(huán)狀側(cè)電極短些。
更重要的是，上述種種火花塞包括傳統(tǒng)火花塞都難以保證火花間隙在搬運(yùn)、裝拆過程中因磕碰而改變，特別是旁置的多側(cè)極火花塞，間隙改變后調(diào)整很困難，跳火僅發(fā)生在中心電極和與其最相近的側(cè)電極之間，實(shí)際上相當(dāng)于單側(cè)極火花塞。
很多發(fā)動(dòng)機(jī)制造廠對(duì)火花塞的火花間隙大小及均勻度提出極為嚴(yán)格的要求，因?yàn)樗苯佑绊懓l(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、功率、工作穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性及廢氣中有害活性氣體的含量。一般而言，間隙過大，提高了擊穿電壓，不僅啟動(dòng)困難，也使點(diǎn)火線圈處在超負(fù)荷狀態(tài)下工作，造成發(fā)動(dòng)機(jī)高速時(shí)斷火，并且縮短火花塞壽命；間隙過小，則縮小火花體積，降低點(diǎn)火能量。只有保持合適的火花間隙，才能使發(fā)動(dòng)機(jī)從怠速到油門全開的整個(gè)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)得到最大的燃油經(jīng)濟(jì)率，使可燃混合氣達(dá)到較理想的完全燃燒，以獲得較高的熱效率，并減少排氣中一氧化碳、氧化硫、氧化鉛等的含量。每種發(fā)動(dòng)機(jī)都要求與其工況相匹配的火花間隙，并且此間隙在火花塞搬運(yùn)和裝拆過程中不易因外力作用而改變?，F(xiàn)存的大多數(shù)火花塞電極的結(jié)構(gòu)很難保證這一點(diǎn)，這使火花塞制造廠家大傷腦筋，常常因火花間隙不合格，不得不在售后花費(fèi)大量人力到主機(jī)廠返修。
本實(shí)用新型的目的是提供一種新的環(huán)狀側(cè)電極火花塞，其電極結(jié)構(gòu)既能有效地滿足不同汽油發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)火花塞熱性能的要求，又能保持火花間隙的穩(wěn)定，其制造工藝也較簡(jiǎn)單。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是不改變傳統(tǒng)火花塞絕緣體2，接線螺桿3中心電極5，殼體4的結(jié)構(gòu)，而對(duì)側(cè)電極進(jìn)行改進(jìn)，使側(cè)電極為一環(huán)狀側(cè)電極6，環(huán)狀側(cè)電極6有金屬腳，一端固定于殼體4并達(dá)到電連通，另一端成一圓環(huán)，懸空位于中心電極5周圍，環(huán)狀側(cè)電極6圓環(huán)的內(nèi)孔與中心電極5的圓柱面構(gòu)成環(huán)狀火花間隙?？梢詫?shí)現(xiàn)360°范圍內(nèi)任意點(diǎn)的跳火。環(huán)狀側(cè)電極6的圓環(huán)可以由多根園弧構(gòu)成，是用焊接在殼體上的多根金屬腳經(jīng)壓彎、壓扁，連成一體后沖孔而成，也可以是金屬板中壓件。
優(yōu)選的方案是，環(huán)狀側(cè)電極6的金屬腳是三根，并且120°等份分布。
本實(shí)用新型由于環(huán)狀側(cè)電極的圓環(huán)懸空位于中心電極周圍，跳火時(shí)火花向前擴(kuò)展，擴(kuò)大了與混合氣的接觸面，促進(jìn)混合氣的充分燃燒。環(huán)狀側(cè)電極由于焊接在殼體上，而殼體又旋入氣缸蓋中，因而具有良好的導(dǎo)熱條件，避免了因?yàn)閭?cè)電極表面溫度過高導(dǎo)致熾熱點(diǎn)火。絕緣體裙部無須過長(zhǎng)地伸入燃燒室，可以按傳統(tǒng)火花塞設(shè)計(jì)方法決定裙部長(zhǎng)度，以滿足不同發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)火花塞熱性能的要求。因而可以適用于不同系列、不同熱值的火花塞。由于環(huán)狀側(cè)電極與殼體有三個(gè)焊接點(diǎn)，有較好的穩(wěn)定性，環(huán)狀間隙在搬運(yùn)、裝拆過程中不易因磕碰而改變。
圖1為傳統(tǒng)的火花塞示意圖圖2為絕緣體的裙部前端加一道金屬環(huán)的環(huán)狀火花塞示意圖。
圖3為絕緣體的裙部有一凸環(huán)，凸環(huán)圓柱面涂覆金屬層的環(huán)狀火花塞示意圖。
圖4為花瓣形中心電極火花塞示意圖。
圖5為三側(cè)極火花塞示意圖。
圖6為環(huán)狀側(cè)電極火花塞示意圖。
以下給出環(huán)狀側(cè)電極實(shí)施例不改變傳統(tǒng)火花塞絕緣體2，接線縲桿3，中心電極5，殼體4的結(jié)構(gòu)垂直殼體4的端面，按120°分布焊接3根金屬(截面為長(zhǎng)方形或圓形)，經(jīng)沖切，使其長(zhǎng)度一致；在壓力機(jī)上用壓形模將3根金屬壓彎，并將彎曲的一端壓扁，連成一體；沖出中孔D，構(gòu)成環(huán)狀側(cè)電極6的圓環(huán)。
火花塞總成裝配時(shí)，用定位套內(nèi)徑相配于中心電極外徑d，外徑相配于環(huán)狀側(cè)電極內(nèi)孔D，其壁厚即為火花間隙的大小塞入中心電極和環(huán)狀側(cè)電極之間，待總裝完成后拔出，即能獲得均勻的環(huán)狀火花間隙。
權(quán)利要求1.一種汽油發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火用的環(huán)狀側(cè)電極火花塞，包括絕緣體(2)，接線螺桿(3)，中心電極(5)，與殼體(4)連接的側(cè)電極，其特征是側(cè)電極為環(huán)狀側(cè)電極(6)，環(huán)狀側(cè)電極(6)有金屬腳，一端固定于殼體(4)并達(dá)到電連通，另一端成一圓環(huán)，懸空位于中心電極(5)周圍，環(huán)狀側(cè)電極6的圓環(huán)的內(nèi)孔與中心電極5的圓柱面構(gòu)成環(huán)狀火花間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)狀側(cè)電極火花塞，其特征是環(huán)狀側(cè)電極(6)的圓環(huán)可以由多根園弧構(gòu)成。
3.權(quán)利要求1或2所述的環(huán)狀側(cè)電極火花塞，其特征是環(huán)狀側(cè)電極(6)的金屬腳是三根，并且120°等份分布。
專利摘要一種汽油發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火用的環(huán)狀側(cè)電極火花塞，包括絕緣體、接線螺桿、中心電極與殼體連接的側(cè)電極，其特征是側(cè)電極為環(huán)狀側(cè)電極，懸空位于中心電極周圍。由于環(huán)狀側(cè)電極的圓環(huán)懸空位于中心電極周圍，跳火時(shí)火花向前擴(kuò)展，促進(jìn)混合氣的充分燃燒，既能有效地滿足不同汽油發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)火花塞想性能的要求，又能保持火花間隙的穩(wěn)定，環(huán)狀間隙在搬運(yùn)、裝拆過程中不易因磕碰而改變，制造工藝也較簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)H01T13/20GK2246859SQ9524007
公開日1997年2月5日 申請(qǐng)日期1995年7月5日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月5日
發(fā)明者湯正明 申請(qǐng)人:湯正明