本發(fā)明涉及機(jī)械零部件領(lǐng)域,尤其是一種變壓型環(huán)狀噴射式火花塞。
背景技術(shù):
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火花塞是汽車或燃?xì)廛囅到y(tǒng)中將高壓電流引入氣缸產(chǎn)生電火花以點(diǎn)燃可燃混合氣體的部件,是將進(jìn)入發(fā)動機(jī)燃燒的汽油和空氣混合氣體加以點(diǎn)燃的裝置,工作于高溫、高壓的惡劣條件下,是汽油或燃?xì)廛嚢l(fā)動機(jī)的易損件之一。它在發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)中有著重要作用,其性能的好壞不僅決定著汽車、燃?xì)廛囀欠袷∮?、省氣,也決定著車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)是否平穩(wěn)。因此如何保證火花塞的使用效果與使用壽命,在維護(hù)整個車輛的過程中是不可缺少的一個環(huán)節(jié)。但是現(xiàn)有的火花塞在使用的過程中存在諸多問題,目前的火花塞在點(diǎn)火部位通常采用的是在中心電極外側(cè)上方設(shè)置一側(cè)電極用于進(jìn)行點(diǎn)火引燃,但是這種單一的火焰核結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),在一些氣溫寒冷的情況下或者是高寒高壓等較為惡劣的環(huán)境中,進(jìn)行點(diǎn)火啟動的過程中通常會導(dǎo)致其點(diǎn)火成功率較低,點(diǎn)火困難;這種中心電極與側(cè)電極的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)因其考慮到啟動電壓等因素的影響,傳統(tǒng)的火花塞在進(jìn)行制造時必須考慮電極間的間隙對火花塞的工作的影響。電極間隙過小,則會導(dǎo)致火花塞火花微弱;電極間隙過大時所需擊穿電壓增高,結(jié)合火花塞單一火焰核結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)又會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)不易啟動,導(dǎo)致其電極間隙不能過大;而火焰核單一,電極間隙小的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在火花塞引燃發(fā)動機(jī)缸體內(nèi)的可燃物體進(jìn)行燃燒的過程中又會導(dǎo)致其火花長度短、火花強(qiáng)度??;火花塞的側(cè)電極向中心電極上方突出較多,不僅遮擋了中心電極而且同時也吸走了較多的熱量,從而會抑制火焰核的增大,導(dǎo)致“消焰作用”明顯,最終使火花能量小、瞬間燃燒不充分。這樣不僅會大量的浪費(fèi)發(fā)動機(jī)內(nèi)的燃料、影響發(fā)動機(jī)動力,而且未經(jīng)過完全燃燒的燃料和氣體經(jīng)車輛排出后又會造成尾氣超標(biāo),碳?xì)浠衔锏葰怏w含量高,嚴(yán)重污染車內(nèi)外環(huán)境;另外,當(dāng)電極間隙較小時,火花塞在工作的過程中其中心電極與側(cè)電極之間易受積碳、積油、積鉛、氧化燒損等影響。最終會導(dǎo)致火花塞在使用一段時間后間隙尺寸和跳火性能發(fā)生變化,使用過程中工況不穩(wěn)定,冷車啟動時不易打火、打火成功率不斷降低、失火率逐漸增高,最終導(dǎo)致其無法正常點(diǎn)火,顯然現(xiàn)有的火花塞無法更有效地滿足人們的需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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本發(fā)明提供了一種變壓型環(huán)狀噴射式火花塞,它結(jié)構(gòu)簡單,設(shè)計(jì)合理,操作簡單,采用特有的多火焰核起燃,有效的消除了“消焰作用”;點(diǎn)火起燃時火花能量大;電極間隙相對加大,火花塞打火時可以使發(fā)動機(jī)內(nèi)的燃料瞬間燃燒快且充分,在同等燃油的情況下可大幅度的增強(qiáng)發(fā)動機(jī)動力輸出功率,同時可以起到節(jié)油節(jié)氣的作用,動力充足后可使車輛百公里時速加速平均用時減少、可將車輛時速平均提升,同等油量的情況下汽車行駛里程增多;另外,燃料燃燒充分后再經(jīng)車輛排氣系統(tǒng)排除后,有效的改善了尾氣質(zhì)量;明顯改善發(fā)動機(jī)綜合性能,更有效地滿足了人們的需求,解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種變壓型環(huán)狀噴射式火花塞,包括一豎直中空設(shè)置金屬殼體,在金屬殼體上部的空腔內(nèi)固定插裝一外側(cè)壁與金屬殼體的空腔內(nèi)側(cè)壁相抵接且頂部高出金屬殼體頂部的、底部穿出金屬殼體、且中空設(shè)置的瓷芯,一與瓷芯同軸設(shè)置的中心電極的上端穿出瓷芯空腔頂部、下端伸至瓷芯空腔內(nèi),在上部的瓷芯空腔內(nèi)固連一內(nèi)端與中心電極外側(cè)壁抵接固連、外端與瓷芯空腔側(cè)壁相抵接的變壓電阻件,在變壓電阻件頂部固連一外側(cè)壁與瓷芯空腔側(cè)壁相抵接的中間電極,在中間電極與中心電極之間的瓷芯空腔內(nèi)設(shè)有一底部固定粘附在變壓電阻件頂部且內(nèi)側(cè)側(cè)壁分別與中心電極外側(cè)壁、中間電極內(nèi)側(cè)壁相抵接固連的絕緣體,所述絕緣體的頂部低于瓷芯空腔的頂部,在變壓電阻件底部的瓷芯的空腔內(nèi)固連一上部固定包覆在中心電極下部外側(cè)、且頂部與變壓電阻件底部相固連的下部電阻,在下部電阻底部的瓷芯空腔內(nèi)密封固連一底部與瓷芯底部相平齊的導(dǎo)電玻璃,一豎直設(shè)置的導(dǎo)電螺桿的頂部固定插裝在導(dǎo)電玻璃底部的凹腔內(nèi),導(dǎo)電螺桿的底部固定穿出瓷芯底部,在瓷芯底部的導(dǎo)電螺桿外側(cè)壁上螺紋連接一底部與導(dǎo)電螺桿底部相平齊的導(dǎo)電螺母,在瓷芯外側(cè)的金屬殼體頂部設(shè)有一側(cè)電極組,所述中心電極的外側(cè)壁與變壓電阻件的內(nèi)端相固連,所述中間電極的底端與變壓電阻件的外端頂部相固連。
所述中間電極包括若干個沿瓷芯軸線圓周均勻且豎直設(shè)置的、底部固連在變壓電阻件外端頂部的呈柵環(huán)分布的中間電極桿。
所述變壓電阻件包括若干個對應(yīng)設(shè)置在各中間電極桿下方且各自內(nèi)端與中心電極外側(cè)壁抵接固連、各自外端與瓷芯空腔側(cè)壁相抵接的變壓電阻,所述各變壓電阻的外端頂部分別與其對應(yīng)位置上的中間電極桿的底部相固連,各變壓電阻的內(nèi)端分別與中心電極的外側(cè)壁相固連。
所述側(cè)電極組包括若干個固連在瓷芯外側(cè)的金屬殼體頂部且繞金屬殼體圓周分布的側(cè)電極。
所述各側(cè)電極分別沿金屬殼體的豎直向軸線均勻間隔且呈圓周分布。
所述側(cè)電極的上端向金屬殼體的中心靠攏。
所述側(cè)電極的頂部低于中間電極的頂部。
所述側(cè)電極數(shù)量與中間電極桿數(shù)量相同,各中間電極桿與其相對應(yīng)的側(cè)電極的連線均經(jīng)過中心電極的豎直向的軸線。
本發(fā)明所具有的有益效果是,結(jié)構(gòu)簡單,設(shè)計(jì)合理,操作簡單,通過設(shè)置的多個中間電極桿與多側(cè)電極的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),采用特有的多火焰核起燃,有效的消除了“消焰作用”;點(diǎn)火起燃時火花能量大;多火焰核啟動可適當(dāng)?shù)氖闺姌O間隙進(jìn)行相對加大,火花塞打火時可以使發(fā)動機(jī)內(nèi)的燃料瞬間燃燒快且充分,在同等燃油的情況下可大幅度的增強(qiáng)發(fā)動機(jī)動力輸出功率,同時可以起到節(jié)油節(jié)氣的作用,動力充足后可使車輛百公里時速加速平均用時減少、可將車輛時速平均提升,同等油量的情況下汽車行駛里程增多;另外,燃料燃燒充分后再經(jīng)車輛排氣系統(tǒng)排除后,有效的改善了尾氣質(zhì)量;明顯改善發(fā)動機(jī)綜合性能,更有效地滿足人們的需求。
附圖說明:
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明局部內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。。
圖中,1、金屬殼體;2、瓷芯;3、中心電極;4、絕緣體;5、下部電阻;6、導(dǎo)電玻璃;7、導(dǎo)電螺桿;8、導(dǎo)電螺母;9、中間電極桿;10、變壓電阻;11、側(cè)電極。
具體實(shí)施方式:
為能清楚說明本方案的技術(shù)特點(diǎn),下面通過具體實(shí)施方式,并結(jié)合其附圖,對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。
如圖1-2中所示,一種變壓型環(huán)狀噴射式火花塞,包括一豎直中空設(shè)置金屬殼體1,在金屬殼體1上部的空腔內(nèi)固定插裝一外側(cè)壁與金屬殼體1的空腔內(nèi)側(cè)壁相抵接且頂部高出金屬殼體1頂部的、底部穿出金屬殼體1、且中空設(shè)置的瓷芯2,一與瓷芯2同軸設(shè)置的中心電極3的上端穿出瓷芯2空腔頂部、下端伸至瓷芯2空腔內(nèi),在上部的瓷芯2空腔內(nèi)固連一內(nèi)端與中心電極3外側(cè)壁抵接固連、外端與瓷芯2空腔側(cè)壁相抵接的變壓電阻10件,在變壓電阻10件頂部固連一外側(cè)壁與瓷芯2空腔側(cè)壁相抵接的中間電極,在中間電極與中心電極3之間的瓷芯2空腔內(nèi)設(shè)有一底部固定粘附在變壓電阻10件頂部且內(nèi)側(cè)側(cè)壁分別與中心電極3外側(cè)壁、中間電極內(nèi)側(cè)壁相抵接固連的絕緣體4,所述絕緣體4的頂部低于瓷芯2空腔的頂部,在變壓電阻10件底部的瓷芯2的空腔內(nèi)固連一上部固定包覆在中心電極3下部外側(cè)、且頂部與變壓電阻10件底部相固連的下部電阻5,在下部電阻5底部的瓷芯2空腔內(nèi)密封固連一底部與瓷芯2底部相平齊的導(dǎo)電玻璃6,一豎直設(shè)置的導(dǎo)電螺桿7的頂部固定插裝在導(dǎo)電玻璃6底部的凹腔內(nèi),導(dǎo)電螺桿7的底部固定穿出瓷芯2底部,在瓷芯2底部的導(dǎo)電螺桿7外側(cè)壁上螺紋連接一底部與導(dǎo)電螺桿7底部相平齊的導(dǎo)電螺母8,在瓷芯2外側(cè)的金屬殼體1頂部設(shè)有一側(cè)電極11組,所述中心電極3的外側(cè)壁與變壓電阻10件的內(nèi)端相固連,所述中間電極的底端與變壓電阻10件的外端頂部相固連。
所述中間電極包括若干個沿瓷芯2軸線圓周均勻且豎直設(shè)置的、底部固連在變壓電阻10件外端頂部的呈柵環(huán)分布的中間電極桿9。
所述變壓電阻10件包括若干個對應(yīng)設(shè)置在各中間電極桿9下方且各自內(nèi)端與中心電極3外側(cè)壁抵接固連、各自外端與瓷芯2空腔側(cè)壁相抵接的變壓電阻10,所述各變壓電阻10的外端頂部分別與其對應(yīng)位置上的中間電極桿9的底部相固連,各變壓電阻10的內(nèi)端分別與中心電極3的外側(cè)壁相固連。
設(shè)置多個中間電極桿9之后,各中間電極桿9通過變壓電阻10與中心電極3相連,當(dāng)車輛上的供電設(shè)備對本裝置進(jìn)行供電時,電壓會從本裝置的導(dǎo)電螺母8流經(jīng)導(dǎo)電螺桿7、導(dǎo)電玻璃6、下部電阻5后再在經(jīng)中心電極3與各變壓電阻10接觸的部位后使電壓會下降并得到一個該接觸點(diǎn)處的電壓值V1,因本裝置中所使用的各中間電極桿9、中心電極3所采用的材質(zhì)相同且其本身電阻值相對于各變壓電阻10的阻值而言相對很小,因此此時中心電極3頂部的電壓可以近似看作V1;當(dāng)與各變壓電阻10接觸的部位的中心電極3繼續(xù)經(jīng)四周的各個變壓電阻10后會得到一個新的電壓值V2,此處V2<V1,可以近似認(rèn)為各中間電極桿9上的電壓均為V2,此時各中間電極桿9與中心電極3之間就形成了電壓差。在此處各變壓電阻10的阻值可以相同也可以不同,當(dāng)各變壓電阻10的阻值不同時其對應(yīng)的中間電極桿9余中心電極3的電壓差也不相同,且各中間電極桿之間也會形成電壓差,在后期也會形成火焰核,從而可以增加火焰核的數(shù)量,在后期打火時點(diǎn)火成功率更高。
所述側(cè)電極11組包括若干個固連在瓷芯2外側(cè)的金屬殼體1頂部且繞金屬殼體1圓周分布的側(cè)電極11。
各側(cè)電極11通過金屬殼體1與外部可以接觸,并與地面接觸后相當(dāng)于本身做接地處理,因此電壓可以看作近似為零,此時側(cè)電極11與各中間電極桿9之間形成近似為V2的電壓差。
所述各側(cè)電極11分別沿金屬殼體1的豎直向軸線均勻間隔且呈圓周分布。
增加側(cè)電極11的數(shù)量可以增加后期打火過程中可形成火焰的火焰核的數(shù)量。
所述側(cè)電極11的上端向金屬殼體1的中心靠攏。
側(cè)電極11與金屬殼體1之間有靠攏趨勢可以增加瞬間放電時點(diǎn)火成功率。
所述側(cè)電極11的頂部低于中間電極的頂部。
在缸內(nèi)燃料燃燒時可以有效的防止側(cè)電極11與中間電極桿9之間的間隙形成積碳、積油、積鉛等問題。
所述側(cè)電極11數(shù)量與中間電極桿9數(shù)量相同,各中間電極桿9與其相對應(yīng)的側(cè)電極11的連線均經(jīng)過中心電極3的豎直向的軸線。
各中間電極桿9、側(cè)電極11與中心電極3的豎直向的軸線共線的一對中間電極桿9與側(cè)電極11在瞬間放電時概率更大。
使用時,將本裝置通過導(dǎo)電螺母8與發(fā)動機(jī)上的部件連接后會與外部部件并與電源啟動設(shè)備連接。當(dāng)接通電源進(jìn)行點(diǎn)火啟動時,因本裝置中的中心電極3與各中間電極桿9、各中間電極桿9與其對應(yīng)的側(cè)電極11以及各相鄰的中間電極桿9之間都會存在電壓差。在點(diǎn)火啟動的瞬間當(dāng)兩者之間存在電壓差時會形成瞬間電火花,電火花出現(xiàn)的大小以及出現(xiàn)的個數(shù)會直接影響其與缸內(nèi)燃料的接觸后打火成功率。本裝置設(shè)置多個中間電極桿9,在打火時電流會選擇最短、阻礙最小的路線流動,因此中心電極3可能會與各中間電極桿9中的任何一個進(jìn)行點(diǎn)火形成火焰核,組合的方式和數(shù)量相對較多,因此可以增加點(diǎn)火成功的概率。本裝置設(shè)置多個中間電極桿9與各側(cè)電極11之間也存在電壓差,當(dāng)進(jìn)行點(diǎn)火啟動時各中間電極桿9與各側(cè)電極11之間都有形成火焰核、出現(xiàn)火花的可能性,因此也可以增加點(diǎn)火成功的概率。各相鄰的中間電極桿9之間也會形成火焰核,進(jìn)而增加點(diǎn)火成功率。當(dāng)在進(jìn)行一次啟動的情況下,電流會自動選擇最容易打火的位置進(jìn)行打火,而且當(dāng)中心電極3與其中一個中間電極桿9完成點(diǎn)火的前提下,其它各中間電極桿9與各側(cè)電極11之間也會形成多個點(diǎn)火位置,這樣形成的火焰核的個數(shù)相對成倍增加,當(dāng)多個位置均打火成功后會充分對燃料進(jìn)行引燃,最終會使燃料進(jìn)行充分的燃燒,本裝置獨(dú)特的多火焰核設(shè)計(jì)在進(jìn)行打火啟動時能夠保證點(diǎn)火成功率,大幅度降低啟動時的失火率。通過本火花塞引燃后,可以使內(nèi)部燃料進(jìn)行充分的燃燒,從而不僅可以可以減少各電極之間積碳、積油、積鉛形成的概率、延長裝置的使用壽命;而且可以有效的保證排出氣體的質(zhì)量、降低污染。
本裝置結(jié)構(gòu)簡單,設(shè)計(jì)合理,操作簡單,通過設(shè)置的多個中間電極桿9與多側(cè)電極11的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),采用特有的多火焰核起燃,有效的消除了“消焰作用”;點(diǎn)火起燃時火花能量大;多火焰核啟動可適當(dāng)?shù)氖闺姌O間隙進(jìn)行相對加大,火花塞打火時可以使發(fā)動機(jī)內(nèi)的燃料瞬間燃燒快且充分,在同等燃油的情況下可大幅度的增強(qiáng)發(fā)動機(jī)動力輸出功率,同時可以起到節(jié)油節(jié)氣的作用,燃燒充分、動力充足可使車輛百公里時速加速平均用時減少、可將車輛經(jīng)濟(jì)平均提升,同等油量的情況下汽車行駛里程增多;另外,燃料燃燒充分后再經(jīng)車輛排氣系統(tǒng)排除后,有效的改善了尾氣質(zhì)量;減少汽車怠速時的振動性,明顯改善發(fā)動機(jī)綜合性能。
上述具體實(shí)施方式不能作為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制,對于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,對本發(fā)明實(shí)施方式所做出的任何替代改進(jìn)或變換均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
本發(fā)明未詳述之處,均為本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。