專利名稱：開放室多火花塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生成等離子的火花塞，特別用于通過火花塞電極之間 的電火花來點(diǎn)燃內(nèi)燃機(jī)。
更確切地說，本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)射頻火花塞，包括由絕緣體分隔 開的兩個(gè)等離子生成電極，這兩個(gè)電極中的一個(gè)可以由整個(gè)氣缸蓋和火花 塞的殼體構(gòu)成。
背景技術(shù)：
生成等離子的火花塞是高頻多火花點(diǎn)火系統(tǒng)，它們能夠在最好的條件 下確保待受控點(diǎn)燃的發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)燃，同時(shí)減少排放污染，特別是在貧油混 合氣的情況下。它們易于結(jié)焦，特別是在冷的時(shí)候。
如所有的火花塞那樣，它們由熱指數(shù)來表征。這一指數(shù)考慮了它們?cè)?特定發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)上的熱性能。特別地，它提供了一種指標(biāo)，該指標(biāo)是關(guān) 于它們承受足夠高的溫度以避免由熱分解引起的焦化、而不會(huì)發(fā)生"早期 點(diǎn)火"的能力。
文獻(xiàn)FR2859830, FR2859869和FR2859831中7>開了 一種多火花的火 花塞，它是人們所知的一種冷火花塞，因?yàn)樗粫?huì)4艮快地提高溫度從而避 免焦化。實(shí)際上，這種火花塞在電極上有碳或結(jié)焦沉積的累積，這非常顯 著地減少了中心電極的端部和火花塞殼體之間所需要的絕緣。對(duì)于不良的 絕緣，存在的風(fēng)險(xiǎn)是施加于火花塞上的高壓電不足夠而無法達(dá)到引發(fā)火花 的必要"擊穿"。
特別是在冷的時(shí)候，為了避免暴露在燃?xì)馐业臍夥罩械幕鸹ㄈ姌O的 結(jié)焦， 一種解決方案可以是增加絕緣體的溫度以通過熱分解現(xiàn)象來促進(jìn)沉
淀物的分解。這個(gè)溫度取決于該火花塞整體的抗熱性，包括絕緣體的抗熱 性。
當(dāng)火花塞在運(yùn)行中達(dá)到過高的溫度時(shí)，為增加絕緣體的溫度而通常采 取的措施的限制在于火花塞的"早期點(diǎn)火"的出現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于調(diào)整多火花的火花塞的熱指數(shù)，以使其可以快速升 溫而不會(huì)后來遭受早期點(diǎn)火的風(fēng)險(xiǎn)。
為此，本發(fā)明提供了一種在所述殼體的整個(gè)周邊上的深開口，該開口 在火花塞的殼體內(nèi)部形成一個(gè)對(duì)外開放的熱交換室。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述室位于所述殼體和絕緣體之間。
根據(jù)本發(fā)明，所述室可以包括一個(gè)能夠?qū)釟怏w打開或關(guān)閉其入口的 膨脹件。
所提出的措施可以在啟動(dòng)階段、在無需增加運(yùn)行溫度的情況下限制陶 瓷的冷卻。因而獲得一種非線性的熱指數(shù)，其對(duì)應(yīng)于該火花塞的快速加熱， 在熱的時(shí)候卻沒有早期點(diǎn)火的風(fēng)險(xiǎn)。


參照附圖，通過閱讀以下對(duì)幾個(gè)非限制性實(shí)施例的說明，將會(huì)更好地
理解本發(fā)明，其中
-圖1示出了已知的現(xiàn)有技術(shù)；
-圖2、 3、 4A-4B以及5A-5B示出了本發(fā)明的四個(gè)實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
圖1顯示了已知類型的多火花的火花塞1，包括兩個(gè)等離子生成電極2、 3,它們被由例如陶瓷的絕緣材料制成的絕緣體4分隔開。這兩個(gè)電極2、 3分別構(gòu)成環(huán)繞該絕緣體的外部殼體3和位于絕緣體4的中心孔中的中心 電極2。常規(guī)的殼體3具有外部螺紋3a，這使得火花塞可以旋入發(fā)動(dòng)機(jī)氣
缸蓋。如前所述，當(dāng)絕緣體4沒有達(dá)到足夠高的溫度時(shí)，碳沉積物由于產(chǎn)
生了電流泄露區(qū)而破壞了火花塞的運(yùn)轉(zhuǎn)。從400x:的特定溫度開始，碳沉 積物會(huì)由于熱分解而4皮破壞。
圖2中的火花塞還具有死容量6，其構(gòu)成一個(gè)對(duì)外開放的室。室6在 殼體3與絕緣體4之間延伸。根據(jù)該圖，該室可以有利地具有第一管狀部 分6a，它連接到對(duì)外開放的第二圓形部份6b。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，如圖2所示，室6的壁可被金屬化。于是， 施加于該絕緣體上的金屬層或套7直接與燃燒室中的熱氣體接觸，該氣體 在貧油混合氣(稀燃)的情況下特別有氧化性。將室6的壁金屬化特別使 之有可能防止在絕緣體的陶瓷和殼體之間生成等離子。這種金屬層7可以 例如由焊(brase)在陶瓷上的套層構(gòu)成，這確保了后者對(duì)氧化氣體的抵抗 力。在實(shí)踐中，該套層的厚度可以是在其承受熱化學(xué)腐蝕的能力、其熱抵 抗能力以及其生產(chǎn)成本之間的折衷。實(shí)際上，如果套層過厚，其熱抵抗力 就會(huì)太低，并且陶瓷無法加熱到足夠高的溫度來通過熱分解石皮壞沉積物。 該套層的材料還根據(jù)其傳導(dǎo)性以及膨脹系數(shù)來選擇，這需要與陶瓷的膨脹 系數(shù)以及它的機(jī)械性能相容。最終，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，該金 屬層本身可以通過惰性涂層、陶瓷薄層或者另 一種特別能抵抗氧化的比如 鎳的金屬層而得到保護(hù)。
圖3示出本發(fā)明的第二實(shí)施例，其中，室6是設(shè)置在殼體3主體中的 簡單的管狀開口。在該情況下，所述室不再像以前一樣在殼體和絕緣體之 間延伸，而是構(gòu)成該殼體主體中的切割部份。施加金屬層7對(duì)于防止等離 子的形成是必須的。此處，金屬化簡單地施加于陶瓷4和殼體3之間的界 面上，獨(dú)立于室6。
圖4A至5B示出了額外的安排，其4吏得所述室的特性能夠自動(dòng)適配于 火花塞的溫度條件，以便進(jìn)一步改進(jìn)該火花塞的熱指數(shù)的"非線性"調(diào)整， 特別是當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)仍然冷的時(shí)候使之表現(xiàn)得像一個(gè)較熱的火花塞，而當(dāng)發(fā)動(dòng) 機(jī)熱的時(shí)候，特別是重載時(shí)，使之表現(xiàn)得像一個(gè)^:溫的火花塞。
如這些圖中所示，室6可包括能夠打開或關(guān)閉其對(duì)熱氣體的入口的膨
脹件8、 9。當(dāng)溫度低時(shí)，該膨脹件收縮并打開對(duì)熱氣體的通道，這提供了 加速火花塞運(yùn)轉(zhuǎn)的熱流。 一旦該火花塞到達(dá)其運(yùn)轉(zhuǎn)溫度，該部件就膨脹并 且關(guān)閉對(duì)熱氣體的通道。因此，與該室保持開放相比，該火花塞在較低溫 度下達(dá)到它的熱平衡。
在圖4A和4B中，膨脹件8是波浪形套管，其一端固定而另一端具有 圓柱形節(jié)流門8a，當(dāng)該套管膨脹時(shí)它可以關(guān)閉室6的入口。
在圖5A和5B中，膨脹件9是一個(gè)雙層套管，包括可在相對(duì)低的溫度 下熔化的金屬9a:液體金屬9a的膨脹使得套管9膨大，從而阻塞熱氣的 通道。
這兩種安排都是非限制性的，當(dāng)然也可以設(shè)想其他類型的閥門，例如 基于凸緣的節(jié)流門，或者基于對(duì)形狀記憶合金或雙金屬片的使用。
總之，應(yīng)當(dāng)指出，本發(fā)明提出的所有措施均依賴于在絕緣體和殼體之 間產(chǎn)生一個(gè)自由空間或開放室，其實(shí)現(xiàn)了火花塞熱指數(shù)的調(diào)整，并且特別 是獲得非線性熱指數(shù)。另外，對(duì)所述室的壁金屬化特別適合于貧油混合氣 情況下的運(yùn)轉(zhuǎn)，因?yàn)樗Ｗo(hù)陶瓷免受燃燒氣體中的氧化劑的影響。
權(quán)利要求
1、一種內(nèi)燃機(jī)射頻火花塞(1)，包括由絕緣體(4)分隔開的兩個(gè)等離子生成電極(2、3)，它們分別構(gòu)成圍繞該絕緣體的外部殼體(3)和位于該絕緣體的中心孔中的中心電極(2)，其特征在于，在該殼體(3)內(nèi)部，所述火花塞(1)具有在該殼體(3)的整個(gè)周邊上的深開口(6)，這形成對(duì)外開放的熱交換室。
2、 如權(quán)利要求1所述的火花塞，其特征在于，所述室位于所述殼體(3 ) 和所述絕緣體(4 )之間。
3、 如權(quán)利要求2所述的火花塞，其特征在于，所述室(6)具有第一 管狀部分(6a)，它連接到對(duì)外部開放的第二圓形部分(6b)。
4、 如權(quán)利要求l、 2或3所述的火花塞，其特征在于，所述室(6)的 壁被金屬化。
5、 如權(quán)利要求1所述的火花塞，其特征在于，所述室(6)是設(shè)置在 所述殼體(3)的主體中的簡單的管狀開口。
6、 如權(quán)利要求5所述的火花塞，其特征在于，所述殼體(3)的內(nèi)表 面,皮金屬化。
7、 如權(quán)利要求1至4和6所述的火花塞，其特征在于，所述金屬化是 通過將薄金屬套層(7)焊在陶瓷上而獲得的。
8、 如權(quán)利要求5或6所述的火花塞，其特征在于，所述金屬套層(7) 受到能耐受高溫氧化氣氛的沉積物的保護(hù)。
9、 如以上權(quán)利要求之一所述的火花塞，其特征在于，所述室(6)包 括能夠打開或關(guān)閉其對(duì)熱氣體的入口的膨脹件(8、 9)。
10、 如權(quán)利要求9所述的火花塞，其特征在于，所述膨脹件(8)是波 浪形套管，其一端固定而另一端具有節(jié)流門(8a)，該節(jié)流門在該套管膨 脹時(shí)關(guān)閉所述室(6)的入口。
11、 如權(quán)利要求9所述的火花塞，其特征在于，所述膨脹件(9)是雙 壁套管，其包括在相對(duì)低的溫度下熔化的金屬(9a),該金屬的膨脹使得該套管膨大從而阻塞熱氣體入口。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)射頻火花塞(1)，包括由絕緣體(4)分隔開的兩個(gè)等離子生成電極(2、3)，它們分別構(gòu)成圍繞該絕緣體的外部殼體(3)和位于該絕緣體中心孔中的中心電極(2)。本發(fā)明的特征在于，它具有在殼體(3)的整個(gè)周邊上的深開口(6)，這形成該火花塞(1)內(nèi)部的對(duì)外部開放的熱交換室。
文檔編號(hào)H01T13/50GK101189771SQ200680015587
公開日2008年5月28日 申請(qǐng)日期2006年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月8日
發(fā)明者A·阿涅雷, N·馬萊克 申請(qǐng)人:雷諾股份公司