[实用新型]快速点火的异型地电极火花塞

说明书

技术领域

本实用新型涉及发动机火花塞，特别涉及一种用于强制点火式发动机的火花塞。

背景技术

目前广泛应用的火花塞（图1、图2），包括绝缘体（1）、接线螺杆（3）、中心电极（4）、壳体（2），与壳体焊成一体的地电极（5）。火花塞的中心电极与地电极之间有一跳火间隙，此间隙在脉冲高压作用下形成电离通道，产生火花，点燃发动机燃烧室内的混合气。

这种传统的火花塞有一长方形截面的地电极（5），一端焊在壳体（2）螺纹的端面，另一端弯曲并覆盖在中心电极（4）端面。这种火花塞的缺点是地电极盖住了电火花，限制电火花与可燃混合气的接触面，并吸收火花热量，使火花减弱。地电极这种“消焰作用”降低了点火能量，使混合气燃烧不完全，增加发动机的油耗和排除废气中CO的含量。

为克服传统火花塞这种缺点，市场上出现了多极火花塞（图3、图4）。即多个单独的地电极（7）旁置于于中心电极（6）的周围，地电极在与壳体焊接后弯曲、冲孔，孔的多个弧面与中心电极的圆柱面构成横向的火花间隙。多极火花塞解决了传统火花塞地电极盖住中心电极、影响火花扩展的问题。虽然它有多个跳火点，但不可能同时跳火，只是延长火花塞的使用寿命而已。且由于跳火的电离通道是从中心电极圆周至地电极，这种“横向放电”恰与火焰沿燃烧室轴线传播的方向垂直，使火焰的传播速度有所下降。若发动机燃烧室的火焰向前推进的传播速度太低，则处于最后燃烧位置的那部分终燃混合气在正常火焰尚未到达时因温度升高而自然，即发生“爆震”现象，使气缸受到压力波的冲击。

另一方面，影响火花塞点火性能的另外一个重要因素是“火花间隙”。一般而言，火花间隙决定火花塞的跳火电压，间隙越大，所需电压越高。从火花放电的机理出发，为提高火花塞的点火性能，总是希望尽可能增大火花间隙。这是因为火花放电是由电容放电和电感放电两部分组成。电容放电击穿间隙的绝缘，时间极短;电感部份引发热量，形成火核，此部份持续期越长，点火性能越好。火花间隙加大有利于增加电感放电的时间。但火花间隙加大受到电源电压的制约，且随着电压的增加，电容放电增加而电感放电将减少，反而降低火花塞的点火性。不论是传统火花塞或者多地电极火花塞，火花间隙一般0.6至0.8毫米之间。因此，寻求一种不提高点火电压，而能加大火花间隙的火花塞，对改善发动机的工艺是有利的。

发明内容

本实用新型的目的，是提供一种新的发火端结构的火花塞，既保留传统火花塞和多极火花塞的优点，规避两者的缺陷点，并获得优良的点火性能。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种快速点火的异型地电极火花塞，包括绝缘体、壳体、中心电极及地电极，其特征在于：所述地电极为异型电极，地电极中间部位设有通孔，通孔具有至少两个角，每个角呈向心的凸尖，中心电极端面略低于地电极的下平面，中心电极与地电极的凸尖之间构成火花间隙。

所述地电极由镍铬合金板材冲制而成。

所述地电极有至少两个金属脚与壳体焊成一体。

所述地电极中间部位的通孔为方孔、多边形孔或圆孔。

所述火花间隙为0.9～1.1毫米。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

1、地电极为旁置式，不因盖住中心电极而限制火花扩展。

2、地电极有多个凸尖，相当于多个单独的地电极，可延长火花塞的使用寿命。

3、由于中心电极端面低于地电极平面，跳火路线并不像多极火花塞那样垂直于燃烧室轴线方向，而是与火焰传播方向相同，有利于提高火焰传播速率，使燃烧室内的终燃混合气避免在正常火焰到达前的自燃现象，减少发动机的工作粗暴性。

4、由于地电极呈凸尖形，使电场畸变，局部电场密度增大，放电容易，点火电压降低。在发动机点火系统电源电压不变的情况下，可以加大火花间隙，由通常的0.7～0.8毫米增大至0.9～1.1毫米，从而增加电感放电的持续期，对加热周围混合气、形成火核起良好作用，并使混合气燃烧完全，有助于提高发动机的动力性、经济性及运转性能。

5、提高点火速度。由于电极的尖端放电和燃烧室内火焰向前推进的速率优于传统的单极及多极火花塞，其点火速度，特别是冷起动性能明显由于普通的火花塞。