[发明专利]内燃机的火花塞

说明书

技术领域

本发明涉及一种在机动车辆的内燃机中使用的火花塞。

背景技术

安装到机动车辆的内燃机使用各种类型的火花塞来点燃烧室中的燃料。例如，火花塞具有其中在中心电极和接地电极之间形成火花放电间隙的传统结构。在形成于中心电极和接地电极之间的火花放电间隙中产生火花放电，以点燃内燃机的燃烧室中的由空气和燃料组成的混合气体。另一类型的火花塞具有这样的结构，其中在中心电极或接地电极上形成电极芯片以增强点火能力等等。

最近，考虑到因内燃机具有高的性能等而使内燃机的燃烧室中的温度增大，需要提高火花塞中使用的电极芯片的耐磨性。存在对于火花塞中的电极芯片产生火花侵蚀或火花磨损以及氧化侵蚀或氧化磨损的侵蚀。在火花侵蚀中，电极芯片的表面因火花放电而瞬间熔融。另一方面，在发生氧化侵蚀时，当火花塞用在高温环境中时，电极的表面被氧化和蒸发。例如，日本专利公开第JP H09-298083号公开了一种具有常规结构的火花塞，其中电极芯片由铱Ir制成，铱具有高的熔点和优良的耐火花侵蚀能力。除了铱之外，电极芯片还包含具有优良抗氧化性的铂Pt和铑Rh。

但是，由于JP H09-398083号中公开的火花塞中使用的常规电极芯片由贵金属诸如铱、铂和铑制成，所以这增大了电极芯片和火花塞的制造成本。因此，需要提供一种火花塞，该火花塞以低的制造成本而具有优良的耐火花放电磨损能力、优良的抗氧化性和长的寿命。

发明内容

因此希望提供一种火花塞，其以低的制造成本而具有优良的耐压火花放电磨损性、优良的抗氧化性和长的寿命。

一示例性实施方式提供了一种具有中心电极和接地电极的火花塞。在该火花塞中，接地电极布置成面对中心电极从而在中心电极和接地电极之间形成火花放电间隙。电极芯片形成在中心电极和接地电极中的至少一个上。具体地，电极芯片包含40-60mol%的铝和作为其余料的铱。

在根据示例性实施方式的火花塞的结构中，电极芯片形成在中心电极和接地电极中的至少一个上。电极芯片包含40-60mol%的铝和作为其余料的铱。即，火花塞中的电极芯片由包含铝和铱的合金（Ir-Al合金）制成。具体地，由于电极芯片中的铝含量在电极芯片的整个组成中的40-60%的范围内，金属间化合物Ir-Al表现为Ir-Al合金中的主相。

电极芯片中的Ir-Al合金中的金属间化合物Ir-Al具有高的熔点和优良的抗氧化性。即，Ir-Al合金中的金属间化合物Ir-Al具有有高熔点的铱的优良耐火花磨损性以及铝的优良的抗氧化性。这使得提供一种具有优良的耐压火花磨损性、优良的抗氧化性和长的寿命的火花塞成为可能。

此外，由于火花塞中的电极芯片包含40-60mol%的铝，其是非贵金属且能够以低的成本购得。这使得与常规火花塞相比，可以降低火花塞和电极芯片的制造成本，其中常规火花塞具有的电极芯片在能够以高成本购得的铱之外包括仅诸如铂、铑的贵金属。

本发明提供了具有优良耐火花磨损性、优良抗氧化性和长的使用寿命的电极芯片和火花塞。

附图说明

将参考附图举例说明本发明的优选的、非限定性的实施方式，其中：

图1是示出根据本发明第一和第二示例性实施方式的火花塞的一部分的截面图；

图2是示出图1中所示的根据本发明第一和第二示例性实施方式的火花塞中的中心电极、接地电极、形成在中心电极上的电极芯片、形成在接地电极上的电极芯片和火花放电间隙的视图；

图3是示出作为测试样本S3的、与本发明第一示例性实施方式相对应的火花塞的电极芯片的剖切表面的视图；

图4是示出作为测试样本S8的、与本发明第二示例性实施方式相对应的火花塞的电极芯片的剖切表面的视图；

图5是示出在高温氧化测试中、根据本发明第四示例性实施方式的电极芯片（作为测试样本S31-S39）中每一个电极芯片的维持时间段和质量变化之间的关系的视图；

图6是示出具有仅形成在中心电极上的电极芯片的火花塞的变形的视图；和

图7是示出具有被形成在接地电极上的电极芯片的火花塞的另一变形的视图。

具体实施方式

下文中，将参考附图描述本发明的各种实施方式。在下面对各种实施方式的描述中，全部附图中相同的字符或数值表示相同或相似的部件。

根据本发明的火花塞具有一个或更多个电极芯片。每个电极芯片包括占总量40-60mol%的铝Al和作为其余料的铱Ir。可接受的是，每个电极芯片还包括不超过占总量0.5mol%的硅Si和锌Zn作为附带杂质。