[发明专利]具有气密高频插塞连接器的电晕点火装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电晕点火装置，该电晕点火装置在其远离燃烧室的端部具有插塞连接器，利用该插塞连接器电晕点火装置可与车辆的高频发电机或车载供电系统连接。

背景技术

从EP 1 662 626 A1和WO 2004/063560 A1中已知如何能够借助电晕点火装置通过内燃机的燃烧室中产生的电晕放电对燃烧室中的燃料/空气混合物进行点火。电晕点火装置具有插入绝缘子中的中心电极。因此，中心电极关于处于地电位的电晕点火装置的外壳和燃烧室的壁电绝缘。中心电极与外壳或燃烧室的壁一起形成电容器。其中，外壳和燃烧室的壁起到电容器的对电极的作用。

该电容器与布置在外壳中的线圈一起形成由高频电压激发的电振荡电路，高频电压例如是借助具有中心抽头的变压器或另一高频发电机而产生的。当振荡电路被共振激发时，在中心电极与燃烧室的壁或电晕点火装置的外壳之间存在电压升高。这导致在燃烧室中形成电晕放电。电晕放电开始于中心电极上的点火尖端。

与常规的借助电弧放电对燃料/空气混合物点火的火花塞相比，电晕点火装置具有电极或点火尖端的燃耗低得多的优点。因此，与常规火花塞相比，电晕点火装置具有使用寿命长得多的潜能。

发明内容

本发明的目的是提出一种能够提高电晕点火装置的使用寿命的方法。

根据本发明，提供了一种电晕点火装置，其包括：中心电极，环绕中心电极的绝缘子，与中心电极连接的线圈，和外壳，线圈布置在所述外壳中，其中外壳在一端由绝缘子封闭并且在另一端携载高频插塞连接器，该高频插塞连接器具有与线圈连接的内导体和与外壳连接的外导体，其中高频插塞连接器包括密封内导体与外导体之间的环形间隙的玻璃体。

根据本发明，提供了一种气密高频插塞连接器，其包括：内导体和外导体，以及密封内导体与外导体之间的环形间隙的玻璃体，其中玻璃体形成用于所述内导体的压缩玻璃密封和绝缘支承，外导体由钢制成并且所述内导体由因瓦合金制成。

根据本发明的高频插塞连接器使得能够以气密的方式封闭电晕点火装置的壳管。因此可以增加电晕点火装置的使用寿命。具体地，电晕点火装置早期失效的原因通常是电晕点火装置内部的介电击穿。由于电晕点火装置的壳管由根据本发明的高频插塞连接器封闭，因此可以防止湿气渗入外壳中。这是重要的，因为湿气减小介电击穿的阈值，并且渗透的湿气可因此导致电晕点火装置的早期失效。

根据本发明的插塞连接器使得能够进一步减小介电击穿的风险，因为在外壳中可以提供在20℃下例如2bar或更多、优选地5bar或更多的增加的气压。因此即使使用干燥空气也可显著增加介电强度。

特别地，可以通过气体绝缘来减小介电击穿的风险。为此，外壳的内部可填充有绝缘气体，例如氮、二氧化碳和/或六氟化硫。例如，基于气体粒子的总数含有至少5％六氟化硫的气体混合物可用作绝缘气体。

对电晕点火装置的同轴高频插塞连接器的要求较高，因为发动机操作特别是由于振动而伴有高热负载以及高机械负载。然而，借助密封内导体与外导体之间的环形间隙的玻璃体，可以实现10^-7mbar·l/s及更好的气密性。

玻璃体被提供为玻璃熔体，其环绕内导体。当液体玻璃与内导体和外导体产生接触时，一方面在玻璃与内导体之间产生整体结合，另一方面在玻璃与外导体之间产生整体结合。

玻璃体可形成压缩玻璃密封。压缩玻璃密封利用了如下事实，即金属体(在此情况下为外导体)与被其环绕的玻璃体相比具有更高的热膨胀系数。为了产生压缩玻璃密封，将外导体加热并且通过液体玻璃封闭外导体与内导体之间的环形间隙。在冷却时，玻璃体硬化并收缩。外导体因其更高的热膨胀系数而比玻璃体更强烈地收缩，因此玻璃体被以相当大的压力压在内导体上。由此可利用压缩玻璃密封，同时实现玻璃体与内导体之间以及玻璃体与环绕的外导体之间的优异密封。内导体可具有比玻璃体更小的热膨胀系数。于是，内导体在冷却过程中尤其比环绕其的玻璃体收缩更不强烈。玻璃体被压在内导体上的力于是更大，并且密封也相应地更好。

例如，外导体可由钢或铁/镍合金制成，优选地具有在20℃下至少每开尔文80·10^-7的热膨胀系数，例如在20℃下每开尔文80～180·10^-7的范围内的热膨胀系数。热膨胀系数为例如每开尔文50～100·10^-7的玻璃于是可用于玻璃体。这种类型的玻璃可市售获得。例如，石英玻璃是适合的。内导体可由例如因瓦合金形成。适合的合金例如可以可伐合金的名称市售获得。