[发明专利]一种火花塞

说明书

本发明的目的是提出一种火花塞，可以通过其自身的结构来防止火花塞间隙内出现滞流区域，从而提高点火性能。本发明的火花塞包括壳体及安装于壳体上的绝缘体，所述绝缘体设有中心电极，壳体设有侧电极，关键在于所述壳体还设有向下突出的导流板，所述导流板位于侧电极的旁侧，并且与侧电极呈预定夹角；导流板与绝缘体之间设有间隙。导流板的设置实现了对缸内气流的有效控制，使中心电极与侧电极的间隙内保持较高的气流速度，避免出现常规火花塞存在的滞流区域，提高了点火成功率。无论侧电极处于任意位置，在电极间隙内的气流速度都能达到目标值，保证缸内快速稳定燃烧，降低发动机油耗及排放，同时可以避开对火花塞安装角度的限制，方便火花塞的安装。

技术领域

本发明涉及到一种高着火性能的火花塞。

背景技术

近年来，为了适应日趋严格的油耗和排放法规，多数汽车厂商采用以下方案对汽车发动机进行优化升级：采用高滚流缸内直喷增压燃烧技术、缸内稀薄燃烧技术或缸内高EGR燃烧技术。但采用高滚流气道之后，火花塞电极间隙内的气流速度也有较大提高，且火花塞侧电极的旋转方向对间隙内的气流干涉度也相应提高。如图1所示，该图为通过CFD仿真模拟分析火花塞侧电极不同旋转方向对电极间隙内气流速度的影响，当侧电极相对气流方向旋转±30°时，电极间隙内的气流速度达到最大值，而侧电极相对于气流方向的角度为0°时，火花塞电极间隙内的气流速度几乎为0，这是因为处于0°位置的侧电极刚好阻碍气流的运动方向，根据气流绕柱特性，势必会在侧电极后面形成气流速度较低滞流区域（如图2所示），而电极间隙点火区域刚好就在滞流区域，势必造成火焰传播速度较慢，燃烧较差的情况。这种情况在稀薄燃烧发动机或者高EGR燃烧发动机造成的负面结果更加突出。上述问题只能通过控制装配后火花塞侧电极的角度来解决，这无疑增加了装配难度。

发明内容

本发明的目的是提出一种火花塞，可以通过其自身的结构来防止火花塞间隙内出现滞流区域，从而提高点火性能。

本发明的火花塞包括壳体及安装于壳体上的绝缘体，所述绝缘体设有中心电极，壳体设有侧电极，关键在于所述壳体还设有向下突出的导流板，所述导流板位于侧电极的旁侧，并且与侧电极呈预定夹角；导流板与绝缘体之间设有间隙。

在上述的火花塞中，在火花塞侧电极的一侧设置了引导气流的导流板，实现对缸内气流的有效控制，使中心电极与侧电极的间隙内保持较高的气流速度，避免出现常规火花塞存在的滞流区域。导流板的角度及尺寸客户可以根据CFD仿真优化合理设计并通过CFD仿真分析得出，无论侧电极处于任意位置，在电极间隙内的气流速度都能达到目标值，保证缸内快速稳定燃烧，降低发动机油耗及排放，同时可以避开对火花塞安装角度的限制，方便火花塞的安装。

由于导流板的主要尺寸影响其实用效果及可能对发动机产生影响，下面对导流板的几个主要尺寸作以下限制：1、所述预定夹角的角度为30°～60°，如果导流板与侧电极存在过大或者过小的旋转角度，该导流板就实现不了对气流状态的控制，影响本发明的实用效果；2、所述导流板的高度L=（0.6﹣0.8）×H，所述H为侧电极底面与壳体底端的垂直距离；导流板长度不要设计过短或过长，设计过短不易控制间隙内的气流状态，设计过长可能导致导流板上的温度高于侧电极，在发动机大负荷工况极易引起早燃现象，损坏发动机零部件；3、所述导流板的宽度W为1.3～1.5mm，不能与火花塞中间的绝缘体接触，在绝缘体与导流板留有空隙，避免中心电极对导流板产生放电，影响点火位置。

进一步地，还可以在所述侧电极的两侧均设有导流板，且侧电极两侧的导流板对称设置，这样当侧电极恰好位于气流方向时，可以通过两侧的导流板将更多的气流导入到中心电极与侧电极的间隙内，使此处具有较高的混合器浓度，保证点火成功率。