[发明专利]一种带有预燃室结构的火花塞

说明书

本发明涉及一种带有预燃室结构的火花塞，火花塞包括呈管状的金属壳体、固定在金属壳体内的绝缘体、设置在绝缘体内的中心孔、安装在中心孔内的中心电极以及与金属壳体相连的侧电极，中心电极和侧电极之间形成火花塞间隙，金属壳体的下端连接有预燃室壳体，预燃室壳体和金属壳体的下端围成预燃室，火花塞间隙位于预燃室内，预燃室壳体上设有多个上喷孔以及多个下喷孔，多个上喷孔均位于多个下喷孔的上侧。本发明可在发动机燃烧过程中形成不同喷射锥角的上下分层射流火焰，从而加速混合气燃烧，有效解决汽油机采用米勒/阿特金森循环时出现的燃烧速率下降的问题，同时保证着火稳定性，避免积碳堵塞。

技术领域

本发明涉及发动机，具体涉及一种带有预燃室结构的火花塞。

背景技术

混合动力是汽车应对日益严格的排放法规及燃油耗法规的重要技术路径之一，目前已成为汽车行业研究的热点。混合动力可通过电机辅助降低对发动机的动力需求，同时使发动机运行工况最优，在此情况下发动机多采用米勒/阿特金森循环进一步降低部分负荷工况油耗，从而提升整体经济性。米勒循环及阿特金森循环分别是利用进气门早关及晚关，在保证有降低有效压缩比不明显增加的同时有效提高发动机膨胀比，从而提高发动机理论热效率，然而在此过程中由于有效压缩时刻滞后导致点火时刻附近压缩温度降低，同时气门早关或晚关将影响进气滚流强度，因此通常造成发动机燃烧速率下降，从而将影响最终有效热效率的改善程度。

发明内容

本发明的目的是提出一种带有预燃室结构的火花塞，以减轻或消除采用米勒/阿特金森循环时出现的燃烧速率下降的问题。

本发明所述的一种带有预燃室结构的火花塞，所述火花塞包括呈管状的金属壳体、固定在所述金属壳体内的绝缘体、设置在所述绝缘体内的中心孔、安装在所述中心孔内的中心电极以及与所述金属壳体相连的侧电极，所述中心电极和所述侧电极之间形成火花塞间隙，所述金属壳体的下端连接有预燃室壳体，所述预燃室壳体和所述金属壳体的下端围成预燃室，所述火花塞间隙位于所述预燃室内，所述预燃室壳体上设有多个绕所述火花塞的中心轴线均匀布置的上喷孔以及多个绕所述火花塞的中心轴线均匀布置的下喷孔，多个所述上喷孔均位于多个所述下喷孔的上侧。

进一步，多个所述上喷孔和多个所述下喷孔均为椭圆形孔。

进一步，所述上喷孔的椭圆形截面的长轴直径比所述下喷孔的椭圆形截面的长轴直径长0.5mm。

进一步，从所述火花塞的中心轴线方向上看，多个所述上喷孔和多个所述下喷孔交错布置。

进一步，所述上喷孔的中心轴线与所述火花塞的中心轴线相交，且所述上喷孔的中心轴线与所述火花塞的中心轴线的夹角为65°-75°。

进一步，所述下喷孔的中心轴线与所述火花塞的中心轴线相交，且所述下喷孔的中心轴线与所述火花塞的中心轴线的夹角为35°-45°。

本发明的优点在于通过在火花塞的头部设置预燃室壳体以形成预燃室，多个上喷孔和多个下喷孔可在火花塞点火后形成不同喷射锥角的上下分层射流火焰，从而迅速扩展至整个燃烧室，显著提高缸内混合气湍流强度及燃烧速率，减小爆震倾向，有效解决汽油机采用米勒/阿特金森循环时燃烧持续期延长的问题，同时爆震倾向降低还有利于进一步增加几何压缩比从而提高膨胀比，这都将更加有效的提高汽油机热效率，同时降低循环波动，减小整机震动。另一方面，多个上喷孔和多个下喷孔的交错布置以及将多个上喷孔和多个下喷孔均设置成椭圆形孔可在保证结构强度的前提下有效增加喷孔流通面积，避免积碳堵塞，同时使火花塞附近具有充足的油气混合气以保证着火稳定性，由此提高了结构可靠性及适用性，这对采用直喷形式的汽油机以及冷起动、高转速等油气混合质量较差的工况十分重要。本发明中的预燃室结构简单，极大降低了射流火焰实现的难度及成本。

附图说明

图1为本发明所述的预燃式火花塞的结构示意图；

图2为预燃室壳体的俯视图；