[发明专利]电晕点火器组件及其制造方法

说明书

提供了一种包括包括点火线圈组件的电晕点火器组件，所述点火线圈组件包括至少一根导线和由磁性材料形成的线圈支架。所述导线包括：包含铜基材料的导线芯；以及涂到所述导线芯上的涂层，所述涂层包括磁性纳米颗粒，所述磁性纳米颗粒包括石墨烯和氧化铁(Fe3O4)。所述导线围绕所述线圈支架缠绕以形成线圈，所述线圈支架围绕磁芯。还提供了一种对应的制造电晕点火器组件的方法。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年3月15日提交的美国实用专利申请号15/459,753的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

发明背景

1.发明领域

本发明大体上涉及用于点火器组件的点火线圈的导线、制造所述点火线圈的导线的方法，以及包括所述点火线圈的导线的点火器组件，所述点火器组件包括常规和电晕点火器组件。

2.相关技术

用于电晕放电点火系统中的电晕点火器组件通常包括点火线圈组件，所述点火线圈组件作为单个部件连接到点火端组件上。点火端组件包括中心电极，所述中心电极被充电至高射频电压电势，从而在燃烧室中产生强射频电场。电场使燃烧室内的燃料和空气混合物的部分电离并开始发生电介质击穿，从而促进燃料和空气混合物的燃烧。优选地，控制电场使得燃料和空气混合物保持介电性质并发生电晕放电，所述电场也称为非热等离子体。燃料和空气混合物的电离部分形成火焰峰，然后火焰峰自我维持并燃烧燃料和空气混合物的其余部分。优选地，电场还被控制使得燃料和空气混合物不会失去所有的介电特性，这将在电极与接地的气缸壁、活塞或点火器其他部分之间产生热等离子体和电弧。

常规点火器组件还包括点火线圈组件。在常规点火系统中，点火线圈组件可包括铜导线，以提供在发动机燃烧室内点燃燃料所需的频率和高压电场。但是，导线的交流电阻(趋肤效应和邻近效应)可能会对系统的电效率产生不利影响。散热不足也是一个问题。

发明内容

本发明的一个方面提供了一种用于点火线圈组件的导线，所述导线能够提供减小的交流电阻、改善的散热、可靠性以及足够的机械支撑。导线包括导线芯和涂到导线芯上的涂层。导线芯包括铜基材料，涂层包括碳基材料、磁性纳米颗粒、铁、镍和钴中的至少一种。

本发明的另一方面提供了一种制造用于点火线圈组件的导线的方法。所述方法包括将涂层涂到导线芯上的步骤。导线芯包括铜基材料，涂层包括碳基材料、磁性纳米颗粒、铁、镍和钴中的至少一种。

本发明的另一方面提供了一种包括点火线圈组件的电晕点火器组件，所述点火线圈组件包括：

至少一根导线，所述导线包括：

包含铜基材料的导线芯，

涂到所述导线芯上的涂层，所述涂层包括磁性纳米颗粒，所述磁性纳米颗粒包括石墨烯和氧化铁(Fe₃O₄)；

由磁性材料形成的线圈支架，其中所述导线围绕所述线圈支架缠绕以形成线圈，所述线圈支架围绕磁芯。

本发明的另一方面提供了一种制造电晕点火器组件的方法，包括步骤：

将点火线圈组件连接到点火端组件，所述点火线圈组件包括至少一根导线，所述导线包括导线芯，所述导线芯包含铜基材料，所述导线包括涂到所述导线芯上的涂层且所述涂层包括磁性纳米颗粒，所述磁性纳米颗粒包括石墨烯和氧化铁(Fe₃O₄)，其中所述点火线圈组件还包括由磁性材料形成的线圈支架，所述导线围绕所述线圈支架缠绕以形成线圈，所述线圈支架围绕磁芯，其中所述点火线圈组件还包括围绕所述线圈和所述线圈支架的线圈壳体。

附图的简要说明

本发明的其他优点将容易理解，因为当结合附图考虑时，通过参考以下详细描述本发明变得更好理解，其中：