[发明专利]一种火花塞和发动机

说明书

本发明针对现有技术中存在的火花塞容易过热烧蚀的技术问题，提供一种一种火花塞，包括设在绝缘体外周的主壳体和与金属尾罩相连的外侧壳体，所述外侧壳体设置在主壳体的外周，所述主壳体前端点与轴线正交的平面为A平面，所述外侧壳体的下支撑点与轴线正交的平面为B平面，所述A平面与B平面的距离为L，所述L满足下式：50*[H+(D‑d)/2]/λ+T≤L≤324*S/(80+λ)H+2T。该火花塞带有的预燃室在保证预燃室火花塞良好的点火性能的前提下，其散热良好的结构设计与材料选配方案，解决了火花塞过热问题。

技术领域

本发明属于发动机零部件技术领域，更具体地，涉及一种火花塞。

背景技术

火花塞是组装在内燃机中用于对空气燃料混合物进行点火的点火装置。传统的火花塞包括中心电极、绝缘体、壳体和接地电极。该绝缘体为陶瓷绝缘体，具有沿轴线方向延伸的轴孔，该中心电极插入贯穿该绝缘体的轴孔，该壳体套设在该绝缘体的表面，该接地电极与该壳体的端部连接，并延伸与中心电极相对，与中心电极之间形成火花放电的间隙。该中心电极与接地电极之间通过脉冲电力的作用产生电弧，进而产生电火花点燃电极周围的混合气体，达到自动点火的目的。

在点燃式的内燃机领域，已经运用的一种预燃室火花塞，其在火花塞的点火端设置了一个金属尾罩，金属尾罩上设置有开孔，并在金属尾罩内部空间形成预燃烧室，预燃室室内部设置有点火间隙，混合气经火花塞的间隙击穿点燃，并从金属尾罩的开孔处喷射出来，从而迅速引燃燃烧室内的混合气。

现有的技术手段并没有涉及到诸如如何确保预燃室火花塞不过热烧损等问题，尤其是当预燃室火花塞被运用到车辆上时，由于发动机小型化、高功率化，发动机的热工况更加恶劣，此时预燃室火花塞更容易由于过热而出现电极烧损。公开号为CN110867729A的发明专利公开一种火花塞，该火花塞设有预燃室，并具体公开了两个假设面的比例关系，用以提高火花塞的点火性能，但对火花塞的过热问题仍然没有解决。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明提出一种火花塞，在保证预燃室火花塞良好的点火性能的前提下，提供一种散热良好的结构设计与材料选配方案，以解决火花塞过热问题。

本发明采用如下技术方案：

一种火花塞，包括设在绝缘体外周的主壳体和与金属尾罩相连的外侧壳体，所述外侧壳体设置在主壳体的外周，所述主壳体前端点的投影与轴线正交的平面为A平面，所述外侧壳体的下密封面的投影与轴线正交的平面为B平面，所述A平面与B平面的距离为L，所述L满足下式：50*[H+(D-d)/2]/λ+T≤L≤324*S/(80+λ)H+2T，

式中，D为外侧壳体螺纹外径，d为主壳体螺纹外径，H为火花塞侧电极伸出主壳体端面轴向投影高度，T为外侧壳体密封面至其螺纹起始点的高度，λ为外侧壳体导热系数，S为外侧壳体螺纹前端点至B平面的距离，其中1.8mm≤H≤8mm，0mm≤T≤4mm,1mm≤(D-d)/2≤3mm。

进一步的，所述火花塞包括中心电极、侧电极，所述绝缘体具有沿轴线延伸有轴孔，所述中心电极设置在所述轴孔内，所述侧电极设置在主壳体的前端，并弧形延伸至与所述中心电极放电面相对位置并形成间隙，所述主壳体带侧电极端伸入外侧壳体内部并通过螺纹固定。

进一步的，所述外侧壳体螺纹前端设有金属尾罩，所述金属尾罩上至少设置一个通孔。

进一步的，所述外侧壳体螺纹前端点至B平面的距离S大于17.5mm。

进一步的，所述外侧壳体导热系数λ高于主壳体导热系数，λ的区间为45～400W/(m.k)。

进一步的，所述外侧壳体导热系数λ的区间为80～330W/(m.k)。

进一步的，所述主壳体材料为低碳钢，所述外侧壳体材料为铜/镍合金。

进一步的，所述外侧壳体安装螺纹为M14，所述L的长度满足以下任一数值：