[发明专利]用于混合动力发动机的火花塞及部件和防绝缘体开裂方法

说明书

用于混合动力发动机的火花塞及部件和防绝缘体开裂方法，所述火花塞包括绝缘体和金属壳体，中心电极和接线螺杆，绝绝缘体与点火线圈护套配合连接，并在绝绝缘体体内有延轴线形成的轴孔；绝绝缘体具有靠近后端侧的大圆柱体部，大圆柱体部在轴向上的高度在30mm以上；绝缘体还具有保持在金属壳体内部的小圆柱部，且小圆柱部的直径与金属壳体的螺纹部直径的比值设置在0.62以上。通过控制火花塞绝缘体与金属壳体的直径比，以及控制突出金属壳体螺纹部外绝缘体裙部与中心电极的体积比，以控制两个方面的参数提高火花塞的耐电压能力和防止绝缘体裙部前端直线不开裂。

技术领域

本发明涉及到一种提高火花塞整体性能的方法，尤其是指一种直径小于M12mm，且应用于高压缩比工况环境的小型火花塞的耐电压水平和防止绝缘体裙部开裂的方法及火花塞；属于发动机零配件中的火花塞制作技术领域。

背景技术

近年来随着排放指标的日益严苛，尤其是油耗和氮氧化合物指标的日益严苛，发动机多采用混合动力的技术路线实现低油耗，不再追求所谓的升功率，这类混合动力发动机的主要特点为超高的压缩比、增压比、高废气再循环率（EGR率）以及高能点火，带来了发动机着火困难、火花塞放电电压进一步提高以及火花塞寿命降低等困难，现有的火花塞在应对以上变化时出现了点火不可靠，绝缘体击穿，耐久性不佳等问题。另外，混合动力发动机的高废气再循环率（EGR率）还带来了高强度的冷热冲击，使火花塞暴露在发动机燃烧室内部的绝缘体有受冷热冲击开裂的风险。

另一方面，随着发动机技术的发展，尤其是近年来新能源混合动力车的不断改进，混合动力发动机越来越小型化发展，由此所提供给火花塞的安装位置变得越来越小，因此火花塞尺寸也变得越来越小；而且对于混合动力中发动机不再追求所谓的升功率，这类发动机的主要特点为超高的压缩比、增压比、高废气再循环率（EGR率）以及高能点火，因此压缩比越来越高，混合气的击穿电压也升高。

综合以上两个因素，火花塞绝缘体耐电压能力以及机械强度受到了巨大的挑战，往往发生火花塞耐电压不够，或绝缘体裙部突出的直线部分开裂等问题；很有必要对此加以改进。

经过检索，尚未发现有相关的专利技术文献报道，最为相接近的专利文献有以下几个：

1、中国专利申请号为CN201720523628.9的文献公开了一种火花塞保护套及大缸径燃气发动机，主要涉及发动机技术领域。该火花塞保护套包括保护套本体、第一弹性安装座、弹性件以及紧固连接件，保护套本体包括主体部与预燃部，主体部与预燃部固定连接，预燃部内具有预燃空腔，主体部内开设有容置孔，容置孔与预燃空腔连通，预燃部开设有第一通气孔，第一通气孔将预燃空腔与外界连通。但是火花塞保护套虽能够将发动机压缩比大大提高，可并没有解决火花塞自身因此带来的前述问题。

2、专利号为CN201020219945.X，名称为“凸台型贵金属火花塞”的发明专利申请，该专利公开了一种凸台型贵金属火花塞，包括接线螺杆、绝缘体、壳体、中心电极和侧电极，中心电极点火端有一层贵金属，特征是与中心电极点火端相对应位置的侧电极上有圆形凸台，在该凸台上焊有铂金属层，该贵金属通过电阻焊接后，再通过激光直接融化在侧电极基体上形成一种冶金结合层，通过冲压的方法，贵金属冶金结合层流向凸台的顶端，形成电极的跳火端面，解决了点火性和长寿命的问题。该专利所提供的火花塞虽成本低、无极性效应、良好的消焰作用、点火电压低，适用与更高的压缩比，增压发动机可靠点火，发动机空燃比范围宽广，适应稀薄燃烧，冷启动性能好，减少发动机的抖动，运行更平稳，火花塞可以延长寿命，但并未考虑火花塞因为压缩比提升，而体积更小自身带来的前述问题。