[发明专利]对称偶极强电场放电式火花塞

说明书

技术领域

本发明系有关一种对称偶极强电场放电式火花塞，尤指一种火花塞点火电极相对应的两端点中心电极及搭铁电极具有相对应的放电刀锋端结构，藉由缩小电极放电作用端的有效截面积，提升放电刀锋端之电荷密度，以快速建立点火电场强度，进而达成提高燃烧效率及节省燃油等功效之技术。

背景技术

按所知的火花塞结构系应用在车辆或是内燃机的点火系统之中，其主要系以中心电极之第一放电作用面将由点火线圈提供的高电压电极搭铁对电极搭铁之第二放电作用面进行高电压放电，藉以产生点火电弧效应而达到引擎燃爆运转之目的。由上得知，火花塞之点火效能优劣及火花塞点火之准确性将攸关引擎效益及出力的性能表现。

有鉴于此，各相关厂商无不卯足全力来创新改善火花塞的放电结构。有一种可以产生多次火花点火的专利前案，如台湾新型专利第71490号『新颖多数点火火花塞』及第233853号『多火花式火花塞』，其系于上下绝缘体中心设一中心正电极，而于上绝缘体设二中心正电极杆，藉由高压电的感应，使各中心正电极杆之间隙，最外正电极杆与搭铁电极间隙同时做二次以上火花点火。该习用结构虽然具有二次以上的火花点火结构功能，惟其系以中心电极加以延伸，将电荷传递至位平行位置的中心正电极，再对搭铁电极放电，由于电荷只受较高电场之吸引，较高之电场吸引电荷之能力越快，故此专利只是将点火点平移至一侧之电极搭铁而已，并无法对达到第二次点火放电的预期效果，以致第二次点火放电的效能较差。再者，『多火花式火花塞』之习用结构虽然具有二次以上的火花点火结构功能，由于电荷只受较高电场之吸引，较高之电场吸引电荷之能力越快，故此专利只能朝中心电极放电而无法借由插入电极产生多火花点火，亦无法对达到第二次点火放电的预期效果，所以前述习用结构有再改良的必要。

另有一种可以达到二次点火的火花塞专利前案，如台湾新型专利第372113号『互渗透(互动)双火花火火花塞』，其系于中心电极端面半径位置上开设一圆槽，使中心电极端面形成二个不同大小的点火面。该习用结构系利用尖端放电效应，系使用较小有效截面积之中心电极边缘角落区域先行提升放电电场，然后再向相对大电极区域产生点火放电，其虽然可利用中心电极边缘角落区域先行提升放电电场；惟，其仅具备单极些微之提升放电电场而已，虽有于点火效应，但无法将电弧密度集中，因此，较无法增加引擎的燃烧效益而使得混合油汽达到完全燃烧之目的，所以该习用结构仍然有再改良的必要。

再者，另有一种可以产生电弧放电效果的专利前案，如台湾新型专利公报第225355『环周式跳火火花塞』、以及新型专利公报第M 351542号『火花塞』，其与上述火花塞最大的差别在于搭铁电极系采用环状设置，并以中心电极之外周面作为放电作用区，以对环形搭铁电极之内周面区域进行高压放电。该习用结构虽然可以产生电弧放电之效果，以增加点火面积增进点火效率，惟，点火点面积增加后，电场密度势必降低，点火点电弧不容易集中及跳火的时间被延迟，容易产生点火不良及不及时的效果，进而影响火花塞的点火效率，所以该习用结构仍然有改善的必要。

此外，有多燃点火花塞的专利前案，如中国ZL200920058086.8、ZL200920058085.3、ZL200520068930.7、ZL03249134.4、ZL02239946.1、ZL02200024.0、ZL94218163.8及ZL02121285.6等专利前案。然而，该等专利前案，主要是将中心电极或搭铁电极设计成多点点火的构造，其并未设计成如本发明的对应刀锋状电极结构。显然，该等前案专利技术，虽具多点点火结构功能，但仍然无法有效快速地增强点火临界电场，而必须藉由增强电压的方式，才能增进点火效能，再者，电荷密度不能增强，点火电弧不能集中，惟其不仅耗能，而且在快速运转时，会有点火时间延长及点火电弧太弱，而造成点火效率不彰及耗油之缺失。而且其若将电极设计成针点构造，并无法承受高压放电，很容易受损而导致放电间隙加大，无法使用，大幅减低其耐用性。

尚有一种缩小电极截面积的专利前案，如美国US 5,461,210、US 5,461,276及US 7,589,460专利前案，该等专利前案虽然因为缩小电极截面而具有增强临界电场的功能，但其电极末端缩至中心而呈针点状，如前段所述的情形，当长期高压放电后，很容易受损而导致放电间隙加大，造成点火电压提升点火不良及无法使用，大幅减低其耐用性。

发明内容