[发明专利]一种汽油发动机火花塞

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽油发动机火花塞。

背景技术

本发明涉及一种具备权利要求所描述特征的火花塞。这种火花塞可从公开号为116241的奥地利专利获知。在这种已知的火花塞中，所述绝缘体能很好地缩进到形成所述火花塞外壳的金属本体中，此外，绝缘体可受到与所述绝缘体前端连接的金属颈部的保护，其中，所述火花塞的中心电极从所述金属颈部伸出，并从形成所述火花塞外壳的金属本体中略微突出。这是为了防止由于绝缘体破裂和导电烟层桥的形成而引起的绝缘体故障。

复杂的火花塞设计，比如从公开号为116241的奥地利专利所获知的，几十年前就已经不再使用，因为陶瓷绝缘体的质量已经被改进到一定程度，即所述绝缘体前端在形成火花塞外壳的金属本体前端凸出会更加有利，而非将所述绝缘体前端移入所述金属外壳的后部。

由于近代电机工程的发展，尤其是汽油发动机尺寸的减小，同时火花塞暴露的影响大大增加。尺寸减小的意思是在不减少发动机输出的情况下试图减少发动机的发动机排量，优选地甚至是进一步增加发动机的输出，尤其是利用其高平均有效压力高达25bar的涡轮增压器。这就带来了新问题，并且已经克服的发动机老问题并没有太大的发展，例如，作为不可控燃烧附带现象的预点火和爆震重新出现，其中，然而，由于高度发达的现代发动机中的高度压缩，不可控燃烧所带来的危害较之前要严重得多。

不可控燃烧可能会导致所谓的“非常爆震”，其交替的强压力波或冲击波，会导致所述陶瓷绝缘体的损坏，并且具有发生发动机故障的风险。在高压条件下注入的燃料如果与所述陶瓷绝缘体相接触，所述燃料会引起热震，热震会导致陶瓷的破裂。陶瓷绝缘体的破裂和破损也可由“扫气”引起。扫气可以理解为，充电周期期间在四冲程发动机的涡轮增压器和气缸排气处之间的空间内新鲜气体和废气的混合。所述混合是排气阀和四冲程发动机进气阀开启时间重叠的结果。扫气会导致涡轮增压器速度的增加和在发动机低转速情况下得到所想要的发动机输出功率的增加，但其会增加火花塞的热交变应力并且带有陶瓷破裂和破损的风险。爆震限制，即在爆震第一次发生的时候，采用燃烧的最佳点火角度来防止汽油发动机工作；如果可用的火花塞比现有的火花塞更坚固，尤其是对于爆震所引起的压力更不敏感，所述的最佳点火角度就更容易被接近。

发明内容

本发明的目的在于提供一种更为坚固的火花塞，所述火花塞在现代高输出发动机中，尤其是在体积缩小的现代高输出发动机中具有比传统火花塞更长的使用寿命。

具备如权利要求所述特征的火花塞达到了本发明的目的。所述火花塞的有益改进即为从属权利要求保护的主题。

本发明具有以下核心优势：

所述绝缘体外露的前面部分朝向发动机燃烧室设置，此部分在这里也被称之为绝缘体底座，根据本发明被火花塞的设计所遮蔽和保护，这样由不可控燃烧所引起的冲击波以及由新鲜气体净化或潮湿的燃料所引起的温度冲击不会对所述火花塞的使用寿命带来任何影响。

根据本发明所述的火花塞设计相对于传统火花塞而言并没有使得其成本有所增加，甚至相对于公开号为116241的奥地利专利而言，本发明所述的火花塞设计成本更低。

虽然所述绝缘体前端被移入形成火花塞外壳的中空金属本体中，其仍然设置于所述金属本体内部环状台肩的附近。所述形成火花间隙的一端并为此从所述金属本体前端略为伸出的中心电极可以保持为较短的状态，，这样由中心电极的热吸收所引起的绝缘体热负荷就可以保持在一个较低的水平上。

根据本发明所提供的尺寸对所述绝缘体进行了充分的遮蔽，同时，确保在火花塞呼吸室附近不可控以及不需要的放电被阻止，其结果是，稳定的火花放电仅仅沿着为此提供的在中心电极和地电极之间的火花间隙产生。所述火花塞的呼吸室应被理解为在中空金属本体内的自由空气空间，所述绝缘体的前端伸入所述自由空气空间并且所述中心电极穿过该自由空气空间。

源于不规则燃烧的冲击波不会到达绝缘体底座，或最多，当它们减弱到一定程度，即不会对所述绝缘体造成任何机械损伤的时候，到达绝缘体底座。

根据本发明所述的火花塞设计可防止冷的燃料液滴对绝缘体造成影响。

由发动机气缸内的冷进气空气引起的热震，尤其是在扫气过程中由高压气阀重叠所带来的，不会进入到受保护的呼吸室中。至少，进入呼吸室的进气空气会减小到一定程度，以至于不会对所述绝缘体造成损害。