[发明专利]火花塞

说明书

技术领域

本发明总体涉及一种火花塞。

背景技术

火花塞是用来通过电火花在内燃机内点燃燃料(例如燃料-空气混合物)的电装置。火花塞具有通过绝缘电线连接到点火线圈、磁电机电路或另一高电压源的绝缘中央电极。此中央电极与火花塞远端处的接地端子形成火花间隙。火花塞的远端定位在包括燃料-空气混合物的空间内。随着中央电极和接地电极之间形成电压差，在火花间隙形成产生火花的条件。在电极之间的电压差达到临界值时，火花间隙内的气体变得离子化。离子化的气体是导电的，并因此使得能量流过火花间隙，由此产生火花。火花塞通常需要10-30千伏或更多的电压来形成火花。

随着时间的推移，燃烧的燃料或油(煤烟)沉积在电极上或附近。这些沉积物会妨碍火花形成以及燃料-空气混合物的适当点燃。在高温下，火花塞末端上的煤烟沉积物被烧掉，由此使得火花再次形成。为了烧掉煤烟沉积物，火花塞必须达到的自清洁或自燃烧温度是大约500-600℃。在一些应用中，电极温度会不能达到这些温度。另外，在煤烟氧化所需的高温下，增加了造成电磨损的电极氧化和其他腐蚀机制。这些机制助长了火花塞的预期寿命的降低。

授予Co rba ch等人的美国专利No.4093887(‘887专利)公开了一种火花塞，其具有设计成减小铜在热燃烧气体影响下腐蚀的中央电极。‘887专利的中央电极包括由耐腐蚀材料(例如镍合金或基于铬或钴的材料)制成的被覆物，该材料围绕具有高导电和导热性的铜或铜合金的母体。母体材料中嵌入由耐腐蚀材料(优选为与被覆物相同的材料)制成的细丝。中央电极的火花末端处的母体材料被蚀刻，使得被覆物和嵌入的细丝从电极表面伸出大约50-500微米。‘887专利的耐腐蚀被覆物和嵌入的细丝据说减小了电极母体材料的腐蚀，并将火花间隙厚度保持在固定水平。虽然‘887专利的中央电极可以减小与腐蚀相关的磨损，‘887专利的中央电极没有促进电极末端处的增加电场。

本发明针对一种减小或克服以上描述的缺陷和/或现有技术中的其它缺陷的火花塞。

发明内容

在一个方面，公开一种火花塞。该火花塞可包括第一电极、径向定位在第一电极外部的绝缘体和径向定位在绝缘体外部的壳体。火花塞还可包括电联接到壳体的第二电极。第二电极可与第一电极形成火花间隙。火花塞还可包括联接到第一电极和第二电极中的至少一个的点火电极。点火电极可包括母体材料内的Nb-Ti纤维。

在另一方面，公开一种火花塞。该火花塞可包括形成定位成形成火花间隙的阴极和阳极的一对电极和联接到火花间隙近侧的阴极的点火电极。点火电极可包括Nb-Ti纤维。Nb-Ti纤维可包括大约52-54重量百分比之间的铌和大约46-48重量百分比之间的钛。

在又一方面，公开一种火花塞。该火花塞可包括绝缘体和具有通过绝缘体围绕的区域的第一电极。火花塞还可包括定位在绝缘体外部的壳体和电联接到壳体并定位成与第一电极形成火花间隙的第二电极。火花塞还可包括联接到第一电极或第二电极中的至少一个的点火电极。点火电极可包括Nb-Ti纤维。Nb-Ti纤维的至少一些可伸出到火花间隙内。

附图说明

图1是示例性公开的火花塞的局部截面图；

图2是图1的火花塞的火花端的截面图；

图3是图1的火花塞的示例性中央电极的火花端的截面图；以及

图4是图3的中央电极的截面图。

具体实施方式

图1说明本发明的示例性火花塞10的局部截面图。火花塞10可用来在任何应用中点燃燃料-空气混合物。在汽油发动机中，火花塞10可用于发动机的燃烧室内以便点燃燃料-空气混合物。柴油发动机可在再生系统中使用火花塞10以帮助例如柴油颗粒过滤器(DPF)或柴油氧化催化器(DOC)的废气处理部件的再生。在这种再生系统的应用中，燃料可以输送到定位在废气处理部件上游的燃烧器组件，并且火花塞可点燃燃料混合物以便加热流过其中的废气。这些被加热的废气可提供废气处理部件再生所需的温度。虽然本发明的火花塞10不局限于任何特定的应用，在以下描述中，讨论火花塞10在再生应用中的应用。