[发明专利]带有磁屏蔽的电晕点火器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2011年1月14日提交的第13/006,555号美国专利申请的权益，其全部内容通过引用合并入此处。

技术领域

本发明主要涉及在汽车及其类似应用中用于点燃空气/燃料混合物的点火器。

背景技术

传统火花塞一般采用陶瓷绝缘体，该绝缘体部分设置在金属壳体内并且朝着一终端轴向延伸。一导电端子设置在一中心孔内并位于终端处，且导电端子为设置在中心孔内的中心电极装置的一部分。在相对的/火花形成端处，该中心电极设置在绝缘体内并且具有一暴露的火花表面，该火花表面与设置在壳体上的接地电极一起定义了一火花间隙。可采用许多不同的绝缘体配置以适应多种多样的端子、壳体以及电极配置。

6,883,507号美国专利公开了一种用于电晕放电空气/燃料点火系统中的点火器。图1为根据现有技术的一种电晕放电点火系统的示意图。当穿通绝缘体穿过汽缸盖19进入燃烧室25中时，该穿通绝缘体围绕电极13。该绝缘体固定在一电极外壳11中，该电极外壳11可以为一金属圆筒。该电极外壳11和电极13之间的间隙15中可以充满介质气体或压缩空气。控制电子设备与初级线圈单元7、次级线圈单元9、电极外壳11、电极13以及穿通绝缘体一起形成了点火器5，该点火器5可以插入间隙17中。在操作过程中，点火器5能够螺旋进入汽缸盖19中。

20100187999号美国文献公开了一种包括两个等离子体生成电极、一串联谐振器和一感应线圈的装置，该感应线圈被一屏蔽部包围。图2示出了根据现有技术的一种电晕放电燃烧系统的部件。根据现有技术，一等离子体生成系统中采用了一火花塞。火花塞29可以固定至汽车内燃机105的汽缸盖39。火花塞29包括一低压圆柱形电极，该低压圆柱形电极起到一金属壳体37的作用，该金属壳体37可以螺旋拧入在发动机汽缸盖中形成的一凹处中，并且该低压圆柱形电极通向燃烧室内部。一电极通过一绝缘套管与壳体37保持绝缘。绝缘套管由相对介电常数大于1的材料（例如陶瓷）制成。火花塞具有将介质100和电极37的一端隔开的间隙41。

火花塞29还包括一接地并且包围感应线圈33的防护罩31。因此，场线在防护罩31中自闭合。防护罩31因此降低了火花塞29的寄生电磁辐射。实际上线圈33能够产生将施加在电极之间的带有射频激励的强烈电磁场。这些磁场尤其可能破坏车载的系统，或者超出排放标准中规定的阈值水平。防护罩31优选地由具有高导电率的有色金属（例如铜或银）制成。特别地，也可以采用导电回路作为防护罩31。线圈33和防护罩31优选地通过一绝缘套管35隔开，该绝缘套管35由介电常数大于1且优选具有良好介电强度的合适的介电材料制成，从而进一步降低击穿或电晕放电的危险，这种危险会导致功率耗散。可以规定将套管35的外表面金属化从而形成前述的防护罩31。

发明内容

在本发明的一个实施例中，提供了一种用于内燃机燃料/空气点火系统的点火器组件，该点火器包括一上电感子组件，该上电感子组件具有一在上端与下端之间延伸的管状外壳，并带有容置在所述上端和下端之间的所述外壳中的电感绕组，该上电感组件还具有邻近所述外壳的所述上端的第一电连接器以及邻近所述外壳的所述下端的第二电连接器，所述第一电连接器通过所述电感绕组与所述第二电连接器连接；一下点火端子组件，该下点火端子组件具有一陶瓷绝缘体以及一围绕至少部分所述陶瓷绝缘体的金属外壳，所述陶瓷绝缘体在一终端和一点火端之间延伸，且一电气端子从所述终端延伸并且与所述第二电连接器电接触，一电极从所述点火端延伸，所述电极与所述电气端子电连接；以及一安装在外壳与电感绕组之间的磁屏蔽罩，以防止磁通量发散至该点火器组件外。

在本发明的另一个实施例中，提供了一种固定在燃烧室内的电晕点火器装置，该装置包括一在点火装置的上端和下端之间延伸的外壳；容置在所述上端和下端之间的所述外壳中的电感绕组；以及一环绕电感绕组设置的磁屏蔽罩，以防止磁通量发散至该点火器装置外。

在本发明的一个方面中，提供了一种外部导电屏蔽罩，其至少部分环绕外壳，从而限制电磁干扰的辐射。

在本发明的另一个方面中，磁屏蔽罩具有相对较高的导磁率和低导电率，并且围住电感绕组，以防止磁通量发散至点火器组件外。

在本发明的又另一方面中，磁屏蔽罩为铁素体材料或合适的粉末金属材料。

在本发明的又一方面中，磁屏蔽罩在500kHz-5MHz的频率范围内具有较低的损耗，并具有一至少可以限制涡流损耗的电阻系数。