[发明专利]一种火花塞及其制造方法

说明书

技术领域：

本发明涉及汽车零件行业，更具体的说是用于一种火花塞及其制造方法。

背景技术：

火花塞的主要作用是在汽油机点火系统中将高压电流引入气缸产生电火花，以点燃可燃混合气体的部件。

现在市场上一般有两种火花塞，分别是传统单侧极火花塞和多侧极火花塞。传统单侧极火花塞有一个明显的缺陷，即侧电极盖住了中心电极。当两极间高压放电时，火花间隙处的混合气将吸收火花热量并因电离被激活而形成“火核”。火核形成的场所一般在接近侧电极处，热量将较多地被侧电极吸收，即电极的“消焰作用”，它减少了火花能量，降低了跳火性能。于是，在上世纪20年代，出现了三侧极火花塞。与单侧极相比，多侧极的火花间隙由多个侧电极的断面（冲成圆孔）和中心电极的圆柱面构成，这种旁置式的火花间隙消除了侧电极盖住中心电极的缺点，增加了火花的“可达性”，火花能量较大，较容易深入汽缸内部，有助于改善混合气燃烧状况并减少废气排放。由于多侧极提供了多个跳火通道，因而延长了使用寿命，提高了点火的可靠性。这里必须指出，放电的瞬间只能是一条通道跳火，不可能多侧极同时跳火。

然而，现有多侧极火花塞基本与中国专利号:03249134.4；专利名：多点点火火花塞所公开的技术一致，该技术非常容易在其所述浮动电极和中心电极之间产生积碳，造成发动机不易启动，严重的缩短了火花塞的使用寿命，且在高速时容易发生“缺火”现象。

现有技术中由于过渡金属环的特定位置及考虑使用过程中的稳固性，常规的金属加工工艺无法实现，通常只能采用电镀和热喷涂这二种工艺来实现，电镀工艺生产效率极低、镀层在沉积过程中由于存在尖端放电现象，镀层外观形成许多犄角，严重影响了后道的金属环成型加工和产品的成品率，同时由于受限于镀液成分的局限性，难于获得同时具备耐高温、耐电火花腐蚀、耐化学介质腐蚀材质要求的金属环。而热喷涂工艺虽然容易获得所要求的材质，但金属环的材质结构属于机械结合性质，其组织结构疏松，机械性能较差，涂层在温差变化较大时容易出现裂纹甚至脱落，严重影响火花塞的点火工作及其使用寿命。

发明内容：

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种火花塞及其制造方法，该火花塞可以防止因积碳过多造成火花塞不能点火工作，造成其无法正常工作；同时大大地提高了火花塞的使用寿命。

本发明通过以下技术方案来实现：

一种火花塞，包括中心电极、陶瓷体、金属外壳体，所述陶瓷体位于金属外壳体内，所述中心电极位于陶瓷体内，所述金属外壳体顶部设置有与中心电极相配合的侧电极，所述陶瓷体上端外周壁设置有环形凹槽，所述环形凹槽设置有一作为浮动电极的金属环，该金属环的边缘不超出环形凹槽。

本发明实施例中，上述金属环经间歇方式进行喷涂、重熔形成。

本发明实施例中，所述金属环的外径不小于设有环形凹槽的陶瓷体外径。

本发明实施例中，所述中心电极伸出陶瓷体端部形成一凸台部。

本发明实施例中，所述陶瓷体上端面与侧电极上端面相平。

一种火花塞的制造方法，包括以下步骤：

S1、火花塞的金属零部件：金属外壳体、中心电极及尾部接线铜螺母由五金加工工艺制作形成；

S2、陶瓷体由模具陶瓷成型工艺烧结而成，所述陶瓷体成型时在其上部形成一环形凹槽；

S3、使用喷焊工艺在环形凹槽内喷射金属材料形成一金属环；

S4、将上述制备有金属环的陶瓷体与其他零部件组装在一起。

本发明实施例中，上述S3中：将陶瓷体置于喷涂设备上，对陶瓷体的凹槽部位进行预热至300⁰C～400⁰C，让陶瓷体绕中心轴线缓慢旋转，喷涂设备的喷枪喷射带有熔融或半熔融状态金属粉末的喷束对陶瓷体环形凹槽部位进行喷涂，喷涂的涂层厚度至要求尺寸后，对涂层加热至850⁰C～1150⁰C进行重熔；涂层再经过后道机械磨削加工和抛光，形成符合尺寸要求的金属环，上述喷涂以间歇方式进行。

本发明实施例中，喷焊在环形凹槽内金属材料为自熔性合金粉末。

本发明实施例中，在S1中金属外壳上的侧电极选用镍基合金材料。

本发明中与现有技术相比的优点为：