[实用新型]三极针火花塞

说明书

本实用新型涉及发动机，特别是汽油发动机点火用的火花塞。

已有一百多年历史至今仍在广泛使用的传统火花塞，有如图1所示的单侧极火花塞，由筒形的绝缘体1、与绝缘体内周相配合的一个中心电极3及其相联接的接线螺杆2、与绝缘体外周相配合的壳体4及其相联接的一个弯折至中心电极上方的侧电极5、在绝缘体1的前端与壳体4之间的热室6等构成。使用时装在汽油发动机燃烧室中，用导线将中心电极和与电脉冲发生器电气联接，壳体与发动机连接而接地，从而以绝缘体1相间隔，在中心电极3与侧电极5之间形成放电火花间隙。当发动机及其点火装置工作时，在电脉冲发生器所发生的脉冲高压的作用下，中心电极与侧电极之间形成电离通道，产生电火花，点燃发动机燃烧室内经压缩的可燃混合气。这种传统火花塞的主要缺点是：第一，侧电极盖住了电火花，限制了放电火花与可燃混合气的接触面，并吸收能量，使火花减弱，导致混合气燃烧不完全；第二，放电距离短，通常的火花间隙，即电离通道的长度为0.6～0.9mm。点火时，混合气的一部分会吸收放电时的热量并因电离而活化，产生化学反应，形成火核。在正常的火花间隙中，火核形成的场所一般在接近侧电极处，热量较多地被侧电极吸收。加大火花间隙，可使火核形成的场所离开侧电极的壁面，侧电极的“消焰作用”降低，火花能量损失减小，着火性提高。但火花间隙过大时，所需要的脉冲电压也高，当电源不能供应所需的高电压时，则火花塞失火，不能点燃可燃混合气。火花间隙过小则相反，侧电极“消焰作用”加大，并且处于间隙处的混合气绝对量将减少，当燃烧该部分混合气所产生的热量小于向周围混合气的散热量时，火焰将自行熄灭。在电源电压许可的条件下，总是尽可能的加大火花间隙，以提高燃油的经济性和降低有害活性气体的排放量。

为了克服上述传统单侧极火花塞的缺点，研制出了如图2和图3所示的多侧极火花塞。这种火花塞有多个侧电极5，从而形成旁侧式空气间隙。其优点是，放电跳火时火花不被侧电极盖住，可以不受阻挡地向前伸展，电极消焰作用减小。但与传统单侧极火花塞一样，其火花间隙不可能太大，火花长度不会有大的变化，从而影响了放电火花的效果。

鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种放电火花优良的三极针火花塞。

本实用新型根据三极针放电原理，在已有火花塞的基础上，采用增大中心电极与侧电极之间的距离，并在中心电极与侧电极之间，设置与两电极相间隔的至少一个辅助电极，构成至少一组，每组为由中心电极、辅助电极、侧电极构成的三极针放电器，形成串联的火花间隙，获得多个放电火花，以增大火花的长度来实现其目的。

本实用新型的三极针火花塞(参见附图4、5)，包含其间有绝缘体(7)并形成放电火花间隙的导电的壳体(10)、和导电的中心电极(8)，有与绝缘体相联接、且与壳体和中心电极间形成放电火花间隙的至少一个相间隔的辅助电极(14)。

上述的壳体上有与呈针形的辅助电极(14)一一对应的呈直杆扁形的侧电极(11)。

上述的绝缘体端部联接有绝缘套(13)，所说的辅助电极与绝缘套相联接。

上述的绝缘体(7)呈筒形，绝缘体的内周与中心电极(8)及其相联接的接线螺杆(9)相配合，绝缘体的外周与筒形的壳体(10)相配合。

上述的辅助电极(14)和侧电极(12)在各自以中心电极(8)为圆心的圆周上各均布有三个，构成三组三极针放电器，且每组三极针放电器的侧电极、辅助电极、中心电极可以位于同一直线上。每组三极针放电器的侧电极与辅助电极也可以在圆周上错开60°。

本实用新型的三极针放电电极结构，当脉冲高压电由接线螺杆传入中心电极时，在中心电极与零电位的侧电极间形成电场，在辅助电极的接力作用下，电场发生畸变，在同样电压作用下，击穿距离增大，电离通道加长，从而，获得优良的放电火花，并使本实用新型具有如下的优点和效果：

一、火花塞放电跳火时，发动机燃烧室中的混合气分子因电离而活化的程度更加激烈，离子和电子数目因连锁反应而剧增，形成的火核具有更大的能量，电极的消焰作用大大降低，火花产生的高热量使混合气获得充分的燃烧。

二、由于中心电极和侧电极之间的距离远远大于传统单侧极或多侧极火花塞的火花间隙，通常可约为5～6倍，使其存在于电离通道中的可燃混合气的量较大，点燃这一部分可燃混合气所产生的热量，大大超过周围混合气散发的热量，能使火焰得以迅速传播，因而使发动机具有高的点火性能。