專利名稱：階梯式火花塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及火花塞，其包括中心電極、頂電極和作為搭鐵電極的至少兩個側(cè)電極， 側(cè)電極和頂電極各自都具有朝向中心電極取向的暴露側(cè)面(face edge)。
背景技術(shù)：
DE 25 54 517A1涉及一種用于內(nèi)燃發(fā)動機的火花塞，其具有圓柱體火花塞殼體和 用氣密封的方式安裝在其中的火花塞絕緣體、軸向延伸穿過火花塞絕緣體的中心電極和從 火花塞殼體向內(nèi)徑向延伸的搭鐵電極，在其對置間隔開的端部之間布置有一個或者多于一 個輔助電極。為延長點火火花并確保其更深入地延伸到可燃混合物中，同時還能獲得延長 的點火火花的最大可能密度，DE 25 54 517A1提出將至少一個輔助電極通過高阻抗元件與 中心和搭鐵電極或接地電極(ground electrode)的電壓源的一極相連接，中心電極、至少 一個輔助電極和搭鐵電極按使它們之間形成的火花路徑連續(xù)位于火花塞的軸向上這種方 式布置。在剖面圖看，搭鐵電極被布置成其火花路徑形成表面在軸向上一個直接位于另一 個上方。JP 2006318696的摘要中公開一種火花塞，其具有中心電極、以搭鐵電極形式出現(xiàn) 的頂電極和至少一個側(cè)電極。所述側(cè)電極被布置成使其朝向中心電極取向的暴露側(cè)面與中 心電極橫向相鄰，并在中心電極和頂電極之間的火花隙之外形成另一火花隙。另外，采取特 殊的預(yù)防措施以防止與頂電極相碰的可燃氣體被反射向中心電極。DE 103 400 43A1還公開一種火花塞，其具有中心電極、頂電極和兩個側(cè)電極。為 在起動階段迅速地加熱絕緣體，以在起動階段防止碳煙沉積，DE 103 400 43A1提出，絕緣 體前段的外徑和內(nèi)徑的差別不超過1. 9毫米。DE 600 11 017T2也涉及火花塞的問題，其致力于在低溫起動時改進抗碳煙性能， 其目的在于防止形成碳顆粒構(gòu)成的搭橋。例如，為這一目的，提供兩個側(cè)電極，其被布置成 與中心電極橫向相鄰。意欲使用金屬套筒通過特定地減小絕緣體外徑和末梢端部分的內(nèi)徑 之間的直徑比率來解決上述問題。DE 699 27 730T2涉及四沖程內(nèi)燃發(fā)動機，其具有受控的點火和燃料直接噴射。噴 射元件的軸線被布置在與氣缸的縱向軸所包含的平面成60°角的范圍內(nèi)。在一個改進中， DE 699 27 730T2公開提供了兩種點火裝置，它們分別布置在不同的汽缸半體中，噴射元件 布置在每個氣缸半體中。DE 10 2005 024 266A1公開了火花塞，其具有中心電極、頂電極和兩個側(cè)電極，從 而形成兩個火花隙。因此，該火花塞具有一結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)保證如果絕緣體上有殘?zhí)砍练e，橫 向火花形成電弧而不會在絕緣體上形成槽溝，從而保持絕緣體的絕緣性能。DE 10 2007 047 893A1也公開了火花塞，其包括中心電極、頂電極和至少一個側(cè) 電極。如果有兩個側(cè)電極，其分別被布置為其各暴露側(cè)面均在頂電極下方的同一高度上。在 DE 10 2007 047 893A1的情況下，關(guān)鍵是在輔助搭鐵電極(側(cè)面電極)的朝內(nèi)部分的內(nèi)端 的底邊和面向中心電極的主搭鐵電極(頂電極)的表面之間的距離A，與火花隙的距離Gm滿足關(guān)系A(chǔ) > = Gm/3。EP 1 215 392A2公開一種用于將能量引入被限定的媒介所充滿的空間的元件，其 具有電極，該電極包括用于輸送能量源所產(chǎn)生的能量的連接和布置在該空間內(nèi)以將所述能 量引入該空間的端部區(qū)域。電極的端部區(qū)域包括多個被互相間隔開的細長電極部分，它們 中的每一個都連至電極的連接，以便將能量引入空間。EP 1 895 154A1涉及燃燒室中的多個火花隙的布置。火花隙中的一個由火花塞 (頂電極/中心電極)形成。其它火花隙由電極對形成，所述電極對密封布置在外圍，從而 形成多個外圍火花隙。因此，因此可燃氣體可經(jīng)由火花塞的實際火花隙(actual spark)也 可通過外圍火花隙被點燃。在按分層進氣原則運行的理想地發(fā)揮功能的內(nèi)燃發(fā)動機中，燃料被直接噴入壓縮 空氣中。在噴射中，燃料被霧化、氣化并與燃燒室內(nèi)的燃燒空氣混合。燃燒氣體(即燃料-空 氣混合物)被火花塞點燃。常用火花塞具有中心電極和搭鐵電極，該搭鐵電極可能被稱為 頂電極。后者具有大致平行于中心電極的垂直柱桿(Stem)，點火表面從所述垂直柱桿朝向 中心電極彎折成橫梁。所述橫梁包括暴露側(cè)面。點火表面位于距中心電極的點火端一軸向 間隔處，從而形成火花隙，在其中以已知手段生成點火火花且該點火火花被調(diào)整至燃料噴 射開始處。這樣能夠以通常所知方式點燃可燃氣體。因此，將不再詳細地解釋火花塞的元 件。此處，可燃氣體(即燃料-空氣混合物)必須具有適當(dāng)?shù)幕旌媳?，從而能夠保證適 當(dāng)?shù)狞c火并因此保證期望的燃燒。由于從一個運行周期到下一個運行周期的公差和變化， 可燃氣體可能偏離這一最佳混合比，該最佳混合比會導(dǎo)致大致穩(wěn)定的點火和/或者燃燒狀 況。點火瞬間在頂電極和中心電極間出現(xiàn)的體積尤其重要。如果在點火期間，最佳可點燃 混合物沒有出現(xiàn)在火花隙區(qū)域，這會導(dǎo)致緩慢的或者不完全的燃燒過程，并且在最壞情況 下甚至?xí)?dǎo)致失火。就此而言，當(dāng)由于從一個運行周期到下一個運行周期的公差或者變化使得燃 料-空氣混合物(可燃氣體混合物)發(fā)生變化時，例如常用火花塞和具有用于防止碳煙沉 積的側(cè)電極或者輔助電極的火花塞不適于保證穩(wěn)健的燃燒過程。在其相對于頂電極和中心 電極間的火花隙的噴射角度中，噴射器通常被設(shè)置成使得所期望的最佳的大致較稀的可燃 氣體混合物可被點燃。例如，被噴射的燃料射流可從其設(shè)定的噴射角度偏離，使得在頂電極 和中心電極間的火花隙區(qū)域中的可燃氣體混合物不是最佳可點燃的，而是要么過富要么過 稀。從這一被認識到的問題出發(fā)，本發(fā)明的目標(biāo)是使用簡單的裝置改進在背景技術(shù)部 分提到的這種火花塞，以使得即使發(fā)生以示例方式描述的偏離，也總能保證穩(wěn)健的和期望 的可燃氣體燃燒過程。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，通過具有權(quán)利要求1的特征的火花塞實現(xiàn)該目的，實施為搭鐵電極 的各側(cè)電極被布置成其暴露側(cè)面圍繞中心電極的中心軸線，并從該中心軸線橫向間隔開， 并在軸向上以這種方式互相間隔開，即各暴露側(cè)面(包括頂電極的側(cè)面)被布置在不同的 高度水平上，以使得所形成的火花隙在空間上彼此獨立。
本發(fā)明基于這一發(fā)現(xiàn)，即點火火花(即流動的電流)總是尋求最小阻抗的路徑。當(dāng) 燃料-空氣混合物既不過富又不過稀時，這一最小阻抗出現(xiàn)。設(shè)置噴射器的噴射軸線以產(chǎn) 生燃料-空氣混合物，在燃料噴射射流的錐形表面上恰好具有最佳燃料-空氣比，在常用火 花塞中，用于點燃燃料-空氣混合物的相關(guān)火花隙通常被布置頂電極和中心電極之間，恰 好在具有最佳燃料-空氣比的區(qū)域內(nèi)。如果燃料噴射射流偏離理想噴射軸線，在頂電極和 中心電極間的相關(guān)火花隙中的混合物會變得要么過富要么過稀。如果混合物過稀，則阻抗 太大，因此沒有電流可以流過并且沒有點火火花可以形成。如果混合物過富，空氣不能被電 離，因此同樣沒有電流可以流過并且沒有火花可以被點燃(點火火花實際上被過多的液體 熄滅)。另一方面，在本發(fā)明中，現(xiàn)在提供實際上實施為階梯式火花塞的單個火花塞，其中的 搭鐵電極(即頂電極和側(cè)電極)被各自布置成具有相關(guān)點火表面，這就是說表面形成點火 路徑，用這種方法，盡管燃料噴射射流偏離其理想噴射軸線，最佳燃料-空氣混合物總是位 于其中一個火花隙中，使得通向中心電極的電離通道在其中一個搭鐵電極上形成，使得電 流可以流過并且點火火花可以形成以便點燃燃料-空氣混合物。點火火花可在不同的點即 阻抗最弱之處形成電弧。這樣提供了改進的火花塞，其沒有單個的、優(yōu)選的火花隙，但是具 有多個實質(zhì)上等同的火花隙。因此，總而言之，即使當(dāng)從一個運行周期到另一個運行周期或 者因為其它原因燃料噴射射流沒有處于其理想狀態(tài)時，仍總是可能保證穩(wěn)健的燃燒。在本 文中，實質(zhì)上等同的火花隙的數(shù)目等于頂電極的總和加上側(cè)電極或者橫梁的數(shù)目總和。根據(jù)本發(fā)明，有利的是如果各搭鐵電極(即頂電極和側(cè)電極)的暴露側(cè)面從徑向 上看分別位于距中心電極的中心軸線相同的徑向間隔上。實質(zhì)上球形的體積被包含于暴露 側(cè)面至中心電極的點火末梢間。本發(fā)明明顯更加有利之處在于，由于多個幾乎等同的搭鐵 電極，此處沒有搭鐵電極形成優(yōu)選火花隙，所述“受控混合物體積”相比于現(xiàn)在的技術(shù)在三 個方向上實際上被增大。自然，暴露側(cè)面也可位于距中心電極徑向不同間隔之處。但是，要 點是，各搭鐵電極的暴露側(cè)面，從軸向，這就是說火花塞的垂直方向看進去，位于從中心電 極開始的或者距其暴露的點火末梢開始的不同的徑向間隔之處。因此頂電極可以以已知的方式被布置成其點火表面直接地在中心電極的暴露點 火末梢之下，以形成第一火花隙。側(cè)電極的第一電極，作為更遠的搭鐵電極，可被布置成其 暴露側(cè)面一起，在形成點火路徑的頂電極表面之上，優(yōu)選地在高度上偏移并在中心電極的 圓周方向上橫向偏移，以形成第二火花隙。第二側(cè)電極，作為更遠的搭鐵電極，可被布置成 其暴露側(cè)面優(yōu)選地在高度上偏移并在相對頂電極和第一側(cè)電極或者暴露側(cè)面的圓周方向 上橫向偏移，在優(yōu)選地它們之上，以形成第三火花隙。此處頂電極被優(yōu)選地設(shè)計成使得其暴 露側(cè)面與中心電極的中心軸線一致，或者投影略超出。側(cè)電極的暴露側(cè)面被相對于中心電 極的中心軸線橫向布置，并優(yōu)選地分別位于距離中心電極的外圓或者距離其暴露點火末梢 的外圓徑向相等的間隔處。也就是說，它們被沿橫向相對布置并在高度上被偏移。自然，提供多于兩個側(cè)電極也是可能的，盡管搭鐵電極的數(shù)目顯然應(yīng)被限制以避 免將中心電極的徹底封閉。從縱剖面看進去，搭鐵電極實際上是L形的設(shè)計，并具有平行于中心電極延伸的 垂直柱桿，和橫梁，暴露側(cè)面位于橫梁上，從垂直柱桿上彎折過來并指向中心電極的中心軸 線。在距離橫梁有一軸向間隔的垂直柱桿上布置第二橫梁，以形成分枝式的搭鐵電極，從中 兩個橫梁各有側(cè)面分枝出來也是可能的。在這個例子中第二橫梁優(yōu)選地被布置在第一橫梁之上。第二橫梁的暴露側(cè)面形成更遠(“等同”)火花隙。在其優(yōu)選的應(yīng)用中，根據(jù)本發(fā)明的火花塞能夠被用于具有燃料直噴的內(nèi)燃發(fā)動 機。替代在燃燒室中布置多個火花塞，一個單獨的火花塞被采用，其具有多重搭鐵電極，所 述搭鐵電極各自具有獨立于其它火花隙的火花隙。這使得燃燒過程比現(xiàn)有技術(shù)中的燃燒過 程更加穩(wěn)健，即使當(dāng)在頂電極和中心電極間的火花隙區(qū)域中的燃料-空氣混合物的成分偏 離理想成分時也是這樣，這是由于相互獨立的火花隙的布置使得理想的燃料-空氣混合物 至少出現(xiàn)于其中一個火花隙中。顯然應(yīng)用不限于所述示例。在具有進氣歧管噴射的內(nèi)燃發(fā) 動機中、在自然進氣式發(fā)動機和/或者具有外部混合形成機制的發(fā)動機中-其吸取均勻的 混合物，在其中可能有特定的不均勻現(xiàn)象發(fā)生-使用所述設(shè)計先進的火花塞是可行的。隨同本發(fā)明已經(jīng)被描述的，起到防止不完全燃燒甚至熄火的作用的優(yōu)點，其不僅 具有以降低的燃料燃燒或者降低的污染物排放為形式的有利效應(yīng)，而其還具有以內(nèi)燃發(fā)動 機更長的使用壽命為形式的有利效應(yīng)。


此外，本發(fā)明進一步有利的改進在所附權(quán)利要求和下面對附圖的描述中被公開， 其中圖1示出沿火花塞的縱剖面，圖2示出圖1中火花塞點火端放大區(qū)域，圖3示出圖2中點火端的頂視圖，圖4示出在理想噴射角度上的燃料噴射錐體的示例性細節(jié)，圖5示出偏離圖4中所表示的理想噴射角度的示例性燃料噴射錐體，圖6示出不同于圖5中的偏離理想噴射角度的燃料噴射錐體的示例性細節(jié)。在不同的附圖中，相同的零件總具有相同的附圖標(biāo)記，因此一般也僅描述一次。
具體實施例方式圖1至圖3示出火花塞1，其包括中心電極2和頂電極3以及作為搭鐵電極的至少 兩個側(cè)電極4、6，無論是側(cè)電極4、6還是頂電極3都具有朝向中心電極2取向的暴露側(cè)面 (face edge)7、8、9。實施為搭鐵電極的側(cè)電極4、6每個都被布置成其暴露側(cè)面8、9環(huán)繞中 心電極2的中心軸線X并存在橫向間隔，并且它們在軸向上互相間隔開，以此種方式使得分 別暴露側(cè)面7、8、9每個都被布置在不同高度水平上，使得所形成的火花隙11、12、13在空間 上都彼此獨立。所選擇的視圖意味著側(cè)電極4和6中僅僅側(cè)電極4是全部可見的。對于側(cè)電極6， 僅僅能夠看出其暴露側(cè)面9的端面(以虛線表示)。布置中心電極2使其與火花塞1的中心軸線X—致，并且從縱剖面看在其點火端 具有圓柱形的延伸作為點火末梢16。頂電極3和側(cè)電極4和6分別具有垂直柱桿(stem) 17， 其平行于中心電極2和中心軸線X，從這些柱桿中的每一個中伸出彎向中心電極2的橫梁 18。側(cè)電極6同樣是類似的L形設(shè)計。可以看到，頂電極3的垂直柱桿17和側(cè)電極4分別具有不同的軸向長度，因此暴 露側(cè)面7、8、9相對于點火端或者點火末梢16被布置在不同高度上。
頂電極3被按已知的方式布置成其點火表面19直接位于中心電極2的暴露點火 末梢16下方，以形成第一火花隙11。第一側(cè)電極4，作為進一步的搭鐵電極，優(yōu)選被布置成 使其暴露側(cè)面8在高度上偏移且在中心電極的圓周方向上橫向偏移，在頂電極3的表面19 上方形成點火路徑，從而形成第二火花隙12。第二側(cè)電極6，作為進一步的搭鐵電極，優(yōu)選 被布置成使其暴露側(cè)面9相對于頂電極3和第一側(cè)電極4或者暴露側(cè)面7、8在高度上偏移 且在中心電極的圓周方向上橫向偏移，且優(yōu)選在它們上方，從而形成第三火花隙13。此處優(yōu) 選頂電極3被設(shè)計成其暴露側(cè)面7與中心電極2的中心軸線X —致。側(cè)電極4、6的暴露側(cè) 面8、9相對中心電極2的中心軸線X橫向布置并優(yōu)選距中心電極2的外圓周或者距離其暴 露點火末梢16的外圓周的徑向間隔相同，也就是說，它們相對于該位置橫向布置并在高度 上偏移?；鸹ㄈ?的點火端14位于內(nèi)燃發(fā)動機的燃燒室中。至少一個燃料噴射器被布置 成其噴射側(cè)在燃燒室中。如圖5中示例所示，燃料噴射器將燃料射流噴射入燃燒室，燃料噴 射器產(chǎn)生具有中心線Xl的錐形燃料射流21。繪出軸線Y作為輔助，其在繪圖平面內(nèi)自內(nèi)部 延伸，就是說從中心線Xl朝向燃料射流21的錐形表面伸出來。軸線Y上的字母A在此代 表混合物過富，這對點火來說不理想，字母B代表混合物過稀，這對燃燒來說不理想。在燃 料射流21的錐形表面處，被噴射的燃料與被壓縮的空氣混合，使得燃料-空氣混合物形成 可燃氣體。例如(圖4)，燃料噴射器被設(shè)置為相對于火花塞1呈一預(yù)定噴射角度，以便具有 最佳空氣-燃料混合比的可被點燃的可燃氣體能夠進入介于頂電極3和中心電極2之間的 火花隙11。圖5表示中心線Xl偏離燃料射流21的中心線的示例，燃料射流21的中心線最初 被設(shè)置為朝向繪圖平面中的附圖的左邊?？赡艿钠x由交叉箭頭表示。因此，在常用火花 塞中，例如不能最佳點燃的混合物(即過富的混合物)將出現(xiàn)在介于頂電極3和中心電極2 之間的火花隙11中。另一方面，在根據(jù)本發(fā)明的火花塞1中，具有最佳混合比的最佳可點 燃混合物出現(xiàn)在介于第二側(cè)電極6和中心電極2之間的火花隙13的區(qū)域中，以便可在此產(chǎn) 生點火火花22。另一方面，在介于第一側(cè)電極4和中心電極2之間的火花隙12的區(qū)域中， 出現(xiàn)不能最佳點燃的過稀混合物。圖4表現(xiàn)燃料射流21的細節(jié)，燃料射流21以設(shè)定的噴射角度噴射，以使得可點燃 混合物出現(xiàn)在介于頂電極3和中心電極2之間的火花隙11中。點火火花22可產(chǎn)生在火花 隙11內(nèi)，不能最佳點燃的過稀混合物出現(xiàn)在其它兩個火花隙12和13中。在圖6所表示的示例中，燃料射流21中心軸線Xl偏離理想位置，設(shè)定燃料21的 噴射角度向上朝向繪圖平面中的右側(cè)。如圖所示，可在介于第一側(cè)電極4和中心電極2之 間的火花隙12中生成點火火花22，這是因為最佳可點燃混合物出現(xiàn)在這一區(qū)域。其它兩個 火花隙11和13位于具有不能最佳點燃的混合物的區(qū)域內(nèi)，就是說位于具有過富混合物的 區(qū)域內(nèi)。圖4至6僅僅示出點火火花22的原理。應(yīng)指出點火火花22既在火花隙11處產(chǎn) 生電弧，又在火花隙12或者火花隙13中產(chǎn)生電弧。從圖4至圖6中可以看出，搭鐵電極(也就是說頂電極3和兩個側(cè)電極4和6)被 布置成其暴露側(cè)面7、8、9以這樣一種方式朝向中心電極2，即即使燃料射流21偏離理想位 置，可最佳點燃的混合物總是出現(xiàn)在火花隙11、12或者13中的一個中，使得點火火花22可在火花隙11、12或者13的一個中產(chǎn)生?？梢允÷杂糜谠诨鸹ㄏ?1、12或者13中的一個中 產(chǎn)生點火火花22的特殊控制單元，這是因為點火火花22總是在搭鐵電極3、4或者6上產(chǎn) 生電弧，由于最優(yōu)可燃混合物的存在，最低(電)阻抗在它們上面起主導(dǎo)作用。例如，如圖3中所示，布置搭鐵電極(即頂電極3和側(cè)電極4和6)的橫梁18以使 其各自的暴露側(cè)面7、8、9被布置為圍繞中心電極2偏移120°圓周角。在圖4至圖6中示 出的所選視圖中，側(cè)電極4和6徑向?qū)χ?。作為示例給出的圓周角自然地并非是限制性的。 將搭鐵電極中的一個布置為更靠近或者更遠離另一個搭鐵電極是可能的。例如，各搭鐵電 極或其形成點火路徑的表面的有利位置可以試驗方法確定，在這些方法中，確定燃料射流 21可從理想位置的可能偏離以便搭鐵電極總是位于出現(xiàn)可最佳點燃的混合物的區(qū)域中。火 花塞1上的各搭鐵電極3、4和6的位置被預(yù)先確定?；鸹ㄈ匀豢蔀榇笠?guī)模生產(chǎn)的產(chǎn)品， 其中燃燒室內(nèi)的搭鐵電極3、4和6的位置，尤其是各個搭鐵電極3、4和6相對于彼此的相 對位置，可通過實驗的方法確定。顯然此處首先確定頂電極3的位置。側(cè)電極4和6就位 于相對于頂電極3的預(yù)定偏離點。通過固定火花塞的已知方式確定燃燒室內(nèi)點火端14的 位置，由于是常識，所以不需要進一步解釋。本發(fā)明提供火花塞1，其可以被稱為階梯式火花塞，其保證具有燃料直噴的內(nèi)燃發(fā) 動機內(nèi)的穩(wěn)健燃燒過程，這是由于火花隙11、12或者13中的一個總是位于具有可最佳點燃 的混合物的區(qū)域中。在此重要的是各搭鐵電極(頂電極3、側(cè)電極4、6)被布置成其暴露側(cè) 面7、8、9在高度上偏移(階梯)并優(yōu)選在中心電極的圓周方向上相對其它搭鐵電極橫向偏 移。在此，可優(yōu)選暴露側(cè)面7、8、9距離中心電極2的徑向間隔在各例子中相同。從圖1和圖2中可見，暴露側(cè)面7、8、9被布置成使它們的轉(zhuǎn)角(優(yōu)選為繪圖平面中 的上轉(zhuǎn)角23、24)中的至少一個與作為輔助畫出的圓沈相切，從三維角度看，該圓沈是為 了表示搭鐵電極3、4、6之間的球形體積。由此可以看出相對于現(xiàn)有技術(shù)擴大了三個火花隙 11、12和13之間的“受控混合物體積”，這是由于在現(xiàn)有技術(shù)中單個體積被預(yù)先限定在頂電 極和中心電極之間的優(yōu)選火花隙中。然而，在本發(fā)明中，多個火花隙獨立于彼此而形成，避 免了優(yōu)選的火花隙。顯然，圖1和圖2中所示理想體積不總是理想的球形。本發(fā)明的基本 要素是由于三個“同等”搭鐵電極3、4和6在高度上的偏移布置，這些搭鐵電極具有暴露側(cè) 面7、8、9或形成其點火路徑的表面(點火表面)19，得以形成位置上彼此獨立的火花隙11、 12和13，所以由于點火火花22在不同搭鐵電極上(即在不同位置上)產(chǎn)生電弧的能力，總 是能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)健的燃燒。在對本發(fā)明的改進中，有可能在至少一個垂直柱桿17上布置除橫梁18外的另一 個或者額外的橫梁27，所述額外的梁被布置成相對于第一橫梁18在高度上偏移，優(yōu)選在后 者上方，例如，如被圖2中虛線所表示的橫梁27所示。因此有可能將至少一個搭鐵電極實 際上設(shè)計為分支搭鐵電極，從而形成又一(第四)火花隙。
權(quán)利要求
1.一種火花塞，其包括中心電極⑵和作為搭鐵電極(3、4、6)的頂電極(3)和至少兩 個側(cè)電極G、6)，所述側(cè)電極(4、6)和所述頂電極⑶各自都具有朝向所述中心電極⑵取 向的暴露側(cè)面(7、8、9)，其中實施為搭鐵電極的所述側(cè)電極(4、6)各自被布置成其暴露側(cè)面(8、9)圍繞所述中心電 極(2)的中心軸線⑴并與所述中心軸線⑴橫向間隔開，并且以這樣一種方式軸向互相 間隔開，該方式為各所述暴露側(cè)面(7、8、9)被布置在不同的高度水平上，使得形成的所述 火花隙(11、12、13)彼此獨立。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火花塞，其中當(dāng)從徑向看時，各所述搭鐵電極的各所述暴露側(cè)面(7、8、9)各自位于距所述中心電極 ⑵的所述中心軸線⑴相同的徑向間隔處，所述搭鐵電極即為所述頂電極⑶和所述側(cè)電 極(4,6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火花塞，其中當(dāng)從徑向看時，各所述搭鐵電極的各所述暴露側(cè)面(7、8、9)各自位于距所述中心電極 ⑵的所述中心軸線⑴不同的徑向間隔處，所述搭鐵電極即為所述頂電極⑶和所述側(cè)電 極(4,6)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的火花塞，其中所述頂電極C3)被布置成其點火表面直接在所述中心電極O)的暴露點火末梢(16) 下方，從而形成第一火花隙(11)，優(yōu)選所述側(cè)電極中的第一側(cè)電極(4)被布置成其所述暴 露側(cè)面(8)在高度上偏移，位于所述頂電極C3)的形成點火路徑的表面上方，從而形成第二 火花隙(12)，優(yōu)選所述側(cè)電極中的第二側(cè)電極(6)被布置成其所述暴露側(cè)面(9)相對于所 述頂電極C3)和所述第一側(cè)電極(4)或者所述暴露側(cè)面(7、8)在高度上偏移，優(yōu)選在它們 上方，從而形成第三火花隙(13)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的火花塞，其中所述頂電極⑶優(yōu)選被設(shè)計為其所述暴露側(cè)面(7)與所述中心電極(2)的所述中心軸 線⑴一致，所述側(cè)電極G、6)的所述暴露側(cè)面(8、9)被相對于所述中心電極O)的所述 中心軸線⑴橫向布置，且優(yōu)選各自位于距所述中心電極⑵的外圓周相同的徑向間隔處。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的火花塞，其中從縱剖面看，所述搭鐵電極，實際上是L形設(shè)計，具有平行于所述中心電極( 延伸的 垂直柱桿(17)，以及從所述垂直柱桿(17)彎曲并在朝向所述中心電極( 的所述中心軸線 ⑴的方向上取向的橫梁(18)，所述暴露側(cè)面(7、8、9)位于所述橫梁(18)上。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的火花塞，其中多個橫梁(18、27)被布置在所述搭鐵電極或者其所述垂直柱桿(17)上，從而實際上形 成至少一個分支搭鐵電極。
8.一種火花塞(1)在具有燃料直接噴射的內(nèi)燃發(fā)動機內(nèi)的用途，尤其如前述權(quán)利要求 中的一個所述的火花塞。
9.一種火花塞(1)在具有燃料直接噴射的內(nèi)燃發(fā)動機內(nèi)、在自然吸氣發(fā)動機內(nèi)和/或 者在在外部形成混合物的發(fā)動機的用途，尤其如在權(quán)利要求1至7中的一個所述的火花塞。
10.一種用于具有燃料直接噴射的內(nèi)燃發(fā)動機內(nèi)火花塞，包括中心電極O)；頂電極⑶；至少兩個側(cè)電極G、6)，所述側(cè)電極(4、6)和所述頂電極C3)各自都具有朝向所述中心 電極取向的暴露側(cè)面(7、8、9)，其中所述側(cè)電極G、6)和所述頂電極(3)為搭鐵電極，所述側(cè)電極G、6)各自被布置 成其暴露側(cè)面(8、9)圍繞所述中心電極O)的中心軸線(X)并與所述中心軸線(X)橫向 間隔開，各所述暴露側(cè)面(7、8、9)被布置在不同的高度水平上，使得形成的火花隙(11、12、 13)在空間上彼此獨立，所述火花隙(11、12、1；3)中的一個位于具有適合點燃的混合物的區(qū) 域中。
全文摘要
本發(fā)明涉及火花塞，其包括中心電極(2)和作為搭鐵電極(3、4、6)的頂電極(3)和至少兩個側(cè)電極(4、6)，側(cè)電極(4、6)和頂電極(3)各自都具有朝向中心電極(2)取向的暴露側(cè)面(7、8、9)。搭鐵電極的側(cè)電極(4、6)各自被布置成其暴露側(cè)面(8、9)圍繞中心電極(2)的中心軸線(X)并與中心軸線(X)橫向間隔開，并且以這樣一種方式軸向互相間隔開，該方式為各暴露側(cè)面(7、8、9)被布置在不同的高度水平上，使得形成的火花隙(11、12、13)彼此獨立。
文檔編號H01T13/20GK102074897SQ20101052838
公開日2011年5月25日 申請日期2010年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月28日
發(fā)明者G·盧旺, H·H·魯蘭, J·梅林, M·K·施普林格, T·洛倫茨 申請人:福特環(huán)球技術(shù)公司