專利名稱：一種火花塞及其導火單元的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種在內(nèi)燃機中使用的火花塞及其導火單元。
背景技術：
火花塞是安裝到內(nèi)燃機(發(fā)動機)上，用于燃燒室內(nèi)的混合氣體的打火。請參閱圖1，其是現(xiàn)有技術中火花塞10的結構示意圖。該火花塞10包括一中心電極12、絕緣體14、殼體16和接地電極18。該絕緣體14為陶瓷絕緣體，具有沿軸線方向延伸的軸孔，該中心電極12插入貫穿該絕緣體14的軸孔。該殼體16設置在該絕緣體14的外周。該接地電極18與該殼體16的端部連接，并彎曲延伸與中心電極12相對，與中心電極12之間形成火花放電的間隙。該中心電極12與接地電極18之間通過脈沖電力的作用產(chǎn)生電弧，進而產(chǎn)生電火花點燃電極周圍的混合氣體，達到點火的目的。由于在現(xiàn)有技術中，該接地電極18為具有一定寬度的實心板體。該接地電極18與中心電極12點火后，引燃周圍的混合氣體使火花向四周擴散釋放，而并非集中火力沿方向B進入燃燒室，使其進入燃燒室的火力時間上有延遲，且進入燃燒室的火力強度減弱，影響其點火效率。進一步，由于內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)的壓縮沖程和膨脹沖程的時間為固定時間，在內(nèi)燃機的活塞接近上止點時，火花塞發(fā)出電火花，點燃被壓縮的可燃混合氣，可燃混合氣體在膨脹沖程的時間內(nèi)燃燒并釋放熱能，推動活塞由上止點向下止點運動。因此，火花塞發(fā)出點燃火力的延遲以及火力的強度較弱，使得內(nèi)燃機內(nèi)的可燃混合氣在固定的沖程內(nèi)得不到充分燃燒便被排出，影響內(nèi)燃機的燃燒效率，進而使得排出的廢氣中未燃燒完全的氣體較多，影響節(jié)能減排的環(huán)保效果
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺點與不足，提供一種點火效率高及火力集中的火花塞。本實用新型是通過以下技術方案實現(xiàn)的:一種火花塞，其包括一中心電極、絕緣體、殼體和導火單元，該絕緣體具有沿軸線方向延伸的軸孔，該中心電極插入貫穿該絕緣體的軸孔并露出端部，該殼體設置在該絕緣體的外周。該導火單元包括連接部、主體部和出火部,該主體部與中心電極軸向相對,并通過連接部與殼體連接,該主體部具有一貫穿其上下底面的引火通道，該出火部的上端口和下端口貫通，其上端口與主體部的下底面的端口連接，至少有一個通孔設置在該出火部下端口周邊。進一步，該主體部的上下底面端口的口徑相異；或者該引火通道依序包括點火腔、加速腔和進氣腔，該點火腔和進氣腔分別包括寬口端和窄口端，該加速腔為圓柱形腔體，該點火腔和進氣腔的窄口端分別與加速腔的兩端連接。進一步，該主體部還包括設置在弓I火通道內(nèi)或設置在主體部上底面的端口上方的放電端子，該放電端子從該主體部面向該中心電極的表面向該中心電極方向凸出，與該中心電極的端部軸向正對，并通過連接橋固定在主體部上。[0008]進一步,該導火單元的連接部與殼體通過螺紋旋接；或者該導火單元包括一個或多個連接部，該主體部通過一個或多個連接部與殼體固定連接。進一步，該引火通道的內(nèi)壁上具有螺旋狀的凹槽或突出部。以及，該出火部還包括至少兩螺旋葉片，該螺旋葉片分別與該出火部的內(nèi)側面固定連接，并在該出火部的中心處連接；或者該出火部的內(nèi)側面設置有螺旋狀導火凸肋或?qū)Щ鸢疾?。另外，本實用新型還提供了一種火花塞的導火單元，其包括連接部、主體部和出火部,該主體部與火花塞的中心電極軸向相對,并通過連接部與火花塞的殼體連接,該主體部具有一貫穿其上下底面的引火通道，該出火部的上端口和下端口貫通，其上端口與主體部的下底面的端口連接，至少有一個通孔設置在該出火部下端口周邊。相對于現(xiàn)有技術，本實用新型提供的火花塞及其導火單元設置有主體部和出火部，具有點火效率高和火力集中優(yōu)異性能，相對增加了燃料在內(nèi)燃機內(nèi)的燃燒時間，并使燃料在內(nèi)燃機內(nèi)得到更加充分的燃燒，達到節(jié)能減排環(huán)保的效果。
圖1是現(xiàn)有技術中火花塞的結構示意圖。圖2是本實用新型火花塞的結構示意圖。圖3是本實用新型實施例1的火花塞的導火單元的剖面結構示意圖。圖4是圖3所示出火部的立體示意圖。圖5是本實用新型實施例2的火花塞的導火單元的剖面結構示意圖。圖6是本實用新型實施例3的火花塞的導火單元的剖面結構示意圖。圖7是本實用新型實施例4的火花塞的導火單元的出火部的立體結構示意圖。
具體實施方式
實施例1請參閱圖2，其是本實用新型火花塞100的結構示意圖。該火花塞100包括一中心電極120、絕緣體140、殼體160和導火單元180。該絕緣體140為陶瓷絕緣體,具有沿軸線方向延伸的軸孔，該中心電極120插入貫穿該絕緣體140的軸孔并露出尖端部。該殼體160設置在該絕緣體140的外周。該導火單元180與該殼體160的端部連接，并與中心電極120的尖端部相對。請同時參閱圖3，其是本實用新型實施例1的火花塞100的導火單元180的剖面結構示意圖。該導火單元180為“L”型結構，其包括與殼體160連接的連接部182和與連接部182連接并與中心電極12軸向相對的主體部184，以及與主體部184下底面連接的出火部188。該主體部184具有一貫穿其上下底面的引火通道186，該引火通道186包括點火腔186a、加速腔186b和進氣腔186c。其中，該點火腔186a和進氣腔186c的兩端口口徑相異，在本實施例中，該點火腔186a為一喇叭狀腔體，該加速腔186b為一圓柱形腔體，該進氣腔186c為一喇叭狀腔體。該點火腔186a和進氣腔186c的窄口端分別與加速腔186b的兩端連接，即該點火腔186a和進氣腔186c的窄口端的孔徑與該加速腔186b的孔徑一致。在本實施例中，該加速腔186b的孔徑為1.5mm,該點火腔186a和進氣腔186c的寬口端的孔徑為2mm。且該主體部184的上下底面之間的厚度為2mm。該點火腔186a的寬口端邊緣作為接地電極與該中心電極120之間放電。請同時參閱圖4，其是圖3所示出火部188的立體示意圖。該出火部188的上端口和下端口貫通，其上端口與主體部184的進氣腔186c的寬口端連接，在本實施例中，該出火部188的上端口與主體部184的進氣腔186c的寬口端的口徑一致。至少一個通孔189設置在該出火部的下端口周邊。在本實施例中，該出火部188的上端口的口徑大于下端口的口徑，多個通孔189等間距地設置在該出火部188的下端口周邊。在脈沖點火時，該火花塞100的中心電極120和導火單元180周圍充滿了混合氣體，該中心電極120和點火腔186a的寬口端邊緣之間放電引燃電極周圍的混合氣體。引燃的氣體首先在點火腔186a內(nèi)迅速膨脹，該點火腔186a內(nèi)的壓力迅速增大，推動火花向進氣腔186c方向釋放。當火花經(jīng)過加速腔186b時，由于加速腔186b的孔徑迅速收窄，火花氣流經(jīng)過該加速腔186b時的流速增大，從而使火花更加快速的迸發(fā)，從而高效地將火花引導至內(nèi)燃機的燃燒室內(nèi)。出火部188對火花進一步進行引流和導流，使火花氣流集中向燃燒室噴發(fā)，避免了火力向四周擴散，集中的火力能夠在一定程度上提高了內(nèi)燃機的燃燒效率，有利于節(jié)能環(huán)保。進一步，該出火部188下端口周邊的通孔189能夠進一步改善火花塞100的腔體內(nèi)的氣流交換，尤其是在壓縮沖程的進氣沖程階段，該通孔189能夠?qū)⒒鸹ㄈ鈬苓叺目扇細怏w迅速地導入火花塞的腔體內(nèi)，以增加腔體內(nèi)可燃氣體的濃度。且在內(nèi)燃機的進氣沖程時，進氣腔186c內(nèi)的壓力大于點火腔186a內(nèi)的壓力，混合氣體從進氣腔186c進入點火腔186a。當混合氣體經(jīng)過加速腔186b時，由于加速腔186b的孔徑迅速收窄，混合氣體的氣流經(jīng)過該加速腔186b時的流速增大，混合氣體更加迅速地充滿點火腔186a，從而高效地將混合氣體由內(nèi)燃機的燃燒室引導至點火腔186a內(nèi)。進一步，由現(xiàn)有技術可知，內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)的壓縮沖程和膨脹沖程的時間為固定時間，在內(nèi)燃機的活塞接近上止 點時，火花塞發(fā)出電火花，點燃被壓縮的可燃混合氣，可燃混合氣體在膨脹沖程的時間內(nèi)燃燒并釋放熱能，推動活塞由上止點向下止點運動。因此，在殼體的點火腔186a內(nèi)被點燃氣體經(jīng)過加速腔186b時流速增大，使火花能夠以更加快的速度到達燃燒室，縮短了火種到達燃燒室的時間，克服了因?qū)⒅行碾姌O和接地電極設置在殼體的空腔內(nèi)導致火花進入燃燒室的路程增加的缺陷，相對增加了燃燒室里的可燃混合氣在膨脹沖程內(nèi)的燃燒時間，使燃料在內(nèi)燃機內(nèi)得到更加充分的燃燒，達到節(jié)能減排的效果。實施例2請參閱圖5，其是本實用新型實施例2的火花塞的導火單元的剖面結構示意圖。其與實施例1的火花塞的導火單元180結構大致相同，區(qū)別僅在于:主體部284還包括一放電端子281，該放電端子281設置在該點火腔286a的空間內(nèi)或設置在該點火腔286a的上方的中心處，并從該主體部284面向該中心電極12的表面向該中心電極12方向凸出，與該中心電極12的端部軸向正對，并通過一連接橋283固定在主體部284上。該連接橋283為筆直的連接橋。該連接橋283未凸出于該主體部284面向該中心電極12的表面或與其持平。與實施例1相比，在脈沖點火時，該導火單元上的放電端子281與該中心電極120之間進行尖端放電，使接地電極周圍的混合氣體更容易被擊穿而弓I燃產(chǎn)生火花，火花瞬間向該放電端子281的四周擴散。由于以該放電端子281為中心點的周圍環(huán)繞引火通道186，向該放電端子281的四周擴散的火花迅速通過引火通道186的引導集中向引火通道186方向噴射，從而以最快最短的途徑集中高效地將火花引導釋放進入內(nèi)燃機的燃燒室內(nèi)。實施例3請參閱圖6，其是本實用新型實施例3的火花塞的導火單元380的剖面結構示意圖。其與實施例1的火花塞的導火單元180結構大致相同，區(qū)別僅在于:主體部384具有一貫穿其上下底面的引火通道386，該引火通道386的上下端口的口徑相異，即該主體部384的上下底面端口的口徑相異。在本實施例中，該主體部384的下底面端口的口徑大于上底面端口的口徑，該引火通道386為圓臺體的結構。該導火單元的連接部382與該主體部384的上底面端口連接，并與火花塞的殼體160通過螺紋旋接。進一步，作為本實施例3的進一步改進，主體部384還包括一放電端子，該放電端子設置在該引火通道386的空間內(nèi)或設置在該主體部384的上底面上方的中心處，并從該主體部284面向該中心電極12的表面向該中心電極12方向凸出，與該中心電極12的端部軸向正對，并通過一連接橋固定在主體部284上。該連接橋彎曲的連接橋。該連接橋未凸出于該主體部384面向該中心電極12的表面或與其持平。實施例4請同時參閱圖7，本實用新型實施例4的火花塞的導火單元的出火部488的立體結構示意圖。該出火部488設置有通孔489和螺旋葉片485。該出火部488的上端口和下端口貫通。多個通孔489等間距地設置在在出火部488的下端口周邊。在本實施例中包括三個相互間等角設置的螺旋葉片485,其在該出火部488的中心處連接,并分別與該出火部488的內(nèi)側面固定連接。該出火部488的上端口與該主體部的下底面端口連接，并沿下端口方向逐漸縮小環(huán)口。進一步，本實用新型還可以做多種變形結構，如:(1)該導火單元包括多個連接部,該主體部通過多個連接部與殼體的端部連接；(2)該主體部的點火腔和/或進氣腔的寬口端的端面為圓形、三角形、矩形或任意多邊形；(3)主體部的連接橋還可以為彎曲的連接橋，可包括多個連接橋，將該點火腔分成至少三個孔洞；(4)該出火部的內(nèi)側面設置有螺旋狀導火凸肋或?qū)Щ鸢疾垡蕴鎿Q螺旋葉片；(5)該引火通道的內(nèi)壁上具有螺旋狀的凹槽或突出部，以引導在引火通道的火花氣流向燃燒室釋放時形成渦旋氣流，以進一步提高火花釋放的效率。此外，本實用新型的各實施例的特征，如導火單元的連接部、主體部、出火部的各特征及其變形，可相互替換，均在本實用新型的保護范圍內(nèi)。本實用新型并不局限于上述實施方式，如果對本實用新型的各種改動或變形不脫離本實用新型的精神和 范圍，倘若這些改動和變形屬于本實用新型的權利要求和等同技術范圍之內(nèi)，則本實用新型也意圖包含這些改動和變形。
權利要求1.一種火花塞，其包括一中心電極、絕緣體、殼體和導火單元，該絕緣體具有沿軸線方向延伸的軸孔，該中心電極插入貫穿該絕緣體的軸孔并露出端部，該殼體設置在該絕緣體的外周，其特征在于:該導火單元包括連接部、主體部和出火部，該主體部與中心電極軸向相對，并通過連接部與殼體連接，該主體部具有一貫穿其上下底面的引火通道，該出火部的上端口和下端口貫通，其上端口與主體部的下底面的端口連接，至少有一個通孔設置在該出火部下端口周邊。
2.根據(jù)權利要求1所述的火花塞，其特征在于:該主體部的上下底面端口的口徑相異；或者該引火通道依序包括點火腔、加速腔和進氣腔，該點火腔和進氣腔分別包括寬口端和窄口端，該加速腔為圓柱形腔體，該點火腔和進氣腔的窄口端分別與加速腔的兩端連接。
3.根據(jù)權利要求2所述的火花塞，其特征在于:該主體部還包括設置在引火通道內(nèi)或設置在主體部上底面的端口上方的放電端子，該放電端子從該主體部面向該中心電極的表面向該中心電極方向凸出，與該中心電極的端部軸向正對，并通過連接橋固定在主體部上。
4.根據(jù)權利要求2所述的火花塞，其特征在于:該主體部的點火腔和/或進氣腔的寬口端的端面為圓形、三角形、矩形或任意多邊形。
5.根據(jù)權利要求2所述的火花塞，其特征在于:該導火單元的連接部與殼體通過螺紋旋接；或者該導火單元包括一個或多個連接部，該主體部通過一個或多個連接部與殼體固定連接。
6.根據(jù)權利要求1飛中任意一項所述的火花塞，其特征在于:該引火通道的內(nèi)壁上具有螺旋狀的凹槽或突出部。
7.根據(jù)權利要求廣5中任意一項所述的火花塞，其特征在于:該出火部還包括至少兩螺旋葉片，該螺旋葉片分別與該出火部的內(nèi)側面固定連接，并在該出火部的中心處連接；或者該出火部的內(nèi)側面設置有螺旋狀導火凸肋或?qū)Щ鸢疾邸?br> 8.一種火花塞的導火單元，其特征在于:包括連接部、主體部和出火部，該主體部與火花塞的中心電極軸向相對，并通過連接部與火花塞的殼體連接，該主體部具有一貫穿其上下底面的引火通道，該出火部的上端口和下端口貫通，其上端口與主體部的下底面的端口連接，至少有一個通孔設置在該出火部下端口周邊。
9.根據(jù)權利要求7所述的火花塞的導火單元，其特征在于:該引火通道的上下底面端口的口徑相異；或者該引火通道依序包括點火腔、加速腔和進氣腔，該點火腔和進氣腔為喇叭狀腔體，該加速腔為圓柱形腔體，該點火腔和進氣腔的窄口端分別與加速腔的兩端連接。
10.根據(jù)權利要求8所述的火花塞的導火單元，其特征在于:該主體部還包括設置在引火通道內(nèi)或設置在主體部上底面端口上方的放電端子，該放電端子從該主體部面向該中心電極的表面向該中心電極方向凸出，與該中心電極的端部軸向正對，并通過連接橋固定在主體部上。
專利摘要一種火花塞，包括一中心電極、絕緣體、殼體和導火單元，該絕緣體具有沿軸線方向延伸的軸孔，該中心電極插入貫穿該絕緣體的軸孔并露出端部，該殼體設置在該絕緣體的外周。該導火單元包括連接部、主體部和出火部，該主體部與中心電極軸向相對，并通過連接部與殼體連接，該主體部具有一貫穿其上下底面的引火通道，該出火部的上端口和下端口貫通，其上端口與主體部的下底面的端口連接，至少有一個通孔設置在該出火部下端口周邊。本實用新型提供的火花塞及其導火單元設置有引火通道，具有點火效率高和火力集中優(yōu)異性能。
文檔編號H01T13/02GK203119293SQ20132007183
公開日2013年8月7日 申請日期2013年2月7日 優(yōu)先權日2013年2月7日
發(fā)明者張蝶兒 申請人:張蝶兒