一种火花塞及其制作方法技术

一种火花塞及其制作方法，中心电极位于壳体内，侧电极连接在壳体上，侧电极划分为三个部分，与壳体连接的根部、与中心电极相对的端部以及位于所述根部和端部之间的弯曲部；所述中心电极具有最接近侧电极的点火端；所述侧电极具有朝向中心电极一侧的放电面；所述放电面与中心电极点火端相对形成点火间隙G；所述侧电极放电面上具有凹槽；所述的凹槽为局部凹槽，局部凹槽布置在侧电极放电面上，并从端部向弯曲部延伸，且长度在端部至弯曲部的1/2处的范围内。本发明专利技术通过设置局部凹槽，可以在有效提高侧电极的放电效果基础上，同时提高侧电极的强度，防止侧电极在弯曲时变形和断裂。防止侧电极在弯曲时变形和断裂。防止侧电极在弯曲时变形和断裂。

【技术实现步骤摘要】
一种火花塞及其制作方法


[0001]本专利技术涉及到一种火花塞及其制作方法，尤其是指一种侧电极上开有凹槽的火花塞及其制作方法；属于火花塞结构及其制作


技术介绍

[0002]传统的，火花塞被用于在内燃机中点燃混合气。火花塞主要通过中心电极和侧电极之间的间隙放电来点火。中心电极通常位于火花塞的中间，在中心电极外包裹有一个壳体，壳体再连接侧电极，侧电极与中心电极相对应设置，并形成一定的间隙，在中心电极通入电源后，将通过与侧电极之间的间隙形成火花放电。常规的侧电极都是一个截面为矩形的形状，再将这种侧面为矩形形状的侧电极延伸并弯曲到中心电极的端口下面，形成点火间隙；然而，这种以平面面对中心电极的侧电极，在较低温度时启动发动机的过程中在接地电极上或者在接地电极和中间电极之间的区域上冷凝了小燃油液滴，从而引起点火失败，一直以来动机都受到低温启动困难的挑战；尤其是中心电极面对这种平面的侧电极，为了在侧电极和中心电极之间产生火花击穿需要一个相对较高的点火电压，这将需要更大的电流来形成电火花，因此这种侧电极的结构存在不足。
[0003]为了改善这种状况，有人提出采用凹槽形的侧电极，该措施有助于提高发动机在低温启动时的启动成功率，其中一个措施是在侧电极正对中心电极的一侧上设置有凹槽，因此能够增加放电性能，进一步提高发动机在低温时的启动成功率，并且由于存在凹槽，所以能够储存较大的油滴，其结果是使点火间隙之间不容易搭桥。但是现有提出的凹槽形的侧电极都是采用的整体凹槽型材来制作的，这种整体采用型材制作侧电极，，由于侧电极横截面积的减少，存在高温下侧电极断裂的风险，近年来随着发动机的高功化，具有凹槽的侧电极由于上述原因更容易断裂，因此很有必要对此加以改进。另外，对于凹型的侧电极在怎么样的情况下能够增加放电性，提高发动机的低温启动性能能没有做充分的研究。
[0004]经过检索，尚未发现有相关的专利技术文献报道，最为相接近的专利文献有以下几个：1、中国专利申请号为CN201920167006.6公开了一种“火花塞”，这种火花塞的“接地电压至少在火花间隙的区域内在其面对中间电极的一侧具有一个凹槽”，并说明了此凹槽是“一种显著的减少接地电极浸润的方法在简单的制造过程中通过一个V形槽来实现，该槽在接地电极的纵向延伸”。但是近年来随着发动机涡轮增压及缸内直喷技术的普及，发动机缸内温度和压力都显著增加，对火花塞的强度提出了更高的挑战，尤其是这种侧电极设置有凹槽的火花塞，由于侧电极的截面积减小，其自身强度和导热能力都相对的减弱，即使将凹槽设置成合适的大小也有侧电极断裂的风险。
[0005]2、专利号为CN200780101663.0，名称为“一种多点点火型火花塞
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的专利技术专利，该专利公开了一种多点点火型火花塞，并强调火花塞主体的上端装配有中心电极和侧电极，中心电极的顶面开设有第一十字槽，侧电极的下侧面开设有第二十字槽，侧电极的下侧壁右侧开设有T形槽，本专利通过中心电极、侧电极、第一十字槽、第二十字槽和T形槽的结构，
由于第一十字槽与第二十字槽分别对中心电极及侧电极相对处的分割，且侧电极在T形槽的辅助分割下，令中心电极与侧电极相对处分成位置相对应的四个凸起，因此在使用此火花塞时，会令四处相对凸起处形成电火花，进而实现多点点火，通过增加点火的触点，增加燃油的使用效率，增强点火威力，进而增大缸内的运动动力，产生加更大的动力；该专利虽说提到在侧电极上开槽，但该专利所述的开槽主要是为了解决点火效果，3、专利号为CN201320420040.2，名称为“一种火花塞”的技术专利，该专利公开了一种火花塞，包括接地螺母、绝缘体、中心电极以及壳体，壳体连接有侧电极，所述的侧电极包括设置在壳体上方的杆状电极本体，电极本体的一端通过连接杆连接在壳体上端沿面上，另一端分开形成第一侧极和第二侧极，第一侧极和第二侧极的前端分别相向弯折，第一侧极与第二侧极之间形成一槽口，所述的槽口位置对应中心电极。本技术将侧电极设置成为槽口形式，不仅增加了点火效率增加了导热性能，而且还能消焰。但本专利技术所要解决的不是这方面的问题。
[0006]通过上述专利的描述，可以看出目前虽有人提出了在火花塞侧电极上开槽的技术方案，也提出了一些改进技术方案，但是都存在一些未解决的技术问题，对前面所描述的问题并没有提出有效的解决技术方案，因此前面所述的问题依然存在，仍有待进一步加以研究。

技术实现思路

[0007]本专利技术是针对上述具有凹槽型侧电极的火花塞所存在的问题提出的一种新的带凹槽的火花塞及其制作方法；该火花塞及其制作方法可以有效提高火花塞侧电极根部的强度，避免使用中出现断裂，同时可以进一步增强点火效果。
[0008]为了达到这一目的，本专利技术提供了一种火花塞，包括中心电极、侧电极以及壳体；其中，中心电极位于壳体内，侧电极连接在壳体上，侧电极划分为三个部分，与壳体连接的根部、与中心电极相对的端部以及位于所述根部和端部之间的弯曲部；所述中心电极具有最接近侧电极的点火端；所述侧电极具有朝向中心电极一侧的放电面；所述放电面与中心电极点火端相对形成点火间隙G；所述侧电极放电面上具有凹槽；所述的凹槽为局部凹槽，局部凹槽布置在侧电极放电面上，并从端部向弯曲部延伸，且长度在端部至弯曲部的1/2处的范围内。
[0009]进一步地，所述局部凹槽的宽度与中心电极和侧电极的局部凹槽所形成的尖端放电距离L相关，以确保火花塞的点火效果。
[0010]进一步地，所述局部凹槽的宽度设定在穿过中心电极中心轴线，且垂直于局部凹槽长度方向对称轴的截面情况下，尖端放电距离L与中心电极点火端最外端点到侧电极放点面的垂直距离G所形成的夹角为θ，尖端放电距离L为G
×
COSθ，且控制夹角θ为0.5≤COSθ≤1。当满足上述关系时，火花塞具有更好的放电性能，更加易于在间隙处形成电弧，因此能够提高发动机在低温时的启动成功率。
[0011]进一步地，所述的夹角θ为满足0.8≤COSθ≤1。
[0012]进一步地，所述的中心电极点火端最外端点到侧电极放点面的垂直距离G在0.3mm以上；所述点火端的直径在0.8mm以下。
[0013]进一步地，所述的局部凹槽的截面型面包括“V”或“U”型面；局部凹槽的俯视型面为长方形，或长方形与圆弧端部结合。
[0014]进一步地，所述的侧电极设有芯部和外层部，且芯部的材料为散热能力比外层部强的材料。通过将凹槽布置在端部，就可以采用多层的侧电极，能够进一步的提高火花塞侧电极的散热能力。
[0015]进一步地，所述的局部凹槽的表面有贵金属层。通过在凹槽处设置贵金属，可以提高火花塞的耐久性能，需要指出的是在凹形槽上形成贵金属是以往的技术难以实现的。
[0016]进一步地，所述的有贵金属层为以铂为主要成份的贵金属。
[0017]本专利技术还涉及一种火花塞的制作方法，火花塞的制作方法包括以下步骤：1）将侧电极焊接在壳体上；2）在侧电极的端部靠近中心电极一侧的表面上制作局部凹槽；3）将侧电极朝向中心电极弯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种火花塞，包括中心电极、侧电极以及壳体；其中，中心电极位于壳体内，侧电极连接在壳体上，侧电极划分为三个部分，与壳体连接的根部、与中心电极相对的端部以及位于所述根部和端部之间的弯曲部；所述中心电极具有最接近侧电极的点火端；所述侧电极具有朝向中心电极一侧的放电面；所述放电面与中心电极点火端相对形成点火间隙G；所述侧电极放电面上具有凹槽；其特征在于，所述的凹槽为局部凹槽，局部凹槽布置在侧电极放电面上，并从端部向弯曲部延伸，且长度在端部至弯曲部的1/2处的范围内。2.如权利要求1所述的火花塞，其特征在于：所述局部凹槽的宽度与中心电极和侧电极的局部凹槽所形成的尖端放电距离L相关，以确保火花塞的点火效果。3.如权利要求2所述的火花塞，其特征在于：所述局部凹槽的宽度设定在穿过中心电极中心轴线，且垂直于局部凹槽长度方向对称轴的截面情况下，尖端放电距离L与中心电极点火端最外端点到侧电极放点面的垂直距离G所形成的夹角为θ，尖端放电距离L为L
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COSθ，且控制夹角θ为0.5≤COSθ≤1。4.如权利要求2所述的火花塞，其特征在于：所述的夹角θ为满足...

【专利技术属性】
技术研发人员：李耀，陈小双，杜德魁，
申请(专利权)人：潍柴火炬科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：