用于车辆点火系统的超额需求电压释放火花塞技术方案

本发明专利技术涉及用于车辆点火系统的超额需求电压释放火花塞。提供一种车辆点火系统，其缓解了与火花塞所需的超额电压相关联的问题。所述点火系统包括具有电极和电压释放零件的火花塞，所述电压释放零件可操作地连接于所述电极。所述电压释放零件可操作地在预定电压下从所述电极释放电流。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种车辆点火系统，其中火花塞被构造为释放超额需求电压。
技术介绍
火花塞通常具有与点火系统连接的中心电极以及与中心电极分开而形成间隙的 侧电极。中心电极被陶瓷绝缘体环绕。当由点火线圈产生的电压导致电子流向中心电极时， 则在中心电极和侧电极之间产生压差。在所述间隙内的空气和气体作为绝缘体，在电压超 过间隙中气体的介电强度之前阻碍从中心电极到侧电极的电压流，而之后则允许电子流过 间隙从而导致气体相互反应而燃烧。电子流过间隙所达到的电压被称为需求电压。如果一种绝缘物体，例如水、油或碎屑，位于间隙中或者覆盖间隙处的电极或反电 极，则需求电压上升。需求电压可以上升至高达超过陶瓷绝缘体的介电强度并使得陶瓷绝 缘体变成碎片。陶瓷碎片可以划伤气缸膛并允许燃油通过活塞环而泄漏，从而导致过度的 燃油消耗。
技术实现思路
提供一种车辆点火系统，其缓解了与火花塞所需的超额电压需求相关联的问题。 点火系统包括具有电极和电压释放零件的火花塞，电压释放零件可操作地连接于电极。电 压释放零件可操作以在预定电压下从电极释放电流。在一个实施例中，电压释放零件是压敏电阻，其被构造为当中心电极的电压到达 预定电压时释放电流，该预定电压低于环绕中心电极的陶瓷绝缘体的介电强度。压敏电阻 可以被置于陶瓷绝缘体中、点火线圈中或点火线圈和火花塞中间的火花塞线中。在另一个实施例中，电压释放零件是绝缘体的减薄部分。减薄部分可以完全地或 者仅部分地约束电极。减薄部分用以局部化和控制绝缘体响应于超额需求电压而击穿的区 域。当绝缘体击穿时，电压在击穿的减薄部分从中心电极向环绕绝缘体的金属外壳释放，金 属外壳作为接地电极产生作用。减薄部分包围在金属外壳中并被绝缘体的其他部分(未击 穿)包围；这样就没有陶瓷碎片从火花塞中跑出来。通过控制减薄部分的厚度，可以控制在 多少电压下进行释放。在另一个实施例中，电压释放零件是陶瓷绝缘体的一部分，其具有低于绝缘体其 他部分介电强度的介电常数的陶瓷属性。这样，电压释放将会在电压释放零件处发生。通过 控制介电强度，可以控制在多少电压水平进行释放并避免了绝缘体其他部分的陶瓷失效。 陶瓷绝缘体的电压释放零件部分被绝缘体的其他部分以及金属外壳所环绕。这样，如果绝 缘体在电压释放零件处被击穿，正如所设计的，没有陶瓷碎片从火花塞中跑出来，因此阻止 了相关联的发动机损伤以及燃油消耗。通过阻止由超额需求电压导致的陶瓷碎片，点火系统保护了火花塞陶瓷的结构完 整并减少了燃油消耗。电压释放零件的各种不同实施例都是针对超额需求电压问题的基于 结构的解决方案。对于控制器不需要改变。无需一种成本更高、带火花塞电压反馈以阻止超额电压需求的的软件控制系统。事实上，无需软件的改变。本专利技术以上特征和优点以及其他特征和优点通过以下对实施本专利技术最优实施例 的具体说明，结合相应的附图是显而易见的。本专利技术还提供了如下方案。方案1. 一种车辆点火系统，包括 具有电极的火花塞；以及电压释放零件，其可操作地连接于所述电极并可操作以在预定电压下从所述电极释放 电流。方案2.根据方案1所述的车辆点火系统，其中所述火花塞具有围绕所述电极的绝 缘体；并且其中所述电压释放零件是压敏电阻，该压敏电阻被构造为在低于所述绝缘体介 电强度的预定电压下释放电流。方案3.根据方案2所述的车辆点火系统，其中所述电压释放零件被置于所述绝 缘体内。方案4.根据方案2所述的车辆点火系统，其中所述车辆点火系统具有点火线圈 组件，该点火线圈组件可操作以在火花塞上产生电压，并且其中所述电压释放零件被置于 所述点火线圈组件中。方案5.根据方案2所述的车辆点火系统，其中所述车辆点火系统具有点火线圈 和火花塞线，火花塞线从所述点火线圈弓I至所述火花塞；并且其中所述电压释放零件被置 于所述火花塞线中。方案6.根据方案1所述的车辆点火系统，其中所述火花塞具有绝缘体并且所述 电压释放零件是所述绝缘体中的减薄部分。方案7.根据方案1所述的车辆点火系统，其中所述火花塞具有绝缘体，该绝缘体 具有第一部分和第二部分，第一部分的特征是具有第一介电强度的陶瓷属性，第二部分的 特征是具有低于第一介电强度的第二介电强度的陶瓷属性；并且其中所述电压释放零件是 所述第二部分。方案8. —种车辆点火系统，包括 火花塞，其具有电极；陶瓷绝缘体，其环绕所述电极；以及电压释放零件，其在所述陶瓷绝缘体内并可操作以在预定电压下从所述电极释放电流。方案9.根据方案8所述的车辆点火系统，其中所述电压释放零件是所述绝缘体 的减薄部分。方案10.根据方案8所述的车辆点火系统，其中所述电压释放零件是压敏电阻。方案11.根据方案8所述的车辆点火系统，其中所述绝缘体具有第一部分和第二 部分，第一部分的特征是具有第一介电强度的陶瓷属性，第二部分的特征是具有低于第一 介电强度的第二介电强度的陶瓷属性；并且其中所述电压释放零件是所述第二部分。方案12. —种火花塞，包括 第一电极；绝缘体，其环绕所述第一电极；第二电极，与所述第一电极间隔开而限定了间隙；以及电压释放零件，其在所述绝缘体内并可操作以当在所述间隙内有物体时在预定电压下 从所述电极释放电流。方案13.根据方案12所述的火花塞，其中所述电压释放零件是压敏电阻。方案14.根据方案12所述的火花塞，其中所述绝缘体具有第一部分和第二部分， 第一部分的特征是具有第一介电强度的陶瓷属性，第二部分的特征是具有低于第一介电强 度的第二介电强度的陶瓷属性；并且其中所述电压释放零件是所述第二部分。附图说明图1是车辆点火系统示意说明图，其具有安装在发动机气缸内的具有电压释放零 件的火花塞；图2是图1中其中一个火花塞的局部截面示意说明视图3是用于图1中点火系统中使用的火花塞的另一可选实施例的局部截面示意说明局 部视图4是具有在点火线圈中的电压释放零件的另一可选车辆点火系统的示意说明图； 图5是具有在火花塞线中的电压释放零件的另一可选车辆点火系统的说明示意图； 图6是图3中火花塞的立体说明示意图7是用于图1中点火系统中火花塞的另一可选实施例的立体说明示意图。 具体实施例方式参考附图，其中相同的附图标记代表相同的部件。图1表示了一种车辆点火系统 10。车辆点火系统10包括点火线圈组件12。电压通过来自于蓄电池(未示出)的电缆14而 施加并流过接地的晶体管16而到达第一线圈18。这样创建一个电磁场，其感应了第二线圈 20内的电流。线圈18、20都包裹了一个铁芯21，铁芯21通过两条平行线的符号来表示，本 领域技术人员是能够理解的。第二线圈20提供通过电子部件21的电流，电子部件21以交 替方式分配电流通过火花塞线22到达火花塞24。只示出了两条火花塞线22和火花塞24 ； 然而安装于发动机的火花塞24可以具有四个或者更多。火花塞24安装在发动机气缸26 的顶部，气缸26仅以虚线部分地显示。车辆点火系统10是无分电器、二级电压分配系统， 也被称为废火花系统，本领域技术人员是能够理解的。在所保护的专利技术范围内其他类型的 车辆点火系统可以被使用，例如机械分电器、线圈/气缸、或高压、固态开关系统。参考附图2，描述了用于图1点火系统10中使用的火花塞24的一个实施例。火花 塞24具有连接于图1中火花塞线22的中心电极28。反电极30与本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种车辆点火系统，包括：具有电极的火花塞；以及电压释放零件，其可操作地连接于所述电极并可操作以在预定电压下从所述电极释放电流。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y苏瓦，RM沃兹尼亚克，
申请(专利权)人：Y苏瓦，RM沃兹尼亚克，
类型：发明
国别省市：US