專利名稱：開放室多火花塞的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種生成等離子的火花塞，特別用于通過火花塞電極之間 的電火花來點燃內燃機。
更確切地說，本發明涉及一種內燃機射頻火花塞，包括由絕緣體分隔 開的兩個等離子生成電極，這兩個電極中的一個可以由整個氣缸蓋和火花 塞的殼體構成。
背景技術：
生成等離子的火花塞是高頻多火花點火系統，它們能夠在最好的條件 下確保待受控點燃的發動機的點燃，同時減少排放污染，特別是在貧油混 合氣的情況下。它們易于結焦，特別是在冷的時候。
如所有的火花塞那樣，它們由熱指數來表征。這一指數考慮了它們在 特定發動機工作點上的熱性能。特別地，它提供了一種指標，該指標是關 于它們承受足夠高的溫度以避免由熱分解引起的焦化、而不會發生"早期 點火"的能力。
文獻FR2859830, FR2859869和FR2859831中7>開了 一種多火花的火 花塞，它是人們所知的一種冷火花塞，因為它不會4艮快地提高溫度從而避 免焦化。實際上，這種火花塞在電極上有碳或結焦沉積的累積，這非常顯 著地減少了中心電極的端部和火花塞殼體之間所需要的絕緣。對于不良的 絕緣，存在的風險是施加于火花塞上的高壓電不足夠而無法達到引發火花 的必要"擊穿"。
特別是在冷的時候，為了避免暴露在燃氣室的氣氛中的火花塞電極的 結焦， 一種解決方案可以是增加絕緣體的溫度以通過熱分解現象來促進沉
淀物的分解。這個溫度取決于該火花塞整體的抗熱性，包括絕緣體的抗熱 性。
當火花塞在運行中達到過高的溫度時，為增加絕緣體的溫度而通常采 取的措施的限制在于火花塞的"早期點火"的出現。
發明內容
本發明的目的在于調整多火花的火花塞的熱指數，以使其可以快速升 溫而不會后來遭受早期點火的風險。
為此，本發明提供了一種在所述殼體的整個周邊上的深開口，該開口 在火花塞的殼體內部形成一個對外開放的熱交換室。
根據本發明的一個優選實施例，所述室位于所述殼體和絕緣體之間。
根據本發明，所述室可以包括一個能夠對熱氣體打開或關閉其入口的 膨脹件。
所提出的措施可以在啟動階段、在無需增加運行溫度的情況下限制陶 瓷的冷卻。因而獲得一種非線性的熱指數，其對應于該火花塞的快速加熱， 在熱的時候卻沒有早期點火的風險。
參照附圖，通過閱讀以下對幾個非限制性實施例的說明，將會更好地
理解本發明，其中
-圖1示出了已知的現有技術；
-圖2、 3、 4A-4B以及5A-5B示出了本發明的四個實施例。
具體實施例方式
圖1顯示了已知類型的多火花的火花塞1，包括兩個等離子生成電極2、 3,它們被由例如陶瓷的絕緣材料制成的絕緣體4分隔開。這兩個電極2、 3分別構成環繞該絕緣體的外部殼體3和位于絕緣體4的中心孔中的中心 電極2。常規的殼體3具有外部螺紋3a，這使得火花塞可以旋入發動機氣
缸蓋。如前所述，當絕緣體4沒有達到足夠高的溫度時，碳沉積物由于產
生了電流泄露區而破壞了火花塞的運轉。從400x:的特定溫度開始，碳沉 積物會由于熱分解而4皮破壞。
圖2中的火花塞還具有死容量6，其構成一個對外開放的室。室6在 殼體3與絕緣體4之間延伸。根據該圖，該室可以有利地具有第一管狀部 分6a，它連接到對外開放的第二圓形部份6b。
根據本發明的另一特征，如圖2所示，室6的壁可被金屬化。于是， 施加于該絕緣體上的金屬層或套7直接與燃燒室中的熱氣體接觸，該氣體 在貧油混合氣(稀燃)的情況下特別有氧化性。將室6的壁金屬化特別使 之有可能防止在絕緣體的陶瓷和殼體之間生成等離子。這種金屬層7可以 例如由焊(brase)在陶瓷上的套層構成，這確保了后者對氧化氣體的抵抗 力。在實踐中，該套層的厚度可以是在其承受熱化學腐蝕的能力、其熱抵 抗能力以及其生產成本之間的折衷。實際上，如果套層過厚，其熱抵抗力 就會太低，并且陶瓷無法加熱到足夠高的溫度來通過熱分解石皮壞沉積物。 該套層的材料還根據其傳導性以及膨脹系數來選擇，這需要與陶瓷的膨脹 系數以及它的機械性能相容。最終，在不脫離本發明范圍的情況下，該金 屬層本身可以通過惰性涂層、陶瓷薄層或者另 一種特別能抵抗氧化的比如 鎳的金屬層而得到保護。
圖3示出本發明的第二實施例，其中，室6是設置在殼體3主體中的 簡單的管狀開口。在該情況下，所述室不再像以前一樣在殼體和絕緣體之 間延伸，而是構成該殼體主體中的切割部份。施加金屬層7對于防止等離 子的形成是必須的。此處，金屬化簡單地施加于陶瓷4和殼體3之間的界 面上，獨立于室6。
圖4A至5B示出了額外的安排，其4吏得所述室的特性能夠自動適配于 火花塞的溫度條件，以便進一步改進該火花塞的熱指數的"非線性"調整， 特別是當發動機仍然冷的時候使之表現得像一個較熱的火花塞，而當發動 機熱的時候，特別是重載時，使之表現得像一個^:溫的火花塞。
如這些圖中所示，室6可包括能夠打開或關閉其對熱氣體的入口的膨
脹件8、 9。當溫度低時，該膨脹件收縮并打開對熱氣體的通道，這提供了 加速火花塞運轉的熱流。 一旦該火花塞到達其運轉溫度，該部件就膨脹并 且關閉對熱氣體的通道。因此，與該室保持開放相比，該火花塞在較低溫 度下達到它的熱平衡。
在圖4A和4B中，膨脹件8是波浪形套管，其一端固定而另一端具有 圓柱形節流門8a，當該套管膨脹時它可以關閉室6的入口。
在圖5A和5B中，膨脹件9是一個雙層套管，包括可在相對低的溫度 下熔化的金屬9a:液體金屬9a的膨脹使得套管9膨大，從而阻塞熱氣的 通道。
這兩種安排都是非限制性的，當然也可以設想其他類型的閥門，例如 基于凸緣的節流門，或者基于對形狀記憶合金或雙金屬片的使用。
總之，應當指出，本發明提出的所有措施均依賴于在絕緣體和殼體之 間產生一個自由空間或開放室，其實現了火花塞熱指數的調整，并且特別 是獲得非線性熱指數。另外，對所述室的壁金屬化特別適合于貧油混合氣 情況下的運轉，因為它保護陶瓷免受燃燒氣體中的氧化劑的影響。
權利要求
1、一種內燃機射頻火花塞(1)，包括由絕緣體(4)分隔開的兩個等離子生成電極(2、3)，它們分別構成圍繞該絕緣體的外部殼體(3)和位于該絕緣體的中心孔中的中心電極(2)，其特征在于，在該殼體(3)內部，所述火花塞(1)具有在該殼體(3)的整個周邊上的深開口(6)，這形成對外開放的熱交換室。
2、 如權利要求1所述的火花塞，其特征在于，所述室位于所述殼體(3 ) 和所述絕緣體(4 )之間。
3、 如權利要求2所述的火花塞，其特征在于，所述室(6)具有第一 管狀部分(6a)，它連接到對外部開放的第二圓形部分(6b)。
4、 如權利要求l、 2或3所述的火花塞，其特征在于，所述室(6)的 壁被金屬化。
5、 如權利要求1所述的火花塞，其特征在于，所述室(6)是設置在 所述殼體(3)的主體中的簡單的管狀開口。
6、 如權利要求5所述的火花塞，其特征在于，所述殼體(3)的內表 面,皮金屬化。
7、 如權利要求1至4和6所述的火花塞，其特征在于，所述金屬化是 通過將薄金屬套層(7)焊在陶瓷上而獲得的。
8、 如權利要求5或6所述的火花塞，其特征在于，所述金屬套層(7) 受到能耐受高溫氧化氣氛的沉積物的保護。
9、 如以上權利要求之一所述的火花塞，其特征在于，所述室(6)包 括能夠打開或關閉其對熱氣體的入口的膨脹件(8、 9)。
10、 如權利要求9所述的火花塞，其特征在于，所述膨脹件(8)是波 浪形套管，其一端固定而另一端具有節流門(8a)，該節流門在該套管膨 脹時關閉所述室(6)的入口。
11、 如權利要求9所述的火花塞，其特征在于，所述膨脹件(9)是雙 壁套管，其包括在相對低的溫度下熔化的金屬(9a),該金屬的膨脹使得該套管膨大從而阻塞熱氣體入口。
全文摘要
本發明涉及一種內燃機射頻火花塞(1)，包括由絕緣體(4)分隔開的兩個等離子生成電極(2、3)，它們分別構成圍繞該絕緣體的外部殼體(3)和位于該絕緣體中心孔中的中心電極(2)。本發明的特征在于，它具有在殼體(3)的整個周邊上的深開口(6)，這形成該火花塞(1)內部的對外部開放的熱交換室。
文檔編號H01T13/50GK101189771SQ200680015587
公開日2008年5月28日 申請日期2006年4月5日 優先權日2005年4月8日
發明者A·阿涅雷, N·馬萊克 申請人:雷諾股份公司