包括温度控制结构的电晕点火器制造技术

本发明专利技术提供了一种电晕点火器（20），其改进了点火端处的温度控制。该电晕点火器（20）包括一中心电极（24），该中心电极（24）包括一被覆层材料（32）（例如镍）围绕的型芯材料（30）（例如铜）。该型芯材料（30）在一电极终端（34）和一电极点火端（36）之间纵向延伸。型芯材料（30）设置在电极终端（34）处，并具有型芯长度lc，该型芯长度lc等于中心电极24的电极长度le的至少90%。型芯长度lc的至少97%被绝缘体26围绕。电极直径增大，以使中心电极24的覆层厚度tcl等于绝缘体厚度ti的至少5%，且型芯直径Dc等于绝缘体厚度ti的至少30%。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供了一种电晕点火器（20），其改进了点火端处的温度控制。该电晕点火器（20）包括一中心电极（24），该中心电极（24）包括一被覆层材料（32）（例如镍）围绕的型芯材料（30）（例如铜）。该型芯材料（30）在一电极终端（34）和一电极点火端（36）之间纵向延伸。型芯材料（30）设置在电极终端（34）处，并具有型芯长度lc，该型芯长度lc等于中心电极24的电极长度le的至少90%。型芯长度lc的至少97%被绝缘体26围绕。电极直径增大，以使中心电极24的覆层厚度tcl等于绝缘体厚度ti的至少5%，且型芯直径Dc等于绝缘体厚度ti的至少30%。【专利说明】包括温度控制结构的电晕点火器相关申请的交叉引用本申请为2011年4月13日提交的第13/085，991号美国专利申请的部分继续申请，其要求2010年4月13日提交的第61/323，458号临时申请以及2011年I月13日提交的第61/432，501号临时申请的优先权，其全部内容通过引用并入此处。本申请还要求2011年8月19日提交的第61/525，379号美国临时申请的权益，其全部内容通过引用并入此处。
本专利技术主要涉及一种电晕点火器，其用于发射一射频电场，以电离燃料-空气混合物并提供一电晕放电，尤其涉及在运行过程中控制该电晕点火器的温度。
技术介绍
电晕放电点火系统的电晕点火器从电源接收电压，并发射形成电晕的电场，以电离内燃机的燃料和空气的混合物。该点火器包括一从电极终端纵向延伸至电极点火端的中心电极。一绝缘体沿该中心电极设置，且一壳体沿该绝缘体设置。该电极终端从电源接收电压，且该电极点火端发射形成电晕的电场。该电场包括形成电晕的至少一个电子流，并且通常包括多个电子流。该电晕点火器并不包括任何接近电极点火端的接地电极元件。而是，空气和燃料的混合物沿电极点火端所产生的高电场的全长点燃。专利技术人莱高斯基(Lykowski)等专利技术的专利号为2010/0083942的美国专利公开了一种电晕点火器的不例。在内燃机应用中，电晕点火器的温度，尤其是点火端处的温度会影响点火性能。现有技术的电晕点火器常常在点火端处达到不良的温度，例如高于950°C的温度。如此高的温度很可能使点火质量降低。该电晕点火器的耐久性会降低，或者会引起其他燃烧问题。
技术实现思路
本专利技术的一个方面提供了一种电晕点火器，其用于提供电晕放电。该电晕点火器包括一中心电极，其从一电极终端纵向延伸至一电极点火端。该中心电极包括一被覆层材料围绕的型芯材料。中心电极的每种材料分别具有一导热系数，且型芯材料的导热系数大于覆层材料的导热系数。一由电绝缘材料制成的绝缘体围绕中心电极设置。一由导电材料制成的壳体围绕绝缘体设置。在这个实施例中，中心电极的型芯材料设置在电极终端处。本专利技术的另一个方面提供了一种电晕点火器，其包括一中心电极，该中心电极具有一从电极终端纵向延伸至电极点火端的电极长度。中心电极包括一被覆层材料围绕的型芯材料，其中，中心电极的每种材料分别具有一导热系数，且型芯材料的导热系数大于覆层材料的导热系数。中心电极的型芯材料具有一在电极终端与电极点火端之间纵向延伸的型芯长度。该电晕点火器还包括一由电绝缘材料制成的绝缘体，其围绕中心电极设置，并从一绝缘体上端纵向延伸至一绝缘体管口端。一由导电材料制成的壳体围绕绝缘体设置。型芯材料的型芯长度等于中心电极的电极长度的至少90%，且型芯材料的型芯长度的至少97%被绝缘体围绕。本专利技术的又另一个方面提供了一种电晕点火器，其包括一中心电极，该中心电极从一电极终端纵向延伸至一电极点火端。中心电极包括一被覆层材料围绕的型芯材料。每种材料分别具有一导热系数，且型芯材料的导热系数大于覆层材料的导热系数。一由电绝缘材料制成的绝缘体围绕中心电极设置，且一由导电材料制成的壳体围绕绝缘体设置。绝缘体具有一面向壳体的绝缘体外表面以及一面向中心电极的绝缘体内表面。绝缘体外表面与绝缘体内表面之间形成一绝缘体厚度。中心电极的覆层材料具有一面向绝缘体内表面的覆层外表面以及一面向型芯材料的覆层内表面。覆层外表面与覆层内表面之间形成一覆层厚度。中心电极的型芯材料具有一面向覆层内表面的型芯外表面，且该型芯外表面具有一型芯直径。覆层厚度等于绝缘体厚度的至少5%，型芯直径等于绝缘体厚度的至少30%。与现有技术的几何结构未改进的且不带有覆层材料和型芯材料的电晕点火器相t匕，本电晕点火器的包括具有高导热系数的型芯材料的中心电极与绝缘体和中心电极的几何结构共同作用，降低了该电晕点火器的点火端处的工作温度。测试结果表明本专利技术的电晕点火器的电极点火端处的工作温度大约可以比现有技术的电晕点火器的电极点火端处的工作温度低100°c或更多。该测试结果还表明本专利技术的电晕点火器的绝缘体管口端的工作温度同样可以明显地低于现有技术的温度。【专利附图】【附图说明】请参阅下述详细说明并结合附图进行考虑，本专利技术的其它优点将更加容易领会和理解，其中:图1是根据本专利技术的一个方面的电晕点火器的剖视图；图1A是图1的电晕点火器的局部放大视图；图2是根据本专利技术的另一个方面的电晕点火器的剖视图；图3是根据本专利技术的又另一个方面的电晕点火器的剖视图；图4是现有技术的电晕点火器的剖视图；图5A提供了现有技术的一个电晕点火器的有限元分析(FEA)；图5B提供了现有技术的另一个电晕点火器的FEA ；图5C提供了根据本专利技术的一个方面的电晕点火器的FEA ；图6是根据本专利技术的又另一个方面的电晕点火器的剖视图；图6A-6E提供了图6的电晕点火器的FEAs ；图7是一比较用电晕点火器的剖视图；图7A-7E提供了图7的电晕点火器的FEAs ；图8是根据本专利技术的又另一个方面的电晕点火器的剖视图；图8A-8E提供了图8的电晕点火器的FEAs ；图9是图6-8的FEA测试结果的曲线图。【具体实施方式】例如图1-3所示，本专利技术提供了一种电晕点火器20，其使用在一电晕放电点火系统中，该电晕放电点火系统旨在有意产生这样的电源，即该电源可以抑制电弧的形成，并促进产生电晕放电22的强电场产生。该电晕点火器20包括一中心电极24、一围绕中心电极24的绝缘体26以及一围绕绝缘体26的壳体28。中心电极24包括一被覆层材料32(例如镍或镍合金)围绕的型芯材料30 (例如铜或铜合金)。型芯材料30和覆层材料32具有导热系数，且型芯材料30的导热系数大于覆层材料32的导热系数。与现有技术的几何结构未改进的或不带有覆层和型芯材料的电晕点火器相比，中心电极24的这种特征与绝缘体26和中心电极24的几何结构共同作用降低了电晕点火器20的点火端处的工作温度。在一个实施例中，中心电极24从一电极终端34延伸至一电极点火端36，且中心电极24的型芯材料30设置在电极终端34处。在另一个实施例中，中心电极24具有一从电极终端34延伸至电极点火端36的电极长度Ie，型芯材料30具有一在电极终端34和电极点火端36之间纵向延伸的型芯长度1。，型芯材料30的型芯长度I。等于中心电极24的电极长度Ie的至少90%，且型芯材料30的型芯长度I。的至少97%被绝缘体26围绕。在又另一个实施例中，中心电极24具有一由覆层厚度(td)和型芯直径(D。)提供的增大的直径，其中，覆层厚度(t本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电晕点火器（20），其用于提供电晕放电（22），其特征在于，该电晕点火器（20）包括：一中心电极（24），其从一电极终端（34）纵向延伸至一电极点火端（36）；所述中心电极（24）包括一被覆层材料（32）围绕的型芯材料（30），其中，所述中心电极（24）的每种所述材料（30、32）分别具有一导热系数，且所述型芯材料（30）的所述导热系数大于所述覆层材料（32）的所述导热系数；一由电绝缘材料制成的绝缘体（26），其围绕所述中心电极（24）设置；一由导电材料制成的壳体（28），其围绕所述绝缘体（26）设置；以及其中，所述中心电极（24）的所述型芯材料（30）设置在所述电极终端（34）处。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·安东尼·布伦斯，詹姆斯·D·吕科瓦斯基，
申请(专利权)人：费德罗莫格尔点火公司，
类型：
国别省市：