一种内置预燃室火花塞制造技术

本实用新型专利技术涉及一种火花塞，尤其涉及一种内置预燃室火花塞，属于点燃式发动机用火花塞。陶瓷绝缘体的下端外套有金属壳体，金属壳体的下端延伸出陶瓷绝缘体，金属壳体的底部设有密封盖板，所述的陶瓷绝缘体与密封盖板间形成预燃室空间，预燃室空间的上端设有废气残留空间，密封盖板的顶部设有点火凸台，点火凸台中设有贵金属地极，陶瓷绝缘体的底部设有向下延伸的贵金属正极，贵金属地极与贵金属正极呈上下间隔式对称分布，金属壳体的下端设有若干与预燃室空间相连通的火焰喷射孔。同时也可以改变相关参数用于燃油发动机的点火，同样可以达到提升动力，改善排放，节省燃料的效果。

A kind of spark plug with built-in precombustion chamber

【技术实现步骤摘要】
一种内置预燃室火花塞
本技术涉及一种火花塞，尤其涉及一种内置预燃室火花塞，属于点燃式发动机用火花塞。
技术介绍
随着能源危机与环境污染问题的日渐加剧，内燃机排放作为大气污染源之一，面临着越来越大的技术挑战，寻找新型的清洁汽车发动机代用燃料成为了国内外内燃机领域科研工作人员的主要任务，天然气由于储量丰富、燃烧清洁而受到了很大的重视，目前中国在用的天然气汽车已经超过600多万辆，其中LNG重型卡车已经超过40万辆，随着低排放标准的柴油车逐步淘汰，在现有能源结构条件下，以天然气为能源的卡车必然会快速增加。火花塞作为商用车天然气发动机的高消耗易损件，是所有发动机厂家最为关注的关键零部件，它的可靠性和耐久性直接影响着售后服务成本和车主的运营成本，由于国内开发的大排量天然气车用发动机沿用柴油发动机的设计思路，在天然气高热负荷运行的特殊条件下，火花塞的散热问题没能有效解决，导致大部分的燃气火花塞未能到正常的使用寿命而提前失效。在新的排放法规严格要求的情况下，如何解决清洁能源天然气发动机的燃料经济性，污染物达标排放等矛盾是继续推进天然气汽车应用的技术瓶颈，在发动机点火的核心部件火花塞上能有所突破是各公司的最大期盼。在实施国六排放的同时如何改善发动机燃料经济性与NOx排放成为了点燃式天然气发动机的关键技术瓶颈，其中在发动机中设置预燃室是一种行之有效的优化手段。目前大型的工业天然气发电机已采用预热塞点火技术，或者采用大型的带预燃室火花塞，而作为乘用车和商用车用发动机由于体积小，目前尚没有一家公司可以提供能用于现有排量在1.0-15升之间车用发动机的预燃室火花塞产品。基于现有的发动机的结构以及运行参数影响着发动机的缸内混合气燃烧过程以及排放特性。通过采用预燃室点火方式以影响发动机燃烧特征，调控燃烧过程变化以及排放污染物生成的影响，是预燃室式火花塞天然气发动机的优化设计提供了重要的依据。本技术是面对国五，国六和欧六法规点燃式(含天然气）发动机的污染物控制技术提供了一种可在现有发动机安装尺寸范围内的预燃室式火花塞。重点是减少采用稀燃技术与当量燃烧技术的发动机（含天然气发动机）污染物排放，特别是氮氧化物的排放，适用所有的以天然气为燃料的汽车和点燃式燃油汽车发动机。
技术实现思路
本技术主要是解决现有技术中存在的不足，提供一种结构紧凑，在现有商用车和乘用车发动机火花塞的有限尺寸空间内设置预燃室，采用预燃室模式点火技术来调整发动机燃烧速率，改变燃烧特性和排气温度来优化一氧化碳，二氧化碳，氮氧化物，碳氢化合物等污染物的排放，使其满足相关排放法规的要求，并能有效节省能耗与延长使用寿命，特别适用于高热负荷的天然气商用车，可大幅度降低天然气商用车的维护成本，是一款真正意义的环保节能和长寿命的天然气发动机专用火花塞。同时也可以改变相关参数用于燃油发动机的点火，同样可以达到提升动力，改善排放，节省燃料的效果的一种内置预燃室火花塞。本技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种内置预燃室火花塞，包括陶瓷绝缘体，所述的陶瓷绝缘体中设有延伸出陶瓷绝缘体的正极高压接线螺杆，所述的陶瓷绝缘体的头部设有延伸出陶瓷绝缘体的镍铜复合中心电极，所述的正极高压接线螺杆与镍铜复合中心电极间通过烧结型阻尼电阻体连接，所述的陶瓷绝缘体的下端外套有金属壳体，所述的金属壳体的下端延伸出陶瓷绝缘体，所述的金属壳体的底部设有密封盖板，所述的陶瓷绝缘体与密封盖板间形成预燃室空间，所述的预燃室空间的上端设有废气残留空间，所述的密封盖板的顶部设有点火凸台，所述的点火凸台中设有贵金属地极，所述的陶瓷绝缘体的底部设有向下延伸的贵金属正极，所述的贵金属地极与贵金属正极呈上下间隔式对称分布，所述的金属壳体的下端设有若干与预燃室空间相连通的火焰喷射孔。作为优选，所述的密封盖板顶部中设有盖板内端面凹槽，所述的点火凸台设在盖板内端面凹槽的中心位，所述的盖板内端面凹槽与点火凸台间设有若干端面喷射孔；所述的密封盖板下端的外壁为盖板过盈配合孔径，所述的密封盖板上端的外壁为密封盖板大径；所述的废气残留空间尾端的陶瓷绝缘体内壁为壳体内小孔；所述的金属壳体的底端设有与密封盖板相配接的通孔；所述的通孔的直径小于壳体内小孔的直径，所述的密封盖板大径的直径小于壳体内小孔的直径。作为优选，所述的端面喷射孔的横截面圆呈柱状。作为优选，所述的陶瓷绝缘体与金属壳体通过内密封垫片密封，所述的内密封垫片位于废气残留空间的后方；所述的金属壳体的外壁设有外密封垫片；所述的内密封垫片与外密封垫片呈上下错位分布。作为优选，所述的火焰喷射孔的直径为0.8mm～1.5mm，所述的火焰喷射孔的数量为2～6个，所述的火焰喷射孔的轴向与金属壳体的轴呈45～90角度，所述的火焰喷射孔呈圆周均匀分布。作为优选，所述的金属壳体底端的外壁折角为圆弧分布，所述的密封盖板底部与金属壳体底部的拼合处通过圆周焊接层固定，所述的圆周焊接层呈嵌入式分布，所述的圆周焊接层的底部、密封盖板底部与金属壳体底部呈同一水平面分布。预燃室火花塞由封装在金属壳体内的陶瓷组件后端带有连接点火高压的接线螺杆，前端内置高导热结构的镍铜复合中心电极，两者之间用用电阻封接材料密封连接，经高温封接后形成一定范围的电阻体，中心电极尖端焊接贵金属材料，金属壳体点火端的无螺纹部分延长，端面设置有小于壳体内孔径的通孔，内部形成开口的预燃室空间，延伸段外壁圆周设置有火焰喷射孔，喷射孔的位置尺寸和角度按不同的发动机要求确定，最前端端面设置耐高温金属材料的密封盖板，盖板内端面设置有凹槽，中间焊接贵金属材料点火地极，盖板端面设置有火焰喷射孔，喷射孔数量大小可以根据不同的发动机燃烧要求调整，密封盖板最大直径稍小于金属壳体内的小孔直径，便于从内部向外嵌入金属壳体点火端小孔后为一体，从而使内部形成一定容积的封闭式预燃室，并在两贵金属电极之间形成点火间隙。当发动机点火瞬间，来自点火线圈的高压脉冲电流在预燃室内部的点火间隙首先放电，高温电弧引燃预燃室内的压缩混合气，爆燃的火焰快速膨胀从各喷孔喷射到主燃烧室发动机气缸内，从不同位置和方向多点引燃缸内压缩的混合气体，在燃烧膨胀能作用下，推动活塞做功，使发动机保持运转。在这过程中，由于预燃室喷孔火焰的多点引燃作用，使缸内主燃烧室的混合气多点同时燃烧，发动机的燃烧速率会急速增加，使燃料的燃烧效能提高，发动机呈现提升动力和节能功效；同时对于稀燃或当量燃烧混合气体，在原点火提前角情况下，由于预燃室的燃烧特性，改变了原单点火花塞点火瞬间的时间特性，使燃烧速度，燃烧温度，缸内最高压力出现时刻和曲轴旋转角度会发生一系列的改变。经研究证明，预燃室火花塞可以有效调控燃烧时间和温度，进而改善污染物排放功能。特别针对氮氧化物的排放调控，以满足发动机发挥最大效能的同时，其污染物排放符合国六和欧六等排放法规的要求。人们对天然气发动机的点火燃烧模式进行了大量的研究表明，预燃室式火花塞的二次引燃机制，会影响发动机的燃烧速度和温度，从而直接影响到燃烧产物中污染物的排放，调整预燃室式火花塞的相关机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内置预燃室火花塞，其特征在于：包括陶瓷绝缘体（1），所述的陶瓷绝缘体（1）中设有延伸出陶瓷绝缘体（1）的正极高压接线螺杆（2），所述的陶瓷绝缘体（1）的头部设有延伸出陶瓷绝缘体（1）的镍铜复合中心电极（3），所述的正极高压接线螺杆（2）与镍铜复合中心电极（3）间通过烧结型阻尼电阻体（4）连接，所述的陶瓷绝缘体（1）的下端外套有金属壳体（5），所述的金属壳体（5）的下端延伸出陶瓷绝缘体（1），所述的金属壳体（5）的底部设有密封盖板（6），所述的陶瓷绝缘体（1）与密封盖板（6）间形成预燃室空间（7），所述的预燃室空间（7）的上端设有废气残留空间（8），所述的密封盖板（6）的顶部设有点火凸台（9），所述的点火凸台（9）中设有贵金属地极（10），所述的陶瓷绝缘体（1）的底部设有向下延伸的贵金属正极（11），所述的贵金属地极（10）与贵金属正极（11）呈上下间隔式对称分布，所述的金属壳体（5）的下端设有若干与预燃室空间（7）相连通的火焰喷射孔（12）。/n

【技术特征摘要】
1.一种内置预燃室火花塞，其特征在于：包括陶瓷绝缘体（1），所述的陶瓷绝缘体（1）中设有延伸出陶瓷绝缘体（1）的正极高压接线螺杆（2），所述的陶瓷绝缘体（1）的头部设有延伸出陶瓷绝缘体（1）的镍铜复合中心电极（3），所述的正极高压接线螺杆（2）与镍铜复合中心电极（3）间通过烧结型阻尼电阻体（4）连接，所述的陶瓷绝缘体（1）的下端外套有金属壳体（5），所述的金属壳体（5）的下端延伸出陶瓷绝缘体（1），所述的金属壳体（5）的底部设有密封盖板（6），所述的陶瓷绝缘体（1）与密封盖板（6）间形成预燃室空间（7），所述的预燃室空间（7）的上端设有废气残留空间（8），所述的密封盖板（6）的顶部设有点火凸台（9），所述的点火凸台（9）中设有贵金属地极（10），所述的陶瓷绝缘体（1）的底部设有向下延伸的贵金属正极（11），所述的贵金属地极（10）与贵金属正极（11）呈上下间隔式对称分布，所述的金属壳体（5）的下端设有若干与预燃室空间（7）相连通的火焰喷射孔（12）。


2.根据权利要求1所述的一种内置预燃室火花塞，其特征在于：所述的密封盖板（6）顶部中设有盖板内端面凹槽（13），所述的点火凸台（9）设在盖板内端面凹槽（13）的中心位，所述的盖板内端面凹槽（13）与点火凸台（9）间设有若干端面喷射孔（14）；
所述的密封盖板（6）下端的外壁为盖板过盈配合孔径（15），所述的密封盖板（6）上端的外壁为密封盖板大径（16）；所述的废气残留空间（8）尾端的陶瓷绝缘体（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈鹤麟，沈小兵，吴美虹，江燕彬，
申请(专利权)人：杭州普隆格科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33