用于火花塞的接地电极和火花塞制造技术

一种用于火花塞的接地电极包括布置成面对火花塞的中心电极的接地电极体。接地电极包括安装在接地电极体上以面对中心电极的放电部分，在放电部分和中心电极之间具有火花间隙。放电部分由铂、铑和镍的铂基合金制成。铂、铑和镍的铂基合金中所含铑的第一质量百分比在2wt％至20wt％(含)的第一范围内。铂、铑和镍的铂基合金中所含镍的第二质量百分比在2.5wt％至12wt％(含)的第二范围内。2.5wt％至12wt％(含)的第二范围内。2.5wt％至12wt％(含)的第二范围内。

【技术实现步骤摘要】
用于火花塞的接地电极和火花塞


[0001]本公开涉及一种用于火花塞的接地电极以及火花塞。

技术介绍

[0002]典型的火花塞(其中一种在日本专利文献No.5341752中公开)包括沿预定方向延伸的圆柱形绝缘体(该预定方向是圆柱形绝缘体的轴向)，以及同轴布置以围绕圆柱形绝缘体并在轴向上具有相反的第一端和第二端的金属外壳。火花塞的中心电极同轴地设置在绝缘体中。中心电极在轴向上具有相反的第一端和第二端。
[0003]火花塞的接地电极由从金属外壳的第一端延伸的接地电极体组成。接地电极体的延伸端具有面对中心电极第一端的放电表面。
[0004]接地电极还包括安装在接地电极体的延伸端的放电表面上的放电部分。放电部分从接地电极体的延伸端的放电表面朝向中心电极的第一端轴向突出，在放电部分的突出端的放电表面和中心电极的第一端之间具有预定间隙。放电部分在轴向上的突出长度被设置为在0.4mm至1.6mm(含)的范围内。
[0005]放电部分由包含铂作为主要成分的铂(Pt)合金制成。在1100℃的大气温度下加热50小时的铂合金具有68微米或更小的平均晶粒直径(尺寸)。这防止了在高温环境下铂合金晶界强度的劣化，从而可以防止放电部分的裂纹部的分离。

技术实现思路

[0006]对于正在开发的环保发动机，考虑应用高能点火系统以更可靠地点燃空燃混合物；高能点火系统配置为向火花塞的放电部分提供更高的能量。
[0007]这种高能点火需要放电部分处于极端高温环境。在极端高温环境下，即使如专利文献中所述，放电部分的铂合金的平均晶粒直径被设置为低于70微米，专利技术人已经确定铂合金的晶界强度发生劣化。放电部分的铂合金的晶界强度的劣化可能导致裂纹，每个裂纹都在铂合金的对应的相邻一对晶粒之间的对应晶界中产生。每个裂纹在对应晶界中的延伸可能导致晶粒(每个晶粒都位于对应的相邻一对裂纹之间)与放电部分分离，从而导致放电部分可能被浪费。
[0008]此外，在极端高温环境下，部分暴露的晶界(其端部暴露在放电部分的放电表面上)可能会部分熔化，然后再次固化，导致在放电部分的放电表面上产生所谓的发汗晶粒。发汗晶粒可以与放电部分中的晶粒结合。每个发汗晶粒的直径可以在10至70μm(含)的范围内,并且因此每个发汗晶粒可以类似于专利文献中公开的火花塞中包括的放电部分的铂合金的平均晶粒直径。
[0009]为此，每个裂纹的延伸可能会导致每个发汗晶粒位于对应的相邻一对裂纹之间的发汗晶粒从火花塞的放电部分分离，即掉落，导致放电部分更容易磨损。
[0010]从这个观点来看，本公开旨在提供
[0011](I)用于火花塞的接地电极，每个接地电极都能够减少相应一个接地电极的放电
部分的浪费；
[0012](II)火花塞，每个火花塞都能减少相应一个火花塞的接地电极的放电部分的浪费。
[0013]根据本公开的第一示例措施提供一种用于火花塞的接地电极。接地电极包括接地电极体和放电部分，其中接地电极体布置为面对火花塞的中心电极，放电部分安装在接地电极体上以面对中心电极且在放电部分和中心电极之间具有火花间隙。放电部分由铂、铑和镍的铂基合金制成。铂、铑和镍的铂基合金中所含铑的第一质量百分比在2wt％至20wt％(含)的第一范围内。铂、铑和镍的铂基合金中所含镍的第二质量百分比在2.5wt％至12wt％(含)的第二范围内。
[0014]根据本公开的第二示例措施提供了一种火花塞。火花塞包括中心电极和接地电极。接地电极包括接地电极体和放电部分，其中接地电极体布置为面对火花塞的中心电极，放电部分安装在接地电极体上以面对中心电极且在放电部分和中心电极之间具有火花间隙。放电部分由铂、铑和镍的铂基合金制成。铂、铑和镍的铂基合金中所含铑的第一质量百分比在2wt％至20wt％(含)的第一范围内。铂、铑和镍的铂基合金中所含镍的第二质量百分比在2.5wt％至12wt％(含)的第二范围内。
[0015]根据第一示例措施和第二示例措施中每一个的放电部分由添加了镍的铂和铑的合金组成。这种配置使得基于铂、铑和镍合金在其制造过程中的加工硬化，可以降低铂、铑和镍合金的再结晶温度。
[0016]当放电部分处于极端高温环境中时，铂、铑和镍合金的再结晶温度的降低增加了放电部分的晶粒的晶粒直径，使其大于上述专利文献中公开的放电部分的晶粒直径。这减少了放电部分中的晶界数量，其中至少一个晶界可能会导致产生发汗晶粒，从而导致发汗晶粒不太可能出现在放电部分的放电表面上。因此，这导致不太可能由于生成发汗晶粒导致放电部分的磨损，从而使接地电极14的放电部分41的侵蚀或磨损最小化。
附图说明
[0017]本公开的上述和其它目的、特征和优点将参照附图从以下详细描述中变得更加明显，其中：
[0018]图1是根据示例性实施例的火花塞的半截面图；
[0019]图2是接地电极的放电部分的端部的示意图，其面对图1所示的中心电极；
[0020]图3A是示出铂(Pt)
‑
铑(Rh)
‑
镍(Ni)合金中所含铑(Ph)的质量百分比的示例变化与铂(Pt)
‑
铑(Rh)
‑
镍(Ni)合金的侵蚀量的相应示例变化之间的关系的曲线图；
[0021]图3B的曲线图示意性示出
[0022](i)铂(Pt)
‑
铑(Rh)
‑
镍(Ni)合金中所含铑(Rh)的质量百分比的示例变化与铂(Pt)
‑
铑(Rh)
‑
镍(Ni)合金的晶粒的晶粒直径的相应示例变化之间的第一关系；
[0023](ii)铂(Pt)
‑
铑(Rh)
‑
镍(Ni)合金中所含铑(Rh)的质量百分比的示例变化与铂(Pt)
‑
铑(Rh)
‑
镍(Ni)合金的熔点Tmp的示例变化之间的第二关系；
[0024]图4A至4C分别是相应的放电部分如何被浪费的示意图；
[0025]图5是示意性地示出铂(Pt)
‑
铑(Rh)
‑
镍(Ni)合金中所含镍的质量百分比的示例变化与铂(Pt)
‑
铑(Rh)
‑
镍(Ni)合金的再结晶温度的相应示例变化之间的关系的曲线图；
[0026]图6是示出放电部分的每个样品的评估结果的表格；
[0027]图7是示出放电部分的每个样品的绘制评估结果的曲线图；
[0028]图8是示出在铂(Pt)
‑
铑(Rh)
‑
镍(Ni)合金中镍(Ni)的质量百分比aNi变化时所测量的放电部分的铂(Pt)
‑
铑(Rh)
‑
镍(Ni)合金的抗拉强度的示例变化的曲线图；和
[0029]图9是示出放电部分的铂(Pt)
‑
铑(Rh)
‑
镍(Ni)合金的晶界裂纹数量的示例变化与放电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于火花塞的接地电极，所述接地电极包括：接地电极体，其设置成面对所述火花塞的中心电极；和放电部分，其安装在所述接地电极体上以面对所述中心电极，在所述放电部分和所述中心电极之间具有火花间隙，所述放电部分由铂、铑和镍的铂基合金制成，所述铂、所述铑和所述镍的所述铂基合金中含有的所述铑的第一质量百分比在包含2wt％和20wt％的从2wt％至20wt％的第一范围内，所述铂、所述铑和所述镍的所述铂基合金中含有的所述镍的第二质量百分比在包含2.5wt％和12wt％的从2.5wt％至12wt％的第二范围内。2.根据权利要求1所述的接地电极，其中：已经在1100℃的大气温度下加热50小时的所述铂、所述铑和所述镍的所述铂基合金具有的平均晶粒直径大于或等于100μm且小于或等于400μm。3.根据权利要求1或2所述的接地电极，其中：已经在1000℃下暴露50小时的所述铂、所述铑和所述镍的所述铂基合金具有的抗拉强度高于或等于140MPa。4.一种火花塞...

【专利技术属性】
技术研发人员：梶勇司，阿部信男，林真人，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：