一种小直径火花塞及其火花塞绝缘体制作方法技术

一种小直径火花塞及其火花塞绝缘体制作方法

【技术实现步骤摘要】
一种小直径火花塞及其火花塞绝缘体制作方法


[0001]本专利技术涉及到一种火花塞的结构及其部件的制作方法，尤其是一种直径金属壳体螺纹部直径在
M10mm
以下的小直径火花塞及火花塞绝缘体的制作方法；该种小直径火花塞及火花塞绝缘体的制作方法可用于制作新能源混合动力车的火花塞；属于发动机零配件中的火花塞制作

。

技术介绍

[0002]随着发动机技术的发展，尤其是近年来新能源混合动力车的不断改进，发动机越来越小型化发展，由此所提供给火花塞的安装位置变得越来越小，因此火花塞尺寸也变得越来越小；但是另一方面，混合动力中发动机不再追求所谓的升功率，这类发动机的主要特点为超高的压缩比
、
增压比
、
高废气再循环率（
EGR
率）以及高能点火，因此压缩比越来越高，混合气的击穿电压也升高，更容易导致火花塞的烧损
。
综合以上两个因素，火花塞绝缘体耐电压能力以及机械强度受到了巨大的挑战，现在经常发生绝缘体点击穿或者绝缘体裙部断裂的现象，并且为了提升绝缘体的耐电压能力和小头抗折能力，往往又不得不将绝缘体的外经或者壁厚增加，这样又将影响内部其它部件的结构变化，尤其是在螺杆孔因绝缘体壁加厚后被缩小，使得接线螺杆也必须跟着缩小，但在实际应用中发现，当接线螺杆缩小到
3mm
以下后，将使得接线螺杆制造困难；另外当小直径火花塞绝缘体壁厚增加时，也将影响绝缘体裙部与金属壳体支撑部之间的间隙，导致间隙缩小，可是在实际应用中也发现，这样做会导致火花塞耐污损能力下降，从而导致绝缘体裙部容易出现烧损断裂的现象
。
因此，如何保证在火花塞直径缩小后，其综合性能不会下降是一个值得研究的壳体，很有必要对现有的小直径火花塞加以改进
。
[0003]经过检索，尚未发现有相关的专利技术文献报道，最为相接近的专利文献有以下几个：
1、
中国专利申请号为
CN201720523628.9
的文献公开了一种火花塞保护套及大缸径燃气发动机，主要涉及发动机

。
该火花塞保护套包括保护套本体
、
第一弹性安装座
、
弹性件以及紧固连接件，保护套本体包括主体部与预燃部，主体部与预燃部固定连接，预燃部内具有预燃空腔，主体部内开设有容置孔，容置孔与预燃空腔连通，预燃部开设有第一通气孔，第一通气孔将预燃空腔与外界连通
。
但是火花塞保护套虽能够将发动机压缩比大大提高，可并没有解决火花塞自身因此带来的前述问题
。
[0004]2、
专利号为
CN201020219945.X
，名称为“凸台型贵金属火花塞”的技术专利申请，该专利公开了一种凸台型贵金属火花塞，包括接线螺杆
、
绝缘体
、
壳体
、
中心电极和侧电极，中心电极点火端有一层贵金属，特征是与中心电极点火端相对应位置的侧电极上有圆形凸台，在该凸台上焊有铂金属层，该贵金属通过电阻焊接后，再通过激光直接融化在侧电极基体上形成一种冶金结合层，通过冲压的方法，贵金属冶金结合层流向凸台的顶端，形成电极的跳火端面，解决了点火性和长寿命的问题
。
该专利所提供的火花塞虽成本低
、
无极性效应
、
良好的消焰作用
、
点火电压低，适用与更高的压缩比，增压发动机可靠点火，发动机空
燃比范围宽广，适应稀薄燃烧，冷启动性能好，减少发动机的抖动，运行更平稳，火花塞可以延长寿命，但并未考虑火花塞因为压缩比提升，而体积更小自身带来的前述问题
。
[0005]3、
专利号为
CN201410790440.1
，名称为“带有保护套的火花塞结构”的专利技术专利，该专利公开了一种带有保护套的火花塞结构，包括依次连接的固定套部
、
连接套部和导流套部，所述固定部套
、
连接套部和导流套部的内孔中心线共线，所述导流套部的内孔为内小外大的喇叭口，所述导流套部上设有贯穿该导流套部内外壁的排气孔
。
采用以上结构，将火花塞安装在气缸盖上，可减小流场对点火稳定性的影响，导流套部的内孔设置导流面后可使缸内流场向合理的方向发展，从而引导火焰向理想方向发展
。
同时，发动机压缩比可进一步提高，稀燃系数也可提高，功率
、
效率都可较明显增加
。
但本专利技术所要解决的仍不是火花塞自身因此带来的前述问题
。
[0006]通过上述专利的描述，可以看出目前虽有人提出了高压缩比工况环境的火花塞点火改进技术方案，但大多只是从如何提高压缩比和效果方面来考虑的，但是都未针对发动机越来越小，压缩比越来越高的情况下，如何解决小直径火花塞自身所出现的技术问题，对前面所描述的问题并没有提出有效的解决技术方案，因此前面所述的问题依然存在，仍有待进一步加以研究
。

技术实现思路

[0007]本专利技术是针对现有小直径火花塞所存在的问题，提出的一种适合新能源混动车小型化火花塞需求的小直径火花塞及其火花塞绝缘体的制作方法；该小直径火花塞及其火花塞绝缘体的制作方法可以有效解决目前小直径火花塞直径小绝缘体壁薄的不足，不仅适用于高压缩比工况环境，而且适用于直径小于
M10
的小直径火花塞，有效避免绝缘体点击穿或者绝缘体裙部断裂的现象
。
[0008]为了达到这一目的，本专利技术提供了一种小直径火花塞，小直径火花塞包括绝缘体和金属壳体，绝缘体安装在金属壳体中，绝缘体前端具有暴露在发动机燃烧室内的裙部，所述裙部的最大直径
d1
靠近其最后端，最大直径在
5.4mm
以下，绝缘体还具有小圆柱体部
d2
，小圆柱体部直径
d2
比裙部的最大直径
d1
更大；绝缘体具有轴孔
d3
，接线螺杆的杆部配置在轴孔
d3
内；金属壳体内设有支撑部，支撑部内径
D1
与绝缘体裙部的最大直径
d1
之间设有间隙
A
；其特征在于：绝缘体的材料为氮化硅烧结体，且绝缘体接线螺杆棒状部的轴孔直径
d3
在
3mm
以上，裙部的最大直径
d1
与支撑部内径
D1
之间的间隙在
0.8mm
以上
。
这样通过采用合理选用的氮化硅烧结体，利用氮化硅的优异绝缘性能，可以有效将绝缘体的壁厚适当降低，并通过合理的匹配使得小直径火花塞所存在的问题得以解决
。
[0009]优选地，所述的绝缘体小圆柱体部直径
d2
与轴孔
d3
的壁厚为（
d2
‑
d3
）
/2
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种小直径火花塞，包括绝缘体和金属壳体，绝缘体安装在金属壳体中，绝缘体前端具有暴露在发动机燃烧室内的裙部，所述裙部的最大直径
d1
靠近其最后端，最大直径在
5.4mm
以下，绝缘体还具有小圆柱体部
d2
，小圆柱体部直径
d2
比裙部的最大直径
d1
更大；绝缘体具有轴孔
d3
，接线螺杆的杆部配置在轴孔
d3
内；金属壳体内设有支撑部，支撑部内径
D1
与绝缘体裙部的最大直径
d1
之间设有间隙
A
；其特征在于：绝缘体的材料为氮化硅烧结体，且绝缘体接线螺杆棒状部的轴孔直径
d3
在
3mm
以上，裙部的最大直径
d1
与支撑部内径
D1
之间的间隙在
0.8mm
以上
。2.
如权利要求1所述的小直径火花塞，其特征在于：所述的绝缘体小圆柱体部直径
d2
与轴孔
d3
的壁厚为（
d2
‑
d3
）
/2
，在
1.7mm
以下
。3.
如权利要求1所述的小直径火花塞，其特征在于：所述的支撑部的内径
D1
与裙部的最大直径
d1
的半径间隙
A
为
1.0mm
‑
1.2mm。4.
如权利要求1所述的小直径火花塞，其特征在于：所述的裙部最大直径在
4.8
ꢀ‑
5.4mm。5.
如权利要求1所述的小直径火花塞，其特征在于：所述的裙部最大直径在
4.2 mm

【专利技术属性】
技术研发人员：李耀，陈光云，
申请(专利权)人：潍柴火炬科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：