专利名称：一种极层式火花塞的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发动机点火装置，特别是涉及一种极层式火花塞。
背景技术：
中国专利公告号CN 201398014Y，公告日2010年2月3日，实用新型名称《一种带高压点火板的火花塞》，包括绝缘体，金属壳体和中心电极，中心电极的上端设置有接线螺母，所述中心电极的下端伸出金属壳体的端面外，并在中心电极的下端部连接有高压点火板，高压点火板上对应金属壳体或缸体设置有放电极点。所述高压点火板的放电极点一
面上对应金属壳体或缸体设置有绝缘层。所述高压点火板的板面上设置有透气孔。有多个放电极点，可实现多点点火，混合气体燃烧均匀，散热条件较好，烧蚀和腐蚀现象改善，火花塞的使用寿命延长。结构简单，安装调试方便，制作成本较低，适于各种汽油发动机，特别是多点点火的发动机使用。但这种火花塞中高压点火板上的放电极点朝向缸体的顶部，不利于混合气体流动，且缸体顶部位于涡流气体的边部，混合气体浓度相对较低，要求点火功率较高，火核形成慢，引火路径较长，引燃时间长，而且放电极点附近气体流动的空间较小，散热条件较差，仍易产生烧蚀和腐蚀现象。
发明内容本实用新型的目的是针对现有火花塞放电极点位置空间小、混合气体流动性差，引燃时间长，容易造成中心电极炽热和积碳现象的缺陷和不足，提出一种结构简单，点火极点多、易于混合气体流动及燃烧，点火效果好的极层式火花塞。它制作成本较低，使用寿命长，发火点多，可满足多点点火及稀薄燃烧的需要。本实用新型的目的是通过以下方式实现的一种极层式火花塞，包括绝缘体，金属壳体，中心电极和放电尖端，中心电极的下端伸出金属壳体的端面外，所述中心电极伸出金属壳体的端面的长度大于五毫米，所述金属壳体的端面上对应中心电极至少设置有一个负极柱，所述负极柱的一端固定在金属壳体的端面上，所述负极柱或中心电极的表面至少设置有两层放电尖端，放电尖端按层沿中心电极的轴向层层均匀分布，每一层放电尖端的个数是一个，或每一层放电尖端的个数是多个且沿中心电极径向均匀分布，放电尖端与中心电极或负极柱之间均留有放电间隙。所述中心电极伸出金属壳体的端面的长度为六毫米至十五毫米。所述负极柱或中心电极的表面至少设置有两层放电尖端，靠近金属壳体端面一侧的放电尖端为第一层放电尖端，各层上放电尖端的个数相等或各层放电尖端的个数按层数递增或最高层放电尖端的个数比第一层放电尖端的个数多，所述负极柱的长度大于或等于中心电极伸出金属壳体端面的长度。一种极层式火花塞，包括绝缘体，金属壳体，中心电极和放电尖端，中心电极的下端伸出金属壳体的端面外，所述中心电极伸出金属壳体的端面的长度大于五毫米，所述金属壳体端面的外侧至少设置有一层电极体，所述电极体包括两个负极板，连接两个负极板的负极柱和与两个负极板对应设置的正极板，所述负极柱固定在金属壳体的端面，所述正极板设置在中心电极上，所述正极板或负极板上对应设置有放电尖端，放电尖端与负极板或正极板之间均留有放电间隙。所述的电极体为二层，每一层电极体包括两个负极板，设置于两个负极板之间的正极板和连接两个负极板的负极柱，所述负极柱固定在金属壳体的端面，靠近金属壳体端面一侧的电极体为第一层电极体，第一层电极体的一个负极板是金属壳体的端面，后一层电极体中的两个负极板中有一个负极板是前一层电极体上的负极板，正极板与负极板轴向相对的位置上设置有放点尖端，放电尖端与 负极板或正极板之间均留有放电间隙。所述的电极体为四层，每一层电极体包括两个负极板，分别与两个负极板设置在同一平面上的两个正极板和连接两个负极板的负极柱，每一层电极体的两个负极板固定在负极柱上，所述负极柱固定在金属壳体的端面，靠近金属壳体端面一侧的电极体为第一层电极体，后一层电极体中的两个负极板中有一个负极板是前一层电极体上的负极板，正极板与负极板径向相对的位置上设置有放点尖端，放电尖端与负极板或正极板之间均留有放电间隙。所述中心电极伸出金属壳体的端面的长度为六毫米至十五毫米。所述负极板为圆环形或多边形，或是悬臂状，所述正极板为工字形或圆盘形或多边形或悬臂状。所述的电极体至少有二层，各层电极体上的放电尖端的个数相等或各层电极体上的放电尖端的个数按层数递增或最高层电极体上的放电尖端的个数比第一层电极体上的放电尖端的个数多，所述负极柱的长度大于或等于中心电极伸出金属壳体端面的长度。与现有技术相比本实用新型具有以下明显的优点I、本实用新型的放电尖端可以设置在正极板或负极板或负极柱上，增加了放电尖端设置的灵活性，使得放电尖端数量增加，可降低每个放电尖端的点火功率，从而降低电极损耗量，延长火花塞的使用寿命。电极体中放电尖端附近位置的空间大，改善了放电尖端点火的外部环境，易于混合气体流动和燃烧，点火效果好，且散热条件较好，不易产生烧蚀和腐蚀现象。电极体燃烧时形成一个火球，燃烧充分，不易产生积碳现象。2、本实用新型的中心电极伸出金属壳体的端面的长度大于五毫米，中心电极伸出金属壳体的端面的长度根据发动机汽缸燃烧室的容积而定，电极体的层数根据中心电极伸出金属壳体的端面的长度而定，中心电极伸出金属壳体的端面的长度越长，电极体的层数越多，靠近涡流气体的中心的放电尖端个数就越多，火花塞的点火效果越好。还可以将极层式火花塞上的放电尖端集中设置在靠近涡流气体中心的位置，使得极层式火花塞电极体的多个放电尖端朝向并靠近混合气体浓度相对较高的位置，火核形成快，火核扩散路径较短，易于燃烧。由于极层式火花塞的放电尖端数量多，点火稳定性提高，放电尖端与正极板或负极柱或负极板或中心电极之间的间隙可以较小，所需的点火能量也相对较小，引火路径较短，引燃时间短，明显降低发动机油耗，经济性强，特别适于稀薄燃烧的需要，也能降低有害气体的排放量，有利于环保。3、本实用新型结构简单，安装调试方便，制作成本较低，适于各种汽油发动机，特别是多点点火和稀薄燃烧的发动机使用。
图I是本实用新型第一种结构的示意图。图2是本实用新型第二种结构的示意图。图3是本实用新型第三种结构的示意图。图4是本实用新型第四种结构的示意图。图5是本实用新型第五种结构的示意图。 图6是本实用新型第六种结构的示意图。图中，绝缘体1，金属壳体2，中心电极3，正极板4，负极柱5，放电尖端6，负极板7。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式
对本实用新型作进一步的详细描述第一种解决方案，参见图I、图2，本实用新型的一种极层式火花塞，包括绝缘体1，金属壳体2，中心电极3和放电尖端6，中心电极3的下端伸出金属壳体2的端面外，所述中心电极3伸出金属壳体2的端面的长度大于五毫米,所述金属壳体2的端面上对应中心电极3至少设置有一个负极柱5，所述负极柱5的一端固定在金属壳体2的端面上，所述负极柱5或中心电极3的表面至少设置有两层放电尖端6，放电尖端6按层沿中心电极3的轴向层层均匀分布，每一层放电尖端6的个数是一个，或每一层放电尖端6的个数是多个且沿中心电极3径向均匀分布，放电尖端6与中心电极3或负极柱5之间均留有放电间隙。所述中心电极3伸出金属壳体2的端面的长度为六毫米至十五毫米。所述负极柱5或中心电极3的表面至少设置有两层放电尖端6,靠近金属壳体2端面一侧的放电尖端6为第一层放电尖端6，各层上放电尖端6的个数相等或各层放电尖端6的个数按层数递增或最高层放电尖端6的个数比第一层放电尖端6的个数多，所述负极柱5的长度大于或等于中心电极3伸出金属壳体2端面的长度。现有火花塞的中心电极3伸出金属壳体2的端面的长度最长为五毫米，其放电尖端6靠近汽缸上壁且位于混合气体浓度较低的位置，点火难度较高，火焰燃烧慢。本实用新型火花塞的结构与现有火花塞基本相同，但是区别在于金属壳体2的端面至少设置有一个负极柱5，且负极柱5的一端固定在金属壳体2的端面上，所述负极柱5或中心电极3的表面至少设置有两层放电尖端6，放电尖端6朝向中心电极3或负极柱5，即当放电尖端6设置在中心电极3的表面时,放点尖端6朝向负极柱5,当放电尖端6设置在负极柱5的表面时，放电尖端6朝向中心电极3。放点尖端6按层沿中心电极3轴向层层分布，且各层放电尖端6之间的间隔分布均匀，易于混合气体流动及燃烧，且散热条件较好。放电尖端6的层数根据中心电极3伸出金属壳体2的端面的长度而定，中心电极3伸出金属壳体2的端面的长度大于五毫米，中心电极3伸出金属壳体2的端面的长度视汽缸燃烧室的容积而定，可灵活改变。本实用新型中负极柱5或中心电极3的表面至少设置有两层放电尖端6，靠近金属壳体2端面一侧的放电尖端6为第一层放电尖端6,当每一层的放电尖端6的个数按层数递增，例如第一层放电尖端6的个数为二个，第二层放电尖端6的个数为四个，第三层放电尖端6的个数为六个，依次递增到最后一层，即放电尖端6的层数越多，放电尖端6的个数越多，靠近涡流气体的中心的放电尖端6的个数也越多，有利于快速点火和快速燃烧。还可以将极层式火花塞上的放电尖端集中设置在靠近涡流气体中心的位置，即最高层放电尖端6的个数比第一层放电尖端6的个数多，例如当放电尖端6的总层数为三层时，第一层放电尖端6的个数等于第二层放电尖端6的个数，且第一层放电尖端6的个数少于第三层放电尖端6的个数,使得极层式火花塞电极体的多个放电尖端朝向并靠近混合气体浓度相对较高的位置，点火效果好，点火难度低，火核形成快，火核扩散路径较短，易于燃烧。而且与现有技术相比，放电尖端6与中心电极3或负极柱5之间均留有放电间隙，但由于混合气体浓度较高，易于点燃，放电间隙可以较小，所需的点火能量也相对较小，引火路径较短，引燃时间短。第二种解决方案，参见图3、图4、图5、图6，本实用新型的一种极层式火花塞，包括绝缘体1，金属壳体2，中心电极3和放电尖端6，中心电极3的下端伸出金属壳体2的端面夕卜，所述中心电极3伸出金属壳体2的端面的长度大于五毫米，所述金属壳体2端面的外侧至少设置有一层电极体，所述电极体包括两个负极板7，连接两个负极板7的负极柱5和与两个负极板7对应设置的正极板4,所述负极柱5固定在金属壳体2的端面,所述正极板4设置在中心电极3上，所述正极板4或负极板7上对应设置有放电尖端6，放电尖端6与负极板7或正极板4之间均留有放电间隙。所述的电极体为二层，每一层电极体包括两个负极板7,设置于两个负极板7之间的正极板4和连接两个负极板7的负极柱5，所述负极柱5固定在金属壳体2的端面，靠近金属壳体2端面一侧的电极体为第一层电极体，第一层电极体的一个负极板7是金属壳体2的端面，后一层电极体中的两个负极板7中有一个负极板7是前一层电极体上的负极板7，正极板4与负极板7轴向相对的位置上设置有放点尖端6，放电尖端6与负极板7或正极板4之间均留有放电间隙。所述的电极体为四层，每一层电极体包括两个负极板7，分别与两个负极板7设置在同一平面上的两个正极板4和连接两个负极板7的负极柱5,每一层电极体的两个负极板7固定在负极柱5上,所述负极柱5固定在金属壳体2的端面,靠近金属壳体2端面一侧的电极体为第一层电极体，后一层电极体中的两个负极板7中有一个负极板7是前一层电极体上的负极板7，正极板4与负极板7径向相对的位置上设置有放点尖端6，放电尖端6与负极板7或正极板4之间均留有放电间隙。所述中心电极3伸出金属壳体2的端面的长度为六毫米至十五毫米。所述负极板7为圆环形或多边形，或是悬臂状，所述正极板4为工字形或圆盘形或多边形或悬臂状。所述的电极体至少有二层，各层电极体上的放电尖端6的个数相等或各层电极体上的放电尖端6的个数按层数递增或最高层电极体上的放电尖端6的个数比第一层电极体上的放电尖端6的个数多,所述负极柱5的长度大于或等于中心电极3伸出金属壳体2端面的长度。 所述金属壳体2端面的外侧至少设置有一层电极体，所述电极体包括两个负极板
7,连接两个负极板7的负极柱5和与两个负极板7对应设置的正极板4。电极体存在两种形式第一种电极体参见图3、图4所示包括两个负极板7，设置于两个负极板7之间的正极板4和连接两个负极板7的负极柱5，所述负极柱5固定在金属壳体2的端面，靠近金属壳体2端面一侧的电极体为第一层电极体，第一层电极体的一个负极板7是金属壳体2的端面，后一层电极体中的两个负极板7中有一个负极板7是前一层电极体上的负极板7,正极板4与负极板7轴向相对的位置上设置有放点尖端6，放电尖端6与负极板7或正极板4之间均留有放电间隙；第二种电极体参见图5、图6所示包括两个负极板7，分别与两个负极板7设置在同一平面上的两个正极板4和连接两个负极板7的负极柱5，每一层电极体的两个负极板7固定在负极柱5上，所述负极柱5固定在金属壳体2的端面，靠近金属壳体2端面一侧的电极体为第一层电极体，后一层电极体中的两个负极板7中有一个负极板7是前一层电极体上的负极板7，正极板4与负极板7径向相对的位置上设置有放点尖端6，放电尖端6与负极板7或正极板4之间均留有放电间隙。中心电极3伸出金属壳体2的端面的长度大于五毫米，中心电极3伸出金属壳体2的端面的长度根据发动机汽缸燃烧室的容积而定，电极体的层数根据中心电极3伸出金属壳体2的端面的长度而定，中心电极3伸出金属壳体2的端面的长度越长，电极体的层数越多，靠近涡流气体的中心的放电尖端6的个数就越多，火花塞的点火效果越好，点火难度 越低，火焰燃烧越快。同样可解决现有火花塞点火功率低，点火难度较高，火焰燃烧慢的缺点。当电极体的总层数为三层时，各层电极体上的放电尖端6的个数可以相等，例如每一层电极体上放电尖端6的个数均为五个；或者各层电极体上的放电尖端6的个数按层数递增，例如第一层电极体上放电尖端6的个数为三个，第二层电极体上放电尖端6的个数为六个，第三层放电尖端6的个数为九个，即放电尖端6的层数越多，放电尖端6的个数越多，靠近涡流气体的中心的放电尖端6的个数也越多，有利于快速点火和快速燃烧；或者最高层电极体上的放电尖端6的个数比第一层电极体上的放电尖端6的个数多，例如第一层电极体上放电尖端的个数为四个，第二层电极体上放电尖端6的个数为四个，第三层电极体上放电尖端6的个数为十个，使得极层式火花塞电极体的多个放电尖端朝向并靠近混合气体浓度相对较高的位置，点火效果好，点火难度低，火核形成快，火核扩散路径较短，易于燃烧。所述负极板7为圆环形或多边形，或是悬臂状，所述正极板4为工字形或圆盘形或多边形或悬臂状，或是其他形状。所述负极柱5，可以只有一个，也可以有多个。正极板4和负极板7形状变化多样，满足设置在正极板4上的放电尖端6与负极板7相对应即可，或者满足设置在负极板7上的放电尖端6与正极板4相对应即可。本实用新型中所述的放电尖端6是尖角远离设置有放电尖端的物体表面的圆锥体或尖角体或针体，与中国专利公告号CN 201398014Y，公告日2010年2月3日，实用新型名称《一种带高压点火板的火花塞》中的放电极点是相同的。图3所示的极层式火花塞设置有两层电极体，每一层电极体包括两个负极板7，设置于两个负极板7之间的正极板4和连接两个负极板7的负极柱5，所述负极柱5的一端垂直固定在金属壳体2的端面上，负极柱5的另一端上固定有另一个负极板7，所述正极板4设置在伸出金属壳体2的端面外的中心电极3上,靠近金属壳体2端面一侧为第一层电极体，第一层电极体的一个负极板7是金属壳体2的端面，第二层电极体的两个负极板7中有一个负极板7是第一层电极体上的负极板7，即两层相邻的电极体中有一块负极板是共有的，正极板4与负极板7轴向相对的位置上设置有放点尖端6，放电尖端6与负极板7或正极板4之间均留有放电间隙，放电尖端6是尖角远离设置有放电尖端的物体表面的圆锥体或尖角体或针体，放电尖端6可以有多个，它们可以设置在正极板的中部，也 可以设置在与负极柱5相对应的位置。放电尖端6与负极板7之间均留有放电间隙，易于混合气体的流通及燃烧，且散热条件较好，不易产生烧蚀和腐蚀现象。
权利要求1.一种极层式火花塞,包括绝缘体(I),金属壳体(2),中心电极(3)和放电尖端(6),中心电极(3)的下端伸出金属壳体(2)的端面外,其特征在于所述中心电极(3)伸出金属壳体(2)的端面的长度大于五毫米，所述金属壳体(2)的端面上对应中心电极(3)至少设置有一个负极柱(5)，所述负极柱(5)的一端固定在金属壳体(2)的端面上，所述负极柱(5)或中心电极(3)的表面至少设置有两层放电尖端(6)，放电尖端(6)按层沿中心电极(3)的轴向层层均匀分布，每一层放电尖端(6)的个数是一个，或每一层放电尖端(6)的个数是多个且沿中心电极(3 )径向均匀分布，放电尖端(6 )与中心电极(3 )或负极柱(5 )之间均留有放电间隙。
2.根据权利要求I所述的一种极层式火花塞，其特征在于所述中心电极(3)伸出金属壳体(2)的端面的长度为六毫米至十五毫米。
3.根据权利要求I所述的一种极层式火花塞，其特征在于所述负极柱(5)或中心电极 (3)的表面至少设置有两层放电尖端(6)，靠近金属壳体(2)端面一侧的放电尖端(6)为第一层放电尖端(6 )，各层上放电尖端(6 )的个数相等或各层放电尖端(6 )的个数按层数递增或最高层放电尖端(6)的个数比第一层放电尖端(6)的个数多，所述负极柱(5)的长度大于或等于中心电极(3)伸出金属壳体(2)端面的长度。
4.一种极层式火花塞,包括绝缘体(I),金属壳体(2),中心电极(3)和放电尖端(6),中心电极(3)的下端伸出金属壳体(2)的端面外,其特征在于所述中心电极(3)伸出金属壳体(2)的端面的长度大于五毫米，所述金属壳体(2)端面的外侧至少设置有一层电极体，所述电极体包括两个负极板(7)，连接两个负极板(7)的负极柱(5)和与两个负极板(7)对应设置的正极板(4)，所述负极柱(5)固定在金属壳体(2)的端面，所述正极板(4)设置在中心电极(3)上，所述正极板(4)或负极板(7)上对应设置有放电尖端(6)，放电尖端(6)与负极板(7 )或正极板(4 )之间均留有放电间隙。
5.根据权利要求4所述的一种极层式火花塞，其特征在于所述的电极体为二层，每一层电极体包括两个负极板(7)，设置于两个负极板(7)之间的正极板(4)和连接两个负极板(7)的负极柱(5)，所述负极柱(5)固定在金属壳体(2)的端面，靠近金属壳体(2)端面一侧的电极体为第一层电极体，第一层电极体的一个负极板(7)是金属壳体(2)的端面，后一层电极体中的两个负极板(7)中有一个负极板(7)是前一层电极体上的负极板(7)，正极板(4)与负极板(7)轴向相对的位置上设置有放点尖端(6)，放电尖端(6)与负极板(7)或正极板(4)之间均留有放电间隙。
6.根据权利要求4所述的一种极层式火花塞，其特征在于所述的电极体为四层，每一层电极体包括两个负极板(7)，分别与两个负极板(7)设置在同一平面上的两个正极板(4)和连接两个负极板(7)的负极柱(5),每一层电极体的两个负极板(7)固定在负极柱(5)上，所述负极柱(5)固定在金属壳体(2)的端面,靠近金属壳体(2)端面一侧的电极体为第一层电极体，后一层电极体中的两个负极板(7)中有一个负极板(7)是前一层电极体上的负极板(7)，正极板(4)与负极板(7)径向相对的位置上设置有放点尖端(6)，放电尖端(6)与负极板(7)或正极板(4)之间均留有放电间隙。
7.根据权利要求4所述的一种极层式火花塞，其特征在于所述中心电极(3)伸出金属壳体(2)的端面的长度为六毫米至十五毫米。
8.根据权利要求4或5或6所述的一种极层式火花塞，其特征在于所述负极板(7)为圆环形或多边形，或是悬臂状，所述正极板(4)为工字形或圆盘形或多边形或悬臂状。
9.根据权利要求4或5或6所述的一种极层式火花塞，其特征在于所述的电极体至少有二层，各层电极体上的放电尖端(6)的个数相等或各层电极体上的放电尖端(6)的个数按层数递增或最高层电极体上的放电尖端(6)的个数比第一层电极体上的放电尖端(6)的个数多，所述负极柱(5)的长度大于或等于中心电极(3)伸出金属壳体(2)端面的长度。
专利摘要一种极层式火花塞，属于汽油发动机点火装置。所述金属壳体(2)端面的外侧至少设置有一层电极体，电极体包括两个负极板(7)，连接两个负极板(7)的负极柱(5)和与两个负极板(7)对应设置的正极板(4)。正极板(4)设置在中心电极(3)上，放电尖端(6)可设置在正极板(4)或负极柱(5)或负极板(7)上。放电尖端数量增多，点火效果好，放电尖端附近的空间大，易于混合气体流动及燃烧，且散热条件较好，不易产生烧蚀和腐蚀现象，电极损耗量低，延长火花塞的使用寿命。结构简单，安装调试方便，制作成本较低，适于各种汽油发动机，特别是多点点火和稀薄燃烧的发动机使用。
文档编号H01T13/46GK202651617SQ20122027218
公开日2013年1月2日 申请日期2012年6月11日 优先权日2012年6月11日
发明者肖晋武 申请人:肖晋武