Home » Misc » Свеча зажигания в разрезе

Свеча зажигания в разрезе


Все, что нужно знать о свечах зажигания

Автоликбез

Начнем с определения

Свеча зажигания — это устройство, которое поджигает топливно-воздушную смесь в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания. Поджиг осуществляется с помощью электрического разряда напряжением в несколько тысяч вольт, проскакивающего между электродами свечи.

При работающем двигателе, они постоянно подвергаются воздействию высокой температуры (до 1000 градусов Цельсия) и давления. Существует множество типов и моделей свечек, от качества которых зависит работа двигателя.

Посмотрите, в каких суровых условиях работают свечи:

  • Температура до 1 000 градусов Цельсия. Например, серебро плавится при 960 градусах Цельсия;
  • Давление до 4 000 000 Паскаль, что в 20 раз больше давления в шинах;
  • Напряжение до 25 000 Вольт. Такое высокое напряжение подается для того, чтобы искра пробила слой воздуха между электродами и зажгла топливную смесь. Для пробивки одного сантиметра воздуха требуется напряжение в 30 000 вольт. Делайте выводы.

Почти все люди знают, как выглядит свеча зажигания, но мало кто догадывается о том, что находится у нее внутри.

Принцип работы очень прост. С катушки зажигания на наконечник 1 подается напряжение, и между электродами 2(+) и 3(-) проскакивает искра, которая воспламеняет топливно-воздушную смесь.

Ознакомимся с разновидностями свечей

Свечки классифицируются по конструкции и по материалу электродов.

  • По конструкции, свечи зажигания разделяют на двухэлектродные (первая) и многоэлектродные (вторая):

Многоэлектродные свечи служат дольше и они более надежные, сейчас объясню почему. При эксплуатации свеч электроды выгорают, после чего нарушается искрообразование. Боковой электрод выгорает гораздо быстрее. Так вот, в многоэлектродных свечках, искра проскакивает между центральным и одним из боковых электродов, нагрузка распределяется между боковыми электродами, тем самым, увеличивая их срок службы.

  • По материалу электродов свечки разделяют на классические и иридиевые. Есть еще и платиновые (платиновая напайка на электродах, которая более устойчива к разрушению), но как класс я их не рассматриваю. С обычными свечками все понятно.

Давайте ознакомимся с иридиевыми.

На рисунке изображена иридиевая свечка (1 — боковой электрод с платиновой напайкой, 2 — иридиевый электрод диаметром 0,6 мм, который приваривается лазерной сваркой). Если присмотреться, то на боковом электроде можно увидеть платиновую напайку. Такие свечи имеют ряд неоспоримых преимуществ перед классическими:

  • Центральный электрод очень тонкий, что позволяет «концентрировать» напряжение зажигания;
  • Иридий практически не выгорает, на сердечнике практически не скапливаются отложения;
  • Благодаря тонкому сердечнику сведен к минимуму гасящий эффект при распространении пламени;
  • Иридиевый сердечник прослужит как минимум в два раза дольше.

Свечи зажигания с V-образным разрезом в сердечнике

Довольно интересная разработка и, уверен, довольно эффективная. Как видно на рисунке, на свече с разрезом искра проскакивает на кромке электрода, где топливной смеси скапливается больше. Этот факт свидетельствует о том что смесь будет загораться быстрее, что улучшит качество работы двигателя и снизит расход топлива.

Вот так работает свеча зажигания

Свеча зажигания

 

Изобретение относится к свечам зажигания. Преимущество предлагаемой свечи зажигания перед известными заключается в использовании в ней герметика, способного выдерживать более высокую предельно допустимую термическую нагрузку. Свеча зажигания согласно изобретению имеет металлический корпус и заделанный в этот корпус изолятор. В изоляторе расположена стержневидная внутренняя токопроводящая конструкция, состоящая из стержня центрального электрода, из токоограничивающего защитного резистора и из центрального электрода, который герметизирован в изоляторе термостойким герметиком. Герметик содержит в основном по меньшей мере один металлический компонент, а также по меньшей мере один керамический компонент с низким коэффициентом теплового расширения. При этом температура плавления металлического компонента выше рабочей температуры свечи и ниже 1000С. Металлический компонент представляет собой оловянную бронзу, активный припой или смесь этих материалов. Керамический компонент представляет собой муллит, силлиманит, AlN, Si3N4, кварцевое стекло или смесь этих материалов. При этом содержание металлического компонента составляет от 20 до 40об.%, а керамического компонента - от 60 до 80об.%. Также предусмотрена возможность регулировать коэффициент теплового расширения герметика изменением соотношения между входящими в его состав металлическим компонентом и керамическим компонентом. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Настоящее изобретение относится к свече зажигания, имеющей металлический корпус и заделанный в этот корпус изолятор, в котором расположена стержневидная внутренняя токопроводящая конструкция, состоящая из стержня центрального электрода, из токоограничивающего защитного резистора и из центрального электрода, при этом центральный электрод герметизирован в изоляторе термостойким герметиком. Используемые в таких свечах герметики предназначены для герметизации центрального электрода в изоляторе свечи зажигания за счет вплавления этого центрального электрода в такой герметик.

Свеча зажигания подобного типа известна, например, из DE 2245403, при этом ее герметик, предназначенный для герметичного закрепления центрального электрода в изоляторе, состоит из смеси стекла в качестве расплавляемого компонента и из порошкового графита и/или сажи в качестве токопроводящего компонента. Кроме того, известно также применение меди или железа в качестве токопроводящих порошковых материалов. При расплавлении смеси в изоляторе стекло размягчается, в результате чего стержень центрального электрода и сам этот центральный электрод оказываются надежно заделанными в изолятор за счет их вплавления в герметик. Однако предельно допустимые термические нагрузки при расплавлении герметика ограничены, поскольку стекло приобретает достаточно низкую для его расплава вязкость лишь при температурах, значительно превышающих температуру фазового превращения, тогда как предельная температура использования расплавленной массы ограничена температурой фазового превращения стекла (размягчение расплавляемой массы, разложение расплавляемой массы в результате переноса ионов в электрическом поле).

В основу настоящего изобретения была положена задача разработать свечу зажигания, которая не имела бы присущих известной свече зажигания недостатков и ограничений.

Указанная задача в отношении свечи зажигания указанного в начале описания типа решается согласно изобретению благодаря тому, что герметик содержит в основном по меньшей мере один металлический компонент, а также по меньшей мере один керамический компонент с низким коэффициентом теплового расширения, при этом температура плавления металлического компонента выше рабочей температуры свечи и ниже 1000С.

Преимущество предлагаемой в изобретении свечи зажигания заключается в том, что используемый в ней герметик способен выдерживать более высокую предельно допустимую термическую нагрузку. Металлокерамический герметик, используемый в предлагаемой в изобретении свече зажигания, имеет четко определенную температуру плавления, соответственно узкий интервал температур плавления, благодаря чему этот герметик можно подвергать таким термическим нагрузкам, которые позволяют вплотную приблизится к нижней границе температуры плавления применяемого металла. Такая возможность позволяет существенно сократить разрыв между температурой плавления герметика и рабочей температурой свечи. Помимо этого создается возможность использовать герметик и вблизи вершины теплового конуса изолятора. Благодаря этому такой герметик можно применять и для герметизации игольчатых платиновых электродов, которые устанавливаются в вершине теплового конуса изолятора и имеют лишь небольшую осевую протяженность.

В одном из предпочтительных вариантов выполнения предлагаемой в изобретении свечи зажигания металлический компонент представляет собой по меньшей мере один металл и/или по меньшей мере один сплав металлов.

В другом предпочтительном варианте выполнения предлагаемой в изобретении свечи зажигания металлический компонент представляет собой оловянную бронзу, активный припой или смесь этих материалов. В качестве активного припоя предпочтительно использовать AgTi-припой.

В следующем предпочтительном варианте выполнения предлагаемой в изобретении свечи зажигания керамический компонент представляет собой муллит, силлиманит, AlN, Si3N4, кварцевое стекло или смесь этих материалов.

Придать герметику наиболее высокую термостойкость удается в том случае, когда содержание в нем металлического компонента составляет от 20 до 40 об.%, а керамического компонента - от 60 до 80 об.%.

Согласно изобретению предусмотрена также возможность регулировать коэффициент теплового расширения герметика изменением соотношения между входящими в его состав металлическим компонентом и керамическим компонентом.

Ниже изобретение более подробно рассмотрено на примере трех вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:

на фиг.1 - свеча зажигания в разрезе;

на фиг.2 - второй вариант выполнения свечи зажигания на обращенном к камере сгорания конце;

на фиг.3 - третий вариант выполнения свечи зажигания на обращенном к камере сгорания конце.

Показанная на фиг.1 свеча зажигания состоит из изолятора 11, который газонепроницаемо заключен в металлический корпус 10 путем отбортовки радиально внутрь его краев, при этом оси вращательно-симметричных корпуса 10 и изолятора 11 совпадают. Изолятор 11 имеет отверстие 12, в котором расположена внутренняя токопроводящая конструкция, состоящая из контактного стержня 13 (стержня центрального электрода), из расположенного со стороны подсоединения провода высокого напряжения контактного пакета 15, из токоограничивающего защитного резистора 17 для уменьшения обгорания электрода свечи зажигания, из термостойкого герметика 16 и из центрального электрода 14. Кроме того, на корпусе 10 выполнен соединяемый с "массой" боковой электрод 18. У смонтированной на двигателе свечи зажигания центральный электрод 14 и боковой электрод 18 выступают внутрь не показанной на чертеже камеры сгорания.

Герметик 16 и контактный пакет 15 предназначены для герметизации защитного резистора 17 с целью его защиты от кислорода, проникающего в процессе расплавления герметика и при работе свечи зажигания. Кроме того, контактный пакет 15 предназначен для фиксации контактного стержня 13 в отверстии 12 изолятора. Ту же функцию выполняет и герметик 16, который наряду с герметизацией фиксирует центральный электрод 14 в отверстии изолятора. Поскольку герметик 16 расположен очень близко к камере сгорания, он подвергается гораздо более высокой по сравнению с контактным пакетом 15 термической нагрузке.

Герметик, чтобы он мог выдерживать соответствующую предельно допустимую термическую нагрузку, обычно состоит из металлического компонента и керамического компонента. Металлический компонент содержит по меньшей мере один порошковый металл и/или по меньшей мере один порошковый сплав металлов, при этом температура плавления металлического компонента превышает рабочую температуру свечи зажигания, составляющую около 900С. Во избежание слишком высокой термической нагрузки на свечу зажигания при расплавлении герметика 16 целесообразно, чтобы температура плавления металлического компонента была ниже 1000С. В качестве керамического компонента можно использовать порошковый керамический материал с низким коэффициентом теплового расширения, например муллит, силлиманит, AlN, Si3N4, кварцевое стекло или аналогичные керамические материалы либо смесь этих материалов.

В качестве пригодного состава для изготовления герметика 16, который при коэффициенте теплового расширения, например, 8,410-6 К-1 наиболее оптимально согласован с коэффициентом теплового расширения изолятора, зарекомендовала себя смесь из 30 об.% порошковой оловянной бронзы и 70 об.% муллита. Для повышения сцепления металлической фазы с керамическим наполнителем в качестве металлического компонента можно использовать активный припой, например AgTi-припой.

На фиг.2 показан второй вариант выполнения свечи зажигания. В этом варианте используется игольчатый платиновый электрод 21, который заделан в изолятор 11, например впеканием. Этот платиновый электрод 21 взаимодействует, например, с 2 или 4 боковыми электродами 18. В этом варианте отверстие 12 изолятора выполнено ступенчатым. Начиная от платинового электрода 21, это отверстие имеет расположенные последовательно первый участок 24, второй участок 25 и третий участок 26, при этом на первом участке 24 диаметр отверстия меньше диаметра на втором участке 25, а диаметр отверстия на третьем участке 26 больше его диаметра на втором участке 25. В показанном на фиг.2 варианте контактный стержень 13 и контактный пакет 15 расположены на третьем участке 26 отверстия. К контактному пакету 15 со стороны камеры сгорания примыкает защитный резистор 17, проходящий в основном внутри второго участка 25 отверстия. Между защитным резистором 17 и платиновым электродом 21 расположен герметик 16, который, таким образом, заполняет отверстие изолятора на первом участке 24. При этом герметик 16 имеет такой же состав, что и в первом варианте.

На фиг.3 показан третий вариант выполнения свечи зажигания, у которой в отличие от показанного на фиг. 2 варианта между защитным резистором 17 и герметиком 16 расположен еще один электропроводный контактный пакет 28. При этом контактный пакет 28 проходит, например, от второго участка 25 отверстия изолятора вплоть до третьего участка 26, заполняя его часть. Однако этот контактный пакет может занимать и любое другое положение, при этом необходимо лишь обеспечить, чтобы защитный резистор 17 и герметик 16 сохраняли предусмотренные для них функции. Этот дополнительный контактный пакет 28, перед которым со стороны камеры сгорания расположен герметик 16, необязательно должен обладать такой же, как и у этого герметика 16, способностью выдерживать высокие термические нагрузки. Следовательно, состав дополнительного контактного пакета 28 может соответствовать составу, например, контактного пакета 15, расположенного со стороны подсоединения провода высокого напряжения. Подобные составы могут представлять собой, например, смесь стекла и графита и/или сажи (технического углерода), при этом такая смесь может содержать небольшое количество порошкового алюминия.

Формула изобретения

1. Свеча зажигания, имеющая металлический корпус и заделанный в этот корпус изолятор, в котором расположена стержневидная внутренняя токопроводящая конструкция, состоящая из стержня центрального электрода, из токоограничивающего защитного резистора и из центрального электрода, при этом центральный электрод герметизирован в изоляторе термостойким герметиком, отличающаяся тем, что герметик (16) содержит в основном по меньшей мере один металлический компонент, а также по меньшей мере один керамический компонент с низким коэффициентом теплового расширения, при этом температура плавления металлического компонента выше рабочей температуры свечи и ниже 1000С.

2. Свеча зажигания по п.1, отличающаяся тем, что металлический компонент представляет собой по меньшей мере один металл и/или по меньшей мере один сплав металлов.

3. Свеча зажигания по п.1, отличающаяся тем, что металлический компонент представляет собой оловянную бронзу, активный припой или смесь этих материалов.

4. Свеча зажигания по п.3, отличающаяся тем, что активный припой представляет собой AgTi-припой.

5. Свеча зажигания по п.1, отличающаяся тем, что керамический компонент представляет собой муллит, силлиманит, AlN, Si3N4, кварцевое стекло или смесь этих материалов.

6. Свеча зажигания по п.1, отличающаяся тем, что содержание металлического компонента составляет от 20 до 40об.%, а керамического компонента - от 60 до 80об.%.

7. Свеча зажигания по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что предусмотрена возможность регулировать коэффициент теплового расширения герметика (16) изменением соотношения между входящими в его состав металлическим компонентом и керамическим компонентом.

РИСУНКИРисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

Разбор и описание различных компонентов свечей зажигания

С тех пор, как в 1936 году была выпущена первая серийная свеча зажигания, компания NGK SPARK PLUG стала ведущим мировым специалистом в области систем зажигания и датчиков. Сегодня компания активно работает в сфере производства автомобильных компонентов и технической керамики, производя продукцию, которая обеспечивает высокую степень удовлетворенности клиентов. Несмотря на то, что она создает множество высококачественных и технически совершенных продуктов, именно свеча зажигания остается выдающимся творением компании. Давайте поближе познакомимся с этим маленьким, но мощным катализатором зажигания, столь важным для бесперебойной работы автомобиля с бензиновым двигателем.

Неизменный принцип конструкции

До изобретения свечи зажигания в процессе зажигания использовались такие системы, как открытое пламя и трубки накаливания. Эти системы, однако, были ненадежными и представляли собой серьезное препятствие для первых автомобилей. Свеча зажигания предоставила идеальное решение . Настолько, что первоначальный принцип конструкции, который использовался NGK SPARK PLUG в 1930-х годах, не изменился.

Свечи зажигания необходимы для любого бензинового двигателя внутреннего сгорания. Они работают путем воспламенения воздушно-топливной смеси в двигателе, что создает сгорание, которое толкает поршни вниз, в конечном итоге обеспечивая мощность автомобиля. Так же, как те, которые использовались в 1930-х годов свеча зажигания по-прежнему ввинчивается и состоит в основном из резьбы, металлической втулки, электродов и керамического изолятора. Тем не менее автомобили значительно изменились за десятилетия с точки зрения внешнего вида, мощности и безопасности. Однако инновации в области свечей зажигания не отстают, а это означает, что производимые сегодня свечи способны выдерживать гораздо более высокие напряжения, давления и температуры, а также способны рассеивать больше тепла.

Основные характеристики свечи зажигания

  • Клемма: Соединительная клемма обычно представляет собой соединение в форме «бочонка» по SAE, резьбу 4 мм или «чашеобразную конструкцию». К клемме подсоединен высоковольтный провод зажигания или стержневая катушка. Это соединение позволяет передавать высокое напряжение на запальный конец свечи зажигания.
  • Керамический изолятор: Большинство используемых сегодня свечей зажигания имеют одинарный керамический изолятор, изготовленный из оксида алюминия, а в прошлом использовались другие типы керамических материалов, например фарфор. Это обеспечивает множество преимуществ, включая теплопроводность и превосходную изоляцию. Устойчивость к перегреву, тепловому и механическому удару — другие выдающиеся характеристики. Он также помогает предотвратить перегрев и обеспечивает исключительную устойчивость к механическим и тепловым ударам.
  • Резистор: Для обеспечения электромагнитной совместимости (ЭМС) и, следовательно, безотказной работы бортовой электроники внутри свечи зажигания используется керамический резистор в качестве помехоподавляющего устройства. Он изготовлен путем слияния соединений углерода и стекла, которые образуют твердый компонент внутри свечи зажигания. Это также предотвращает взаимодействие с электронными компонентами, которые не расположены на транспортном средстве, т.е. отечественное телевидение и радио.

В большинстве автомобилей для оптимальной работы требуется свеча зажигания с резистором, поскольку радиочастотные помехи (РЧП) могут привести к преждевременному выходу из строя других электрических компонентов автомобиля. Использование свечей зажигания без резистора в автомобилях, где они требуются, может привести к неровной работе на холостом ходу, ненормальному сгоранию и пропускам зажигания. Поскольку свечи зажигания с резистором вызывают снижение энергии искры, свечи без резистора обеспечивают более сильную искру, поэтому эти типы чаще всего используются в гонках.

  • Центральный электрод: Центральный электрод может быть изготовлен из никеля, меди, хрома и драгоценных металлов, таких как иридий и платина. Он соединен с клеммой внутренним медным проводом, который передает высокое электрическое напряжение через свечу зажигания к кончику центрального электрода, где затем через небольшой зазор переходит к заземляющему (боковому) электроду, создавая искру. Центральные электроды могут различаться по размеру и форме. Например, стандартные свечи обычно имеют центральный электрод диаметром 2,6 мм. Однако свечи NGK SPARK PLUG из драгоценных металлов, такие как «Laser Iridium» и «Iridium IX», имеют центральный электрод диаметром 0,6 мм, изготовленный из иридия. С электродом меньшего размера требуется меньшее напряжение для скачка межэлектродного зазора, что приводит к меньшему количеству пропусков зажигания и улучшает воспламеняемость. Специальная конструкция запальной части NGK SPARK PLUG с V-образной канавкой в ​​центральном электроде, кроме того, имеет V-образную канавку, прорезанную в центральном электроде, который расположен параллельно заземляющему электроду. Это приводит к улучшению воспламеняемости и уменьшению тушения.
  • Заземляющий (боковой) электрод: Как только искра проходит через промежуток от центрального электрода к заземляющему электроду, создается искра, которая воспламеняет топливо в камере сгорания. Заземляющий электрод может иметь различные формы и размеры. Некоторые (многозаземляющие свечи зажигания) могут даже иметь два, три и четыре боковых электрода. Однако они не создают больше искр, чем свеча зажигания с одним боковым электродом. Как для свечей зажигания с одним, так и с несколькими боковыми электродами одновременно создается только одна искра. Стандартные свечи зажигания обычно имеют боковой электрод из никеля, а свечи премиум-класса изготовлены из драгоценных металлов, таких как иридий и платина, которые благодаря своей твердости намного долговечнее стандартных металлических свечей.
  • Прокладка: уплотнительное кольцо предотвращает любую возможность утечки продуктов сгорания через свечу зажигания из-за чрезвычайно высокого давления сгорания. При этом предотвращается потеря давления в цилиндре. Другая важная функция заключается в том, что он обеспечивает хорошую проводимость головки цилиндра к головке цилиндра и выравнивает различные свойства расширения головки цилиндра и корпуса свечи зажигания.
  • Шестигранник: это стальная оболочка, вокруг которой надевается торцевой ключ, чтобы ослабить и затянуть свечу зажигания. Шестигранная головка вилки может быть разных размеров, включая 13 мм, 14 мм, 16 мм, 18 мм, 19 мм.мм, 21 мм, 22 мм, 24 мм, 25 мм и Bi-Hex 14,0 мм.
  • Ребра: Ребра, расположенные над клеммой, помогают защитить от искрения.

Как уже было показано, свеча зажигания, несмотря на свои небольшие размеры, представляет собой очень сложную технологию, состоящую из множества различных компонентов, которые работают в унисон, чтобы обеспечить идеальную искру зажигания в бензиновом двигателе. . В NGK SPARK PLUG большое внимание уделяется достижению неизменно высокого уровня удовлетворенности клиентов — одной из трех основных целей компании. Действительно, удовлетворенность клиентов вторичного рынка особенно высока для ее продуктов и услуг, о чем свидетельствует последний показатель Net Promoter Score (NPS) компании, равный 67, который увеличился на два пункта по сравнению с его последним изданием. NPS измеряет готовность клиентов рекомендовать компанию, при этом NGK SPARK PLUG значительно превышает среднее контрольное значение 41,9.0005

По номеру узнайте больше о работе этого увлекательного катализатора зажигания, войдите на https://www.tekniwiki.com — портал электронного обучения от NGK SPARK PLUG .

Патент США на свечу зажигания и способ ее изготовления Патент (Патент № 11 158 997, выданный 26 октября 2021 г.) № 62/372,098, поданная 8 августа 2016 г., сер. № 62/464,897, поданной 28 февраля 2017 г., и U.S. Ser. №62/476244, подана 24 марта 2017 г.

FIELD

Изобретение относится к области свечей зажигания. В частности, настоящее изобретение относится к устройству свечи зажигания и способу изготовления свечи зажигания.

ПРЕДПОСЫЛКИ

Известно производство свечей зажигания. Известный способ предполагает использование толстостенных трубчатых металлических «заготовок». Заготовки могут быть изготовлены путем экструзии, холодной штамповки и/или механической обработки. После этого:

    • вторичные операции, такие как накатка и механическая обработка, выполняются на заготовке для формирования части шестигранной гайки, седла и фланца для изготовления преформы;
    • к заготовке приваривается проволока;
    • нити накатываются на заготовку для формирования оболочки;
    • узел изолятора установлен на место;
    • корпус изготавливается путем деформации фланца обечайки, для образования газонепроницаемого уплотнения;
    • прокладка обжата по корпусу; и
    • , наконец, чтобы сформировать надлежащий зазор, центральный электрод обрезается на станке, а проводу придается окончательный изгиб для формирования заземляющего электрода.

РЕЗЮМЕ

Одним из аспектов изобретения является усовершенствованный способ изготовления свечи зажигания.

Свеча зажигания относится к типу, который включает:

    • корпус с шестигранной гайкой, седло, фланец, отверстие и резьбу;
    • заземляющий электрод, связанный с телом; и
    • узел изолятора, занимающий отверстие и удерживаемый фланцем.

Способ включает, в качестве этапов:

    • формирование шестигранной гайки и седла путем выполнения операций на заготовке;
    • накатка резьбы;
    • установка блока изолятора в отверстие; и
    • деформация фланца для захвата изолятора в сборе.

Улучшение состоит из:

    • формирование бокового электрода путем механической обработки оболочки.

В соответствии с другим аспектом в способе заземляющий электрод может быть полностью сформирован до установки узла изолятора в отверстие.

В соответствии с другим аспектом, в способе заземляющий электрод может быть выполнен так, чтобы он включал в себя колпачковую часть, до которой доходит резьбовая часть оболочки и которая расположена на расстоянии от изолятора в сборе, при этом колпачковая часть образует полость, имеющую :

    • центральная часть, в которую входит центральный электрод;
    • кольцевой канал, окружающий центральную часть; и
    • множество сегментов, расположенных на равном расстоянии вокруг центрального электрода и каждый из которых проходит радиально наружу от кольцевого канала,

и имеющих:

    • центральную поверхность, отстоящую в осевом направлении от той части изолятора, которая выступает за пределы трубчатой ​​части; и
    • выпуклая поверхность, окружающая центральную поверхность и доходящая до нее.

В соответствии с другим аспектом центральная поверхность может быть сформирована таким образом, чтобы она была ориентирована по существу нормально к продольной оси и по существу копланарна с концом центрального электрода.

В соответствии с другим аспектом множество образованных сегментов может состоять из трех-семи сегментов.

В соответствии с другим аспектом множество образованных сегментов может быть определено множеством лепестков, каждый из которых расположен относительно центральной части способом, аналогичным размещению планетарных шестерен относительно солнечной шестерни в планетарной передаче. механизм.

В соответствии с другим аспектом множество сформированных лепестков может состоять из семи лепестков.

В соответствии с другим аспектом заземляющий электрод может быть обработан на 3-осевом фрезерном станке.

Другим аспектом настоящего предмета изобретения является усовершенствованная свеча зажигания, которая может быть изготовлена ​​с использованием вышеупомянутого способа изготовления свечи зажигания. Усовершенствованная свеча зажигания включает в себя:

    • часть гайки, приспособленную для поворота гаечным ключом;
    • соединительная часть, отходящая от гайки и приспособленная для приема провода зажигания;
    • часть изолятора, проходящая от части гайки и от соединительной части до конца;
    • положительный электрод, проходящий через конец изоляторной части и за его пределы;
    • заземляющий электрод, включающий трубчатую часть, отходящую от гайки вокруг изоляторной части, при этом трубчатая часть ориентирована соосно и определяет продольную ось, а также имеет наружную резьбу для зацепления с резьбовым отверстием в указанном блоке двигателя в использовании; и множество лопастей, каждая лопасть: имеет фиксированную концевую часть, определяющую площадь поперечного сечения основания, выполненную за одно целое с трубчатой ​​частью; имеющий корпус, отходящий в осевом направлении от фиксированной концевой части и, следовательно, выступающий радиально внутрь по направлению к продольной оси; имеющий участок свободного конца, до которого простирается корпус, причем участок свободного конца определяет площадь поперечного сечения лица, обращенную к положительному электроду, которая меньше, чем площадь поперечного сечения основания; и отстоят радиально от положительного электрода.

Другие преимущества и особенности изобретения станут очевидными при рассмотрении следующего подробного описания и приложенных чертежей, последние кратко описаны ниже.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Для лучшего понимания настоящего изобретения и для того, чтобы более четко показать, как его можно осуществить, обратимся в качестве примеров к прилагаемым чертежам, на которых показаны примерные варианты осуществления. настоящего изобретения, в котором:

РИС. 1 показывает свечу зажигания предшествующего уровня техники в перспективе;

РИС. 2 - вид с торца свечи зажигания, показанной на фиг. 1;

РИС. 3 представляет собой увеличенный вид области 3 , обведенной кружком, на фиг. 1;

РИС. 4 - вид корпуса в перспективе;

РИС. 5 - вид с торца корпуса по фиг. 4;

РИС. 6 представляет собой вид в разрезе 6 - 6 на фиг. 5;

РИС. 7 - вид корпуса в перспективе;

РИС. 8 представляет собой вид с торца корпуса по фиг. 7;

РИС. 9 представляет собой вид в разрезе 9 - 9 фиг. 8;

РИС. 10 представляет собой вид конструкции по фиг. 9, в сборе изолятора, показанного на фиг. 1;

РИС. 1I представляет собой вид вдоль 11 - 11 на фиг. 10;

РИС. 12 представляет собой увеличенный вид области , 12, , обведенной кружком, на фиг. 11;

РИС. 13 представляет собой вид конструкции по фиг. 9 в связи с изолятором в сборе на фиг. 1;

РИС. 14 - вид вдоль секции 9.0003 14 - 14 на РИС. 13;

РИС. 15 представляет собой вид в перспективе усовершенствованной свечи зажигания согласно другому примерному варианту осуществления;

РИС. 16 представляет собой вид сверху конструкции по фиг. 15;

РИС. 17 представляет собой увеличенный вид структуры области , 17, , обведенной кружком, на фиг. 15;

РИС. 18 представляет собой увеличенный вид части структуры обведенной области , 18, на ФИГ. 15;

РИС. 19 представляет собой вид сверху конструкции по фиг. 18;

РИС. 20 представляет собой вид в разрезе 20 - 20 на фиг. 19;

РИС. 21 представляет собой вид сбоку конструкции по фиг. 15;

РИС. 22 представляет собой вид в разрезе 22 - 22 на фиг. 21;

РИС. 23 представляет собой увеличенный вид структуры области , 23, , обведенной кружком, на фиг. 22;

РИС. 24 - вид сверху усовершенствованной свечи зажигания согласно другому примерному варианту осуществления настоящего изобретения;

РИС. 25 - вид сверху усовершенствованной свечи зажигания согласно другому примерному варианту осуществления настоящего изобретения;

РИС. 26 - вид сверху усовершенствованной свечи зажигания согласно другому примерному варианту осуществления настоящего изобретения;

РИС. 27 - вид сверху усовершенствованной свечи зажигания согласно другому примерному варианту осуществления настоящего изобретения;

РИС. 28 представляет собой вид сверху усовершенствованной свечи зажигания согласно другому примерному варианту осуществления настоящего изобретения.

ОПИСАНИЕ

Прежде всего следует понимать, что, хотя примерный способ, описанный в данном документе, формирует свечу зажигания 20 , показанные на РИС. 1-3 и 13-14 показанная свеча зажигания 20 не является частью настоящего изобретения, и, в частности, способ не ограничен конструкцией показанной таким образом свечи зажигания 20 . Настоящий предмет изобретения включает примерную усовершенствованную свечу 200 зажигания, которая может быть изготовлена ​​с использованием примерного способа, описанного в настоящем документе.

Обращаясь теперь к свече зажигания 20 , следует понимать, что она предназначена для использования с блоком двигателя/головкой цилиндра с резьбовым отверстием, а также для использования с ключом для свечей зажигания и проводом зажигания, все как обычно и не показан, и будет видно, что он включает узел изолятора, 22 , кожух 24 и заземлитель 26 .

Узел изолятора 22 включает в себя конец 28 , приспособленный для приема провода зажигания, и доходит до центрального электрода 30 .

Корпус 24 включает в себя шестигранную гайку 32 , резьбовую часть 34 , фланец 36 и центральное отверстие 38 .

Часть шестигранной гайки 32 приспособлена для поворота гаечным ключом (не показан).

Резьбовая часть 34 выходит из гайки 32 и приспособлена для ввинчивания в отверстие (не показано).

Фланец оборачивается 36 вокруг изолятора 22 в отверстии 38 .

Заземляющий электрод 26 :

определяет полость 40 , имеющую:

    • центральную часть 42 , в которую проходит положительный электрод;
    • кольцевой канал 44 , окружающий центральную часть; и
    • множество сегментов 46 , расположенных на равном расстоянии вокруг центрального электрода, каждый сегмент проходит радиально наружу от кольцевого канала и образует выступ, при этом выступы расположены относительно центральной части способом, аналогичным размещению планетарная передача относительно солнечной шестерни в планетарной передаче

и имеет:

    • множество расположенных радиально внутрь пальцев 48 , которые отделяют лепестки друг от друга, причем каждый палец имеет:
      • центральную поверхность 50 , которая ориентирована по существу перпендикулярно продольной оси; и
      • выпуклую поверхность 52 , которая окружает и проходит от резьбовой части к центральной поверхности.

Обращаясь теперь к способу по изобретению, следует понимать, что он включает несколько традиционных этапов:0005

    • шестигранная гайка и седло формируются путем выполнения операций на заготовке;
    • резьба накатанная;
    • установка изолятора в сборе в отверстие; и
    • деформация фланца для захвата изолятора.

Однако, в то время как в предшествующем уровне техники заземляющий электрод формируется путем приваривания проволоки к оболочке, в приведенном в качестве примера варианте осуществления заземляющий электрод формируется путем механической обработки оболочки с использованием 3-осевого фрезерного станка перед установка узла изолятора в отверстие, как показано последовательностью на фиг. 4, 7, 11, 13:

    • РИС. 4-6 показан корпус после выполнения дополнительных операций с заготовкой [не показана] для формирования шестигранной гайки 32 , фланца 36 и резьбы 34
    • . На фиг. 7-9 показан корпус после обработки заземляющего электрода 26 с использованием 3-осевого фрезерного станка
    • . На фиг. 10-12 показан узел изолятора 22 , установленный в оболочку 24 ;
    • РИС. 13-14 показан фланец 36 деформирован для захвата изолятора в сборе 22

Специалисты без труда оценят преимущества, связанные с настоящим изобретением, заключающиеся в том, что свечи зажигания общего типа, показанные на фиг. 1-3 и 13-14 могут быть изготовлены с относительно низкими затратами только с небольшими модификациями существующих производственных линий свечей зажигания.

В частности, производитель свечей зажигания, выпускающий типичные свечи зажигания с J-образным стержнем, может, просто добавив 3-осевой фрезерный станок, создать свечи зажигания, как показано на РИС. 1-3 с широко варьирующимися искровыми промежутками.

Этот метод также имеет преимущества, среди прочего:

    • Он позволяет избежать лазерной сварки проволоки
    • Он устраняет необходимость в шлифовке после сварки
    • Устраняет электродную вставку/сварочную станцию ​​с J-зазором

Специалисту в данной области техники будет понятно, что описанный здесь способ можно использовать для изготовления любого количества различных свечей зажигания, при этом формирование отрицательного электрода включает механическую обработку заготовки, имеющей любое количество различных форм и/или рисунков.

Например, вместо механической обработки заготовки для получения отверстий в форме лепестков, как показано на РИС. 1-3 и 13-14, заготовка может быть подвергнута механической обработке для формирования радиальных лопастей, как показано на фиг. 15-28, тем самым образуя альтернативную свечу зажигания , 200, , которая представляет собой еще один аспект изобретения.

Альтернативная свеча зажигания 200 , аналогичная свече зажигания 20 , предназначенная для использования с блоком цилиндров с резьбовым отверстием, а также для использования с свечным ключом и проводом зажигания, все как обычно и не показано.

Как видно на ФИГ. 15-20, аналогично свече зажигания 20 , альтернативная свеча зажигания 200 включает:

    • часть гайки 202 , приспособленную для поворота гаечным ключом;
    • соединительная часть 204 , отходящая от гайки и приспособленная для приема провода зажигания;
    • часть изолятора 206 , проходящая от части гайки и от соединительной части до конца;
    • положительный электрод 208 , проходящий через конец изоляторной части и за его пределы; и
    • альтернативный заземляющий электрод 210 .

Альтернативный заземляющий электрод 210 включает трубчатую часть 212 , отходящую от гайки 202 относительно изоляционной части 206 . Трубчатая часть 212 ориентирована соосно изоляторной части 206 и определяет продольную ось X. Трубчатая часть 212 дополнительно имеет наружную резьбу для зацепления с резьбовым отверстием в указанном блоке двигателя при использовании.

Альтернативный заземляющий электрод 210 дополнительно содержит множество лезвий 214 , каждое из которых проходит в основном перпендикулярно трубчатой ​​части 212 и выступает радиально внутрь по направлению к продольной оси X, радиально разнесенных от положительного электрода 208 . Каждое из множества лезвий , 214, имеет фиксированную концевую часть 9. 0003 216 , и корпус 217 , доходящий до свободной концевой части 218 . Каждая часть , 218, свободного конца определяет площадь поперечного сечения , 220, лицевой стороны, обращенную к положительному электроду , 208, . Каждая фиксированная концевая часть , 216, определяет базовую площадь поперечного сечения , 221, , которая образована за одно целое с частью , 212, , как показано на фиг. 17.

Как лучше всего видно на фиг. 20, площадь поперечного сечения торца 220 свободной концевой части 218 меньше площади базового поперечного сечения 221 соответствующей фиксированной концевой части 216 . Как также видно на фигурах, площадь поперечного сечения каждой из множества лопастей обычно увеличивается от площади поперечного сечения , 220, лицевой стороны до соответствующей площади поперечного сечения основания, равной , 221, . Как показано, лезвие каждого из множества лезвий обычно имеет дугообразную форму и выпуклую поверхность , 222, , которая выходит из области поперечного сечения 9 лицевой стороны.0003 220 до площади поперечного сечения основания 221 .

Корпус 217 каждой из множества лопастей 214 дополнительно содержит пару параллельных плоскостей 224 , которые определяют толщину лопасти 214 . В показанном варианте осуществления толщина каждого лезвия , 214, составляет 0,038 дюйма.

Альтернативная свеча зажигания 200 может содержать от трех до семи лезвий 214 , равномерно расположенных вокруг продольной оси. Вариант осуществления, показанный на фиг. 24 содержит три лопасти 214 . Вариант осуществления, показанный на фиг. 25 содержит четыре лопасти 214 . Вариант осуществления, показанный на фиг. 26 содержит пять лопастей 214 . Вариант осуществления, показанный на фиг. 27 содержит шесть лопастей 214 . И вариант осуществления, показанный на фиг. 28 содержит семь лопастей 214 .

Площадь поперечного сечения 220 множества лопастей 214 также определяет обычно цилиндрическое пространство 226 . В показанных конкретных вариантах осуществления цилиндрическое пространство 226 имеет диаметр 0,185 дюйма.

В соответствии с показанным вариантом осуществления трубчатая часть 212 содержит кольцо 228 , от которого отходит множество лопастей 214 . Кольцо 228 определяет отверстие 230 , через которое проходит положительный электрод 208 . В показанном конкретном варианте осуществления кольцо 228 имеет внутренний диаметр 0,321 дюйма.

Learn more