技术领域

本发明涉及一种内燃机的点火领域， 尤其是涉及一种火花塞， 及使用该火花塞的内燃机 的点火系统。 背景技术

内燃机是将液体或气体燃料与空气混合后， 直接输入汽缸内部的高压燃烧室燃烧爆发产 生动力。 是将热能转化为机械能的一种热机。 火花塞是安装到内燃机上， 用于燃烧室内的混 合气体的打火。 请参阅图 1， 其是现有技术中的内燃机的点火系统的结构示 意图。 该内燃机 的点火系统包括燃烧室 11、燃料喷射器 12和火花塞 13。该燃烧室 11包括一空腔的缸体 111， 缸体 111的上端具有一内壁为螺纹状的火花塞安装通 道 112， 用以将火花塞 13安装在燃烧室 11上； 以及在火花塞安装通道 112附近具有一燃料喷射器安装通道 114， 用以将燃料喷射器 12安装在燃烧室 11上。 请同时参阅图 2， 其是现有技术火花塞 13的结构示意图。 该火花塞 13包括一中心电极 132、绝缘体 134、壳体 136和接地电极 138。该绝缘体 134为陶瓷绝缘体， 具有沿轴线方向延伸的轴孔， 该中心电极 132插入贯穿该绝缘体 134的轴孔。 该壳体 136设 置在该绝缘体 134的外周， 壳体 136的表面具有螺纹。 该接地电极 138与该壳体 136的端部 连接， 并弯曲延伸与中心电极 132相对， 与中心电极 132之间形成火花放电的间隙。 该中心 电极 132与接地电极 138之间形成点火端部， 该点火端部通过脉冲电力的作用产生电弧， 进 而产生电火花点燃电极周围的混合气体， 达到自动点火的目的。

通常， 该燃烧室 11为圆形或椭圆形缸体， 为了能产生强力燃烧效果， 会将火花塞 13的 中心电极与接地电极形成的点火端部设置在燃 烧室 11的缸体 111内， 即该火花塞 13通过其 壳体 136与火花塞安装通道 112的螺纹扭合，火花塞 13的壳体 136填充了整个火花塞安装通 道 112， 火花塞 13穿过该火花塞安装通道 112使其点火端部伸出至燃烧室 11的缸体 111内。 为了增强点火系统的燃烧效率， 该燃料喷射器 12会设置在火花塞 13的附近， 该燃料喷射器 12的喷嘴对着该火花塞 13的点火端部一侧进行喷射。

但是， 通常火花塞 13的壳体 136会伸出部分至燃烧室 11的缸体内， 由于燃料喷射器 12 是设置在火花塞 13的一侧边， 壳体 136会阻挡部分燃料直接到达火花塞的点火端部 ， 从而影 响燃烧效率； 长期使用后， 通常会在燃料喷射器 12—侧的壳体上形成燃烧不完全的炭黑渍， 即燃烧不完全引起的局部积碳现象， 降低燃烧效率， 影响了发动机的输出功率。 并且， 由于 火花塞的工作环境极端恶劣，该中心电极 132和接地电极 138在燃烧室 11内高温高压条件下 需要点火无数次， 而该电极上会出现沉积物并导致其腐蚀， 导致火花塞 13的情况恶化。 发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足 ， 提供一种燃烧效率高的火花塞。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种火花塞， 包括绝缘体， 其具有沿轴线方向延伸的轴孔； 中心电极， 其插入贯穿该绝 缘体的轴孔并露出端部； 壳体， 其为中空柱状， 该壳体套设在该绝缘体表面； 导流部， 其设 置在该壳体面向内燃机缸体的开口端， 该导流部为柱状体， 其中心具有一贯穿其上下底面的 喷火孔， 其侧壁在轴向上设有导流槽， 该导流槽与喷火孔连通； 接地电极， 其设置壳体的内 壁上， 或设置在导流部的喷火孔的内壁上， 与中心电极的端部之间形成具有火花放电的间 隙 的点火端部。

进一步， 该导流部还包括进气孔， 其设置侧壁上并与导流部的导流槽端部连通， 和 /或设 置在导流槽上， 该导流槽通过该进气孔与喷火孔连通。

进一步， 该导流槽贯穿该导流部的上下底面， 并通过壳体的空腔与喷火孔连通。

进一步， 该导流部还包括一喷火嘴， 该喷火嘴设置在该导流部面向内燃机缸体的端 部。 进一步， 该喷火嘴通过挡盖与导流部的端部连接， 该挡盖上设有与导流部的喷火孔连通 的通孔。 以及该喷火嘴的侧壁上设有通孔。

相对于现有技术， 该火花塞的导流部的侧壁上的导流槽和进气孔 可引导该燃料进入火花 塞内， 避免了部分燃料残留在壳体外部形成炭黑渍， 更充分的利用燃料， 提高了燃料的利用 率。 以及， 该火花塞的中心电极通过导流部的保护， 避免了出现沉积物并导致其腐蚀的情况， 提高了其使用寿命。

此外， 本发明还提供了一种内燃机的点火系统， 其包括燃烧室和火花塞， 该燃烧室包括 一空腔的缸体， 在缸体的内壁上具有一火花塞安装通道； 该火花塞安装在该火花塞安装通道 上。 其中， 该火花塞包括绝缘体， 其具有沿轴线方向延伸的轴孔； 中心电极， 其插入贯穿该 绝缘体的轴孔并露出端部； 壳体， 其为中空柱状， 该壳体套设在该绝缘体表面； 导流部， 其 设置在该壳体面向内燃机缸体的开口端， 该导流部为柱状体， 其中心具有一贯穿其上下底面 的喷火孔， 其侧壁在轴向上设有导流槽， 该导流槽与喷火孔连通； 接地电极， 其设置壳体的 内壁上， 或设置在导流部的喷火孔的内壁上， 与中心电极的端部之间形成具有火花放电的间 隙的点火端部。

相对于现有技术， 本发明的内燃机的点火系统避免了部分燃料残 留在火花塞壳体外部形 成炭黑渍， 更充分的利用燃料， 提高了燃料的利用率。

以下结合说明书附图对本发明的火花塞进行详 细说明。 附图说明

图 1是现有技术中的内燃机的点火系统的结构示� �图。

图 2是现有技术中火花塞的结构示意图。

图 3是本发明的火花塞的实施例 1结构示意图。

图 4是图 3所示导流部的立体结构示意图。

图 5是本发明的实施例 2的导流部的结构示意图。

图 6是本发明的实施例 3的导流部的结构示意图。

图 7是本发明的实施例 4的导流部的结构示意图。 具体实施方式

实施例 1

请参阅图 3， 其是本发明的发明的火花塞的实施例 1结构示意图。 该火花塞 20包括一中 心电极 21、绝缘体 24和壳体 26。该绝缘体 24为陶瓷绝缘体，其具有沿轴线方向延伸的轴� ��。 该中心电极 21插入贯穿该绝缘体 24的轴孔并露出端部 211。 该壳体 26为中空结构， 套设在 该绝缘体 24的表面， 壳体 26面向缸体的开口端设置有一导流部 28。 请同时参阅图 4， 其是 图 3所示导流部的立体结构示意图。 该导流部 28为柱状体， 其上设置有喷火孔 282、 导流槽 283和进气孔 284。其中， 该喷火孔 282位于该导流部 28的中轴处， 并贯穿该导流部 28的上 下底面。该导流槽 283位于该导流部 28的侧壁上，其横截面为弧形。导流槽 283的数量不限， 可根据需要设置。 该进气孔 284与导流槽 283的末端连通， 并贯穿导流部 28的侧壁， 使得该 导流槽 283通过该进气孔 284与喷火孔 282连通。该中心电极 21的端部 211延伸至该导流部 28的喷火孔 282内， 该喷火孔 282的内壁作为接地电极 22， 与中心电极 21形成具有火花放 电的间隙的点火端部。该导流部 28是通过焊接工艺使其固定在壳体 26上。该中心电极 21和 接地电极 22的外表面均镀有一层贵金属， 如铱金， 以提高其点火的性能。

在内燃机的进气冲程时， 燃料喷射器的喷嘴直接对着该火花塞 20进行喷射燃料， 火花塞 的导流部的侧壁上的导流槽 283和进气孔 284可引导该燃料进入火花塞内， 避免了部分燃料 残留在壳体外部形成炭黑渍， 更充分的利用燃料， 提高了燃料的利用率。 另外， 燃料和空气 形成的混合气体同时充满燃烧室的缸体， 由于缸体内的压强远大于火花塞点火端部的压 强， 混合气体被迅速推进至火花塞并充满点火端部 周围。

而在火花塞的脉冲点火时， 该火花塞的喷火孔内的点火端部周围充满了混 合气体， 该中 心电极 21和接地电极 22之间放电引燃电极周围的混合气体， 此时喷火孔内的气体被引燃并 迅速膨胀， 压力迅速增大， 进而推动火花向缸体方向释放。

进一步， 该进气孔还可以加速缸体内混合气体的回流。 气体回流的方向基本上是垂直于 导流部 28的侧壁的， 所以， 在进气孔附近的区域就是横向气流与纵向气流 的交汇处， 是气体 流动量最大的地方。 因此， 作为本实施例的优选方式， 将中心电极的端部设置在进气孔 284 的附近， 在气体流动量最大最快地方， 使点火端的位置既能实现在点火时气缸燃料迅 速大量 聚集在点火端， 又能在喷火时使点燃的气体火花迅速到达缸体 ， 实现了气体在火花塞腔体内 和燃烧室的缸体内的加速回流， 从而提高了内燃机的燃烧效率。 以及， 作为本实施例的优选 方式， 可进一步在导流槽 283 内设置进气孔， 以增加气体流动量， 从而进一步提高气体回流 的速度来提高内燃机的燃烧效率。

此外， 由于该火花塞的中心电极 21通过导流部的保护， 避免了出现沉积物并导致其腐蚀 的情况， 提高了其使用寿命。 实施例 2

本实施例 2的火花塞与实施例 1的大致相同，其区别仅在于火花塞的导流部� �结构相异。 请参阅图 5， 其是本实施例 2的导流部 38的结构示意图。 该导流部 38为柱状体， 其上设置 有喷火孔 382和导流槽 383。 其中， 该喷火孔 382为圆形， 位于该导流部 38的中轴处， 并贯 穿该导流部 38的上下底面。该导流槽 383位于该导流部 38的侧壁上， 并贯穿该导流部 38的 上下底面， 该导流槽 383通过壳体的内腔与喷火孔 382连通。 到导流槽 383是通过直线切割 冲压形成的不规则多边形。该中心电极的端部 延伸至该导流部 38的喷火孔 382内， 以该喷火 孔 382的内壁作为接地电极， 与中心电极形成具有火花放电的间隙的点火端 部。 同样， 该导 流部 38是通过焊接工艺使其固定在壳体上。

该实施例中的导流槽既起到了对燃料进行导流 的作用， 同时起着进气孔的作用， 其直接 与导流部的下底面连通以增加气体的对流面积 ， 从而进一步通过提高气体回流的速度来提高 内燃机的燃烧效率。 实施例 3

本实施例 3的火花塞与实施例 1的大致相同，其区别仅在于火花塞的导流部� �结构相异。 请参阅图 6， 其是本实施例 3的导流部 48的结构示意图。 该导流部 48为柱状体， 其上设置 有喷火孔 482、 导流槽 483和进气孔 484。 该导流部 48是通过对火花塞的壳体进行冲压工艺 处理所形成的。 其中， 该导流槽 383由该导流部 38的侧壁进行切割并向内冲压形成内凹槽， 使该导流槽 383贯穿该导流部 38的上下底面。该喷火孔 482为由导流槽 483的内凹弧面及导 流部 48的侧壁所构成， 其贯穿该导流部 48的中轴处， 并贯穿该导流部 48的上下底面。 该导 流槽 383通过壳体的内腔与喷火孔 382连通。该中心电极的端部位于其壳体 26内， 以壳体的 内壁作为接地电极， 与中心电极形成具有火花放电的间隙的点火端 部。 该点火端部接近该导 流部 48的喷火孔 482。

本实施例采用了冲压工艺， 直接利用火花塞的壳体本身形成导流部， 同样能达到提高燃 料利用率， 避免燃料沉积在侧壁上， 以及保证了火花塞内的气体流动量， 从而保证气体回流 的速度来提高内燃机的燃烧效率。 作为本实施例的优选方式， 进一步在导流槽 483内设置进 气孔 484来增加与喷火孔的连通面积， 以增加气体流动量， 从而进一步提高气体回流的速度 来提高内燃机的燃烧效率 实施例 4

本实施例 4的火花塞与实施例 1的大致相同，其区别仅在于火花塞的导流部� �结构相异。 请参阅图 7， 其是本实施例 4的导流部 58的结构示意图。 该导流部 58为柱状体， 其上设置 有喷火嘴 581、 喷火孔 582、 导流槽 583和进气孔 584。 其中， 该喷火嘴 581设置在该导流部 58面向内燃机缸体的端部，且该喷火嘴的外径� ��于导流部的外径，为烟 S形状。该喷火孔 582 位于该导流部 58的中轴处， 并贯穿该导流部 58的上下底面及喷火嘴 581。 该导流槽 583位 于该导流部 58的侧壁上并贯穿该导流部 58的上下底面， 其横截面为弧形。 该进气孔 584位 于导流槽 583内， 该导流槽 583同时通过壳体的内腔及该进气孔 584与喷火孔 582连通。 火 花塞中心电极的端部延伸至该导流部 58的喷火孔 582内，该喷火孔 582的内壁作为接地电极， 与中心电极形成具有火花放电的间隙的点火端 部。该导流部 28是通过焊接工艺使其固定在壳 体上。 该中心电极和接地电极的外表面均镀有一层贵 金属， 如铱金， 以提高其点火的性能。

作为本实施例的改进方式， 该喷火嘴 581通过一挡盖与导流部的端部连接， 该挡盖上设 有与导流部的喷火孔连通的通孔（图未示）。 进一步， 该喷火嘴的侧壁上亦可设有通孔， 以进 一步增加气体回流交换的速度。

与实施例 1相比，本实施例的导流部通过设置喷火嘴更� �有利于提高内燃机的点火效率。 喷火嘴在该火花塞中发挥着烟囱效应， 利用压差将点燃的火花导向缸体内， 此时的气流为火 花塞到缸体方向。 而导流部的导流槽及其上的进气孔， 以及喷火嘴管壁上的通孔可以进一步 加速缸体内混合气体的回流。 从而提高了内燃机的燃烧效率。 另外， 本发明还提供了使用该火花塞的内燃机的点火 系统。 该内燃机的点火系统包括燃 烧室和火花塞， 该燃烧室包括一空腔的缸体， 在缸体的内壁上具有一火花塞安装通道， 该火 花塞安装在该火花塞安装通道上。 其中， 该火花塞的结构可采用上述实施例 1~4中的任意一 火花塞的结构， 在此不再赘述。 本发明并不局限于上述实施方式， 如果对发明的各种改动或变形不脱离本发明的 精神和 范围， 倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和 等同技术范围之内， 则本发明也意图包 含这些改动和变形。