電暈點(diǎn)火裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種通過電暈放電在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)點(diǎn)燃燃油的電暈點(diǎn)火裝置，包括一管殼（1），一設(shè)置于管殼（1）中的線圈（5），一塞在管殼（1）中的絕緣體（2）和一連接至線圈（5）的中心電極（3），所述中心電極（3）插入絕緣體（2）中并引出至少一個(gè)點(diǎn)火尖（6）。為了提高點(diǎn)火尖（6）的使用壽命，所述點(diǎn)火尖部分或完全由包含質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%至30%銠的銥基合金構(gòu)成或涂覆有燃耗層（7）。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種通過電暈放電在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)點(diǎn)燃燃油的電暈點(diǎn)火裝置。 電暈點(diǎn)火裝置

【背景技術(shù)】
[0002] -種具有權(quán)利要求1的前序部分中所述特征的電暈點(diǎn)火裝置可從 DE102010045175A1中了解到。通過該電暈點(diǎn)火裝置，中心電極帶有一點(diǎn)火頭，所述點(diǎn)火頭具 有多個(gè)點(diǎn)火尖，且所述點(diǎn)火頭是從金屬板上切割下來制造出來的。
[0003] 從W02011 /130365A1 了解到，利用耐磨層覆蓋這種點(diǎn)火頭的點(diǎn)火尖，從而可以提 高點(diǎn)火頭的使用壽命。通過電鍍、粉末涂層或陰極射線濺射法在點(diǎn)火尖部位將耐磨層應(yīng)用 于點(diǎn)火頭的上表面和下表面。尤其是鉬系金屬可以用作耐磨層材料。
[0004] 電暈點(diǎn)火裝置的點(diǎn)火尖也可成型為針狀。DE102010045173A1對(duì)以下兩種點(diǎn)火頭均 進(jìn)行了介紹，一種是點(diǎn)火頭連同其點(diǎn)火尖一起從金屬板上切割下來形成的，另一種是將成 型為針狀的點(diǎn)火尖插入點(diǎn)火頭內(nèi)形成的。
[0005] 無論是使用從金屬板上切割而形成的點(diǎn)火尖，還是使用針狀的點(diǎn)火尖，這兩種情 況下都存在磨損的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是詳細(xì)介紹一種能夠延長(zhǎng)電暈點(diǎn)火裝置使用壽命的方法。
[0007] 該目的通過一種具有權(quán)利要求1中所述特征的電暈點(diǎn)火裝置實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的有益 改進(jìn)是從屬權(quán)利要求的主題。
[0008] 通過部分或完全由含質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%至30%銠的銥基合金所構(gòu)成的點(diǎn)火尖，該合金 能夠降低燃耗（burn-up)從而延長(zhǎng)使用壽命。銥具有高熔點(diǎn)和高沸點(diǎn)，這就有利地決定了 其高耐燃耗性。通過混入銠能夠進(jìn)一步提升這些良好的特性。
[0009] 含質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%至10%銠的銥基合金是尤其有利的。銥基合金優(yōu)選地包含質(zhì)量 分?jǐn)?shù)至少為80%的銥，例如銥的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%或更多。除了銥和銠，所述合金還可進(jìn)一步 包含其它成分，例如鎳和/或氧化物。特別地，氧化釔、氧化鋯、氧化鋅、氧化鎘、氧化銦、氧 化錫和氧化鉛等都具有降低燃耗的作用。優(yōu)選地，所述合金含有氧化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過 5%，例如質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 5%至4%。
[0010] 通過利用銥-銠合金能夠降低點(diǎn)火尖的燃耗。但出乎意料的是，降低燃耗對(duì)于增 加點(diǎn)火尖的使用壽命來說并不是絕對(duì)必要的。通過將點(diǎn)火尖包裹在燃耗層中或?qū)⑷己膶痈?蓋在點(diǎn)火尖的至少兩個(gè)相對(duì)的側(cè)面上，利用本身耐磨性較差的合金，能夠?qū)崿F(xiàn)點(diǎn)火尖很長(zhǎng) 的使用壽命。
[0011] 保持點(diǎn)火尖端部尖銳對(duì)于所述點(diǎn)火尖的正常作業(yè)來說是很重要的。只有這樣才 能夠在其端部產(chǎn)生電場(chǎng)強(qiáng)度增量，這對(duì)于電暈放電點(diǎn)火來說是至關(guān)重要的。常規(guī)點(diǎn)火尖中 點(diǎn)火尖燃耗會(huì)導(dǎo)致點(diǎn)火尖變得越來越鈍，且因此經(jīng)過一段或長(zhǎng)或短的時(shí)間后導(dǎo)致點(diǎn)火尖失 效。
[0012] 比其所覆蓋的點(diǎn)火尖耐燃耗性更差的燃耗層能夠有效地防止點(diǎn)火尖變鈍。特別 地，電暈放電通常從點(diǎn)火尖的遠(yuǎn)端開始，因?yàn)榇颂幍碾妶?chǎng)強(qiáng)度是最大的。因此，點(diǎn)火尖端部 處的燃耗是不可避免的。電場(chǎng)強(qiáng)度和相關(guān)的電暈放電強(qiáng)度隨著與點(diǎn)火尖端部的距離的增大 而減小。因此，電暈放電只在點(diǎn)火尖端部處的一小段中造成燃耗。隨著點(diǎn)火尖燃耗的增加， 燃燒層相應(yīng)的部分因此也總被燒毀，這樣又會(huì)不斷暴露出點(diǎn)火尖新的部分。即使在點(diǎn)火尖 進(jìn)行作業(yè)很長(zhǎng)一段時(shí)間后，點(diǎn)火尖的一小段端部也因此總是暴露在外。通過燃耗而不斷暴 露出的端部的厚度因此保持不變。因此，點(diǎn)火尖不會(huì)變鈍，而是由于燃耗始終都保持足夠 尖。
[0013] 如果有這種燃耗層存在，點(diǎn)火尖上使用銥銠合金就不是絕對(duì)必要的。那么點(diǎn)火尖 就可部分或完全由任何基于鉬系金屬的合金構(gòu)成。
[0014] 例如，燃耗層可包裹住一基于鉬系金屬的合金制成的金屬絲，或者，在金屬板上沖 孔制造點(diǎn)火頭的情況下，燃耗層可覆蓋點(diǎn)火尖的上表面和下表面。此處，燃耗層能夠?qū)⒔饘?絲包住薄薄的一層，以便能一直確保點(diǎn)火尖尖銳，從而確保高電場(chǎng)強(qiáng)度。因此，從金屬板上 切割制造的點(diǎn)火頭的上表面和下表面上的燃耗層使得中間層成型得非常薄，所述中間層形 成點(diǎn)火尖。該中間層在點(diǎn)火尖的端部處暴露出來，且只要有必要就會(huì)通過燃耗不斷地暴露 出來。因此，點(diǎn)火尖的端部總是尖的，從而能夠?qū)崿F(xiàn)高電場(chǎng)強(qiáng)度。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明有利的改進(jìn)，沒有燃耗層的點(diǎn)火尖厚度小于0. 3毫米。例如，沒有燃耗 層的點(diǎn)火尖厚度可為0. 1毫米或更小。對(duì)該粗細(xì)程度的金屬絲或該厚度的金屬板進(jìn)行操作 和處理具有很大難度。但是根據(jù)本發(fā)明，通過包住這種金屬絲或在這種薄層的上表面和下 表面覆蓋的燃耗層，輕易就能獲得足夠粗細(xì)或厚度的金屬絲或金屬板。優(yōu)選地，點(diǎn)火尖連同 燃耗層一起的厚度為0. 6毫米或更大。
[0016] 如果結(jié)合上述兩個(gè)措施，也就是說，如果點(diǎn)火尖一部分或完全由含質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%至 30%銠的銥基合金制造，且如果還另外設(shè)置有燃耗層的話，就能實(shí)現(xiàn)特別長(zhǎng)的使用壽命。但 是，這兩個(gè)特征中單獨(dú)的一個(gè)就已經(jīng)大幅提高了使用壽命。因此，本發(fā)明的一個(gè)方面還涉及 到一種電暈點(diǎn)火裝置，其點(diǎn)火尖一部分或完全由基于鉬系金屬的合金構(gòu)成，并負(fù)載有一燃 耗層。
[0017] 鉬系元素的金屬包括釕、銠、鈀、鋨、銥和鉬。這些金屬通常也被稱為鉬系金屬。 [0018] 除了完全采用銥基合金或其它鉬系金屬合金制造點(diǎn)火尖外，例如對(duì)均質(zhì)金屬絲涂 覆燃耗層或在均質(zhì)層的上表面和下表面覆蓋燃耗層，還可使用復(fù)合材料。例如，纖維復(fù)合材 料或基體復(fù)合材料可包裹在燃耗層中或在其上表面和下表面覆蓋燃耗層。
[0019] 燃耗層由金屬制成，例如主要由一種或多種過渡金屬構(gòu)成的合金。鐵基合金、鎳基 合金和鉻基合金等是尤其適合的。
[0020] 金屬合金的燃耗性質(zhì)主要但并不完全取決于其熔點(diǎn)。因此，燃耗層優(yōu)選地由比基 于鉬系兀素金屬的合金烙點(diǎn)低的材料制成，而點(diǎn)火尖一部分或全部由基于鉬系兀素金屬的 合金制成。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 參考附圖，本發(fā)明進(jìn)一步的細(xì)節(jié)和優(yōu)點(diǎn)將以說明性的實(shí)施例為基礎(chǔ)進(jìn)行闡述，其 中：
[0022] 圖1所示為一種電暈點(diǎn)火裝置；
[0023] 圖2所示為圖1的截面圖；
[0024] 圖3所示為電暈點(diǎn)火裝置的點(diǎn)火尖的示意圖；
[0025] 圖4所示為全新的點(diǎn)火尖的截面圖；
[0026] 圖5所示為使用后的點(diǎn)火尖的截面圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027] 圖1和2中所示的電暈點(diǎn)火裝置在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)產(chǎn)生點(diǎn)燃燃油的電暈放電。電 暈點(diǎn)火裝置具有一管殼1，其一端通過絕緣體2封閉。一中心電極3插入至絕緣體2中，所 述中心電極3帶有一具有多個(gè)點(diǎn)火尖6的點(diǎn)火頭4。中心電極3的3a段可由導(dǎo)電玻璃構(gòu) 成，其形成一密封。
[0028] 中心電極3連同絕緣體2和管殼1形成一電容器，所述電容器串聯(lián)連接至一線圈 5,所述線圈5連接至中心電極3。該電容器和設(shè)置于管殼1內(nèi)的線圈5為振蕩電路的一部 分，激勵(lì)振蕩電路使得能夠在點(diǎn)火頭4的點(diǎn)火尖6處產(chǎn)生電暈放電。
[0029] 該電暈點(diǎn)火裝置的其中一個(gè)點(diǎn)火尖6的放大圖如圖3所示。圖4所示為未使用的、 全新的點(diǎn)火尖6和點(diǎn)火尖6插入其中的點(diǎn)火頭4的一部分的縱截面圖。圖5所示為使用后 的點(diǎn)火尖6,即已經(jīng)開始燃耗的點(diǎn)火尖6的縱截面圖。
[0030] 所示實(shí)施例中的點(diǎn)火尖為銥基合金制成的金屬絲，包裹在燃耗層7中，所述燃耗 層7的耐燃耗性低于點(diǎn)火尖6。燃耗層7所包裹住的金屬絲可以是均質(zhì)的，即可完全由銥基 合金構(gòu)成。金屬絲還可為復(fù)合材料，表面涂覆燃耗層7。
[0031] 在其遠(yuǎn)端，點(diǎn)火尖6伸出燃耗層7。因此，在電暈點(diǎn)火裝置作業(yè)期間，點(diǎn)火尖6的 遠(yuǎn)端處電場(chǎng)強(qiáng)度急劇增大。從而有利于形成電暈放電。這種電暈放電從點(diǎn)火尖6的遠(yuǎn)端開 始。因此點(diǎn)火尖6的遠(yuǎn)端暴露在最強(qiáng)應(yīng)力下。隨著與點(diǎn)火尖6遠(yuǎn)端距離的增大，電場(chǎng)強(qiáng)度 和相關(guān)的電暈放電強(qiáng)度減小。
[0032] 如果燃耗層7的耐燃耗性低于銥基合金，燃耗層和點(diǎn)火尖6 -樣無法承受電暈放 電的作用。因此，在電暈放電的作用下，燃耗層7在點(diǎn)火尖6的端部相對(duì)較快地被燒掉。但 是，在與點(diǎn)火尖6的遠(yuǎn)端距離更大處，電暈放電強(qiáng)度很低，以至于不再有明顯的燃耗。因此， 點(diǎn)火尖6就從圖3和4中所示的全新的狀態(tài)相對(duì)較快地轉(zhuǎn)變?yōu)閳D5中所示的使用后的狀態(tài)。 還是在使用后的狀態(tài)下，其特征在于點(diǎn)火尖6和燃耗層7被燒掉了，點(diǎn)火尖6總是存在一暴 露部分。由于點(diǎn)火尖6非常細(xì)小，例如其厚度小于0.3毫米，所以即使是在使用后的狀態(tài)下 點(diǎn)火尖6的遠(yuǎn)端也很尖的，從而出現(xiàn)電場(chǎng)強(qiáng)度劇增并很容易形成電暈放電。由于持續(xù)的作 業(yè)和持續(xù)的燃耗，總體上點(diǎn)火尖6的確更短了，但是其遠(yuǎn)端的形狀很大程度上保持未變，因 此還另外提供了形成電暈放電的良好前提。
[0033] 在所示的實(shí)施例中，點(diǎn)火尖6厚度不超過0. 1毫米。如此細(xì)小的金屬絲只有依靠 將其包裹住的燃耗層才能夠容易地對(duì)其進(jìn)行操作。例如，燃耗層7的厚度可為0. 2毫米至 0. 4毫米。如果沒有燃耗層7包裹住點(diǎn)火尖6,需要花費(fèi)很大精力才能將如此細(xì)小的點(diǎn)火尖 6固定至電暈點(diǎn)火裝置的點(diǎn)火頭4上。優(yōu)選地，點(diǎn)火尖6連同燃耗層厚度為0. 6毫米或更 大。
[0034] 在所示實(shí)施例中，點(diǎn)火尖6由銥基合金構(gòu)成，所述銥基合金中銘的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3% 至30%，例如銠的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%至10%。銥基合金中銥的比例超過85%。另外，銥基合金還 可包含合金組分，例如鎳和/或氧化物。例如，氧化物的比例為質(zhì)量分?jǐn)?shù)〇. 5%至質(zhì)量分?jǐn)?shù) 5%，所述氧化物優(yōu)選為，例如，氧化釔、氧化鋯、氧化錫或其它氧化物。
[0035] 優(yōu)選地，燃耗層7的熔點(diǎn)比用于點(diǎn)火尖6上的銥基合金更低。例如，金屬燃耗層7 可以是基于一種或多種過渡金屬的合金。例如，鎳基合金、鉻基合金或鐵基合金等都是非常 適合的。
【權(quán)利要求】
1. 一種通過電暈放電在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)點(diǎn)燃燃油的電暈點(diǎn)火裝置，包括： 一管殼（1)， 一設(shè)置于管殼（1)中的線圈（5)， 一塞在管殼（1)中的絕緣體（2)，和 一連接至線圈（5)的中心電極（3)，該中心電極（3)插入絕緣體（2)中并引出至少一個(gè) 點(diǎn)火尖（6)， 其特征在于：點(diǎn)火尖（6)部分或完全由包含質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%至30%銠的銥基合金構(gòu)成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電暈點(diǎn)火裝置，其特征在于：點(diǎn)火尖（6)涂覆或在至少兩個(gè)相 對(duì)的側(cè)面上覆蓋一燃耗層（7 )。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電暈點(diǎn)火裝置，其特征在于：燃耗層（7)主要由一種或多種過 渡金屬構(gòu)成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的電暈點(diǎn)火裝置，其特征在于：中心電極（3)引出一點(diǎn)火 頭，所述點(diǎn)火頭由金屬板制成，且具有多個(gè)點(diǎn)火尖。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的電暈點(diǎn)火裝置，其特征在于：點(diǎn)火尖（6)由金屬絲制成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2-5中的任一項(xiàng)所述的電暈點(diǎn)火裝置，其特征在于：燃耗層（7)由鎳基 合金、鉻基合金或鐵基合金構(gòu)成。
7. 根據(jù)以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電暈點(diǎn)火裝置，其特征在于：沒有燃耗層的點(diǎn) 火尖（6)的厚度小于0. 3毫米，優(yōu)選地不超過0. 1毫米。
8. 根據(jù)以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電暈點(diǎn)火裝置，其特征在于：點(diǎn)火尖（6)由含 有銥基合金的復(fù)合材料和主要由一種或多種過渡金屬構(gòu)成的合金制成。
9. 根據(jù)以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電暈點(diǎn)火裝置，其特征在于：銥基合金包含質(zhì) 量分?jǐn)?shù)為3%至10%的銠。
10. 根據(jù)以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電暈點(diǎn)火裝置，其特征在于：銥基合金包含 至少質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%，優(yōu)選地至少質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%的銠。
11. 一種通過電暈放電在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)點(diǎn)燃燃油的電暈點(diǎn)火裝置，包括： 一管殼（1)， 一設(shè)置于管殼（1)中的線圈（5)， 一塞在管殼（1)中的絕緣體（2)，和 一連接至線圈（5)的中心電極（3)，該中心電極（3)插入絕緣體（2)中并引出至少一個(gè) 點(diǎn)火尖（6)，所述點(diǎn)火尖（6)部分或完全由基于鉬系金屬的合金構(gòu)成， 其特征在于： 點(diǎn)火尖（6)負(fù)載有一金屬燃耗層（7)，所述燃耗層（7)的耐燃耗性低于點(diǎn)火尖（6)，且優(yōu) 選地，所述燃耗層（7)的烙點(diǎn)低于基于鉬系金屬的合金。
【文檔編號(hào)】C22C5/04GK104061107SQ201410072712
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月14日
【發(fā)明者】T·阿赫特斯塔特, T·施蒂費(fèi)爾 申請(qǐng)人:博格華納貝魯系統(tǒng)有限公司