電暈點(diǎn)火設(shè)備和生產(chǎn)電暈點(diǎn)火設(shè)備的點(diǎn)火頭的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種通過(guò)電暈放電點(diǎn)燃發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)燃料的電暈點(diǎn)火設(shè)備，包括絕緣子（2），插入絕緣子（2）內(nèi)并支撐具有多個(gè)點(diǎn)火嘴（4b）的點(diǎn)火頭（4）的中心電極（3），與中心電極（3）連接的線圈（5），以及圍繞線圈（5）并供絕緣子（2）插入的外殼（1），其中所述點(diǎn)火頭（4）具有由金屬板材構(gòu)成的主體（4a）。根據(jù)本發(fā)明，點(diǎn)火嘴（4b）由不同于主體（4a）的材料構(gòu)成并固定在主體（4a）的側(cè)面上。本發(fā)明還涉及一種此種電暈點(diǎn)火設(shè)備的點(diǎn)火頭以及生產(chǎn)所述點(diǎn)火頭的方法。
【專利說(shuō)明】電暈點(diǎn)火設(shè)備和生產(chǎn)電暈點(diǎn)火設(shè)備的點(diǎn)火頭的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種通過(guò)電暈放電點(diǎn)燃發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)燃料的電暈點(diǎn)火設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]一種具有權(quán)利要求的前述部分所述特征的電暈點(diǎn)火設(shè)備可從專利DE102010045175A1中得知。在此電暈點(diǎn)火設(shè)備中，其中心電極帶有點(diǎn)火頭，而所述點(diǎn)火頭具有多個(gè)點(diǎn)火嘴并由金屬板料通過(guò)切割制成。
[0003]從專利W02011/130365A1中可知，使用耐磨層覆蓋此類點(diǎn)火頭的點(diǎn)火嘴并可據(jù)此增加點(diǎn)火頭的壽命。所述耐磨層通過(guò)電鍍、粉末涂敷或者陰極濺射在點(diǎn)火嘴的區(qū)域內(nèi)施加到點(diǎn)火頭上部，并且也可施加到點(diǎn)火頭下部。除此之外，鉬系金屬于此作為耐磨層的材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于描述一種能夠以低成本方式生產(chǎn)電暈點(diǎn)火設(shè)備的耐磨點(diǎn)火頭的方法。
[0005]此目的通過(guò)具有權(quán)利要求所述特征的電暈點(diǎn)火設(shè)備、點(diǎn)火頭和方法實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的有益改進(jìn)在從屬權(quán)利要求中得到公開。
[0006]對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的電暈點(diǎn)火設(shè)備，點(diǎn)火嘴由相比主體不同的材料制成并且在一些具體實(shí)施例中固定在主體的側(cè)面上。這里，所述側(cè)面應(yīng)被理解為將點(diǎn)火頭或者金屬板材的上側(cè)面連接至下表面的任何表面。所述側(cè)面有時(shí)還被稱為狹窄側(cè)，橫向側(cè)或者外圍側(cè)。
[0007]本發(fā)明的點(diǎn)火頭不是如專利W02011/130365A1所述的那樣從金屬板材上切割出點(diǎn)火頭并隨后在點(diǎn)火嘴的上側(cè)和下側(cè)上涂覆耐磨材料，而是從由兩種不同材料組成的半成品中切割得出，具體地講，由第一材料制成的金屬板材和至少一個(gè)由第二材料制成的本體構(gòu)成，其中，舉例來(lái)說(shuō)，所述第一材料可以是鋼材或者其它過(guò)渡金屬的基礎(chǔ)合金，而第二材料則可以是鉬系金屬并被應(yīng)用在邊緣區(qū)域上，比如應(yīng)用在金屬板材的側(cè)面上。根據(jù)本發(fā)明的點(diǎn)火頭的點(diǎn)火嘴因此具有切邊，即是具有通過(guò)切割產(chǎn)生的邊緣，比如通過(guò)激光切割、沖壓或火花蝕刻。點(diǎn)火嘴的鋒利邊緣對(duì)于電暈放電是十分有利的。點(diǎn)火嘴為點(diǎn)火頭的徑向凸起的末端部分，例如楔形凸起的末端部分。
[0008]對(duì)于本發(fā)明的點(diǎn)火頭，點(diǎn)火嘴固定在主體的側(cè)面上。所述點(diǎn)火嘴因此能夠完全利用耐磨材料制成，舉例來(lái)說(shuō)，由鉬系金屬制成。如果點(diǎn)火嘴從其上側(cè)至下側(cè)均連續(xù)地由不同于主體的材料構(gòu)成，則可實(shí)現(xiàn)與幾乎僅具有一個(gè)由耐磨材料構(gòu)成的薄層并在薄層下方含有抗磨損性能更差的材料(比如鋼)的點(diǎn)火嘴相比更長(zhǎng)的工作壽命。
[0009]通過(guò)將第二材料施加到由第一材料構(gòu)成的金屬板材的邊緣區(qū)域，然后從半成品中切割出點(diǎn)火頭，能以非常經(jīng)濟(jì)的方式生產(chǎn)出點(diǎn)火頭，所述點(diǎn)火頭的主體由第一材料和點(diǎn)火頭的點(diǎn)火嘴構(gòu)成，其中所述點(diǎn)火嘴由覆蓋有第二材料的半成品的邊緣區(qū)域制成。所述邊緣區(qū)域可為金屬板材的后側(cè)或者前側(cè)上的條帶。所述邊緣區(qū)域優(yōu)選為金屬板材的側(cè)面。
[0010]第二材料，比如鉬系金屬，優(yōu)選地應(yīng)用在由第一材料(比如鋼材或者其它過(guò)渡金屬的基礎(chǔ)合金)構(gòu)成的金屬板材的至少一個(gè)側(cè)面上，然后點(diǎn)火頭從此金屬板材中切割得出，t匕如通過(guò)沖壓、火花蝕刻或激光切割。這里，點(diǎn)火嘴從金屬板材的邊緣區(qū)域切割至第二材料覆蓋的側(cè)面得出。點(diǎn)火頭的主體由第一材料構(gòu)成,而點(diǎn)火嘴由第二材料構(gòu)成。
[0011]因?yàn)辄c(diǎn)火頭及其點(diǎn)火嘴從半成品中切割而成，每一點(diǎn)火嘴均具有至少一個(gè)切邊。這些切邊是有益的，因?yàn)檫@些鋒利的切邊帶來(lái)局部增加的場(chǎng)強(qiáng)并因此促進(jìn)了電暈放電的產(chǎn)生。相反，如果含有點(diǎn)火嘴的主體從均勻的金屬板材中切出并然后在其點(diǎn)火嘴區(qū)域覆蓋耐磨層，主體的邊緣會(huì)因?yàn)榇四湍佣兊脠A滑并因此導(dǎo)致電暈放電變差。
[0012]每一點(diǎn)火嘴優(yōu)選地具有多個(gè)切邊，例如兩個(gè)切邊，所述切邊限定了一個(gè)楔形，例如在兩者之間圍成銳角并在上側(cè)或下側(cè)的邊緣上延伸。楔形點(diǎn)火嘴的兩個(gè)側(cè)面在另一切邊上會(huì)聚。
[0013]電暈放電總是在末端形成，因?yàn)榇颂幍碾妶?chǎng)最強(qiáng)。點(diǎn)火嘴因此是最受電暈放電影響的部分。如果點(diǎn)火嘴含有堅(jiān)固的耐磨材料，比如鉬系金屬或基于鉬系金屬的合金，這些點(diǎn)火嘴就會(huì)具有比那些僅在其上側(cè)或下側(cè)涂覆耐磨材料的點(diǎn)火嘴更長(zhǎng)的工作壽命。
[0014]因?yàn)辄c(diǎn)火嘴較短，本發(fā)明的點(diǎn)火頭僅需少量的耐磨材料，并因此具有符合成本效益的生產(chǎn)，即使是使用昂貴的鉬系金屬。
[0015]鉬系金屬有時(shí)也被稱為鉬族金屬。鉬系金屬是鉬系元素金屬的一種，即是說(shuō)其可以是Ru, Rh, Pd, Os, Ir或者Pt。鉬系金屬和基于鉬系金屬的合金，即是含有占主導(dǎo)地位的鉬系金屬的合金，其中鉬系金屬按重量計(jì)算優(yōu)選地超過(guò)80%，尤其是超過(guò)90%，適合作為點(diǎn)火嘴的材料。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]下文將基于示例性的具體實(shí)施例并參照附圖對(duì)本發(fā)明的細(xì)節(jié)和優(yōu)勢(shì)做出進(jìn)一步的解釋，其中:
[0017]圖1示出了電暈點(diǎn)火設(shè)備；
[0018]圖2示出了圖1的縱向平面；
[0019]圖3示出了電暈點(diǎn)火設(shè)備的點(diǎn)火頭的一個(gè)示例性實(shí)施例；
[0020]圖4示出了用于生產(chǎn)圖3所示點(diǎn)火頭的半成品；
[0021]圖5示出點(diǎn)火頭的另一個(gè)示例性實(shí)施例；
[0022]圖6示出了用于生產(chǎn)圖5所示點(diǎn)火頭的半成品；
[0023]圖7示出了點(diǎn)火頭的另一個(gè)示例性實(shí)施例；
[0024]圖8示出了用于生產(chǎn)圖所示點(diǎn)火頭的半成品。
【具體實(shí)施方式】
[0025]圖1和2所示的點(diǎn)火設(shè)備產(chǎn)生電暈放電以點(diǎn)燃發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)的燃料。此電暈點(diǎn)火設(shè)備具有一側(cè)被絕緣子2閉合的外殼I。帶有點(diǎn)火頭4的中心電極3被絕緣子2所環(huán)繞，其中點(diǎn)火頭4具有多個(gè)點(diǎn)火嘴。點(diǎn)火頭4具有數(shù)個(gè)楔形凸起。這樣一個(gè)楔形凸起的端部被稱為點(diǎn)火嘴。中心電極3、絕緣子2以及外殼I構(gòu)成了與線圈5串聯(lián)連接的電容器，其中線圈5與中心電極3連接。此電容器和線圈5為電震蕩電路的一部分，此電路的激勵(lì)使得在點(diǎn)火頭4的點(diǎn)火嘴上產(chǎn)生電暈放電成為可能。[0026]點(diǎn)火頭4的不同示例性實(shí)施例在圖3、5和7中分別得到顯示。每一點(diǎn)火頭4均具有由金屬板材制成的主體4a，所述主體4a在其中心具有用于固定電暈點(diǎn)火設(shè)備的中心電極的孔隙4c，以及點(diǎn)火嘴4b。主體4a由第一材料組成，例如，鋼或者其它過(guò)渡金屬(比如鎳)的基體合金。由其它金屬材料制成的點(diǎn)火嘴4b固定到主體4a的側(cè)面上。主體4a的側(cè)面為連接圖示的上側(cè)和未在圖中示出的下側(cè)的側(cè)面或者表面。所示實(shí)施例中的點(diǎn)火嘴4b的材料僅覆蓋主體4a的側(cè)面，即其不覆蓋上側(cè)或者下側(cè)的任何部分。主體4a的上側(cè)和下側(cè)則從點(diǎn)火嘴4b的材料中完全露出。
[0027]舉例來(lái)說(shuō)，點(diǎn)火嘴4b由鉬系金屬或者其它基于鉬系金屬的合金組成。尤其是，由鉬或銥或基于鉬或銥的合金制成的點(diǎn)火嘴也是適用的。
[0028]為生產(chǎn)點(diǎn)火頭，需將第二材料施加到由第一材料構(gòu)成的金屬板材上。舉例來(lái)說(shuō),將第二材料制成的實(shí)體，優(yōu)選地為金屬帶材，結(jié)合到金屬板材的側(cè)面上。然后從通過(guò)涂覆第二材料制成的半成品中切割出點(diǎn)火頭4，其中點(diǎn)火頭的點(diǎn)火嘴4b由第二材料制成。通過(guò)將第二材料結(jié)合到第一材料制成的金屬板材的側(cè)面上生產(chǎn)出的半成品的示例性實(shí)施例在圖4、6和8中分別得到顯示。
[0029]點(diǎn)火頭4可從該半成品中切割出來(lái)，舉例來(lái)說(shuō)，通過(guò)沖壓、激光切割或火花蝕刻制得。每一點(diǎn)火嘴4b均具有多個(gè)切邊，所述點(diǎn)火嘴優(yōu)選地在其側(cè)面和上側(cè)之間、在側(cè)面和下側(cè)之間、以及在兩個(gè)限定一個(gè)楔形部分的側(cè)面之間具有切邊，例如通過(guò)在兩者之間圍成一個(gè)銳角。如果一個(gè)或者多個(gè)切面相對(duì)所述半成品上側(cè)的法面傾斜延伸，所述切邊之一就會(huì)更為平坦而其它切邊則會(huì)具有更銳利的邊緣。這會(huì)是有益的，舉例來(lái)說(shuō)，這是為了在上側(cè)和一個(gè)或多個(gè)側(cè)面之間產(chǎn)生特別銳利的切邊，并因此提供對(duì)電暈放電尤其有利的條件。
[0030]采用鋸齒狀切面代替直線切面也能夠用于產(chǎn)生額外的切邊。舉例來(lái)說(shuō)，切出鋸齒狀凹凸的輪廓。
[0031]第二材料固定在金屬板材的側(cè)面上，例如通過(guò)焊接固定。除此之外，其它的焊接方法，焊接熔覆(weld cladding)，尤其是激光焊接熔覆也是適用的。相對(duì)第一材料而言惰性更強(qiáng)的第二材料通過(guò)焊接熔覆以簡(jiǎn)單的方式施加到所述側(cè)面上。為減少材料用量，所述焊接熔覆被限制在邊緣區(qū)域或者側(cè)面內(nèi)，然后點(diǎn)火嘴在此處通過(guò)切割形成?？捎诖耸褂脝渭?jí)或者多級(jí)焊接熔覆。在采用包括兩級(jí)或更多級(jí)的焊接熔覆的情況下，與上層材料不同或者相同的材料可用于一個(gè)或多個(gè)中間層。在應(yīng)用中間層時(shí)，其材料可與下方一層或者金屬板材構(gòu)成合金。此合金然后構(gòu)成了下一步驟的基礎(chǔ)，這樣施加材料的純度朝向表面增加。更抗磨材料增強(qiáng)的粘合性因此得以實(shí)現(xiàn)。
[0032]第二材料也能通過(guò)軋制復(fù)合附加到金屬板材的側(cè)面上，比如通過(guò)激光軋制復(fù)合。
[0033]在使用薄金屬板材的情況下，將由第二材料構(gòu)成的實(shí)體結(jié)合到由第一材料構(gòu)成的金屬板材的側(cè)面上伴隨著相當(dāng)大的難度。因此將第二材料固定到厚于生產(chǎn)出的點(diǎn)火頭的金屬板材的側(cè)面，然后再減少據(jù)此生產(chǎn)的半成品的厚度(例如通過(guò)軋制)，是有利的。因金屬板材具有較大的厚度，而導(dǎo)致所述側(cè)面較寬，因此能夠更容易地將第二材料固定到由第一材料構(gòu)成的金屬板材的側(cè)面上。據(jù)此由第一材料和第二材料生產(chǎn)的半成品的厚度于是能夠被減少至點(diǎn)火頭所需的厚度。
[0034]為了增強(qiáng)第二材料至第一材料的粘附力，在第一材料和第二材料之間設(shè)有中間層。由對(duì)第一材料和第二材料均具有親和性的材料構(gòu)成的中間層尤其適用。舉例來(lái)說(shuō)，所述中間層由第一材料和第二材料的合金組成。
[0035]第二材料可作為條帶10固定到金屬板材11的側(cè)面上。在圖4所示半成品的情況下，由第二材料構(gòu)成的條帶10固定到由第一材料構(gòu)成的金屬帶材的縱向側(cè)面上。通過(guò)此種方式，生產(chǎn)出帶狀的半成品，并且隨后可從此半成品中切割出點(diǎn)火頭。然后，具有兩個(gè)或者四個(gè)點(diǎn)火嘴的點(diǎn)火頭可從這樣的帶狀半成品中很好地切割出來(lái)。也可以切割出具有多于四個(gè)點(diǎn)火嘴的點(diǎn)火頭，所述點(diǎn)火頭然后被設(shè)置在距點(diǎn)火頭中心不同距離的位置上。
[0036]第二材料也能以條帶10的形式固定到片狀金屬板材11的側(cè)面上，如圖6的實(shí)例所示。所述金屬板材片可以是一圓片，如圖6所示。圓片狀半成品的優(yōu)點(diǎn)在于具有任意數(shù)量的點(diǎn)火嘴的點(diǎn)火頭能夠從這樣的半成品中切割出來(lái)。毫無(wú)困難地從這樣的半成品中切割出具有4、5、6個(gè)或者更多的從中心處開始徑向分布的楔形點(diǎn)火嘴的點(diǎn)火頭也是可能的。
[0037]由第一材料構(gòu)成的金屬板件的側(cè)面上沿其整個(gè)周邊涂覆有第二材料，如圖6所示。為了節(jié)省材料，將由第二材料構(gòu)成的實(shí)體10，例如板、銷、方塊、球體或半球體，僅在某些點(diǎn)上固定到金屬板材11的側(cè)面上。圖8示出了如此一種半成品的實(shí)例。
【權(quán)利要求】
1.一種通過(guò)電暈放電點(diǎn)燃發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)燃料的電暈點(diǎn)火設(shè)備，包括: 絕緣子(2)； 中心電極(3)，所述中心電極(3)被所述絕緣子(2)所圍繞并支撐具有多個(gè)點(diǎn)火嘴(4b)的點(diǎn)火頭(4)； 線圈(5)，所述線圈(5)與中心電極(3)連接； 外殼(1)，所述外殼(I)圍繞線圈(5)并容納絕緣子(2)； 其中所述點(diǎn)火頭(4)具有由金屬板材構(gòu)成的主體(4a)； 其特征在于,點(diǎn)火嘴(4b)由相比主體(4a)不同的材料構(gòu)成并具有至少一個(gè)切邊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電暈點(diǎn)火設(shè)備，其特征在于，所述點(diǎn)火嘴固定在主體(4a)的側(cè)面上。
3.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電暈點(diǎn)火設(shè)備，其特征在于，所述點(diǎn)火嘴(4b)由鉬系金屬或者基于鉬系金屬的合金組成。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電暈點(diǎn)火設(shè)備，其特征在于，在點(diǎn)火嘴(4b)和主體(4a)之間設(shè)有中間層以提高點(diǎn)火嘴(4b)至主體(4a)的粘附力。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電暈點(diǎn)火設(shè)備，其特征在于，所述點(diǎn)火嘴(4b)從其上側(cè)至下側(cè)連續(xù)地由其它材料組成。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電暈點(diǎn)火設(shè)備，其特征在于，所述點(diǎn)火嘴(4b)呈楔形并在點(diǎn)火頭(4)的上側(cè)上具有至少兩個(gè)會(huì)聚的切邊并且在點(diǎn)火頭(4)的下側(cè)上具有至少兩個(gè)會(huì)聚的切邊。
7.—種電暈點(diǎn)火設(shè)備的點(diǎn)火頭，包括由含有第一材料的金屬板材構(gòu)成的主體(4a)，以及多個(gè)點(diǎn)火嘴(4b)，其特征在于，所述點(diǎn)火嘴(4b)由第二材料組成并設(shè)置在主體(4a)的側(cè)面上。
8.—種生產(chǎn)電暈點(diǎn)火設(shè)備的點(diǎn)火頭(4)的方法，其中通過(guò)將第二材料應(yīng)用在由第一材料構(gòu)成的金屬板材(11)的邊緣區(qū)域生產(chǎn)出半成品，然后從所述半成品上切割出點(diǎn)火頭(4)，所述點(diǎn)火頭的主體(4a)由第一材料組成而所述點(diǎn)火頭的點(diǎn)火嘴(4b)由覆有第二材料的所述邊緣區(qū)域構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述邊緣區(qū)域?yàn)榻饘侔宀牡膫?cè)面。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述第二材料呈條帶狀固定至金屬板材的側(cè)面。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在切割出點(diǎn)火頭(4)之前減少所述半成品的厚度。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至11中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述第二材料通過(guò)焊接固定至所述金屬板材(11)。
13.根據(jù)權(quán)利要求8至12中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在將第二材料應(yīng)用到金屬板材(11)的邊緣區(qū)域之前施加一由第三材料構(gòu)成的層。
【文檔編號(hào)】H01T19/04GK103790754SQ201310499467
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2013年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月29日
【發(fā)明者】T·施蒂費(fèi)爾, W·尼斯納, H·米勒 申請(qǐng)人:博格華納貝魯系統(tǒng)有限公司