專利名稱：具同軸式電容器放電效應(yīng)的環(huán)保型火花塞－電纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于火花點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)，更專門化地說，它涉及電容器放電點(diǎn)火系統(tǒng)以及同軸電纜結(jié)構(gòu)，目的在于藉可能的貧油混合氣環(huán)境中的火花品質(zhì)以改進(jìn)初始燃燒效率。因此，本發(fā)明有望能獲取聯(lián)邦環(huán)保署的重視。
經(jīng)研究查明提出了某些與本發(fā)明關(guān)系較密切的原先已有的專利技術(shù)。例如布朗的美國專利U.S.Pat.#703,759(入檔12/1901，取自英國)設(shè)法把一電容并聯(lián)于火花塞以強(qiáng)化火花，自此第一份申請以后，作出過多次努力企面在火花塞鄰近布置下電容以強(qiáng)化火花。相應(yīng)地，其它有關(guān)努力按時序開列如下鄂托的美國專利U.S.Pat.#1447,812(入檔5/1921，)表明一簡單的同軸電容附設(shè)在火花塞上。
霍爾紹斯的美國專利U.S.Pat.#1,624,951(入檔7/1922，)表明一高強(qiáng)度電路振蕩裝置以加強(qiáng)火花性能，其中在高強(qiáng)度電路上未采用電容器。
亨利的美國專利U.S.Pat.#1,756,486(入檔11/1928)表明內(nèi)燃機(jī)用的一種簡單高強(qiáng)度易按裝的電容器，特點(diǎn)是與并聯(lián)電容相串接一個線圈式電阻。
布朗的美國專利U.S.Pat.#1,902,541(入檔4/1931)，是為了電氣裝置通過短暫快速放電的火花來消滅早燃，辦法是用一電容器與火花隙相關(guān)聯(lián)；然而在電路中使用了大大降低功率儲備的電阻。
李斯霍姆的美國專利U.S.Pat.#2,129,472(入檔11/1935)表示出高頻泰斯拉線圈點(diǎn)火系統(tǒng)的振波及唯一串接的電容器。
接姆賽的美國專利U.S.Pat.#2,173,766(入檔1/1938)表示為降低點(diǎn)火系統(tǒng)的無線電干擾而設(shè)的電容及電阻網(wǎng)絡(luò)。
卡薩儉的美國專利U.S.Pat.#2,376,362(入檔4/1942)表示出在火花間隙采用并聯(lián)及串聯(lián)電容器的一種點(diǎn)火系統(tǒng)。討論了火花的“頭及尾”，說明弧尾的火花由于腐蝕是不希望的，表明電容器網(wǎng)絡(luò)是如何降低并加強(qiáng)火花頭的。指出屏蔽線能像并聯(lián)電容一樣工作，而且如果不用屏蔽線，則必須加入并聯(lián)電容。
伯凱的美國專利U.S.Pat.#2,378,893(入檔3/1942)表示為高海拔地區(qū)降低火花塞上跳火現(xiàn)象的解決辦法；使用了線圈電容及氣隙網(wǎng)絡(luò)，但沒有電容器和火花隙并聯(lián)。
哈克乃斯的美國專利U.S.Pat.#2,398,635(入檔1/1943)表示成為很復(fù)雜部件的一個特殊屏蔽的火花塞及高頻放電系統(tǒng)，然而在火花塞處未裝電容器。
卡薩儉的美國專利U.S.Pat.#2,415,138(入檔4/1942)表示航空噴氣發(fā)動機(jī)上用的包含有電容放電系統(tǒng)的一個火花塞；討論了采用屏蔽電纜使起著與火花塞電極并聯(lián)電容的作用的問題。
此外，下列美國專利在我的隨后更為具體的發(fā)明、發(fā)現(xiàn)中要涉及。
2,459,855； 2,467,725； 2,550,875； 2,551,101；2,621,312； 2,640,174； 2,736,760； 2,899,478； 2,904,723； 2,927,248； 3,045,148；3.086,144； 3,191,133； 3,213,840； 3,324,347； 3,324,350； 3,336,506； 3,361,932；3,683,232； 3,704,701； 3,842,819； 3,874,354； 3,964,461； 4,036.201； 4,054,936；4,028,908； 4,095,577； 4,122,816； 4,123,688； 4,191,155； 4,217,873； 4,223,656；4,261,025； 4,324,219； 4,333,125； 4,333,126； 4,341,195； 4,369,758； 4,402,036；4,487,177； 4,510,915； 4,515,139； 4,549,114； 4,558,392； 4,565,179； 4,589,398；4,590,536； 4,613,789； 4,631,451； 4,636,690； 4,658,185； 4,712,521； 4,727,891；4,739,185； 4,746,834； 4,751,430； 4,774,914； 4,782,242； 4,891,181； 4,912,595；4,998,526； 5,108,696； RE/32,505.
還有一批有關(guān)的德國專利如下2,363,804； 2,400,623；2,446,365； 2,606,248； 2,739,413； 2,810,159； 2,917,617； 3,220,477； 3,333,891；3,334,688.
按照所述情況看來，大部分先前已成專利的原有技術(shù)下的系統(tǒng)均在以下幾個方面存在問題a)電容器沒有滿意的壽命；b)火花持續(xù)時間太短；c)電磁干擾和射頻干擾輻射超過許可值；d)非諧波放電；e)設(shè)計(jì)復(fù)雜并昂貴。前面論及的技術(shù)、工藝還沒有出現(xiàn)過一種產(chǎn)品或方法是以產(chǎn)生強(qiáng)烈的火花而避免上述問題。因此，充分審視了以前專利的評論以后，決定有必要把這些專利大部分所針對的那些裝置做成改進(jìn)型。本發(fā)明人相信其新改進(jìn)的電容放電火花塞-電纜裝置在市場上被稱為“熱-線”者，當(dāng)前正由諾羅杰工程制造營銷公司(Nology-Engineering Mfg./Mkt.Co.Inc)主持生產(chǎn)(用于任何從不起眼的刈草車機(jī)直到摩托車、汽車、船及飛機(jī)內(nèi)燃機(jī)、動力站)，展示出某種極有利的特點(diǎn)并將在本發(fā)明的下一部分予以表述。
A)鑒于前面已討論了有關(guān)以前發(fā)明有過的技術(shù)，因此重要的是讓對關(guān)心此技術(shù)的人明白本發(fā)明的目標(biāo)是提出一種獨(dú)特的電容放電火花塞-電纜，其導(dǎo)線及點(diǎn)火電路顯示為一個并聯(lián)電容與火花塞的組合，不過電容器內(nèi)部，火花塞是部分地與電容器串聯(lián)又部分地與電容器及火花塞間隙相并聯(lián)。作為電感來構(gòu)造的火花塞-電纜的芯線轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)體。電纜的電容器部分的能量釋放更快以增加火花的功率，此時的電感部分調(diào)節(jié)著放電之時間及由電容部分快速放電引起的電流噪聲。
因此，一種特別的“并聯(lián)電容”現(xiàn)象發(fā)生了，芯線(最好是金屬，但也可以用碳纖維型的)實(shí)質(zhì)上變成電感型的導(dǎo)體，最好用金屬做成的同軸套筒(可以用碳纖維基的材料)也是一導(dǎo)體；此二導(dǎo)體用電介質(zhì)絕緣層(最好是硅基材料以防止吸收潮氣)分隔開。
B)本發(fā)明的另一目標(biāo)是把內(nèi)部植有電容及電感的特殊火花塞-電纜改進(jìn)，其中設(shè)有新發(fā)現(xiàn)的電容與電感的正確組合，從而使上列以往技術(shù)所存在的問題實(shí)際上全部得到克服。例如，由特殊并聯(lián)電容效應(yīng)導(dǎo)致的電能釋放被限定為諧波放電，其示波器記錄成象之特征為以諧波阻尼振蕩形式，隨著位勢能量衰減放電至火花之工作狀態(tài)，信號具有平衡狀漸縮波形。
c)本發(fā)明的另一目標(biāo)是推出能經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的高性能火花塞-電纜，其被動式(意即，毋需額外電子電路的邦助)強(qiáng)化輸出之火花是能與實(shí)際上所有OEM點(diǎn)炎系統(tǒng)，不論是早期常規(guī)設(shè)計(jì)的還是現(xiàn)代微機(jī)或微控制器設(shè)計(jì)類型的，都能兼容，原因是同軸電容內(nèi)部誘發(fā)之內(nèi)置電感所產(chǎn)生之新穎諧波放電效應(yīng)。
也就是說，本發(fā)明提出用于火花點(diǎn)火型點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)、帶有同軸地形成電容及電感的一種火花塞-電纜裝置，它該裝置用來被動地改進(jìn)火花品質(zhì)以致其燃燒效率；藉此提高功率及降低排放污染；它包括內(nèi)燃機(jī)每缸至少一根常規(guī)的高強(qiáng)度火花塞-電纜，此火花塞電纜的芯線包含一原級絕緣體，上述火花塞-電纜在其輸入端與分配器裝置在電氣上相接通，而在其輸出端與火花塞的端頭在電氣上相接通；上述火花塞-電纜包含有一專門的金屬同軸套筒裝置，從上述輸出端至上述輸入端展長約7-20英寸，上述同軸-套筒元件包含有一豬尾狀引出線用于向火花塞體接地之用；形成的一個新穎并聯(lián)電容，其中所述金屬同軸套筒為一導(dǎo)體，所述芯線為一電感器導(dǎo)體，所述原級絕緣體為一介質(zhì)隔離層；如此一來從給定的原始電流強(qiáng)度下產(chǎn)生較粗肥的火花以便與燃燒室中更多的在瞬間可用的燃料分子交會，藉此造成更快、更澈底及更強(qiáng)烈的點(diǎn)燃作用。
其中，從上述并聯(lián)電容部分所釋放之電能被當(dāng)作提供諧波放電采定義，藉此攝下的示波器波線圖特征為隨著放電能量之進(jìn)入火花中，信號以諧波阻尼振蕩形式呈平衡態(tài)衰減促使燃燒更快。
其中，上述火花的特征為縮短了的放電時間，從原先技術(shù)下的專利所具有的約4-10納秒增至約1400納秒；藉此使在燃燒的初期階段有更多的燃料分子得以點(diǎn)燃，結(jié)果使燃燒加快。
其中，火花的特征表現(xiàn)為縮短了的放電時間，從常規(guī)的OEM及市場購來之點(diǎn)火系統(tǒng)下約1-3毫秒減少至僅約1400納秒；藉此使火花之振蕩功率增加，建立起至少雙倍的火花橫截面尺寸，火花的周界因之能與多得多的燃料分子交會以便在燃料的初始階段點(diǎn)燃，造成燃燒加快。
其中，上述火花的品質(zhì)事實(shí)上與所有現(xiàn)存的類型點(diǎn)火系統(tǒng)裝置、包括對電磁干擾及射頻干擾敏感的微機(jī)和微機(jī)控制器型系統(tǒng)都是兼容的，這要?dú)w功于上述諧波放電作用的自我防干擾或屏蔽效應(yīng)。
其中，上述原級絕緣材料是一種電介質(zhì)諸如硅那種抗熱，防水的材料。
其中，上述火花塞-電纜是柔性的，其中上述芯線以足夠絕緣厚度的原級絕緣層復(fù)蓋以防止在上述同軸套筒件中竄動。
其中，上述分配器裝置可以是任何常規(guī)的定時高強(qiáng)度輸出電源。
其中，上述金屬同軸鞘筒為一種市場上能夠得的緊密編織材料。
其中，上述金屬同軸鞘筒為一種箔狀材料。
其中，上述金屬同軸鞘筒為一種管狀金屬材料。
其中，上述金屬同軸鞘筒由柔性次級電介質(zhì)-鞘套材料所保護(hù)。
其中，上述次級電介質(zhì)-鞘套的輸入端用緊配合的防水夾頭型介電材料來封住端部。
其中，次級電介質(zhì)鞘套的輸出端以其較厚的復(fù)蓋層終止于常規(guī)的市場有售的火花塞的母接頭件；同時上述次級電介質(zhì)鞘套被充分穿透以便于上述豬尾形連接線件由此向外通過。
其中，豬尾形連接線裝有一端頭以便方便地固裝于附近以發(fā)動機(jī)為基底的導(dǎo)電元件上(例如進(jìn)排氣管螺栓之類)，使它和火花塞體最大限度地電氣上相接。
其中，上述火花的品質(zhì)事實(shí)上與所有現(xiàn)存的類型點(diǎn)火系統(tǒng)裝置、包括最新對電磁干擾及射頻干擾敏感的微機(jī)和微機(jī)控制器系統(tǒng)是事實(shí)上兼容的，這主要?dú)w功于在同軸電容內(nèi)部衍生的內(nèi)置電感的特點(diǎn)所造成的諧波放電效應(yīng)。
從熟悉了實(shí)施例派生方案的隨后說明及其附圖中，本發(fā)明前述之目標(biāo)及還有其它目標(biāo)以及本實(shí)例中固有的優(yōu)點(diǎn)及新穎性特點(diǎn)就會變得很明顯。其中參考標(biāo)號與文中所述相關(guān)事物相一致，也與后附權(quán)利要求中的相一致，據(jù)此，要參見附圖才可以更好了解本發(fā)明及其變型用途，這些圖作為基本實(shí)例，卻并不能因此而看作本質(zhì)上有限制性的；其中

圖1為側(cè)視圖表示整個發(fā)明裝置的總體全貌，包含為更清晰起見而作之三個剖面區(qū)；
圖2A,2B,2C是火花塞尖端約四倍放大的三張側(cè)視圖；圖3A,3B是相關(guān)的參數(shù)簡圖，分別表示原先技術(shù)下及新技術(shù)下二種典型基本電路的比較；圖4表示虛線所代表之常規(guī)電容放電點(diǎn)火系統(tǒng)對比實(shí)線所代表的電容放電火花塞-電纜。
圖5A,5B是二張有關(guān)聯(lián)的參考圖，用直接重疊比較的方法表明新技術(shù)下如何能獲得點(diǎn)火定時的有效提前面毋需真的改變發(fā)動機(jī)的定時機(jī)構(gòu)；圖6A,6B是二張有關(guān)聯(lián)的參考圖，表示發(fā)動機(jī)二種測動器讀數(shù)的比較，一為常規(guī)點(diǎn)火系統(tǒng)的，另一為裝備有新技術(shù)下獲得的。其中，D為缸徑，S為沖程，L為連桿長，CR為壓縮比，RPM為轉(zhuǎn)速，IMEP為平均指示壓力。SUM為總計(jì)，Date為日期，Time為時間。
圖中的參考標(biāo)號10,10’,10”-火花塞-電纜總體，輸入端部，輸出端部11-火花塞-電纜原級絕緣12-芯線13-L型塞頭14-金屬織網(wǎng)式套筒15,15’-豬尾形辮線，導(dǎo)線-端部16-次級電介質(zhì)鞘套17-輸出端穿透區(qū)18-防水夾頭
19-編織套筒輸入端20-氣缸頭21-接地螺栓22-分配器轉(zhuǎn)子23-分配器帽蓋24-帽蓋端接嘴25-接電端26-外購火花塞27-火花塞接嘴28-火花塞氣隙29-火花塞電極30-火花塞尖端31-加速燃燒提升區(qū)32,32’-用電容放電火花塞-電纜下的燃燒，諧波尖峰(不改變定時)33-正常系統(tǒng)燃燒34-壓縮線(不點(diǎn)火)35-效率得益量36,36’-上止點(diǎn)火花定時(正常，延遲)
所推薦實(shí)施例的詳細(xì)說明如下。
通過圖1可以得出初步概況。為簡單起見其中只展示反映本發(fā)明的單根專用電容放電的火花塞-電纜裝置10。當(dāng)然，三缸點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)要用三根這種火花塞電纜，十二缸的點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)則使用十二根，以此類推然而某些高性能內(nèi)燃機(jī)(諸如飛機(jī)上用的)可能每缸要用二根此種火花塞-電纜(在每缸采用二個火花塞的情況下)。輸入端部10’與內(nèi)燃機(jī)現(xiàn)存型式的分配器例如分配器盒23之類(或一個直接作用的高強(qiáng)度線圈)，電氣上是相通的，而輸出端部10”與常規(guī)的、有商業(yè)供貨的火花塞26電氣上相通。值得注意的是此種裝置的最新設(shè)計(jì)是由優(yōu)選采用金屬絞合而成的芯線12(相對于滲碳隋性纖維而言)及其電絕緣覆蓋層11(最好由防熱、防水的硅膠做成)所構(gòu)成。
芯線12與標(biāo)準(zhǔn)的金屬L型塞頭13電氣上相通，塞頭是插接到火花塞的端極30’上去的，它們均屬常規(guī)類型。與此相仿，火花塞-電纜的輸入端10’饋?zhàn)砸蛔鳛槔C的固定的金屬接電端25，并經(jīng)分配器-轉(zhuǎn)子22由任何已知的高能量電源供電。就是此種電動勢的能源主要是受我在基本裝置設(shè)計(jì)所展示的容電器被動放電(CD)作用所造成的明顯影響。在今天，為了從現(xiàn)有產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性或高強(qiáng)化賽車發(fā)動機(jī)上獲得大大改進(jìn)了的性能意味著事實(shí)上要有所突破，或者目標(biāo)為增加功率，或者為了大大降低對環(huán)境的排放污染，在受關(guān)注的性能方面成為一個具有真正重要性的目標(biāo)。
我們剛剛辨識了我特別的火花塞-電纜中那些最常規(guī)的部分，現(xiàn)在讓我們來了解一下我是怎樣成功地把常規(guī)的部件改進(jìn)成純粹非常規(guī)部件，從而越來越成為熱俏的最終產(chǎn)品。在標(biāo)準(zhǔn)電纜11的上面加一層最好是用金屬緊密編織而成的織網(wǎng)式套筒14，該網(wǎng)套長度為7至20英寸可位于電纜的任意處，自輸入端19算起至輸出端穿透區(qū)17為止，該輸出端17穿透次級絕緣介質(zhì)鞘套16并形成豬尾形辮線15。此豬尾線可包含有一環(huán)形末端15’以便于和現(xiàn)有的內(nèi)燃機(jī)缸體或氣體頭20上的接地螺栓21相連接。為了性能上的持久可靠，我還寧愿在同軸網(wǎng)套外面包裹上一層絕緣的保護(hù)鞘套16，它被塞入火花塞的外接嘴27內(nèi)，同樣，另一頭也被塞入到導(dǎo)向輸入端的聚氯丁橡膠夾頭18內(nèi)，該處我用粘性密封膠防止潮氣進(jìn)入。
當(dāng)定時點(diǎn)火的電流在通過火花塞-電纜間有振蕩時，立即就建立起一種單值的關(guān)系。芯線瞬即變?yōu)橐浑姼惺綄?dǎo)體，被壁厚為恒值的原級絕緣介質(zhì)所精確分隔，從而同軸套筒14變?yōu)橐黄叫袑?dǎo)體并藉此在它們間建立一個感應(yīng)電場-本身相當(dāng)于一巨大的電容。請看圖2A、2B、2C中火花塞尖端的高倍放大詳圖，圖2A通常技術(shù)狀態(tài)下的OEM高能點(diǎn)火花(采用優(yōu)質(zhì)普通系統(tǒng)火花塞電纜)，為便于比較圖2B中的點(diǎn)火火花實(shí)例代表到目前為止普通認(rèn)為最好的。高性能容電器放電點(diǎn)火系統(tǒng)市場有售的(MSD牌)。最后，在圖2C我們看到，僅因?yàn)橛梦业男滦碗娙莘烹娀鸹ㄈ?電纜來替代后，原先圖2B中的實(shí)例是如何被動地轉(zhuǎn)變?yōu)榭胺Q驚人的“超級星云”式點(diǎn)火火花的！此項(xiàng)“實(shí)實(shí)在在的結(jié)果”作為例證是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)亟⒃诓蛔兊囊蛩刂系?，諸如普通(未改變的)線圈、火花塞、電壓及未燃燒時的缸內(nèi)壓力(150磅/平方英寸)。我的新型電容放電、火花塞-電纜的性能特征一縮短了的放電時間，從常規(guī)OEM點(diǎn)火系統(tǒng)的大約1-3毫秒降低至大約僅1400納秒。因之，我的圖2C表明把截面尺寸X”至少加大至二倍(甚至四倍)，由于火花振蕩功率的特點(diǎn)，所提供的火花周界足以與更多的燃料質(zhì)點(diǎn)(假如為可能的分子)交會以便在著火的初期階段點(diǎn)燃起來，結(jié)果使燃燒加快。
如此粗“胖”(在X”的尺寸箭頭之間)的火花-其強(qiáng)度是簡單方程中的函數(shù)P=W/t(功率=功÷時間)，在此以前它往往會導(dǎo)致足以損壞發(fā)動機(jī)的難以控制的交焰叉火叉?zhèn)鞑颊髡?。然而，得益于很新穎的諧波放電作用及依靠測功儀分析，仔細(xì)的調(diào)整“并聯(lián)電容”感應(yīng)電場中的“X參數(shù)”長度尺寸(7-20英寸)，實(shí)際上實(shí)現(xiàn)了顯著地增加發(fā)動機(jī)的平穩(wěn)度。一旦對某一專門作出的定型汽車發(fā)動機(jī)的測功試驗(yàn)已趨完善，我們就能很經(jīng)濟(jì)地通過大量生產(chǎn)進(jìn)行復(fù)制專門調(diào)制成的電容放電火花塞-電纜，其中為某一專用作出的定型汽車發(fā)動機(jī)而提出的臨界“X-尺寸”是在貨架之外早就預(yù)調(diào)好的。在零售市場，顧客只要簡便地裝上一組(通常由4,6,8,10或12根電纜組成)我的新式電容放電火花塞-電纜就行，而毋需慮及他們所購用的尺寸X的特殊長度為多少，此費(fèi)神的測試工作早就植入在產(chǎn)品之中了。
這里還有一些微妙而又關(guān)鍵性的區(qū)別變得更明顯和看來更重要了。例如，圖3A表明典型的已有技術(shù)下的點(diǎn)火電路與圖3A所示新技術(shù)下被動式點(diǎn)火電路之比較；其中B(電池)供應(yīng)基本電流；S(開關(guān)-觸點(diǎn))接通電路；C(電容)從線圈建立電位勢以點(diǎn)燃SP(火花塞)，其中圖3A中的CP(并聯(lián)電容)布置方式明顯地與圖3B中的新穎C1(電容)及L1(電感)布置方式相區(qū)別。
從圖4可看到一種常規(guī)點(diǎn)火火花的示波器記錄波與我的裝置的專用電容放電火花塞-電纜的放電能量記錄波的對比(對發(fā)動機(jī)未作其它改動)。特別要注意諧波放電尖峰32’相對于其逆向阻尼能量尖峰32大體上呈平衡狀向下衰減的特性(呈鏡面映象)，為對照將典型的常規(guī)火花點(diǎn)火系統(tǒng)所產(chǎn)生的常規(guī)非諧波輸出尖峰33也疊印于其上。此種諧波放電的優(yōu)點(diǎn)導(dǎo)致有利的燃速率加快。
參照圖5A,5B，清楚說明內(nèi)燃機(jī)氣缸內(nèi)以磅/平方英寸來表示的燃燒室壓力，在常規(guī)點(diǎn)火系統(tǒng)下的時間函數(shù)33相對地與我的專用電容放電火花塞-電纜下的時間函數(shù)32進(jìn)行直接重疊后的比較；線34則代表壓縮壓力(無點(diǎn)火發(fā)生時)之相對升高情況。對圖5A的研究表明僅僅將常規(guī)的新火花塞電纜拆去而代之以我的專門的電容放電火花塞-電纜32后，對未經(jīng)再調(diào)整的發(fā)動機(jī)定時會有何等影響。既可看到燃燒壓力的顯著增加，又可發(fā)現(xiàn)點(diǎn)火提前狀態(tài)演變的現(xiàn)象并用陰影區(qū)31以示區(qū)分。指示值36標(biāo)記著原有技術(shù)與我的新技術(shù)火花塞-電纜組間相切之點(diǎn)(此處約為300磅/平方英寸)。在圖5B中可看到類似的線圈，其中除內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火時已重新調(diào)整變動外，一切因素保持不變，此時圖5A中之交會標(biāo)記36已拾升至約475磅/平方英寸并挪問活塞上止點(diǎn)兒度至36’處。在這里，陰影區(qū)35代表效率上的顯著得益不是來自添加額外電子裝置，而是歸功于毋需任何種類替代材料的簡單重新調(diào)整工作。
參圖6A,6B表示四沖程內(nèi)燃機(jī)的一個完整循環(huán)、或兩轉(zhuǎn)中平均有效壓力間的比較；圖6A裝備的是新的然而是常規(guī)的火花塞電纜，圖6B裝備的是一組我的新電容放電火花塞-電纜。比較結(jié)果老技術(shù)平均值-859.4；新技術(shù)平均值-902.6，在我的電容放電火花塞-電纜下相當(dāng)于平均有效壓力有5.03％的顯著提高。
就這樣，已經(jīng)理解到本發(fā)明所優(yōu)先推薦的及其派生方案下的實(shí)施例是如何以迄今為止從未用得上也未實(shí)現(xiàn)過的全新方式來實(shí)現(xiàn)各種功能。采用本發(fā)明的前述部件意味著不需依賴任何正在通用的發(fā)明專利；同時，在本發(fā)明用某種圖解實(shí)例的方式在此以前進(jìn)行了詳述的情況下，對與此相關(guān)技術(shù)上熟練的人來說，可以搞出不同的改變、變型、重新布置及明顯的改進(jìn)型而不遠(yuǎn)離本發(fā)明的內(nèi)在精神及范圍。因此，在這里發(fā)表的發(fā)明是以舉例形式而并非為附加的限制，當(dāng)所附權(quán)利要求超過本發(fā)明尋求的范圍時，乃根據(jù)其中應(yīng)用之術(shù)語所允許的程度內(nèi)而對其作出盡量廣泛的解釋，并認(rèn)為本發(fā)明真正地包含著每一種它所容許的用途。相應(yīng)地，包含有獨(dú)家產(chǎn)權(quán)及專利特權(quán)要求內(nèi)容的本發(fā)明實(shí)施例下面予以定義。
權(quán)利要求
1)用于火花點(diǎn)火型點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)、帶有同軸地形成電容及電感的一種火花塞-電纜裝置，它該裝置用來被動地改進(jìn)火花品質(zhì)以致其燃燒效率；藉此提高功率及降低排放污染；它包括內(nèi)燃機(jī)每缸至少一根常規(guī)的高強(qiáng)度火花塞-電纜，此火花塞電纜的芯線包含一原級絕緣體，上述火花塞-電纜在其輸入端與分配器裝置在電氣上相接通，而在其輸出端與火花塞的端頭在電氣上相接通；上述火花塞-電纜包含有一專門的金屬同軸套筒裝置，從上述輸出端至上述輸入端展長約7-20英寸，上述同軸-套筒元件包含有一豬尾狀引出線用于向火花塞體接地之用；形成的一個新穎并聯(lián)電容，其中所述金屬同軸套筒為一導(dǎo)體，所述芯線為一電感器導(dǎo)體，所述原級絕緣體為一介質(zhì)隔離層；如此一來從給定的原始電流強(qiáng)度下產(chǎn)生較粗肥的火花以便與燃燒室中更多的在瞬間可用的燃料分子交會，藉此造成更快、更澈底及更強(qiáng)烈的點(diǎn)燃作用。
2)根據(jù)權(quán)利要求1的火花塞-電纜裝置，其中從上述并聯(lián)電容部分所釋放之電能被當(dāng)作提供諧波放電來定義，藉此攝下的示波器波線圖特征為隨著放電能量之進(jìn)入火花中，信號以諧波阻尼振蕩形式呈平衡態(tài)衰減促使燃燒更快。
3)根據(jù)權(quán)利要求1的火花塞-電纜裝置，其中上述火花的特征為縮短了的放電時間，從原先技術(shù)下的專利所具有的約4-10納秒增至約1400納秒；藉此使在燃燒的初期階段有更多的燃料分子得以點(diǎn)燃，結(jié)果使燃燒加快。
4)根據(jù)權(quán)利要求1的火花塞-電纜裝置，其中火花的特征表現(xiàn)為縮短了的放電時間，從常規(guī)的OEM及市場購來之點(diǎn)火系統(tǒng)下約1-3毫秒減少至僅約1400納秒；藉此使火花之振蕩功率增加，建立起至少雙倍的火花橫截面尺寸，火花的周界因之能與多得多的燃料分子交會以便在燃料的初始階段點(diǎn)燃，造成燃燒加快。
5)根據(jù)權(quán)利要求1的火花塞-電纜裝置，其中上述火花的品質(zhì)事實(shí)上與所有現(xiàn)存的類型點(diǎn)火系統(tǒng)裝置、包括對電磁干擾及射頻干擾敏感的微機(jī)和微機(jī)控制器型系統(tǒng)都是兼容的，這要?dú)w功于上述諧波放電作用的自我防干擾或屏蔽效應(yīng)。
6)根據(jù)權(quán)利要求1的火花塞-電纜裝置，其中上述原級絕緣材料是一種電介質(zhì)諸如硅那種抗熱，防水的材料。
7)根據(jù)權(quán)利要求1的火花塞-電纜裝置，其中上述火花塞-電纜是柔性的，其中上述芯線以足夠絕緣厚度的原級絕緣層復(fù)蓋以防止在上述同軸套筒件中竄動。
8)根據(jù)權(quán)利要求1的火花塞-電纜裝置，其中上述分配器裝置可以是任何常規(guī)的定時高強(qiáng)度輸出電源。
9)根據(jù)權(quán)利要求1的火花塞-電纜裝置，其中上述金屬同軸鞘筒為一種市場上能夠得的緊密編織材料。
10)根據(jù)權(quán)利要求1的火花塞-電纜裝置，其中上述金屬同軸鞘筒為一種箔狀材料。
11)根據(jù)權(quán)利要求1的火花塞-電纜裝置，其中上述金屬同軸鞘筒為一種管狀金屬材料。
12)根據(jù)權(quán)利要求1的火花塞-電纜裝置，其中上述金屬同軸鞘筒由柔性次級電介質(zhì)-鞘套材料所保護(hù)。
13)根據(jù)權(quán)利要求12的火花塞-電纜裝置，其中上述次級電介質(zhì)-鞘套的輸入端用緊配合的防水夾頭型介電材料來封住端部。
14)根據(jù)權(quán)利要求12的火花塞-電纜裝置，其中次級電介質(zhì)鞘套的輸出端以其較厚的復(fù)蓋層終止于常規(guī)的市場有售的火花塞的母接頭件；同時上述次級電介質(zhì)鞘套被充分穿透以便于上述豬尾形連接線件由此向外通過。
15)根據(jù)權(quán)利要求1的火花塞-電纜裝置，其中豬尾形連接線裝有一端頭以便方便地固裝于附近以發(fā)動機(jī)為基底的導(dǎo)電元件上(例如進(jìn)排氣管螺栓之類)，使它和火花塞體最大限度地電氣上相接。
16)根據(jù)權(quán)利要求1的火花塞-電纜裝置，其中上述火花的品質(zhì)事實(shí)上與所有現(xiàn)存的類型點(diǎn)火系統(tǒng)裝置、包括最新對電磁干擾及射頻干擾敏感的微機(jī)和微機(jī)控制器系統(tǒng)是事實(shí)上兼容的，這主要?dú)w功于在同軸電容內(nèi)部衍生的內(nèi)置電感的特點(diǎn)所造成的諧波放電效應(yīng)。
全文摘要
一種有益于環(huán)保、造價較實(shí)惠的高性能火花塞電纜裝置?；镜幕鸹ㄈ娎|從輸入端部至其輸出端部主要是常規(guī)通用的,其中是由覆蓋著厚絕緣層的芯線制成。結(jié)構(gòu)的新穎處在于含有一最好是緊密編織的金屬同軸套筒從火花塞上端約1—3英寸開始并包覆著芯線,長度則為7—20英寸。最好再具有一個外層電介質(zhì)保護(hù)鞘套,它上面被一個從編織材料引來的短豬尾型連線所穿透以便和內(nèi)燃機(jī)的缸體連通接地。
文檔編號H01T13/00GK1211096SQ96120320
公開日1999年3月17日 申請日期1996年10月14日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月14日
發(fā)明者烏爾夫·阿倫斯 申請人:諾勞基工程公司