具有阻火器的排放式火花塞管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及點火組件，更具體地，涉及用于以阻止火焰蔓延至外部環(huán)境的方式將經(jīng)過火花塞的燃燒氣體排出的構(gòu)型。
【背景技術(shù)】
[0002]安裝至缸蓋的火花塞不能防止所有來自燃燒室的氣體穿過火花塞/缸蓋分界面。當(dāng)火花塞安裝在火花塞管內(nèi)時，可能有液體從積聚在管內(nèi)的燃燒氣體中凝結(jié)出來并使火花塞的性能劣化。因此，在某些應(yīng)用中，允許積聚的燃燒氣體經(jīng)線圈與閥蓋之間的金屬-金屬分界面排出。然而，這樣的分界面可能允許來自外部環(huán)境的液體進(jìn)入到火花塞管中，從而引起火花塞性能劣化。
[0003]因此，期望提供一種用于火花塞管中積聚的燃燒氣體的排放構(gòu)型，該構(gòu)型還能夠阻止來自外部環(huán)境的液體進(jìn)入到火花塞管中。還期望的是，以阻止因火花塞管內(nèi)的氣體的點燃而產(chǎn)生的火焰蔓延至外部環(huán)境的方式將燃燒氣體排出，從而允許發(fā)動機(jī)應(yīng)用在危險區(qū)±或(hazardous area)中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)一種實施方式，本公開提供一種用于燃燒氣體的排放裝置，該排放裝置包括:形成在閥蓋中的孔口，該孔口具有出口和入口，該入口與火花塞管內(nèi)的接納積聚的燃燒氣體的封閉的容積部流體連通；止回閥，該止回閥具有出口和與孔口的出口流體連通的入口 ；以及阻火器，該阻火器具有多個出口和與止回閥的出口流體連通的入口。該容積部中的燃燒氣體經(jīng)過止回閥和阻火器排出，但是防止因容積部內(nèi)的燃燒氣體的點燃而產(chǎn)生的火焰經(jīng)過阻火器蔓延至外部環(huán)境。在本實施方式的一個方面中，孔口包括第一鉆孔和第二鉆孔，第一鉆孔從閥蓋的外表面延伸至與火花塞管的上開口相鄰的入口，第二鉆孔從在閥蓋的內(nèi)表面處的出口延伸至第一鉆孔。本方面的一個變體還包括布置在第一鉆孔中以防止氣體流動經(jīng)過閥蓋的外表面的堵塞件。在另一變體中，第二鉆孔包括從出口延伸到閥蓋中的螺紋孔，該螺紋孔構(gòu)造成接納止回閥的螺紋端部。在該實施方式的另一方面中，阻火器為燒結(jié)金屬阻火器。在另一方面中，阻火器布置在閥蓋的內(nèi)部容積部中。在該實施方式的另一方面中，孔口的出口布置在閥蓋的外表面上。另一方面還包括在閥蓋的外表面與點火線圈的表面之間的不受天氣影響的密封件。
[0005]在本公開的另一實施方式中，提供了一種用于燃燒氣體的排放裝置，該排放裝置包括:安裝至火花塞管的聯(lián)接件，該聯(lián)接件具有出口和入口，該入口與火花塞管內(nèi)的接納積聚的燃燒氣體的封閉的容積部流體連通；止回閥，該止回閥具有出口和與聯(lián)接件的出口流體連通的入口 ；以及阻火器，該阻火器具有多個出口和與止回閥的出口流體連通的入口。該容積部中的燃燒氣體經(jīng)過止回閥和阻火器排出，但是阻止因容積部內(nèi)的燃燒氣體的點燃而產(chǎn)生的火焰經(jīng)過阻火器蔓延至外部環(huán)境。在本實施方式的一個方面中，阻火器為燒結(jié)金屬阻火器。另一方面還包括安裝至火花塞管的外壁的凸起部，聯(lián)接件安裝至該凸起部。在另一方面中，阻火器安裝在閥蓋的內(nèi)部容積部內(nèi)。再一方面還包括位于閥蓋的外表面與點火線圈的表面之間的不受天氣影響的密封件。
[0006]在本公開的又一實施方式中，提供了一種安裝構(gòu)型，該安裝構(gòu)型包括:火花塞管；火花塞延長器(extender)，該火花塞延長器構(gòu)造成聯(lián)接至火花塞，該火花塞延長器布置在火花塞管中從而限定位于火花塞延長器的外表面與火花塞管的內(nèi)表面之間的容積部，該容積部接納經(jīng)過火花塞泄漏的燃燒氣體；止回閥，該止回閥具有出口和與容積部流體連通的入口 ；以及聯(lián)接至止回閥的出口的阻火器，該阻火器具有多個出口，該多個出口構(gòu)造成允許燃燒氣體穿過該出口但阻止火焰蔓延經(jīng)過該出口。容積部中的燃燒氣體經(jīng)過止回閥和阻火器排出而使得當(dāng)燃燒氣體在容積部內(nèi)點燃時所產(chǎn)生的火焰將不能蔓延至阻火器周圍的環(huán)境。本實施方式的一個方面還包括形成在閥蓋中的孔口，該孔口具有出口和與容積部流體連通的入口。在該方面的一個變體中，孔口包括第一鉆孔和第二鉆孔，第一鉆孔從閥蓋的外表面延伸至孔口的與火花塞管的上開口相鄰的入口，第二鉆孔從孔口的在閥蓋的內(nèi)表面處的出口延伸至第一鉆孔。該方面的另一變體還包括布置在第一鉆孔中以防止氣體流動經(jīng)過閥蓋的外表面的堵塞件。在另一變體中，第二鉆孔包括從出口延伸到閥蓋中的螺紋孔，該螺紋孔構(gòu)造成接納止回閥的螺紋端部。在該實施方式的另一方面中，阻火器為燒結(jié)金屬阻火器。在另一方面中，阻火器布置在閥蓋的內(nèi)部容積部中。在另一方面中，孔口的出口布置在閥蓋的外表面上。另一方面還包括在閥蓋的外表面與點火線圈的表面之間的不受天氣影響的密封件。另一方面包括安裝至火花塞管的聯(lián)接件，該聯(lián)接件具有出口和與容積部流體連通的入口。再一方面包括位于閥蓋的外表面與點火線圈的表面之間的不受天氣影響的密封件。
[0007]盡管公開了多個實施方式，但是通過示出和描述了本發(fā)明的說明性實施方式的以下詳細(xì)描述，本發(fā)明的其他實施方式對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言將變得顯而易見。相應(yīng)地，附圖和詳細(xì)描述應(yīng)當(dāng)認(rèn)為本質(zhì)上是說明性的而非限制性的。
【附圖說明】
[0008]通過結(jié)合附圖參照本公開的實施方式的以下描述，本公開的上述及其他特征以及實現(xiàn)這些特征的方式將變得顯而易見，并且將會更好地理解公開內(nèi)容本身，在附圖中:
[0009]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的安裝至發(fā)動機(jī)的屏蔽式點火組件的局部剖開的概念性側(cè)視圖；
[0010]圖2是根據(jù)本公開的一個實施方式的點火組件的側(cè)面剖視圖；以及
[0011]圖3是根據(jù)本公開的另一實施方式的點火組件的側(cè)面剖視圖。
[0012]盡管本發(fā)明能夠以各種改型和替代性形式實施，但下文以示例的方式在附圖中示出并且詳細(xì)描述了特定的實施方式。但是這無意于將本發(fā)明限制于所描述的特定實施方式。相反地，本發(fā)明意在涵蓋落在本發(fā)明的由所附權(quán)利要求限定的范圍中的所有的改型、等同特征以及替代性方案。
【具體實施方式】
[0013]圖1描繪了現(xiàn)有技術(shù)的用于火花點火式發(fā)動機(jī)的屏蔽式點火組件。組件10大體上包括安裝在火花塞腔13內(nèi)的火花塞12、線圈14以及屏蔽式火花塞延長器16，該屏蔽式火花塞延長器16在火花塞12與線圈14之間延伸并且將火花塞12連接至線圈14。線圈14包括線圈本體18和凸緣20，凸緣20用于使用緊固件24將線圈14安裝至閥蓋22。延長器16包括中央導(dǎo)體26、彈簧連接件28以及彈簧連接件30，彈簧連接件28與導(dǎo)體26連接并且提供至火花塞12的電連接，彈簧連接件30與導(dǎo)體26連接并且提供至線圈14的電連接。延長器16安裝于在缸蓋34與閥蓋22之間延伸的火花塞管32內(nèi)。
[0014]如圖1中所描述的，火花塞12通常在接近缸膛(未示出)的中央部處安裝在缸蓋34內(nèi)。通常經(jīng)由閥蓋22的頂部(通過移除線圈14和延長器16)觸及火花塞12?；鸹ㄈ?2防止閥蓋22內(nèi)的發(fā)動機(jī)潤滑油和/或冷卻劑進(jìn)入火花塞腔13并防止對火花塞12與導(dǎo)體26之間的經(jīng)由彈簧連接件28的高壓連接的腐蝕或污染。因此，期望的是，管32提供圍繞延長器16的防漏屏障。
[0015]眾所周知，基本上所有的火花塞12都會經(jīng)其密封件泄漏一定量的燃燒氣體。換言之，當(dāng)缸內(nèi)的燃料/空氣混合物被點燃和燃燒時，燃燒壓力迫使一部分氣體經(jīng)過火花塞12與缸蓋34之間的連接部。這些燃燒氣體進(jìn)入形成在延長器16與管32之間的間隙36中。隨著燃燒氣體在間隙36中冷卻，可能有液體從氣體中凝結(jié)出來并且該液體導(dǎo)致對火花塞12與導(dǎo)體26之間的高壓連接的腐蝕。至火花塞12的電連接的劣化無論是由于液體經(jīng)過管32進(jìn)入所引起還是由火花塞12周圍的燃燒氣體所引起，最終都會降低系統(tǒng)的電壓容量并且最終導(dǎo)致發(fā)動機(jī)性能不良。
[0016]圖1的組件10部分地解決了上述問題。更具體地，在組件10中，隨著燃燒氣體在間隙36中積聚，該燃燒氣體經(jīng)線圈14與閥蓋22之間的分界面排放到大氣中。線圈14的凸緣20具有與閥蓋22的上表面40接觸的下表面38。即使通過緊固件24將線圈14緊密地附接至閥蓋22，這種金屬-金屬分界面仍會留下小的間隙42。當(dāng)間隙36內(nèi)的氣體壓力足夠高時，氣體將經(jīng)由間隙42逸出到大氣中。盡管這種構(gòu)型降低了液體從間隙36中的燃燒氣體中凝結(jié)出來并且污染火花塞室13的風(fēng)險，但是其存在將會有液體穿過間隙42并且聚集在火花塞室13內(nèi)的風(fēng)險。例如，保養(yǎng)發(fā)動機(jī)的過程包括對發(fā)動機(jī)進(jìn)行清潔，這通常是通過使用高壓水對發(fā)動機(jī)進(jìn)行動力清洗而實現(xiàn)的。這些水可能穿過間隙42并且污染火花塞室13。
[0017]使液體經(jīng)間隙42進(jìn)入的風(fēng)險降低的一種方式是在線圈14的凸緣20與閥蓋22之間使用不受天氣影響的密封件或墊片。然而，這種不受天氣影響的密封件也阻止管32內(nèi)的燃燒氣體排放到大氣中。因此，燃燒氣體的壓力將會在管32內(nèi)積聚，直到在間隙36與主燃燒室之間建立起平衡的壓力為止。在發(fā)動機(jī)關(guān)閉期間進(jìn)行冷卻時，則會有液體從間隙36中的受壓縮的氣體中凝結(jié)出來并且可能引起對火花塞12和/或延長器16的腐蝕。
[0018]現(xiàn)參照圖2，本公開提供了一種組件，其中，不受天氣影響的密封件阻止液體的進(jìn)入，并且以允許在危險區(qū)域中使用發(fā)動機(jī)的方式安全地排放燃燒氣體。在發(fā)動機(jī)被一種或更多種潛在的爆炸性氣體包圍的危險區(qū)域中，必須遵守某些政府法規(guī)以防止周圍氣體的點燃。一項要求是發(fā)動機(jī)不能具有針對周圍氣體的點火源。一個潛在的火焰源來自于聚集在火花塞管中的燃燒氣體的燃燒。然而在危險區(qū)域的應(yīng)用中是允許這種燃燒的，因為火焰不能經(jīng)由任何的氣體排放通道蔓延至周圍氣體。
[0019]圖2中描繪的構(gòu)型200在以下方面中與圖1的構(gòu)型類似:線圈202安裝至閥蓋204并且與位于火花塞管208內(nèi)的火花塞延長器206電連接，從而限定在延長器206與管208之間的間隙210。盡管在圖2中未示出火花塞和缸蓋，但應(yīng)當(dāng)理解的是燃燒氣體經(jīng)過火花塞進(jìn)入間隙210并且聚集在間隙210中。構(gòu)型200也包括在線圈202與閥蓋204之間的不受天氣影響的密封件212。如上文所解釋的，這種可能由例如彈性材料形成的不受天氣影響的密封件一一比如0型環(huán)或墊片一一使(