СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВЕЧИ ЗАЖИГАНИЯ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1997 года по МПК H01T21/02 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к изготовлению свечей зажигания двигателей внутреннего сгорания.

Известен способ сборки свечи зажигания, опубликованный в каталоге-справочнике, вып. III "Автомобиля СССР, Авторское оборудование и приборы". М. НИИНАвтопром. 1969, с. 90 108, предусматривающий изготовление и последующую сборку изолятора с центральным электродом путем нанесения термоцемента на поверхность центрального электрода и установки последнего в канал изолятора, после чего собранный узел сушат при нужной температуре. Затем в полость корпуса последовательно устанавливают теплоотводящую шайбу, изолятор, собранный с центральным электродом, на поясок изолятора насыпают и утрамбовывают тальковый герметик известного состава, обеспечивающий герметичность по соединению корпус-изолятор, и закрепляют изолятор в корпусе завальцовыванием буртика на тальковый герметик.

Недостатками описанного способа изготовления свечи зажигания являются их низкое качество и трудоемкость изготовления, так как воздействие циклической высокой температуры и вибрация двигателей вызывает быстрое разрушение с последующим высыпанием термоцемента и талькового герметика.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является способ сборки свечи зажигания, описанный в авторском свидетельстве СССР, N 736239 кл. H 01 T 13/00, автора Федяева Ф.П. опубликованный в 1980 г. заключающийся в том, что изолятор с установленным в нем центральным электродом, герметиком и контактной головкой размещают в корпусе, нагревают до известной температуры и под действием усилий, приложенных к буртику, осуществляют перемещение контактной головки в размягченный герметик одновременно с завальцовыванием изолятора в корпусе.

Недостатками указанного способа являются наличие воздушных зазоров между поверхностями канал изолятора и контактной головкой, канала изолятора и центральным электродом, которые препятствуют эффективному отводу тепла, снижая калильное число увеличивая нагарообразование свечи. Кроме того, нагревание контактной головки, центрального электрода приводит к образованию на их поверхностях оксидной пленки, которая снижает механическую прочность и нарушает электрический контакт соединений указанных электродов с герметиком, что сокращает срок эксплуатации свечи.

Перед изобретением стояла задача: создание способа изготовления свечи зажигания для двигателя внутреннего сгорания, позволяющего получить свечу зажигания высокой надежности и с низкой трудоемкостью изготовления.

Поставленная задача решается тем, что предложен способ изготовления свечи зажигания для двигателя внутреннего сгорания, включающий изготовление центрального электрода и изолятора, которые вводят в корпус и закрепляют, завальцовывая буртик корпуса на поясок изолятора.

Новым в предложенном способе является то, что центральный электрод осевой симметрии формирует из токопроводящего материала с последующим наформовыванием на него изолятора и спекают. Причем, концы центрального электрода металлизируют.

Технический результат заявленного изобретения заключается в том, что совмещенные операцией изготовления и сборки центрального электрода и изолятора с их последующим спеканием позволяет не только уменьшить количество операций, по и получить герметичное соединение центрального электрода с изолятора за счет адгезии материалов при спекании без воздушных зазоров, что, в свою очередь, повышает теплоотвод и, соответственно, калильное число. Возможность изменения формы и объема центрального электрода с сохранением внешней конфигурации изолятора позволяет варьировать электротехнические параметры свечи для различных типов двигателей внутреннего сгорания.

Кроме того, металлизация концов центрального электрода позволяет увеличить срок службы и улучшить электрический контакт с высоковольтным проводом.

На чертеже приведена схема свечи зажигания в продольном разрезе, в создании которой реализован заявленный способ изготовления свечи зажигания для двигателей внутреннего сгорания.

Способ осуществляют следующим образом.

Формуют центральный электрод 1 осевой симметрии одним из известных способов формовки. Например, используя горячее литье под давлением. Для этого центральный электрод 1 формируют путем заполнения литейной формы под давлением 1 10 Атм при температуре 50 150^oC шликером определенного состава на основе токопроводящих материалов. После отвердевания центральный электрод 1 устанавливают вдоль оси вращения литейной формы изолятора 2, а оставшийся объем литейной формы заполняют шликером известного состава под давлением 1 - 10 Атм при температуре 50 150^oС. После отвердевания изолятора получают узел отформованный центральный электрод и наформованный на него изолятор. Формованием изолятора 2 на центральный электрод 1 под давлением обеспечивают тесное соприкосновение частиц материалов изолятора 2 и центрального электрода 1 за счет зацепления микрорельефов частиц и образование между ними контакта.

Далее отформованный узел мзолятора центральный электрод подвергают спеканию в печи при температуре 1400 1800^oC в течение 0,25 1,5 часа в зависимости от химического состава материалов центрального электрода 1 и изолятора 2. При спекании в местах контакта частиц интенсифицируют диффузионные процессы, которые границу между поверхностями центрального электрода 1 и изолятора 2 трансформируют в прочную без воздушных зазоров прослойку, тем самым обеспечивая герметичность соединения изолятора 2 с центральным электродом 1 по всей поверхности изолятора 2, контактирующей с поверхностью центрального электрода 1. Металлизацию концов 3 центрального электрода 1 осуществляют любым из известных способов. Полученный узел изолятор центральный электрод устанавливают в полость корпуса 4 с боковым электродом 5 и закрепляют, завальцовывая буртик 6 корпуса 4 на поясок 7 изолятора 2 любым из известных способов. Например, нагревают собранный узел корпус изолятор - центральный электрод до температуры рекристаллизации металла корпуса 650 - 700^oC и, не охлаждая его, прилагают усилие в 1500 2200 кГ буртику 6 корпуса 4, закрепляют изолятор 2 с центральным электродом 1 в корпусе 4 путем завальцовывания буртика 6 на поясок 7 изолятора 2 при одновременном сжимании корпуса 4 в его минимальном сечении 10. Нагревом размягчают материал корпуса 4, но не изменяют твердости материала изолятора 2, и, осуществляя сжатие опорного элемента 8 корпуса 4 опорным элементом 9 изолятора 2, заполняют микронеровности поверхности последнего. При охлаждении поверхности опорных элементов корпуса 4 и изолятора 2 плотно прилегают, обеспечивая надежную герметичность за счет напряжений деформации растяжения материала корпуса 4.

Заявленный способ позволяет получить центральный электрод различной конфигурации, например, в виде периодического профиля, в зависимости от типов двигателей внутреннего сгорания и требуемых электротехнических параметров.

Кроме того, заявленный способ позволяет унифицировать технологический процесс и обеспечивает значительное снижение трудоемкости изготовления свечи зажигания.

Сущность изобретения: способ заключается в том, что изготавливают центральный электрод и изолятор, которые вводят в корпус и закрепляют, завальцовывая буртик корпуса на поясок изолятора. Центральный электрод формируют из токопроводящего материала с последующим наформовыванием на него изолятора горячим литьем под давлением и спекают. 1 ил.

Способ изготовления свечи зажигания для двигателей внутреннего сгорания, заключающийся в том, что изготавливают центральный электрод, изолятор, которые вводят в корпус и закрепляют, завальцовывая буртик корпуса на поясок изолятора, отличающийся тем, что центральный электрод, выполненный на длину изолятора с выступами для присоединения высоковольтного провода и искрообразования, формуют из токопроводящего материала с последующим наформовыванием на него изолятора горячим литьем под давлением и спекают.