一种用于火花塞电极定向的火花塞孔结构及其加工方法

文档序号:290512 发布日期:2021-11-23 浏览:9次 >En<

阅读说明:本技术 一种用于火花塞电极定向的火花塞孔结构及其加工方法 (Spark plug hole structure for spark plug electrode orientation and machining method thereof ) 是由 温拾平 高维进 刘勇 吴磊 于 2021-07-16 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种用于火花塞电极定向的火花塞孔结构及其加工方法,该火花塞孔结构包括缸盖、火花塞孔、密封铜垫和火花塞,所述缸盖上设置有缸盖排气道、缸盖进气道和火花塞孔,火花塞孔布置于缸盖排气道和缸盖进气道之间;所述火花塞密封铜垫设置于火花塞孔顶面,火花塞孔的内壁上设有内螺纹,所述火花塞通过其底部的螺纹与火花塞孔内螺纹相配合,进而固定在火花塞孔内,所述火花塞底部安装有火花塞侧电极。本发明通过对火花塞孔及其相关结构的尺寸、加工工艺的设计,使得火花塞在安装进火花塞孔后,其火花塞侧电极能够朝固定方向分布,能够有效避免火花塞干扰进气滚流分布及喷油器油束的喷雾,缩短点火延迟角,提高燃油利用率。(The invention discloses a spark plug hole structure for spark plug electrode orientation and a processing method thereof, wherein the spark plug hole structure comprises a cylinder cover, a spark plug hole, a sealing copper pad and a spark plug, wherein a cylinder cover exhaust passage, a cylinder cover inlet passage and a spark plug hole are arranged on the cylinder cover, and the spark plug hole is arranged between the cylinder cover exhaust passage and the cylinder cover inlet passage; the spark plug is characterized in that the spark plug sealing copper pad is arranged on the top surface of the spark plug hole, an internal thread is arranged on the inner wall of the spark plug hole, the spark plug is matched with the internal thread of the spark plug hole through the thread at the bottom of the spark plug, and then the spark plug is fixed in the spark plug hole, and a spark plug side electrode is arranged at the bottom of the spark plug. According to the invention, through the design of the size and the processing technology of the spark plug hole and the related structure thereof, after the spark plug is installed in the spark plug hole, the side electrodes of the spark plug can be distributed towards the fixed direction, so that the interference of the spark plug on the air inlet tumble distribution and the spray of an oil jet of an oil injector can be effectively avoided, the ignition delay angle is shortened, and the fuel utilization rate is improved.)

一种用于火花塞电极定向的火花塞孔结构及其加工方法

技术领域

本发明涉及火花塞孔加工方法技术领域,具体涉及一种用于火花塞电极定向的火花塞孔结构及其加工方法。

背景技术

随着我国汽车工艺的发展,及国家对油耗的越来越重视,国内点燃式内燃机越来越多的运用增压直喷技术。当前许多增压直喷发动机,火花塞安装后,电极位置分布具备随机性,而电极的分布位置直接影响缸内点火的位置,对点火的精确控制是不利的影响因素。

在排放和油耗压力越来越大的背景下,新一代点燃式内燃机通过特殊的工艺及结构设计方法,使火花塞在安装后,电极位置分布高度集中在特定区域,通过与气道滚流及喷油器油束设计的匹配,实现精准点火,高效燃烧,改善内燃机燃烧排放及提升燃油利用率。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题,提供一种用于火花塞电极定向的火花塞孔结构及其加工方法,通过相关的结构、尺寸、加工工艺的匹配设计,实现火花塞在安装进火花塞孔后,其火花塞侧电极能够朝固定方向分布。

为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

一种用于火花塞电极定向的火花塞孔结构,包括缸盖、火花塞孔、火花塞密封铜垫和火花塞,所述缸盖上设置有缸盖排气道、缸盖进气道和火花塞孔,所述火花塞孔布置于缸盖排气道和缸盖进气道之间;

所述火花塞密封铜垫设置于火花塞孔顶面,所述火花塞孔顶面至火花塞孔底面的内壁上设有内螺纹,所述火花塞通过其底部的螺纹与火花塞孔内螺纹相配合,进而固定在火花塞孔内,所述火花塞底部安装有火花塞侧电极。

所述火花塞孔内螺纹由专用丝锥攻丝得到,所述专用丝锥一端设置有丝锥夹紧定位面,另一端标记有丝锥攻丝起点,所述丝锥攻丝起点落在所述丝锥夹紧定位面所处平面内。

一种用于火花塞电极定向的火花塞孔加工方法,包括以下步骤:

S1.将专用丝锥设有丝锥夹紧定位面的一端夹紧装配在攻丝机上,调整专用丝锥攻丝角度与火花塞孔设计角度一致;

S2.调节专用丝锥另一端上标记的丝锥攻丝起点至火花塞孔顶面的距离,使专用丝锥到达火花塞顶面时的攻丝起点与其装配在攻丝机上时的丝锥攻丝起点位置一致;

S3.启动攻丝机,对火花塞孔进行攻丝,待专用丝锥攻丝至火花塞孔设计深度后,退出专用丝锥,完成对火花塞孔的攻丝过程。

步骤S2中所述调节专用丝锥另一端上标记的丝锥攻丝起点至火花塞孔顶面的距离,该距离的计算公式为:

式中:B——专用丝锥攻丝起点至火花塞孔顶面的距离,m;

v——攻丝机的进给速度,m/s;

w——攻丝机的旋转角速度,°/s;

n——正整数。

步骤S3中所述待专用丝锥攻丝至火花塞孔设计深度后,退出专用丝锥,该设计深度的计算公式为:

C=m×p (2)

式中:C——火花塞顶面至火花塞底面的设计深度,m;

p——火花塞底部螺纹的螺距,m;

m——正整数。

本发明的有益效果:

1、通过对火花塞孔的加工,确保火花塞安装后其电极朝向分布固定在特定区域,能够有效避免火花塞干扰进气滚流分布及喷油器油束的喷雾;

2、火花塞实现定向安装后,通过火花塞与燃烧室形状、进气滚流、喷油油束的匹配设计,可有效缩短点火延迟角,改善缸内燃烧,进而改善内燃机燃烧排放及提升燃油利用率,对新一代点燃式内燃机满足更低排放及油耗法规具有重要意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种用于火花塞电极定向的火花塞孔加工方法流程图;

图2为本发明实施例中缸盖的结构布置图;

图3为本发明实施例中缸盖内部火花塞孔的位置示意图;

图4为本发明实施例中火花塞的安装位置示意图;

图5为本发明实施例中专用丝锥的结构示意图;

图6为本发明实施例中专用丝锥攻丝位置示意图。

图中的附图标记说明:1、缸盖;2、火花塞孔;3、火花塞密封铜垫;4、火花塞;5、缸盖排气道;6、缸盖进气道;7、火花塞孔顶面;8、火花塞孔底面;9、火花塞侧电极;10、专用丝锥;11、丝锥夹紧定位面;12、丝锥攻丝起点。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例:参见图1-6。

如图2-4所示,一种用于火花塞电极定向的火花塞孔结构,包括缸盖1、火花塞孔2、火花塞密封铜垫3和火花塞4,所述缸盖1上设置有缸盖排气道5、缸盖进气道6和火花塞孔2,所述火花塞孔2布置于缸盖排气道5和缸盖进气道6之间;

所述火花塞密封铜垫3设置于火花塞孔顶面7,所述火花塞孔顶面7至火花塞孔底面8的内壁上设有内螺纹,所述火花塞4通过其底部的螺纹与火花塞孔2内螺纹相配合,进而固定在火花塞孔2内,所述火花塞底部安装有火花塞侧电极9。

具体地,如图4所示,本实施例中的火花塞4取消传统的密封弹垫,改由拧紧后压缩弹性变形量小的火花塞密封铜垫3进行密封,其工作原理为:火花塞4受力后,火花塞4底部的螺纹与火花塞孔2的内螺纹相互咬合,对火花塞密封铜垫3产生压紧力,火花塞铜垫3受力后产生微小形变,从而实现对火花塞孔2的密封功能。

所述火花塞孔2内螺纹由专用丝锥10攻丝得到,如图5所示,所述专用丝锥10一端设置有丝锥夹紧定位面11,另一端标记有丝锥攻丝起点12,所述丝锥攻丝起点12落在所述丝锥夹紧定位面11所处平面内。

具体地,本实施例中为实现火花塞孔2的定向功能,需采用专用丝锥10对火花塞孔2进行攻丝,在该专用丝锥10的一端设有丝锥夹紧定位面11,其目的在于使专用丝锥10装配到攻丝机上时,能够通过该定位面结构使丝锥朝向特定的方向,但其不局限于定位面结构,也可以采用定位销、定位块等能够对丝锥进行定位的类似结构;而该专用丝锥10的另一端设有与上述丝锥夹紧定位面11方向一致的丝锥攻丝起点12,其目的在于当丝锥通过定位面结构朝向特定的方向时,其攻丝起点的位置和方向也随之固定。

如图1、图5所示,一种用于火花塞电极定向的火花塞孔加工方法,包括以下步骤:

S1.将专用丝锥10设有丝锥夹紧定位面11的一端夹紧装配在攻丝机上,调整专用丝锥10攻丝角度与火花塞孔2设计角度一致;

S2.调节专用丝锥10另一端上标记的丝锥攻丝起点13至火花塞孔顶面7的距离,使专用丝锥10在火花塞顶面7的攻丝起点与其装配在攻丝机上后的丝锥攻丝起点12位置一致;

S3.启动攻丝机,对火花塞孔2进行攻丝,待专用丝锥10攻丝至火花塞孔2设计深度后,退出专用丝锥10,完成对火花塞孔2的攻丝过程。

本实施例中,上述步骤S2中所述调节专用丝锥10另一端上标记的丝锥攻丝起点12至火花塞孔顶面7的距离,该距离的计算公式为:

式中:B——专用丝锥攻丝起点至火花塞孔顶面的距离,m;

v——攻丝机的进给速度,m/s;

w——攻丝机的旋转角速度,°/s;

n——正整数。

具体地,利用公式(1)计算出丝锥攻丝起点12至火花塞孔顶面7的距离,在专用丝锥10从攻丝起点移动至火花塞孔顶面7的过程中,丝锥的旋转角度恰好是360°的整数倍,也就意味着,当专用丝锥10移动至火花塞孔顶面7时,其攻丝起点与初始位置的攻丝起点在同一位置,以实现控制火花塞孔2攻丝起点位置的目的。

本实施例中,上述步骤S3中所述待专用丝锥10攻丝至火花塞孔2设计深度后,退出专用丝锥10,该设计深度的计算公式为:

C=m×p (2)

式中:C——火花塞顶面至火花塞底面的设计深度,m;

p——专用丝锥加工内螺纹的螺距,m;

m——正整数。

具体地,利用公式(2)将火花塞孔2的攻丝深度设计为专用丝锥10加工内螺纹的螺距P的整数倍,以实现控制火花塞孔2攻丝终点位置的目的。

综上,本发明一种用于火花塞电极定向的火花塞孔的原理和装配过程为:

通过工装调节火花塞侧电极9与火花塞4螺纹起点的角度,然后将该火花塞4安装到火花塞孔2内,由于火花塞孔2的螺纹起点和终点方向、火花塞侧电极9与火花塞4螺纹起点间的角度都是可控的,这样就可以保证火花塞4安装后,火花塞侧电极9在缸盖1上的方向也是可控的,从而实现火花塞侧电极9的定向安装,避免其干扰缸内的进气滚流分布和喷油器油束,更进一步,还可以通过对火花塞侧电极9安装位置和燃烧室形状、进气滚流分布、喷油器油束的匹配设计,有效缩短点火延迟角,改善缸内燃烧及排放,提高燃油的利用率。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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