现代的新型火花塞保障了内燃机的未来

2023年3月12日美国东部时间上午11:55 通过马丁·普里托里厄斯引擎 /2的评论

这项聪明的新专利最大限度地利用了燃气发动机点火线圈的能量，从而提高了效率和更清洁的排放。

虽然现代汽车高度关注发展中的电动汽车市场，但这家韩国制造商全新的火花塞设计表明，它也希望从内燃机中获得更高的效率。根据一项专利CarBuzz在美国专利和商标局(USPTO)，现代的工程师发现了一种非常聪明的方法，从燃气发动机的点火线圈中提取更高的效率。反过来，这可能是关键现代汽车保持了内燃机的活力未来的N种模型，比如伊兰特N．

当然，双火花点火的想法并不是什么新鲜事，因为阿尔法·罗密欧在1914年率先采用了这种方法。从那时起，它被许多其他制造商用于提高燃烧效率，实现更清洁的尾气排放。它甚至会在马自达Skyactiv X发动机的下一次进化．但历史上所有真正的双火花发动机都有一个共同点，那就是需要两个火花塞和双点火线圈。

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我们也熟悉多尖火花塞，其中多个接地电极设计可以提高成功点火事件的机会，以及特殊的中心电极设计与针尖或槽槽，以满足特定燃烧室设计的需要。但是，不管接地电极的数量或中心电极的形状，每次点火事件只会有一个火花，因为这是线圈点火的次数。

这一现代专利将使实际双火花点火从一个火花塞，并实现这一目标与一些真正聪明的想法。在重新观察了点火线圈在火花事件中高压侧的电压条件后，工程师们意识到在输出电压图中有一个未使用的尖峰。就在这时，灵感来了，他们在一个火花塞上增加了第二个中心电极，以利用这个额外的输出尖峰。

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在目前的点火系统中，当发动机控制单元关闭主线圈时，火花就会在点火线圈中触发。当初级线圈绕组被给予一个输入电流时，它产生一个固定磁场，该磁场通过它们共享的铁氧体铁芯转移到次级线圈绕组。该磁场储存了由初级线圈产生的能量，当初级线圈关闭时，该能量通过次级线圈放电，在中心电极的尖端产生具有正极性的高压火花。

然而，由于次级线圈中的磁滞效应，这种放电紧接着是负电压尖峰。实际上，次级线圈绕组瞬间切换极性，并通过产生低于火花塞接地电极电压的电压尖峰，产生第二次火花事件的可能性。

杂质对内燃机中选定燃料点火系统运行的影响- ResearchGate上的科学图。

目前的点火系统忽略了这个负电压峰值，因为插头已经点燃，工作已经完成，但这项现代专利表明，可以使用这个反向极性峰值产生第二个火花。

为了做到这一点，火花塞被重新设计。地电极可以在当前的时尚中呈现各种形状，但另一个中心电极连接传统的中心电极。两个电极中的一个是传统的正极，并连接到副线圈绕组的一侧。第二电极连接到第二线圈绕组的另一端。两个中心电极被封装在相同的隔离材料中，它们都向外部地电极发射，而外部地电极始终处于发动机的参考地电压。

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当正电压尖峰发生时，正中心电极以通常的方式点燃空气-燃料混合物对地电极，当负电压尖峰出现后不久，它在负中心电极和地电极之间产生另一个火花。从一个火花塞产生两个连续火花是一项非常简单的技术，甚至不需要专门的控制系统来工作。唯一的区别是有两个中心电极连接器(一个正的和一个负的)从火花塞的顶部伸出来，而不是通常的一个。

本发明的优点是众多的，围绕着额外的火花被添加到点火事件。当两个中心电极都点燃到地电极时，它们结合在一起，在燃烧室内形成一个更大的火焰前沿。