改进的高能点火火花点火器
阅读：877发布：2024-02-22
专利汇可以提供改进的高能点火火花点火器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本公开涉及 点火系统 并且更具体涉及用于 燃烧器 和燃烧器 引燃器 的火花点火器。所提供的火花点火器被配置成使得两个 电极 之间的 电场 集中增加，同时保持 输出 电压 不变。，下面是改进的高能点火火花点火器专利的具体信息内容。
1.一种火花点火器，包括：
多个电极和绝缘体，所述多个电极和绝缘体被配置用于形成具有外表面的本体；
所述多个电极包括：
中心电极，其具有内表面、端部，并且所述中心电极的至少一部分形成所述本体的外表面的至少一部分；和
壳体电极，其具有内表面、端部，并且所述壳体电极的至少一部分形成所述本体的外表面的至少一部分；
其中，所述绝缘体位于中心电极和壳体电极之间，并且所述绝缘体的至少一部分未被中心电极和壳体电极覆盖；
其中，内斜角被设置用于所述壳体电极、所述中心电极和所述绝缘体；
其中，所述绝缘体的斜切部分邻近绝缘体的未覆盖部分，并且所述斜切部分与所述中心电极的内表面的斜切部分并且与所述壳体电极的内表面的斜切部分相匹配，使得中心电极和壳体电极被相互定位并且彼此电绝缘，从而火花缝隙由所述中心电极的第一边缘和所述壳体电极的第二边缘形成；
其中，所述火花缝隙的深度被从所述绝缘体的未覆盖部分测量到所述本体的外表面，并且，所述深度小于所述本体的外表面周长的8％。
2.根据权利要求1所述的火花点火器，其中，所述火花缝隙的深度被从所述绝缘体的未覆盖部分测量到所述本体的外表面，并且，所述深度小于或等于在所述第二边缘处测量的所述壳体电极的内表面的周长的5％。
3.根据权利要求1所述的火花点火器，其中，所述火花缝隙被设置在轴向朝向的表面上。
4.根据权利要求1所述的火花点火器，其中，所述火花缝隙被设置在径向朝向的表面上。
5.根据权利要求1所述的火花点火器，其中，半导体材料被施用到所述绝缘体的未覆盖部分使得所述半导体具有所述绝缘体的未覆盖部分的不一致覆盖范围。
6.根据权利要求5所述的火花点火器，其中，所述半导体材料被成条地施用，使得所述绝缘体的未覆盖部分的至少一区域没有半导体材料。
7.根据权利要求1所述的火花点火器，其中，所述第一边缘和第二边缘中的至少一个具有不一致的几何形状。
8.根据权利要求7所述的火花点火器，其中，所述第一边缘和第二边缘中的至少一个具有不一致的几何形状，所述不一致的几何形状包括由星形，三边形，四边形，五边形，六边形，七边形，八边形，九边形和十边形构成的组中的任何一个。
9.根据权利要求1所述的火花点火器，其中，上述端部中的至少一个端部形成所述火花缝隙的第一边缘和第二边缘中的至少一个，并且，至少一个端部的至少一部分不接触所述绝缘体。
改进的高能点火火花点火器
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2013年12月26日提交的美国临时申请No.61/920,812的权益，该申请被以引用方式并入本文。
技术领域
背景技术
[0004] 气体燃烧器引燃器是用于通过燃烧低流速(相对于主燃烧器)的气态的燃料-空气混合物而建立稳定的引燃火焰的装置。引燃火焰被用于点燃更大的主燃烧器，或用于点燃难点火的燃料。气体引燃器设计通常包括点火系统。在气体燃烧器引燃器以及诸如火炬系统的其它燃烧器系统中使用的一种常用类型的点火系统是高能点火(HEI)系统。
[0005] 在工业中，HEI系统由于它们能够在冷、湿、脏、受污染的点火器插塞或其它不利的燃烧器启动条件下可靠地点燃轻或重燃料的能力而被使用。HEI系统典型地利用电容放电激励器来将大电流脉冲传递到专门的火花(电弧)点火器。这些系统典型地特征在于1J至20J范围内的电容储能量，并且所产生的大电流脉冲通常大于1kA。HEI系统的火花点火器(还已知为火花塞，火花杆或点火器探测器)通常使用被绝缘体环绕的圆柱形中心电极和在绝缘体上的外部导电壳体进行构造，使得，在火花杆的轴向朝向的点火端部，环形气隙被形成在绝缘体的表面上中心电极和外部导电壳体之间。在此气隙处，也称为火花缝隙，HEI火花可在中心电极和外部导电壳体之间传递电流。通常在此缝隙处半导体材料被应用于绝缘材料以有助于产生火花。一般来说，HEI系统的火花能量远远大于给定燃料所需要的最低着火能，假设具有适当的燃料-空气比并且进行了混合的话。此多余的能量允许点火系统形成强大的火花，从而受如上所述的不利的燃烧器启动条件的影响最小。
[0006] 出于成本和尺寸考虑，希望最小化HEI系统的输出能量，然而，因为输出能量被减小，在不利的燃烧器启动条件下将更加难以形成火花。发明内容
[0007] 根据本公开的一个实施例，提供了一种包括多个电极和绝缘体的火花点火器，所述多个电极和绝缘体被配置用于形成具有外表面的本体。所述多个电极包括中心电极和壳体电极。中心电极具有内表面、端部，并且所述中心电极的至少一部分形成所述本体的外表面的至少一部分。
[0008] 壳体电极也具有内表面、端部，并且所述壳体电极的至少一部分形成所述本体的外表面的至少一部分。所述绝缘体位于中心电极和壳体电极之间，并且所述绝缘体的至少一部分未被中心电极和壳体电极覆盖。所述绝缘体的斜切部分邻近绝缘体的未覆盖部分，并且所述斜切部分与所述中心电极的内表面的斜切部分并且与所述壳体电极的内表面的斜切部分相匹配，使得中心电极和壳体电极被相互定位并且彼此电绝缘，从而火花缝隙由所述中心电极的第一边缘和所述壳体电极的第二边缘形成。
[0009] 根据本公开的另一实施例，提供了一种包括多个电极和绝缘体的火花点火器，所述多个电极和绝缘体被配置用于形成具有外表面的本体。所述多个电极包括中心电极和壳体电极。中心电极具有内表面、端部，并且所述中心电极的至少一部分形成所述本体的外表面的至少一部分。壳体电极也具有内表面、端部，并且所述壳体电极的至少一部分形成所述本体的外表面的至少一部分。所述绝缘体位于中心电极和壳体电极之间，并且所述绝缘体的至少一部分未被中心电极和壳体电极覆盖，使得中心电极和壳体电极被相互定位并且彼此电绝缘，从而火花缝隙由中心电极的第一边缘和壳体电极的第二边缘形成。所述火花缝隙的第一边缘和第二边缘中的至少一个具有不一致的几何形状。
[0010] 根据本公开的又另一实施例，提供了一种包括多个电极和绝缘体的火花点火器，所述多个电极和绝缘体被配置用于形成具有外表面的本体。所述多个电极包括中心电极和壳体电极。所述中心电极具有内表面、端部，并且所述中心电极的至少一部分形成所述本体的外表面的至少一部分。壳体电极也具有内表面、端部，并且所述壳体电极的至少一部分形成所述本体的外表面的至少一部分。所述绝缘体被定位于中心电极和壳体电极之间，并且所述绝缘体的至少一部分未被中心电极和壳体电极覆盖，使得中心电极和壳体电极被相互定位并且彼此电绝缘，从而火花缝隙由中心电极的第一边缘和壳体电极的第二边缘形成。所述火花缝隙的深度被从所述绝缘体的未覆盖部分测量到所述本体的外表面，并且，所述深度小于所述本体的外表面周长的8％。
附图说明
附图说明
[0011] 图1示出了现有技术的轴向指向的火花点火器的立体图(图1A)和剖视图(图1B)。
[0012] 图2示出了可根据本公开的某些实施例使用的轴向指向的火花点火器的立体图(图2A)和剖视图(图2B)。
[0013] 图3示出了径向指向的火花点火器的立体图(图3A)和剖视图(图3B)。
[0014] 图4示出了可根据本公开的某些实施例使用的径向指向的火花点火器的立体图(图4A)和剖视图(图4B)。
[0015] 图5是比较径向指向的火花点火器(图5A)和径向指向的火花点火器的实施例(图5B)的图示。
[0016] 图6A是示意出根据一实施例的具有不一致电极壳体形状的轴向指向的火花点火器的例子的图示。
[0017] 图6B是示意出根据另一实施例的具有不一致中心电极形状的轴向指向的火花点火器的例子的图示。
[0018] 图7A-B分别示意出具有不一致中心电极形状的轴向指向的火花点火器的配置。
[0019] 图8示出了具有不一致电极形状的径向指向的火花点火器的立体图(图8A)和侧视图(图8B)。
[0020] 图9A是示意出具有成条状的或局部半导体轮廓的轴向指向的火花点火器的例子的图示。
[0021] 图9B是示意出具有成条状的或局部半导体轮廓的径向指向的火花点火器的例子的图示。
具体实施方式
[0022] 下面的描述和附图示意出在具有用于供应燃料和空气混合物的主燃烧器的燃烧炉中使用的类型的火花点火器。虽然本公开关于用于燃烧炉的火花点火器环境进行了描述，但将了解本公开的火花点火器更宽泛地可应用于用于燃料的点火系统并且可应用于其它系统。
[0024] 已经公开了，通过减小点火器末端的槽深度以在壳体电极、中心电极和内部陶瓷绝缘体之间生成齐平(flush)或“近乎齐平”的表面缝隙，横跨两个电极、具体为中心电极和壳体电极、之间的气隙的电场集中可被增加。关于优势，这限制了可以集中或停留在点火器的表面缝隙上的污染物的总量。
[0025] 用于增加两个电极之间的电场集中的另一实施例是对壳体电极、中心电极和/或内部陶瓷绝缘体应用内斜角。关于优势，这些斜角允许配合零件之间更好地接触，并且因此减小了液体穿过配合表面之间的机会。另外，另一实施例是形成不一致的电极周边。
[0026] 允许HEI系统最小化其输出能量同时保持其输出电压不变的又另一实施例是增大横跨半导体的电流密度。这可通过具有成条状的或局部半导体轮廓，通过减小中心电极的尺寸或通过减小绝缘体的外径(OD)而实现。
[0027] 相信下面提及的实施例用作单独的改进以及与其结合使用。它们可还应用于端部燃烧或侧面燃烧的点火器几何结构，除非特别指出。端部燃烧的点火器具有使点火器末端设置在轴向朝向的表面上的几何结构。侧面燃烧的点火器具有使点火器末端设置在径向朝向的表面上的几何结构。
[0028] 增加两个电极之间的电场集中。被充电的电极上的尖锐的点或边缘在这些点或边缘上形成比不尖锐的电极表面或一致的电极表面大的电场集中。这可以如下实现：
[0029] 减小点火器末端的槽深度。这有利地形成包含近乎尖锐的边缘的电极轮廓(相对于垂直于径向的平面)。减小槽深度还可降低污染物在气隙中形成的能力。
[0030] 壳体电极上的内斜角。中心电极和/或内部陶瓷绝缘体可被应用也用于形成包含近乎尖锐的边缘的电极轮廓(也是相对于垂直于径向的平面而言)。
[0031] 不一致的电极周边。这有利地形成包含近乎尖锐的边缘的电极轮廓(相对于垂直于轴向的平面)。增加横跨半导体的电流密度。电流密度是半导体单位面积的电流。较高的密度增加点火器获得电弧的能力。如果电流被保持为恒定值，那么半导体区域的任何减小都将增大电流密度。这可以如下所述来实现：
[0032] 成条状的或局部半导体轮廓。这直接减小了半导体的表面积。
[0033] 减小点火器末端的槽深度。集中在点火器槽中的离子水用作电流可流经的导电路径。添加水有利地增加导电面积并且因此减小了电流密度。通过最小化可集中在气隙中的水量，对电流密度的有害效果可被最小化。
[0034] 减小中心电极的尺寸。气隙和壳体电极OD保持恒定，这将直接减小半导体的表面积。这主要应用于端部燃烧的点火器。
[0035] 减小绝缘体的外径(OD)。气隙和壳体电极OD保持恒定的话，这将直接减小半导体的表面积。这主要应用于侧面燃烧的点火器。
[0036] 换种说法，下面的描述和附图示意出在具有用于供应燃料和空气混合物的主燃烧器的燃烧炉中使用的类型的火花点火器。虽然本公开关于用于燃烧炉的火花点火器环境进行了描述，但将了解本公开的火花点火器更宽泛地可应用于用于燃料的点火系统并且可应用于其它系统。
[0037] 现在参考图1A-B，现有技术的轴向指向的火花点火器100被示意出。火花点火器100具有被绝缘体104环绕的中心电极102和在绝缘体上的外部导电壳体或壳体电极106，使得，在点火器末端108，火花缝隙110被形成在中心电极102和壳体电极106之间，即，中心电极和外部电极壳体之间的缝隙。通常半导体材料被在此缝隙处用于隔离材料以有助于产生火花。在此火花缝隙110，高能火花可经过中心电极102的第一边缘112和壳体电极106的第二边缘114之间。
[0038] 如从图1B中可看到的，火花缝隙110被定位于点火器末端108的端表面或轴向朝向的表面116上。因此，火花点火器100产生轴向指向的火花，即，沿火花点火器的纵向轴线在轴向朝向的表面116处并且远离该表面116指向的火花。混合点燃燃料。
[0039] 图2A-B绘示根据本发明的某些实施例的轴向指向的火花点火器200。火花点火器200允许HEI系统最小化其输出能量，同时保持其输出电压不变并且在不利的环境下继续保持其性能。火花点火器200具有形成本体的多个电极和绝缘体204。所述多个电极包括中心电极202和壳体电极206。中心电极202具有内表面218，端部220，并且中心电极的至少一部分形成本体的外表面的至少一部分。壳体电极206也具有内表面222，端部224，并且壳体电极的至少一部分形成本体的外表面的至少一部分。绝缘体204位于中心电极202和壳体电极
206之间，并且绝缘体的至少一部分未被中心电极和壳体电极覆盖226，使得中心电极和壳体电极被相互定位并且彼此电绝缘，使得火花缝隙210被在点火器末端208处由中心电极
212的第一边缘和壳体电极214的第二边缘形成。火花缝隙210的深度，或换种说法为槽深度，被从绝缘体的未覆盖部分226测量到邻近火花缝隙210的本体的外表面。在轴向指向的点火器上邻近火花缝隙210的本体的外表面是中心电极220的端部或壳体电极224的端部的最外面一个。
206之间，并且绝缘体的至少一部分未被中心电极和壳体电极覆盖226，使得中心电极和壳体电极被相互定位并且彼此电绝缘，使得火花缝隙210被在点火器末端208处由中心电极
212的第一边缘和壳体电极214的第二边缘形成。火花缝隙210的深度，或换种说法为槽深度，被从绝缘体的未覆盖部分226测量到邻近火花缝隙210的本体的外表面。在轴向指向的点火器上邻近火花缝隙210的本体的外表面是中心电极220的端部或壳体电极224的端部的最外面一个。
[0040] 图2A-B绘示将通过对壳体电极、中心电极和/或绝缘体应用内倒角而增加两个电极之间的电场集中的本公开的实施例。如图2B中所示，绝缘体204的邻近绝缘体的未覆盖部分226的一部分延伸至斜切部分228。此斜切部分228与中心电极202的内表面218的斜切部分230并且与壳体电极206的内表面222的斜切部分232相匹配。火花缝隙210由中心电极202的第一边缘212和壳体电极206的第二边缘214形成。中心电极202和壳体电极206在火花缝隙210处彼此电绝缘。另外地，壳体电极206的外表面和中心电极202的外表面在火花缝隙210处可被斜切。此外表面斜切通过壳体电极206的外表面上的斜角234被示意出。
[0041] 如图2A-B中所示，这些斜角形成包含倾斜边缘的电极轮廓，所述倾斜边缘可以是近乎尖锐的，从而增加壳体电极和中心电极之间的电场集中。关于优势，这些斜角允许相匹配零件之间更好地接触，这样，减少了液体穿过配合表面之间的机会。
[0042] 由图2A-B绘示的实施例示意出比现有技术的点火器末端减小的槽深度。较浅的槽深度增加了两个电极之间的电场集中，以在壳体电极、中心电极和绝缘体之间产生齐平(flush)或“近乎齐平”的气隙。这有利地形成了包含近乎锐利的边缘的电极轮廓(相对于垂直于径向的平面)。关于优势，这限制了可能集中或停留在点火器的气隙上的污染物的总量。为了获得用于轴向指向的火花点火器的预期电极轮廓，此深度必须小于或等于在第二边缘处测量的壳体电极的内表面的周长的5％。此深度也可小于或等于在第一边缘处测量的中心电极的内表面的周长的5％。
[0043] 图3A-B示意出径向指向的火花点火器300，其具有根据更加传统的缝隙设计的设计。火花点火器300具有被绝缘体304环绕的中心电极302和在绝缘体上的外部导电壳体或壳体电极306，使得，在点火器末端308处，火花缝隙310被形成于中心电极302和壳体电极306之间，即，中心电极和外部电极壳体之间的缝隙。点火器末端308被配置为使得火花缝隙
310位于火花点火器300的径向朝向的表面316上。通常半导体材料被在此缝隙处用于隔离材料以有助于产生火花。在此火花缝隙310，高能火花可经过中心电极302的第一边缘312和壳体电极306的第二边缘314之间。因此，火花点火器300产生径向指向的火花，即，径向向外并且远离径向朝向的表面316指向的火花。
310位于火花点火器300的径向朝向的表面316上。通常半导体材料被在此缝隙处用于隔离材料以有助于产生火花。在此火花缝隙310，高能火花可经过中心电极302的第一边缘312和壳体电极306的第二边缘314之间。因此，火花点火器300产生径向指向的火花，即，径向向外并且远离径向朝向的表面316指向的火花。
[0044] 图4A-B绘示根据本发明的某些实施例的径向指向的火花点火器400。火花点火器400允许HEI系统最小化其输出能量，同时保持其输出电压不变并且在不利的环境下继续保持其性能。火花点火器400具有形成本体的多个电极和绝缘体404。所述多个电极包括中心电极402和壳体电极406。中心电极402具有内表面418，端部420，并且中心电极的至少一部分形成本体的外表面的至少一部分。壳体电极406也具有内表面422，端部424，并且壳体电极的至少一部分形成本体的外表面的至少一部分。绝缘体404位于中心电极402和壳体电极
406之间，并且绝缘体的至少一部分未被中心电极和壳体电极覆盖426，使得中心电极和壳体电极被相互定位并且彼此电绝缘，从而火花缝隙410被在点火器末端408处由中心电极
402的第一边缘412和壳体电极406的第二边缘414形成。火花缝隙410的深度，或换种说法为槽深度，被从绝缘体的未覆盖部分426测量到本体的外表面。在径向指向的点火器上本体的外表面是壳体电极406的形成本体的外表面的至少一部分的那一部分。
406之间，并且绝缘体的至少一部分未被中心电极和壳体电极覆盖426，使得中心电极和壳体电极被相互定位并且彼此电绝缘，从而火花缝隙410被在点火器末端408处由中心电极
402的第一边缘412和壳体电极406的第二边缘414形成。火花缝隙410的深度，或换种说法为槽深度，被从绝缘体的未覆盖部分426测量到本体的外表面。在径向指向的点火器上本体的外表面是壳体电极406的形成本体的外表面的至少一部分的那一部分。
[0045] 图4A-B绘示将通过对壳体电极、中心电极和/或绝缘体应用内倒角而增加两个电极之间的电场集中的本公开的实施例。如图4B中所示，绝缘体404的邻近绝缘体的未覆盖部分426的一部分延伸至斜切部分428。此斜切部分428与中心电极402的内表面418的斜切部分430并且与壳体电极406的内表面422的斜切部分432相匹配，使得中心电极402和壳体电极406被相互定位并且彼此电绝缘，从而火花缝隙410由中心电极402的第一边缘412和壳体电极406的第二边缘414形成。
[0046] 如图4A-B中所示的这些斜角形成包含近乎锐利的边缘的电极轮廓，增加了壳体电极和中心电极之间的电场集中。关于优势，这些斜角允许配合零件之间更好地接触，并且因此，减少了液体穿过配合表面之间的机会。
[0047] 由图4A-B所示的另一实施例通过减小点火器末端的槽深度以在壳体电极、中心电极和绝缘体之间产生齐平或“近乎齐平”的表面缝隙而增加两个电极之间的电场集中。这有利地形成了包含近乎锐利的边缘的电极轮廓(相对于垂直于径向的平面)。关于优势，这限制了可能集中或停留在点火器的气隙上的污染物的总量。为了获得用于径向指向的火花点火器的预期电极轮廓，此深度必须小于或等于本体的外表面的周长的8％。如所提及的，径向指向的点火器上本体的外表面是壳体电极406的形成本体的外表面的至少一部分的那一部分。
[0048] 图5A绘示径向指向的火花点火器300。火花点火器300被示出为在绝缘体304，中心电极302的内表面318和壳体电极306的内表面322之间具有夸大的气隙336。气隙是中心电极和壳体电极之间的空间。气隙336被夸大了，以说明诸如水338或其它碎屑的污染物可能集中或停留在点火器的气隙。集中在点火器槽中的离子水用作电流能够流经的导电路径。添加水有效地增大了导电区域并且因此减小了电流密度。电流密度是单位面积上的电流。
较高的密度增加点火器获得电弧的能力。
较高的密度增加点火器获得电弧的能力。
[0049] 通过使能够集中在气隙中的水量最少，所集中的水对电流密度的有害影响可被最小化。图5B公开了径向指向的点火器500的实施例，其具有至中心电极502、绝缘体504和壳体电极506的内倒角。这些内倒角帮助减少水538或其它碎屑可能累积的区域。如图所示，绝缘体504的邻近绝缘体的未覆盖部分526的部分延伸至斜切部分528，斜切部分528与中心电极502的内表面518的斜切部分530并且与壳体电极506的内表面522的斜切部分532相匹配，使得中心电极502和壳体电极506被相互定位和彼此电绝缘，从而火花缝隙510由中心电极502的第一边缘512和壳体电极506的第二边缘514形成。
[0050] 图6A-B绘示具有不一致的电极周边的轴向指向的火花点火器的实施例，所述不一致的电极周边有利地形成包含近乎锐利的边缘的电极轮廓(相对于垂直于轴向的平面)。在图6A中，火花点火器600包括多个电极和绝缘体604，它们被配置用于形成具有外表面的本体。多个电极包括中心电极602和壳体电极606。绝缘体604位于中心电极602和壳体电极606之间，并且绝缘体的至少一部分未被中心电极602和壳体电极606覆盖626，使得中心电极602和壳体电极606被相互定位和彼此电绝缘，从而火花缝隙610由中心电极的第一边缘612和壳体电极的第二边缘614形成。
[0051] 在图6A-B中，火花缝隙的第一边缘和第二边缘中的至少一个具有不一致(uniform)的几何形状。所述不一致的几何形状可包括由星形，三边形，四边形、五边形，六边形，七边形，八边形，九边形和十边形构成的组中的任一种。在这里未示出但仍包括的是火花缝隙的第一边缘和第二边缘都具有不一致的几何形状。
[0052] 图6A绘示其中火花缝隙610被置于本体的外表面的轴向朝向的部分616上并且只有壳体电极的第二边缘614具有不一致的几何形状的实施例，并且该形状包括在上面列出的任一种。
[0053] 图6B-7示出了轴向指向的火花点火器700的实施例，其中火花缝隙710被置于本体的外表面的轴向朝向的部分716上并且只有中心电极的第一边缘712具有不一致的几何形状的实施例，并且该形状包括在上面列出的任一种。
[0054] 图8A-B示出了径向指向的火花点火器800的另一实施例，其中，火花缝隙810被定位于本体的外表面的径向朝向的部分816上，并且不一致形状使得壳体电极的第二边缘814的一部分不接触绝缘体804。应了解虽然未示出，但中心电极的第一边缘812的一部分可被使得其不接触绝缘体804。在又另一实施例中，中心电极的第一边缘812和壳体电极的第二边缘814都是不一致的，从而它们的一部分都不接触绝缘体804。
[0055] 当电流被保持恒定时，通过减小半导体的面积，横跨半导体的电流密度可被增大。图9示出了具有成条状的或局部半导体轮廓的实施例。图9A示出了轴向指向的火花点火器
90上的成条状的或局部半导体轮廓。如图所示，半导体940被沉积到绝缘体904上火花缝隙
910的底部。半导体940形成中心电极902和壳体电极906之间的导电路径。此半导体可以是应用到绝缘体自身的膜。一旦建立了该路径，电能能够不受阻地流动，电路阻抗除外，从而在火花缝隙910处形成非常高的电流和能量火花。另外，图9B表明成条状的或局部半导体轮廓也可被应用于径向指向的火花点火器1000.
90上的成条状的或局部半导体轮廓。如图所示，半导体940被沉积到绝缘体904上火花缝隙
910的底部。半导体940形成中心电极902和壳体电极906之间的导电路径。此半导体可以是应用到绝缘体自身的膜。一旦建立了该路径，电能能够不受阻地流动，电路阻抗除外，从而在火花缝隙910处形成非常高的电流和能量火花。另外，图9B表明成条状的或局部半导体轮廓也可被应用于径向指向的火花点火器1000.
[0056] 在这里公开的任一实施例中，通过减小半导体的表面区域，横跨半导体的电流密度增大，从而最大火花点火器获得电弧的能力。应了解具有成条状的或局部半导体轮廓可被用作本公开的独立的改型或与这里公开的任何其它实施例相结合。
[0057] 实施例
[0059] 两种不同的点火激励器和五种不同的点火器末端几何形状被进行了测试(有关测试的细节参考表1和2)。
[0060] 在第一测试过程中，使用能够与约1/4英寸直径的点火器相匹配的低能HEI系统(～0.33J)。换种说法，点火器OD，如由壳体电极的外径(OD)所定义，直径为1/4英寸。在此项目期间，三个侧面燃烧的点火器几何结构或径向指向的火花点火器被测试。(关于几何结构的具体参数参考表1。)表1反映出用侧面燃烧设计进行的各实验的结果。结果表明通过减小槽深度以及具有带斜角的电极和绝缘体，电极之间的电场集中增加。增加电场集中增大了获得电弧的能力，如成功的火花测试所表示的。
[0061] 表1：研发项目#1数据
[0062]
[0063] 在第二测试过程中，使用能够与约1/2英寸直径的点火器相匹配的低能HEI系统(～1.5J)。换种说法，点火器OD，由壳体电极的外径(OD)所定义，直径为1/2英寸。在此项目期间，致力于保持气隙尽可能齐平的端部燃烧的点火器末端或轴向指向的火花点火器被设计。(关于几何结构的具体参数参考表2。)表2反映出用端部燃烧的设计进行的各实验的结果。
[0064] 如图所示，与在表1中测试的径向指向的火花点火器一致，在表2中获得了类似的结果。结果表明通过减小槽深度以及具有带斜角的电极和绝缘体，电极之间的电场集中增加。通过增加电场集中，获得电弧的能力增加，这通过成功的火花测试表示。
[0065] 另外，表2表明不一致的电极轮廓，特别是在轴向指向的火花点火器上的中心电极不一致，导致中心和壳体电极之间的电场集中的增加，从而增加在不利条件下成功点火的几率。
[0066] 表2：研发项目#2数据
[0067]
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