《汽车发动机强力高压点火电线.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车发动机强力高压点火电线.pdf（7页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 102930927 A (43)申请公布日 2013.02.13 C N 1 0 2 9 3 0 9 2 7 A *CN102930927A* (21)申请号 201110224720.2 (22)申请日 2011.08.08 H01B 7/02(2006.01) H01B 7/17(2006.01) H01B 3/28(2006.01) H01B 3/30(2006.01) C08L 23/16(2006.01) C08L 23/06(2006.01) C08K 13/02(2006.01) C08K 3/22(2006.01) C08K 5/09(2006.01)。
2、 C08K 3/34(2006.01) (71)申请人戴永国 地址 200092 上海市杨浦区江浦路1100弄8 号1402室 (72)发明人戴永国 (54) 发明名称 汽车发动机强力高压点火电线 (57) 摘要 本发明涉及汽车发动机强力高压点火电线， 鉴于现行的汽车发动机高压点火电线，不论其产 品结构、应用材料以及技术参数，长期以来一直沿 用至今，与当前汽车工业的迅猛发展显得很不适 应。本发明对该产品的结构及其技术参数等方面 有突破性的改进，从而可取得节能减排、提高发动 机驱动力、防止火花所产生的高频电磁波的干扰， 其主要的技术措施是：(1)在电线结构中有一层 封闭的铜(铝)箔屏蔽层，利用高。
3、频电磁波在金属 上产生集肤效应，使高频电磁波不能透过该屏蔽 层，可取得强力的屏蔽效果。(2)在具备以上(1) 的条件下，将电抗阻尼型导电线芯的直流电阻降 低至5001000/m，这样可提高点火电流数倍， 即提高火花能量数倍。(3)采用半导电碳素纤维 编织替代通常的玻璃纤维编织，不仅增加了机械 强度，同时因半导电并接地，可消除高压绝缘层外 表面遭受电晕的损害。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 1/1页 2 1.汽车高压点火电线的高压绝缘材料采用三元乙丙橡胶和。
4、低密度聚乙烯塑料相共混 的胶料，其配方如下： 材料名称 重量份 三元乙丙橡胶-100 低密度聚乙烯塑料-10-70 氧化锌-3-10 硬脂酸-2-5 石蜡-5-15 煅烧陶土-40-70 滑石粉-20-50 防老剂-2-5 抗氧剂1010-0.1-0.5 交联剂DCP-3-7 2.在汽车高压点火电线的结构中，采用碳素纤维编织层。 3.在汽车高压点火电线的结构中，采用铜箔或铝箔纵包作屏蔽层。 权 利 要 求 书CN 102930927 A 1/4页 3 汽车发动机强力高压点火电线 1. 技术领域 ： 0001 本发明涉及汽车发动机高压点火系统，高压点火电线是这个系统中的十分重要组 成部件，其产品。
5、质量的优劣及技术含量的高低，都会直接影响到汽车的技术性能及节能减 排效果。 2. 背景技术 ： 0002 2.1有关高压点火电线的导电线芯： 0003 汽车是世界上普遍使用的交通工具，每年产销量十分庞大，是国民经济中的支 柱产业。因此一些工业化国家对此产品均有相关的技术标准，比如：国际标准化组织ISO 3808/1和3808/2；我国GB/T14820-93；美国汽车工程师学会SAE J2031DEC2001及日本工 业标准JISC3409等。为了降低高压点火电线在点火时产生火花所发生的高频电磁波对车 内电子装置的干扰，将电线的导电线芯做成电阻型和电抗型两种，使其对高频电磁波具有 阻尼功能，以。
6、此来降低高频电磁波的干扰。显然，导电线芯直流电阻值越大，抗干扰的效果 也会越好，但由此产生的负面作用就是点火的火花能量就会相应降低。汽缸内的火花能量 不足会导致汽车驱动力降低；燃油燃烧不完全，使汽车耗油量及排放有害气体增加。因此抗 高频电磁波干扰不能单一依靠增加导电线芯的电阻值来解决。 0004 目前市上电阻型阻尼导电线芯，由于电阻值过大且不稳定因此已很少采用。我 国GB/T14820-93公路车辆用高压点火电线标准中规定，电阻型的阻尼线芯的直流电阻不 大于 对于电抗型的阻尼线芯的直电阻不大于 但在ISO 3808/1和 3808/2及SAE J2031DEC2001标准中对导电线芯的直流电阻。
7、值均未作具体规定。 0005 2.2产品的结构和所用材料： 0006 美国汽车工程师学会所制订的上述产品标准是以用户在使用上的要求而提出各 项技术指标作为用户验收依据，关于产品具体结构及其所用材料应由各家产品制造厂对其 进行设计和选用。这样既可符合用户要求又可让制造厂发挥各自技术优势生产出优质的产 品。本发明就是按以上原则来对产品进行设计的。 0007 最近十多年来，就以橡胶而言，天然橡胶、丁苯橡胶及氯丁橡胶的价格不断攀升， 而三元乙丙橡胶性能远比天然橡胶和丁苯橡胶优良得多，因此产品标准中所规定的橡胶品 种，已在生产实践中被替代；氯丁护套也已被硅橡胶护套所替代。综上所述，当前汽车高压 点火电线。
8、的实际生产，通常由供需双方协商确定；零星小规模生产商则自行确定。由此可 见，尽管我国己成为汽车生产大国，就汽车高压点火电线而言，尚处于低端市场且有些处于 无序状态，因此作为汽车制造厂整车装配用的高压点火电线，目前基本上仍是从国外进口 为主以满足整车装配之用。 3. 发明内容 ： 0008 3.1降低导电线芯直流电阻值，使火花能量可增加3.2-6.4倍，使汽缸内的燃料 可得到充分燃烧，取得节能减排效果。 说 明 书CN 102930927 A 2/4页 4 0009 3.2改进高压绝缘橡皮配方，使其耐交流工频击穿电压(有效值)从通常为 20-25Kv/mm提高至35-40Kv/mm，平均提高1.。
9、67倍。火花能量 按此推算火花能 量可增加 倍。由于受一般高压绝缘橡皮耐电强度较低的限制，通常点火电 压约为20Kv，本发明可提高高压点火电压。 0010 3.3增加一层金属箔屏蔽层，使车内电子装置免受高频电磁波的干扰。同时，有了 这层金属箔屏蔽层将电线隔离成两个组成部份，外界对电线的各种物理化学作用被金属箔 屏蔽层所隔离，电线最关键的高压绝缘层将不受外界润滑油、燃料油等的侵蚀。 0011 3.4在电线高压绝缘层表面增加一层半导电碳素纤维编织层，其编织密度大于 80，这对提高电线质量十分有利：其一，高压点火电线在工作时绝缘层外表面电场强度较 高，使其周围空气产生电晕对绝缘表面有破坏作用。有了接。
10、地的半导电编织层，将绝缘层表 面的电场强度降为零，再也不存在电晕问题。碳素纤维的机械强度比普通钢丝大，且具有半 导电特性，因此以此纤维编织层来加强高压绝缘层的结构稳定性，远比传统采用的玻璃纤 维编织层有利。 0012 3.5在目前国际上有关汽车高压点火电线产品标准中，以美国汽车工程师学会SAE J2031 Dec2001 HIGH TENSION IGNITION CABLE的技术要求最为严格。本发明的汽车高压 点火电线的技术性能可达到该标准中技术要求最高的一款产品，即：电线标称外径7.0mm 高能量电缆，FIGURE 1-TEST APPLICABILITY AND PERFORMANCE 。
11、CRITERIA；CLASS F，TEST DESCRIPTION TYPE 4，7mm H.E.CABLE。因此可以认为，本发明的汽车发动机高压点火电线 是一款该类产品中的高端产品，可适用于汽车制造厂作为整车配套之用。(有关上述产品标 准请详见本说明书附页)。 4. 具体实施方式 ： 0013 4.1国家标准GB/T 14820.3-93规定，电抗线芯20时的直流电阻应大于 从长期实践表明，这个电阻值应适当降低，以提高点火的火花能量。在有足够屏 蔽措施前提下(见以下4.3)，一般以0.5- 为宜。从电工原理可得出： 相比之下，火花能量可增加3.2-6.4倍。 0014 4.2电线的高压绝缘橡。
12、皮的技术性能对电线质量至关重要，其中尤其是以耐电强 度和耐热老化性能尤为突出。实践表明，采用三元乙丙橡胶和低密度聚乙烯塑料相共混的 胶料、在精心设计及试验所得出的橡皮配方，其所制得的高压绝缘橡皮，达到橡皮质地致 密，其耐交流工频击穿电压值，远比由单一的三元乙丙橡胶制得的绝缘橡皮高出许多，可达 到35-45Kv/mm；同时，橡皮的热老化性能优良，电线的长期工作温度从90提高到125。 0015 高压绝缘橡皮配方如下：(重量份) 0016 三元乙丙橡胶-100 0017 低密度聚乙烯塑料-10-70 0018 氧化锌-3-10 0019 硬脂酸-2-5 0020 石蜡-5-15 0021 煅烧陶土。
13、-40-70 0022 滑石粉-20-50 说 明 书CN 102930927 A 3/4页 5 0023 防老剂MB-2-5 0024 抗氧剂1010-0.1-0.5 0025 交联剂DCP-3-7 0026 4.3本发明采用全封闭式的铜箔或铝箔屏蔽，彻底改变了沿用至今的金属丝(主 要是铜丝)编织屏蔽的传统设计。据实验测定，汽车高压点火的火花所产生的高频电磁波， 其频率主要在50-250MHz区间，按电工原理推导，高频电磁波遇到金属时会产生集肤效 应，高频电磁波透入金属体的深度与电磁波的频率和金属的导电率有关，频率越高透入深 度越浅；金属的导电率越高，透入深度越浅。由此可以按公式计算得出如下。
14、： 0027 高频电磁波为50MHz(20)透入深度：铜为0.0092mm 铝为0.0116mm 0028 高频电磁波为250MHz(20)透入深度：铜为0.0041mm 铝为0.0052mm 0029 在生产实践中铜箔或铝箔的厚度还应适合工艺上的要求，一般厚度约为0.02至 0.03mm，这个厚度为理论透入深度的2-3倍，对屏蔽效果己有充分的裕度。 0030 市上通常采用铜丝编织层作为高频电磁波的屏蔽层其效果是不良的，因为编织层 不是封闭的，有大量孔眼存在，高频电磁波可从孔眼中逸出向周围发射出去。 0031 4.4本发明“汽车发动机强力高压点火电线”的结构示意图，请详见说明书附图。 图中：1。
15、-电抗型阻尼导电线芯 0032 2-耐热125高压橡皮绝缘层 0033 3-碳素纤维编织层 0034 4-接地导线 0035 5-铜箔或铝箔屏蔽层 0036 6-耐热250高强度硅橡胶护套 0037 4.5电线在使用时，应将图中3.碳素纤维编织层和图中5.铜箔或铝箔屏蔽层各 自抽出一个端头，将此两个端头相互紧拧在一起作为一端，然后再与一根具有一定长度的 接地导线，其标称截面不小于 的镀锡软铜.绞线作为另一端，将此两端相互焊接。使 用时将此接地导线的另一端(详见结构示意图中4.接地导线)与汽车接地装置牢固地联 结。 0038 5.提高火花能量对发动机性能的影响： 0039 5.1长期以来为了防止。
16、火花高频电磁波对车内电子设备的干扰，采用阻尼导电线 芯，即提高导电线芯的电阻值，但由此降低了高压点火电流，即降低了火花能量。本发明在 高压点火电线中增加一层铜箔或铝箔屏蔽层，将高频电磁波屏蔽。在此前提下，可适当降低 阻尼导电线芯的电阻值，从而直接增加了高压点火电流，提高了火花能量。按以上4.1措 施，火花能量可增加3.2-6.4倍；再按以上3.2措施可增加火花能量2.79倍。若两个措施 同时实施，则可增加火花能量为：(3.2-6.4)2.798.93-17.86倍，平均为13.4倍， 这是以往所未见的。显然，提高火花能量可收到节能减排以及提高发动机的性能，按照不同 类型的发动机通过实践选出最适。
17、宜的倍数。 0040 5.2提高高压点火的火花能量来改善发动机性能已成为业界的共识，国际著名汽 车发动机配件公司，美国博世(BOSCH)公司，对发动机火花塞的结构作出重大改进，常规的 火花塞由一个高压电极和一个接地电极组成，现在己发展成一个高压电极和多个接地电 极；目前主要推广一个高压电极和四个接地电极的火花塞。火花塞的中心为高压电极，在其 说 明 书CN 102930927 A 4/4页 6 周围相隔一定距离各有一个相差90度的接地电极(可详见本说明书的附页)。此种火花塞 当高压点火时，中心一个高压电极同时向周围四个接地电极产生火花，其火花总能量约为 一个接地电极的四倍。据美国博世(BOSCH)公司研究表明，由于汽缸点火能量的激增，显着 提高了汽车的加速性能、冷起动性能、发动机运行更加顺畅。显然，火花能量的成倍提高使 燃油燃烧更加完全；同时，火焰温度的提高使燃烧波传递到汽缸壁附近时的火焰温度也有 所提高，燃烧波的氧化作用得以延长，因此由于氧化不完全而产生的有害气体HC及CO的量 也会减少，可收到节能减排的效果。 说 明 书CN 102930927 A 1/1页 7 说 明 书 附 图CN 102930927 A 。