现代的新型火花塞为内燃机的未来保驾护航

这项巧妙的新专利最大限度地利用了燃气发动机点火线圈中的能量，从而提高了效率并减少了排放。

虽然现代汽车高度关注发展中的电动汽车市场，但这家韩国制造商的全新火花塞设计表明，现代汽车也希望提高内燃机的效率。根据CarBuzz在美国专利商标局(USPTO)发现的一项专利，现代汽车的工程师找到了一种非常聪明的方法，可以从燃气发动机的点火线圈中提取更高的效率。反过来，这可能是现代汽车为ElantraN等未来N车型保持内燃机活力的关键。

双火花点火的想法当然不是什么新鲜事，自阿尔法罗密欧于1914年率先提出以来。从那时起，许多其他制造商都使用它来提高燃烧效率并实现更清洁的废气排放。它甚至会在马自达SkyactivX引擎的下一次进化中卷土重来。但历史上所有真正的双火花发动机的共同点是需要两个火花塞和双点火线圈。

我们还熟悉多叉火花塞，其中多个接地电极设计可以提高成功点火事件的机会，以及带有针尖或槽的特殊中心电极设计以满足特定燃烧室设计的需要。但是，无论接地电极的数量或中心电极的形状如何，每次点火事件只会产生一个火花，因为这是线圈点火的次数。

现代汽车的这项专利将使单个火花塞实现真正的双火花点火，并通过一些非常聪明的想法实现了这一目标。在重新审视火花事件期间点火线圈高压侧的电压条件后，工程师们意识到输出电压图中有一个未使用的尖峰。就在那时，灵感迸发，他们在单个火花塞上添加了第二个中心电极，以利用这个额外的输出尖峰。

在当前的点火系统中，当发动机的控制单元关闭初级线圈时，点火线圈中会触发火花。当为初级线圈绕组提供输入电流时，它会产生一个驻磁场，该磁场通过它们共享的铁氧体磁芯传输到次级线圈绕组。该磁场储存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释放，在中心电极尖端产生正极性的高压火花。

然而，由于次级线圈中的磁滞效应，这种放电之后会立即出现负电压尖峰。实际上，次级线圈绕组会瞬间切换极性，并通过产生低于火花塞接地电极电压的电压尖峰来产生第二次火花事件。

新火花塞的电流和电压，E=32.6mJ–实验室测试(容量火花放电)杂质对内燃机中选定燃料点火系统运行的影响-ResearchGate上的科学数据。

当前的点火系统忽略了这种负电压尖峰，因为插头已经产生火花并且工作已经完成，但是现代的这项专利表明，也可以使用这种反极性尖峰产生第二个火花。

为了做到这一点，重新设计了火花塞。接地电极可以采用当前时尚的各种形状，但另一个中心电极加入了传统的中心电极。两个电极之一是传统的正极，连接到次级线圈绕组的一侧。第二电极连接到次级线圈绕组的另一端。两个中心电极被封装在相同的绝缘材料中，它们都触发外部接地电极，该电极始终处于发动机的参考接地电压。

当出现正电压尖峰时，正中心电极以通常的方式点燃接地电极上的空气燃料混合物，当负电压尖峰紧随其后出现时，它会在负中心电极和接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种非常简单的技术，甚至不需要专门的控制系统即可工作。唯一的区别是有两个中心电极连接器(一正一负)从火花塞顶部伸出，而不是通常的那个。

本发明的优点很多并且围绕着被添加到点火事件的额外火花。当两个中心电极都对接地电极产生火花时，它们会结合并在燃烧室内产生更大的火焰前锋。

这加快了火焰传播速度，从而使空气-燃料混合物燃烧得更快、更完全，从而提高了能量转换效率并减少了排放。火焰中增加的能量还使发动机能够在更稀薄的空气-燃料混合物下运行而没有失火的风险，这将提高燃油效率并进一步减少废气排放。

采用该系统后，运行改进可能足以将边缘发动机推入超低排放领域，或者它可以清理可能根本不符合排放标准的发动机。该系统的最大优势当然是改进的燃烧效率也应该释放出一些额外的性能，对于许多司机来说，仅此一项就足以接受这一新发展。

而且，由于现代汽车的另一项新开发，您甚至不必担心这些插头过早磨损，因为您可以远程检查。