[發明專利]活塞式發動機高能點火系統

無效

• 申請號: 201210039241.8
• 申請日: 2012-02-21
• 公開（公告）號: CN102588184A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 陳偉;魏民祥
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: F02P3/05
• 分類號: F02P3/05
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本發明涉及一種活塞式發動機高能點火系統，特別是一種煤油活塞式發動機高能點火系統。

背景技術

由于煤油的霧化性能較差，采用普通的點火系統冷起動性能較差，特別是在環境溫度較低時容易出現淹缸等問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種能夠提高活塞式發動機的點火能量，提高點火效率，減少了能量損失，提高了點火穩定性和可靠性的活塞式發動機點火系統。

本發明為了解決上述的技術問題設計了如下的技術方案：本發明設計了一種活塞式發動機高能點火系統，包括蓄電池和點火控制電路，其中：

還包括升壓模塊、高能點火線圈和電暈火花塞，所述升壓模塊的輸出端分別連接高能點火線圈的一個輸入端和點火控制電路的輸入端，將蓄電池輸出的電壓升高后分別送入高能點火線圈和點火控制電路，所述升壓模塊還在電壓升高為預設值時向點火控制電路發送點火信號；點火控制電路的輸出端連接高能點火線圈的另一個輸入端，根據點火信號來控制高能點火線圈的工作狀態，并通過高能點火線圈控制電暈火花塞的放電。?

作為本發明的進一步優化，所述高能點火線圈的磁芯的材質為硅鋼片。

作為本發明的進一步優化，所述電暈火花塞采用雙鉑金三極火花塞，中心電極采用2mm純鉑金材質。

本發明所設計的活塞式發動機高能點火系統與現有技術相比具有如下有益效果：

1.高能點火DC-DC電源即利用DC-DC升壓模塊將蓄電池輸出地12V電壓升高到36V，以提高點火線圈初級線圈的電流，電感線圈初級點火能量大小與線圈的電感量和線圈所形成的電流的平方成正比，因此可以極大地提高活塞式發動機到的點火能量；

2.高能點火線圈的設計要考慮磁芯材料，磁芯截面積，匝比，初級及次級匝數以及繞組線徑。選擇低碳鋼中的硅鋼片材料作為本線圈的磁芯，它們具有較好的磁電性能，又易于大批生產，價格便宜；

3.電暈放電火花塞主要考慮利用尖端放電，實現電暈放電，將點火線圈所產生的脈沖電壓引進燃燒室，利用火花電極的間隙之間產生的電火花點燃混合氣，完成燃燒。由于鉑金火花塞具有提高發火性、提高跳火性能、擴大熱范圍、耐久性好特點，設計雙鉑金三極火花塞為電暈放電火花塞。

附圖說明

圖1為本發明所設計的活塞式發動機高能點火系統的一種具體實施方式；

圖2為本發明所設計的活塞式發動機高能點火系統中鉑金三極火花塞的正視圖；

圖3為本發明所設計的活塞式發動機高能點火系統中鉑金三極火花塞的側視圖。

1—蓄電池，2—升壓模塊，3—點火控制電路，4—高能點火線圈，5—電暈火花塞。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步的說明：

本發明所設計的活塞式發動機高能點火系統如圖1所示，包括蓄電池和點火控制電路，其中，還包括升壓模塊、高能點火線圈和電暈火花塞，所述升壓模塊的輸出端分別連接高能點火線圈的一個輸入端和點火控制電路的輸入端，所述蓄電池提供12V電壓，升壓模塊將蓄電池輸出的12V電壓升高后分別送入高能點火線圈和點火控制電路，所述升壓模塊還在電壓升高為預設值時向點火控制電路發送點火信號，預設值設為36V；點火控制電路的輸出端連接高能點火線圈的另一個輸入端，點火控制電路得到點火信號后將36V電壓加到高能點火線圈的初級線圈上，經次級線圈升壓后由電暈放電火花塞放電。

作為本發明的升壓電路，在具體的實施例中設計要求為：輸入電壓即蓄電池電壓Ui=12V，以提高點火線圈初級線圈的電流，電感線圈初級點火能量大小與線圈的電感量和線圈所形成的電流的平方成正比，因此可以極大地提高活塞式發動機到的點火能量。輸出電壓Uo即點火線圈額定工作電壓36V，輸出電流Io為24A。效率：95%。由Boost電路Uo=1/(1-D)Ui，計算占空比為0.75。各關鍵元件設計如下：

開關管：承受最大電壓應力取為輸出電壓100V，峰值電流取為55A，平均電流為Iavg=DIo/(1-D)=38A。

二極管：承受最大電壓應力為輸出電壓取為100V,?平均電流取為Iavg=Io=12A，最大電流IDmax=14.4?A。

電容：C1=IoDTs/ΔUB=19.2μF，承受電壓為輸出電壓取為100V。

電感：Iomin=1/5Io=0.2×12=2.4A，L2≥=44.16μH，電感電流平均值IL=55A，峰值電流Ipeak=IL+0.2IL=66A。