[實用新型]用于內燃機的低溫等離子著火裝置和內燃機

有效

• 申請號: 201520491166.8
• 申請日: 2015-07-08
• 公開（公告）號: CN204921232U
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發明（設計）人: 邸紹斌
• 申請（專利權）人: 邸紹斌
• 主分類號: F02P23/04
• 分類號: F02P23/04
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 史霞

技術領域

本實用新型涉及等離子體應用技術領域。更具體地說，本實用新型涉及一種用于內燃機的低溫等離子著火裝置，同時涉及一種內燃機。

背景技術

隨著汽油機在世界范圍使用量越來越多，能源安全和環境保護問題日益受到社會關注，內燃機節能減排技術具有現實意義，改善汽油機點火系統裝置是實現節能減排重要研究方向。車用四沖程汽油機是活塞在上下止點間往復運動四個行程(相當于曲軸旋轉兩周)完成進氣、壓縮、做功、排氣一個工作循環。現代汽油機燃燒是在壓縮接近上止點位置，火花塞電極間施加高頻擊穿電壓，可燃混合氣由火花塞點燃燃燒對外做功。目前，火花塞是汽油機主要點火裝置。長期以來世界上提高和改善火花塞點火性能研究從未停止過，本質上火花塞點火系統始終是少量熱量用于著火，其燃燒效率較低。等離子體是物質在高溫或特定激勵下的一種物態，物質四態變化包括固態、液態、氣態和等離子體態。汽油機燃燒過程是一種熱擴散過程，如何采用汽油機燃燒綜合控制技術并結合利用等離子體技術，以縮短燃燒時間、提高熱效率、探索壓燃與點燃式發動機優點結合的燃燒方式(預混直噴壓縮點燃)新型汽油機是本實用新型努力的方向。

實用新型內容

本實用新型的一個目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優點。

本實用新型還有一個目的是提供一種用于內燃機的低溫等離子著火裝置，本實用新型通過感應電極和介質板沿面放電，可以實現汽油機快速大面積著火，縮短了燃燒時間，提高了熱效率。

本實用新型再有一個目的是提供一種內燃機，本實用新型的內燃機包含有可以沿面放電的低溫等離子著火裝置，可以實現汽油機快速大面積著火，燃燒更充分，動力更強勁。

為了實現根據本實用新型的這些目的和其它優點，本實用新型的技術方案為：

一種用于內燃機的低溫等離子著火裝置，包括：

介質板，其為片狀板，設置內燃機燃燒室的底部；

感應電極，其為片狀板，設置在所述介質板的一側；以及

放電電極，其設置在所述介質板的另一側，所述放電電極與高壓點火線圈正電連接。

優選的是，所述的用于內燃機的低溫等離子著火裝置中，所述介質板和所述感應電極，具有多個通孔，所述介質板的通孔和所述感應電極的通孔一一對應。

優選的是，所述的用于內燃機的低溫等離子著火裝置，還包括：

連接電極，其一端與所述放電電極連接，而另一端與所述高壓點火線圈連接。

優選的是，所述的用于內燃機的低溫等離子著火裝置中，所述介質板為氧化鋁陶瓷材料。

優選的是，所述的用于內燃機的低溫等離子著火裝置中，所述介質板的寬度為5～15mm，所述介質板的厚度為1.2～2mm。

優選的是，所述的用于內燃機的低溫等離子著火裝置中，所述連接電極的直徑為1～2mm。

優選的是，所述的用于內燃機的低溫等離子著火裝置，還包括：

連接釘，其固定在所述介質板上，沿所述連接釘的徑向開設有貫通孔，而沿其軸向開設有與所述貫通孔連通的孔，所述放電電極穿過所述貫通孔固定在所述介質板的上方，所述連接電極的一端穿過所述孔與所述放電電極連接，所述連接電極的另一端延伸出所述孔外以與所述高壓點火線圈連接。

優選的是，所述的用于內燃機的低溫等離子著火裝置中，所述放電電極的兩端分別被設置于所述介質板上的兩個凸耳固定在所述介質板的一側。

優選的是，所述的用于內燃機的低溫等離子著火裝置中，所述放電電極、所述連接電極和所述感應電極均為鎢鉬電極。

一種內燃機，包括：

汽缸；和，

如上任一所述的低溫等離子體著火裝置10，其設置在汽缸6內。

本實用新型至少包括以下有益效果：

本實用新型的裝置安裝在汽油機燃燒室內，以生成低溫等離子體著火，并在火焰燃燒熄滅中交替工作，長以至此，生成低溫等離子體環境溫度會略高些，但并不影響混合氣體電離；與原火花塞相比，本裝置由于高能電子碰撞引起可燃混合氣分子發生離解，激發甚至電離，形成大量的活性原子、基團、離子，引起燃料氧化連鎖反應。在混合可燃氣體中饋入低溫等離子體同時可以生成一定量的O₃。O₃是一種強氧化劑，加入微量O₃可以改善碳氫燃料燃燒特性，使著火落后期大大縮短；另外，可以快速激發分解O₂，形成大量氧原子極強快速氧化碳氫分子，促使整個燃燒加速進行，大面積沿面放電發光著火，有效提高點火能量、冷啟動性能和擴展稀燃極限。