[發明專利]基于互頻原理的分布式無線供電火花塞及內燃機點火裝置

有效

• 申請號: 201610993889.7
• 申請日: 2016-11-11
• 公開（公告）號: CN106410611B
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 葉勁平;張良民;顧文平
• 申請（專利權）人: 長春互頻動力科技有限公司
• 主分類號: H01T13/04
• 分類號: H01T13/04;F02P15/00;H02J50/12
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙)32256
• 代理人: 王鋒

技術領域

本發明涉及一種點火式內燃機的火花塞，具體涉及一種基于互頻原理的分布式無線供電火花塞及內燃機點火裝置，其可被應用于汽車、摩托車、工業發電等領域。

背景技術

火花塞廣泛應用于汽車、摩托車、工業發電等點火式內燃機，其功能為通過高壓放電擊穿火花塞中央電極與側電極之間的空氣，產生電火花從而將內燃機氣缸中的混合氣體點燃，使內燃機產生動力。

現有的火花塞主要是通過外螺紋與內燃機缸體進行固定，其底部伸入氣缸內，頂部通過電纜與脈沖電源相連。此類火花塞安裝力度小時，會造成滲油和漏氣，影響內燃機性能，而力度過大則會造成脫扣和扭斷火花塞。而且這種安裝方式對內燃機缸體氣密性存在一定影響。氣缸內布放多個火花塞時需引出多條供電線纜，布線繁雜，難以組裝維護，成本高。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種基于互頻原理的分布式無線供電火花塞及內燃機點火裝置，以克服現有技術中的不足。

為實現前述發明目的，本發明采用的技術方案包括：

本發明實施例提供了一種基于互頻原理的分布式無線供電火花塞，包括火花塞基體以及相互配合的電能無線供給單元和電能無線接收單元，所述火花塞基體包括相互配合的第一電極和第二電極，所述電能無線接收單元包括依次串聯的電能無線接收模塊、升壓模塊和高壓放電控制模塊，所述高壓放電控制模塊與所述第一電極電連接，所述電能無線供給單元包括以互頻方式與所述電能無線接收模塊相匹配的電能無線發射模塊，所述電能無線接收模塊與電能無線發射模塊間隔設置，所述電能無線發射模塊與外部電源電連接。

進一步的，所述無線供電火花塞在工作時，電能無線接收模塊從電能無線發射模塊接收到電能后，將電能傳遞給升壓模塊，最后由高壓放電控制模塊進行放電控制。

進一步的，所述高壓放電控制模塊在點火信號的控制下，使火花塞點火。

進一步的，所述電能無線接收模塊包括接收磁感組，所述接收磁感組包括接收線圈及與接收線圈結合的磁性材料，所述接收線圈與諧振器串聯連接。

進一步的，所述電能無線發射模塊包括發射磁感組、高頻驅動電路、諧振電路、逆變電路、功率放大電路和控制電路，所述發射磁感組與所述電能無線接收模塊中的接收磁感組以互頻方式相互匹配。

進一步的，所述高頻驅動電路、逆變電路、功率放大電路、諧振電路和發射磁感組依次串聯，同時所述逆變電路、功率放大電路和發射磁感組還與控制電路連接，所述高頻驅動電路與外部電源電連接

進一步的，所述發射磁感組包括驅動線圈和磁性材料，所述驅動線圈與磁性材料結合，并且所述驅動線圈與諧振器串聯連接。

進一步的，所述驅動線圈可以是多個驅動線圈與對應的多個諧振器串聯，也可以是單個驅動線圈與單個諧振器串聯。

進一步的，所述驅動線圈的形狀可以根據需要進行調整。

進一步的，所述多個驅動線圈和諧振器可以由單個電路模塊驅動，也可以由多個電路模塊驅動。

進一步的，所述無線供電火花塞還包括殼體，所述第一電極及電能無線接收單元置于所述殼體內，所述第二電極與所述殼體固定連接，所述電能無線供給單元設于所述殼體之外。

進一步的，每一電能無線發射模塊與一個或兩個以上電能無線接收模塊相匹配。優選的，每一電能無線發射模塊與多個電能無線接收模塊相匹配。亦即，每一電能無線發射模塊可以對所匹配的一個或多個電能無線接收模塊供給電能。

在一些實施方案中，前述第一電極可以是火花塞中央電極，前述第二電極可以是火花塞側電極。其中第二電極可以是一個或多個。而所述火花塞側電極可以是接地的。

在一些實施方案中，火花塞基體與電能無線接收單元可以是一體設置的，或者，電能無線接收單元可以是內置于火花塞基體內。

本發明實施例提供了一種內燃機點火裝置，其包含所述的基于互頻原理的分布式無線供電火花塞，所述無線供電火花塞中的火花塞基體及電能接收單元均被密封于內燃機氣缸內，電能無線供給單元被設置于內燃機氣缸之外。

進一步的，所述封裝電能無線接收單元的管殼材料為非金屬材質或金屬與非金屬復合材質的，例如陶瓷或陶瓷-金屬復合材料等，但不限于此。

進一步的，所述內燃機氣缸缸體設于所述電能無線接收模塊與電能無線發射模塊之間的部分為非金屬材質的，例如陶瓷等，但不限于此。

進一步的，所述內燃機用點火裝置包含復數個所述的無線供電火花塞，該復數個無線供電火花塞的火花塞基體離散分布于內燃機氣缸內。