[發(fā)明專利]雙放電模式等離子體點火器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811257901.3
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN109441690A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 隆武強;田華
• 申請（專利權(quán)）人: 隆成利達（大連）科技有限公司
• 主分類號: F02P23/04
• 分類號: F02P23/04;H05H1/24;H05H1/32
• 代理公司: 大連智高專利事務(wù)所(特殊普通合伙) 21235
• 代理人: 畢進

雙放電模式等離子體點火器，屬于動力領(lǐng)域，為了解決減少工作氣體在向上運動階段的熱損失的問題，下陽極的下部及部分下陽極的上部與其周圍的接地電極具有水平空心距離并形成空間，一段下陽極的下部所對應(yīng)的空間，其外圍安裝絕緣套，絕緣套位于該空間與該空間外圍接地電極之間，絕緣套對應(yīng)的該空間是隔離空間。增加接地電極絕緣套的方案，減少工作氣體在向上運動階段的熱損失。而且，放電后生成的活性粒流經(jīng)接地電極絕緣套，由于它是不導(dǎo)電的，所以也具有保護活性粒子的作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于動力領(lǐng)域，涉及一種雙放電模式等離子體點火器。

背景技術(shù)

天然氣作為一種清潔能源已經(jīng)廣泛被用作發(fā)動機燃料。在車用動力領(lǐng)域，以CNG為燃料的乘用車及載重車輛日益增多；在船舶動力領(lǐng)域，CNG及LNG動力船舶已成為“中國制造2025”規(guī)劃中的重點研究方向。與汽油相比，作為氣體燃料的天然氣需要更大的點火能量，這導(dǎo)致在實際使用中即使小缸徑的車用天然氣發(fā)動機也難以使用單火花塞點燃天然氣，因此不得不采用其他燃料引燃、或者設(shè)置預(yù)燃室的方式使發(fā)動機正常工作。這導(dǎo)致了系統(tǒng)復(fù)雜、成本升高、可靠性下降等一系列問題。因此，有必要采取新型點火技術(shù)、采用相對簡單的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)天然氣的高效點火及燃燒，使天然氣發(fā)動機能夠在單一燃料模式下穩(wěn)定、可靠的工作。

現(xiàn)有的發(fā)動機用火花塞結(jié)構(gòu)如圖1所示，采用熱平衡等離子體放電原理，結(jié)構(gòu)上一般由一個中心電極及與其距離較近的一個或數(shù)個側(cè)電極組成。工作時，點火線圈為中心電極供電，電壓高達1.5-2萬伏。在中央電極及側(cè)電極間的高電壓作用下，氣體被擊穿，在中心電極及側(cè)電極之間的狹小空間內(nèi)形成高溫放電通道，點火及燃燒開始。

現(xiàn)有火花塞放電時往往會伴隨很高的溫升，易導(dǎo)致點火能量利用率低并影響電極壽命；點火范圍僅位于中心電極及側(cè)電極之間的狹小空間，應(yīng)用于大缸徑發(fā)動機或不易點燃的燃料(如天然氣)時，由于點火能量過小易導(dǎo)致點火可靠性變差。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有火花塞/點火器技術(shù)方案在大空間燃燒室發(fā)動機上應(yīng)用、以及天然氣發(fā)動機上應(yīng)用時點火能量小、點火可靠性差、點火能量利用率低等問題，本發(fā)明提出如下方案，一種雙放電模式等離子體點火器，包括殼體、陽極絕緣套、上陽極、下陽極，下陽極包括順序一體成型的下陽極上部、定位臺及下陽極下部，所述的下陽極的上部安裝于陽極絕緣套中，上陽極安裝在下陽極的外周的陽極絕緣套中，在陽極絕緣套中的下陽極的上部與上陽極間具有絕緣隔離層，陽極絕緣套的外周是上接地電極，下陽極的下部及部分下陽極的上部與其周圍的接地電極具有水平空心距離并形成空間，一段下陽極的下部所對應(yīng)的空間，其外圍安裝絕緣套，絕緣套位于該空間與該空間外圍接地電極之間，絕緣套對應(yīng)的該空間是隔離空間。

進一步的，絕緣套以上對應(yīng)的空間是第一電離空間，絕緣套以下對應(yīng)的空間是第二電離空間，該區(qū)間的接地電極的下接地電極，所述的上接地電極與下接地電極由接地電極絕緣套分離。

進一步的，陽極絕緣套中容置上陽極的極槽未觸及陽極絕緣套的底部并形成與底部的隔離距離，該隔離距離與陽極絕緣套容置定位臺的定位槽基本等高，所述定位臺的徑值略大于下陽極上部的徑值，且下陽極下部的徑值大于定位臺的徑值，以在定位臺安裝在定位槽內(nèi)而使定位臺的上臺面與所述絕緣隔離層橫向相抵而不觸及其附近的上陽極，并使下陽極下部的起始端面與陽極絕緣套的底部橫向相抵。

進一步的，所述的定位臺占據(jù)下陽極高度的4％～6％。

進一步的，所述的隔離空間至殼體底端的出口段附近，空心柱體的徑值開始呈漸小趨勢，下陽極自陽極絕緣套伸出并延及出口段，且在出口段其徑值漸減小并至于出口段而成尖端。

進一步的，所述的陽極絕緣套的上端成型環(huán)形延伸而作為定位環(huán)，上接地電極具有適配定位環(huán)的環(huán)形槽對其容置形成上端固定和限位，并由定位臺的上臺面與所述絕緣隔離層橫向相抵及下陽極下部的起始端面與陽極絕緣套的底部橫向相抵形成下端固定和限位。

進一步的，由固定螺栓緊固定位環(huán)與上接地電極。