[發(fā)明專利]一種具有雙陽(yáng)極結(jié)構(gòu)的等離子體點(diǎn)火器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811257987.X
• 申請(qǐng)日: 2018-10-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109209725A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連民族大學(xué)
• 主分類號(hào): F02P23/00
• 分類號(hào): F02P23/00;H05H1/24;H05H1/28;H05H1/34
• 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(jìn)

本發(fā)明公開(kāi)了一種具有雙陽(yáng)極結(jié)構(gòu)的等離子體點(diǎn)火器，包括中心陽(yáng)極、環(huán)狀陽(yáng)極、接地電極和絕緣定位套，所述中心陽(yáng)極為上細(xì)下粗的柱狀體，該柱狀體具有空心結(jié)構(gòu)；所述絕緣定位套位于接地電極中，所述環(huán)狀陽(yáng)極一端伸進(jìn)絕緣定位套的壁體中，環(huán)狀陽(yáng)極另一端裸露在外；所述中心陽(yáng)極的細(xì)端部位于絕緣定位套中心孔中，中心陽(yáng)極的粗端部位于接地電極的下部中；部分絕緣定位套與接地電極之間形成一電離空間a，中心陽(yáng)極的粗端部上端與接地電極之間形成一隔離空間，該隔離空間的截面為梯形，中心陽(yáng)極的粗端部下端與接地電極之間形成一電離空間b。該點(diǎn)火器達(dá)到在寬廣的燃空比范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高能、穩(wěn)定點(diǎn)火的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種等離子體點(diǎn)火器，具體說(shuō)是一種具有雙陽(yáng)極結(jié)構(gòu)的等離子體點(diǎn)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(dòng)機(jī)燃料。在車用動(dòng)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(dòng)力領(lǐng)域，CNG及LNG動(dòng)力船舶已成為“中國(guó)制造2025”規(guī)劃中的重點(diǎn)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(diǎn)火能量，這導(dǎo)致在實(shí)際使用中即使小缸徑的車用天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)也難以使用單火花塞點(diǎn)燃天然氣，因此不得不采用其他燃料引燃或設(shè)置預(yù)燃室的方式使發(fā)動(dòng)機(jī)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(wèn)題。因此，有必要采取新型點(diǎn)火技術(shù)、采用相對(duì)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)天然氣的高效點(diǎn)火及燃燒，使天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)能夠在單一燃料模式下穩(wěn)定、可靠的工作。

傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)用火花塞結(jié)構(gòu)如圖1所示，結(jié)構(gòu)上一般由一個(gè)中心電極及與其距離較近的一個(gè)或數(shù)個(gè)側(cè)電極組成。工作時(shí)，點(diǎn)火線圈為中心電極供電，電壓高達(dá)1.5-2萬(wàn)伏。在中央電極及側(cè)電極間的高壓差下，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(diǎn)火及燃燒開(kāi)始。

現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)為：(1)現(xiàn)有火花塞往往伴隨很高的溫升，易導(dǎo)致點(diǎn)火能量利用率低并影響電極壽命；(2)點(diǎn)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(dòng)機(jī)或不易點(diǎn)燃的燃料(如天然氣)時(shí)，由于點(diǎn)火能量過(guò)小易導(dǎo)致點(diǎn)火可靠性變差。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有熱平衡等離子體點(diǎn)火器技術(shù)方案在大空間燃燒室發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用、以及天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用時(shí)點(diǎn)火能量小、點(diǎn)火可靠性差、點(diǎn)火能量利用率低等問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N具有雙陽(yáng)極結(jié)構(gòu)的等離子體點(diǎn)火器。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)的技術(shù)方案為：一種具有雙陽(yáng)極結(jié)構(gòu)的等離子體點(diǎn)火器，包括中心陽(yáng)極、環(huán)狀陽(yáng)極、接地電極和絕緣定位套，所述中心陽(yáng)極為上細(xì)下粗的柱狀體，該柱狀體具有空心結(jié)構(gòu)；所述絕緣定位套位于接地電極中，所述環(huán)狀陽(yáng)極一端伸進(jìn)絕緣定位套的壁體中，環(huán)狀陽(yáng)極另一端裸露在外；所述中心陽(yáng)極的細(xì)端部位于絕緣定位套中心孔中，中心陽(yáng)極的粗端部位于接地電極的下部中；部分絕緣定位套與接地電極之間形成電離空間a，中心陽(yáng)極的粗端部上端與接地電極之間形成隔離空間，該隔離空間的截面為梯形，中心陽(yáng)極的粗端部下端與接地電極之間形成電離空間b，所述電離空間a、隔離空間和電離空間b相連通。

進(jìn)一步的，本申請(qǐng)還包括固定螺栓，用于固定接地電極與絕緣定位套之間的相對(duì)位置。

進(jìn)一步的，本申請(qǐng)還包括中心陽(yáng)極緊固螺母，位于中心陽(yáng)極與絕緣定位套之間，所述中心陽(yáng)極緊固螺母與中心陽(yáng)極采用螺紋連接。

進(jìn)一步的，中心陽(yáng)極的細(xì)端部與粗端部之間形成凸臺(tái)，用于限制中心陽(yáng)極和絕緣定位套的相對(duì)位置。

進(jìn)一步的，電離空間b還包括中心陽(yáng)極底部空間。

更進(jìn)一步的，所述中心陽(yáng)極位于等離子體點(diǎn)火器中心位置。

更進(jìn)一步的，所述接地電極下部設(shè)有用于安裝該等離子點(diǎn)火器的定位法蘭。

更進(jìn)一步的，所述接地電極上部設(shè)有用于安裝該等離子點(diǎn)火器的定位法蘭。

更進(jìn)一步的，所述中心陽(yáng)極的細(xì)端部頂端裸露在外。