[發明專利]一種具有漸擴接地電極出口結構的等離子體點火器

在審

• 申請號: 201811258745.2
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN109253029A
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 宋鵬
• 申請（專利權）人: 大連民族大學
• 主分類號: F02P23/04
• 分類號: F02P23/04;H05H1/24;H05H1/48
• 代理公司: 大連智高專利事務所(特殊普通合伙) 21235
• 代理人: 畢進

本發明公開了一種具有漸擴接地電極出口結構的等離子體點火器，包括中心陽極、環狀陽極、接地電極、絕緣定位套、進氣口a、進氣口b、進氣斜孔；在接地電極的上部一端設置有傾斜向下的進氣口a，傾斜向下的進氣口b位于接地電極的上部另一端，所述進氣口a、進氣口b與電離空間a相連通；在所述中心陽極的下端，開有周向布置、傾斜向下的數個進氣斜孔，用于將少量電離空間b內形成的高活性氣體引入空氣通道。由于采用了漸擴接地電極出口結構，有利于電弧放電產生及火焰加速。

技術領域

本發明涉及一種等離子體點火器，具體說是一種具有漸擴接地電極出口結構的等離子體點火器。

背景技術

天然氣作為一種清潔能源已經廣泛被用作發動機燃料。在車用動力領域，以CNG為燃料的乘用車及載重車輛日益增多；在船舶動力領域，CNG及LNG動力船舶已成為“中國制造2025”規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，這導致在實際使用中即使小缸徑的車用天然氣發動機也難以使用單火花塞點燃天然氣，因此不得不采用汽油引燃的方式使發動機正常工作。這導致了系統復雜、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、采用相對簡單的結構，實現天然氣的高效點火及燃燒，使天然氣發動機能夠在單一燃料模式下穩定、可靠的工作。

傳統的發動機用火花塞結構如圖1所示，結構上一般由一個中心電極及與其距離較近的一個或數個側電極組成。工作時，點火線圈為中心電極供電，電壓高達1.5-2萬伏。在中央電極及側電極間的高壓差下，氣體被擊穿，在中心電極及側電極之間的狹小空間內形成高溫放電通道，點火及燃燒開始。

現有技術的缺點為：(1)現有火花塞往往伴隨很高的溫升，易導致點火能量利用率低并影響電極壽命；(2)點火范圍僅位于中心電極及側電極之間的狹小空間，應用于大缸徑發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致點火可靠性變差。

發明內容

為解決現有熱平衡等離子體點火器技術方案在大空間燃燒室發動機上應用、以及天然氣發動機上應用時點火能量小、點火可靠性差、點火能量利用率低等問題，本申請提供一種具有漸擴接地電極出口結構的等離子體點火器。

為實現上述目的，本申請的技術方案為：一種具有漸擴接地電極出口結構的等離子體點火器，包括中心陽極、環狀陽極、接地電極、絕緣定位套、進氣口a、進氣口b、進氣斜孔，所述中心陽極為上細下粗的柱狀體，該柱狀體具有空心結構，該空心結構為空氣通道；所述絕緣定位套位于接地電極中，所述環狀陽極一端伸進絕緣定位套的壁體中，環狀陽極另一端裸露在外；所述中心陽極的細端部位于絕緣定位套中心孔中，中心陽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，中心陽極的粗端部下端與接地電極之間形成一電離空間b，所述電離空間a、隔離空間和電離空間b相連通；在接地電極的上部一端設置有傾斜向下的進氣口a，傾斜向下的進氣口b位于接地電極的上部另一端，所述進氣口a、進氣口b與電離空間a相連通；在所述中心陽極的下端，開有周向布置、傾斜向下的數個進氣斜孔，用于將少量電離空間b內形成的高活性氣體引入空氣通道。

進一步的，本申請還包括絕緣定位套壓板，用于固定接地電極與絕緣定位套之間的相對位置。

進一步的，本申請還包括陽極固定螺母，位于中心陽極與絕緣定位套之間，所述陽極固定螺母與中心陽極采用螺紋連接。

進一步的，中心陽極的細端部與粗端部之間形成一凸臺，用于限制中心陽極和絕緣定位套的相對位置。

更進一步的，所述中心陽極位于等離子體點火器中心位置。

更進一步的，所述接地電極下部設有一用于安裝該等離子點火器的定位法蘭。

更進一步的，所述中心陽極的細端部頂端裸露在外。