[實用新型]一種多脈沖長電弧點火速燃系統

有效

• 申請號: 201821566548.2
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN209163986U
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 唐志剛;劉國棟;李東潤;李繼光;段文波
• 申請（專利權）人: 濰柴重機股份有限公司
• 主分類號: F02P7/00
• 分類號: F02P7/00;F02P15/00;F02P9/00
• 代理公司: 濰坊正信致遠知識產權代理有限公司 37255
• 代理人: 王秀芝

本實用新型公開了一種多脈沖長電弧點火速燃系統，包括依次電連接的點火控制器，點火線圈和火花塞，點火控制器受控于電子控制單元ECU，點火線圈與火花塞之間串接有分電器，火花塞的發火端部設置有與分電器電連接的次級電容，次級電容的外表面設有多個點火正極排列成的點火正極陣列，與火花塞對應的氣缸內活塞上設有多個點火負極排列成的點火負極陣列，點火正極與點點火負極一一對應，且點火正極與點火負極之間留有點火間隙；點火線圈與線圈供電電路電連接。本實用新型可形成全方位多點同時點火，加速混合氣燃燒實現速燃，以提高燃燒等容度和促進增壓比和壓縮比的進一步提高。

技術領域

本實用新型屬于發動機燃燒系統技術領域，尤其是涉及一種用于點燃式內燃機的多脈沖長電弧點火速燃系統。

背景技術

隨著全球石油供需矛盾的加劇和國際海事排放法規的日趨嚴格，以天然氣為代表的替代燃料，由于儲量豐富、排放清潔以及燃燒特性良好等優點，成為船機行業的重要發展方向之一。然而，在純氣體燃燒模式下，氣體機和常規汽油機一樣，由于受到爆燃限制，增壓比(增壓器出口的壓力與進口壓力的比值)和壓縮比(下止點時活塞上方的總容積與上止點時活塞上方的總容積的比值)都無法進一步提高，所謂爆燃是指由于燃燒室內氣體的壓力和溫度過高，可燃混合氣在沒有點燃的情況下自行燃燒，且火焰以高于正常燃燒數倍的速度向外傳播，造成尖銳的敲缸聲；再者，天然氣混合氣熱值(單位質量或單位體積的可燃混合氣在標準狀態下定壓或定容完全燃燒時的低熱值)也比同條件下的柴油低，動力性和經濟性不如常規柴油機；另外，船用氣體機為保證足夠的功率輸出，缸徑較大，火焰傳播距離較遠，燃燒等容度(循環加熱中等容加熱循環占混合加熱循環的比例)較低，這也進一步限制了發動機動力性和經濟性的提高。

現有技術中，大缸徑船用氣體機，一般采用柴油引燃作為點火方式，并具有雙燃料和純柴油兩種工作模式。當天然氣替代率較小時，又被稱為微噴引燃氣體機。柴油引燃雙燃料船用氣體機，由于具有兩套燃料供給系統，結構相對復雜，成本相對較高，后期維護要求高，并且隨著發動機工況變化，不同燃料供給比例發生改變，甚至出現單一燃料燃燒模型，控制難度大。

研究表明船用氣體機適合采用“微噴引燃”式雙燃料氣體機或高性能純氣體機兩種類型。由于天然氣混合氣熱值低，采用純氣體機時動力輸出存在不足，船用氣體機缸徑大，火焰傳播距離遠，燃燒等容度低，并且壓縮比較雙燃料氣體機和柴油機低，熱效率不高。通過提高增壓比和壓縮比來增加動力輸出和提高熱效率，勢必會增加純氣體機爆燃發生幾率，技術路線存在瓶頸。依據爆燃發生機理，可以通過加速燃燒來抑制爆燃。

實用新型內容

為了克服上述現有技術中存在的不足，本實用新型解決的技術問題是，提供一種多脈沖長電弧點火速燃系統，可形成全方位多點同時點火，加速混合氣燃燒實現速燃，以提高燃燒等容度和促進增壓比和壓縮比的進一步提高。

為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是：一種多脈沖長電弧點火速燃系統，包括：依次電連接的點火控制器、點火線圈和火花塞，所述點火控制器受控于發動機的電子控制單元ECU。

所述點火線圈與所述火花塞之間串接有分電器，所述火花塞的發火端部設置有與所述分電器電連接的次級電容，所述次級電容的外表面設有多個點火正極排列成的點火正極陣列，與所述火花塞對應的氣缸內的活塞上設有多個點火負極排列成的點火負極陣列，所述點火正極與所述點火負極一一對應，且所述點火正極與所述點火負極之間留有點火間隙。

所述點火線圈與線圈供電電路電連接。

進一步，所述線圈供電電路包括依次電連接的逆變器、升壓變壓器、整流電路和主電容陣列，所述整流電路的兩輸出端分別與所述主電容陣列的兩端電連接，所述主電容陣列串接于所述點火線圈和所述點火控制器之間。

進一步，所述點火線圈包括初級線圈和次級線圈，所述初級線圈一端與所述點火控制器電連接，所述初級線圈另一端與所述主電容陣列電連接，所述次級線圈一端與所述分電器電連接，所述次級線圈另一端接地。