[發明專利]一種增強火花塞抗積碳能力的等離子體表面改性方法

在審

• 申請號: 201911405910.7
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111146693A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 崔行磊;方志;張龍龍;王森
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: H01T21/02
• 分類號: H01T21/02
• 代理公司: 蘇州慧通知識產權代理事務所(普通合伙) 32239
• 代理人: 丁秀華

1.一種增強火花塞抗積碳能力的等離子體表面改性方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

S1：啟動改性平臺，連接主輔氣道，固定直流電機，固定射流管，搭建射流氣路環節，連接相應電路；

S2：通氣檢查氣路運行狀況，通電并檢查電路狀況是否正常，檢查電機運轉是否正常；

S3：啟動電機使火花塞發生旋轉，利用射流對火花塞進行預處理；

S4：切斷電源與氣路，在原有氣路基礎上，加入憎水性添加物混合氣路，再次按照上述操作對火花塞進行二次處理；

S5：再次切斷電源與氣路，取下火花塞，完成整個處理。

2.根據權利要求1所述的一種增強火花塞抗積碳能力的等離子體表面改性方法，其特征在于：所述改性平臺還包括電氣系統、電機驅動系統、處理系統、氣路系統和控制系統，所述處理系統包括等離子體射流反應器以及夾具固定模塊，所述電氣系統包括給反應器供電的脈沖電源，以及給電機供電的直流電源，所述電機驅動系統包括提供給處理裝置所需要的機械傳動部分主要有支撐軸承，滾珠絲桿，載物平臺，所述氣路系統包括防倒吸模塊，流量控制模塊，氣源連接模塊，電氣系統提供給氣路系統以及處理系統對應的電源，電機驅動系統為處理系統提供所需的火花塞處理各個系統相互協調。

3.根據權利要求2所述的一種增強火花塞抗積碳能力的等離子體表面改性方法，其特征在于：所述搭建射流氣路環節步驟為：在Ar氣瓶的出口端安裝減壓閥，所述減壓閥經轉接頭連通直徑為與的橡膠管，連接橡膠管的一路通過主氣道依次與裝有添加物的集氣瓶和反應器連接，連接橡膠管的一路通過輔氣道連接于反應器內，主氣道和輔氣道的流速通過質量流量計進行控制，質量流量計流量通過顯示器顯示于控制盒上，所述主氣道和輔氣道上安裝有氣閥旋鈕。

4.根據權利要求2所述的一種增強火花塞抗積碳能力的等離子體表面改性方法，其特征在于：所述裝有添加物的集氣瓶和反應器之間的主氣道之間還放置有一空集氣瓶。

5.根據權利要求4所述的一種增強火花塞抗積碳能力的等離子體表面改性方法，其特征在于：在所述步驟S3具體步驟為：

S3.1：打開Ar氣瓶，調節瓶壓，通入一段時間的Ar氣：排盡反應器內的空氣，然后調節氣閥旋鈕調整主氣道與輔氣道的Ar氣通入速度，用于對火花塞作預處理；

S3.2：待調節好通入氣體濃度后，調整納秒電源參數如下：電源電壓12kV，頻率5kHz，上升沿50ns，下降沿50ns，脈寬時間800ns；

S3.3：處理120s后，先切斷射流部分電氣回路，再次切斷工作臺電機，然后切斷氣路，最后切斷載物臺直流電機。

6.根據權利要求5所述的一種增強火花塞抗積碳能力的等離子體表面改性方法，其特征在于：所述給反應器供電的脈沖電源的參數調節為電源電壓12kV，頻率5kHz，上升沿50ns，下降沿50ns，脈寬時間800ns，通過控制系統控制直流電機旋轉速度5rad/s和工作臺電機直線運動速度1mm/s。

7.根據權利要求6所述的一種增強火花塞抗積碳能力的等離子體表面改性方法，其特征在于：所述等離子體射流反應器由以下步驟得到：針電極為的空心銅棒并纏繞一定圈數的生料帶固定于內徑為2mm外徑為4mm的玻璃管內，并且距離纏繞銅膠帶的環電極20mm處，銅膠帶纏繞的環狀電極距離玻璃管口10mm處。

8.根據權利要求7所述的一種增強火花塞抗積碳能力的等離子體表面改性方法，其特征在于：所述S5的具體步驟為：

S5.1：打開Ar氣瓶，調節瓶壓，通入一段時間的Ar氣：排盡反應器內的空氣，然后調節氣閥旋鈕調整主氣道與輔氣道的Ar氣通入速度，在集氣瓶內裝憎水性添加物，用于對火花塞作二次處理；

S5.2：待調節好通入氣體濃度后，調整納秒電源參數如下：電源電壓12kV，頻率5kHz，上升沿50ns，下降沿50ns，脈寬時間800ns；

S5.3：處理120s后，先切斷射流部分電氣回路，其次按序切斷工作臺電機、載物臺直流電機，最后依次切斷輔氣道與主氣道氣源。