[发明专利]使用了汽缸盖的等离子体装置

说明书

技术领域

本发明属于内燃机技术领域，涉及具有汽缸盖的内燃机的燃烧室中的燃烧的改良。

背景技术

专利文献1公开了一种内燃机，其特征在于，具有：由汽缸及活塞构成的燃烧及反应室，对该燃烧及反应室供给活性气体和氧化气体的混合气，进行该混合气的燃烧及反应、或者等离子体反应；自点火的机构，通过以高压喷射活性气体与氧化气体的混合气，从而对活性气体与氧化气体的混合气进行压缩而使其温度上升；微波放射机构，向所述燃烧及反应区域内放射微波；以及控制机构，对所述自点火的机构以及所述微波放射机构进行控制，所述微波放射机构以及所述点火机构通过由所述控制机构进行控制，从而反复进行以下循环：所述微波放射机构向所述燃烧及反应区域内放射微波，而从该燃烧及反应区域中的混合气中的水分产生大量的羟(OH)基和臭氧(O₃)，然后进行化学的氧化、反应，所述自点火的机构对所述混合气进行点火，通过大量的OH基、臭氧促进该燃烧及反应区域中的混合气的燃烧。

专利文献2至4公开了一种在燃烧室内形成电场的内燃机。在其中的专利文献2公开的内燃机中，具有：具有汽缸壁的汽缸体；配置在所述汽缸体上的汽缸盖；配置在所述汽缸体内的活塞；由所述汽缸壁、汽缸盖及活塞形成的燃烧室；以及在发动机燃烧过程中在燃烧室内施加电场的电场施加机构。在该内燃机中，若对火焰施加电场，则离子在火焰内移动而互相碰撞，增大火焰传播速度，并且，已燃烧的气体中的离子向未燃烧的气体移动，使未燃烧的气体的化学反应发生变化。由此，能够将火焰的温度维持在一定温度，抑制发动机的爆震。

专利文献1：日本特开2007-113570号公报

专利文献2：日本特开2000-179412号公报

专利文献3：日本特开2002-295259号公报

专利文献4：日本特开2002-295264号公报

本发明人对专利文献1公开的内燃机中的燃烧促进机理进行推定，并就此获得了一定的见解。那就是，首先通过放电形成小规模的等离子体，当对该小规模的等离子体照射一定时间微波时，所述等离子体在该微波脉冲的作用下扩大成长，由此，在短时间内从混合气中的水分生成大量的OH基和臭氧，从而促进空气与燃料的混合气的燃烧及反应。该基于等离子体的、由OH基及臭氧的大量生成而引起的燃烧促进机理与专利文献2～4所公开的、基于离子的火焰传播速度的增加这样的燃烧促进机理完全不同。

在专利文献2的技术中，所述电场施加机构具有以在燃烧室内施加电场的方式配置的传导体部件。该传导体部件优选是具有约1.0mm的直径的镍铬合金线，并且该传导体部件形成在插入到汽缸体的汽缸壁内的环状绝缘体上所设置的环状槽内。这样，在专利文献2～4的技术中，必须对以往的内燃机中作为主要的构造部件的汽缸体等进行大幅改造。因此，这些内燃机的设计所需的工时增加，而且也不能在与已有的内燃机之间实现多数零件的通用化。

发明内容

本发明是着眼于上述问题点而做出的，其目的是提供一种使用了汽缸盖的等离子体装置，在该使用了汽缸盖的等离子体装置中，能够尽量利用已有的内燃机容易地实现基于等离子体的、由OH基及臭氧的大量生成而引起的燃烧促进机理，由此，能够实现该内燃机的设计工时的最小化、以及与已有的内燃机之间的多数零件的通用化。

本发明是一种使用了汽缸盖的等离子体装置，所述汽缸盖设置在内燃机上，所述内燃机由贯通设置有汽缸的汽缸体、往复运动自如地嵌在该汽缸中的活塞、和被组装在所述汽缸体的曲轴箱相反侧的汽缸盖形成燃烧室。该使用了汽缸盖的等离子体装置具有：放电装置，具有在所述燃烧室中露出的电极，并且设置在所述汽缸盖上；天线，从所述汽缸盖向燃烧室突出设置；鼓出部，以覆盖该天线的方式从所述汽缸盖向燃烧室侧鼓出设置，由绝缘体或电介质构成；电磁波传送路径，设置在所述汽缸盖上，一端与所述天线连接，另一端被绝缘体或电介质覆盖并贯通延伸至汽缸盖外壁；以及电磁波发生装置，对该电磁波传送路径供给电磁波，所述使用了汽缸盖的等离子体装置构成为，在压缩行程中由放电装置的电极放电，并从天线放射从电磁波发生装置经由电磁波传送路径供给的电磁波。