[实用新型]用于内燃机的低温等离子着火装置和内燃机

说明书

技术领域

本实用新型涉及等离子体应用技术领域。更具体地说，本实用新型涉及一种用于内燃机的低温等离子着火装置，同时涉及一种内燃机。

背景技术

随着汽油机在世界范围使用量越来越多，能源安全和环境保护问题日益受到社会关注，内燃机节能减排技术具有现实意义，改善汽油机点火系统装置是实现节能减排重要研究方向。车用四冲程汽油机是活塞在上下止点间往复运动四个行程(相当于曲轴旋转两周)完成进气、压缩、做功、排气一个工作循环。现代汽油机燃烧是在压缩接近上止点位置，火花塞电极间施加高频击穿电压，可燃混合气由火花塞点燃燃烧对外做功。目前，火花塞是汽油机主要点火装置。长期以来世界上提高和改善火花塞点火性能研究从未停止过，本质上火花塞点火系统始终是少量热量用于着火，其燃烧效率较低。等离子体是物质在高温或特定激励下的一种物态，物质四态变化包括固态、液态、气态和等离子体态。汽油机燃烧过程是一种热扩散过程，如何采用汽油机燃烧综合控制技术并结合利用等离子体技术，以缩短燃烧时间、提高热效率、探索压燃与点燃式发动机优点结合的燃烧方式(预混直喷压缩点燃)新型汽油机是本实用新型努力的方向。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本实用新型还有一个目的是提供一种用于内燃机的低温等离子着火装置，本实用新型通过感应电极和介质板沿面放电，可以实现汽油机快速大面积着火，缩短了燃烧时间，提高了热效率。

本实用新型再有一个目的是提供一种内燃机，本实用新型的内燃机包含有可以沿面放电的低温等离子着火装置，可以实现汽油机快速大面积着火，燃烧更充分，动力更强劲。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，本实用新型的技术方案为：

一种用于内燃机的低温等离子着火装置，包括：

介质板，其为片状板，设置内燃机燃烧室的底部；

感应电极，其为片状板，设置在所述介质板的一侧；以及

放电电极，其设置在所述介质板的另一侧，所述放电电极与高压点火线圈正电连接。

优选的是，所述的用于内燃机的低温等离子着火装置中，所述介质板和所述感应电极，具有多个通孔，所述介质板的通孔和所述感应电极的通孔一一对应。

优选的是，所述的用于内燃机的低温等离子着火装置，还包括：

连接电极，其一端与所述放电电极连接，而另一端与所述高压点火线圈连接。

优选的是，所述的用于内燃机的低温等离子着火装置中，所述介质板为氧化铝陶瓷材料。

优选的是，所述的用于内燃机的低温等离子着火装置中，所述介质板的宽度为5～15mm，所述介质板的厚度为1.2～2mm。

优选的是，所述的用于内燃机的低温等离子着火装置中，所述连接电极的直径为1～2mm。

优选的是，所述的用于内燃机的低温等离子着火装置，还包括：

连接钉，其固定在所述介质板上，沿所述连接钉的径向开设有贯通孔，而沿其轴向开设有与所述贯通孔连通的孔，所述放电电极穿过所述贯通孔固定在所述介质板的上方，所述连接电极的一端穿过所述孔与所述放电电极连接，所述连接电极的另一端延伸出所述孔外以与所述高压点火线圈连接。

优选的是，所述的用于内燃机的低温等离子着火装置中，所述放电电极的两端分别被设置于所述介质板上的两个凸耳固定在所述介质板的一侧。

优选的是，所述的用于内燃机的低温等离子着火装置中，所述放电电极、所述连接电极和所述感应电极均为钨钼电极。

一种内燃机，包括：

汽缸；和，

如上任一所述的低温等离子体着火装置10，其设置在汽缸6内。

本实用新型至少包括以下有益效果：

本实用新型的装置安装在汽油机燃烧室内，以生成低温等离子体着火，并在火焰燃烧熄灭中交替工作，长以至此，生成低温等离子体环境温度会略高些，但并不影响混合气体电离；与原火花塞相比，本装置由于高能电子碰撞引起可燃混合气分子发生离解，激发甚至电离，形成大量的活性原子、基团、离子，引起燃料氧化连锁反应。在混合可燃气体中馈入低温等离子体同时可以生成一定量的O₃。O₃是一种强氧化剂，加入微量O₃可以改善碳氢燃料燃烧特性，使着火落后期大大缩短；另外，可以快速激发分解O₂，形成大量氧原子极强快速氧化碳氢分子，促使整个燃烧加速进行，大面积沿面放电发光着火，有效提高点火能量、冷启动性能和扩展稀燃极限。