[发明专利]具有偏心双阳极结构的双放电模式等离子体点火器

说明书

具有偏心双阳极结构的双放电模式等离子体点火器，属于动力领域，为了解决实现介质阻挡放电以及电弧放电，并在空间上考虑其紧凑性的问题，包括壳体、长阳极、短阳极、阳极绝缘定位套及接地电极，在壳体内装设有接地电极，接地电极围接形成内凹的空心柱体，该空心柱体由上至下而径值呈渐小趋势，并分为两部，且上部、下部间的连接因径值快速减小而由接地电极形成水平向的环壁，所述的下部的径值减小是由所述短槽内的侧的接地电极增加水平向宽度而形成，所述绝缘侧壁侧的接地电极的水平向宽度基本一致，在空间上考虑其紧凑性又必要实现两种放电，使得其内部结构必然为偏心，才能兼具两种效果。

技术领域

本发明属于动力领域，涉及一种偏心双阳极结构的双放电模式等离子体点火器。

背景技术

天然气作为一种清洁能源已经广泛被用作发动机燃料。在车用动力领域，以CNG为燃料的乘用车及载重车辆日益增多；在船舶动力领域，CNG及LNG动力船舶已成为“中国制造2025”规划中的重点研究方向。与汽油相比，作为气体燃料的天然气需要更大的点火能量，这导致在实际使用中即使小缸径的车用天然气发动机也难以使用单火花塞点燃天然气，因此不得不采用汽油引燃的方式使发动机正常工作。这导致了系统复杂、成本升高、可靠性下降等一系列问题。因此，有必要采取新型点火技术、采用相对简单的结构，实现天然气的高效点火及燃烧，使天然气发动机能够在单一燃料模式下稳定、可靠的工作。

现有的发动机用火花塞结构如图1所示，采用热平衡等离子体放电原理，结构上一般由一个中心电极及与其距离较近的一个或数个侧电极组成。工作时，点火线圈为中心电极供电，电压高达1.5-2万伏。在中央电极及侧电极间的高电压作用下，气体被击穿，在中心电极及侧电极之间的狭小空间内形成高温放电通道，点火及燃烧开始。

现有火花塞放电时往往会伴随很高的温升，易导致点火能量利用率低并影响电极寿命；点火范围仅位于中心电极及侧电极之间的狭小空间，应用于大缸径发动机或不易点燃的燃料(如天然气)时，由于点火能量过小易导致点火可靠性变差。

发明内容

为了解决实现介质阻挡放电以及电弧放电，并在空间上考虑其紧凑性的问题，本发明提出如下方案：

一种具有偏心双阳极结构的双放电模式等离子体点火器，包括壳体、长阳极、短阳极、阳极绝缘定位套及接地电极，在壳体内装设有接地电极，接地电极围接形成内凹的空心柱体，该空心柱体由上至下而径值呈渐小趋势，并分为两部，且上部、下部间的连接因径值快速减小而由接地电极形成水平向的环壁，所述的下部的径值减小是由所述短槽内侧的接地电极增加水平向宽度而形成，所述绝缘侧壁侧的接地电极的水平向宽度基本一致。

进一步的，所述的下部具有第一径值维持段、第一径值渐小段、第二径值维持段、第二径值渐小段，所述的阳极绝缘定位套包括能与环壁扣接以定位的定位环，该定位环开出短阳极开孔、长阳极开孔，并由短阳极开孔以下用绝缘材料形成向下封闭的容置短阳极的短槽，由长阳极开孔以下用绝缘材料形成向下敞口的长阳极绝缘侧壁，短阳极限位于短槽内，长阳极伸出侧壁孔并延及至出口段，且在第一径值维持段，短槽、绝缘侧壁间、接地电极内壁间的中空形成第一电离空间，在第二径值维持段、第二径值渐小段，长阳极与接地电极内壁间的中空形成第二电离空间，所述的下部的径值减小是由所述短槽内侧的接地电极增加水平向宽度而形成，所述绝缘侧壁侧的接地电极的水平向宽度基本一致。

进一步的所述的长阳极自绝缘侧壁伸出并延及出口段，在出口段其径值渐减小并至于出口段而成尖端。

进一步的所述的短阳极位于定位环上端的部分具有环形限位环或螺栓以卡接在定位环的上端面。

所述的长阳极位于定位环上端的部分具有环形限位环或螺栓以卡接在定位环的上端面。

所述的上部的接地电极的外围形成安装螺栓孔，且安装螺栓孔的外围安装定位法兰。