[发明专利]一种具有渐扩接地电极出口结构的等离子体点火器

说明书

本发明公开了一种具有渐扩接地电极出口结构的等离子体点火器，包括中心阳极、环状阳极、接地电极、绝缘定位套、进气口a、进气口b、进气斜孔；在接地电极的上部一端设置有倾斜向下的进气口a，倾斜向下的进气口b位于接地电极的上部另一端，所述进气口a、进气口b与电离空间a相连通；在所述中心阳极的下端，开有周向布置、倾斜向下的数个进气斜孔，用于将少量电离空间b内形成的高活性气体引入空气通道。由于采用了渐扩接地电极出口结构，有利于电弧放电产生及火焰加速。

技术领域

本发明涉及一种等离子体点火器，具体说是一种具有渐扩接地电极出口结构的等离子体点火器。

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。

传统的发动机用火花塞结构如图1所示，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压差下，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。

现有技术的缺点为：(1)现有火花塞往往伴随很高的温升，易导致点火能量利用率低并影响电极寿命；(2)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

为解决现有热平衡等离子体点火器技术方案在大空间燃烧室发动机上应用、以及天然气发动机上应用时点火能量小、点火可靠性差、点火能量利用率低等问题，本申请提供一种具有渐扩接地电极出口结构的等离子体点火器。

为实现上述目的，本申请的技术方案为：一种具有渐扩接地电极出口结构的等离子体点火器，包括中心阳极、环状阳极、接地电极、绝缘定位套、进气口a、进气口b、进气斜孔，所述中心阳极为上细下粗的柱状体，该柱状体具有空心结构，该空心结构为空气通道；所述绝缘定位套位于接地电极中，所述环状阳极一端伸进绝缘定位套的壁体中，环状阳极另一端裸露在外；所述中心阳极的细端部位于绝缘定位套中心孔中，中心阳极的粗端部位于接地电极的下部中；部分绝缘定位套与接地电极之间形成一电离空间a，中心阳极的粗端部上端与接地电极之间形成一隔离空间，该隔离空间的截面为梯形，中心阳极的粗端部下端与接地电极之间形成一电离空间b，所述电离空间a、隔离空间和电离空间b相连通；在接地电极的上部一端设置有倾斜向下的进气口a，倾斜向下的进气口b位于接地电极的上部另一端，所述进气口a、进气口b与电离空间a相连通；在所述中心阳极的下端，开有周向布置、倾斜向下的数个进气斜孔，用于将少量电离空间b内形成的高活性气体引入空气通道。

进一步的，本申请还包括绝缘定位套压板，用于固定接地电极与绝缘定位套之间的相对位置。

进一步的，本申请还包括阳极固定螺母，位于中心阳极与绝缘定位套之间，所述阳极固定螺母与中心阳极采用螺纹连接。

进一步的，中心阳极的细端部与粗端部之间形成一凸台，用于限制中心阳极和绝缘定位套的相对位置。

更进一步的，所述中心阳极位于等离子体点火器中心位置。

更进一步的，所述接地电极下部设有一用于安装该等离子点火器的定位法兰。

更进一步的，所述中心阳极的细端部顶端裸露在外。