[发明专利]汽车全性能点火

说明书

汽车IDI，存在显著欠缺。点火、放电性能不能与需求良好匹配；点燃助燃效果有不足；放电强度偏低，火核不够稳定、较多淬灭；中低速甚至较高速段，放电持续时间仍不够长或不能匹配，且必须以损失宝贵的放电功率为代价。开发CDI能量与充放电性能潜力，全面超越被淘汰的传统CDI，超过IDI。发现、归纳出发动机点火需求普适性规律、创建全性能点火方案FP‑CDI；其原理、技术、方法，将现有技术难以具备更不能全面具备的“电容式大能量点火、高功率放电、高频击穿、持续点火”，等四项手段组合到一次点火任务。以高能兼大功率放电建立稳定强火核、高频击穿助燃、持续点火维持高效燃烧。各成分随需求计量化配置，全工况形成优越的综合点火性能；完全解决了汽车点火性能欠缺的长久难题。

技术领域

本方案属于汽车点火技术领域，尤其涉及汽车CDI、全性能点火技术FP-CDI或FPI（Full Performance Ignition）。

背景技术

工况对点火能量及放电特性等多因素有需求，且变化很大，传统CDI受电路性能制，不能调节能量大小，不能调节放电持续时间等，均不能适配全部工况，技术性能有明显欠缺，已被一致认定为不适合汽车。

在汽车发动机中，发动机构造，火焰传播的时间、距离、工作温度、转速、负荷、不同燃料，及EGR、稀薄燃烧、缸内直喷等新技术，都对缸内气流、燃烧状况、能量转换效率产生影响；从而使能效、排放水准受到影响。这些性能还与点火技术密切相关，在点火技术性能配合工况、燃烧技术条件的情况下，燃烧状况、能效、排放水准均可提高。在当前节能、环保要求与新能源技术的竞争环境下，是燃油车急需解决的重大技术问题，哪怕能使燃烧效率或排放水准稍有提高，也是意义重大的进步。

专利文献，申请号2012102335646，名为汽油机能量平衡点火电路，提出了控制CDI能量的技术方案。申请号为2012100335646，名为汽油机等压恒压及多因素补偿点火电路，对此也有涉及。以上文献内容均为点火能量在线调节，可以解决一部分点火性能问题。但能量大小只解决部分点火性能问题。实际运行工况范围很大，不同工况下的充分燃烧及燃烧能效，单靠调节或增大能量还远不能完全解决。 二者也仍然没有改变在汽车上未得应用的情况。 可见尽管以上文件实际已经取得了重大进步，业界仍然坚持对CDI的判定，仍然认为其不适合汽车点火；需要使技术进一步发展，彻底改变这种状况。本发明继承以上技术。

点火性能是综合性能，不只是能量大小问题。IDI（inductive dischargeignition ），即所谓电感式点火电路，作为唯一被认定适用于汽车的传统点火技术，能量可以很大，但存在能量储放特性迟缓固定，及技术手段缺乏致点火性能不能适配全工况、燃烧效率、排放指标提高困难的问题。在当前技术条件下，除了能量大小问题，针对燃烧情况，业界还普遍主张增大放电持续时间，也因此使得IDI成为唯一被认为具备优势的汽车点火技术。导致实用汽车点火系统一律采用IDI。但IDI的放电特性是固定参数的技术，注定只能改进局部工况。而且还带来负面影响，如放电时间延长，对放电功率、击穿特性带来不利影响。因而出现多次点火或称连续点火技术，即在同一点火周期执行多次点火，以期补偿存在的性能欠缺，并取得一定效果。但总体上影响有限。因充放电性能迟缓，点火性能优势只能偏于局部工况；另外IDI不具备CDI击穿点火或高功率放电的重要性能，因此不能从总体上、针对发动机全部工况解决点火性能问题。

发动机燃烧原理、工况日趋复杂，对控制原理、点火技术，提出更高要求，但技术突破非常困难，现有点火技术仍然停滞不前，以不变应万变。需要提出新的技术概念、原理、技术，发明能使发动机全部工况都有适当的点火性能配合的技术、技术方案。

以下叙述中，有时对点火电压、点火脉冲、点火波形和点火能量及与之对应的储能电压或能量等概念不作区分，而由上下文来区分；对放电功率、火花功率、击穿能力，有时也不作区分，以方便叙述。

发明内容