[实用新型]一种稀薄燃烧发动机的串联谐振点火电路

说明书

本实用新型公开了一种稀薄燃烧发动机的串联谐振点火电路，该电路包括有电源和高能点火器，电源的输出端输出具有输出频率f的交流电；高能点火器包括有匹配变压器、点火电感、串联电容、点火电极和接地电极，匹配变压器的原边分时连接电源的两个输出端，匹配变压器副边的一端连接点火电感的一端，点火电感的另一端连接串联电容的一端，串联电容的另一端连接匹配变压器的另一端；点火电极连接与点火电感和串联电容的公共端连接，接地电机与串联电容和匹配变压器的公共端连接，点火时电路中并取得f＝f₀。本实用新型提供的点火电路利用点火谐振结构的谐振特性，可精准、高效的点燃稀薄燃气，保证稀薄燃烧发动机正常运行。

技术领域

本实用新型属于发动机点火技术领域，特别涉及一种稀薄燃烧发动机的串联谐振点火电路。

背景技术

发动机是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器，一般包括有内燃机、外燃机、喷气发动机、电动机等。现今的动力汽车，常使用内燃机作为其动力核心，为汽车提供转速与转矩，驱动其前进。

内燃机是一种动力机械，它利用燃料在机器内部燃烧放出的热能，将这些热能直接转换为动力，进而驱动外部负载。常见的内燃机通常以汽油或柴油作为燃料。内燃机实现燃料内能到负载机械能之间的转换，通常将燃料气化后，将气化的燃料与空气混合，通过缸内直喷的方式喷入气缸中，气缸内的火花塞配合放电，产生电火花，点燃油气混合气，推动内燃机的活塞活动，进而对外输出转速与扭矩。

在专利申请号为“200720097430.5”的专利申请文件中公开了一种火花塞离子电流检测电路，包括偏置电压源电路、分压电路、点火线圈、火花塞、高压隔离电路和信号预处理电路，点火线圈的次级通过高压隔离电路的放电管与火花塞串联连接，偏置电压源电路的负极与分压电路串联后入地，偏置电压源电路的正极与火花塞之间通过高压隔离电路中的高压硅堆串联连接，被检测的离子电流信号经分压电路取出后通过信号预处理电路送入发动机ECU。

从上述专利申请文件中可以清楚得知，现有的火花塞电路中一般包括有：电池、储能元件、点火开关和升压变压器，电池连接储能元件，储能元件与升压变压器的原边之间设置点火开关，变压器的副边连接火花塞的点火电极。发动机无需点火时，点火开关断开，电池通过与储能元件的连接，为储能元件充电；当发动机需要点火时，点火开关闭合，储能元件与升压变压器接通，变压器的副边处输出高电压，引发点火电极产生电火花，点燃油气混合气。

其中，储能元件一般选用储能电容或储能电感，而点火开关一般选用机械开关或电子开关。

随着能源日益紧张和环境污染的加剧，对发动机燃油经济性的要求越来越高。为了适应这种要求，稀薄燃烧发动机技术因运而生。稀薄燃烧发动机是通过采用气缸内直接喷射方式，将高压的燃料直接喷入设置在活塞顶部的深坑型燃烧室内，配合进气涡流及燃烧室内的气流运动，形成分层燃烧，从而有效地改善燃油消耗率和排放性能。

稀薄燃烧发动机中使用的油气混合气，其空燃比相较于传统发动机中的空燃比高得多，使用传统的火花塞点火根本无法正常点燃。

现有的发动机制造技术为顺利点燃稀薄燃烧发动机中当量比较小的混合燃气，提出了一些技术方案，例如在专利申请号为“201611163589.2”的专利申请文件中公开了一种微波辅助火花塞点火方法，该方法包括如下步骤：向火花塞系统发出脉冲信号，触发所述火花塞系统产生脉冲高电压；向微波系统发出脉冲信号，触发所述微波系统产生特定频率和特定功率的微波脉冲；所述脉冲高电压加载到所述火花塞上，电弧放电击穿稀薄燃气产生等离子体团。该专利申请文件中的微波脉冲辐射微波能扩大所述等离子体团，实现内燃机稀薄燃烧的点火。然而，该专利申请文件中并未揭露火花塞系统的具体电路构造，脉冲信号进入火花塞系统中后，如何触发火花塞系统产生脉冲高电压；而脉冲高电压加载到火花塞上后，火花塞如何产生电弧击穿稀薄燃气产生等离子体团，从该专利文件均无法清楚得知。

发明内容