[发明专利]一种基于氢气火焰引燃的重油转子发动机辅助点火装置

说明书

本发明提供了一种基于氢气火焰引燃的重油转子发动机辅助点火装置，包括重油转子发动机和氢气辅助点火装置；所述重油转子发动机包括缸体、燃烧室、重油喷嘴、三角转子；所述氢气辅助点火装置包括第一腔体、第二腔体、倾斜引火通道、氢气喷嘴、特制火花塞、第一密封片、第二密封片、第一固定板、第二固定板和第三固定板。本发明设计了一种基于氢气火焰引燃的新型辅助点火装置，可在第一腔体和第二腔体内形成稳定的氢气火焰点火源，并通过倾斜引火通道持续地引燃可燃混合气。该装置能充分利用氢气易扩散、燃烧速率快和可燃极限宽等特点，来提升发动机点火及燃烧过程的稳定性和可靠性。它还具有结构简单、拆装便捷、易于实现及成本低廉的特点。

技术领域

本发明涉及内燃机领域，尤其涉及一种基于氢气火焰引燃的重油转子发动机辅助点火装置。

背景技术

重油转子发动机是一种旋转式内燃机，它具有结构紧凑、功重比高的突出特点，近期它又受到了关注。但是，重油转子发动机面临燃烧效率低的问题亟需解决。这是因为它在工作过程中，压缩阶段到上止点时刻，燃烧室形状为狭长型，同时缸内的气流运动是高速向前的单向流，在这种高速且单向运动的气流环境下，燃烧过程中火焰易发生焠熄现象，进而导致重油转子发动机的燃烧稳定性较差。此外，由于重油转子发动机的压缩比较低，无法将缸内的燃料压燃，需要采用火花塞进行引燃，然而在缸内直喷模式下，火花点火对重油（柴油、航空煤油、生物柴油等）的点火效果不佳，进而导致重油转子发动机的点火稳定性较差。综上，目前重油转子发动机面临的点火及燃烧稳定性问题制约了其快速发展，急需开发新型的辅助点火技术。

氢气是一种清洁的气体燃料，它具有良好的流动和扩散特性，能在狭窄空间内迅速扩散并形成浓度均匀的混合气。同时，氢气还有两个重要的燃烧特性，即火焰传播速度快和可燃极限宽，这使其在内燃机上的应用非常引人注目。此外，氢气燃烧还可降低发动机的主要污染物，改善排放性能，在排放法规日益严格的今天也是其备受关注的一大优势。综上，氢气作为辅助燃料非常适合在重油转子发动机的引燃点火系统上应用。倘若能够设计一种新型的重油转子发动机辅助点火装置，进而充分、合理地利用氢气的这些优点和燃烧特性，提高辅助点火系统的可靠性，改善点火过程的稳定性，并形成持续的点火效益，加快燃烧火焰的传播速度、进而消除火焰焠熄现象，最后提高整体燃烧效率。

因此，本发明的初衷即为面向重油转子发动机开发新型辅助点火装置，以便改善其点火及燃烧过程的稳定性，相关产品的开发具有重要意义，并为重油转子发动机新型点火及燃烧技术的开发提供切实可行的技术方案。还需说明的是，该装置结构和尺寸均基于原火花塞设计，无需对样机结构进行较大改动，并且装置进行了多方位的密封设计，确保工作过程中燃烧腔内的密封性，并形成持续稳定的引燃火焰，同时它还具有拆装便捷、更换方便、机构简单、尺寸较小、易于实现、成本低廉等特点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于氢气火焰引燃的重油转子发动机辅助点火装置，可充分利用氢气良好的扩散特性、较快的火焰传播速度、较宽的可燃极限和突出的低排放特性，来提高重油转子发动机点火和燃烧过程的稳定性，解决点火不稳定和燃烧效率低的问题，提升重油转子发动机的燃烧和排放性能。

本发明通过以下技术手段实现上述技术目的。