CN112012868A - 一种用于内燃机的高紧凑可控快速燃烧系统 - Google Patents

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张翔宇
黄树和
刘胜
李研芳
王子
元虎
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China North Engine Research Institute Tianjin
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China North Engine Research Institute Tianjin
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P13/00—Sparking plugs structurally combined with other parts of internal-combustion engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L3/00—Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
    • F01L3/02—Selecting particular materials for valve-members or valve-seats; Valve-members or valve-seats composed of two or more materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
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Abstract

本发明提供了一种用于内燃机的高紧凑可控快速燃烧系统,包括至少一个气门；气门内部沿轴线或轴线平行方向至少设有一个中心电极，中心电极放电端突出于气门下表面，导体材质的活塞处于上止点附近时，中心电极放电端与活塞的凹坑内表面之间形成火花点火。本发明一种用于内燃机的高紧凑可控快速燃烧系统，通过气门、中心电极及活塞的合理设置，能够有效控制燃烧路径，提高燃烧效率，具有结构紧凑，控制效果好以及燃烧效率高的特点。

Description

一种用于内燃机的高紧凑可控快速燃烧系统
技术领域
本发明属于发动机技术领域，尤其是涉及一种用于内燃机的高紧凑可控快速燃烧系统。
背景技术
内燃机至今仍然是热效率最高、单位体积和单位重量功率最大的原动机，应用非常广泛，然而随着世界能源的逐渐短缺以及环境资源的不断恶化，我们需要内燃机满足更严格的油耗标准和排放法规。
受喷油器能力以及进气条件限制，在大负荷高转速工况，柴油机的油气混合以及扩散燃烧速率慢，制约了柴油机降低油耗与继续提升功率的能力。
在柴油机中利用火花塞点火，有助于减小后燃现象，加速燃烧，从而进一步提升发动机性能。然而在现有技术条件下，由于柴油机缸盖底板布置空间的有限性，加装火花塞必然会导致原有气门直径进一步缩小，增大了进排气阻力，导致气道流通能力受限，反而制约功率与热效率提高。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种用于内燃机的高紧凑可控快速燃烧系统，通过气门、中心电极及活塞的合理设置，能够有效控制燃烧路径，提高燃烧效率，具有结构紧凑，控制效果好以及燃烧效率高的特点。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种用于内燃机的高紧凑可控快速燃烧系统，包括至少一个气门；气门内部沿轴线或轴线平行方向至少设有一个中心电极，中心电极放电端突出于气门下表面，导体材质的活塞处于上止点附近时，中心电极放电端与活塞的凹坑内表面之间形成火花点火。
进一步的，气门是绝缘材质气门。
进一步的，气门是高强度陶瓷材质气门。
进一步的，中心电极长度长于气门长度。
进一步的，所有中心电极的放电端处于同一水平高度。
相对于现有技术，本发明一种用于内燃机的高紧凑可控快速燃烧系统，具有以下优势：
本发明一种用于内燃机的高紧凑可控快速燃烧系统，通过气门、中心电极及活塞的合理设置，能够有效控制燃烧路径，提高燃烧效率，具有结构紧凑，控制效果好以及燃烧效率高的特点。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
在附图中：
图1为本发明实施例一种用于内燃机的高紧凑可控快速燃烧系统结构示意图。
附图标记说明：
1-气门；2-中心电极；3-活塞。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，一种用于内燃机的高紧凑可控快速燃烧系统，包括至少一个气门1；气门1内部沿轴线或轴线平行方向至少设有一个中心电极2，中心电极2放电端突出于气门1下表面，导体材质的活塞3处于上止点附近时，中心电极2放电端与活塞3的凹坑内表面之间形成火花点火。
在本实施例的具体使用中，当活塞3处于上止点附近时，由于中心电极2放电端与活塞3的凹坑较近，因此中心电极2通电后，放电端与活塞3的凹坑内表面之间形成火花，从而点燃混合气中的过浓与过稀区，加快燃烧后期的燃烧速率。
如图1所示，气门1是绝缘材质气门。
如图1所示，气门1是高强度陶瓷材质气门。
如图1所示，中心电极2长度长于气门1长度。
如图1所示，所有中心电极2的放电端处于同一水平高度。
处于同一水平高度的中心电极2的放电端，可以保证放电强度的一致性，有利于控制。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于内燃机的高紧凑可控快速燃烧系统，其特征在于：包括至少一个气门(1)；所述气门(1)内部沿轴线或轴线平行方向至少设有一个中心电极(2)，所述中心电极(2)放电端突出于所述气门(1)下表面，导体材质的活塞(3)处于上止点附近时，所述中心电极(2)放电端与所述活塞(3)的凹坑内表面之间形成火花点火。
2.根据权利要求1所述的一种用于内燃机的高紧凑可控快速燃烧系统，其特征在于：所述气门(1)是绝缘材质气门。
3.根据权利要求2所述的一种用于内燃机的高紧凑可控快速燃烧系统，其特征在于：所述气门(1)是高强度陶瓷材质气门。
4.根据权利要求1所述的一种用于内燃机的高紧凑可控快速燃烧系统，其特征在于：所述中心电极(2)长度长于所述气门(1)长度。
5.根据权利要求1所述的一种用于内燃机的高紧凑可控快速燃烧系统，其特征在于：所有所述中心电极(2)的放电端处于同一水平高度。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication
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