CN216077390U - 一种新型智能发动机火花塞及点火系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型智能发动机火花塞及点火系统，包括燃烧室、活塞、智能火花塞以及点火系统，活塞内嵌于燃烧室内且与燃烧室滑动连接，活塞的正上方设有智能火花塞，智能火花塞包括次级螺线圈、初级线圈、打火器、主电容、放电顶端、对地等效电容以及执行器，点火系统包括点火线圈、爆震传感器以及ECU，点火线圈与主电容并联连接，ECU分别与执行器、点火线圈以及爆震传感器相连接。本实用新型采用ECU对智能火花塞进行调控，方便在发动机不同转速和负荷下控制火花塞释放不同的点火能量，以达到有效的控制燃烧，避免爆震产生的同时，使发动机始终工作在高效率区，提高燃料的燃烧效率，减小空气的污染。

Description

一种新型智能发动机火花塞及点火系统

技术领域

本实用新型涉及发动机及车辆技术领域，具体为一种新型智能发动机火花塞及点火系统。

背景技术

发动机(Engine)是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器，包括如内燃机(往复活塞式发动机)、外燃机(斯特林发动机、蒸汽机等)、喷气发动机、电动机等。如内燃机通常是把化学能转化为机械能。发动机既适用于动力发生装置，也可指包括动力装置的整个机器(如：汽油发动机、航空发动机)。发动机最早诞生在英国，所以，发动机的概念也源于英语，它的本义是指那种“产生动力的机械装置”。

随着发动机技术的发展以及人们对环保意识的增强，节能减排是我们发动机以及车辆设计者不懈努力追求的目标，传统的火花塞能发出的火花长度小，不能使得燃烧室内的火焰得到有效的传播，同时在不同的工作负荷下，火花塞的点火能量点火能力始终不变，不能很好的适应在不同负荷下对于点火能量的要求。为此，需要设计一种新的技术方案给予解决。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型智能发动机火花塞及点火系统，采用ECU对智能火花塞进行调控，方便在发动机不同转速和负荷下控制火花塞释放不同的点火能量，以达到有效的控制燃烧，避免爆震产生的同时，使发动机始终工作在高效率区，提高燃料的燃烧效率，减小空气的污染。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种新型智能发动机火花塞及点火系统，包括燃烧室、活塞、智能火花塞以及点火系统，所述活塞内嵌于燃烧室内且与燃烧室滑动连接，所述活塞的正上方设有智能火花塞，所述智能火花塞包括次级螺线圈、初级线圈、打火器、主电容、放电顶端、对地等效电容以及执行器，所述初级线圈与打火器串联连接，所述主电容并联在打火器和初级线圈的两端，所述次级螺线圈的一端接地且另一端与放电顶端固定连接，所述次级螺线圈的侧壁设有接触连接的执行器，所述执行器与放电顶端之间串联有对地等效电容，所述点火系统包括点火线圈、爆震传感器以及ECU，所述点火线圈与主电容并联连接，所述ECU分别与执行器、点火线圈以及爆震传感器相连接。

作为上述技术方案的改进，所述智能火花塞与燃烧室的顶部固定连接，所述放电顶端位于燃烧室内。

作为上述技术方案的改进，所述初级线圈与次级螺线圈相互平行间隔分布。

作为上述技术方案的改进，所述次级螺线圈的长度大于初级线圈的长度。

作为上述技术方案的改进，所述爆震传感器固定连接在燃烧室侧壁，且爆震传感器的检测端位于燃烧室内。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型采用ECU对智能火花塞进行调控，方便在发动机不同转速和负荷下控制火花塞释放不同的点火能量，以达到有效的控制燃烧，避免爆震产生的同时，使发动机始终工作在高效率区，提高燃料的燃烧效率，减小空气的污染。

2、本实用新型通过采用初级线圈和次级螺线圈互感的方式，并且配合可调节次级螺线圈接入电路长度的执行器，方便对放电顶端的电火花长度和数量进行调节，相较于传统火花塞可以减少火焰在燃烧室内的传播时间，提高燃烧效率。

附图说明

图1为本实用新型所述新型智能发动机火花塞与燃烧室安装结构示意图；

图2为本实用新型所述智能火花塞及点火系统结构示意图。

图中：燃烧室-1，活塞-2，智能火花塞-3，点火系统-4，次级螺线圈-5，初级线圈-6，打火器-7，主电容-8，放电顶端-9，对地等效电容-10，执行器-11，点火线圈-12，爆震传感器-13，ECU-14。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种新型智能发动机火花塞及点火系统，包括燃烧室1、活塞2、智能火花塞3以及点火系统4，所述活塞2内嵌于燃烧室1内且与燃烧室1滑动连接，所述活塞2的正上方设有智能火花塞3，所述智能火花塞3包括次级螺线圈5、初级线圈6、打火器7、主电容8、放电顶端9、对地等效电容10以及执行器11，所述初级线圈6与打火器7串联连接，所述主电容8并联在打火器7和初级线圈6的两端，所述次级螺线圈5的一端接地且另一端与放电顶端9固定连接，所述次级螺线圈5的侧壁设有接触连接的执行器11，所述执行器11与放电顶端9之间串联有对地等效电容10，所述点火系统4包括点火线圈12、爆震传感器13以及ECU14，所述点火线圈12与主电容8并联连接，所述ECU14分别与执行器11、点火线圈12以及爆震传感器13相连接。

进一步改进地，如图1所示，所述智能火花塞3与燃烧室1的顶部固定连接，所述放电顶端9位于燃烧室1内，方便点燃燃烧室1内的燃料，便于推动活塞2运动。

进一步改进地，如图1所示，所述初级线圈6与次级螺线圈5相互平行间隔分布，方便形成互感电路，从而实现对电压的升高或降低，从而调节智能火花塞3的放电火花长度，从而改善燃烧室1内的燃烧效率。

进一步改进地，如图1所示，所述次级螺线圈5的长度大于初级线圈6的长度，通过采用较长的次级螺线圈5，方便在执行器11工作时具有较大的调节空间，方便对放电顶端9产生的电火花的数量和长度进行更加细致的调节。

具体改进地，如图1所示，所述爆震传感器13固定连接在燃烧室1侧壁，且爆震传感器13的检测端位于燃烧室1内，通过将爆震传感器13的检测端位于燃烧室1内，方便直接采集燃烧室1内燃料的燃烧情况，便于ECU14更加准确的判断出发动机的工作状况。

本实用新型的燃烧室-1、活塞-2、智能火花塞-3、点火系统-4、次级螺线圈-5、初级线圈-6、打火器-7、主电容-8、放电顶端-9、对地等效电容-10、执行器-11、点火线圈-12、爆震传感器-13、ECU-14，部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件、其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知，该对地等效电容具体为20KV 102高压瓷片电容，该主电容具体为680UF 25V的固态电容，本实用新型采用ECU14对智能火花塞3进行调控，方便在发动机不同转速和负荷下控制火花塞释放不同的点火能量，以达到有效的控制燃烧，避免爆震产生的同时，使发动机始终工作在高效率区，提高燃料的燃烧效率，减小空气的污染。

本实用新型在工作时，爆震传感器13采集发动机工作时燃烧室1内的爆震数据，并将数据实时提供给ECU14，由ECU14判断发动机发生爆震的情况，再将指令发给执行器11，通过执行器11来调节次级螺线圈5接入电路的长度，使放电顶端9形成不同的高压电伏，从而达到控制放电顶端9释放出不同长度和数量的电火花，进而达到控制火花塞点火能量的目的。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种新型智能发动机火花塞及点火系统，包括燃烧室(1)、活塞(2)、智能火花塞(3)以及点火系统(4)，其特征在于：所述活塞(2)内嵌于燃烧室(1)内且与燃烧室(1)滑动连接，所述活塞(2)的正上方设有智能火花塞(3)，所述智能火花塞(3)包括次级螺线圈(5)、初级线圈(6)、打火器(7)、主电容(8)、放电顶端(9)、对地等效电容(10)以及执行器(11)，所述初级线圈(6)与打火器(7)串联连接，所述主电容(8)并联在打火器(7)和初级线圈(6)的两端，所述次级螺线圈(5)的一端接地且另一端与放电顶端(9)固定连接，所述次级螺线圈(5)的侧壁设有接触连接的执行器(11)，所述执行器(11)与放电顶端(9)之间串联有对地等效电容(10)，所述点火系统(4)包括点火线圈(12)、爆震传感器(13)以及ECU(14)，所述点火线圈(12)与主电容(8)并联连接，所述ECU(14)分别与执行器(11)、点火线圈(12)以及爆震传感器(13)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型智能发动机火花塞及点火系统，其特征在于：所述智能火花塞(3)与燃烧室(1)的顶部固定连接，所述放电顶端(9)位于燃烧室(1)内。

3.根据权利要求1所述的一种新型智能发动机火花塞及点火系统，其特征在于：所述初级线圈(6)与次级螺线圈(5)相互平行间隔分布。

4.根据权利要求1所述的一种新型智能发动机火花塞及点火系统，其特征在于：所述次级螺线圈(5)的长度大于初级线圈(6)的长度。

5.根据权利要求1所述的一种新型智能发动机火花塞及点火系统，其特征在于：所述爆震传感器(13)固定连接在燃烧室(1)侧壁，且爆震传感器(13)的检测端位于燃烧室(1)内。

Images