CN219452278U - 一种多电极等离子点火电嘴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多电极等离子点火电嘴，包括外壳、绝缘部、侧电极、中心电极、散热套；所述外壳的首端设置有侧电极，侧电极的自由端沿周向设置有若干个发火侧电极；所述外壳的内部安装有中心电极，所述中心电极的首端穿过外壳、侧电极并延伸至若干个发火侧电极围合的空间内，所述中心电极的外侧套设有散热套；所述外壳内部限位安装有绝缘部，所述绝缘部的后段与外壳内侧紧贴，所述绝缘部的首端穿过外壳并伸入侧电极的内部，所述绝缘部的前段从左至右依次位于散热套与外壳以及散热套与侧电极之间。本实用新型公开的多电极等离子点火电嘴具有耐高温、耐腐蚀、抗氧化、寿命长、电子发射能力强以及起弧性能好、调试更换方便、节约成本等优点。

Description

一种多电极等离子点火电嘴

技术领域

本实用新型属于发动机点火设备的技术领域，具体涉及一种多电极等离子点火电嘴。

背景技术

等离子点火是近年来提出的一种新型点火技术，其可产生持续高温的等离子流快速点燃燃料，具有点火范围大、点火能力强、点火延迟时间短、可靠性高等优点。传统的发动机点火电嘴的发火电极材料大多采用高温合金钢，最高使用温度约1200℃，存在耐高温、耐腐蚀性能较差，寿命较短，电子发射能力较弱，起弧性能较差等缺点，不适用于连续式等离子点火。而且传统的发动机点火电嘴通常采用圆环侧电极，利用环形间隙放电产生火花，存在散热面积大、温度积累慢、点火延迟时间长等缺点，并且火花与燃烧室油气混合物的接触面积较小，影响点火可靠性和成功率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多电极等离子点火电嘴，通过设置多个发火侧电极可减小单个发火侧电极的散热面积，使温度迅速上升；通过多个发火侧电极可互补产生等离子弧，具有较好的点火可靠性。

本实用新型主要通过以下技术方案实现：

一种多电极等离子点火电嘴，包括外壳、绝缘部、侧电极、中心电极、散热套；所述外壳的首端设置有侧电极，所述侧电极的自由端沿周向均匀设置有若干个发火侧电极；所述外壳的内部安装有中心电极，所述中心电极的首端穿过外壳、侧电极并延伸至若干个发火侧电极围合的空间内，所述中心电极的外侧套设有散热套；所述外壳内部限位安装有绝缘部，所述绝缘部的后段与外壳内侧紧贴，所述绝缘部的首端穿过外壳并伸入侧电极的内部，所述绝缘部的前段从左至右依次位于散热套与外壳以及散热套与侧电极之间。

为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述外壳为筒状结构，所述绝缘部为圆筒瓶状结构，所述绝缘部的前段、后段均为筒状结构，绝缘部的前段的直径小于绝缘部的后段的直径。

为了更好地实现本实用新型，进一步地，还包括垫圈，所述外壳的尾端铆接有垫圈，所述绝缘部的尾端与垫圈限位抵接。

为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述侧电极与外壳螺纹连接，所述外壳的首端设置有内螺纹槽，所述侧电极的尾端外侧对应设置有外螺纹。

为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述绝缘部、散热套均与外壳同一中心轴，且中心电极位于外壳的轴向中心。

为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述散热套的尾端与中心电极的尾端齐平，所述散热套的两端分别与中心电极钎焊连接。

为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述发火侧电极采用新型钨铈镧合金材料制备得到。

为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述侧电极的首端沿周向均匀设置有4个发火侧电极。

本实用新型的有益效果如下：

(1)本实用新型的多个发火侧电极采用新型钨铈镧合金材料制备得到，耐高温(2500℃以上)、耐腐蚀、抗氧化、寿命长、电子发射能力强、起弧性能好，并且在低压小电流下易产生稳定等离子弧；

(2)本实用新型的多个发火侧电极可减小单个发火侧电极的散热面积，使温度迅速上升，当达到钨铈镧合金电子发射温度后，发火侧电极上将喷射出大团等离子弧焰；

(3)本实用新型的多个发火侧电极可互补产生等离子弧，当中心电极与某个发火侧电极因长时点火出现烧蚀，导致发火间距变大时，可以调整到与中心电极径向距离最近的发火侧电极，在最小距离间产生等离子弧；

(4)本实用新型可以增大等离子弧焰暴露在燃烧室的体积，从而可增大与油气混合物的接触面积，提高点火可靠性和成功率；

(5)本实用新型的螺旋式侧电极可通过调整侧电极首端与中心电极首端的轴向间距找到最佳点火效果间距，调试方便，可节约试验成本；并且当螺旋式侧电极腐蚀严重或到寿命后，只需单独更换侧电极即可，节约成本。

附图说明

图1为本实用新型的剖面结构示意图；

图2为图1的右视图。

其中：1-外壳，2-绝缘部，3-侧电极，31-发火侧电极，4-垫圈，5-中心电极，6-散热套。

具体实施方式

实施例1：

一种多电极等离子点火电嘴，如图1、图2所示，包括外壳1、绝缘部2、侧电极3、中心电极5、散热套6；所述外壳1的首端设置有侧电极3，所述侧电极3的自由端沿周向均匀设置有若干个发火侧电极31；所述外壳1的内部安装有中心电极5，所述中心电极5的首端穿过外壳1、侧电极3并延伸至若干个发火侧电极31围合的空间内，所述中心电极5的外侧套设有散热套6；所述外壳1内部限位安装有绝缘部2，所述绝缘部2的后段与外壳1内侧紧贴，所述绝缘部2的首端穿过外壳1并伸入侧电极3的内部，所述绝缘部2的前段从左至右依次位于散热套6与外壳1以及散热套6与侧电极3之间。

优选地，所述侧电极3与外壳1螺纹连接，所述外壳1的首端设置有内螺纹槽，所述侧电极3的尾端外侧对应设置有外螺纹。所述发火侧电极31采用新型钨铈镧合金材料制备得到。

优选地，所述外壳1为筒状结构，所述绝缘部2为圆筒瓶状结构，所述绝缘部2的前段、后段均为筒状结构，绝缘部2的前段的直径小于绝缘部2的后段的直径。

优选地，所述散热套6的尾端与中心电极5的尾端齐平，所述散热套6的两端分别与中心电极5钎焊连接。

本实用新型的多个发火侧电极31可减小单个发火侧电极31的散热面积，使温度迅速上升，当达到钨铈镧合金电子发射温度后，发火侧电极31上将喷射出大团等离子弧焰。本实用新型可以增大等离子弧焰暴露在燃烧室的体积，从而可增大与油气混合物的接触面积，提高点火可靠性和成功率。本实用新型的多个发火侧电极31可互补产生等离子弧，当中心电极5与某个发火侧电极31因长时点火出现烧蚀，导致发火间距变大时，可以调整到与中心电极5径向距离最近的发火侧电极31，在最小距离间产生等离子弧。

实施例2：

一种多电极等离子点火电嘴，如图1、图2所示，包括外壳1，绝缘部2，侧电极3，垫圈4，中心电极5，散热套6。所述外壳1为圆柱筒形结构，外壳1的尾端铆接在垫圈4上；所述垫圈4与绝缘部2自然接触。所述绝缘部2为圆筒瓶形结构，包括位于前段的细孔绝缘筒体和位于后段的粗孔绝缘筒体，绝缘部2的前段安装于散热套6与外壳1、散热套6与侧电极3之间。所述侧电极3包括若干个发火侧电极31，若干个发火侧电极31沿圆周均匀分布，侧电极3的尾部一段与外壳1的首部一段通过螺纹连接固定。所述中心电极5位于外壳1的内部，中心电极5的首端超出绝缘部2的首端,中心电极5的首端向右距离侧电极3的首端一定距离。所述散热套6的尾端与中心电极5的尾端齐平，并且散热套6的尾端和中心电极5尾端与点火电缆连接。所述散热套6的首端、尾端分别与中心电极5钎焊连接。

本实用新型的螺旋式侧电极3可通过调整侧电极3首端与中心电极5首端的轴向间距找到最佳点火效果间距，调试方便，可节约试验成本；并且当螺旋式侧电极3腐蚀严重或到寿命后，只需单独更换侧电极3即可，节约成本。本实用新型公开的多电极等离子点火电嘴具有耐高温、耐腐蚀、抗氧化、寿命长、电子发射能力强以及起弧性能好、调试更换方便、节约成本等优点。

实施例3：

一种多电极等离子点火电嘴，如图1、图2所示，包括外壳1，绝缘部2，侧电极3，垫圈4，中心电极5，散热套6。所述外壳1的轴向中心设置有中心电极5，所述外壳1分别与绝缘部2、散热套6同一中心轴。所述外壳1为圆柱筒形结构；所述绝缘部2为圆筒瓶形结构，包括位于前段的细孔绝缘筒体和位于后段的粗孔绝缘筒体，绝缘部2的前段安装于散热套6与外壳1、散热套6与侧电极3之间。所述外壳1尾端铆接在垫圈4上，所述垫圈4与绝缘部2自然接触。所述外壳1的首端设置有侧电极3，所述侧电极3的自由端沿圆周均匀分布有若干个发火侧电极31。所述中心电极5的首端超出绝缘部2的首端,中心电极5的首端向右距离发火侧电极31的首端一定距离。所述侧电极3的尾部一段与外壳1的首端一段通过螺纹连接固定。

优选地，所述散热套6的尾端与中心电极5尾端齐平，并且散热套6的尾端和中心电极5尾端与点火电缆连接；所述散热套6的首端和尾端与中心电极5钎焊连接。

优选地，外壳1尾部的一段螺纹用于连接点火电缆，外壳1主要起连接和保护的作用；绝缘部2起隔离、绝缘作用；侧电极3主要为中心电极5提供配合产生等离子弧的发火侧电极31；垫圈4主要用于铆接外壳1并固定绝缘部2；散热套6用于为中心电极5散热，增大散热面积。当在中心电极5与侧电极3间加上发火电压，与中心电极5径向距离最近的发火侧电极31将产生等离子弧。

本实用新型的多个发火侧电极31可减小单个发火侧电极31的散热面积，使温度迅速上升，当达到钨铈镧合金电子发射温度后，发火侧电极31上将喷射出大团等离子弧焰。本实用新型可以增大等离子弧焰暴露在燃烧室的体积，从而可增大与油气混合物的接触面积，提高点火可靠性和成功率。本实用新型的多个发火侧电极31可互补产生等离子弧，当中心电极5与某个发火侧电极31因长时点火出现烧蚀，导致发火间距变大时，可以调整到与中心电极5径向距离最近的发火侧电极31，在最小距离间产生等离子弧。

实施例4：

一种多电极等离子点火电嘴，如图1、图2所示，包括外壳1，绝缘部2，侧电极3，垫圈4，中心电极5，散热套6。所述外壳1为圆柱筒形结构，外壳1尾端铆接在垫圈4上；所述垫圈4与绝缘部2自然接触。所述绝缘部2为圆筒瓶形结构，包括位于前段的细孔绝缘筒体和位于后段的粗孔绝缘筒体，绝缘部2与外壳1为同一中心轴，绝缘部2前段安装于散热套6与外壳1、散热套6与侧电极3之间；所述侧电极3包括4个均匀分布的发火侧电极31，所述4个发火侧电极31沿圆周均匀分布。侧电极3的尾部一段与外壳1的首部一段通过螺纹连接固定；所述中心电极5位于外壳1的轴向中心，中心电极5的首端超出绝缘部2的首端,中心电极5的首端向右距离侧电极3的首端一定距离。所述散热套6与外壳1为同一中心轴；所述散热套6的尾端与中心电极5尾端齐平，并且散热套6的尾端和中心电极5尾端与点火电缆连接；所述散热套6的首端和尾端与中心电极5钎焊连接。

外壳1尾部的一段螺纹用于连接点火电缆，外壳1主要起连接和保护的作用；绝缘部2起隔离、绝缘作用；侧电极3主要作用为提供与中心电极5配合产生等离子弧的发火侧电极31，当在中心电极5与侧电极3间加上发火电压，与中心电极5径向距离最近的发火侧电极31将产生等离子弧焰；垫圈4主要用于铆接外壳1并固定绝缘部2；散热套6用于为中心电极5散热，增大散热面积。

发火侧电极31采用新型钨铈镧合金材料，耐高温(2500℃以上)、耐腐蚀、抗氧化、寿命长、电子发射能力强、起弧性能好，并且在低压小电流下易产生稳定等离子弧。

4个发火侧电极31可减小单个发火侧电极31的散热面积，使温度迅速上升，当达到钨铈镧合金电子发射温度后，发火侧电极31上将喷射出大团等离子弧焰。4个发火侧电极31还可互补产生等离子弧，当中心电极5与某个发火侧电极31因长时点火出现烧蚀，导致发火间距变大时，会自动调整到与中心电极5径向距离最近的发火侧电极31，在最小距离间产生等离子弧。

上述独特的结构设计可增大等离子弧焰暴露在燃烧室的体积，从而可增大与油气混合物的接触面积，提高点火成功率。

上述侧电极3为螺旋式，可通过螺纹旋转调整侧电极3首端与中心电极5首端的轴向间距找到最佳点火效果间距，调试方便，可节约试验成本；并且当发火侧电极31腐蚀严重或到寿命后，只需单独更换侧电极3即可，节约成本。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多电极等离子点火电嘴，其特征在于，包括外壳(1)、绝缘部(2)、侧电极(3)、中心电极(5)、散热套(6)；所述外壳(1)的首端设置有侧电极(3)，所述侧电极(3)的自由端沿周向均匀设置有若干个发火侧电极(31)；所述外壳(1)的内部安装有中心电极(5)，所述中心电极(5)的首端穿过外壳(1)、侧电极(3)并延伸至若干个发火侧电极(31)围合的空间内，所述中心电极(5)的外侧套设有散热套(6)；所述外壳(1)内部限位安装有绝缘部(2)，所述绝缘部(2)的后段与外壳(1)内侧紧贴，所述绝缘部(2)的首端穿过外壳(1)并伸入侧电极(3)的内部，所述绝缘部(2)的前段从左至右依次位于散热套(6)与外壳(1)以及散热套(6)与侧电极(3)之间。

2.根据权利要求1所述的一种多电极等离子点火电嘴，其特征在于，所述外壳(1)为筒状结构，所述绝缘部(2)为圆筒瓶状结构，所述绝缘部(2)的前段、后段均为筒状结构，绝缘部(2)的前段的直径小于绝缘部(2)的后段的直径。

3.根据权利要求1所述的一种多电极等离子点火电嘴，其特征在于，还包括垫圈(4)，所述外壳(1)的尾端铆接有垫圈(4)，所述绝缘部(2)的尾端与垫圈(4)限位抵接。

4.根据权利要求1所述的一种多电极等离子点火电嘴，其特征在于，所述侧电极(3)与外壳(1)螺纹连接，所述外壳(1)的首端设置有内螺纹槽，所述侧电极(3)的尾端外侧对应设置有外螺纹。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种多电极等离子点火电嘴，其特征在于，所述绝缘部(2)、散热套(6)均与外壳(1)同一中心轴，且中心电极(5)位于外壳(1)的轴向中心。

6.根据权利要求1所述的一种多电极等离子点火电嘴，其特征在于，所述散热套(6)的尾端与中心电极(5)的尾端齐平，所述散热套(6)的两端分别与中心电极(5)钎焊连接。

7.根据权利要求1所述的一种多电极等离子点火电嘴，其特征在于，所述发火侧电极(31)采用新型钨铈镧合金材料制备得到。

8.根据权利要求1或7所述的一种多电极等离子点火电嘴，其特征在于，所述侧电极(3)的首端沿周向均匀设置有4个发火侧电极(31)。