CN2494878Y - 汽油机等离子体分层燃烧装置 - Google Patents
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本实用新型涉及一种内燃机的燃烧机构,确切地说是内燃机等离子体分层燃烧装置。其特征在于在汽油机燃烧室内设有两块以上的等离子体激发装置的激发极板。本实用新型由于在燃烧室内增设了等离子体激发装置的激发极板,可将燃油分子成分中的碳氢化学键完全电离,形成较高电离度的等离子体。可以通过控制燃烧室不同部位的电场压降得到想要的空燃比,使得混合气体点火有先有后,实现分层燃烧。
Description
本实用新型涉及一种内燃机燃烧机构，确切地说是汽油机等离子体分层燃烧装置。
现有的内燃机分层燃烧系统有福特公司的PROCO系统、德士古公司的TCP系统、本田公司的CVCC系统和大众公司的PCI系统。上述各系统的基本原理都是利用气体的涡流，促进紊流，使得从喷嘴喷出的燃油和空气在气缸里混合，并且在距离喷油嘴近的地方和远的地方有不同的空燃比，达到分层燃烧的目的。或者是设计两块燃烧室，先点燃一个燃烧室的混合气体再点燃另一个燃烧室的混合气体，这样一是结构复杂成本高，二是在主燃烧室里的燃烧较慢，经济性能不够理想。
现有的所谓等离子体汽油机的基本结构是在喷油嘴和油箱之间加一个谐振腔或是电容器电场，在油通过时使油带电，喷出以后，利用静电来吸附中性的空气分子，达到充分混合的目的。或者是加一个等离子体谐振腔，在燃烧室里产生电弧，使得燃烧便充分。但是，并不是混合越充分对热量的产生就越有利，只有在平均空燃比在18左右才可以使燃油燃烧产生的热量更完全，排放的污染比较好处理。而且，现有的系统实现的只是一定程度上的充分燃烧，并不是分层分级燃烧，更没有“可控空燃比”这个效果。
本实用新型针对现有技术存在的问题，提供一种利用等离子体的电特性改变空燃比，能较好的实现分层分级燃烧，减轻排放污染的汽油机等离子体分层燃烧装置。
实现上述设想的具体技术解决方案是这样的。
该汽油机等离子体分层燃烧装置，包括汽油机燃烧室，其特征在于：在汽油机燃烧室内设有两块以上的等离子体激发装置的激发极板。
所述的等离子体激发装置或为射频感应放电装置，或为直流电弧放电装置。
所述的两块以上的等离子体激发装置的激发极板沿火花塞打火方向依次排列。
所述的等离子体激发装置的激发极板与燃烧室壁之间设有绝缘垫片。
本实用新型由于在燃烧室内增设了等离子体激发装置的激发极板，在离子体激发装置的作用下，可将燃油分子成份中的碳氢化学键完全电离，形成较高电离度的等离子体。可以通过控制燃烧室不同部位的电场压降得到想要的空燃比，使得混合气体点火有先有后，实现分层燃烧。
控制了空燃比，就可以使得燃烧按照需要进行。比如在加速或是爬坡时，希望得到均质混合气燃烧的效果，这时可以降低靠近喷油嘴处的电场，同时升高远端的激发极板的场强，这样在等离子体间的电作用下空气和燃油的混合较通常情况更均匀。
同样，可以通过改变激发功率，从而改变火花塞附近的空燃比来推迟或是提前点火时间。配合电路可以实现自动控制空燃比、推迟点火等效果。
由于火花塞射出的火花也是带电的粒子，在这种新型的燃烧室里将更容易和已经电离化的混合气体发生作用，形成多个点火中心，促进火焰核心的形成，并加快了火焰传播速度。迅速形成火焰核心以及加快火焰传播速度对燃料的充分利用和减少尾气污染和积极作用是被证明了。
本实用新型的另一个显著优点是排放的废气是弱电离气体。因为带电，所以可以用电场对其进行初步的吸附，便于集中进行排放到大气前的环保处理。
本实用新型不需要两个燃烧室，在一个燃烧室里即可实现分层燃烧、等离子体点火、推迟点火、可控空燃比等技术，并为进一步的环保处理创造了条件。
图1为本实用新型结构示意图，
图2为图1的俯视图，
图3为激发极板与燃烧室壁之间的局部放大图。
下面结合附图，对本实用新型作进一步地说明。
由图1、图2可见，该汽油机等离子体分层燃烧装置，包括汽油机燃烧室。在汽油机燃烧室顶面上、沿火花塞打火方向依次安装着两块、相互之间有绝缘距离的等离子体激发装置的激发极板2、3。在等离子体激发装置的激发极板2或3与燃烧室壁之间安装有陶瓷绝缘垫片9，见图3。
工作时，空气由进气阀1进入燃烧室，受到直流电弧放电装置，或高频辉光放电装置的激发极板2、3的作用激发成等离子态。在燃烧室里激发成等离子态的空气与从喷油嘴4喷出的、受到激发电场5作用的燃油液滴混合。调整激发极板2、3的功率，可以控制燃烧室内不同区域里被击穿的空气的电离密度，达到理想的分区域的空燃比，再由火花塞6点燃混合气，实现分层分级燃烧，产生的热动力推动活塞7运动。最后，带电的残余气体由排气阀8排出。排出的废气还可以由静电吸附装置集中，再由尾气处理系统处理。
Claims (4)
1、汽油机等离子体分层燃烧装置，包括汽油机燃烧室，其特征在于：在汽油机燃烧室内设有两块以上的等离子体激发装置的激发极板。
2、根据权利要求1所述的汽油机等离子体分层燃烧装置，其特征在于：所述的等离子体激发装置或为射频感应放电装置，或为直流电弧放电装置。
3、根据权利要求1所述的汽油机等离子体分层燃烧装置，其特征在于：所述的两块以上的等离子体激发装置的激发极板沿火花塞打火方向依次排列。
4、根据权利要求1所述的汽油机等离子体分层燃烧装置，其特征在于：所述的两块以上的等离子体激发装置的激发极板与燃烧室壁之间设有绝缘垫片。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101970848B (zh) * | 2008-03-14 | 2012-07-04 | 创想科学技术工程株式会社 | 使用了阀的等离子体装置 |
| CN102537950A (zh) * | 2011-11-18 | 2012-07-04 | 冯化超 | 一种外加复合电场节能环保燃烧器 |
| CN101520001B (zh) * | 2009-03-27 | 2012-10-17 | 昆明理工大学 | 高压电等离子陶瓷内燃机 |
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2001
- 2001-09-18 CN CN 01262842 patent/CN2494878Y/zh not_active Expired - Fee Related
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