CN201461192U - 一种用点火板点火的发动机 - Google Patents
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Abstract
一种用点火板点火的发动机，所述汽缸(1)内部火花塞的中心电极(3)下端连接有点火板，点火板上设置有点火尖端(5)，且点火尖端(5)靠近汽缸(1)的燃烧室内壁(2)。汽缸(1)的燃烧室为球形，点火板为球形点火板(4)，点火尖端(5)均匀分布在球形点火板(4)外表面上。高压电通过火花塞传导到球形点火板(4)上，其上的多个点火尖端(5)同时点火，与燃烧室内壁(2)之间产生大面积电火花，电火花向燃烧室中心部位推进，从而把爆燃控制在燃烧室的中心位置。不仅能够有效的减轻爆燃对汽缸的冲击作用，而且能够极大的提高汽油的利用率、降低噪音和改良汽油发动机的启动性能及行驶中的稳定性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种汽油发动机，具体的说是涉及一种用点火板点火的发动机。
背景技术
目前的汽油发动机多采用一个火花塞点火，不仅点火效率低、汽油利用率不高，而且容易引起爆燃，破坏汽缸。中国专利，申请公开号为CN1137697，申请公开日为1996年12月11日的发明专利公开了用于内燃机中的多极型火花塞，该发明涉及的内燃机火花塞拥有一个中心电极及其下端的发电尖端和2个以上的接地电极，2个以上接地电极成圆筒形设置于发电尖端下方，点火时发电尖端和多个接地电极产生火花完成点火，此火花塞由于采用了多个接地电极同时点火，提高了点火效率和汽油利用率，降低了尾气中的废气含量。虽然此火花塞的多个接地电极可产生更强的冲力，但受到点火面积较小和点火尖端只有一个的制约，点火时对空气的接触是有限的，产生的冲力也同样有限，在提高汽油利用率方面的效果不明显，而且爆燃时对气缸的冲击作用没有得到控制，再者对于改良发动机的启动性能、行驶中的稳定性能和降低噪音等方面也效果甚微。在运行中控制其稳定性和降低噪音等方面也效果甚微。本实用新型可以很好的可以解决以上的不足。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术的不足提供一种用点火板点火的发动机，它不仅能够有效的减少爆燃对汽缸的冲击作用，而且能够极大的提高汽油的利用率、降低噪音、改良汽油发动机的启动性能以及行驶中的稳定性。
为实现以上目的，本实用新型的技术解决方案是：.一种用点火板点火的发动机，包括汽缸、活塞及带有中心电极和点火尖端的火花塞，所述汽缸内部火花塞的中心电极下端连接有点火板，点火板上设置有点火尖端，点火板设置在汽缸的燃烧室内，且点火尖端靠近汽缸的燃烧室内壁。
所述汽缸的燃烧室为球形，所述的点火板为球形点火板，点火尖端均匀分布在球形点火板的外表面上。
所述球形点火板上对应燃烧室内壁上的进气阀门和排气阀门设置有进气阀门孔和排气阀门孔。
所述的球形点火板为多孔球形或空心网球形，点火尖端均匀分布在多孔球形或空心网球形的外表面上。
所述球形点火板的外表面为半球面与圆柱面的结合体，球形点火板的外表面与燃烧室内壁相平行。
所述的点火尖端是尖角朝向燃烧室内壁的圆锥体或尖角体或针体，点火尖端与燃烧室内壁之间的间隙为0.6-1.0毫米。
所述的球形点火板上有绝缘紧固件与燃烧室内壁固定连接。
所述的绝缘紧固件有三个，且各绝缘紧固件沿球形点火板的圆心呈轴对称分部。
所述的绝缘紧固件为陶瓷固定螺栓或带绝缘层和金属壳体的中心电极，所述的陶瓷固定螺栓由高纯度三氧化二铝或者氧化锆制成。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
1.由于本实用新型的火花塞带有球形点火板且球形点火板上有多个点火尖端，因此能够多点同时点火，产生大面积的电火花从燃烧室内壁向汽缸中心推进，因此可以把爆燃控制在汽缸燃烧室中心位置，从而有效的减少爆燃对汽缸的冲击。
2.由于装有球形点火板的发动机汽缸壁受到的冲击大大小于一般火花塞点火的发动机汽缸壁受到的冲击，同时可在汽车发动机上装有爆燃探测器，以探测缸壁受冲击的状况，便于控制和调整点火提前角的大小，因此在部分爆燃被利用的状态下，带球形点火板的火花塞点火的点火角可以始终保持在最佳状态，能够极大的提高汽油的利用率。
3.在汽缸的密封环境中，当汽油燃烧达到一定压力时，便会产生***，这就是汽缸内的爆燃现象，压力产生的速度决定发动机的转速，且与混合气的浓度成正比。在混合气浓度相同的情况下，假设中心电极点然一个放电尖端的燃烧传播速度为V，球形点火板上的放电尖端的个数为N，那么中心电极点燃整个球形点火板的点火燃烧传播速度为V×N，球形点火板的燃烧速度远大于中心电极点燃一个放电尖端的点火燃烧速度，如果要使整个球形点火板的燃烧速度放缓到与单个放电尖端的燃烧速度一致，就必须降低进入带球形点火板的发动机缸内混合气的浓度。而发动机在高浓度燃烧时排出缸外的混合气所含的燃料越多，越低浓度时排出缸外的混合气所含的燃料越少，因此使用球形点火板点火可以大大节省汽油，提高汽油的使用率。
4.由于球形点火板上的点火功率是一般火花塞点火功率的5-10倍，且分布面广，而发动机的性能与点火功率有直接的关联，因此带球形点火板的火花塞使用后发动机的启动性能和行驶中的平稳性能大大优于一般火花塞发动机，且能有效降低发动机使用时的噪音。
5.本实用新型结构简单，可以有效的节省材料费用与工时。
附图说明
图1是本实用新型的使用状态示意图。
图2是图1中球形点火板4的俯视图。
图中：汽缸1，燃烧室内壁2，火花塞3，球形点火板4，点火尖端5，陶瓷固定螺栓6，活塞7，进气阀门孔8，排气阀门孔9。
具体实施方式
下面结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明
参见图1和图2，本实用新型的一种用点火板点火的发动机，包括汽缸1、活塞7及带有中心电极3和点火尖端5的火花塞，所述汽缸1内部火花塞的中心电极3下端连接有点火板，点火板上设置有点火尖端5，点火板设置在汽缸1的燃烧室内，且点火尖端5靠近汽缸1的燃烧室内壁2。
本实用新型火花塞的上部结构与现有的火花塞基本相同，在中心电极外部依次设置有绝缘体和金属壳体，其金属壳体的下端上设置有外螺纹，可与汽缸1上的火花塞安装孔的内螺纹连接，并构成接地电极.
图1中，所述汽缸1的燃烧室为球形，所述的点火板为球形点火板4，点火尖端5均匀分布在球形点火板4的外表面上。所述的中心电极3的下端通过螺母与球形点火板4连接。中心电极3的下端部制有外螺纹，并通过螺母与球形点火板4连接成一体。安装时可先将球形点火板4放入汽缸1的内顶部，然后将中心电极3从汽缸1外部的火花塞安装口旋入汽缸内部，再用螺母将球形点火板4固定在中心电极3上。中心电极3与球形点火板4也可以采用卡簧等其他的方式连接。
根据图2中汽缸1燃烧室的形状，所述球形点火板4的外表面可为半球面与圆柱面的结合体，球形点火板4的外表面与燃烧室内壁2相平行。也有利于保证球形点火板4上各点火尖端5与燃烧室内壁2之间间隙的一致性。
图2中，所述球形点火板4上对应燃烧室内壁2的进气阀门和排气阀门设置有进气阀门孔8和排气阀门孔9。以便于进、排气。
所述的球形点火板4也可以为多孔球形或空心网球形，点火尖端5均匀分布在多孔球形或空心网球形的外表面上。这种结构的球形点火板4无需单独设置进气阀门孔8和排气阀门孔9，通过其上的多孔或网格结构即可方便地进、排气。
所述的点火尖端5是尖角朝向燃烧室内壁2的圆锥体或尖角体或针体，点火尖端5与燃烧室内壁2之间有0.6-1.0毫米的间隙。图2中，点火尖端5均匀分布在球形点火板4的外表面上，其分布方式不限。点火尖端5的数量可根据需要设定。
所述的球形点火板4上有绝缘紧固件与燃烧室内壁2固定连接。所述的绝缘紧固件有三个，且各绝缘紧固件沿球形点火板4的圆心呈轴对称分部。所述的绝缘紧固件为陶瓷固定螺栓6或带绝缘层和金属壳体的中心电极3。
图2中，陶瓷固定螺栓6有三个，且各陶瓷固定螺栓6沿球形点火板4的圆心呈轴对称分部。由于球形点火板4经一个中心电极3和三个陶瓷固定螺栓6固定，因此可保证球形点火板4在使用时的整体牢固性。如果要更加牢固，还可再适当加几个陶瓷固定螺栓6。所述的陶瓷固定螺栓6由高纯度的三氧化二铝或者氧化锆制成，二者都具有高强度和耐高温性能，优选氧化锆，因为氧化锆的各种性能与金属相近。
发动机点火时，高压电通过中心电极3传导到汽缸1燃烧室内的球形点火板4上，由于球形点火板4与燃烧室内壁2距离较近，且球形点火板4有多个可透气的孔，因此球形点火板上的多个点火尖端可同时点火，点火尖端5与燃烧室内壁2之间便产生了大面积电火花，电火花从燃烧室内壁2上向燃烧室中心部位推进，从而把爆燃控制在汽缸1燃烧室的中心位置，靠强大的爆燃冲击力推动活塞7从而实现点火及做功。不仅能够有效的减轻爆燃对汽缸的冲击作用，而且能够极大的提高汽油的利用率、降低噪音和改良汽油发动机的启动性能及行驶中的稳定性能。
Claims (9)
1.一种用点火板点火的发动机，包括汽缸(1)、活塞(7)及带有中心电极(3)和点火尖端(5)的火花塞，其特征在于：所述汽缸(1)内部火花塞的中心电极(3)下端连接有点火板，点火板上设置有点火尖端(5)，点火板设置在汽缸(1)的燃烧室内，且点火尖端(5)靠近汽缸(1)的燃烧室内壁(2)。
2.根据权利要求1所述的一种用点火板点火的发动机，其特征在于：所述汽缸(1)的燃烧室为球形，所述的点火板为球形点火板(4)，点火尖端(5)均匀分布在球形点火板(4)的外表面上。
3.根据权利要求2所述的一种用点火板点火的发动机，其特征在于：所述球形点火板(4)上对应燃烧室内壁(2)上的进气阀门和排气阀门设置有进气阀门孔(8)和排气阀门孔(9)。
4.根据权利要求2所述的一种用点火板点火的发动机，其特征在于：所述的球形点火板(4)为多孔球形或空心网球形，点火尖端(5)均匀分布在多孔球形或空心网球形的外表面上。
5.根据权利要求2所述的一种用点火板点火的发动机，其特征在于：所述球形点火板(4)的外表面为半球面与圆柱面的结合体，球形点火板(4)的外表面与燃烧室内壁(2)相平行。
6.根据权利要求1或2或4所述的一种用点火板点火的发动机，其特征在于：所述的点火尖端(5)是尖角朝向燃烧室内壁(2)的圆锥体或尖角体或针体，点火尖端(5)与燃烧室内壁(2)之间的间隙为0.6-1.0毫米。
7.根据权利要求1所述的一种用点火板点火的发动机，其特征在于：所述的球形点火板(4)上有绝缘紧固件与燃烧室内壁(2)固定连接。
8.根据权利要求7所述的一种用点火板点火的发动机，其特征在于：所述的绝缘紧固件有三个，且各绝缘紧固件沿球形点火板(4)的圆心呈轴对称分部。
9.根据权利要求7或8中所述的一种用点火板点火的发动机，其特征在于：所述的绝缘紧固件为陶瓷固定螺栓(6)或带绝缘层和金属壳体的中心电极(3)，所述的陶瓷固定螺栓(6)由高纯度三氧化二铝或者氧化锆制成。
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