一種內燃機的點火系統的製作方法
2023-05-28 09:41:11
專利名稱：一種內燃機的點火系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及內燃機，具體涉及一種內燃機的點火系統。
背景技術：
傳統內燃機都裝有火花塞，其中包含兩個電極。一個供電電極安裝在絕緣套筒內，電極的一端伸入氣缸內。一個接地電極則與供電電極空隙相對的安裝。這類火花塞是一體式的，因為其兩個電極都是在單一單元當中的。在一些實例中，火花塞已經與燃料噴射器相結合，通過一個噴嘴將燃料噴射到火花塞的空氣間隙部分。此類結合同樣是一體式，因為其火花塞和噴油器是在單一單元當中的。在每種實例中，在燃燒室內通過電弧產生的火花的位置被火花塞伸入燃燒室相對較短的長度所限制。此外，由於噴濺性質，如何使用傳統的點火器線圈，點火電壓和點火電流的能力決定了電弧間隙相對較小。反過來說也就是說允許相對小的火花。在一些二衝程發動機中，如對置氣缸對置活塞式發動機，其燃燒室是由一對對置活塞形成的，而在壓縮過程中兩個活塞向同一點運動。這種發動機沒有氣缸頭，傳統火花塞的安裝就被限制在一個氣缸的側面。根據氣缸的直徑，火花間隙通常位於一側並且相對於燃燒室偏心。當運用一個偏心火花位置時，發動機就要做相應的改進。例如，為了適應活塞表面燃燒的均勻分布就需要特殊的活塞表面結構。中國專利CN102099977A公開了一種具有電極點火尖端的點火裝置，該電極點火尖端由金鈀合金外加至少3%重量的選自鉬，銥，銠，釕中的至少一種貴金屬元素構成。金抑制鈀發生氧化，而外加元素為點火尖端提供使用時的高溫機械性能和抵抗與燃燒成分形成合金的能力。與本申請相比，具體結構存在較大的差別。中國專利CN102656759A公開了一種火花點火裝置(10)，其包括陶瓷絕緣體(12)，金屬外殼(13)圍繞所述陶瓷絕緣體的至少一部分。接地電極(30)與所述外殼連接。所述接地電極具有通過火花間隙(34)與中心點火尖端(22)間隔開的接地電極點火尖端。第一接線端(82)與中心點火尖端(22)電連接且用於與電源電連接。該裝置進一步包括用於與電源電連接的第二接線端(84)。第二接線端與第一接線端間隔開且與第一接線端電連接。加熱元件(24)使第一接線端(82)與第二接線端(84)電連接，並且形成完整電路。加熱元件(24)具有大於第一接線端和第二接線端的電阻，從而產生大量熱源。此專利相對於本申請而言，兩者在結構和所要解決的技術問題上都存在明顯的區別。
發明內容
針對現有的內燃機存在的上述問題，本發明提供一種完善發動機點火過程的內燃機的點火系統。本發明為實現上述目的所採用的技術方案是:一種內燃機的點火系統，包括一對對置於內燃機燃燒室的電極，所述電極間保持一定距離以形成火花間隙，所述電極分別集成於一根燃料輸送管上且分別位於所述燃料輸送管的端部，所述燃油輸送管內設有毛細管道以使燃料通過，所述燃料輸送管的端部靠近所述電極的位置設置有多個噴口，所述噴口與所述毛細管道相連，所述噴口用以將燃料噴射到所述火花間隙附近的所述燃燒室中。上述內燃機的點火系統，其中，還包括一個連接器殼體，所述毛細管道從所述連接器殼體伸出，所述連接器殼體上設有一電連接器用以連接所述連接器殼體、所述毛細管道和所述電極，所述毛細管道由所述電連接器與所述連接器殼體連接使燃料在增壓後進入所述毛細管道。上述內燃機的點火系統，其中，還包括所述毛細管道的止回閥以及燃油噴射器的計量閥，所述止回閥位於所述計量閥和所述毛細管道之間，以防止所述燃燒室產生的燃燒壓力對所述計量閥產生不利影響。上述內燃機的點火系統，其中，所述電極朝向所述燃燒室中心沿徑向延伸到所述燃燒室的圓筒部分內並彼此形成一定的角度。上述內燃機的點火系統，其中，所述電極由流經所述毛細管道和所述噴口的燃料冷卻。上述內燃機的點火系統，其中，所述燃料輸送管所使用的材料可以是鎳或不鏽鋼。上述內燃機的點火系統，其中，所述電極和所述燃料輸送管從發動機的共用接地電位被電隔離。由於採用了上述技術，上述技術方案與現有技術相比具有的積極效果是:本發明所提出的幾個內燃機點火系統的關鍵改進，因為空間增加和無接地電極，和電極之間更高電壓可以獲得一個更大的火花。火花間隙位於氣缸燃燒室更接近中心位置以此提高點火和燃燒效果。氣缸內燃燒所產生的熱能使得供油管內的燃油蒸發形成霧狀或雲煙。霧狀燃油被噴入臨近的火花間隙來提高燃燒效率。燃油通過燃油供給管時吸收的熱量對電極起到了冷卻的效果，防止了因電極過熱引起的提前點火。
圖1是本發明一種內燃機的點火系統的火花塞和噴油器的截面圖；圖2是本發明一種內燃機的點火系統的發動機氣缸的部分截面圖；圖3是圖1中本發明一種內燃機的點火系統的火花塞和噴油器的第二截面圖；圖4是本發明一種內燃機的點火系統的系統分解圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明，但不作為本發明的限定。如圖1所示一種內燃機的點火系統的火花塞和噴油器的截面圖，顯示了一個本發明的實施例安裝在內燃機氣缸10中。在氣缸10中的燃燒室部分19的截面圖中，對置的第一電極15A和第二電極15B安裝在兩側並彼此延伸向對方。第一電極15A和第二電極15B彼此分離，其距離是由火花間隙17決定的。第一電極15A和第二電極15B分別對應有完整的第一燃料輸送管5A和第二燃料輸送管5B。燃料輸送管是導電的並且含有用以進油的第一毛細管道7A和第二毛細管道7B。第一噴油嘴埠 8A和第二噴油嘴埠 8B位於油管內，這樣就使得霧狀燃油能夠噴射到燃燒室內的火花間隙17中。進一步的，第一電極15A安裝在第一燃料輸送管5A的末端並從第一管套IlA中伸出。第一管套IlA是絕緣材料的，例如高溫陶瓷，安裝在第一螺母12A內並由其支撐。第一螺母12A通過螺紋與氣缸10的第一油嘴14A連接。第一燃料輸送管5A的外端與第一止回閥6A連接，通常第一止回閥6A是打開的以讓燃油噴入第一毛細管道7A。第一止回閥6A在此實施例中裝在第一終端20A內並與第一絕緣供油管13A同向。第一終端部分20A與第一管套IIA相連，並支撐第一電火花塞3A和第一油管連接器16A。第一止回閥6A位於第一終端部分20A的第一油管連接器16A和第一燃料輸送管5A外端之間。其作用是在為氣缸10供油時打開，在背壓時關閉，在氣缸10內燃燒過程中保護相關噴油儀表閥門和油管原件。進一步的，第二電極15B安裝在第二燃料輸送管5B的末端並從第二管套IlB中伸出。第二管套IlB安裝在第二螺母12B內並由其支撐。第二螺母12B通過螺紋與氣缸10的第二油嘴14B連接。第二燃料輸送管5B的外端與第二止回閥6B連接，第二止回閥6B是打開的以讓燃油噴入第二毛細管道7B。第二止回閥6B裝在第二終端20B內並與第二絕緣供油管13B同向。第二終端部分20B與第二管套IlB相連，並支撐第二電火花塞3B和第二油管連接器16B。第二止回閥6B位於第二終端部分20B的第二油管連接器16B和第二燃料輸送管5B外端之間。。進一步的，第一電極15A和第二電極15B與點火器線圈相連(如圖4中所示)分別通過第一燃料輸送管5A和第二燃料輸送管5B並分別與第一電火花塞3A和第二電火花塞3B通電。燃油流入第一燃料輸送管5A和第二燃料輸送管5B經過第一絕緣供油管13A和第二絕緣供油管13B穿過第一止回閥6A和第二止回閥6B。燃油進入油管第一燃料輸送管5A和第二燃料輸送管5B，在霧化和噴入燃燒室部分19之前通過第一噴油嘴埠 8A和第二噴油嘴埠 8B。第一燃料輸送管5A和第二燃料輸送管5B的材料為不鏽鋼或鎳。進一步的，在操作中，所霧化的燃料蒸汽噴霧注入到燃燒室部分19中，在一個預先選定的時間開始，注入時刻選在壓縮衝程期間，活塞達到上止點位置時的各自的衝程之前。周圍的燃料蒸汽雲20包圍著著火花間隙17和通常會充滿燃燒室部分19。當第一電極15A和第二電極15B之間的火花間隙17兩端產生火花，燃燒室中的空氣/燃料混合物被完全點燃，燃燒開始。正如在圖中可以看出的。如圖1所示，火花間隙17可位於氣缸10和燃燒室部分19的中心,或者可以位於偏離中心。火花間隙17和它的第一電極15A和第二電極15B之間的間隙由電極到缸壁的距離確定。雖然在這裡顯示出一個軸向對齊的結構，但它有可能根據相同的原則使用非軸向對齊的布置，燃料管彼此形成一定的角度，並且仍然保持一個有效的間隙使燃料噴射位於燃燒室的中心附近。如圖2所不本發明一種內燃機的點火系統的發動機氣缸的部分截面圖，是氣缸10和兩個相對的第一活塞51和第二活塞65中在圖中,第一活塞51是排氣端活塞,第一活塞51在氣缸10的壓縮衝程期間由左到右移動。第二活塞65為進氣活塞，第二活塞65在氣缸10的壓縮衝程期間由右至左移動。此圖顯示了第一活塞51和第二活塞65位於下止點位置。這意味著，兩個活塞處在他們在氣缸10中可以達到的最遠距離，隨後將相對運動，直至到達其上止點的位置，上止點位置定義了燃燒室部分19。多個排氣口 53位於氣缸10的四周缸壁上，燃燒氣體在下止點前後，即膨脹衝程的後期和壓縮衝程的早期從這些排氣口 53排出。多個進氣口 63分布於氣缸10的四周缸壁上。通過這些進氣口 63空氣在壓縮衝程前被壓入燃燒室並與燃料蒸汽混合，在燃燒衝程被點燃。進一步的，如圖1中所示的一對電極位於氣缸10的中心位置並位於燃燒室部分19，燃燒室是通過對置的第一活塞51和第二活塞65在他們各自衝程上止點的位置確定的。如圖3所示本發明一種內燃機的點火系統的火花塞和噴油器的第二截面圖。然而，圖3中的實施例，止回閥90位於油管連接器92內並延伸至終端部分94。這簡化了原件的組裝和拆分。其餘的與上述實施例相同。如圖4是本發明一種內燃機的點火系統的第二個實施例的分解圖。點火線圈100為同一氣缸內的電極提供了正負極。因為沒有一個電極是接地電極，所以通過火花間隙17的電量是傳統接地火花塞的兩倍。這就使得間隙比傳統火花塞大得多且獲得一個更好的火花。此外，本發明還造成了電極頭之間很長的距離並因此消除了燃燒室內潛在的洩漏電流。進一步的，油箱102為發動機供油。油泵104為噴油器經過燃料閥106增壓供油。燃料閥106控制在氣缸壓縮衝程是的進油量。第一油管108A和第二油管108B將燃油從燃料閥106導入第三止回閥90A和第四止回閥90B。第一油管108A和第二油管108B是絕緣的。第三止回閥90A和第四止回閥90B用於預防燃燒室點火的高壓進入第一油管108A和第二油管108B還有燃料閥106.
進一步的，利用燃燒室中心更長的火花，就可能點燃更多的燃油。因為中心點燃而不是偏心的或者在一側點燃所以可以獲得更好的燃燒效果。以上所述僅為本發明較佳的實施例，並非因此限制本發明的申請專利範圍，所以凡運用本發明說明書及圖示內容所做出的等效結構變化，均包含在本發明的保護範圍內。
權利要求
1.一種內燃機的點火系統，其特徵在於，包括一對對置於內燃機燃燒室的電極，所述電極間保持一定距離以形成火花間隙，所述電極分別集成於一根燃料輸送管上且分別位於所述燃料輸送管的端部，所述燃油輸送管內設有毛細管道以使燃料通過，所述燃料輸送管的端部靠近所述電極的位置設置有多個噴口，所述噴口與所述毛細管道相連，所述噴口用以將燃料噴射到所述火花間隙附近的所述燃燒室中。
2.如權利要求1所述內燃機的點火系統，其特徵在於，還包括一個連接器殼體，所述毛細管道從所述連接器殼體伸出，所述連接器殼體上設有一電連接器用以連接所述連接器殼體、所述毛細管道和所述電極，所述毛細管道由所述電連接器與所述連接器殼體連接使燃料在增壓後進入所述毛細管道。
3.如權利要求1所述內燃機的點火系統，其特徵在於，還包括所述毛細管道的止回閥以及燃油噴射器的計量閥，所述止回閥位於所述計量閥和所述毛細管道之間，以防止所述燃燒室產生的燃燒壓力對所述計量閥產生不利影響。
4.如權利要求1所述內燃機的點火系統，其特徵在於，所述電極朝向所述燃燒室中心沿徑向延伸到所述燃燒室的圓筒部分內並彼此形成一定的角度。
5.如權利要求1所述內燃機的點火系統，其特徵在於，所述電極由流經所述毛細管道和所述噴口的燃料冷卻。
6.如權利要求1所述內燃機的點火系統，其特徵在於，所述燃料輸送管所使用的材料可以是鎳或不鏽鋼。
7.如權利要求1所述內燃機的點火系統，其特徵在於，所述電極和所述燃料輸送管從發動機的共用接地電位被電隔離。
全文摘要
本發明公開了一種內燃機的點火系統，包括一對對置於內燃機燃燒室的電極，所述電極間保持一定距離以形成火花間隙，所述電極分別集成於一根燃料輸送管上且分別位於所述燃料輸送管的端部，所述燃油輸送管內設有毛細管道以使燃料通過，所述燃料輸送管的端部靠近所述電極的位置設置有多個噴口，所述噴口與所述毛細管道相連，所述噴口用以將燃料噴射到所述火花間隙附近的所述燃燒室中。本發明的有益效果是產生更大的火花，火花可以在氣缸幾何中心產生，獲得更完全的燃燒，這些改進都旨在提高發動機效率。
文檔編號H01T1/00GK103195628SQ20131012407
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月10日 優先權日2013年4月10日
發明者李傳友, 左朝鳳, 陳新, 黎光福, 陳立新 申請人:優華勞斯汽車系統(上海)有限公司