多火花點火系統及點火器的製作方法
2023-05-15 16:41:11 2
專利名稱：多火花點火系統及點火器的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種多火花點火系統及點火器，具體地講，本發明涉及的是一種能夠產生多個火花並延長點火時間使混合氣充分燃燒的系統及多火花點火器。
點火系統對點燃式發動機來說是非常重要的，目前的點火系統每次點火只能產生一個火花，而要成功地點燃混合氣，還取決於燃燒室中的油氣混合比等多種因素，然而，氣缸中油氣混合情況會隨引擎本身的溫度及環境變化等因素而產生差異，因此，無論引擎的設計多麼先進，目前採用的點火系統不能保證在任何情況下都會適時順利點火。
多火花點火系統是針對上述問題，為彌補普通點火系統點火之不足而設計的，該系統無需作大的改裝即可方便地安裝在大多數車輛的發動機點火系統上(參見附圖1)本發明的目的是提供一種能夠產生多個火花並延長點火時間的系統和及多火花點火器。
為實現上述目的，本發明採用了振動電路，當引擎起動時，因白金開合所產生跳火電壓，所述的振動電路便開始不停的開合，相等於白金的開關作用，因而使火花不停地跳著，直至白金關閉為止。
下面是
，通過
並結合以下的詳細描述，可以更清楚地理解本發明所述的方案，其中附圖1是多火花點火器的安裝接線圖；附圖2是本發明所述的多火花點火器的跳火情況；附圖3是本發明所述的多火花點火器的點火電壓波形；附圖4是本發明所述多火花點火器中的振蕩電路圖；在上述附圖中，1是電源開關，2是多火花點火器，3是白金點火開關或全電子點火器；4是高壓線圈，5是白金點火器開啟的時間區域，6是白金點火器的關閉區域，7是白金點火器開啟所產生的跳火電壓，8是多火花點火器所產生的跳火電壓。
下面是對本發明的詳細描述有關燃燒的研究指出，從火花塞跳火到使燃燒室中混合氣燃燒並形成具有傳播能力的火焰，這個過程大致分為兩個階段。在火花塞跳火時，產生火花的局部區域中混合氣被加熱，開始發火反應，經過一定的時間，形成火焰中心，這是第一階段，稱為著火延遲期；第二階段，火焰中心進一步發展，直到一定程度，就形成可以傳播的火焰。
因此，為了點火成功，第一，必須供給形成火焰中心所必需的能量；第二，必須補充使火焰中心發展到一定大小所必需的能量。後一條件如不能得到滿足，則一度產生的火焰中心就會熄滅，以致不能點火。
本發明所述的多火花點火系統就是通過充分滿足這二個條件，特別是第二條的要求來克服普通點火系統的不足，實現高效點火的。
見附圖3所示的放電系統的輸出波形，在現有技術採用的點火系產生的點火電壓後緊接著由多火花系統產生的呈周期性衰減的點火電壓。它們使點火期中有多個火花發生，從而增強了形成火焰中心的能量，使混合氣有更好的機會被點燃；同時因為電弧能量連續重複使火焰中心發展所需能量也得到了充分滿足，保證火焰中心能迅速發展可以傳播的火焰。因而大大提高了點火的成功率和混合氣燃燒速率。
此外，研究指出，現有技術的點火器在點火至點火器本身火花熄滅約需要32微秒，而一般四衝程汽油發動機氣缸內燃料完全燃燒所需的火花延續時間應不小於400微秒。
而本發明所述的多火花點火系統發揮其連續點火功能，完全能達到，甚至大於400微秒，從而使混合氣的燃燒趨於完全。這一點還使該系統對油氣比，點火提前角，火花塞間隙等因素的變化有好的適應性，在條件變化時仍能保證順利點火。
點火系統對引擎來說是非常重要的。目前採用的點火系統只有一次跳火功能，只有油氣混合比達到一定的數量時才能實現點火燃燒。然而，氣缸中的油氣混合情況會隨引擎本身的溫度及環境變化而產生差異，因此，無論引擎的設計多麼先進，也不能保證在任何情況下都會順利點火。
本發明提出的多火花點火系統針對上述問題，彌補普通點火系統點火之不足而設計的。該系統可簡單地安裝在大多數車輛的引擎點火系統上，使原來的單一跳火次數變為多火花點火，從而增強點火功能，引擎可以在不同的油氣混合比下點火，燃燒更為快速均勻。
引擎氣缸內之混合氣的點燃依靠傳導形成擴散燃燒，採用目前的點火系統，由於前述原因，在引擎高速運轉下，氣缸內有部分混合氣還未來得及燃燒即被壓排出燃燒室外，造成燃油浪費、馬力不足，並引起環境汙染。
採用本發明所述的多火花點火系統，由於點火強度大，進入氣缸的混合氣體在壓縮過程中會產生旋渦狀混動，多火花系統發揮連續點火功能，產生多頭點燃混合氣，從而增強點燃效果，使混合氣燃燒趨於完全，節約能源，減少汙染物排放。
實施例一在本實施例中，採用了如附圖1所示的接線方式，其中，點火器中所採用的振蕩電路可以採用現有技術中的一種，與現有技術不同的是，該振蕩電路應該使點火器產生如附圖3所述的呈周期性衰減的點火電壓，當電源接通後，白金點火器的點火電壓約5-10KV，無論白金是在處於開啟或是接合，由於高壓線負極還沒有因白金開合而產生的高壓跳火現象；相應的多火花點火器不進行跳火。
當引擎起動時，因白金開合所產生的跳火電壓使多火花點火器所組成的振動電路開始不停的開合，相等於白金的開關作用，因而使火花不停地跳著，直至白金關閉為止，使用電子點火系統的原理也一樣。
其中，在本實施例中，所述的呈衰減的跳火電壓在不小於50微秒的時間內進行，其上限是一個燃燒過程的4/5時間。
實施例二本實施例主要是對上述實施例一的多火花點火器進行試驗和檢測的結果，其中試驗設備包括1.解放CA-10C型汽油發動機 青島發動機廠2.D350水力測功器 長春汽車研究所3.LYS-101型數字油耗計 天津壓力表廠4.排氣溫度表XCZ-101 0-80℃ 上海自動化儀表六廠5.溫度計WTZ-280 0-120℃南陽市儀表廠6.幹溫球溫度計7.大氣壓力計 長春氣象儀器廠8.XD-1數字轉速表 上海興達數字儀表廠試驗系統與試驗結果如下分別測取CA-10C汽油機原機狀態與加裝本發明所述多火花點火系統後1200轉/分的負荷特性試驗。
1.原機狀態發動機不做任何改動，且保持最佳工作狀態，使用原點火裝置。火花塞間隙為標準的0.8mm。
2.加裝本發明多火花點火系統，發動機保持原機狀態，試驗數據。
3.加裝本發明多火花點火系統，調整火花間隙及混合氣濃度；火花塞間隙由0.8mm調至1.1mm；化油器主油針由原機狀態向裡旋入口3/4圈。
以上三種不同狀態下的1200轉/分負荷特性試驗曲線以及油耗對比情況得出如下結論本發明所述的多火花點火系統在汽油機上的安裝和使用的試驗結果表明各對應的測試工況點均不同程度的節油效果。加裝本發明所述的點火器後，發動機不做任何調整，試驗的最高節油率為3.5％，平均節油率為1.79％。加裝本發明所述的多火花點火器後，並且對發動機做適當調整後試驗的最高節油率為7.8％，平均節油率為3.86％。
實施例三在本實施例中，其他與實施例1相同，所不同的是點火器中所採用的振蕩電路如附圖4所示，當電源接通後，無論白金是在處於開啟或是接合狀態，由於高壓線負極還沒有因白金開合而產生的高壓跳火現象，令R3的負極偏壓已可使TR1導通，從而使TR2也一起導通，TR3的B腳便會長期處於低電壓，因此，多火花點火器不會起跳火作用。
當引擎起動時，因白金開合所產生的跳火電壓進入多火花點火器的D2，及經過R2是TR1開路，TR2及TR3所組成的振蕩電路便開始不停的開合，相等於白金的開關作用，因而使火花不停地跳著，直至白金關閉為止。
其中，在本實施例中，所述的呈衰減的跳火電壓在不小於100微秒的時間內進行，其上限是一個燃燒過程所需要時間的3/4。
實施例四本實施例的其他與實施例三相同，所不同的是，在本實施例中，所述的呈衰減的跳火電壓在不小於400微秒的時間內進行，其上限是一個燃燒過程所需要時間的2/3。
本發明所述的多火花點火系統及多火花點火器具有下列優點1.能有效地提高燃燒效率，節約燃油；2.能較明顯降低汙染物排放；3.能增能混合氣體的燃燒爆炸力，提高引擎功率；4.由於混合氣燃燒較完全，可以減少氣缸內的積炭，從而提高引擎的使用壽命；5.點火強度下，起動容易。還可節省起動電源的電能，提高使用壽命。
權利要求
1.一種多火花點火系統，其特徵在於所述的多火花點火系統是在現有點火系產生的點火電壓後緊接著由多火花系統產生呈周期性衰減的點火電壓，它們使點火期中有多個火花發生，多個火花展現的總的時間至少為40微秒，其上限是一個燃燒過程所需要的時間的4/5。
2.根據權利要求1所述的多火花點火系統，其特徵在於所述的多個火花展現的總的時間至少為100微秒，其上限是一個燃燒過程所需要的時間的3/4。
3.根據權利要求1所述的多火花點火系統，其特徵在於所述的多個火花展現的總的時間至少為400微秒，其上限是一個燃燒過程所需要的時間的2/3。
4.一種用來實現權利要求1所述的多火花點火系統的點火器，其特徵在於所述的點火器是由附圖4所述的電路組成，其中的一端連接在電源開關1與高壓線圈4之間的線路上，點火器的另一端連接在高壓線圈4與白金點火開關3之間的線路上。
全文摘要
本發明公開了一種能夠產生多個火花並延長點火時間使混合氣充分燃燒的系統及多火花點火器;其特徵在於所採用的振動電路,在引擎起動時,因白金開合所產生跳火電壓,所述的振動電路便開始不停的開合,相等於白金的開關作用,因而使火花不停地跳著,直至白金關閉為止;本發明所述的多火花點火系統能夠有效地提高燃燒效率,節約燃油;並能較明顯降低汙染物排放,提高點火器的使用壽命。
文檔編號F02P3/00GK1276478SQ99108120
公開日2000年12月13日 申請日期1999年6月2日 優先權日1999年6月2日
發明者馮惠祥 申請人:馮惠祥