一种船用大缸径气体发动机强化放电点火器制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种船用大缸径气体发动机强化放电点火器，包括接线螺母、绝缘体、金属壳体、接线螺杆、中心电极、侧电极。金属壳体与中心电极通过绝缘体进行隔离，中心电极通过螺纹安装在绝缘体中心孔内，并与接线螺杆紧密接触；侧电极与金属外壳之间相互独立，侧电极通过螺纹安装在金属外壳上。侧电极和中心电极各自拥有一阶放电电极和二阶放电电极，且侧电极的一阶放电侧电极和二阶放电侧电极都有多个子电极，分别与中心电极的一阶放电中心电极和二阶放电中心电极的子电极构成放电回路。本发明专利技术提高了稀燃条件下船用气体发动机的点火稳定性，降低了循环变动，改善了发动机燃料经济性和排放性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种发动机点火器，具体地说是船用大缸径气体发动机的点火器。
技术介绍
目前能源短缺和环境污染已经成为制约我国经济和社会发展的瓶颈问题，开发和利用清洁的石油替代能源已经成为世界公认的有效解决当前问题的重要技术途径之一。天然气以其资源丰富和燃烧清洁的优势成为当前替代石油的最现实可行的方案。天然气在车用气体发动机上首先被推广应用，而在船舶和水上运输领域刚刚开始试点和计划推广。船舶动力主要是柴油机，而船用柴油机的技术水平与车用发动机相比存在较大差距。我国船舶保有量较大，截止2013年6月我国内河船舶有23万艘、8105万总吨，因此船舶柴油机产生的排放是内河和沿岸的主要污染源。为了优化我国能源消费结构，实现节能减排目标，国家各大部委正加速推动船用气体燃料发动机技术的研究和推广应用。目前天然气在船舶发动机上应用主要采用两种方式：双燃料和纯气体发动机。双燃料发动机有燃料切换灵活的优势，但是需要两套燃料存储和供给系统，系统比较复杂，而且成本相对较高。而以当前的技术状态，简单采用混燃的方式实现减排的效果不明显。而单一燃料气体燃料发动机通过燃烧系统的优化设计和采用稀薄燃烧技术可以提高效率和大幅度降低NOx排放，且不产生硫排放和微粒排放。但是，随着混合气变稀，发动机的燃烧循环变动增加，HC排放急剧增加。如果循环变动被消除，在消耗相同燃料的情况下发动机功率可以提升10％，同时大幅降低污染物排放。船舶发动机处于相对密闭的船舱内，因此稀燃发动机的单次失火就有可能导致排气管爆炸等严重的后果，威胁船上人员和设备的安全，因此保证船用气体发动机可靠着火和正常燃烧更为重要。加强点火是避免船用气体发动机失火的重要手段，但是目前市场上销售的点火器多为车用J型火花塞，如专利201380042245.4。但是这种车用火花塞无法满足船用气体发动机的高能量和高可靠性要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供能够可靠点火和改善燃烧稳定性的一种船用大缸径气体发动机强化放电点火器。本专利技术的目的是这样实现的：本专利技术一种船用大缸径气体发动机强化放电点火器，其特征是：包括接线螺母、绝缘体、金属壳体、接线螺杆、中心电极、侧电极，中心电极设置在金属壳体里，金属壳体与中心电极之间通过安装绝缘体进行隔离，中心电极自上而下为第一-第四圆柱体，绝缘体里设置接线螺杆，第一圆柱体上端与接线螺杆相接触，第二圆柱体上加工有与绝缘体配合的外螺纹，第三圆柱体外表面上安装一阶放电中心电极，第四圆柱体外表面上安装二阶放电中心电极，一阶放电中心电极和二阶放电中心电极均包括三个方形柱体子电极，金属壳体的下端部通过螺纹方式安装侧电极，侧电极上设置一阶放电侧电极和二阶放电侧电极，一阶放电侧电极和二阶放电侧电极均拥有三个J形子电极，三个一阶放电侧电极的J形子电极周向上间隔120°，三个二阶放电侧电极的J形子电极周向上间隔120°，一阶放电侧电极和二阶放电侧电极的J形子电极之间相互交替布置，每个一阶放电侧电极的J形子电极分别与一个一阶放电中心电极的方形柱体子电极构成放电回路，每个二阶放电侧电极的J形子电极分别与一个二阶放电中心电极的方形柱体子电极构成放电回路。本专利技术还可以包括：1、每个一阶放电侧电极的J形子电极与其相邻的两个二阶放电侧电极的J形子电极周向上均间隔60°，一阶放电侧电极的J形子电极的长度小于二阶放电侧电极的J形子电极。2、侧电极的侧面加工有带内螺纹的定位孔，金属壳体上与其对应的位置加工有凹坑，通过在定位孔和凹坑里安装螺钉的方式使侧电极与金属壳体固定。3、第三圆柱体的表面上加工有2个互相平行的用于中心电极安装和拧紧的凹槽，绝缘体下端加工有环槽，环槽里安装开口卡簧。4、一阶放电侧电极的J形子电极与其对应的一阶放电中心电极的方形柱体子电极之间的间隙为1-1.5mm，二阶放电侧电极的J形子电极与其对应的二阶放电中心电极的方形柱体子电极之间的间隙为1-1.5mm。本专利技术的优势在于：通过中心电极和侧电极的结构设计和匹配，实现船用大缸径气体发动机缸内的多数量和多维度的高能点火，放电能力得到大大强化，这对于提高稀燃条件下船用气体发动机的点火稳定性、降低循环变动和改善发动机燃料经济性和排放性具有重要作用。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2a为侧电极剖视图，图2b为侧电极的仰视图；图3a为中心电极主视图，图3b为中心电极仰视图。具体实施方式下面结合附图举例对本专利技术做更详细地描述：结合图1-3，本专利技术船用大缸径气体发动机强化放电点火器包括接线螺母1、绝缘体2、上侧垫圈3、金属壳体4、接线螺杆5、下侧垫圈6、中心电极7，密封垫片8、侧电极9和开口卡簧10构成。金属壳体4与中心电极7通过绝缘体2进行隔离，金属壳体4外表面有两段螺纹，一个螺纹是用于把强化放电点火安装到发动机汽缸盖上，另一端螺纹是用于固定侧电极9。侧电极9和金属壳体4是相互独立，能够确保电极的可维修性。侧电极9的侧面加工有带内螺纹的定位孔13，金属壳体4的相应位置加工有凹坑，利用螺钉防止侧电极9的松动和脱落。为了保证高能点火器能够顺利安装到发动机缸盖上，侧电极9的外部直径小于金属壳体4外侧与汽缸盖连接的螺柱部分直径。绝缘体2中心孔内装有接线螺杆5和中心电极7，接线螺杆5和中心电极7都是通过螺纹安装在绝缘体2中心孔内，首先将中心电极7从绝缘体2的下端装入绝缘体2中心孔内，然后利用开口卡簧10将中心电极7锁死，利用扳手拧动中心电极7，确保中心电极7与开口卡簧10紧密接触，然后将接线螺杆5从绝缘体2上侧装入中心孔，利用扭矩扳手进行加固拧紧，确保接线螺杆5与中心电极的a圆柱体16紧密接触，同时避免由于力度太大导致绝缘体2损坏。在强化放电点火安装完毕后，检查中心电极7的一阶放电中心电极14和二阶放电中心电极14子电极与侧电极9的一阶放电侧电极14和二阶放电侧电极14子电极的相对位置和间隙，根据不同发动机的需要，通过对侧电极9子电极的微调，确保侧电极9与中心电极7子电极之间的间隙在1-1.5mm左右。金属壳体4与中心电极7通过绝缘体2进行隔离，金属壳体4内腔与绝缘体2之间有上侧垫圈3和下侧垫圈6；中心电极7经由绝缘体下侧通过螺纹安装在绝缘体2中心孔内，通过开口卡簧10进行锁紧，通过拧动中心电极7调整中心电极7与并与开口卡簧10的接触力度；接线螺杆5从绝缘体2的上部装入绝缘体2中心孔，并通过扭矩扳手将接线螺杆5进行加力，确保接线螺杆5与中心电极7的a圆柱体16紧密接触。侧电极9与金属壳体4之间相互独立，金属壳体4外侧加工有两段不同规格的两种螺纹，位于金属壳体4中下部分的螺纹用于和发动机汽缸盖上点火器安装孔配合连接，位于金属壳体4末端的螺纹用于安装侧电极9。侧电极9的侧面加工有带内螺纹的定位孔13。金属壳体4的相应位置加工有凹坑，利用螺钉防止侧电极9的松动和脱落。金属壳体4上的六角螺母用于点火器的安装和拧紧，而密封垫片8用于密封气缸内高压气体。图2是侧电极剖视图和仰视图。侧电极9具有一阶放电侧电极11和二阶放电侧电极12，一阶放电侧电极11和二阶放电侧电极12各自拥有3个结构尺寸一致J形子电极，均布于侧电极9的下边缘，即一阶放电侧电极11和二阶放电侧电极12各自3个子电极在侧电极9下边缘的周向上间隔120°，一阶放电侧电极11的子电极与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船用大缸径气体发动机强化放电点火器，其特征是：包括接线螺母、绝缘体、金属壳体、接线螺杆、中心电极、侧电极，中心电极设置在金属壳体里，金属壳体与中心电极之间通过安装绝缘体进行隔离，中心电极自上而下为第一‑第四圆柱体，绝缘体里设置接线螺杆，第一圆柱体上端与接线螺杆相接触，第二圆柱体上加工有与绝缘体配合的外螺纹，第三圆柱体外表面上安装一阶放电中心电极，第四圆柱体外表面上安装二阶放电中心电极，一阶放电中心电极和二阶放电中心电极均包括三个方形柱体子电极，金属壳体的下端部通过螺纹方式安装侧电极，侧电极上设置一阶放电侧电极和二阶放电侧电极，一阶放电侧电极和二阶放电侧电极均拥有三个J形子电极，三个一阶放电侧电极的J形子电极周向上间隔120°，三个二阶放电侧电极的J形子电极周向上间隔120°，一阶放电侧电极和二阶放电侧电极的J形子电极之间相互交替布置，每个一阶放电侧电极的J形子电极分别与一个一阶放电中心电极的方形柱体子电极构成放电回路，每个二阶放电侧电极的J形子电极分别与一个二阶放电中心电极的方形柱体子电极构成放电回路。

【技术特征摘要】
1.一种船用大缸径气体发动机强化放电点火器，其特征是：包括接线螺母、绝缘体、金属壳体、接线螺杆、中心电极、侧电极，中心电极设置在金属壳体里，金属壳体与中心电极之间通过安装绝缘体进行隔离，中心电极自上而下为第一-第四圆柱体，绝缘体里设置接线螺杆，第一圆柱体上端与接线螺杆相接触，第二圆柱体上加工有与绝缘体配合的外螺纹，第三圆柱体外表面上安装一阶放电中心电极，第四圆柱体外表面上安装二阶放电中心电极，一阶放电中心电极和二阶放电中心电极均包括三个方形柱体子电极，金属壳体的下端部通过螺纹方式安装侧电极，侧电极上设置一阶放电侧电极和二阶放电侧电极，一阶放电侧电极和二阶放电侧电极均拥有三个J形子电极，三个一阶放电侧电极的J形子电极周向上间隔120°，三个二阶放电侧电极的J形子电极周向上间隔120°，一阶放电侧电极和二阶放电侧电极的J形子电极之间相互交替布置，每个一阶放电侧电极的J形子电极分别与一个一阶放电中心电极的方形柱体子电极构成放电回路，每个二阶放电侧电极的J形子电极分别与一个二阶放电中心电极的方形柱体子电极构成放电回路。2.根据权利要求1所述的一种船用大缸径气体发动机强化放电点火器，其特征是：每个一阶放电侧电极的J形子电极与其相邻的两个二阶放电侧电极的J形子电极周向上均间隔60°，一阶放电侧电极的J形子电极的长度小于二阶放电侧电极的J形子电极。3.根据权利要求1或2所述的一种船用大缸径气体发动机强化放电点火器，其特征是：侧电极的侧面加工有带内螺纹的定位孔，金属壳体上与其对应的位置加工有凹坑，通过在定位孔和凹坑里安装螺钉的方式使侧电极与金属壳体固定。4.根据权利要求1或2所述的一种船用大缸...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立媛，杨立平，宋恩哲，姚崇，马修真，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23