The invention discloses a method for a microwave assisted ignition spark plug, which comprises the following steps: a pulse signal to the spark plug system, triggering the spark plug system to generate high voltage pulse; a pulse signal to the microwave system, microwave pulse triggering of the microwave system to produce the specific frequency and specific power of the pulse; high voltage to the spark plug, arc discharge breakdown of rarefied gas plasma generated; the microwave pulse microwave radiation can increase the plasma group, implementation of internal combustion engine ignition lean combustion. The invention also discloses a microwave auxiliary spark plug ignition integrated device. The method of the invention combines the advantages of high voltage spark discharge breakdown and microwave coupling to plasma energy, the device of the invention comprises a spark plug system and microwave system in high pressure combustion chamber environment, realize the stable ignition of lean combustion.
【技术实现步骤摘要】
一种微波辅助火花塞点火方法及其集成装置
本专利技术涉及内燃机领域,更具体地,涉及一种微波辅助火花塞点火方法及其集成装置。
技术介绍
为应对日益严苛的环保法规以及严峻的石油资源消耗态势,内燃机工程师需要不断致力于开发出高效清洁的内燃机技术。稀薄燃烧技术利用高空燃比和高压缩比来提高燃油经济性并提高尾气排放水平,是内燃机中最具潜力的提高内燃机热效率的燃烧方式之一。但内燃机实现稀薄燃烧甚至超稀薄燃烧时,存在点火困难,火焰传播不稳定等问题。通过传统的提高点火能方法,效果不明显,并且会缩短火花塞寿命。目前车用点燃式内燃机普遍采用火花塞来进行点火,火花塞点火技术在内燃机领域的应用已经很成熟。内燃机启动后,在火花塞上施加一个瞬时的脉冲高电压(一般为15000V),在高压电极与接地电极间形成高强度电场,电弧击穿燃气混合物,产生高温高压的等离子体火花,从而实现点火。但当混合燃气当量比较小时,即燃油较稀时,常规火花塞只能击穿混合气体形成初始的等离子体团,而无法供给足够能量来满足点火过程的需要,这就导致内燃机稀薄燃烧点火面临了困难。磁控管作为一种产生微波的装置,在日常生活中(微波炉)的应用也已经相当普遍。微波作为一种高频电磁波,能向等离子体中质量较轻的电子耦合能量,从而对等离子体及周围环境产生热力学和动力学方面的影响。此外,微波在空间传播时遇金属材料就会发生反射,而遇非金属材料如玻璃等就会穿透,而且损失不大。专利文献CN103470427A公开了一种微波等离子体点火内燃机燃烧系统。该系统利用微波点火装置向内燃机燃烧室内馈入特定频率的微波脉冲,使微波在燃烧室内发生谐振,从而在空间产 ...
【技术保护点】
一种微波辅助火花塞点火方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:(1)向火花塞系统发出脉冲信号,触发所述火花塞系统产生脉冲高电压;(2)向微波系统发出脉冲信号,触发所述微波系统产生特定频率和特定功率的微波脉冲;(3)所述脉冲高电压加载到所述火花塞上,电弧放电击穿稀薄燃气产生等离子体团;(4)所述微波脉冲辐射微波能扩大所述等离子体团,实现稀薄燃烧的稳定点火。
【技术特征摘要】
1.一种微波辅助火花塞点火方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:(1)向火花塞系统发出脉冲信号,触发所述火花塞系统产生脉冲高电压;(2)向微波系统发出脉冲信号,触发所述微波系统产生特定频率和特定功率的微波脉冲;(3)所述脉冲高电压加载到所述火花塞上,电弧放电击穿稀薄燃气产生等离子体团;(4)所述微波脉冲辐射微波能扩大所述等离子体团,实现稀薄燃烧的稳定点火。2.根据权利要求1所述的一种微波辅助火花塞点火方法,其特征在于,所述步骤(2)较步骤(1)延迟或者提前特定时间。3.根据权利要求1所述的一种微波辅助火花塞点火方法,其特征在于,所述微波脉冲的脉冲频率为10KHZ~20KHZ,用于提高所述微波脉冲的利用率。4.一种微波辅助火花塞点火集成装置,其特征在于,该装置包括火花塞系统、微波系统及混合器(4),所述火花塞系统和微波系统通过混合器(4)实现集成;其中,所述火花塞系统包括放电针端(15)和接地电极(16),脉冲高电压作用于所述放电针端(15),在放电针端(15)与接地电极(16)之间形成强电场并击穿稀薄混合燃气形成初始等离子体团;所述微波系统包括磁控管(10)和磁控管驱动线圈(11),所述磁控管驱动线圈(11)用于产生驱动磁控管(10)所需的脉冲高...
【专利技术属性】
技术研发人员:王兆文,张新华,成晓北,
申请(专利权)人:华中科技大学,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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