[发明专利]一种可应用于发动机燃烧室的微波点火系统及方法

权利要求书

1.一种可应用于发动机燃烧室的微波点火系统，包括发动机控制单元、微波源、重复高压电源、微波分配器和燃烧室，其特征在于，所述燃烧室设置有若干个，所述微波源通过微波分配器分别与若干燃烧室连通，所述微波分配器的每个分配通道中均安装有微波塞，所述发动机控制单元分别与重复高压电源、微波分配器和燃烧器控制连接，所述重复高压电源与微波源电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种可应用于发动机燃烧室的微波点火方法，其特征在于，所述微波点火系统中的微波源在适当的时候产生并通过微波分配器传输一定频率、功率和脉冲长度的电磁能量到燃烧室，该频率的电磁能量与燃烧室的某个电磁本征频率一致，因而能共振地将微波能量耦合到燃烧室内。

3.根据权利要求2所述的一种可应用于发动机燃烧室的微波点火系统，其特征在于，所述发动机为汽车的旋转及往复活塞式发动机，或飞机及坦克的气体涡轮发动机，或飞机喷气式发动机，或火箭发动机，或内燃发电机。

4.根据权利要求3所述的一种可应用于发动机燃烧室的微波点火系统，其特征在于，所述内燃发动机有多个燃烧室时，所述电磁能量由一个微波分配器在适当的时候分别传输到每个所述燃烧室。

5.根据权利要求2所述的一种可应用于发动机燃烧室的微波点火系统，其特征在于，所述燃烧室的本征模式包括任何合适的电磁本征模式，所述的微波为任何合适频率的电磁波。

6.根据权利要求2或4所述的一种可应用于发动机燃烧室的微波点火系统，其特征在于，所述燃烧室的具体尺寸及形状，使用适当的电磁本征模式及频率，例如，形状为圆柱形时，可用谐振腔模式TM_mn0，本征频率与所述燃烧室的长度无关，其中TM₀₁₀模式更佳，其本征频率最低，因而微波源的造价低。

7.根据权利要求2所述的一种可应用于发动机燃烧室的微波点火系统，其特征在于，所述电磁能量由磁控管、速调管等微波源提供，其中磁控管为最佳选择，因其造价最低、使用最普及。

8.根据权利要求7所述的一种可应用于发动机燃烧室的微波点火系统，其特征在于，所述微波源产生的微波频率与燃烧室的本征频率相一致，且其输出频带宽度应满足燃烧室多次点燃时本征频率可能的偏移。

9.根据权利要求8所述的一种可应用于发动机燃烧室的微波点火系统，其特征在于，所述微波源产生的微波能量应在燃烧室内产生足够强的电场以击穿并且点燃燃烧室内的油气混合气体。

10.根据权利要求2所述的一种可应用于发动机燃烧室的微波点火系统，其特征在于，所述电磁能量最终由各个微波耦合器将微波输入相应的燃烧室，所述微波耦合器可以用包括环形磁场耦合或电场耦合或波导开口耦合在内的所有合适的办法。