[实用新型]一种多脉冲长电弧点火速燃系统

说明书

本实用新型公开了一种多脉冲长电弧点火速燃系统，包括依次电连接的点火控制器，点火线圈和火花塞，点火控制器受控于电子控制单元ECU，点火线圈与火花塞之间串接有分电器，火花塞的发火端部设置有与分电器电连接的次级电容，次级电容的外表面设有多个点火正极排列成的点火正极阵列，与火花塞对应的气缸内活塞上设有多个点火负极排列成的点火负极阵列，点火正极与点点火负极一一对应，且点火正极与点火负极之间留有点火间隙；点火线圈与线圈供电电路电连接。本实用新型可形成全方位多点同时点火，加速混合气燃烧实现速燃，以提高燃烧等容度和促进增压比和压缩比的进一步提高。

技术领域

本实用新型属于发动机燃烧系统技术领域，尤其是涉及一种用于点燃式内燃机的多脉冲长电弧点火速燃系统。

背景技术

随着全球石油供需矛盾的加剧和国际海事排放法规的日趋严格，以天然气为代表的替代燃料，由于储量丰富、排放清洁以及燃烧特性良好等优点，成为船机行业的重要发展方向之一。然而，在纯气体燃烧模式下，气体机和常规汽油机一样，由于受到爆燃限制，增压比(增压器出口的压力与进口压力的比值)和压缩比(下止点时活塞上方的总容积与上止点时活塞上方的总容积的比值)都无法进一步提高，所谓爆燃是指由于燃烧室内气体的压力和温度过高，可燃混合气在没有点燃的情况下自行燃烧，且火焰以高于正常燃烧数倍的速度向外传播，造成尖锐的敲缸声；再者，天然气混合气热值(单位质量或单位体积的可燃混合气在标准状态下定压或定容完全燃烧时的低热值)也比同条件下的柴油低，动力性和经济性不如常规柴油机；另外，船用气体机为保证足够的功率输出，缸径较大，火焰传播距离较远，燃烧等容度(循环加热中等容加热循环占混合加热循环的比例)较低，这也进一步限制了发动机动力性和经济性的提高。

现有技术中，大缸径船用气体机，一般采用柴油引燃作为点火方式，并具有双燃料和纯柴油两种工作模式。当天然气替代率较小时，又被称为微喷引燃气体机。柴油引燃双燃料船用气体机，由于具有两套燃料供给系统，结构相对复杂，成本相对较高，后期维护要求高，并且随着发动机工况变化，不同燃料供给比例发生改变，甚至出现单一燃料燃烧模型，控制难度大。

研究表明船用气体机适合采用“微喷引燃”式双燃料气体机或高性能纯气体机两种类型。由于天然气混合气热值低，采用纯气体机时动力输出存在不足，船用气体机缸径大，火焰传播距离远，燃烧等容度低，并且压缩比较双燃料气体机和柴油机低，热效率不高。通过提高增压比和压缩比来增加动力输出和提高热效率，势必会增加纯气体机爆燃发生几率，技术路线存在瓶颈。依据爆燃发生机理，可以通过加速燃烧来抑制爆燃。

实用新型内容

为了克服上述现有技术中存在的不足，本实用新型解决的技术问题是，提供一种多脉冲长电弧点火速燃系统，可形成全方位多点同时点火，加速混合气燃烧实现速燃，以提高燃烧等容度和促进增压比和压缩比的进一步提高。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种多脉冲长电弧点火速燃系统，包括：依次电连接的点火控制器、点火线圈和火花塞，所述点火控制器受控于发动机的电子控制单元ECU。

所述点火线圈与所述火花塞之间串接有分电器，所述火花塞的发火端部设置有与所述分电器电连接的次级电容，所述次级电容的外表面设有多个点火正极排列成的点火正极阵列，与所述火花塞对应的气缸内的活塞上设有多个点火负极排列成的点火负极阵列，所述点火正极与所述点火负极一一对应，且所述点火正极与所述点火负极之间留有点火间隙。

所述点火线圈与线圈供电电路电连接。

进一步，所述线圈供电电路包括依次电连接的逆变器、升压变压器、整流电路和主电容阵列，所述整流电路的两输出端分别与所述主电容阵列的两端电连接，所述主电容阵列串接于所述点火线圈和所述点火控制器之间。

进一步，所述点火线圈包括初级线圈和次级线圈，所述初级线圈一端与所述点火控制器电连接，所述初级线圈另一端与所述主电容阵列电连接，所述次级线圈一端与所述分电器电连接，所述次级线圈另一端接地。