專利名稱：一種微波等離子體汽車發(fā)動機點火器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于微波應用技術領域，涉及汽車發(fā)動機點火裝置。
背景技術：
進入21世紀，汽車污染日益成為全球性問題。隨著汽車數(shù)量越來越多，使用范圍 越來越廣，其對世界環(huán)境的負面效應也越來越大，尤其體現(xiàn)在危害城市環(huán)境，引發(fā)呼吸系統(tǒng) 疾病，造成地表空氣臭氧含量過高，加重城市熱島效應，使城市環(huán)境轉向惡化等方面。目前， 我國主要大城市70%的空氣污染都來源于汽車尾氣排放。隨著機動車的增加，尾氣污染有 愈演愈烈之勢，由局部性轉變成連續(xù)性和累積性，而城市市民則成為汽車尾氣污染的直接 受害者。因此，作為世界上最大的汽車生產和消費國，中國的汽車工業(yè)必須走出一條環(huán)保節(jié) 能的汽車之路?！笆濉币?guī)劃提出積極開發(fā)低碳技術，加強科技儲備。在交通結構方面，優(yōu) 先考慮在短期內放慢排放量增長速度，同時開發(fā)替代的新技術和交通方式。目前，汽車發(fā)動機點火系統(tǒng)通常由蓄電池、發(fā)電機、分電器、點火線圈和火花塞等 組成。在汽油機中，氣缸內的可燃混合氣是靠電火花點燃的，為此在汽油機的氣缸蓋上裝有 火花塞，火花塞頭部伸入燃燒室內。點火系統(tǒng)將電源的低電壓變成高電壓，再按照發(fā)動機點 火順序輪流送至各氣缸，點燃壓縮混合氣；并能適應發(fā)動機工況和使用條件的變化，自動調 節(jié)點火時刻，實現(xiàn)可靠而準確的點火；還能在更換燃油或安裝分電器時進行人工校準點火 時刻。然而，隨著世界能源的不斷消耗，油價的不斷上升，提高點火系統(tǒng)的燃燒效率就成為 緩解能源緊缺壓力的一種行之有效的辦法。最近的研究表明，微波等離子體點火可使燃燒更迅速、更充分，燃燒效率大大提 高。同時，針對當前一些改進汽油機燃油經濟性的重要手段，諸如汽油機稀薄燃燒技術，微 波等離子體點火具有明顯的優(yōu)勢。微波等離子體點火系統(tǒng)中最為關鍵的技術即為等離子體 激發(fā)器。其不僅需要滿足微波等離子體點火系統(tǒng)的指標要求，也需要具有與現(xiàn)有火花塞一 致的外形，以便于直接替代現(xiàn)有的火花塞點火器。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種微波等離子體汽車發(fā)動機點火器，該點火器采用中心頻率為 2. 45GHz的微波作為激勵源，整個點火器設計成現(xiàn)有火花塞外形，與常規(guī)汽車發(fā)動機氣缸相 匹配，具有效率高，成本低，容易大批量生產等特點。本發(fā)明設計了七種不同形式的可使用于微波等離子體汽車點火系統(tǒng)的等離子體 激發(fā)器，其外部輪廓均與現(xiàn)有火花塞相同，可在不改變發(fā)動機氣缸結構的基礎上直接替代 現(xiàn)有火花塞點火系統(tǒng)。七種等離子體激發(fā)器均包含外導體和內導體，外導體與內導體之間 的相應區(qū)域填充陶瓷材料，實現(xiàn)燃燒室與能量輸入電路之間的有效隔離。這些等離子激發(fā) 器的工作原理一致，都是利用四分之一同軸諧振腔的末端電壓幅度最大這一基本電磁學原 理，可在激發(fā)器末端實現(xiàn)極高的電場強度，內導體的末端形成尖端結構可進一步增強電場 強度(在10個標準大氣壓下，輸入功率為500W時，尖端的平均電場強度可大于2. 25*107V/
5m)，從而擊穿激發(fā)器末端周圍的油氣混合物并產生等離子體，實現(xiàn)點火。隨后，通過等離子 體的電子在燃燒室內的快速運動，從而極快地實現(xiàn)整個燃燒室的體燃燒和對油氣混合物的 充分燃燒。磁控管等高能微波器件輸出的微波能量通過波導和同軸電纜饋入等離子體激發(fā) 器，這要求等離子體激發(fā)器的輸入端同軸結構的內外徑尺寸與標準N型連接器的輸出端結 構尺寸一致，便于一體化集成加工。七種結構分別選用了不同的能量耦合方式將微波能量 輸入四分之一同軸諧振腔，此時需要不同的過渡匹配結構以實現(xiàn)N型連接器與四分之一同 軸諧振腔之間的良好阻抗匹配，具有不同內外徑的多級同軸線可以方便地實現(xiàn)阻抗變換。有益效果本發(fā)明具有以下優(yōu)點1、可點燃理非常稀薄的油氣混合物，使得污染物排放理論上降低25%12；2、點火速度快，且不產生爆燃，燃燒充分，有效減低一氧化碳、氮氧化物、碳氫化合 物的排放量3；3、在點火前，微波能量就可以進入燃燒室，能夠助燃。4、可以方便的移植到其他等離子體點火系統(tǒng)中使用。


圖1是本發(fā)明提供的第一種等離子體激發(fā)器的剖視圖。圖2是本發(fā)明提供的第一種等離子體激發(fā)器的俯視圖。圖3是本發(fā)明提供的第二種等離子體激發(fā)器的剖視圖。圖4是本發(fā)明提供的第二種等離子體激發(fā)器的俯視圖。圖5是本發(fā)明提供的第三種等離子體激發(fā)器的剖視圖。圖6是本發(fā)明提供的第三種等離子體激發(fā)器的俯視圖。圖7是本發(fā)明提供的第四種等離子體激發(fā)器的剖視圖。圖8是本發(fā)明提供的第四種等離子體激發(fā)器的俯視圖。圖9是本發(fā)明提供的第五種等離子體激發(fā)器的剖視圖。圖10是本發(fā)明提供的第五種等離子體激發(fā)器的俯視圖。圖11是本發(fā)明提供的第六種等離子體激發(fā)器的剖視圖。圖12是本發(fā)明提供的第六種等離子體激發(fā)器的俯視圖。圖13是本發(fā)明提供的第七種等離子體激發(fā)器的剖視圖。圖14是本發(fā)明提供的第七種等離子體激發(fā)器的俯視圖。
具體實施例方式這一系列的等離子體激發(fā)器均可視作由內導體、外導體和微波能量輸入端口 1構 成。外導體均由外導體外輪廓和外導體內輪廓封閉構成；等離子體激發(fā)器的外觀均與 現(xiàn)有的火花塞一致，便于替代或升級；其外導體外輪廓均可分為三部分，包括螺紋結構的 外導體外輪廓一 21、圓柱面結構的外導體外輪廓二 22、正六棱柱面結構的外導體外輪廓三 23 ；外導體內輪廓均由不同半徑的圓柱面結構外導體內輪廓一 31、外導體內輪廓二 32、外 導體內輪廓三33、外導體內輪廓四34、外導體內輪廓五35構成；外導體內輪廓二 22、外導體內輪廓三23、外導體內輪廓四M與相應的內導體之間的區(qū)域內填充介質8，外導體內輪 廓一 31的半徑均應小于外導體內輪廓二 32的半徑，以防止填充的介質8出現(xiàn)移動；外導體 內輪廓五35與相應的內導體的區(qū)域內填充空氣，以構成能量輸入端口 1，其尺寸均與N型 連接器一致，可以一體化加工。內導體尖端5均為圓錐結構，其尖端為一半球體，內導體尖 端5均與外導體內輪廓一 31之間的區(qū)域內填充空氣；內導體尖端5的材料選用白金，其余 導體材料選用銅，介質8的材料選用陶瓷；不同類型的等離子體激發(fā)器的其余內導體結構 有所不同。實施例1一種微波等離子體汽車發(fā)動機點火器，包括內導體和外導體，所述內導體由內導 體一 41、內導體二 42、內導體三43、內導體四44、內導體尖端5構成；內導體一 41、內導體 二 42、內導體三43、內導體四44為圓柱體結構，內導體尖端5為圓錐體，其尖端為半球體； 內導體尖端5與內導體一 41相連，內導體一 41和內導體二 42之間有耦合縫隙6 ；內導體 二 42、內導體三43和內導體四44順序相連，三者的半徑逐漸增加；所述外導體的內輪廓為 不同半徑的圓柱面結構，包括分別與內導體尖端5相對應的外導體內輪廓一 31、與內導體
一41相對應的外導體內輪廓二 32、與內導體二 42相對應的外導體內輪廓三33、與內導體 三43相對應的外導體內輪廓四34、與內導體三43相對應的外導體內輪廓四34、與內導體 四44相對應的外導體內輪廓五35 ；內導體一 41靠近耦合縫隙6的側面通過水平連接導體 7與外導體相連；內導體與外導體之間除內導體尖端5與外導體內輪廓一 31之間的區(qū)域以 及內導體四44與外導體內輪廓五35之間的區(qū)域之外的其他區(qū)域填充介質8 ；所述外導體 的外輪廓至少包括一個與汽車發(fā)動機氣缸連接的外螺紋21和一個便于拆卸和安裝的六棱 柱工作面23。實施例2一種微波等離子體汽車發(fā)動機點火器，包括內導體和外導體，所述內導體由內導 體一 41、內導體二 42、內導體三43、內導體四44、內導體尖端5構成；內導體一 41、內導體
二42、內導體三43、內導體四44為圓柱體結構，內導體尖端5為圓錐體，其尖端為半球體； 內導體尖端5與內導體一 41相連，內導體一 41和內導體二 42之間有耦合縫隙6 ；內導體 二 42、內導體三43和內導體四44順序相連，三者的半徑逐漸增加；所述外導體的內輪廓為 不同半徑的圓柱面結構，包括分別與內導體尖端5相對應的外導體內輪廓一 31、與內導體
一41相對應的外導體內輪廓二 32、與內導體二 42相對應的外導體內輪廓三33、與內導體 三43相對應的外導體內輪廓四34、與內導體三43相對應的外導體內輪廓四34、與內導體 四44相對應的外導體內輪廓五35 ；內導體一 41靠近耦合縫隙6的側面依次通過水平連接 導體71和垂直連接導體72與外導體相連；內導體與外導體之間除內導體尖端5與外導體 內輪廓一 31之間的區(qū)域以及內導體四44與外導體內輪廓五35之間的區(qū)域之外的其他區(qū) 域填充介質8 ；所述外導體的外輪廓至少包括一個與汽車發(fā)動機氣缸連接的外螺紋21和一 個便于拆卸和安裝的六棱柱工作面23。實施例3一種微波等離子體汽車發(fā)動機點火器，包括內導體和外導體，所述內導體由內導 體一 41、內導體二 42、內導體三43、內導體四44、內導體尖端5構成；內導體一 41、內導體
二42、內導體三43、內導體四44為圓柱體結構，內導體尖端5為圓錐體，其尖端為半球體；內導體尖端5與內導體一 41相連，內導體一 41底部的側面依次通過耦合縫隙6和水平連 接導體7與內導體二 42相連；內導體二 42、內導體三43和內導體四44順序相連，三者的半 徑逐漸增加；所述外導體的內輪廓為不同半徑的圓柱面結構，包括分別與內導體尖端5相 對應的外導體內輪廓一 31、與內導體一 41相對應的外導體內輪廓二 32、與內導體二 42相 對應的外導體內輪廓三33、與內導體三43相對應的外導體內輪廓四34、與內導體三43相 對應的外導體內輪廓四34、與內導體四44相對應的外導體內輪廓五35 ；內導體一 41與外 導體相連；內導體與外導體之間除內導體尖端5與外導體內輪廓一 31之間的區(qū)域以及內導 體四44與外導體內輪廓五35之間的區(qū)域之外的其他區(qū)域填充介質8 ；所述外導體的外輪 廓至少包括一個與汽車發(fā)動機氣缸連接的外螺紋21和一個便于拆卸和安裝的六棱柱工作 面23。實施例4一種微波等離子體汽車發(fā)動機點火器，包括內導體和外導體，所述內導體由內導 體一 41、內導體二 42、內導體三43、內導體四44、內導體尖端5構成；內導體一 41、內導體 二 42、內導體三43、內導體四44為圓柱體結構，內導體尖端5為圓錐體，其尖端為半球體； 內導體尖端5與內導體一 41相連，內導體一 41底部的側面通過水平連接導體7與內導體 二 42相連；內導體二 42、內導體三43和內導體四44順序相連，三者的半徑逐漸增加；所述 外導體的內輪廓為不同半徑的圓柱面結構，包括分別與內導體尖端5相對應的外導體內輪 廓一 31、與內導體一 41相對應的外導體內輪廓二 32、與內導體二 42相對應的外導體內輪 廓三33、與內導體三43相對應的外導體內輪廓四34、與內導體三43相對應的外導體內輪 廓四；34、與內導體四44相對應的外導體內輪廓五35 ；內導體一 41與外導體相連；內導體與 外導體之間除內導體尖端5與外導體內輪廓一 31之間的區(qū)域以及內導體四44與外導體內 輪廓五35之間的區(qū)域之外的其他區(qū)域填充介質8 ；所述外導體的外輪廓至少包括一個與汽 車發(fā)動機氣缸連接的外螺紋21和一個便于拆卸和安裝的六棱柱工作面23。實施例5一種微波等離子體汽車發(fā)動機點火器，包括內導體和外導體，所述內導體由順序 相連的內導體一 41、內導體二 42、內導體三43、內導體四44、內導體尖端5構成；內導體一 41、內導體二 42、內導體三43、內導體四44為圓柱體結構，內導體尖端5為圓錐體，其尖端 為半球體；內導體一 41底部的對稱的兩個側面分別依次通過水平連接導體71、垂直連接導 體72與外導體相連；內導體二 42、內導體三43和內導體四44的半徑逐漸增加；所述外導 體的內輪廓為不同半徑的圓柱面結構，包括分別與內導體尖端5相對應的外導體內輪廓一 31、與內導體一 41相對應的外導體內輪廓二 32、與內導體二 42相對應的外導體內輪廓三
33、與內導體三43相對應的外導體內輪廓四34、與內導體三43相對應的外導體內輪廓四
34、與內導體四44相對應的外導體內輪廓五35；內導體與外導體之間除內導體尖端5與外 導體內輪廓一 31之間的區(qū)域以及內導體四44與外導體內輪廓五35之間的區(qū)域之外的其 他區(qū)域填充介質8 ；所述外導體的外輪廓至少包括一個與汽車發(fā)動機氣缸連接的外螺紋21 和一個便于拆卸和安裝的六棱柱工作面23。實施例6一種微波等離子體汽車發(fā)動機點火器，包括內導體和外導體，所述內導體由順序 相連的內導體一 41、內導體二 42、內導體三43、內導體四44、內導體尖端5構成；內導體一41、內導體二 42、內導體三43、內導體四44為圓柱體結構，內導體尖端5為圓錐體，其尖端 為半球體；內導體一 41底部的側面與一個圓盤狀水平連接導體7相連、圓盤狀水平連接導 體7通過四個垂直連接導體72與外導體相連；內導體二 42、內導體三43和內導體四44的 半徑逐漸增加；所述外導體的內輪廓為不同半徑的圓柱面結構，包括分別與內導體尖端5 相對應的外導體內輪廓一 31、與內導體一 41相對應的外導體內輪廓二 32、與內導體二 42 相對應的外導體內輪廓三33、與內導體三43相對應的外導體內輪廓四34、與內導體三43 相對應的外導體內輪廓四34、與內導體四44相對應的外導體內輪廓五35 ；內導體與外導體 之間除內導體尖端5與外導體內輪廓一 31之間的區(qū)域以及內導體四44與外導體內輪廓五 35之間的區(qū)域之外的其他區(qū)域填充介質8 ；所述外導體的外輪廓至少包括一個與汽車發(fā)動 機氣缸連接的外螺紋21和一個便于拆卸和安裝的六棱柱工作面23。實施例7一種微波等離子體汽車發(fā)動機點火器，包括內導體和外導體，所述內導體由順序 相連的內導體一 41、內導體二 42、內導體三43、內導體四44、內導體尖端5構成；內導體一 41、內導體二 42、內導體三43、內導體四44為圓柱體結構，內導體尖端5為圓錐體，其尖端 為半球體；內導體一 41底部的側面與一個圓盤狀水平連接導體7相連、圓盤狀水平連接導 體7通過兩個扇形柱狀垂直連接導體72與外導體相連；內導體二 42、內導體三43和內導 體四44的半徑逐漸增加；所述外導體的內輪廓為不同半徑的圓柱面結構，包括分別與內導 體尖端5相對應的外導體內輪廓一 31、與內導體一 41相對應的外導體內輪廓二 32、與內導 體二 42相對應的外導體內輪廓三33、與內導體三43相對應的外導體內輪廓四34、與內導 體三43相對應的外導體內輪廓四34、與內導體四44相對應的外導體內輪廓五35 ；內導體 與外導體之間除內導體尖端5與外導體內輪廓一 31之間的區(qū)域以及內導體四44與外導體 內輪廓五35之間的區(qū)域之外的其他區(qū)域填充介質8 ；所述外導體的外輪廓至少包括一個與 汽車發(fā)動機氣缸連接的外螺紋21和一個便于拆卸和安裝的六棱柱工作面23。以上實施方案所述任一微波等離子體汽車發(fā)動機點火器，其特征在于，所述外導 體的外輪廓還包括一個圓柱形過渡面22，所述圓柱形過渡面22位于與汽車發(fā)動機氣缸連 接的外螺紋21和一個便于拆卸和安裝的六棱柱工作面23之間。這一系列的等離子體激發(fā)器均可以看作四分之一波長同軸諧振腔與過渡匹配結 構組合而成；理論上講，四分之一波長同軸諧振腔的長度應為介質填充同軸線波長的四分 之一，但是實際設計時受到內導體尖端5、能量耦合饋入形式的影響略有不同；對每一種等 離子體激發(fā)器，四分之一波長同軸諧振腔的內外徑也有所不同；根據(jù)不同四分之一波長同 軸諧振器的結構和電氣特性，需設計相應的過渡匹配結構，該過渡匹配結構由外導體內輪 廓三33、外導體內輪廓四34、外導體內輪廓五35和相應的內導體構成；設計目標為中心 頻率2. 45GHz時反射系數(shù)盡可能小，品質因素盡可能高，在輸入微波能為500W時，尖端的平 均電場強度需大于2. 25*107V/m，以保證在10個標準大氣壓的氣缸內能有效地激發(fā)等離子 體。經過電磁全波仿真軟件的設計，這七種的等離子體激發(fā)器在2. 45GHz時反射系數(shù) 均小于_20dB，尖端的平均電場強度均大于2. 25*107V/m。參考文獻1Z Yang, et al, Microwave enhanced exhaust conversion of internalcombustion engines, Applied Catalysis B !Environmental。2J Ma,et al,Microwave-assisted catalytic combustion of diesel soot, Applied Catalysis =General,159，1997,211—288。3JB Heywood,Internal Combustion Engine Fundamentals,McGraw-Hi11,New York,1988。
權利要求
1.一種微波等離子體汽車發(fā)動機點火器，包括內導體和外導體，所述內導體由內導體 一 G1)、內導體二 02)、內導體三03)、內導體四04)、內導體尖端(5)構成；內導體一 G1)、內導體二 G2)、內導體三03)、內導體四04)為圓柱體結構，內導體尖端(5)為圓 錐體，其尖端為半球體；內導體尖端(5)與內導體一 Gl)相連，內導體一 Gl)和內導體二 (42)之間有耦合縫隙(6)；內導體二 (4 、內導體三(43)和內導體四(44)順序相連，三 者的半徑逐漸增加；所述外導體的內輪廓為不同半徑的圓柱面結構，包括分別與內導體尖 端(5)相對應的外導體內輪廓一(31)、與內導體一 相對應的外導體內輪廓二(32)、與 內導體二 02)相對應的外導體內輪廓三(33)、與內導體三03)相對應的外導體內輪廓四 034)、與內導體三03)相對應的外導體內輪廓四(34)、與內導體四04)相對應的外導體內 輪廓五(3 ；內導體一 Gl)靠近耦合縫隙(6)的側面通過水平連接導體(7)與外導體相 連；內導體與外導體之間除內導體尖端(5)與外導體內輪廓一(31)之間的區(qū)域以及內導體 四G4)與外導體內輪廓五(35)之間的區(qū)域之外的其他區(qū)域填充介質(8)；所述外導體的 外輪廓至少包括一個與汽車發(fā)動機氣缸連接的外螺紋和一個便于拆卸和安裝的六棱 柱工作面03)。
2.一種微波等離子體汽車發(fā)動機點火器，包括內導體和外導體，所述內導體由內導體 一 G1)、內導體二 02)、內導體三03)、內導體四04)、內導體尖端(5)構成；內導體一 G1)、內導體二 G2)、內導體三03)、內導體四04)為圓柱體結構，內導體尖端(5)為圓 錐體，其尖端為半球體；內導體尖端(5)與內導體一 Gl)相連，內導體一 Gl)和內導體二 (42)之間有耦合縫隙(6)；內導體二 (4 、內導體三(43)和內導體四(44)順序相連，三 者的半徑逐漸增加；所述外導體的內輪廓為不同半徑的圓柱面結構，包括分別與內導體尖 端(5)相對應的外導體內輪廓一(31)、與內導體一 相對應的外導體內輪廓二(32)、與 內導體二 02)相對應的外導體內輪廓三(33)、與內導體三03)相對應的外導體內輪廓四 034)、與內導體三03)相對應的外導體內輪廓四(34)、與內導體四04)相對應的外導體 內輪廓五(3 ；內導體一 Gl)靠近耦合縫隙(6)的側面依次通過水平連接導體(71)和垂 直連接導體(72)與外導體相連；內導體與外導體之間除內導體尖端(5)與外導體內輪廓一 (31)之間的區(qū)域以及內導體四G4)與外導體內輪廓五(35)之間的區(qū)域之外的其他區(qū)域填 充介質(8)；所述外導體的外輪廓至少包括一個與汽車發(fā)動機氣缸連接的外螺紋和一 個便于拆卸和安裝的六棱柱工作面03)。
3.一種微波等離子體汽車發(fā)動機點火器，包括內導體和外導體，所述內導體由內導體 一 G1)、內導體二 02)、內導體三03)、內導體四04)、內導體尖端(5)構成；內導體一 G1)、內導體二 G2)、內導體三03)、內導體四04)為圓柱體結構，內導體尖端(5)為圓 錐體，其尖端為半球體；內導體尖端( 與內導體一 Gl)相連，內導體一 Gl)底部的側面 依次通過耦合縫隙(6)和水平連接導體(7)與內導體二 G2)相連；內導體二(42)、內導體 三^幻和內導體四G4)順序相連，三者的半徑逐漸增加；所述外導體的內輪廓為不同半 徑的圓柱面結構，包括分別與內導體尖端(5)相對應的外導體內輪廓一(31)、與內導體一 (41)相對應的外導體內輪廓二(32)、與內導體二 0 相對應的外導體內輪廓三(33)、與 內導體三G3)相對應的外導體內輪廓四(34)、與內導體三03)相對應的外導體內輪廓四 034)、與內導體四04)相對應的外導體內輪廓五(35)；內導體一 Gl)與外導體相連；內導 體與外導體之間除內導體尖端(5)與外導體內輪廓一(31)之間的區(qū)域以及內導體四G4)與外導體內輪廓五(3 之間的區(qū)域之外的其他區(qū)域填充介質(8)；所述外導體的外輪廓至 少包括一個與汽車發(fā)動機氣缸連接的外螺紋和一個便于拆卸和安裝的六棱柱工作面 (23)。
4.一種微波等離子體汽車發(fā)動機點火器，包括內導體和外導體，所述內導體由內導體 一 G1)、內導體二 02)、內導體三03)、內導體四04)、內導體尖端(5)構成；內導體一 G1)、內導體二 G2)、內導體三03)、內導體四04)為圓柱體結構，內導體尖端(5)為圓錐 體，其尖端為半球體；內導體尖端( 與內導體一 Gl)相連，內導體一 Gl)底部的側面通 過水平連接導體⑵與內導體二 G2)相連；內導體二 02)、內導體三03)和內導體四04) 順序相連，三者的半徑逐漸增加；所述外導體的內輪廓為不同半徑的圓柱面結構，包括分別 與內導體尖端(5)相對應的外導體內輪廓一(31)、與內導體一 相對應的外導體內輪廓 二(32)、與內導體二 02)相對應的外導體內輪廓三(33)、與內導體三03)相對應的外導 體內輪廓四(；34)、與內導體三03)相對應的外導體內輪廓四(34)、與內導體四04)相對 應的外導體內輪廓五(35)；內導體一 Gl)與外導體相連；內導體與外導體之間除內導體尖 端(5)與外導體內輪廓一(31)之間的區(qū)域以及內導體四G4)與外導體內輪廓五(35)之 間的區(qū)域之外的其他區(qū)域填充介質(8)；所述外導體的外輪廓至少包括一個與汽車發(fā)動機 氣缸連接的外螺紋和一個便于拆卸和安裝的六棱柱工作面03)。
5.一種微波等離子體汽車發(fā)動機點火器，包括內導體和外導體，所述內導體由順序相 連的內導體一 G1)、內導體二 02)、內導體三03)、內導體四(44)、內導體尖端(5)構成； 內導體一 G1)、內導體二 02)、內導體三03)、內導體四04)為圓柱體結構，內導體尖端 (5)為圓錐體，其尖端為半球體；內導體一 Gl)底部的對稱的兩個側面分別依次通過水平 連接導體(71)、垂直連接導體(72)與外導體相連；內導體二 02)、內導體三03)和內導 體四G4)的半徑逐漸增加；所述外導體的內輪廓為不同半徑的圓柱面結構，包括分別與內 導體尖端(5)相對應的外導體內輪廓一(31)、與內導體一 相對應的外導體內輪廓二 (32)、與內導體二 02)相對應的外導體內輪廓三(33)、與內導體三03)相對應的外導體內 輪廓四(；34)、與內導體三03)相對應的外導體內輪廓四(34)、與內導體四04)相對應的 外導體內輪廓五(35)；內導體與外導體之間除內導體尖端(5)與外導體內輪廓一(31)之 間的區(qū)域以及內導體四G4)與外導體內輪廓五(35)之間的區(qū)域之外的其他區(qū)域填充介質 (8)；所述外導體的外輪廓至少包括一個與汽車發(fā)動機氣缸連接的外螺紋和一個便于 拆卸和安裝的六棱柱工作面03)。
6.一種微波等離子體汽車發(fā)動機點火器，包括內導體和外導體，所述內導體由順序相 連的內導體一 G1)、內導體二 02)、內導體三03)、內導體四04)、內導體尖端(5)構成； 內導體一 G1)、內導體二 02)、內導體三03)、內導體四04)為圓柱體結構，內導體尖端 (5)為圓錐體，其尖端為半球體；內導體一 Gl)底部的側面與一個圓盤狀水平連接導體 (7)相連、圓盤狀水平連接導體(7)通過四個垂直連接導體(72)與外導體相連；內導體二 (42)、內導體三03)和內導體四04)的半徑逐漸增加；所述外導體的內輪廓為不同半徑的 圓柱面結構，包括分別與內導體尖端(5)相對應的外導體內輪廓一(31)、與內導體一 相對應的外導體內輪廓二(32)、與內導體二 02)相對應的外導體內輪廓三(33)、與內導體 三G3)相對應的外導體內輪廓四(34)、與內導體三03)相對應的外導體內輪廓四(34)、 與內導體四G4)相對應的外導體內輪廓五(35)；內導體與外導體之間除內導體尖端(5)與外導體內輪廓一(31)之間的區(qū)域以及內導體四G4)與外導體內輪廓五(35)之間的區(qū) 域之外的其他區(qū)域填充介質(8)；所述外導體的外輪廓至少包括一個與汽車發(fā)動機氣缸連 接的外螺紋和一個便于拆卸和安裝的六棱柱工作面03)。
7.一種微波等離子體汽車發(fā)動機點火器，包括內導體和外導體，所述內導體由順序相 連的內導體一 (41)、內導體二 (22)、內導體三(23)、內導體四(44)、內導體尖端(5)構成； 內導體一 (41)、內導體二 (22)、內導體三(23)、內導體四(24)為圓柱體結構，內導體尖端 (5)為圓錐體，其尖端為半球體；內導體一 (4l)底部的側面與一個圓盤狀水平連接導體(7) 相連、圓盤狀水平連接導體(7)通過兩個扇形柱狀垂直連接導體(72)與外導體相連；內導 體二 (22)、內導體三(23)和內導體四(24)的半徑逐漸增加；所述外導體的內輪廓為不同 半徑的圓柱面結構，包括分別與內導體尖端(5)相對應的外導體內輪廓一(31)、與內導體 一 (41)相對應的外導體內輪廓二(32)、與內導體二 (22)相對應的外導體內輪廓三(33)、 與內導體三(43)相對應的外導體內輪廓四(34)、與內導體三(23)相對應的外導體內輪廓 四(34)、與內導體四(24)相對應的外導體內輪廓五(35)；內導體與外導體之間除內導體尖 端(5)與外導體內輪廓一(31)之間的區(qū)域以及內導體四(44)與外導體內輪廓五(35)之 間的區(qū)域之外的其他區(qū)域填充介質(8)；所述外導體的外輪廓至少包括一個與汽車發(fā)動機 氣缸連接的外螺紋和一個便于拆卸和安裝的六棱柱工作面(23)。
8.根據(jù)權利要求1-7中所述任一微波等離子體汽車發(fā)動機點火器，其特征在于，所述 外導體的外輪廓還包括一個圓柱形過渡面(22)，所述圓柱形過渡面0 位于與汽車發(fā)動 機氣缸連接的外螺紋和一個便于拆卸和安裝的六棱柱工作面(23)之間。
9.根據(jù)權利要求1-7中所述任一微波等離子體汽車發(fā)動機點火器，其特征在于，所述 介質(8)為陶瓷介質。
全文摘要
微波等離子體汽車發(fā)動機點火器，屬于微波應用技術領域，涉及汽車發(fā)動機點火裝置。本發(fā)明提供了七種不同結構的微波等離子體汽車發(fā)動機點火器，利用四分之一同軸諧振腔的末端電壓幅度最大的電磁學原理，在激發(fā)器末端實現(xiàn)極高的電場強度，內導體末端的尖端結構可進一步增強電場強度從而擊穿周圍的油氣混合物并產生等離子體，實現(xiàn)點火；隨后，通過等離子體的電子在燃燒室內的快速運動，從而極快地實現(xiàn)整個燃燒室的體燃燒和對油氣混合物的充分燃燒。本發(fā)明提供的發(fā)動機點火器的外部輪廓與現(xiàn)有火花塞相同，可在不改變發(fā)動機氣缸結構的基礎上直接替代現(xiàn)有火花塞點火系統(tǒng)；其工作中心頻率為2.45GHz，一體化集成設計，具有效率高，成本低，容易大批量生產等特點。
文檔編號F02P15/00GK102146865SQ20111002413
公開日2011年8月10日 申請日期2011年1月21日 優(yōu)先權日2011年1月21日
發(fā)明者樊勇, 程鈺間, 鄭偉 申請人:電子科技大學