一種點(diǎn)火器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種點(diǎn)火器，屬于發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火技術(shù)領(lǐng)域。它能有效地解決超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火問(wèn)題。端蓋圓心處設(shè)有通孔，其縱向剖面呈橫向H形，周?chē)妓膫€(gè)空氣入口；噴嘴中部的臺(tái)階設(shè)有螺紋，與通孔的右端開(kāi)口通過(guò)螺紋連接，噴嘴的左肩部和通孔之間設(shè)有O型密封圈，噴嘴左端為閉合端，靠近閉合端處設(shè)有四個(gè)與內(nèi)徑相切的微形通孔，微形通孔位于通孔的左端開(kāi)口空間內(nèi)；隔離板的左端與端蓋右側(cè)形成機(jī)體左腔室，隔離板左端設(shè)有同心管路，該管路與噴嘴之間的間隙形成環(huán)形空氣回路，隔離板右端開(kāi)口呈喇叭形，隔離板端面周?chē)纪?，隔離板右側(cè)為燃燒室，燃燒室側(cè)壁設(shè)有火花塞，在火花塞處設(shè)有周向穩(wěn)焰凹槽；燃燒室頸部為音速出口。主要用于發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
-種點(diǎn)火器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行一般都需要點(diǎn)火器來(lái)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火。目前常用的點(diǎn)火器包括:煙火點(diǎn)火器、 等離子體點(diǎn)火器和熱射流點(diǎn)火器等。煙火點(diǎn)火器利用火藥爆炸形成高溫氣流，但該點(diǎn)火器 不能重復(fù)使用，難W實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的重復(fù)點(diǎn)火。等離子體點(diǎn)火器利用等離子體射流點(diǎn)火，但該 點(diǎn)火器的體積龐大，且需要大功率的電源來(lái)產(chǎn)生等離子體，極大的增加了系統(tǒng)負(fù)擔(dān)。
[0003] 熱射流點(diǎn)火器利用燃料和氧化劑燃燒，產(chǎn)生高溫氣流來(lái)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火。目前常見(jiàn)的熱 射流點(diǎn)火器有氨氣/氧氣點(diǎn)火器、酒精/氧氣點(diǎn)火器、煤油/氧氣點(diǎn)火器、一氧化二氮/氨氣點(diǎn) 火器等，但上述點(diǎn)火器一般應(yīng)用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)領(lǐng)域，應(yīng)用到超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火還面 臨著一些問(wèn)題：（1)上述點(diǎn)火器的燃料多不是煤油，需要增加一個(gè)單獨(dú)的點(diǎn)火器燃料供應(yīng)系 統(tǒng)；（2)某些點(diǎn)火器的燃料雖然是煤油，但氧化劑卻是氧氣或液氧，而不是更加安全的空氣， 增加了系統(tǒng)的危險(xiǎn)性。
[0004] 如果能設(shè)計(jì)一種點(diǎn)火器，W煤油和空氣作為燃料和氧化劑，燃燒后釋放出高能量 的高溫燃?xì)?，再利用該燃?xì)恻c(diǎn)燃發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)的煤油和空氣混合物，則點(diǎn)火器和發(fā)動(dòng)機(jī) 可W共用一套燃料供應(yīng)系統(tǒng)，從而大幅降低試驗(yàn)系統(tǒng)的成本和復(fù)雜性。運(yùn)種點(diǎn)火器的難點(diǎn) 是如何設(shè)計(jì)煤油噴嘴及點(diǎn)火器燃燒室，才能確保煤油有效霧化，能夠與空氣充分混合，并且 煤油火焰能夠穩(wěn)定存在。目前尚無(wú)此類(lèi)煤油空氣點(diǎn)火器的公開(kāi)報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種點(diǎn)火器，它能有效地解決超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火問(wèn)題。
[0006] 本發(fā)明的目的是通過(guò)W下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：一種點(diǎn)火器，包括端蓋、噴嘴、火花 塞和點(diǎn)火器機(jī)體。端蓋圓屯、處設(shè)有通孔，其縱向剖面呈橫向H形，周?chē)妓膫€(gè)空氣入口；噴 嘴中部的臺(tái)階設(shè)有螺紋，與通孔的右端開(kāi)口通過(guò)螺紋連接，噴嘴的左肩部和通孔之間設(shè)有0 型密封圈，噴嘴左端為閉合端，靠近閉合端處設(shè)有四個(gè)與內(nèi)徑相切的微形通孔，微形通孔位 于通孔的左端開(kāi)口空間內(nèi)；點(diǎn)火器機(jī)體中部設(shè)有隔離板，隔離板的左端與端蓋右側(cè)形成點(diǎn) 火器機(jī)體左腔室，隔離板左端設(shè)有同屯、管路，該管路與噴嘴之間的間隙形成環(huán)形空氣回路， 隔離板右端開(kāi)口呈卿趴形，隔離板端面周?chē)纪?，隔離板右側(cè)為燃燒室，燃燒室側(cè)壁設(shè) 有火花塞，在火花塞處設(shè)有周向穩(wěn)焰凹槽;燃燒室頸部為音速出口。
[0007] 所述端蓋設(shè)有0形密封圈，通過(guò)螺釘與點(diǎn)火器機(jī)體固定。
[000引所述內(nèi)徑相切的四個(gè)通孔互為90°布置。
[0009] 所述一次噴口為一個(gè)內(nèi)徑6mm外徑IOmm的圓環(huán)D [0010] 所述二次噴口為48個(gè)重Imm的圓孔。
[0011] 所述音速出口的直徑為8mm。
[0012 ] 所述噴嘴總長(zhǎng)32mm，通孔直徑O 0.3mm，通孔圓屯、距噴嘴圓屯、1.4mm D
[0013] 所述穩(wěn)焰凹槽的是一個(gè)周向布置的矩形槽，槽寬為20mm，槽深為5mm。
[0014] 端蓋上有八個(gè)均勻布置的O 6mm通孔。與之對(duì)應(yīng)，在點(diǎn)火器機(jī)體上加工有八個(gè)螺紋 孔。端蓋和身部之間通過(guò)八個(gè)M6的螺釘連接。在端蓋上設(shè)有四個(gè)空氣入口，空氣入口為O 5mm的圓孔。端蓋中屯、的通孔為煤油入口，煤油入口直徑為O 8mm。在端蓋和點(diǎn)火器機(jī)體之間 使用了一個(gè)0形圈來(lái)進(jìn)行密封。
[0015] 空氣通過(guò)端蓋進(jìn)入點(diǎn)火器機(jī)體左腔室，然后分為兩路進(jìn)行流動(dòng)，根據(jù)空氣與煤油 發(fā)生混合的時(shí)間順序，分別命名為一次噴口和二次噴口。一次噴口為一個(gè)內(nèi)徑6mm外徑IOmm 的圓環(huán)，該圓環(huán)為點(diǎn)火器機(jī)體的隔離板左端同屯、管路的一部分，噴嘴裝配后恰好套在該同 屯、管路內(nèi)部，二者之間的間隙形成一次噴口。使得空氣與煤油在一次噴口內(nèi)碰撞霧化，形成 第一次混合氣。二次噴口為隔離板端面的周?chē)纪?，直徑為?mm，共四十八個(gè)。功能是 使得部分空氣通過(guò)該通孔流入點(diǎn)火器機(jī)體右側(cè)的燃燒室，與第一次混合氣之間發(fā)生二次碰 撞，進(jìn)一步霧化煤油，向燃燒反應(yīng)補(bǔ)充氧化劑，使得煤油充分燃燒。同時(shí)，高速空氣沿著燃燒 室壁面流動(dòng)，起到防止火花塞被火焰燒蝕的風(fēng)險(xiǎn)。
[0016] 常溫液態(tài)煤油從端蓋圓屯、處的通孔注入后，通過(guò)噴嘴上的四個(gè)周向均勻布置的O 0.3mm旋流孔產(chǎn)生切向旋流，然后與一次噴口流入的空氣發(fā)生碰撞霧化，二者的混合物一起 流入點(diǎn)火器機(jī)體右側(cè)的燃燒室，在火花塞的點(diǎn)火下發(fā)生燃燒。在噴嘴和端蓋之間使用了一 個(gè)0形圈來(lái)進(jìn)行密封。
[0017] 點(diǎn)火器機(jī)體右側(cè)是燃燒室，火花塞通過(guò)螺紋孔安裝在燃燒室側(cè)壁上，功能是點(diǎn)燃 空氣和煤油的混合氣。在火花塞所在的圓周上加工有穩(wěn)焰凹槽，該凹槽能夠起到穩(wěn)定火焰 的作用，防止火焰被高速氣流吹滅。穩(wěn)焰凹槽的形式是一個(gè)周向布置的矩形槽，槽寬為 20mm，槽深為5mm。煤油和空氣燃燒后的生成物從燃燒室頸部的圓形出口 W音速流出，用于 超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火。音速出口的直徑為8mm。
[0018] 噴嘴是該點(diǎn)火器的核屯、部件，總長(zhǎng)32mm，通過(guò)MlOxl的螺紋與點(diǎn)火器的端蓋進(jìn)行連 接。噴嘴內(nèi)部是一端封閉一端開(kāi)口的。3mm圓形通道，在靠近封閉端的圓周壁上，加工了四 個(gè)周向均勻布置且與內(nèi)經(jīng)相切的。0.3mm的通孔，通孔中屯、距圓形通道中屯、1.4mm。開(kāi)口端 的外徑為〇5mm，裝配后恰好能被套在點(diǎn)火器機(jī)體隔離板左端的同屯、管路內(nèi)，形成空氣一次 噴口。在開(kāi)口端加工了一個(gè)邊長(zhǎng)6mm的四方，用于安裝時(shí)工具夾持。
[0019] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)與效果：
[0020] 本發(fā)明具有很寬的工作范圍，即煤油和空氣的噴注壓力、流量和當(dāng)量比可W在很 寬的范圍內(nèi)選取，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該點(diǎn)火器可W在如
[0021] 表1所示的范圍內(nèi)可靠工作。
[002^ 表1點(diǎn)火器工作參數(shù)
[0023]
[n094l

【附圖說(shuō)明】
[0025] 圖I為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)的剖視圖
[0026] 圖2為本發(fā)明圖1的A-A視圖
[0027] 圖3為本發(fā)明的噴嘴剖視圖 [002引圖4為本發(fā)明圖3的B-B視圖
【具體實(shí)施方式】
[0029] 實(shí)施例
[0030] 下面對(duì)照附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述:一種點(diǎn)火器，包括端蓋3、噴嘴7、火花塞 10和點(diǎn)火器機(jī)體11。端蓋3圓屯、處設(shè)有通孔4,其縱向剖面呈橫向H形，周?chē)妓膫€(gè)空氣入 口 2;噴嘴7中部的臺(tái)階設(shè)有螺紋，與通孔4的右端開(kāi)口通過(guò)螺紋連接，噴嘴7的左肩部和通孔 4之間設(shè)有0型密封圈6,噴嘴7左端為閉合端，靠近閉合端處設(shè)有四個(gè)與內(nèi)徑相切的微形通 孔14,微形通孔14位于通孔4的左端開(kāi)口空間內(nèi)；點(diǎn)火器機(jī)體11中部設(shè)有隔離板，隔離板的 左端與端蓋3右側(cè)形成點(diǎn)火器機(jī)體11左腔室，隔離板左端設(shè)有同屯、管路，該管路與噴嘴7之 間的間隙形成環(huán)形空氣回路8,隔離板右端開(kāi)口呈卿趴形，隔離板端面周?chē)纪?,隔離 板右側(cè)為燃燒室，燃燒室側(cè)壁設(shè)有火花塞10,在火花塞10處設(shè)有周向穩(wěn)焰凹槽13;燃燒室頸 部為音速出口 12。
[0031] 所述端蓋3設(shè)有0形密封圈5,通過(guò)螺釘1與點(diǎn)火器機(jī)體11固定。
[0032] 所述內(nèi)徑相切的四個(gè)通孔14互為90°布置。
[0033] 所述一次噴口 8為一個(gè)內(nèi)徑6mm外徑IOmm的圓環(huán)
[0034] 所述二次噴口 9為48個(gè)O Imm的圓孔
[0035] 所述音速出口 12的直徑為8mm。
[0036] 所述噴嘴7總長(zhǎng)32mm，通孔14直徑O 0.3mm，通孔14圓屯、距噴嘴7圓屯、1.4mm。
[0037] 所述穩(wěn)焰凹槽13的是一個(gè)周向布置的矩形槽，槽寬為20mm，槽深為5mm。
[0038] 端蓋3上有八個(gè)均勻布置的O 6mm通孔。與之對(duì)應(yīng)，在點(diǎn)火器機(jī)體11上加工有八個(gè) 螺紋孔。端蓋和身部之間通過(guò)八個(gè)M6的螺釘1連接。在端蓋上設(shè)有四個(gè)通孔2是空氣入口，直 徑為O 5mm。端蓋3中屯、的通孔4是煤油入口，直徑為O 8mm。在端蓋3和點(diǎn)火器機(jī)體11之間使 用了一個(gè)0形密封圈5來(lái)進(jìn)行密封。
[0039] 空氣通過(guò)端蓋3進(jìn)入點(diǎn)火器機(jī)體11左腔，然后分為兩路進(jìn)行流動(dòng)，根據(jù)空氣與煤油 發(fā)生混合的時(shí)間順序，分別命名為一次噴口 8和二次噴口 9。一次噴口 8為一個(gè)內(nèi)徑6mm外徑 IOmm的圓環(huán)，該圓環(huán)為點(diǎn)火器機(jī)體11隔離板左端管路的一部分，噴嘴7裝配后恰好套在管路 內(nèi)部，二者之間的間隙形成一次噴口 8。空氣與煤油在一次噴口內(nèi)碰撞霧化，形成第一次混 合氣。二次噴口 9為隔離板周?chē)木纪?，直徑為O 1mm，共四十八個(gè)。功能是使得部分空 氣通過(guò)該通孔流入點(diǎn)火器機(jī)體11右側(cè)的燃燒室，與第一次混合氣之間發(fā)生二次碰撞，進(jìn)一 步霧化煤油，向燃燒反應(yīng)補(bǔ)充氧化劑，使得煤油充分燃燒。同時(shí)，高速空氣沿著燃燒室壁面 流動(dòng)，起到防止火花塞10被火焰燒蝕的風(fēng)險(xiǎn)。
[0040] 常溫液態(tài)煤油從端蓋3圓屯、處的通孔4注入后，通過(guò)噴嘴7上的四個(gè)周向均勻布置 的O 0.3mm通孔14產(chǎn)生切向旋流，然后與一次噴口 8流入的空氣發(fā)生碰撞霧化，二者的混合 物一起流入點(diǎn)火器機(jī)體右側(cè)的燃燒室，在火花塞10的點(diǎn)火下發(fā)生燃燒。在噴嘴7和端蓋3之 間使用了一個(gè)0形密封圈6來(lái)進(jìn)行密封。
[0041] 點(diǎn)火器機(jī)體11右側(cè)是燃燒室，火花塞10通過(guò)螺紋孔安裝在燃燒室側(cè)壁上，功能是 點(diǎn)燃空氣和煤油的混合氣。在火花塞10所在的圓周上加工有穩(wěn)焰凹槽13,該凹槽能夠起到 穩(wěn)定火焰的作用，防止火焰被高速氣流吹滅。穩(wěn)焰凹槽13是一個(gè)周向布置的矩形槽，槽寬為 20mm，槽深為5mm。煤油和空氣燃燒后的生成物從燃燒室頸部的圓形出口 W音速流出，用于 超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火。音速出口 12的直徑為8mm。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種點(diǎn)火器，包括端蓋(3)、噴嘴(7)、火花塞（10)和點(diǎn)火器機(jī)體（11)，其特征在于:端 蓋(3)圓心處設(shè)有通孔(4)，其縱向剖面呈橫向Η形，周?chē)妓膫€(gè)空氣入口（2);噴嘴(7)中 部的臺(tái)階設(shè)有螺紋，與通孔(4)的右端開(kāi)口通過(guò)螺紋連接，噴嘴(7)的左肩部和通孔(4)之間 設(shè)有0型密封圈(6)，噴嘴(7)左端為閉合端，靠近閉合端處設(shè)有四個(gè)與內(nèi)徑相切的微形通孔 (14)，微形通孔（14)位于通孔(4)的左端開(kāi)口空間內(nèi)；點(diǎn)火器機(jī)體（11)中部設(shè)有隔離板，隔 離板的左端與端蓋(3)右側(cè)形成點(diǎn)火器機(jī)體(11)左腔室，隔離板左端設(shè)有同心管路，該管路 與噴嘴(7)之間的間隙形成環(huán)形空氣回路(8)，隔離板右端開(kāi)口呈喇叭形，隔離板端面周?chē)?均布通孔(9)，隔離板右側(cè)為燃燒室，燃燒室側(cè)壁設(shè)有火花塞（10)，在火花塞（10)處設(shè)有穩(wěn) 焰凹槽(13);燃燒室頸部為音速出口（12)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種點(diǎn)火器，其特征在于:所述端蓋(3)設(shè)有0形密封圈（5)，通 過(guò)螺釘(1)與點(diǎn)火器機(jī)體(11)固定。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種點(diǎn)火器，其特征在于:所述內(nèi)徑相切的四個(gè)通孔（14)互為 90°布置。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種點(diǎn)火器，其特征在于:所述一次噴口（8)為一個(gè)內(nèi)徑6mm外 徑10mm的圓環(huán)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種點(diǎn)火器，其特征在于:所述二次噴口（9)為四十八個(gè)Φ?? 的通孔。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種點(diǎn)火器，其特征在于:所述音速出口（12)的直徑為8_。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種點(diǎn)火器，其特征在于：所述噴嘴（7)總長(zhǎng)32mm，四個(gè)通孔 (14)直徑Φ0 · 3mm，通孔(14)圓心距噴嘴(7)圓心1 · 4mm。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種點(diǎn)火器，其特征在于:所述穩(wěn)焰凹槽（13)是一個(gè)周向布置 的矩形槽，槽寬為2 0mm，槽深為5mm。
【文檔編號(hào)】F23R3/28GK106016363SQ201610326246
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月17日
【發(fā)明人】鄧維鑫, 楊順華, 劉偉雄, 楊樣, 晏至輝, 李宏斌, 任虎, 肖保國(guó), 王西耀, 張穹洲, 田野, 邢建文, 張順平, 李季
【申請(qǐng)人】中國(guó)人民解放軍63820部隊(duì)吸氣式高超聲速技術(shù)研究中心