紋的外分度高壓聯(lián)接器1,墊片2,帶鋸齒形截面的多道傘棱的絕緣體3,帶螺紋的一端4和帶螺紋的另一端4b和電感線圈15的內(nèi)感抗,帶散熱翅的外殼5,S形固定墊圈6,含電阻的玻璃密封劑7,嵌入鋼芯8,放電極桿9,受電極連桿10,放電極頭11,受電極頭12,受電極頭外殼13,受電極頭外殼擋圈14。所述的帶有分度la,鋸齒形傘棱lc,固定坑Ib及內(nèi)螺紋的外分度高壓聯(lián)接器I的導(dǎo)電體上至少開(kāi)一個(gè)槽,或多槽;最好是多槽的數(shù)目是按度值的;例如,某火花塞的度數(shù)是6,則開(kāi)槽數(shù)是6 ;某火花塞的度數(shù)是7,則開(kāi)槽數(shù)是7。把所述的聯(lián)接器I的開(kāi)槽的導(dǎo)電體旋入帶螺紋的一端4并敲擊固定坑Ib使火花塞制好。把火花塞旋入發(fā)動(dòng)機(jī)的螺紋孔內(nèi),使S形固定墊圈6緊密壓牢。插入有橡膠或塑料絕緣殼的火花帽,使聯(lián)接器I的導(dǎo)電體與高壓外接線相連的且在帽內(nèi)的導(dǎo)電插座相連。當(dāng)?shù)近c(diǎn)火提前角時(shí),電流依次通過(guò)聯(lián)接器1,帶螺紋的一端4和帶螺紋的另一端4b和電感線圈15的內(nèi)感抗,含電阻的玻璃密封劑7,嵌入鋼芯8,放電極桿9,受電極連桿10,放電極頭11,受電極頭12,受電極頭外殼13,并在放電極頭11和受電極頭12間放電。所述的件4,件15,件7,件8,件9被絕緣體3特別是陶瓷體所包圍,就互相會(huì)偶合容抗,所述的電阻和電感具有串并聯(lián)RCL等效電路的效應(yīng),調(diào)配適當(dāng),就有防無(wú)線電干擾的效果。帶散熱翅的外殼5因有比原有的圓柱體大得多的散熱翅的散熱面積,其散熱性有所改良是不言而喻的。所述的帶有分度la,鋸齒形傘棱lc,固定坑Ib及內(nèi)螺紋的外分度高壓聯(lián)接器I的鋸齒形傘棱lc,靠外側(cè)的鋸齒形與中軸的角度較緩,以利火花帽的插座較易插入;而靠?jī)?nèi)側(cè)的鋸齒形與中軸的角度較陡即較大,以利火花帽的插座不易脫出。所述的開(kāi)槽的槽深是聯(lián)接器總長(zhǎng)的大約一半;開(kāi)槽與不開(kāi)槽其效果是不一樣的,導(dǎo)電體開(kāi)槽后易于微擴(kuò)張形成多爪而有利火花帽的插座不易脫出。因?yàn)樗龅脑O(shè)有帶散熱翅的外殼5的特征是設(shè)有散熱翅5a,散熱翅5b,散熱翅5c,特別是所述的散熱翅是六角形的,或者是圓形的,所以要盡量利用原有的鋼料,把本來(lái)要被白白切掉的料保留一部分而制成散熱翅。所述的散熱翅至少有一個(gè)或多個(gè)。散熱翅可和其上的六角形扳手螺母同刀加工。也便于安裝時(shí)套筒扳手能套入更深些,不易打滑。因?yàn)樽鳛楦倪M(jìn),本發(fā)明特別改進(jìn)普通的單平電極為彎電極16 ;其特征是:所述的彎電極16,如圖15所示,由伸出部16a,彎弧部16b,彎部16c所組成,這三部分與放電極的間距相等,從而構(gòu)成受電極與放電極的放電間隙,且比原有的陣線長(zhǎng),有利于間隙內(nèi)的混和氣的絕對(duì)數(shù)量增加及著火的概率增加。放電間隙處的殘余廢氣希望能清掃,使混和氣容易著火,這對(duì)暖機(jī)和低負(fù)荷性能作用較大;但不希望有過(guò)強(qiáng)的氣流在點(diǎn)火瞬間直接沖向放電間隙,從而吹散火核,增加缸內(nèi)壓力的循環(huán)變動(dòng)率,甚至于導(dǎo)致失火,而由伸出部16a,彎弧部16b,彎部16c所組成的所述的彎電極16,對(duì)此有所裨益;本彎電極16也可與函數(shù)波形活塞搭配,最好波高C取 0.5-0.9,波數(shù) N 取 15-21。
[0144]作為改進(jìn)2的實(shí)施例2,因?yàn)楸景l(fā)明特別改進(jìn)電極為有多側(cè)面和多折間隙的電極12,其不但有前述的由伸出部16a,彎弧部16b,彎部16c所組成的三部分,與放電極的間距相等,從而構(gòu)成受電極與放電極的放電間隙,且比原有的陣線長(zhǎng),還特別設(shè)有多個(gè)尖缺口17,所以,在火花點(diǎn)火過(guò)程的第一階段即擊穿階段,有利于放電時(shí),使擊穿了混合氣的離子流,從受電極奔向放電極。雖然峰值電流大,但整個(gè)擊穿階段的時(shí)間很短,僅為十微秒,故多個(gè)尖缺口 17是可行的。又因?yàn)槊總€(gè)受電極桿10與受電極12相連,且受電極12的中部開(kāi)有多折間隙18,有利于在火花點(diǎn)火過(guò)程的第二階段即電弧階段,以及在火花點(diǎn)火過(guò)程的第三階段即輝光放電階段,有利打開(kāi)放電通道,且易使多折間隙有更多跳火通道,及易使混合氣流通。這種電極12還可僅用半個(gè),其頂面及側(cè)面有放電間隙,可與函數(shù)波形活塞搭配。
[0145]作為改進(jìn)3的實(shí)施例3,本發(fā)明特別改進(jìn)電極為有多側(cè)面和多間隙的電極21,因?yàn)槠洳坏星笆龅挠缮斐霾?6a,彎弧部16b,彎部16c所組成的這三部分,與放電極的間距相等,從而構(gòu)成受電極與放電極的放電間隙,且比原有的陣線長(zhǎng),還特別設(shè)有多個(gè)尖缺口17 ;每個(gè)受電極桿與受電極相連為一體,便于制造;又因?yàn)樗龅挠卸鄠?cè)面和多間隙的電極21的中部的作放電間隙20的兩端有下突出19,所述的下突出19的下部低于放電極頂部,其用處是加多了側(cè)面放電的陣線。特別是所述的有多側(cè)面和多間隙的電極21的橫向特征是至少一片,或?yàn)閮善陨希缛?。最好為多片,所以有利于形成柵片柵格點(diǎn)陣效應(yīng),從而增多電火核及鼓形放電的可能性;因?yàn)樵诎l(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件下,靜止的混合氣點(diǎn)火能量只需要0.2毫焦,較高流速的混合氣點(diǎn)火能量只需要3毫焦,而常規(guī)點(diǎn)火系統(tǒng)供給的能量大于30毫焦,即有10倍量,正好利用這一特點(diǎn),設(shè)計(jì)本發(fā)明的多片柵片柵格,在各種物理場(chǎng)例如動(dòng)力場(chǎng),電場(chǎng),及流體場(chǎng)湍流,以及電化學(xué)的綜合作用下,易形成柵片柵格間的微顫抖,而有利抖去積炭及有利放電間隙形成放電通道。作為改進(jìn)4的實(shí)施例3,因?yàn)樗龅挠卸鄠?cè)面和多間隙的電極21或者去掉單個(gè)受電極桿,其特征特別之處是有單受電極桿的有多側(cè)面和多間隙的電極23,所以其有益之處不但是省料,而且也能形成柵片柵格間的微顫抖而有利抖去積炭及有利放電間隙形成放電通道;故本電極可與無(wú)特別凸起和凹坑的函數(shù)波形活塞搭配。
[0146]作為改進(jìn)5的實(shí)施例5,本發(fā)明特別改進(jìn)電極為有側(cè)面的圓盆及中部挖有銳角星形的電極22,因其特征是有側(cè)面的圓盆及中部挖有銳角星形;有盆形即又有頂面又有側(cè)面,從而加多了側(cè)面放電的陣線;其中部挖有銳角星形,是指星形其伸出的星爪的夾角是銳角;其特征特別是銳角,而不是直角或鈍角?;蚴且粋€(gè)星,或是二個(gè)星,或是多個(gè)星,最好是五角星,所以有利于放電間隙的尖劈效果及尖端放電效應(yīng)而形成不對(duì)稱(chēng)多點(diǎn)隨機(jī)放電通道,有利于增多放電的可能性及去除積炭,銳角星形的電極有利于電火花效應(yīng)的延續(xù)及湍流所致的火花鋒面扭曲,分子相互滲透,湍流速率增加。本電極適與有火花凹坑36的波形活塞搭配。
[0147]有活動(dòng)受電極和微動(dòng)放電極的內(nèi)燃機(jī)用點(diǎn)火裝置,有自微動(dòng)功能及可換電極芯,用久可換。因?yàn)殡姌O12和電極外殼13由所述的受電極頭外殼13的內(nèi)部設(shè)有的螺紋或螺紋形槽相活動(dòng)裝配,有微動(dòng)作用,且由受電極頭外殼擋圈14擋住,可以更換,亦可工作,但為了進(jìn)一步加強(qiáng)微動(dòng)效果,獲得更理想的微動(dòng)和顫抖效應(yīng),有利于放電和排斥積炭,作為改進(jìn)6,本發(fā)明特別改進(jìn)電極12為有弧形鼓24a的受電極頭24,及改進(jìn)受電極頭外殼13為有弧形凹25a的受電極頭外殼25,輔以前述的其它諸件,成為又一款有活動(dòng)受電極和微動(dòng)放電極的內(nèi)燃機(jī)用點(diǎn)火裝置。由于受電極頭24,設(shè)有弧形鼓24a,以及多側(cè)隙24b?;⌒喂?4a與弧形凹25a微動(dòng)相配,上下可有不大的活動(dòng)范圍例如0.1mm,同時(shí),特別是弧形鼓24a相對(duì)于弧形凹25a可以轉(zhuǎn)動(dòng),所以弧形鼓凹的轉(zhuǎn)動(dòng)性更比原先件的螺紋或螺紋形槽為佳,故拉弧時(shí)其微調(diào)及去積炭的趨向更優(yōu);放電時(shí)第一下?lián)舸┑牡胤?,在第二下及接下?lái)仍是易擊中的部位,由于電極的抖動(dòng)及微動(dòng)特別是轉(zhuǎn)動(dòng),就把相對(duì)兩電極上次擊穿的地方而言,相對(duì)固定的放電地方化為不固定而避開(kāi)了,從而使多次放電地方移位,而每一次放電就有電極分子被化為氣態(tài)而損耗,故其有益之處是不言而喻的,延長(zhǎng)了電極的壽命及利于去積炭。電極的抖動(dòng)及微動(dòng)特別是轉(zhuǎn)動(dòng),在動(dòng)能發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的振動(dòng)條件下是易獲得的。由于所述的放電極頭11與受電極頭24的內(nèi)部,類(lèi)同于受電極頭12,由頂部和環(huán)側(cè)部的盆形構(gòu)成放電間隙,且在頂部有多個(gè)挖去的尖角及在環(huán)側(cè)部挖有多個(gè)環(huán)周的螺紋形槽,有利拉弧。特別是在放電間隙區(qū)所增設(shè)的多側(cè)隙24b,其特征是在所述的環(huán)側(cè)部設(shè)有至少一個(gè),或2個(gè),或多個(gè),特別是6個(gè)貫通的開(kāi)口,有利于混合氣的流動(dòng)和排放積炭,及給抖動(dòng)及微動(dòng)特別是轉(zhuǎn)動(dòng)提供附加的氣流。因?yàn)樗龅姆烹姌O頭11的尖劈Ilb的特征是在其上端設(shè)有挖出的多棱錐,特別是十字形的多棱錐,故有利于點(diǎn)火離子流的尖劈效應(yīng);使火花塞的含頂面及環(huán)側(cè)面的盆形間隙內(nèi),特別地局部增加了多棱錐的間隙,使火核形成的位置部分離開(kāi)壁面,有一個(gè)緩沖小區(qū),可以避開(kāi)停滯在壁面附近殘余廢氣的影響,同時(shí),配合了增設(shè)的多側(cè)隙24b,特別是弧形鼓24a相對(duì)于弧形凹25a的轉(zhuǎn)動(dòng),有利于混合氣的尖劈碰撞及紊流效應(yīng),加上放電極頭11和受電極頭24的微動(dòng)和顫抖效應(yīng),使間隙內(nèi)的混合氣的絕對(duì)數(shù)量增加,著火的概率也增加,另外,尖劈碰撞及紊流也有利于排斥積炭分子流,尖劈內(nèi)及盆形間隙內(nèi)的部分有液化傾向的混合物,不但有電弧放電的機(jī)遇,而且有類(lèi)似電火花加工放電的鼓形放電,從而,其綜合效果使火花放電質(zhì)量提高,工況性能更佳。所述的放電極頭11的尖劈Ilb的十字形的多棱錐,可被利用來(lái)放擰螺絲的工具,使尖劈Ilb的螺紋或螺紋形槽Ilc與放電極桿9相配。所述的受電極頭12及受電極頭24的十字形,亦可被利用來(lái)放擰螺絲的工具。所述的放電極頭11的側(cè)扇葉Ila有輔助性的微轉(zhuǎn)作用及輔助性放電作用。本電極適宜與有火花凹坑36的波形活塞搭配?;鸹ò伎?6增大點(diǎn)火區(qū),進(jìn)氣凹坑33增大進(jìn)氣流動(dòng),排氣凹坑33有擠氣作用,函數(shù)波有助爆波散播。有函數(shù)波的活塞,最好是與螺旋雙扣式活塞油環(huán)(40a)和(40b),及毛細(xì)潤(rùn)滑活塞座(41)配用。
[0148]因?yàn)樗龅亩喾N改進(jìn)可供各種機(jī)型選用,且試用時(shí)還可修正提前角及調(diào)控高壓脈沖參數(shù)以求更佳。另外特提出的改進(jìn)7,是使高壓電脈沖的正負(fù)換向及變方向,也可試用。雖然火花點(diǎn)火過(guò)程非常復(fù)雜,人類(lèi)至今仍有許多方面還不清楚,但是我們知道電的正負(fù)對(duì)放電極和受電極的損耗有不同影響。改進(jìn)7是一種為減少電極損耗的方法,是使電壓電流的正負(fù)換向,這用電磁類(lèi)及電子類(lèi)電路不難實(shí)現(xiàn),例如用自激多諧振蕩器和微分電路;換向的次數(shù)或與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速同步,或間歇,或間隔一些時(shí)期換向,值得進(jìn)一步改進(jìn)。所述的各種改進(jìn),均有利于增多放電的可能性及去除積炭和減少電極損耗,在實(shí)用時(shí)或要依不同的機(jī)型特別是點(diǎn)火角來(lái)試點(diǎn)后選用,以及與改良的有函數(shù)波的燃燒室搭配。
[0149]本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)的改良的有函數(shù)波的燃燒室及與有活動(dòng)受電極和微動(dòng)放電極的內(nèi)燃機(jī)用點(diǎn)火裝置的搭配方法;提出燃燒室?guī)缀涡螤钜桶l(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)型適配及與點(diǎn)火裝置搭配才有較佳的效果的理念,提出內(nèi)燃機(jī)燃燒室與各點(diǎn)火裝置的搭配的方法的建議,還提供函數(shù)波燃燒室及帶拋物線型的凸凹適配的函數(shù)波燃燒室,以利于節(jié)能減排;所述的有函數(shù)波的燃燒室有多種或多種組合,組成燃燒室的活塞面是函數(shù)波形或多種組合,例如正弦波方程式是:
[0150]SDi = C*SIN(TRAJPAR*360*N)
[0151],上式中,i是尺寸數(shù)字序列號(hào);SIN= SINE,正弦函數(shù);TRAJPAR是軌跡函數(shù);
[0152]但是,對(duì)于各種渦狀擠氣紊流的不同,要有計(jì)算機(jī)模擬和多種實(shí)驗(yàn),波高C和波數(shù)N要搭配。例如,配用彎電極16,最好波高C取0.5-0.9,波數(shù)N取15-21 ;有利于混合氣沿波形的擴(kuò)散。因?yàn)樗龅娜紵业幕钊娴暮瘮?shù)波形是32,且在所述的燃燒室的活塞面的函數(shù)波形32的中部設(shè)有波形凹坑33,其特征是所述的凹坑的包絡(luò)線是曲線,特別是漸開(kāi)線,或拋物線;所述的燃燒室的活塞是31 ;且所述的燃燒室的活塞面的函數(shù)波形32或是其他函數(shù),例如漸開(kāi)線,拋物線,及采用柱座標(biāo)系的圓內(nèi)螺旋線;并且在所述的燃燒室的活塞31的活塞面的函數(shù)波形32,設(shè)有波形凹坑33,還設(shè)有排氣凸起34,及設(shè)有進(jìn)氣凹坑35,以及設(shè)有火花凹坑36,其特征是:所述的排氣凸起34的包絡(luò)線是曲線,特別是漸開(kāi)線,或拋物線,且其凸起在靠近排氣門(mén)的位置,或者說(shuō)排氣門(mén)與排氣凸起34的投影有部分或局部的重合,投影是投在與活塞運(yùn)動(dòng)方向垂直的面上;所述的進(jìn)氣凹坑35的包絡(luò)線是曲線,特別是漸開(kāi)線,或拋物線,且其凹坑在靠近進(jìn)氣門(mén)的位置,或者說(shuō)進(jìn)氣門(mén)與進(jìn)氣凹坑35的投影有部分或局部的重合,投影是投在與活塞運(yùn)動(dòng)方向垂直的面上;所述的火花凹坑36的包絡(luò)線是曲線,特別是漸開(kāi)線,或拋物線,且其凹坑在靠近火花塞的位置,或者說(shuō)火花塞與火花凹坑36的投影有部分或局部的重合,投影是投在與活塞運(yùn)動(dòng)方向垂直的面上,所以排氣凸起34在排氣閥閉合時(shí),有擠氣效果。進(jìn)氣從進(jìn)氣閥的環(huán)周沖入燃燒室,并有部分在進(jìn)氣凹坑35形成在北半球的逆時(shí)針渦流,加強(qiáng)混和效果;進(jìn)氣閥閉合后,部分進(jìn)氣在火花凹坑36形成小渦旋,有利點(diǎn)火與火核的擴(kuò)散;活塞面的函數(shù)波形32進(jìn)一步改善了沖擊波的分布和傳播的富里埃級(jí)數(shù)的接近性及均勻性。
[0153]因?yàn)樽鳛楦倪M(jìn),以便通用,在所述的燃燒室的活塞31的活塞面的函數(shù)波形32上,設(shè)有波形凹坑33,還設(shè)有排氣凸起34,及設(shè)有進(jìn)氣凹坑35,以及火花凹坑36,且排氣凸起34,及進(jìn)氣凹坑35,以及火花凹坑36的包絡(luò)線均是曲線,特別是漸開(kāi)線,或拋物線;且所述的排氣凸起34,及進(jìn)氣凹坑35,以及火花凹坑36的位置是依活塞中心而三等分均布的,大致離其理想位置區(qū)域不遠(yuǎn),故也有相當(dāng)效果。
[0154]用所述的方程式輸入CNC加工中心,用CIMATR0N或MASTCAM軟件,制壓鑄鋁合金的鋼模,或用銑床,刨床及電火花加工;用電火花加工時(shí),用所述的方程式輸入CNC加工中心,則要先制出鎢銅電極;再用有冷壓室或熱壓室的壓鑄機(jī)批量生產(chǎn);再機(jī)加工?;钊嘤貌牧鲜卿X合金ZL109,或AC8A。在高端條件下如賽車(chē)或軍用車(chē),活塞靠近燃燒室表面的材料或者用高導(dǎo)熱材料如銀合金;或者用耐高溫材料如銀鎢銅合金,甚至用特殊高導(dǎo)熱材料如人造鉆石。
[0155]特別需要指出的是,本發(fā)明的函數(shù)波形也可采用其它的波形,例如其它多種數(shù)學(xué)函數(shù)或其它的非陡峭折線的略為圓滑的波形。
[0156]有函數(shù)波的活塞,最好是與螺旋雙扣式活塞油環(huán)40a和40b,及毛細(xì)潤(rùn)滑活塞座41配用,以及利用調(diào)速輪背面加裝葉扇,在限時(shí)大齒輪盤(pán)上開(kāi)孔,以利進(jìn)一步加強(qiáng)綜合潤(rùn)滑效果O
[0157]因?yàn)椴萜焊畈輽C(jī)用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸垂直安裝,放機(jī)油的底殼在下方的水平位置,沒(méi)有油泵潤(rùn)滑系統(tǒng),僅有的靠連桿的飛濺潤(rùn)滑系統(tǒng),很難達(dá)到把潤(rùn)滑油拋到需要的較高的區(qū)域,又因?yàn)楦畈輽C(jī)用發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體是水平的,故缸套及活塞的圓周的潤(rùn)滑油的分布,受重力的影響,分布是不均勻的。所以利用調(diào)速輪背面加裝葉扇44a,以利輔助拋油;葉扇44a設(shè)多少片,設(shè)多大,要依各機(jī)型調(diào)配。有種辦法是先制一件手模型,例如葉扇20片’每片8x8mm ;裝入發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試;然后取出,削為16片,7x7mm,再裝入發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試;然后取出,削為16片,每片7x7mm,再裝入發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試;然后再取出,削為12片,每片6x6mm,再裝