專利名稱：高壓電等離子陶瓷內(nèi)燃機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種動(dòng)力機(jī)械，特別是一種改進(jìn)的內(nèi)燃機(jī)，屬于內(nèi)燃機(jī)技術(shù) 領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的內(nèi)燃機(jī)約30%的熱能通過廢氣排出，約35%的熱能通過冷卻系統(tǒng)的 水帶走，總計(jì)約近70%的熱能是不能做功的，真正做功的熱能小于30%。世界 各國的研究人員都一直致力于提高內(nèi)燃機(jī)的工作效率，由于原來的設(shè)計(jì)思路一 直局限于讓燃?xì)飧玫乇紒磉_(dá)到充分燃燒的目的，燃?xì)夥肿釉诟左w內(nèi)仍然還 是做三維空間作無規(guī)則的布朗運(yùn)動(dòng)，因此目前先進(jìn)的內(nèi)燃機(jī)的熱效率僅能達(dá)到 30%。如何大幅度提高熱效率是一個(gè)亟待解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容
二，實(shí)用，型所要解決的技術(shù)問題是提供:種高壓電，離子陶瓷內(nèi)燃機(jī)，其
得做功效率成極大提高。
解決本實(shí)用新型的技術(shù)問題所釆用的方案是在金屬缸體和金屬缸蓋的內(nèi) 側(cè)嵌入工作溫度高于內(nèi)燃機(jī)爆燃溫度的絕緣層，金屬缸蓋的絕緣層外固定髙壓 電金屬板，高壓電金屬板連接于高壓靜電發(fā)生器，高壓靜電發(fā)生器又與汽車點(diǎn) 火控制板通過信號線連接。燃?xì)庠趦?nèi)燃機(jī)氣缸內(nèi)燃燒過程中，高壓電點(diǎn)火并持 續(xù)給出高壓電脈沖，致使氣缸中燃?xì)獾入x子體分子極化，由不導(dǎo)電體變?yōu)閷?dǎo)電 體。極化后的等離子氣體分子在高壓電的電場下，由布朗運(yùn)動(dòng)變?yōu)樽龆ㄏ蜻\(yùn)動(dòng)， 推動(dòng)活塞，使得做功效率成極大提高。
所述的金屬缸體內(nèi)側(cè)嵌入的絕緣層為陶瓷缸套，金屬缸蓋嵌入的絕緣層為 陶瓷絕緣板；高壓電金屬板平敷在陶瓷絕緣板外，再通過金屬傳導(dǎo)桿與高壓靜 電發(fā)生器連接；金屬傳導(dǎo)桿、排氣門和進(jìn)氣門與金屬缸蓋之間設(shè)置有絕緣的陶 瓷套，且排氣門和進(jìn)氣門的氣門上設(shè)置有絕緣的陶瓷連接桿。陶瓷的絕緣層既 能承受較高的缸內(nèi)溫度，又可以絕緣，保證了燃?xì)獗粨舸┒婋x。
為了節(jié)約能源，本實(shí)用新型釆用了活塞通過導(dǎo)線與一儲能電容導(dǎo)通，電容 又連接于汽車電源兩端，這樣在汽缸做功時(shí)耐高壓的大電容可吸收高壓脈沖電 流，然后放電給汽車的電源，回收電能。
汽缸壓縮沖程結(jié)束到達(dá)點(diǎn)火位置時(shí)，汽車點(diǎn)火控制板(ECU)發(fā)出點(diǎn)火信
號，高壓靜電發(fā)生器給出直流高壓電脈沖，高壓電金屬板與活塞的頂部的燃燒 氣體被擊穿，由于點(diǎn)火的面積是整個(gè)活塞頭的面積，燃燒極為均勻。點(diǎn)火后，進(jìn)入作功沖程。汽車點(diǎn)火控制板按程序發(fā)出指令，高壓靜電發(fā)生器連續(xù)給出直 流高壓脈沖，由于燃?xì)庠谧鞴Φ倪^程中，高壓脈沖擊穿高溫氣體所需的電壓比 常溫的要低，電能消耗較低。被擊穿的燃?xì)夥肿邮请婋x的等離子體，成為了導(dǎo) 體。在導(dǎo)電的過程中，高溫氣體分子沿電場方向做定向運(yùn)動(dòng)，直接推動(dòng)活塞。 原來的氣體分子在三維空間作無規(guī)則的布朗運(yùn)動(dòng)變?yōu)樽龆ㄏ蜻\(yùn)動(dòng)，作功效率極 大提高。
作功沖程結(jié)東后，其佘的排氣沖程和吸氣沖程和現(xiàn)有四沖程內(nèi)燃機(jī)完全一 致，該實(shí)用新型適用于汽油機(jī)和柴油機(jī)。
本實(shí)用新型的有益效果是燃?xì)庠谧鞴Φ倪^程中，釆用高壓脈沖擊可以以
較低的電能消耗穿高溫氣體；被極穿的燃?xì)夥肿邮请婋x的等離子體，在高壓電
的電場下，可沿電場方向做定向運(yùn)動(dòng)，氣體分子在三維空間的無規(guī)則布朗運(yùn)動(dòng)
變?yōu)榱硕ㄏ蜻\(yùn)動(dòng)，直接推動(dòng)活塞，做功效率極大提高；釆用耐高壓的大電容來 吸收高壓脈沖電流，然后放電給電源，可節(jié)省電能。


圖l為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1中1、排氣門，2、進(jìn)氣門，3、陶瓷連接桿 絕緣板，6、高壓電金屬板，7、陶瓷缸套，8、金屬缸 11、高壓靜電發(fā)生器，12、金屬傳導(dǎo)桿，13、陶瓷套，
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖1和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
本實(shí)用新型所述的內(nèi)燃機(jī)基本結(jié)構(gòu)和現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)一致，在原技術(shù)的 基礎(chǔ)上將金屬缸體8中嵌入絕緣的陶瓷缸套7，金屬缸蓋4內(nèi)也嵌入了缸蓋陶瓷 絕緣板5，又在缸蓋陶瓷絕緣板5的外壁敷上高壓電金屬板6，該金屬板與金屬 傳導(dǎo)桿12連接。對于進(jìn)氣門l和排氣門2的氣門桿用陶瓷連接桿3連接，在金 屬傳導(dǎo)桿12、排氣門l和進(jìn)氣門2與金屬缸蓋4之間設(shè)置有絕緣的陶瓷套13,
使氣門和金屬缸體不導(dǎo)電。
具體的工作過程是壓縮沖程結(jié)東，到達(dá)點(diǎn)火位置時(shí)，汽車點(diǎn)火控制板14 發(fā)出點(diǎn)火信號，高壓靜電發(fā)生發(fā)生器ll給出一個(gè)直流高壓電脈沖，高壓電金屬 板6和活塞9的頂部的氣體被擊穿，由于點(diǎn)火的面積是整個(gè)活塞頭的面積，燃 燒極為均勻。點(diǎn)火后，進(jìn)入作功沖程。汽車點(diǎn)火控制板14按程序發(fā)出指令，高 壓靜電發(fā)生發(fā)生器ll連續(xù)給出高壓脈沖，由于燃?xì)庠谧鞴Φ倪^程中，如柴油機(jī) 缸內(nèi)燃燒溫度高于IOO(TC,為低溫等離子氣體，電離度小于1%,但高壓脈沖
,4、金屬缸蓋，5、陶瓷 體，9、活塞，10、電源， 14、汽車點(diǎn)火控制板。
4擊穿高溫氣體所需的電壓比常溫的要低，電能耗較低。被擊穿的燃?xì)夥肿邮请?離的等離子體，為導(dǎo)體。在導(dǎo)電的過程中，高溫氣體分子沿電場方向做定向運(yùn) 動(dòng)，直接推動(dòng)活塞。原來的氣體分子在三維空間作無規(guī)則的布朗運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)在作 一維運(yùn)動(dòng)。從理論上講，做布朗運(yùn)動(dòng)時(shí)，分子沿三個(gè)維度的壓力是均等的，如 果分子做定向運(yùn)動(dòng)，三個(gè)方向的壓力轉(zhuǎn)到一個(gè)方向，壓力變?yōu)樵瓉淼娜?。?功效率會成倍增加。
為了形成良好的高壓電場，有必要釆用陶瓷缸套7。在作功的過程中，電離 的等離子體是導(dǎo)電的，可釆用一個(gè)耐高壓的大電容C吸收高壓脈沖電流，然后 放電給電源10，回收電能。
作功沖程結(jié)東后，其余的排氣沖程和吸氣沖程和現(xiàn)有四沖程內(nèi)燃機(jī)完全一 致，該實(shí)用新型適用于汽油機(jī)和柴油機(jī)。
權(quán)利要求1、一種高壓電等離子陶瓷內(nèi)燃機(jī)，其特征是在金屬缸體和金屬缸蓋的內(nèi)側(cè)嵌入工作溫度高于內(nèi)燃機(jī)爆燃溫度的絕緣層，金屬缸蓋的絕緣層外固定高壓電金屬板，高壓電金屬板連接于高壓靜電發(fā)生器，高壓靜電發(fā)生器又與汽車點(diǎn)火控制板通過信號線連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的高壓電等離子陶瓷內(nèi)燃機(jī)，其特征是金屬缸體 內(nèi)側(cè)嵌入的絕緣層為陶瓷缸套，金屬缸蓋嵌入的絕緣層為陶瓷絕緣板；高壓電 金屬板平敷在陶瓷絕緣板外，再通過金屬傳導(dǎo)桿與高壓靜電發(fā)生器連接；金屬 傳導(dǎo)桿、排氣門和進(jìn)氣門與金屬缸蓋之間設(shè)置有絕緣的陶瓷套，且排氣門和進(jìn) 氣門的氣門上設(shè)置有絕緣的陶瓷連接桿。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的高壓電等離子陶瓷內(nèi)燃機(jī)，其特征是活塞通過 導(dǎo)線與一儲能電容導(dǎo)通，電容又連接于汽車電源兩端。
專利摘要高壓電等離子陶瓷內(nèi)燃機(jī)。本實(shí)用新型涉及一種動(dòng)力機(jī)械，特別是一種改進(jìn)的內(nèi)燃機(jī)。本內(nèi)燃機(jī)裝置是在傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)基礎(chǔ)上進(jìn)行以下改進(jìn)，在金屬缸體和金屬缸蓋的內(nèi)側(cè)嵌入工作溫度高于內(nèi)燃機(jī)爆燃溫度的絕緣層，金屬缸蓋的絕緣層外固定高壓電金屬板，高壓電金屬板連接于高壓靜電發(fā)生器，高壓靜電發(fā)生器又與汽車點(diǎn)火控制板通過信號線連接。燃?xì)庠趦?nèi)燃機(jī)氣缸內(nèi)燃燒過程中，采用高壓電點(diǎn)火并持續(xù)給出高壓電脈沖，致使缸內(nèi)燃?xì)獾入x子體分子極化，極化后的等離子氣體分子在高壓電的電場下，由布朗運(yùn)動(dòng)變?yōu)樽龆ㄏ蜻\(yùn)動(dòng)，推動(dòng)活塞，使得作功效率極大提高。
文檔編號F02M27/00GK201401251SQ20092011112
公開日2010年2月10日 申請日期2009年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月27日
發(fā)明者陳蜀喬 申請人:昆明理工大學(xué)