專利名稱：內(nèi)燃機(jī)函數(shù)波燃燒室及與點(diǎn)火裝置的搭配的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃燒設(shè)備中的燃燒室和點(diǎn)火裝置，尤其是內(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，屬于內(nèi)燃機(jī) 的燃燒室技術(shù)領(lǐng)域及火花塞的技術(shù)領(lǐng)域；本函數(shù)波活塞和燃燒室可用于汽油，柴油及混和 氣內(nèi)燃機(jī)。
背景技術(shù)：
用于燃燒設(shè)備中的點(diǎn)火裝置，尤其是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)火花塞，被廣泛用于將脈沖高壓 電流引進(jìn)到燃燒室，使吸進(jìn)氣缸的混合氣打火花而點(diǎn)燃，進(jìn)而擴(kuò)散燃燒并爆發(fā)作功?，F(xiàn)有的 火花塞的外部聯(lián)接器與有橡膠殼的火花帽之間，有時(shí)有松松散散的現(xiàn)象?，F(xiàn)有的火花塞的 內(nèi)部，雖設(shè)有玻璃密封劑作電阻，但僅有阻抗；若加設(shè)感抗及容抗，形成合適的RCL回路，則 會(huì)有更理想的抑制無(wú)線電干擾的作用。絕緣體上的多道傘棱由半圓形截面還可改進(jìn)為鋸齒 形截面，以便更多絕緣爬電通道及更好的卡住橡膠殼。現(xiàn)有的火花塞的金屬外殼的散熱還 可進(jìn)一步提高?，F(xiàn)有的火花塞的電極，可想而知，有易結(jié)炭，易燒蝕，單點(diǎn)跳火，低溫難點(diǎn)的 缺點(diǎn)；如果把電極革新為可動(dòng)的，當(dāng)有改進(jìn)。原有的燃燒室有多種，沒有十全十美的；除過優(yōu)點(diǎn)外，都有不足之處；例如楔形燃 燒室，其混合氣過分集中在火花塞處，工況顯得粗暴一些；又如浴盆形燃燒室，其扁長(zhǎng)的形 狀，使擠氣的效果比較差，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x也較長(zhǎng)，燃燒速率比較低，燃燒時(shí)間長(zhǎng)，壓力升高比 低，且面容比F/V較大，對(duì)HC排放是不利的。又如碗形燃燒室，半球形燃燒室，蓬形燃燒室， 及其他類型燃燒室，如產(chǎn)生湍流的輔助燃燒室，雙火花塞燃燒室，平面的燃燒室，各有千秋； 但人類追求完美的發(fā)明是永無(wú)止境的。燃燒室的所謂最佳幾何形狀固然重要，但要和發(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。內(nèi)燃機(jī)燃燒室及與點(diǎn)火裝置的搭配，是一 個(gè)涉及節(jié)能減排的老大難問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了追求點(diǎn)火裝置的完美，本發(fā)明提出多種火花塞的改進(jìn)例如多種固定電極，加 內(nèi)感抗，改外分度聯(lián)接器，加外殼散熱翅，及特別是設(shè)活動(dòng)和微動(dòng)電極，以利改善工況，節(jié)能 減排。還為了追求完美的永無(wú)止境的科學(xué)探索，本發(fā)明提出燃燒室的所謂最佳幾何形狀固 然重要，但要和發(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，提出各種內(nèi)燃 機(jī)燃燒室與各種點(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，以利于在節(jié)能減排的老大難問題上有所進(jìn)步。以下就多種逐步改進(jìn)和完善的發(fā)明方案結(jié)合多種圖示而加以詳細(xì)解說本發(fā)明涉及一種燃燒設(shè)備中的燃燒室和點(diǎn)火裝置，尤其是內(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；所述的有函 數(shù)波的燃燒室的特征是，其函數(shù)波是按各機(jī)型而特設(shè)和優(yōu)選的；組成燃燒室的活塞面是函 數(shù)波形。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案的方程式及建模方法是采用PRO/ENGINEER WILDFIRE繪圖軟件，新設(shè)工作目錄，新建零件，草繪2個(gè)同心 圓。打開可變截面掃描(Var Sect Swe印)指令，選取以上2圓為掃描軌跡和參考軌 跡。繪制一條平行2圓平面的直線，長(zhǎng)度L = (D-d)/2，且對(duì)應(yīng)圓邊沿投影線。建立參數(shù)(PARAMETER) 1 =C實(shí)數(shù)(real number)，可跟據(jù)具體工況在0. 01-1之間 賦值，例如0.3 ;C也稱為波高。建立參數(shù)(PARAMETER) 2 =N整數(shù)(integer)，可跟據(jù)具體工況在2-100之間選值， 例如13 ；N也稱為波數(shù)。建立關(guān)系(RELATION)，即本發(fā)明的正弦波方程式是SDi = C*SIN(TRAJPAR*360*N)上式中，i是尺寸數(shù)字序列號(hào)；SIN = SINE，正弦函數(shù)；TRAJPAR，軌跡函數(shù)。再接著，采用旋轉(zhuǎn)，合并，實(shí)體化等指令，并與活塞件裝配及合并，即建模為有函數(shù) 波面的活塞；再在活塞面上的與火花塞及與進(jìn)氣門，排氣門相對(duì)應(yīng)的位置，制出凸凹形；將 活塞裝入缸體，缸蓋，就形成有函數(shù)波的燃燒室。再用所述的方程式輸入CNC加工中心，用CIMATR0或MASTCAM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。活塞多用材料 是鋁合金ZL109，或AC8A。在高端條件下如賽車或軍用車，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。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。以下先述說點(diǎn)火裝置的改進(jìn)，隨后述說內(nèi)燃機(jī)的改良即有函數(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。一種用于燃燒設(shè)備中的點(diǎn)火裝置，尤其是有活動(dòng)受電極和微動(dòng)放電極的內(nèi)燃機(jī)用 點(diǎn)火裝置，用于自微動(dòng)而易點(diǎn)火，去積炭，防燒蝕及可換電極芯；及附帶汽油發(fā)動(dòng)機(jī)火花塞 用內(nèi)感抗及外分度高壓聯(lián)結(jié)器，用于防高頻干擾及防插接松脫的火花塞，由帶有分度(Ia)， 鋸齒形傘棱(Ic)，固定坑(Ib)及內(nèi)螺紋的外分度高壓聯(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)所組成；其特征是所述的放電極桿(9)的靠放電極的頭部設(shè)有螺紋或螺紋形 槽，以利裝配自微動(dòng)及可換電極芯即放電極頭(11)；所述的放電極頭(11)的環(huán)周側(cè)面設(shè)有 側(cè)扇葉(11a)，放電極頭(11)的上端設(shè)有尖劈(11b)，放電極頭(11)的下端設(shè)有螺紋或螺 紋形槽(11c)。所述的側(cè)扇葉(Ila)的特征是有直風(fēng)扇葉或螺旋風(fēng)扇葉，至少有一片，或多 片，特別是8片。所述的受電極連桿(10)將受電極頭外殼(13)與帶散熱翅的外殼(5)相 連，所述的受電極連桿(10)至少有一片，或2片，或多片。所述的受電極頭外殼(13)的內(nèi)部設(shè)有螺紋或螺紋形槽及可安放受電極頭外殼擋圈(14)的擋圈槽。放電極頭(11)與受電 極頭(12)的內(nèi)部的由頂部和環(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。所述的放電極頭(11)的尖劈(lib)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，參看圖43，圖44，圖45及圖46，或2棱錐，或3 棱錐以上，最好是2星以上的多角的星形的多棱錐，以利于點(diǎn)火離子流的尖劈效應(yīng)，使火花 塞的含頂面及環(huán)側(cè)面的遠(yuǎn)比原來大的盆形間隙內(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壁面，有一個(gè)緩沖小區(qū)，可以避開停滯在壁面附近殘余廢氣的影響， 同時(shí)，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(12)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)的部分有液體液化傾向的混合物，不但有電弧放 電的機(jī)遇，而且有電火花加工放電的鼓形放電，從而其綜合效應(yīng)使火花放電質(zhì)量提高，工況 性能更佳。所述的帶有分度(Ia)，鋸齒形傘棱(Ic)，固定坑(Ib)及內(nèi)螺紋的外分度高壓聯(lián)接 器(1)的特征是所述的帶有分度(Ia)是在所述的聯(lián)接器(1)的導(dǎo)電體上按均分度開槽； 至少開一個(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，則開槽 數(shù)是6 ；某火花塞的度數(shù)是7，則開槽數(shù)是7。雖然，一般火花塞的熱值的度數(shù)，按發(fā)動(dòng)機(jī)的 不同而按火花塞的內(nèi)部結(jié)構(gòu)而區(qū)分為5-13，數(shù)值越大就越近冷型，適合高轉(zhuǎn)速高壓縮比的 引擎使用；數(shù)值越小就越近熱型，適合低壓縮比的引擎使用；但是難從火花塞的外表判斷， 或易混淆。在火花塞的聯(lián)接器的導(dǎo)電體上開槽的有益效果有二，一是使火花塞的熱值的度 數(shù)的選用上不易混淆，二是使原來單圓的插銷頭形的聯(lián)接器由于開槽而成為爪形而使插銷 效果更佳。所述的聯(lián)接器(1)的開槽的導(dǎo)電體是插入有橡膠或塑料絕緣殼的火花帽的與高 壓外接線相連的且在帽內(nèi)的導(dǎo)電插座內(nèi)。所述的帶有分度(Ia)，鋸齒形傘棱(Ic)，固定坑(Ib)及內(nèi)螺紋的外分度高壓聯(lián)接 器(1)的其它特征是所述的鋸齒形傘棱(Ic)，如圖5，圖6和圖9，圖10所示，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。如圖5，圖6和圖7，圖8，圖9所示，所述的槽深是聯(lián) 接器總長(zhǎng)的一半；固定坑(Ib)設(shè)在不開槽的一端即靠?jī)?nèi)側(cè)的一端，以便敲擊固定。所述的 聯(lián)接器的內(nèi)螺紋(ld)，如圖6，圖1及圖2所示，與帶螺紋的一端(4)相聯(lián)，并固定墊片(2) 和帶鋸齒形截面的多道傘棱的絕緣體(3)，以及帶螺紋的一端(4)和帶螺紋的另一端(4b) 和電感線圈(15)的內(nèi)感抗；帶螺紋的一端⑷和電感線圈(15)相連；電感線圈(15)與帶 螺紋的另一端(4b)相連；帶螺紋的另一端(4b)通過含電阻的玻璃密封劑(7)，與嵌入鋼芯 (8)，放電極桿(9)相連。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。嵌入鋼芯(8)插入放電極桿(9)，以利增加強(qiáng)度和導(dǎo)熱。 放電極桿(9)或直接參與放電，或與專門特殊材料制成的放電極頭(11)相連。受電極連桿 (10)至少一個(gè)或多個(gè)，或直接參與放電，或與專門特殊材料制成的受電極頭(12)相連，或 經(jīng)過受電極頭外殼(13)而與專門特殊材料制成的受電極頭(12)相連，并加裝受電極頭外 殼擋圈(14)。所述的帶鋸齒形截面的多道傘棱的絕緣體(3)的特征是，所述的鋸齒形傘棱 的鋸齒形與中軸的角度較緩，以利火花帽的橡膠或塑料絕緣殼較易包入；而靠?jī)?nèi)側(cè)的鋸齒
6形與中軸的角度較陡即較大，以利火花帽的橡膠或塑料絕緣殼不易脫出。所述的鋸齒形傘 棱的鋸齒形比原有的半圓形傘棱有更多絕緣爬電通道及能更好的卡住橡膠殼。所述的帶鋸 齒形截面的多道傘棱的絕緣體(3)的靠?jī)?nèi)側(cè)(即靠?jī)?nèi)部放電側(cè))的一端的外部，設(shè)有帶散 熱翅的外殼(5)，及S形固定墊圈(6)。所述的設(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。原有 的火花塞的放散熱翅的部位的鋼料是被白白切掉了，而僅存截面較小的圓柱形。本發(fā)明的 有益效果是利用原有的鋼料，把本來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2個(gè)，3個(gè)或多個(gè)。散熱翅是六角形的好處有二，一是便于和其上的六 角形扳手螺母同刀加工，二是便于安裝時(shí)套筒扳手能套入更深些。作為改進(jìn)1，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28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(20)，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，這是本發(fā)明的另一有益效果。作為改進(jìn)2，本發(fā)明特別改進(jìn)電極為有多側(cè)面和多折間隙的電極(121)，如圖14及 圖7，圖8，圖9，圖10，圖11所示，其特征是不但有前述的由伸出部(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)的特點(diǎn)，還特別設(shè)有多個(gè)尖缺口(17)，以利于放電；每個(gè)受電極桿(10)與 受電極(121)相連，受電極(121)的中部開有多折間隙(18)，有利于打開放電通道。這種電 極(121)還可僅用半個(gè)于某些燃燒室，以節(jié)省料。作為改進(jìn)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)，如圖15及圖 16，圖17，圖18所示，其特征是不但有前述的由伸出部(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)的特點(diǎn)，還特別設(shè)有多個(gè)尖缺口(17)，以利于放電；每個(gè)受電極桿與受電極相連為一 體；如圖18所示，其特征是所述的有多側(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)?兩片以上，例如三片。最好為多片，以利形成柵片柵格點(diǎn)陣效應(yīng)，從而增多電火核及鼓形放 電的可能性。作為改進(jìn)4，所述的有多側(cè)面和多間隙的電極(21)或去掉單個(gè)受電極桿，如圖 26，圖27及圖28所示，其特征是不但有前述的特征，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)。其有益之處是省料，以及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)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)，如圖19及圖20，圖21，圖22，圖23及圖24所示，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，或是一個(gè)星，或是二個(gè)星，或是多個(gè)星，最好是五角星。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)稱多點(diǎn)隨機(jī)放電通道。其特征特別是銳角，而不是直角或鈍角。雖說春蠶到死絲方盡，然而改進(jìn)完善無(wú)止境。雖然電極(12)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。如圖36，圖37，圖38的受電極頭(24)，其特征是在所述的受電極頭(12)上加設(shè)有弧形 鼓(24a)，以及多側(cè)隙(24b)?；⌒喂?24a)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)，這很重要，因 為弧形鼓凹的轉(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)。所述的放電極頭(11)與受電極頭(24)的內(nèi)部，類同于受電極頭(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；所增設(shè)的是多側(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)貫通的開口，以利于混合氣的流動(dòng)及排放積炭。因?yàn)樗龅姆烹姌O頭(11)的尖劈 (lib)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壁面，有一個(gè)緩沖小區(qū)，可以避開停滯在壁面附近殘余廢氣的 影響，同時(shí)，增設(shè)的多側(cè)隙(24b)，特別是弧形鼓(24a)相對(duì)于弧形凹(25a)可以轉(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， 而且有電火花加工放電的鼓形放電，從而其綜合效使火花放電質(zhì)量提高，工況性能更佳。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，故特提出改進(jìn)7，是使高壓電脈沖的正負(fù)換向及變方向。雖然火花點(diǎn)火過 程非常復(fù)雜，人類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 電磁類及電子類電路不難實(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。本發(fā)明的點(diǎn)火裝置的有益效果是，特別是前述的多項(xiàng)改進(jìn)的有益效果是，均有利 于增多放電的可能性及去除積炭和減少電極損耗，可供各種機(jī)型選用及與函數(shù)波燃燒室搭 配。本發(fā)明涉及一種燃燒設(shè)備中的燃燒室和點(diǎn)火裝置，尤其是內(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 幾何形狀要和發(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)波的燃燒室的特征是組成燃燒室的活塞面 是函數(shù)波形，例如正弦波方程式是SDi = C*SIN(TRAJPAR*360*N)，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)；所述 的燃燒室的活塞面的函數(shù)波形是(32)，參看圖47，圖48，圖50，圖52，圖53，圖53，圖55 ；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，特別是漸開線，或拋物線；所述的燃燒室的活塞是(31)。
所述的燃燒室的活塞面的函數(shù)波形(32)或是其他函數(shù)，例如漸開線，拋物線，及 采用柱座標(biāo)系的圓內(nèi)螺旋線。作為進(jìn)步，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，特別是漸開線，或拋物線，且其凸起在靠近排氣門 的位置，或者說排氣門與排氣凸起(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，特別是漸開線，或拋物線，且其 凹坑在靠近進(jìn)氣門的位置，或者說進(jìn)氣門與進(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 線，或拋物線，且其凹坑在靠近火花塞的位置，或者說火花塞與火花凹坑(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，參看圖58，圖59，圖60，圖61，圖 62及圖63?；蛘?，作為改進(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)，以及設(shè)有火花凹 坑(36)，其特征是所述的排氣凸起(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。本發(fā)明的有益效果和目的是節(jié)能減排，有利于去除積炭和減少損耗，與函數(shù)波燃 燒室搭配而提高效率，改良燃燒室工況，且可供各種機(jī)型選用。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1是本發(fā)明用于火花塞的剖面示意圖。圖2是本發(fā)明用于火花塞的爆炸示意圖。圖3是帶螺紋的一端(4)和帶螺紋的另一端(4b)和電感線圈(15)的內(nèi)感抗的立 體示意圖。圖4是帶鋸齒形截面的多道傘棱的絕緣體(3)的示意圖。圖5是帶有分度(Ia)，鋸齒形傘棱(Ic)，固定坑(Ib)及內(nèi)螺紋的外分度高壓聯(lián)接 器(1)的立體示意圖。圖6是帶有鋸齒形傘棱(Ic)，及內(nèi)螺紋的外分度高壓聯(lián)接器(1)的剖面示意圖。圖7是有多側(cè)面和多折間隙的電極(121)的剖面示意圖。圖8是有多側(cè)面和多折間隙的電極(121)的仰視圖。圖9是有多側(cè)面和多折間隙的電極(121)的立體示意圖。圖10是有多側(cè)面和多折間隙的電極(121)的右視示意圖。圖11是有多側(cè)面和多折間隙的電極(121)的俯視示意圖。圖12是有多側(cè)面和多間隙的電極(23)的俯視示意圖。圖13是有散熱翅的外殼(5)的剖面圖。圖14是有多側(cè)面和多折間隙的電極(121)的火花塞的立體示意圖。圖15是有多側(cè)面和多間隙的電極(21)的立體示意圖。
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圖16是有多側(cè)面和多間隙的電極(21)的火花塞的立面示意圖。圖17是有多側(cè)面和多間隙的電極(21)的火花塞的俯視圖。圖18是有多側(cè)面和多間隙的電極(21)的立面示意圖。圖19是有側(cè)面的圓盆及中部挖有銳角星形的電極(22)的火花塞的立體示意圖。圖20是有側(cè)面的圓盆及中部挖有銳角星形的電極(22)的火花塞的立面示意圖。圖21是有側(cè)面的圓盆及中部挖有銳角星形的電極(22)的內(nèi)部的立體示意圖。圖22是有側(cè)面的圓盆及中部挖有銳角星形的電極(22)的外部的立體示意圖。圖23是有側(cè)面的圓盆及中部挖有銳角星形的電極(22)的仰視圖。圖24是有側(cè)面的圓盆及中部挖有銳角星形的電極(22)的俯視圖。圖25是有多側(cè)面和多間隙的電極(23)的火花塞的立體示意圖。圖26是有多側(cè)面和多間隙的電極(23)的火花塞的立面示意圖。圖27是有多側(cè)面和多間隙的電極(23)的俯視圖。圖28是有伸出部(16a)，彎弧部(16b)，彎部(16c)的彎電極(16)的剖視圖。圖29是有多側(cè)面和多折間隙的電極(121)的火花塞的立面示意圖。圖30是有多側(cè)面和多折間隙的電極(121)的火花塞的爆炸示意圖。圖31是受電極(12)的剖面圖。圖32是受電極(12)的仰視圖。圖33是受電極(12)的立面示意圖。圖34是受電極(12)的側(cè)視圖。圖35是受電極(12)的俯視圖。圖36是受電極(24)的立體圖。圖37是受電極(24)的剖面圖。圖38是受電極(24)的立體示意圖。圖39是受電極外套(25)的立體示意圖。圖40是受電極外套(25)的剖面示意圖。圖41是有受電極(24)和受電極外套(25)的火花塞的剖面示意圖。圖42是受電極(24)和受電極外套(25)的活動(dòng)裝配剖面示意圖。圖43是放電極頭(11)的立體圖。圖44是放電極頭(11)的另一方向的立體圖。圖45是放電極頭(11)的剖面圖。圖46是放電極頭(11)的仰視圖。圖47是放電極頭(11)的仰視圖。圖48是有函數(shù)波形(32)的活塞(31)的立體示意圖。圖49是有函數(shù)波形(32)的活塞(31)的俯視示意圖。圖50是有函數(shù)波形(32)的活塞(31)的右視示意圖。圖51是有函數(shù)波形及波形凹坑(33)的活塞(31)的剖視示意圖。圖52是有函數(shù)波形(32)的活塞(31)的另一視角的立體示意圖。圖53是有函數(shù)波形(32)的活塞(31)的又一視角的立體示意圖。圖54是活塞(31)的仰視示意圖。
圖55是有函數(shù)波形(32)的活塞(31)的前視示意圖。圖56是有函數(shù)波形(32)的活塞(31)的后視示意圖。圖57是有函數(shù)波形(32)的活塞(31)的左視示意圖。圖58是設(shè)有排氣凸起(34)，進(jìn)氣凹坑(35)，火花凹坑(36)的有函數(shù)波形(32)的 活塞(31)的立體示意圖。圖59是設(shè)有排氣凸起(34)，進(jìn)氣凹坑(35)，火花凹坑(36)的有函數(shù)波形(32)的 活塞(31)的左視示意圖。圖60是設(shè)有排氣凸起(34)，進(jìn)氣凹坑(35)，火花凹坑(36)的有函數(shù)波形(32)的 活塞(31)的前視示意圖。圖61是設(shè)有排氣凸起(34)，進(jìn)氣凹坑(35)，火花凹坑(36)的有函數(shù)波形(32)的 活塞(31)的俯視示意圖。圖62是設(shè)有排氣凸起(34)，進(jìn)氣凹坑(35)，火花凹坑(36)的有函數(shù)波形(32)的 活塞(31)的B-B剖視示意圖。圖63是設(shè)有排氣凸起(34)，進(jìn)氣凹坑(35)，火花凹坑(36)的有函數(shù)波形(32)的 活塞(31)的A-A剖視示意圖。圖64是由設(shè)有波形凹坑(33)，進(jìn)氣凹坑(35)，火花凹坑(36)的有函數(shù)波形(32) 的活塞(31)，及火花塞，氣門所組成的燃燒室的剖視示意圖。圖中，1.是帶有分度(Ia)，鋸齒形傘棱(Ic)，固定坑(Ib)及內(nèi)螺紋(Id)的外分度 高壓聯(lián)接器(1) ；2.是墊片(2) ；3.是帶鋸齒形截面的多道傘棱的絕緣體(3) ；4.是帶螺紋 的一端(4)和帶螺紋的另一端(4b)和電感線圈(15)的內(nèi)感抗；5.是帶散熱翅的外殼(5)； 6.是S形固定墊圈(6) ；7.是含電阻的玻璃密封劑(7) ；8.是嵌入鋼芯⑶；9.是放電極桿 (9) ；10.是受電極連桿(10) ；11.是放電極頭(11) ；12.是受電極頭(12) ；13.是受電極頭 外殼(13) ； 14.是受電極頭外殼擋圈(14) ；15.是電感線圈(15) ；16.是有伸出部(16a), 彎弧部(16b)，彎部(16c)的彎電極(16) ；17.是多個(gè)尖缺口 (17) ；18.是多折間隙(18)； 19.是下突出(19) ；20.是放電間隙(20) ；21.是有多側(cè)面和多間隙的電極(21) ；22.是有 側(cè)面的圓盆及中部挖有銳角星形的電極(22) ；23.是有單受電極桿的有多側(cè)面和多間隙的 電極(23) ；121.是有多側(cè)面和多折間隙的電極(121) ；12a.是盆形(12a) ； 12b.是側(cè)面環(huán) 切槽(12b) ；12d是扇葉(12d) ；12e是螺紋形槽(12e) ；24a是弧形鼓(24a) ；24b是多側(cè)隙 (24b) ；25a是弧形凹(25a) ；Ila是側(cè)扇葉(Ila) ；lib是尖劈(lib) ；lie是螺紋或螺紋形 槽(Ilc) ；31.是燃燒室的活塞(31) ；32.是活塞面的函數(shù)波形(32) ；33.是波形凹坑(33)； 34.是排氣凸起(34) ；35.是進(jìn)氣凹坑(35) ；36.是火花凹坑(36)。
具體實(shí)施例方式分別依次裝配(并燒結(jié)陶瓷及焊接受電極連桿)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1的導(dǎo)電體上至少開一個(gè)槽，或多槽；最好是多槽的
11數(shù)目是按度值的；例如，某火花塞的度數(shù)是6，則開槽數(shù)是6 ；某火花塞的度數(shù)是7，則開槽數(shù) 是7。把所述的聯(lián)接器1的開槽的導(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1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) 到點(diǎn)火提前角時(shí)，電流依次通過聯(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1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。所述的開槽的槽深是聯(lián)接器總長(zhǎng)的 大約一半；開槽與不開槽其效果是不一樣的，導(dǎo)電體開槽后易于微擴(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。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 有多折間隙18，有利于在火花點(diǎn)火過程的第二階段即電弧階段，以及在火花點(diǎn)火過程的第 三階段即輝光放電階段，有利打開放電通道，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。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)?其不但有前述的由伸出部16a，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
12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。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。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。弧形鼓 24a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. Imm,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?，在第二下及接下來仍?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lib的特征是在其上端設(shè)有挖出的多
13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壁面，有一 個(gè)緩沖小區(qū)，可以避開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lib的十字形 的多棱錐，可被利用來放擰螺絲的工具，使尖劈lib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。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)火過程非常復(fù)雜，人類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，這用電磁類及電子類電路不難實(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)火角來試點(diǎn)后選用，以及與改良的有函數(shù)波的燃燒室搭配。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SDi = C*SIN(TRAJPAR*360*N)，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)；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，特別是漸開線，或拋物線， 且其凸起在靠近排氣門的位置，或者說排氣門與排氣凸起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
14線，或拋物線，且其凹坑在靠近進(jìn)氣門的位置，或者說進(jìn)氣門與進(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，特別是漸開線，或拋物線，且其凹坑在靠近火花塞的位置，或者說火花塞與火花凹坑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。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。再用所述的方程式輸入CNC加工中心，用CIMATR0或MASTCAM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。活塞多用材料 是鋁合金ZL109，或AC8A。在高端條件下如賽車或軍用車，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。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。
1權(quán)利要求
一種內(nèi)燃機(jī)函數(shù)波燃燒室及與點(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；所述的有函數(shù)波的燃燒室的特征是組成燃燒室的活塞(31)的活塞面是函數(shù)波形(32)，例如正弦波方程式是尺寸SDi＝C*SIN(TRAJPAR*360*N)，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)；C稱為波高，N稱為波數(shù)；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，特別是漸開線，或拋物線。
2.根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的一種內(nèi)燃機(jī)函數(shù)波燃燒室及與點(diǎn)火裝置的搭配方法，其特 征是所述的燃燒室的活塞面的函數(shù)波形(32)或是其他函數(shù)，例如漸開線，拋物線，及采用 柱座標(biāo)系的圓內(nèi)螺旋線。
3.根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的一種內(nèi)燃機(jī)函數(shù)波燃燒室及與點(diǎn)火裝置的搭配方法，其特 征是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，特別是漸開線，或拋物線，且其凸起在靠近排氣門的位置，或者說排 氣門與排氣凸起(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。
4.根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的一種內(nèi)燃機(jī)函數(shù)波燃燒室及與點(diǎn)火裝置的搭配方法，其特 征是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)，以及設(shè)有火花凹坑(36)，其特征是所述的進(jìn)氣凹坑(35)的包絡(luò)線是曲線，特別是漸開線，或拋物線，且其凹坑在靠近進(jìn)氣門的位置，或者說進(jìn) 氣門與進(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。
5.根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的一種內(nèi)燃機(jī)函數(shù)波燃燒室及與點(diǎn)火裝置的搭配方法，其特 征是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)，以及設(shè)有火花凹坑(36)，其特征是所述的火花凹坑(36)的包絡(luò)線是曲線，特別是漸開線，或拋物線，且其凹坑在靠近火花塞的位置，或者說火 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。
6.根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的一種內(nèi)燃機(jī)函數(shù)波燃燒室及與點(diǎn)火裝置的搭配方法，其特 征是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)，以及設(shè)有火花凹坑(36)，其特征是所述的排氣凸起 (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。
7.根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的一種內(nèi)燃機(jī)函數(shù)波燃燒室及與點(diǎn)火裝置的搭配方法，其特 征是所述的燃燒室的活塞(31)的材料是鋁合金，或活塞靠近燃燒室表面的材料用高導(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。
8.根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的一種內(nèi)燃機(jī)函數(shù)波燃燒室及與點(diǎn)火裝置的搭配方法，其特 征是對(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，所述的彎電極(16)可與函數(shù)波形(32)活塞搭配，最好波高C取0. 5-0.9，波數(shù)N取15-21。
9.根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的一種內(nèi)燃機(jī)函數(shù)波燃燒室及與點(diǎn)火裝置的搭配方法，其特 征是按正弦波方程式尺寸SDi = C*SIN(TRAJPAR*360*N)建立的參數(shù)(PARAMETER) 1 :C， 實(shí)數(shù)(real number)，可跟據(jù)具體工況在0. 01-1之間賦值，例如0. 3 ；C也稱為波高；及建立 的參數(shù)(PARAMETER) 2 =N整數(shù)(integer)，可跟據(jù)具體工況在2-100之間選值，例如13 ；N也 稱為波數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的一種內(nèi)燃機(jī)函數(shù)波燃燒室及與點(diǎn)火裝置的搭配方法，其 特征是對(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，所述的彎電極(16)可與函數(shù)波形(32)活塞搭配，最好波高C取0. 5-0. 9，波數(shù)N 取 15-21。
全文摘要
本發(fā)明涉及節(jié)能減排，是一種內(nèi)燃機(jī)的改良的燃燒室及與點(diǎn)火裝置的搭配方法；是內(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；提出了燃燒室?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，提出了內(nèi)燃機(jī)燃燒室與各點(diǎn)火裝置的搭配的方法的建議，還提供了函數(shù)波燃燒室及帶拋物線型的凸凹適配的函數(shù)波燃燒室；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)波形例如正弦波方程線，或多種組合如波形凹坑33，排氣凸起34，進(jìn)氣凹坑35，火花凹坑36，排氣凸起34，其包絡(luò)線均是曲線，特別是漸開線；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。
文檔編號(hào)F02F3/24GK101907035SQ20101024524
公開日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2010年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
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