一種防止電火花燒蝕損傷電極材質(zhì)的裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種防止電火花燒蝕損傷電極材質(zhì)的裝置。包括蓄電池、互感變壓線圈、次級高壓線圈、電極安裝部、放電極、接地極、接地電路、高壓導(dǎo)線、高壓電能控制器，所述的蓄電池的正極通過高壓電能控制器連接互感變壓線圈，互感變壓線圈的次級高壓線圈通過高壓導(dǎo)線連接到電極安裝部，所述電極安裝部上設(shè)有放電極和接地極，所述的放電極通過高壓導(dǎo)線連接到次級高壓線圈，所述的接地極通過接地電路連接到蓄電池的負(fù)極。有益效果是：通過消除接地極到電池的電阻，使得接地負(fù)極電荷在極短的放電時(shí)間內(nèi)，快速移動(dòng)到接地極表面，有足夠的數(shù)量的接地電荷接應(yīng)高壓電荷，就完全能夠有效避免對電極材質(zhì)的損傷，使電極保持長周期良好工作狀態(tài)。
【專利說明】一種防止電火花燒蝕損傷電極材質(zhì)的裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力領(lǐng)域的電火花設(shè)備，特別涉及一種防止電火花燒蝕損傷電極材質(zhì)的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有高壓脈沖點(diǎn)火設(shè)計(jì)是，點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓勢能電荷，組成的高壓電流，經(jīng)過高壓導(dǎo)線到達(dá)火花塞高壓放電極上，并在積累到一定能量時(shí)，高壓點(diǎn)火電荷擊穿放電極與接地極之間的空間，與接地電極點(diǎn)火電荷結(jié)合形成電火花，完成放電過程。依據(jù)這個(gè)理論:現(xiàn)有設(shè)計(jì)中，增加點(diǎn)火能量的時(shí)候就會(huì)加快電極燒蝕損害，想要提高點(diǎn)火能量就要提高電極的材質(zhì)耐受性，以應(yīng)對更加嚴(yán)重的電火花損害。而高額的電極材質(zhì)材料成本和加工成本以及電極材質(zhì)的耐受性是一個(gè)無法逾越的障礙。阻礙火花塞的點(diǎn)火能量的有效提高，成為提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能的設(shè)計(jì)上瓶頸。
[0003]如果解決了高壓脈沖點(diǎn)火損傷點(diǎn)火電極材質(zhì)的問題，加上現(xiàn)有的高壓大能量點(diǎn)火成熟技術(shù)設(shè)備支持，發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒就會(huì)有突破性的發(fā)展，超強(qiáng)的點(diǎn)火能量可以單獨(dú)作為動(dòng)力使用，又可以燃燒現(xiàn)在不可以燃燒的物質(zhì)，極大擴(kuò)展能源的使用范圍和品種，對解決能源短缺將有巨大的意義，對現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)格局產(chǎn)生質(zhì)的變革。
[0004]本人申請的中國實(shí)用新型專利《火花塞接地裝置》(專利號:CN201020661865.X)專利中采用的低電阻接地電路，使得接地電阻產(chǎn)生微小的下降，同時(shí)，設(shè)計(jì)的單獨(dú)接地電路使用含量99.9%以上，截面積在4平方毫米的金屬銅的導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，保證了火花塞接地點(diǎn)火電荷快速移動(dòng)。三年多時(shí)間，三百多臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)踐中，發(fā)現(xiàn)了有悖現(xiàn)于現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火理論的現(xiàn)象。1、出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系火花塞全部泡在水里，高壓電路導(dǎo)線直接接觸水，嚴(yán)重漏電的情況下，而發(fā)動(dòng)機(jī)仍可以正常啟動(dòng)，并保持一定的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)車輛行駛。2、使用造價(jià)廉價(jià)的火花塞，材質(zhì)為一般金屬物質(zhì)，點(diǎn)火電極間隙調(diào)整到1.1毫米，火花塞點(diǎn)火能量明顯加強(qiáng)(發(fā)動(dòng)機(jī)表現(xiàn)動(dòng)力提升5%，燃油消耗下降6%)?；鸹ㄈ褂脡勖蠓妊娱L，使用的火花塞超過廠家規(guī)定期限10倍，點(diǎn)火能量長期保持穩(wěn)定，察覺不到變化；電火花接觸電極的材質(zhì)表面，經(jīng)過車輛10萬公里的時(shí)間使用，未見明顯燒蝕損傷。
[0005]分析兩個(gè)現(xiàn)象:使用實(shí)用新型《火花塞接地裝置(專利號申請?zhí)?CN201020661865X)》專利的火花塞產(chǎn)生的現(xiàn)象:1泡在通常飲用的自來水下的火花塞，高壓電導(dǎo)線同時(shí)裸露浸泡在水里的情況下，依然可以正常的啟動(dòng)車輛。依據(jù)現(xiàn)有的高壓放電理論，放電過程中高壓電荷受到兩個(gè)電極空間電路斷路阻礙，會(huì)迅速的通過電阻更低的自來水迅速釋放，使得電壓迅速降低，快速消失，不能形成放電極點(diǎn)火的電能，火花塞電極間不能形成電火花，不能啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，更不要說發(fā)動(dòng)機(jī)保持行駛動(dòng)力。2使用的廉價(jià)的火花塞，電極隨點(diǎn)火能量加強(qiáng)，燒蝕損害反而減輕，超過廠家規(guī)定期限10—20倍。依據(jù)現(xiàn)有的理論，高壓點(diǎn)火能量的增力口，會(huì)加重發(fā)動(dòng)機(jī)火花塞電極的損害，減少使用壽命。怎么會(huì)反而損害減輕，使用壽命延長呢？這兩個(gè)實(shí)例明顯有悖于常理，而實(shí)踐數(shù)據(jù)和現(xiàn)象表明，是現(xiàn)有高壓點(diǎn)火理論無法解釋的。這些現(xiàn)象兩年前就引起了本人的注意，反復(fù)的查找原因，尋找發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火理論新的支撐點(diǎn)，從那開始懷疑現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火理論是否正確。而發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系全部泡在水里，依然正常啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，更堅(jiān)定本人的判斷。使用實(shí)用新型《火花塞接地裝置(專利號申請?zhí)?CN201020661865X)》專利的火花塞產(chǎn)生的兩個(gè)實(shí)例，足以證明現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火設(shè)計(jì)理論一定存在問題，以上的實(shí)踐完全推翻了現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)高壓點(diǎn)火設(shè)計(jì)的指導(dǎo)原則。也為尋找新的點(diǎn)火理論找到了突破口，為新的點(diǎn)火設(shè)計(jì)方案提供了依據(jù)，為解決電極材質(zhì)的燒蝕損害提供新的方向。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種防止電火花燒蝕損傷電極材質(zhì)的裝置。
[0007]—種防止電火花燒蝕損傷電極材質(zhì)的裝置，包括蓄電池、互感變壓線圈、次級高壓線圈、電極安裝部、放電極、接地極、接地電路、高壓導(dǎo)線、高壓電能控制器，所述的蓄電池的正極通過高壓電能控制器連接互感變壓線圈，互感變壓線圈的次級高壓線圈通過高壓導(dǎo)線連接到電極安裝部，所述電極安裝部上設(shè)有一個(gè)或一個(gè)以上的放電極和一個(gè)或一個(gè)以上的接地極，所述的放電極通過高壓導(dǎo)線連接到次級高壓線圈，所述的接地極通過接地電路連接到蓄電池的負(fù)極。
[0008]優(yōu)選的，上述電極安裝部上設(shè)有多個(gè)放電極和一個(gè)接地極，所述的接地極設(shè)置在中間，多個(gè)放電極以接地極為中心，分別設(shè)置在接地極的外圍。
[0009]優(yōu)選的，上述電極安裝部上設(shè)有多個(gè)放電極和多個(gè)接地極，每個(gè)接地極的周圍設(shè)有多個(gè)放電極。
[0010]優(yōu)選的，上述放電極設(shè)有十六個(gè)，接地極設(shè)有五個(gè)，電極安裝部的中心安設(shè)一個(gè)中心接地極，中心接地極的外圍設(shè)有四個(gè)輔助接地極，所述的輔助接地極的外圍分別設(shè)有四個(gè)放電極。
[0011]優(yōu)選的，上述電極安裝部上設(shè)有多只獨(dú)立的放電極圍繞環(huán)形的接地極的放電組合體，所述的接地極為環(huán)形結(jié)構(gòu)，環(huán)形結(jié)構(gòu)上設(shè)有多個(gè)放電極。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:通過消除接地極到電池的電阻，使得接地負(fù)極電荷在極短的放電時(shí)間內(nèi)，快速移動(dòng)到接地極表面，有足夠的數(shù)量的接地電荷接應(yīng)高壓電荷，就完全能夠有效避免對電極材質(zhì)的損傷，使電極保持長周期良好工作狀態(tài)。同時(shí)，放電的實(shí)際時(shí)間縮短，放電電路的負(fù)荷下降，放電整個(gè)線路的效率提高；本實(shí)用新型解決了火花塞電極燒損問題，可以使電火花的能量得到極大的提高，同時(shí)，點(diǎn)火電能變量控制，適應(yīng)電路電能需求變化，實(shí)現(xiàn)電火花成為全新的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力源。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]附圖1是本實(shí)用新型的高壓放電電路示意圖；
[0014]附圖2是本實(shí)用新型的第一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]附圖3是本實(shí)用新型的第一種實(shí)施例的俯視圖；
[0016]附圖4是本實(shí)用新型的第二種實(shí)施例的俯視圖；
[0017]附圖5是本實(shí)用新型的第三種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]附圖6是本實(shí)用新型的第三種實(shí)施例的俯視圖；
[0019]附圖7是本實(shí)用新型的陶瓷柱體多放電極火花塞的結(jié)構(gòu)圖；
[0020]上圖中:蓄電池1、互感變壓線圈2、次級高壓線圈3、電極安裝部4、放電極5、接地極6、接地電路7、高壓導(dǎo)線8、高壓電能控制器9、陶瓷柱體多放電極火花塞1。

【具體實(shí)施方式】
[0021]結(jié)合附圖1-7，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述:
[0022]參照附圖1，本實(shí)用新型包括蓄電池1、互感變壓線圈2、次級高壓線圈3、電極安裝部4、放電極5、接地極6、接地電路7、高壓導(dǎo)線8、高壓電能控制器9，所述的蓄電池I的正極通過高壓電能控制器9連接互感變壓線圈2，互感變壓線圈2的次級高壓線圈3通過高壓導(dǎo)線8連接到電極安裝部4，所述電極安裝部4上設(shè)有一個(gè)或一個(gè)以上的放電極5和一個(gè)或一個(gè)以上的接地極6，所述的放電極5通過高壓導(dǎo)線8連接到次級高壓線圈3，所述的接地極6通過接地電路7連接到蓄電池I的負(fù)極。
[0023]參照附圖2和3，上述電極安裝部4上設(shè)有多個(gè)放電極5和一個(gè)接地極6，所述的接地極6設(shè)置在中間，多個(gè)放電極5以接地極6為中心，分別設(shè)置在接地極6的外圍。當(dāng)然，本實(shí)用新型不僅僅限于幾何對稱，依據(jù)電極安裝部4的實(shí)際結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)安裝，也可以是接地極6和放電極5實(shí)際安裝數(shù)量不對稱和幾何位置的不對稱。
[0024]參照附圖4，上述電極安裝部4上設(shè)有多個(gè)放電極5和多個(gè)接地極6，每個(gè)接地極6的周圍設(shè)有多個(gè)放電極5，其中，放電極5設(shè)有十六個(gè)，接地極6設(shè)有五個(gè)，電極安裝部4的中心安設(shè)一個(gè)中心接地極6.1，中心接地極6.1的外圍設(shè)有四個(gè)輔助接地極6.2，所述的輔助接地極6.2的外圍分別設(shè)有四個(gè)放電極5。
[0025]參照附圖5-6，上述電極安裝部4上設(shè)有多只獨(dú)立的放電極5圍繞環(huán)形的接地極6的放電組合體，所述的接地極6為環(huán)形結(jié)構(gòu)，環(huán)形結(jié)構(gòu)上設(shè)有多個(gè)放電極5，所述的不僅限于圖4中接地極6是環(huán)形，結(jié)構(gòu)，依據(jù)實(shí)際的安裝表面位置，可以是環(huán)形斷開的結(jié)構(gòu)，也適用其他異性結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)接地極部分的延長。
[0026]參照附圖7，為陶瓷柱體多放電極火花塞10的整體結(jié)構(gòu)，不僅限于圖7中在現(xiàn)有火花塞瓷柱內(nèi)芯內(nèi)分布著包括2條數(shù)量以上的放電電極電路導(dǎo)線。
[0027]其中，不僅限于使用大容量、大截面的金屬金、銀、銅，包括相關(guān)的低電阻的合金材料，制作成的導(dǎo)線，連接電池接地極到放電接地極，將放電接地極到電池的電路的電阻降至趨近于零，實(shí)現(xiàn)電池負(fù)電荷最小阻礙的快速向放電接地極端部移動(dòng)集中，實(shí)現(xiàn)接地極負(fù)極電荷完成產(chǎn)生電火花的數(shù)量等于放電極正極電荷的數(shù)量，實(shí)現(xiàn)電極材質(zhì)損害的最小化控制。
[0028]本實(shí)用新型防止電極電火花損傷電極材質(zhì)的工作過程是:
[0029]由高壓電能控制器控制釋放的互感變壓線圈產(chǎn)生的高電壓，高壓電電荷(正極)通過高壓導(dǎo)線，將電荷傳送到電火花放電極上，同時(shí)，接地電路輸送一定量的對應(yīng)電荷輸送到電火花接地極上，在高壓電勢能量影響下，正負(fù)極性不同的電荷相互吸引，在最終脫離電極載體在電極之間的空間相遇并產(chǎn)生超強(qiáng)電火花，完成高壓電路放電工作。依據(jù)最新的研究發(fā)現(xiàn)的點(diǎn)火試驗(yàn)的實(shí)際，努力消除電池到電火花接地極的接地電阻，是該電路的核心關(guān)鍵。利用現(xiàn)有的電路連接技術(shù)，將負(fù)極電路中輸送到電火花接地極電荷數(shù)量，盡可能與互感變壓線圈產(chǎn)生的高電壓的電荷數(shù)量的接近。實(shí)際應(yīng)用導(dǎo)線采用導(dǎo)電性能良好的金銀銅材質(zhì)作為選擇目標(biāo)材質(zhì)，并在選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上使用較大截面積，保證接地的負(fù)極電荷有良好的流動(dòng)性。
[0030]其設(shè)計(jì)依據(jù)理論是:包括高壓點(diǎn)火電路放電過程中，互感變壓線圈將放電電壓提升，高壓電電荷(正極)提高導(dǎo)線將電荷傳送到高壓放電極上，同時(shí)，接地電路輸送一定量的對應(yīng)電荷輸送到接地電極上，在電勢能量影響下，正負(fù)極性不同的電荷相互吸引，最終脫離電極載體在電極之間的空間相遇并產(chǎn)生火花，完成高壓電路放電工作。高勢能的正極點(diǎn)火電荷具有在導(dǎo)體內(nèi)良好的通過性，并且能夠輕易通過導(dǎo)體設(shè)置的較高電阻；關(guān)鍵在于接地電荷遇到微小電阻就會(huì)遲滯，產(chǎn)生電火花的極短的時(shí)間內(nèi)時(shí)，造成接地電荷數(shù)量無法滿足具有高壓電勢的高壓電荷數(shù)量要求，沒有及時(shí)得到相應(yīng)的負(fù)極點(diǎn)火電荷的接應(yīng)的高壓電荷，隨著電火花產(chǎn)生的高溫的作用下，就會(huì)產(chǎn)生破壞電極材質(zhì)的作用。因此，放電電路的放電過程中，電極的損害來自電路兩端的點(diǎn)火電荷的不平衡，當(dāng)接地電荷的數(shù)量無法滿足高壓電荷的數(shù)量時(shí)，電極的損害就產(chǎn)生了。一旦形成電火花，兩端的點(diǎn)火電荷數(shù)量差別越大，對電極材質(zhì)損害程度越強(qiáng)。因此努力消除接地極到電池的電阻，使得接地負(fù)極電荷在極短的放電時(shí)間內(nèi)，快速移動(dòng)到接地極表面，有足夠的數(shù)量的接地電荷接應(yīng)高壓電荷，就完全能夠有效避免對電極材質(zhì)的損傷，使電極保持長周期良好工作狀態(tài)。同時(shí)，放電的實(shí)際時(shí)間縮短，放電電路的負(fù)荷下降，放電整個(gè)線路的效率提高。
[0031]依據(jù)新理論完整解釋了技術(shù)背景中提到的兩個(gè)現(xiàn)象，I火花塞電極材質(zhì)使用壽命的大幅度延長，正是實(shí)用新型專利《火花塞接地裝置》(專利號申請?zhí)?CN201020661865)接地電路，從結(jié)構(gòu)上保證了提供了大量移動(dòng)迅速的接地電荷到接地極，由于兩端電荷相遇并產(chǎn)生火花，隨參與對接反應(yīng)負(fù)極電荷數(shù)量增加，電火花能量增強(qiáng)。沒有參與電火花反應(yīng)的剩余高壓電荷大幅度減少，趨近于零，使得放電極和接地極的電極材質(zhì)得到有效保護(hù)。2火花塞泡水中可以正常啟動(dòng)車輛，發(fā)動(dòng)機(jī)依然保行駛的動(dòng)力。有很好通過性的高壓點(diǎn)火電荷，在火花塞和高壓線導(dǎo)線的交接點(diǎn)泡水中泄漏時(shí)，由于水中的接地電荷的移動(dòng)速度慢無法滿足高壓電荷的數(shù)量無法有效釋放，雖然有少部分高壓電荷進(jìn)入水中流失，但還有大部分高壓電荷，越高火花塞設(shè)置電阻(設(shè)置在三千歐姆)聚集到放電極，而此時(shí)實(shí)用新型專利《火花塞接地裝置》(專利號申請?zhí)?CN201020661865)極低的電阻接地電路，將負(fù)極電荷從電池負(fù)極快速移動(dòng)到火花塞接地極，正負(fù)點(diǎn)火電荷的吸引，在電極空間仍然形成有效的點(diǎn)火能量，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，點(diǎn)火能量點(diǎn)燃燃料并使發(fā)動(dòng)機(jī)保持一定動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)車輛行駛。
【權(quán)利要求】
1.一種防止電火花燒蝕損傷電極材質(zhì)的裝置，其特征是:包括蓄電池(I)、互感變壓線圈(2)、次級高壓線圈(3)、電極安裝部(4)、放電極(5)、接地極(6)、接地電路(7)、高壓導(dǎo)線(8)、高壓電能控制器(9)，所述的蓄電池(I)的正極通過高壓電能控制器(9)連接互感變壓線圈(2)，互感變壓線圈(2)的次級高壓線圈(3)通過高壓導(dǎo)線(8)連接到電極安裝部(4),所述電極安裝部(4)上設(shè)有一個(gè)或一個(gè)以上的放電極(5)和一個(gè)或一個(gè)以上的接地極(6)，所述的放電極(5)通過高壓導(dǎo)線(8)連接到次級高壓線圈(3)，所述的接地極(6)通過接地電路(7)連接到蓄電池(I)的負(fù)極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止電火花燒蝕損傷電極材質(zhì)的裝置，其特征是:所述電極安裝部(4)上設(shè)有多個(gè)放電極(5)和一個(gè)接地極(6)，所述的接地極(6)設(shè)置在中間，多個(gè)放電極(5)以接地極(6)為中心，分別設(shè)置在接地極(6)的外圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止電火花燒蝕損傷電極材質(zhì)的裝置，其特征是:所述電極安裝部(4 )上設(shè)有多個(gè)放電極(5 )和多個(gè)接地極(6 )，每個(gè)接地極(6 )的周圍設(shè)有多個(gè)放電極(5 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的防止電火花燒蝕損傷電極材質(zhì)的裝置，其特征是:所述放電極(5)設(shè)有十六個(gè)，接地極(6)設(shè)有五個(gè)，電極安裝部(4)的中心安設(shè)一個(gè)中心接地極(6.1)，中心接地極(6.1)的外圍設(shè)有四個(gè)輔助接地極(6.2)，所述的輔助接地極(6.2)的外圍分別設(shè)有四個(gè)放電極(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止電火花燒蝕損傷電極材質(zhì)的裝置，其特征是:所述電極安裝部(4)上設(shè)有多只獨(dú)立的放電極(5)圍繞環(huán)形的接地極(6)的放電組合體，所述的接地極(6)為環(huán)形結(jié)構(gòu)，環(huán)形結(jié)構(gòu)上設(shè)有多個(gè)放電極(5)。
【文檔編號】H01T13/46GK203967513SQ201420339357
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】張少華, 張凱琪, 張凱琳 申請人:張少華