[发明专利]用于内燃机的燃烧点火装置

说明书

一种内燃机包括燃烧室，燃烧室由在汽缸体中形成的缸膛、汽缸盖和活塞相协作来形成。燃烧点火装置设置在燃烧室中，且包括：限定预燃室的喷嘴；阻挡放电等离子点火器，其包括在预燃室中设置的尖端部分和在喷嘴中设置的多个孔。预燃室经由多个孔与燃烧室相流体连通。控制器与发动机和阻挡放电等离子点火器相通信。

引言

火花点火(SI)发动机将空气/燃料混合物引入每个汽缸，它们在压缩冲程中被压缩且由火花塞来点燃。SI发动机可以不同的燃烧模式操纵，以非限制性实例的方式包括均质SI燃烧模式和分层充气SI燃烧模式。SI发动机可被配置成用于在预定速度/负载操作状态下以均质压燃(HCCI)燃烧模式(还称作为受控的自动点火燃烧)操作。HCCI燃烧为分布式、无火焰的、动力学控制的自动点火燃烧过程，且发动机以稀释的空气/燃料混合物操作，即稀薄的化学计量的空气/燃料点，具有相对低的峰值燃烧温度，导致低NOx排放。

发明内容

描述一种内燃机且其包括燃烧室，该燃烧室由在汽缸体中形成的缸膛、汽缸盖和活塞相协作来形成。燃烧点火装置设置在燃烧室中，且包括：限定预燃室的喷嘴；阻挡放电等离子点火器，其包括在预燃室中设置的尖端部分和在喷嘴中设置的多个孔。预燃室经由多个孔与燃烧室相流体连通。控制器与发动机和阻挡放电等离子点火器相通信。

本发明的一方面包括具有尖端部分的空气喷射器，其被设置成用于将空气喷射进燃烧点火装置的预燃室中。

本发明的另一方面包括具有尖端部分的燃料喷射器，其被设置成用于将燃料喷射进燃烧点火装置的预燃室中。

本发明的另一方面包括操作性地连接至内燃机和阻挡放电等离子点火器的控制器，其中，该控制器包括指令集，该指令集经执行以激活阻挡放电等离子点火器，以增强包含在预燃室中的稀薄燃料/空气混合物的反应。

本发明的另一方面包括操作性地连接至内燃机和阻挡放电等离子点火器的控制器，其中，该控制器包括指令集，该指令集经执行以激活阻挡放电等离子点火器，以点燃包含在预燃室中的燃料/空气混合物。

本发明的另一方面包括阻挡放电等离子点火器，该阻挡放电等离子点火器包括电极，且被电连接至连接至发动机的电接地路径，该电极包括由介质材料包封的尖端部分。

本发明的另一方面包括等离子点火控制器，该等离子点火控制器被设置成用于经由阻挡放电等离子点火器在燃烧室中执行等离子放电事件。

本发明的另一方面包括等离子点火控制器，该等离子点火控制器被设置成用于施加高频率、高电压电脉冲至阻挡放电等离子点火器。

从以下结合附图对实现在所附权利要求限定的本发明的教导的最佳模式中的一些和其它实施方式的详细描述中，将很容易清楚本发明的上述特征和优点以及其它特征和优点。

附图说明

现在将参考附图以实例的方式来描述一个或多个实施方式，其中：

图1示意性地示出了根据本发明的用于内燃机的单个汽缸的实施例的剖视图，该内燃机包括燃烧点火装置，该燃烧点火装置包括汽缸中的介质阻挡放电等离子点火器以及等离子点火系统的等离子点火控制器；

图2示意性地示出了根据本发明的燃烧点火装置的横截面侧视图，该燃烧点火装置包括汽缸内的介质阻挡放电等离子点火器、预燃室燃料喷射器和预燃室空气喷射器，其中，该燃烧点火装置被设置成安装在内燃机的汽缸盖的通孔中；

图3以图解示出了根据本发明的与参考图1和2所描述的内燃机的实施例(在单个发动机周期中)的操作相关联的时序图，包括用于反应增强和/或燃烧点火的介质阻挡放电等离子点火器的操作时序；以及

图4以图解示出了根据本发明的与参考图1和2所描述的内燃机的实施例(在单个发动机周期中)的操作相关联的时序图，包括与预燃室燃料喷射器、预燃室空气喷射器的激活以及用于反应增强和/或燃烧点火的介质阻挡放电等离子点火器有关的时序。