汽車發(fā)動機(jī)微波點(diǎn)火技術(shù)研究.pdf

1、微波點(diǎn)火技術(shù)應(yīng)用前景廣闊,將之應(yīng)用于汽車發(fā)動機(jī)點(diǎn)火,取代傳統(tǒng)的火花塞點(diǎn)火方式,可以做到節(jié)能、減排。一直以來,火花塞點(diǎn)火一直占導(dǎo)汽車發(fā)動機(jī)點(diǎn)火方式,從單點(diǎn)點(diǎn)火到多點(diǎn)點(diǎn)火,一直在改進(jìn)著,也一直沿用著火花塞技術(shù)。隨著微波點(diǎn)火技術(shù)的出現(xiàn),人們發(fā)現(xiàn)這種點(diǎn)火方式應(yīng)用在汽車發(fā)動機(jī)上,可以使燃油更加充分,可以降低有毒氣體排放。目前研究正在深入,已有微波點(diǎn)火器放在單個氣缸中用于實(shí)驗(yàn),也有文獻(xiàn)指出,QWCCR微波點(diǎn)火可以應(yīng)用于稀薄燃燒。
　　本文主要

2、從微波能應(yīng)用這方面入手,查閱微波點(diǎn)火器這方面的文獻(xiàn),認(rèn)真研讀其理論部分,然后初步設(shè)計(jì)出?/4微波點(diǎn)火器同軸腔的尺寸,利用 HFSS軟件的仿真優(yōu)勢,對初步尺寸進(jìn)行仿真,得到結(jié)果后進(jìn)行分析、優(yōu)化。最后得到λ/4微波點(diǎn)火器同軸腔的最終尺寸,然后加工、測試及實(shí)驗(yàn)。具體內(nèi)容可以分為以下兩大部分:
　　第一部分首先分析諧振腔的電磁特性,其中包括諧振腔的 Q值,腔體中的各種損耗以及內(nèi)導(dǎo)體尖端的電場,其中最主要的是內(nèi)導(dǎo)體的尖端電場,它的場強(qiáng)關(guān)系著

3、能否擊穿它周圍的氣體,因此得出所要設(shè)計(jì)諧振腔的初步結(jié)構(gòu)尺寸。然后在HFSS軟件中,進(jìn)行仿真,得到初步結(jié)果進(jìn)行分析。發(fā)動機(jī)燃燒室一般工作氣壓在6-8個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,而10個大氣壓下,產(chǎn)生等離子體火焰的閥值是2.25×107V/m,所以要在1W微波功率輸入下,仿真得到內(nèi)導(dǎo)體尖端電場達(dá)到1×106V/m左右,才能在輸入數(shù)百瓦的功率下,使得燃燒室內(nèi)氣體被點(diǎn)燃。接著對腔體結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行優(yōu)化,包過內(nèi)外導(dǎo)體尺寸結(jié)構(gòu)和耦合結(jié)構(gòu)、內(nèi)導(dǎo)體尖端形貌修飾以及腔體高

4、度,使內(nèi)導(dǎo)體尖端電場達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)值。
　　第二部分在確定好點(diǎn)火器的最終腔體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后,畫好工程圖,選擇合適材料,對腔體進(jìn)行頻率調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),最后對實(shí)物進(jìn)行加工。然后把耦合環(huán)、內(nèi)導(dǎo)體等部分裝好之后,用矢網(wǎng)儀對點(diǎn)火器腔體進(jìn)行測量。通過調(diào)節(jié)腔體高度,來調(diào)整諧振頻率。仿真曲線與測試曲線進(jìn)行對比,分析所設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)與實(shí)物測試的效果。最后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),包過實(shí)驗(yàn)所用的儀器設(shè)備,記錄實(shí)驗(yàn)的方式以及微波輻射防護(hù)等等,最后給腔體加上微波源,進(jìn)行空氣中點(diǎn)火試驗(yàn)