汽車發(fā)動機微波點火技術研究.pdf

1、微波點火技術應用前景廣闊,將之應用于汽車發(fā)動機點火,取代傳統的火花塞點火方式,可以做到節(jié)能、減排。一直以來,火花塞點火一直占導汽車發(fā)動機點火方式,從單點點火到多點點火,一直在改進著,也一直沿用著火花塞技術。隨著微波點火技術的出現,人們發(fā)現這種點火方式應用在汽車發(fā)動機上,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,已有微波點火器放在單個氣缸中用于實驗,也有文獻指出,QWCCR微波點火可以應用于稀薄燃燒。
　　本文主要

2、從微波能應用這方面入手,查閱微波點火器這方面的文獻,認真研讀其理論部分,然后初步設計出?/4微波點火器同軸腔的尺寸,利用 HFSS軟件的仿真優(yōu)勢,對初步尺寸進行仿真,得到結果后進行分析、優(yōu)化。最后得到λ/4微波點火器同軸腔的最終尺寸,然后加工、測試及實驗。具體內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導體尖端的電場,其中最主要的是內導體的尖端電場,它的場強關系著

3、能否擊穿它周圍的氣體,因此得出所要設計諧振腔的初步結構尺寸。然后在HFSS軟件中,進行仿真,得到初步結果進行分析。發(fā)動機燃燒室一般工作氣壓在6-8個標準大氣壓,而10個大氣壓下,產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,仿真得到內導體尖端電場達到1×106V/m左右,才能在輸入數百瓦的功率下,使得燃燒室內氣體被點燃。接著對腔體結構尺寸進行優(yōu)化,包過內外導體尺寸結構和耦合結構、內導體尖端形貌修飾以及腔體高

4、度,使內導體尖端電場達到設計目標值。
　　第二部分在確定好點火器的最終腔體結構設計后,畫好工程圖,選擇合適材料,對腔體進行頻率調節(jié)結構設計,最后對實物進行加工。然后把耦合環(huán)、內導體等部分裝好之后,用矢網儀對點火器腔體進行測量。通過調節(jié)腔體高度,來調整諧振頻率。仿真曲線與測試曲線進行對比,分析所設計結構與實物測試的效果。最后設計實驗,包過實驗所用的儀器設備,記錄實驗的方式以及微波輻射防護等等,最后給腔體加上微波源,進行空氣中點火試驗