一种点火器的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种点火器，属于发动机点火技术领域。它能有效地解决超燃冲压发动机点火问题。端盖圆心处设有通孔，其纵向剖面呈横向H形，周围均布四个空气入口；喷嘴中部的台阶设有螺纹，与通孔的右端开口通过螺纹连接，喷嘴的左肩部和通孔之间设有O型密封圈，喷嘴左端为闭合端，靠近闭合端处设有四个与内径相切的微形通孔，微形通孔位于通孔的左端开口空间内；隔离板的左端与端盖右侧形成机体左腔室，隔离板左端设有同心管路，该管路与喷嘴之间的间隙形成环形空气回路，隔离板右端开口呈喇叭形，隔离板端面周围均布通孔，隔离板右侧为燃烧室，燃烧室侧壁设有火花塞，在火花塞处设有周向稳焰凹槽；燃烧室颈部为音速出口。主要用于发动机点火。
【专利说明】
-种点火器
技术领域
[0001 ]本发明属于发动机点火技术领域。
【背景技术】
[0002] 发动机运行一般都需要点火器来实现点火。目前常用的点火器包括:烟火点火器、 等离子体点火器和热射流点火器等。烟火点火器利用火药爆炸形成高溫气流，但该点火器 不能重复使用，难W实现发动机的重复点火。等离子体点火器利用等离子体射流点火，但该 点火器的体积庞大，且需要大功率的电源来产生等离子体，极大的增加了系统负担。
[0003] 热射流点火器利用燃料和氧化剂燃烧，产生高溫气流来实现点火。目前常见的热 射流点火器有氨气/氧气点火器、酒精/氧气点火器、煤油/氧气点火器、一氧化二氮/氨气点 火器等，但上述点火器一般应用于火箭发动机试验领域，应用到超燃冲压发动机点火还面 临着一些问题：（1)上述点火器的燃料多不是煤油，需要增加一个单独的点火器燃料供应系 统；（2)某些点火器的燃料虽然是煤油，但氧化剂却是氧气或液氧，而不是更加安全的空气， 增加了系统的危险性。
[0004] 如果能设计一种点火器，W煤油和空气作为燃料和氧化剂，燃烧后释放出高能量 的高溫燃气，再利用该燃气点燃发动机燃烧室内的煤油和空气混合物，则点火器和发动机 可W共用一套燃料供应系统，从而大幅降低试验系统的成本和复杂性。运种点火器的难点 是如何设计煤油喷嘴及点火器燃烧室，才能确保煤油有效雾化，能够与空气充分混合，并且 煤油火焰能够稳定存在。目前尚无此类煤油空气点火器的公开报道。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种点火器，它能有效地解决超燃冲压发动机点火问题。
[0006] 本发明的目的是通过W下技术方案来实现的：一种点火器，包括端盖、喷嘴、火花 塞和点火器机体。端盖圆屯、处设有通孔，其纵向剖面呈横向H形，周围均布四个空气入口；喷 嘴中部的台阶设有螺纹，与通孔的右端开口通过螺纹连接，喷嘴的左肩部和通孔之间设有0 型密封圈，喷嘴左端为闭合端，靠近闭合端处设有四个与内径相切的微形通孔，微形通孔位 于通孔的左端开口空间内；点火器机体中部设有隔离板，隔离板的左端与端盖右侧形成点 火器机体左腔室，隔离板左端设有同屯、管路，该管路与喷嘴之间的间隙形成环形空气回路， 隔离板右端开口呈卿趴形，隔离板端面周围均布通孔，隔离板右侧为燃烧室，燃烧室侧壁设 有火花塞，在火花塞处设有周向稳焰凹槽;燃烧室颈部为音速出口。
[0007] 所述端盖设有0形密封圈，通过螺钉与点火器机体固定。
[000引所述内径相切的四个通孔互为90°布置。
[0009] 所述一次喷口为一个内径6mm外径IOmm的圆环D [0010] 所述二次喷口为48个重Imm的圆孔。
[0011] 所述音速出口的直径为8mm。
[0012 ] 所述喷嘴总长32mm，通孔直径O 0.3mm，通孔圆屯、距喷嘴圆屯、1.4mm D
[0013] 所述稳焰凹槽的是一个周向布置的矩形槽，槽宽为20mm，槽深为5mm。
[0014] 端盖上有八个均匀布置的O 6mm通孔。与之对应，在点火器机体上加工有八个螺纹 孔。端盖和身部之间通过八个M6的螺钉连接。在端盖上设有四个空气入口，空气入口为O 5mm的圆孔。端盖中屯、的通孔为煤油入口，煤油入口直径为O 8mm。在端盖和点火器机体之间 使用了一个0形圈来进行密封。
[0015] 空气通过端盖进入点火器机体左腔室，然后分为两路进行流动，根据空气与煤油 发生混合的时间顺序，分别命名为一次喷口和二次喷口。一次喷口为一个内径6mm外径IOmm 的圆环，该圆环为点火器机体的隔离板左端同屯、管路的一部分，喷嘴装配后恰好套在该同 屯、管路内部，二者之间的间隙形成一次喷口。使得空气与煤油在一次喷口内碰撞雾化，形成 第一次混合气。二次喷口为隔离板端面的周围均布通孔，直径为。1mm，共四十八个。功能是 使得部分空气通过该通孔流入点火器机体右侧的燃烧室，与第一次混合气之间发生二次碰 撞，进一步雾化煤油，向燃烧反应补充氧化剂，使得煤油充分燃烧。同时，高速空气沿着燃烧 室壁面流动，起到防止火花塞被火焰烧蚀的风险。
[0016] 常溫液态煤油从端盖圆屯、处的通孔注入后，通过喷嘴上的四个周向均匀布置的O 0.3mm旋流孔产生切向旋流，然后与一次喷口流入的空气发生碰撞雾化，二者的混合物一起 流入点火器机体右侧的燃烧室，在火花塞的点火下发生燃烧。在喷嘴和端盖之间使用了一 个0形圈来进行密封。
[0017] 点火器机体右侧是燃烧室，火花塞通过螺纹孔安装在燃烧室侧壁上，功能是点燃 空气和煤油的混合气。在火花塞所在的圆周上加工有稳焰凹槽，该凹槽能够起到稳定火焰 的作用，防止火焰被高速气流吹灭。稳焰凹槽的形式是一个周向布置的矩形槽，槽宽为 20mm，槽深为5mm。煤油和空气燃烧后的生成物从燃烧室颈部的圆形出口 W音速流出，用于 超燃冲压发动机点火。音速出口的直径为8mm。
[0018] 喷嘴是该点火器的核屯、部件，总长32mm，通过MlOxl的螺纹与点火器的端盖进行连 接。喷嘴内部是一端封闭一端开口的。3mm圆形通道，在靠近封闭端的圆周壁上，加工了四 个周向均匀布置且与内经相切的。0.3mm的通孔，通孔中屯、距圆形通道中屯、1.4mm。开口端 的外径为〇5mm，装配后恰好能被套在点火器机体隔离板左端的同屯、管路内，形成空气一次 喷口。在开口端加工了一个边长6mm的四方，用于安装时工具夹持。
[0019] 本发明与现有技术相比的优点与效果：
[0020] 本发明具有很宽的工作范围，即煤油和空气的喷注压力、流量和当量比可W在很 宽的范围内选取，经过实验验证，该点火器可W在如
[0021] 表1所示的范围内可靠工作。
[002^ 表1点火器工作参数
[0023]
[n094l
【附图说明】
[0025] 图I为本发明的整体结构的剖视图
[0026] 图2为本发明图1的A-A视图
[0027] 图3为本发明的喷嘴剖视图 [002引图4为本发明图3的B-B视图
【具体实施方式】
[0029] 实施例
[0030] 下面对照附图，对本发明作进一步的描述:一种点火器，包括端盖3、喷嘴7、火花塞 10和点火器机体11。端盖3圆屯、处设有通孔4,其纵向剖面呈横向H形，周围均布四个空气入 口 2;喷嘴7中部的台阶设有螺纹，与通孔4的右端开口通过螺纹连接，喷嘴7的左肩部和通孔 4之间设有0型密封圈6,喷嘴7左端为闭合端，靠近闭合端处设有四个与内径相切的微形通 孔14,微形通孔14位于通孔4的左端开口空间内；点火器机体11中部设有隔离板，隔离板的 左端与端盖3右侧形成点火器机体11左腔室，隔离板左端设有同屯、管路，该管路与喷嘴7之 间的间隙形成环形空气回路8,隔离板右端开口呈卿趴形，隔离板端面周围均布通孔9,隔离 板右侧为燃烧室，燃烧室侧壁设有火花塞10,在火花塞10处设有周向稳焰凹槽13;燃烧室颈 部为音速出口 12。
[0031] 所述端盖3设有0形密封圈5,通过螺钉1与点火器机体11固定。
[0032] 所述内径相切的四个通孔14互为90°布置。
[0033] 所述一次喷口 8为一个内径6mm外径IOmm的圆环
[0034] 所述二次喷口 9为48个O Imm的圆孔
[0035] 所述音速出口 12的直径为8mm。
[0036] 所述喷嘴7总长32mm，通孔14直径O 0.3mm，通孔14圆屯、距喷嘴7圆屯、1.4mm。
[0037] 所述稳焰凹槽13的是一个周向布置的矩形槽，槽宽为20mm，槽深为5mm。
[0038] 端盖3上有八个均匀布置的O 6mm通孔。与之对应，在点火器机体11上加工有八个 螺纹孔。端盖和身部之间通过八个M6的螺钉1连接。在端盖上设有四个通孔2是空气入口，直 径为O 5mm。端盖3中屯、的通孔4是煤油入口，直径为O 8mm。在端盖3和点火器机体11之间使 用了一个0形密封圈5来进行密封。
[0039] 空气通过端盖3进入点火器机体11左腔，然后分为两路进行流动，根据空气与煤油 发生混合的时间顺序，分别命名为一次喷口 8和二次喷口 9。一次喷口 8为一个内径6mm外径 IOmm的圆环，该圆环为点火器机体11隔离板左端管路的一部分，喷嘴7装配后恰好套在管路 内部，二者之间的间隙形成一次喷口 8。空气与煤油在一次喷口内碰撞雾化，形成第一次混 合气。二次喷口 9为隔离板周围的均布通孔，直径为O 1mm，共四十八个。功能是使得部分空 气通过该通孔流入点火器机体11右侧的燃烧室，与第一次混合气之间发生二次碰撞，进一 步雾化煤油，向燃烧反应补充氧化剂，使得煤油充分燃烧。同时，高速空气沿着燃烧室壁面 流动，起到防止火花塞10被火焰烧蚀的风险。
[0040] 常溫液态煤油从端盖3圆屯、处的通孔4注入后，通过喷嘴7上的四个周向均匀布置 的O 0.3mm通孔14产生切向旋流，然后与一次喷口 8流入的空气发生碰撞雾化，二者的混合 物一起流入点火器机体右侧的燃烧室，在火花塞10的点火下发生燃烧。在喷嘴7和端盖3之 间使用了一个0形密封圈6来进行密封。
[0041] 点火器机体11右侧是燃烧室，火花塞10通过螺纹孔安装在燃烧室侧壁上，功能是 点燃空气和煤油的混合气。在火花塞10所在的圆周上加工有稳焰凹槽13,该凹槽能够起到 稳定火焰的作用，防止火焰被高速气流吹灭。稳焰凹槽13是一个周向布置的矩形槽，槽宽为 20mm，槽深为5mm。煤油和空气燃烧后的生成物从燃烧室颈部的圆形出口 W音速流出，用于 超燃冲压发动机点火。音速出口 12的直径为8mm。
【主权项】
1. 一种点火器，包括端盖(3)、喷嘴(7)、火花塞（10)和点火器机体（11)，其特征在于:端 盖(3)圆心处设有通孔(4)，其纵向剖面呈横向Η形，周围均布四个空气入口（2);喷嘴(7)中 部的台阶设有螺纹，与通孔(4)的右端开口通过螺纹连接，喷嘴(7)的左肩部和通孔(4)之间 设有0型密封圈(6)，喷嘴(7)左端为闭合端，靠近闭合端处设有四个与内径相切的微形通孔 (14)，微形通孔（14)位于通孔(4)的左端开口空间内；点火器机体（11)中部设有隔离板，隔 离板的左端与端盖(3)右侧形成点火器机体(11)左腔室，隔离板左端设有同心管路，该管路 与喷嘴(7)之间的间隙形成环形空气回路(8)，隔离板右端开口呈喇叭形，隔离板端面周围 均布通孔(9)，隔离板右侧为燃烧室，燃烧室侧壁设有火花塞（10)，在火花塞（10)处设有稳 焰凹槽(13);燃烧室颈部为音速出口（12)。2. 根据权利要求1所述的一种点火器，其特征在于:所述端盖(3)设有0形密封圈（5)，通 过螺钉(1)与点火器机体(11)固定。3. 根据权利要求1所述的一种点火器，其特征在于:所述内径相切的四个通孔（14)互为 90°布置。4. 根据权利要求1所述的一种点火器，其特征在于:所述一次喷口（8)为一个内径6mm外 径10mm的圆环。5. 根据权利要求1所述的一种点火器，其特征在于:所述二次喷口（9)为四十八个Φ?? 的通孔。6. 根据权利要求1所述的一种点火器，其特征在于:所述音速出口（12)的直径为8_。7. 根据权利要求1所述的一种点火器，其特征在于：所述喷嘴（7)总长32mm，四个通孔 (14)直径Φ0 · 3mm，通孔(14)圆心距喷嘴(7)圆心1 · 4mm。8. 根据权利要求1所述的一种点火器，其特征在于:所述稳焰凹槽（13)是一个周向布置 的矩形槽，槽宽为2 0mm，槽深为5mm。
【文档编号】F23R3/28GK106016363SQ201610326246
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月17日
【发明人】邓维鑫, 杨顺华, 刘伟雄, 杨样, 晏至辉, 李宏斌, 任虎, 肖保国, 王西耀, 张穹洲, 田野, 邢建文, 张顺平, 李季
【申请人】中国人民解放军63820部队吸气式高超声速技术研究中心