СВЕЧА ЗАЖИГАНИЯ "ФАКЕЛ" Российский патент 1994 года по МПК H01T13/46 

Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно к системам электрического зажигания для двигателей внутреннего сгорания, и предназначено для использования в автомобилях, тракторах, маломерных судах, спортивных самолетах.

Известна свеча зажигания, содержащая металлический корпус с резьбовой юбкой, изолятор, центральный электрод, вспомогательные электроды и массовый электрод, причем вспомогательные электроды электрически связаны с центральным электродом через постоянные сопротивления и основной искровой промежуток находится внутри п-образного массового электрода между внутренними сторонами этого массового электрода и центрального электрода.

Поскольку п-образная полость массового электрода не является ионизационной камерой, т. к. вспомогательные искровые пробои происходят на его внешних сторонах, то поджиг горючей смеси организован за счет энергии нескольких слабых по току разряда искpовых пробоев между вспомогательными и массовым электродами (т. к. ток разрядов ограничен сопротивлениями) и более мощной искрой в основной искровом промежутке между центральным электродом и внутренней стороной катода. Такая конструкция свечи для организации многоискрового разряда является довольно типичной и недостатки ее также типичны. Во-первых, многочисленные эксперименты показывают, что при одновременной подаче импульса высокого потенциала на рабочие участки анода искровой пробой происходит на одном, случайном в данный момент, участке электродов (Сливков И. Н. и др. Электрический пробой и разряд в вакууме. М. : Атомиздат, 1986, с. 134). Если ограничивать ток пробоя дополнительным сопротивлением, то ток пробоя будет более слабый, что только затруднит воспламенение рабочей смеси. Во-вторых, мощности искрового пробоя (даже если катушка зажигания отдаст всю накопленную энергию) недостаточно для надежного (полного) сгорания горючей смеси на всех режимах двигателя. Вся практика применения свечей зажигания с искровым пробоем подтверждает это.

Целью изобретения является обеспечение существенной экономии горючего в двигателях внутреннего сгорания.

Указанная цель достигается тем, что свеча зажигания, содержащая корпус с резьбовой юбкой, изолятор с центральным электродом, массовый электрод и вспомогательный электрод, электрическим соединенный через сопротивление с центральным электродом, причем между рабочими частями центрального и массового электродов, а также вспомогательного и массового электродов имеются разрядные промежутки, дополнительно содержит ионизационную камеру, закрепленную на резьбовой юбке свечи, сообщающуюся с окружающим пространством через окна в своей стенке, и дополнительный массовый электрод, рабочая часть которого размещена в промежутке между массовым и вспомогательным электродами, сопротивление размещено в резьбовом канале изолятора, рабочие части центрального и массового электродов выполнены в виде колец, причем рабочие части всех электродов размещены в камере.

При подаче импульса высокого потенциала на выступающую резьбовую часть анода между вспомогательным электродом и вспомогательным катодом образуется маломощный искровой пробой, который ионизирует горючую смесь в малом объеме ионизационной камеры, но не вызывает поджига горючей смеси. Ионы горючей смеси, находясь между центральным и массовым электродами, ускоряются в высоковольтном электрическом поле и образуют мощный ионный разряд цилиндрической формы. Мощность ионного разряда при этом не зависит от мощности источника высокого напряжения, а только от степени ионизации горючей смеси, объема ионизационной камеры, напряженности электрического поля между электродами. Расстояние между электродами при этом должно быть таким, чтобы между ними не возникал электрический пробой. Повышенная энергия ионного разряда по сравнению с энергией электрического пробоя обеспечит более полное сгорание горючей смеси и, следовательно, экономию топлива.

На фиг. 1 изображен общий вид свечи с двумя вырезами; на фиг. 2 - фронтальная проекция металлического колпачка с вырезом по диаметру; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1
Свеча состоит из корпуса с металлической резьбовой юбкой 2, изолятора 1 и включает центральный электрод, состоящий из металлического стержня 3 и неподвижно соединенного с ним металлического кольца 3^I , вспомогательный электрод 4, массовые электроды 5 и 6, металлический колпачок 7, сопротивление 8, металлическую резьбовую шпильку 9, металлическую планку 10 с двумя резьбовыми отверстиями, соединяющими ее с центральным электродом металлической резьбовой шпилькой.

Металлический колпачок имеет прямоугольные вырезы (окна) в своей стенке, которые образованы вертикальными стойками и служат для непосредственного контакта ионного разряда с камерой сгорания. (56) Заявка ФРГ N 2607278, кл. Н 01 Т 13/46, опублик. 1976.

Использование: воспламенение горючей смеси в двигателя внутреннего сгорания. Сущность изобретения: свеча содержит корпус, изолятор с центральным электродом, массовый и вспомогательный электроды, соединенные через сопротивление. Свеча снабжена ионизационной камерой , закрепленной на корпусе и сообщающейся с окружающим пространством, и дополнительным массовым электродом. При подаче импульса высокого напряжения на основной и дополнительный электроды между вспомогательным и одним из массовых электродов образуется слабый искровой пробой, который не вызовет воспламенения горючей смеси. Этот режим обеспечит необходимый номинал сопротивления в их цепи. Слабая искра обеспечит ионизацию горючей смеси в объеме ионизационной камеры. При этом расстояние между кольцеобразными рабочими частями основного и массового электродов должно быть таким, чтобы между ними не возникал искровой пробой. Ионизированный газ горючей смеси, находясь в высоковольтном промежутке между ними, образует ионный разряд цилиндрической формы, который распространяется в камеру сгорания через вырезы в стенке ионизационной камеры. 4 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. Свеча зажигания для двигателя внутреннего сгорания, содержащая корпус с резьбовой юбкой, изолятор с центральным электродом, массовый электрод и вспомогательный электрод, электрически соединенный через сопротивление с центральным электродом, причем между рабочими частями центрального и массового электродов, а также вспомогательного и массового электродов имеются искровые промежутки, отличающаяся тем, что с целью уменьшения расхода топлива путем получения ионного разряда при помощи маломощного искрового разряда, она снабжена ионизационной камерой, закрепленной на корпус и сообщенной с окружающим пространством, и дополнительным массовым электродом, рабочая часть которого размещена в искровом промежутке между массовым и вспомогательным электродами, причем рабочие части электродов размещены в камере. 2. Свеча по п. 1, отличающаяся тем, что в изоляторе выполнен резьбовой канал, а сопротивление размещено в последнем. 3. Свеча по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что рабочие части центрального и массового электродов выполнены в виде колец, внутренние поверхности которых выполнены конусными, причем основания конусных поверхностей направлены навстречу друг другу. 4. Свеча по пп. 1 и 3, отличающаяся тем, что массовый электрод закреплен в камере. 5. Свеча по пп. 1 - 4, отличающаяся тем, что ионизационная камера выполнена в виде металлического колпачка с окнами.