СВЕЧА ЗАЖИГАНИЯ Российский патент 1995 года по МПК H01T13/00 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройству свечей зажигания, применяемых на двигателях внутреннего сгорания.

Известна свеча зажигания, состоящая из корпуса с расположенным на нем боковым электродом, изолятора и центрального электрода, причем корпус снабжен обращенной суживающейся частью к изолятору конусной поверхностью так, что середина ее высоты расположена в плоскости, параллельной торцу центрального электрода и расположенной в средней части искрового промежутка.

Однако такая свеча не обеспечивает дополнительных условий по стабилизации горения смеси и тем самым повышения полноты сгорания топлива, а также не позволяет улучшить некоторые эксплуатационные характеристики ее: уменьшить тепловые нагрузки на электроды свечи и нагар на ее изоляторе в процессе работы двигателя.

Цель изобретения повышение полноты сгорания топливной смеси, а также улучшение теплового режима работы свечи и уменьшение нагара на ее изоляторе.

Поставленная цель достигается тем, что в корпусе свечи помещены равной высоты радиальные каналы, отверстия которых со стороны изолятора расположены на внутренней поверхности корпуса в месте сопряжения ее с конусной поверхностью. Кроме того, часть корпуса от расширенного торца конуса на высоту конусной поверхности и высоту расположенных на наружной поверхности корпуса отверстий каналов выполнена по диаметру меньше на 15-35% чем диаметр корпуса в месте его сопряжения с двигателем.

На фиг. 1 представлена описываемая свеча зажигания в разрезе; на фиг.2 положение свечи в корпусе двигателя внутреннего сгорания, разрез.

Свеча зажигания содержит корпус 1, изолятор 2 с расположенным в нем центральным электродом 3, боковой электрод 4, закрепленный на корпусе 1 с образованием искрового промежутка 5 между ним и торцом центрального электрода 3, причем на корпусе 1 со стороны бокового электрода 4 выполнена обращенная суживающейся частью к изолятору 2 конусная поверхность 6.

В корпусе 1 помещены равной высоты радиальные каналы 7, отверстия 8 которых со стороны изолятора 2 расположены на внутренней поверхности 9 корпуса 1 в месте сопряжения ее с конусной поверхностью 6. Часть корпуса свечи 10 от расширенного торца конуса на высоту конусной поверхности 6 и высоту расположенных на наружной поверхности корпуса 1 отверстий 11 каналов 7 выполнена по наружному диаметру меньше на 15-35% наружного диаметра корпуса 1, который примыкает к части корпуса 10. Благодаря этому при установке свечи в корпус двигателя 12 между частью корпуса свечи 10 и корпусом двигателя 12 образуется цилиндрическая полость 13, сообщающая камеру сгорания двигателя с радиальными каналами 7.

При искровом пробое между боковым электродом 4 и центральным электродом 3 образуется тороидальная ударная волна, распространяющаяся со скоростью, превышающей скорость самоподдерживающего пламени и имеющая во фронте температуру значительно выше 2000 К (см. Топливная экономичность автомобилей с бензиновыми двигателями./Под ред. Д.Хиллнарда, Дж.Спрингера, М. Машиностроение, 1988, гл. 3. Искровое зажигание. Физика процесса и влияние на работу двигателя внутреннего сгорания).

Достигая конусной поверхности, ударная волна отражается от нее с образованием пучка отраженных волн, который распространяется в камеру сгорания, воспламеняя горючую смесь. После отражения ударной волны в объеме, ограниченном конусной поверхностью 6, создается разрежение. В этот объем через цилиндрическую полость 13, каналы 7 из камеры сгорания всасываются горючая смесь и газы, которые перемешиваются и затем поступают в камеру сгорания, стабилизируя процесс горения и способствуя тем самым более полному сгоранию топлива.

В то же время горючая смесь и газы, поступая с большой скоростью из каналов 7 через объем, ограниченный конусной поверхностью 6, в камеру сгорания охлаждают электроды 3 и 4 и очищают изолятор 2 от нагара.

Таким образом, изобретение позволяет повысить полноту сгорания топлива путем стабилизации процесса горения топливной смеси, улучшает эксплуатационные характеристики свечи зажигания: уменьшает тепловую нагрузку на электроды свечи и нагар на изоляторе, что приводит к увеличению надежности и долговечности работы свечи.

В то же время горючая смесь и газы, выходя с большой скоростью из каналов в объем, ограниченный конусной поверхностью, охлаждает электроды свечи и очищает изолятор от нагара.

Таким образом, изобретение способствует более полному сгоранию топливной смеси при работе двигателя, улучшает эксплуатационные характеристики свечи зажигания, а именно уменьшает тепловые нагрузки на электроды свечи и нагар на ее изоляторе.

Использование: в двигателях внутреннего сгорания. Сущность изобретения: в корпусе свечи, имеющем коническую поверхность, выполнены радиальные каналы. Выходные отверстия каналов со стороны изолятора расположены на внутренней поверхности корпуса, сопряженной с конусной поверхностью. Наружный диаметр части корпуса, содержащей конусную поверхность и каналы, меньше на 15 - 35% диаметра части корпуса, расположенной ниже каналов. Благодаря этому при установке свечи в корпус двигателя между частью корпуса свечи меньшего диаметра и корпусом двигателя образуется цилиндрическая полость, сообщающая камеру сгорания с радиальными каналами. При работе свечи используется эффект создания при искровом пробое ударной волны, распространяющейся со скоростью, превышающей скорость самоподдерживающего пламени и имеющей по фронту температуру выше 2000 К. Достигая конусной поверхности, ударная волна отражается от нее в камеру сгорания, воспламеняя горючую смесь. После отражения ударной волны в объеме, ограниченном конусной поверхностью, создается разрежение. В этот объем из камеры сгорания через цилиндрическую полость и радиальные каналы всасываются горючая смесь и газы, которые перемешиваются и поступают в камеру сгорания, стабилизируя процесс горения. Одновременно поступающие из каналов горючая смесь и газы охлаждают электроды свечи и очищают изолятор от нагара. 2 ил.

СВЕЧА ЗАЖИГАНИЯ для двигателя внутреннего сгорания, содержащая корпус, изолятор с размещенным в нем центральным электродом и боковой электрод, закрепленный на корпусе с образованием искрового промежутка между ним и торцом центрального электрода, причем внутри корпуса со стороны бокового электрода выполнена обращенная суживающейся частью к изолятору конусная поверхность, отличающаяся тем, что в корпусе выполнены равной высоты радиальные каналы, отверстия которых со стороны изолятора расположены на внутренней поверхности корпуса в месте сопряжения ее с конусной поверхностью, а часть корпуса от расширенного торца конуса на высоту конусной поверхности и высоту расположенных на наружной поверхности корпуса отверстий каналов выполнена по наружному диаметру меньше на 15 35% наружного диаметра корпуса в месте его сопряжения с двигателем.