СПОСОБ НАСТРОЙКИ СВЕЧЕЙ ЗАЖИГАНИЯ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1996 года по МПК H01T13/32 H01T21/02 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания.

Известен способ настройки свечей зажигания, имеющих положительный центральный и отрицательный боковой электрод, включающий установку определенного зазора между электродами.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ настройки свечей зажигания реализованный в устройстве [1] включающий установку на свечу отрицательного электрода в виде двух расходящихся штырей, регулировку до заранее определенного для данного типа двигателя соотношения зазоров между расходящимися концами штырей и между их верхними поверхностями и нижней поверхностью положительного электрода.

Установка на свечу отрицательного электрода в виде расходящихся штырей и последующая настройка соотношения геометрических параметров межэлектродных зазоров улучшают характеристики работы свечи, сжимая расход бензина и токсичность отработанных газов.

Недостатком способа является трудоемкость контроля и установки необходимого соотношения зазоров и недостаточная воспроизводимость характеристик работы двигателя для различных партий свечей (в первую очередь при различном качестве изоляторов) даже в случае точной установки зазоров.

Было установлено, что устойчивость работы двигателя, расход бензина и содержание окиси углерода в выхлопных газах адекватно связаны с формой искрового факела на свечах величиной угла между расходящимися от центрального электрода к штырям бокового электрода искровыми лучами, их шириной и высотой. Следовательно, менее трудоемкую и более точную настройку свечей удается осуществить путем воспроизведения формы факела свечей работающих в оптимальных условиях.

Задачей изобретения является снижение трудоемкости настройки при одновременном повышении ее точности.

Поставленная задача решается путем того, что в процессе регулировки соотношение зазоров на свечах одного и того же комплекта устанавливают одинаковым, а соотношения зазоров остальных комплектов образуют дискретный ряд изменяющихся величин; подают поочередно на свечи напряжение, соответствующее по величине напряжению от катушки зажигания ДВС, получают искровые факелы, дополнительно изменяют межэлектродные зазоры до достижения одинаковой формы факела (величины угла между расходящимися искровыми лучами, их ширины и высоты) на свечах одного и того же комплекта, устанавливают поочередно комплекты свечей на ДВС, снимают характеристики его работы, определяют комплект свечей, обеспечивающий оптимальную работу ДВС (расход бензина, устойчивость оборотов, содержание окиси углерода в выхлопных газах), регистрируют форму искрового факела и принимают ее за эталон, а настройку последующих свечей осуществляют путем изменения межэлектродных зазоров до достижения искровым факелом формы эталона.

Способ осуществляют следующим способом.

Партию свечей с отрицательным электродом, выполненным в виде двух расходящихся штырей, разбивают на комплекты, соответствующие по количеству свечей в каждом комплекте, применяемому на двигателей конкретного типа. Устанавливают на свечах одного и того же комплекта одинаковые зазоры между расходящимися штырями отрицательного электрода и между каждым из них и центральным электродом. При этом каждому комплекту соответствует свое определенное отличное от других комплектов соотношение указанных зазоров. Подают на свечи напряжение, соответствующее напряжению от катушки зажигания автомобиля, получают искровой факел и путем дальнейшей регулировки межэлектродных зазоров добиваются одинаковой формы факела на свечах из одного комплекта. Проделывают ту же операцию с другими комплектами свечей. Устанавливают ту же операцию с другими комплектами свечей. Устанавливают поочередно комплекты свечей на двигатель и замеряют параметры его работы, в частности, содержание окиси углерода в выхлопных газах в качестве характеристики полноты сгорания топлива. Определяют комплект свечей, дающий минимальное содержание окиси углерода. Снимают эти свечи с ДВС и подают на них напряжение, соответствующее напряжению от катушки зажигания ДВС. Тем или иным способом, например фотографированием, регистрируют форму искрового факела и принимают ее за эталон для настройки последующих партий. Последующие партии свечей настраивают, изменяя соотношения межэлектродных зазоров до достижения искровым факелом формы эталона под напряжением, соответствующим напряжению от катушки зажигания ДВС.

При этом регистрация искрового факела и настройка свечи могут быть произведены в барокамере, где создается давление, соответствующее давлению в камере сгорания ДВС. Это дополнительно повышает точность настройки.

Пример.

В соответствии со способом-прототипом производили настройку партии свечей зажигания А-20Д для двигателя М-412. Для чего оборудовали свечи двухлучевым электродом с расходящимися штырями и устанавливали соотношение зазоров

α соотношение зазоров;
А максимальный зазор между расходящимися концами штырей;
В зазор между плоскостью, проходящей через верхние поверхности штырей и нижней поверхностью центрального электрода.

При этом в 1 ч 1 оператор настраивал 10 12 комплектов (по 4 свечи) свечей.

Устанавливали свечи на ДВС и замеряли содержание окиси углерода в выхлопных газах.

Было установлено, что несмотря на одинаковое соотношение зазоров (α) содержание окиси углерода в выхлопных газах варьировалось в пределах 0,4 - 0,65 (разброс 40).

После снятия с ДВС свечи помещали на специально для этой цели выполненный стенд и подавали напряжение, соответствующее высокому напряжению бортовой сети автомобиля М-412. Получали между электродами искровые факелы, формы которых в общем случае различаются между собой. Дополнительно изменяли соотношения зазоров, добиваясь точного совпадения формы факела (величины угла между расходящимися искровыми лучами, ширины и высоты лучей) для свечей одного и того же комплекта и различных форм для различных комплектов. Устанавливали поочередно комплекты свечей на ДВС и замеряли содержание окиси углерода в выхлопных газах в качестве характеристики полноты сгорания топлива. При этом было установлено, что в зависимости от формы искрового факела содержание окиси углерода составляло 0,6 0,3 причем определенному искровому факелу соответствовало строго определенное значение концентрации окиси углерода.

Методом фотосъемки была зарегистрирована форма искрового факела, обеспечивающая минимальное содержание окиси углерода в выхлопных газах (0,3), а настройка последующих партий свечей происходила путем воспроизведения указанной формы факела без осуществления контроля геометрических параметров межэлектродных зазоров. При этом воспроизводимость результатов по окиси углерода составляла 0,33 0,28 (разброс 15).

Производительность труда одного оператора при настройке свечей повысилась за счет устранения операций по контролю геометрических параметров зазоров до 18 25 комплектов свечей за 1 ч.

Таким образом, использование предлагаемого способа настройки свечей обеспечивает по сравнению с существующим следующим преимущества: повышение точности настройки, снижение трудоемкости процесса настройки, повышение производительности труда, улучшение экологичности работы ДВС, снижение расхода бензина, повышение полноты сгорания топлива.

Использование: в двигателях внутреннего сгорания. Сущность изобретения: на комплекты свечей, сформированные по количеству, соответствующему применяемому на данном ДВС, устанавливают отрицательные электроды в виде двух расходящихся штырей. Регулируют геометрические размеры зазоров между штырями и между торцевой поверхностью центрального электрода и плоскостью, проходящей через внутренние поверхности штырей. Подают на свечи напряжение и получают искровые факелы. Дополнительно изменяют межэлектродные зазоры до достижения одинаковой формы факелов на свечах одного и того же комплекта и различных форм на различных комплектах. Устанавливают комплекты поочередно на ДВС и снимают характеристики работы последнего. Определяют комплект свечей, обеспечивающий оптимальную работу ДВС, регулируют форму факела свечей этого комплекта и принимают его за эталон. Настройку последующих комплектов свечей осуществляют, изменяя соотношение зазоров соотношение зазоров до достижения искровым факелом формы эталона.

Способ настройки свечей зажигания для двигателя внутреннего сгорания (ДВС), включающий формирование комплектов свечей по количеству, применяемому на данном ДВС, установку на свечи отрицательных электродов в виде двух расходящихся штырей, регулировку геометрических размеров зазоров между расходящимися концами штырей и между торцевой поверхностью центрального электрода и плоскостью, на которой находятся внутренние поверхности штырей, отличающийся тем, что после регулировки размеров зазоров на свечи подают напряжение, соответствующее по величине напряжению от катушки зажигания ДВС, попучают искровые факелы, дополнительно изменяют межэлектродные зазоры до достижения одинаковой формы факела (величины угла между расходящимися искровыми лучами, их ширины и высоты) на свечах одного и того же комплекта и различных форм на различных комплектах, устанавливают поочередно комплекты свечей на ДВС, снимают характеристики его работы, определяют комплект свечей, обеспечивающий оптимальную работу ДВС, регистрируют форму искрового факела свечей этого комплекта и принимают ее за эталон, а настройку последующих свечей осуществляют путем изменения соотношения межэлектродных зазоров до достижения покровным факелом формы эталона.