СВЕЧА ЗАЖИГАНИЯ Российский патент 1997 года по МПК H01T13/52 H01T13/00 

Изобретение относится к искровым свечам зажигания с поверхностным разрядом, применяемым, например для воспламенения горючей смеси двигателей внутреннего сгорания, двигательных установок и энергоузлов.

Известна свеча зажигания (авт. св. СССР N 1644274, кл. H 01 T 13/52, 1991), содержащая корпус с кольцевым боковым электродом и концентрично закрепленный в корпусе через изолятор центральный электрод. Причем в корпусе выполнена полость, образованная рабочими поверхностями бокового и дополнительного электродов и сообщающаяся через центральное отверстие бокового электрода с камерой сгорания. С целью повышения надежности рабочие поверхности дополнительных электродов выполнены коническими и с образованием суженного в сторону центрального отверстия бокового электрода кольцевого зазора.

Недостатком данного устройства является сложность, многоэлементность конструкции, случайность перемещения шнура разряда по азимуту, невозможность этого перемещения после образования (следа) на рабочей поверхности полупроводника, что приводит к ненадежности и недолговечности в работе свечи.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является свеча зажигания поверхностного разряда (авт. св. СССР N 1653042, кл. H 01 T 13/52, 1991), содержащая корпус с кольцевым массовым электродом и изолятор с закрепленным в нем центральным электродом, расположенным концентрично массовому электроду, причем изолятор имеет выступающую относительно массового электрода кольцевую поверхность, часть которой выполнена выпуклой. С целью повышения стабильности работы и долговечности центральный электрод на торцевой поверхности имеет углубление, а часть кольцевой поверхности изолятора со стороны центрального электрода, выступающая относительно его торца, выполнена вогнутой, причем вогнутая поверхность сопряжена, с одной стороны, с выпуклой поверхностью изолятора и центрального электрода, а с другой, с выпуклой поверхностью изолятора, граничащей с массовым электродом. На внешней поверхности массового электрода выполнены профильные выемки.

Недостатками известного устройства являются сложная конфигурация рабочей поверхности свечи, сопряженная со сложной технологией ее изготовления, случайность или невозможность азимутального перемещения шнура разряда, с чем связаны малая долговечность и ненадежность в работе свечи.

Цель изобретения повышение надежности, эффективности воспламенения рабочей смеси, увеличение долговечности свечи зажигания и оптимизации параметров поверхностного разряда.

Поставленная цель достигается тем, что в свече зажигания, содержащей корпус с кольцевым массовым электродом и изолятор с закрепленным в нем центральным электродом, расположенным концентрично массовому электроду, изолятор в нижней части корпуса выполнен в виде полого цилиндра с плоской торцевой поверхностью без центрального электрода, а на образовавшуюся внутреннюю поверхность нанесена спиральная канавка, острые края которой служат направляющим треком для прохождения искрового разряда, а на торцевую поверхность нанесена плоская разрывная спираль, выполненная в виде набора отверстий.

Проведенный заявителем поиск по научно-техническим и патентным источникам информации и выбранный из перечня аналогов прототип позволили выявить отличительные признаки в заявляемом техническом решении, следовательно, заявляемая свеча зажигания удовлетворяет критерию изобретения "новизна".

Проведенный заявителем дополнительный поиск известных технических решений с целью обнаружения в них признаков, сходных с признаками отличительной части формулы заявляемой свечи зажигания, показал, что признаки отличительной части формулы предлагаемого изобретения в известных технических решениях не найдены. Следовательно, заявляемая свеча зажигания удовлетворяет критерию изобретения "изобретательский уровень".

Данное техническое решение удовлетворяет третьему критерию изобретения "промышленная применимость", так как свеча зажигания может быть успешно использована в автомобильной промышленности и в области машиностроения.

На чертеже изображена предлагаемая свеча зажигания, продольный разрез.

Свеча зажигания содержит корпус 1, образующий кольцевой массовый электрод, изолятор 2 из керамики, выполненный в нижней части в виде полого цилиндра, на внутреннюю поверхность которого нанесена спиральная канавка 5, а на его торцовую поверхность нанесена плоская разрывная спираль 6, выполненная в виде набора отверстий 3, центральный электрод 4, укороченный в нижней части корпуса.

Свеча зажигания работает следующим образом.

При подаче на электроды 1 и 4 высоковольтного импульса вдоль плоской спирали возникает шнур электрического разряда, осуществляющий воспламенение горючей смеси. Острые края внутренней спиральной канавки 5 изолятора 2 служат направляющим треком для прохождения искрового разряда, так как они являются центрами ионизации и поэтому трек имеет достаточно низкое сопротивление току шнура. Таким образом, внутренний участок в нижней части изолятора служит областью разгона ионов, которые затем попадают на края отверстий плоской спирали, являющиеся также центрами ионизации. Спираль 6 на торце изолятора выполнена разрывной, чтобы не образовывался во время работы свечи проводящий трек, а ионы под действием разности потенциалов перескакивали с краев одного отверстия к другому по поверхности или свободному пространству между отверстиями. Использование такой конструкции позволяет увеличить на порядок длину разрядного промежутка и величину тока шнура электрического разряда за счет предварительного разгона заряженных частиц в области внутренней спирали 5. Таким образом, резко возрастает надежность работы свечи зажигания.

Использование: двигатели внутреннего сгорания. Сущность изобретения: изолятор в нижней части выполнен в виде полого цилиндра с плоской торцевой поверхностью без центрального электрода, а на образовавшуюся внутреннюю поверхность нанесена спиральная канавка, острые края которой являются центрами ионизации и служат направляющим треком для разгона заряженных частиц искрового разряда, на торцевую поверхность нанесена плоская разрывная спираль, выполненная в виде набора отверстий, края которых также являются центрами ионизации. 1 ил.

Свеча зажигания, содержащая корпус с кольцевым массовым электродом и изолятор с закрепленным в нем центральным электродом, расположенным концентрично массовому электроду, отличающаяся тем, что изолятор в нижней части корпуса выполнен в виде полого цилиндра с плоской торцевой поверхностью без центрального электрода, а на образовавшуюся внутреннюю и торцевую поверхности нанесены соответственно непрерывный и разрывный спиральные треки.