СВЕЧА ЗАЖИГАНИЯ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ МОТОРНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2010 года по МПК H01T13/46 

Изобретение относится к свече зажигания двигателя внутреннего сгорания моторного транспортного средства, выполненной, по существу, удлиненной формы и содержащей:

- два коаксиальных электрода: внутренний электрод с осью, образующий центральный электрод, и внешний электрод, образующий корпус, окружающий центральный электрод, и

- электроизолирующий блок, образующий изолятор, расположенный между центральным электродом и корпусом, имеющий кольцевую форму и кольцевой буртик.

Свечи, генерирующие плазму, представляют собой высокочастотные многоискровые системы зажигания, позволяющие обеспечить наилучшие условия зажигания в двигателях с управляемым зажиганием, в то время как они одновременно снижают загрязняющие выхлопы, в частности, при обедненной смеси. С другой стороны, такие свечи подвержены загрязнениям, в частности, при холодной погоде.

Аналогично всем свечам их классифицируют по тепловому диапазону. Такой тепловой диапазон учитывает их тепловое поведение в определенные моменты работы двигателя. Он, в частности, выражает способность свечей противостоять достаточно высоким температурам для удаления загрязнения в результате пиролиза так, что при этом не возникает "преждевременное воспламенение".

В публикациях FR 2,859,830, FR 2,859,869 и FR 2,859,831 описана многоискровая свеча зажигания, называемая холодной свечой, поскольку ее температура недостаточно быстро повышается для предотвращения загрязнения. В таких свечах фактически наблюдалось накопление отложений углерода на изоляторе, что значительно снижало свойства изоляции, требуемой между кончиком центрального электрода и корпусом. При плохой изоляции источник высокого напряжения свечи генерирует слишком низкое напряжение, которое не позволяет создать требуемое "искровое перекрытие", генерируемое свечой.

Для предотвращения формирования отложений, содержащих углерод, в частности, в холодном состоянии, в изоляторе свечи, открытом в среду камеры сгорания, была предпринята попытка повысить температуру изолятора для того, чтобы ускорить разрушение отложений под действием явления пиролиза, эффективность которого зависит от теплового сопротивления узла свечи, включающего в себя этот изолятор.

Меры, обычно предпринимаемые для повышения температуры изолятора, ограничены возникновением "преждевременного воспламенения" свечи, когда свечи достигают слишком высоких рабочих температур.

Для того чтобы преодолеть эти недостатки, изобретение направлено на регулирование теплового диапазона многоискровой свечи так, что она ведет себя как очень "горячая" свеча зажигания, когда двигатель все еще холодный, и так, что она ведет себя как теплая свеча, когда двигатель горячий.

Задача изобретения состоит в повышении температуры поверхности изолятора одновременно с сохранением его электроизолирующих свойств.

С этой целью изобретение направлено на свечу такого типа, как упомянуто выше, характеризующуюся тем, что изолятор содержит кольцевую канавку.

В соответствии с предпочтительным вариантом выполнения изобретения канавка расположена на буртике.

Предпочтительным является то, что буртик имеет прямоугольное поперечное сечение.

Канавка имеет треугольное поперечное сечение.

Другие свойства и преимущества изобретения будут ясны из нижеследующего описания предпочтительных вариантов выполнения со ссылкой на приложенные чертежи.

На фиг.1 показан разрез половины многоискровой свечи, известной из предшествующего уровня техники.

На фиг.2 показан разрез половины многоискровой свечи в соответствии с первым вариантом выполнения настоящего изобретения.

На фиг.3 показан разрез половины многоискровой свечи в соответствии со вторым предпочтительным вариантом выполнения настоящего изобретения.

Одинаковые или аналогичные элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями. Как показано на фиг.1, 2 и 3, многоискровая свеча 1 зажигания содержит два коаксиальных электрода, генерирующих плазму. Внешний электрод, называемый корпусом 2, предназначен для соединения с массой. Он окружает внутренний электрод, называемый центральным электродом 3, который, по существу, является цилиндрическим, с осью симметрии D, действующим как электрод высокого напряжения. Материалы электродов 2, 3 выбирают из электропроводных материалов, таких как сплав никеля.

Электроизолирующий блок, называемый изолятором 4, размещен между корпусом 2 и центральным электродом 3. В корпусе 2 на внешней поверхности его нижнего участка рядом с головкой цилиндра двигателя внутреннего сгорания установлена свеча 1, соответствующая средству установки положения, удержания на месте и затяжки свечи 1 на головке цилиндра (например, и без ограничения, как представлено на фиг.1: соответствующая резьбе). Изолирующий материал может быть выбран из керамики.

Изолятор 4 имеет кольцевой буртик 5, который охватывает всю круговую внешнюю поверхность 6 корпуса 2. Буртик 5 увеличивает расстояние прохода через газообразную смесь между центральным электродом 3 и корпусом, что предотвращает формирование дуги между центральным электродом 3 и корпусом 2.

Независимо от варианта выполнения изобретения буртик 5 содержит кольцевую канавку 8.

В соответствии с первым вариантом выполнения, как представлено на фиг.2, кольцевая канавка 8 имеет прямоугольное поперечное сечение.

В соответствии со вторым предпочтительным вариантом выполнения, как показано на фиг.3, кольцевая канавка 8 имеет треугольное поперечное сечение.

Таким образом, создается тепловое сопротивление в центре изолятора, и оно увеличивает температуру поверхности изолятора 4. Размеры этой канавки 8 рассчитывают таким образом, что канавка не может быть закрыта, в результате чего не будет происходить подъем температуры поверхности.

Канавка 8 имеет два параметра: высоту h и глубину р.

Высота h добавляет источник тепла внутри изолятора 4. Высота h изменяется в соответствии с площадью сбора тепла, которая изменяет распределение тепловых потоков, поступающих в изолятор.

Глубина р канавки 8 позволяет регулировать тепловое сопротивление системы. Фактически изменения продольной теплопроводности (вдоль оси D) позволяют изменять температурные градиенты в осевом направлении и поэтому распределение температуры.

Форма канавки 8 показана на фиг.2 и 3, но изобретение не ограничивается этим, и другие формы можно выбрать для увеличения температуры поверхности изолятора.

Канавка 8 образует сопротивление в изоляторе 4 и, таким образом, снижает его продольную теплопроводность. Кроме того, канавка 8 увеличивает открытую площадь поверхности изолятора 4 в малом объеме. Эта площадь поверхности полностью открыта для пламени, генерируемого свечой, в результате чего образуется больший тепловой поток от пламени в изоляторе 4 и поэтому происходит больший нагрев изолятора 4. Канавка 8 поэтому не предотвращает осаждение сажи, но повышает температуру изолятора и обеспечивает его очистку от сажи в результате пиролиза.

Изобретение относится к свече зажигания (1), предназначенной для двигателя внутреннего сгорания моторного транспортного средства, которая выполнена, по существу, удлиненной формы и содержит: коаксиальные электроды - внутренний электрод с осью (D), образующий центральный электрод (3), и внешний электрод, образующий корпус (2), окружающий центральный электрод (3); электроизолирующий кольцевой блок, образующий изолятор (4), расположенный между центральным электродом (3) и корпусом (2), имеющий кольцевую форму и кольцевой буртик (5). Изолятор (4) содержит кольцевую канавку (8), расположенную на буртике (5), которая снижает продольную теплопроводность изолятора и увеличивает площадь изолятора, открытую для пламени в малом объеме, что обеспечивает регулирование теплового диапазона многоискровой свечи, повышая температуру изолятора и обеспечивая его очистку от сажи в результате пиролиза. Технический результат - повышение электрической прочности изолятора свечи. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Свеча зажигания (1) для двигателя внутреннего сгорания моторного транспортного средства, выполненная, по существу, удлиненной формы и содержащая
два коаксиальных электрода: внутренний электрод с осью (D), образующий центральный электрод (3), и внешний электрод, образующий корпус (2), окружающий центральный электрод (3); и
электроизолирующий блок, образующий изолятор (4), расположенный между центральным электродом (3) и корпусом (2), имеющий кольцевую форму и кольцевой буртик (5), отличающаяся тем, что изолятор (4) содержит кольцевую канавку (8), расположенную на буртике (5).

2. Свеча зажигания по п.1, отличающаяся тем, что канавка (8) образует тепловое сопротивление в изоляторе (4).

3. Свеча зажигания (1) по п.1 или 2, отличающаяся тем, что канавка (8) имеет прямоугольное поперечное сечение.

4. Свеча зажигания (1) по п.1 или 2, отличающаяся тем, что канавка (8) имеет треугольное поперечное сечение.