ЛАЗЕРНАЯ СВЕЧА ЗАЖИГАНИЯ Российский патент 2016 года по МПК H01T13/40 H01T13/50 H01T19/02 F02P23/04 F23Q13/00 

Изобретение относится к воспламенителям (свечам зажигания, в частности лазерным с встроенной форкамерой, которая способна значительно улучшить эффективность распространения факела зажигания и эффективность сжигания топливовоздушной смеси за счет одновременного применения для воспламенения лазерного луча и коронного разряда. Изобретение может найти применение при использовании в двигателе внутреннего сгорания - ДВС как карбюраторных, так и инжекторных и дизельных, а также в роторных двигателях, газопоршневых и других типах двигателей и в энергетических установках.

Предшествующий уровень техники

Обычно боковой заземленный электрод свечи зажигания изогнут и имеет L-образную форму, будучи перпендикулярным к направлению осевого центрального электрода так, чтобы поперечное сечение разрядной части, так называемой «мини-форкамеры», обращенной к осевому центральному электроду, было прямоугольным.

Когда возникает искровой разряд свечи зажигания, искра появляется между осевым центральным электродом и концевой разрядной частью заземленного электрода, расположенной ниже осевого центрального электрода. Газовая смесь в искровом промежутке, сформированном этими электродами, воспламеняется за счет искры так, что сжатая газовая смесь воспламеняется сначала в «мини-форкамере» между электродами, а потом горизонтально истекающий факел воспламеняет остальную ТВС. В обычных конструкциях высокое давление газа, вызванное воспламенением, может быть заблокировано концевой разрядной частью так, что эффект распространения горения на воздушно-топливную газовую смесь в камере сгорания является недостаточно хорошим. А запуск двигателя при отрицательных температурах вообще вызывает затруднение из-за охлаждения воспламеняющего факела от холодных металлических частей головки цилиндра.

Когда остаточный углерод (продукт неполного сгорания топливовоздушной смеси - ТВС) остается в искровом промежутке между электродами, то углерод может накапливаться и изменяться от фазы частиц до фазы соединения на поверхностях электродов так, что между электродами может возникнуть короткое замыкание. В таком состоянии, даже при подаче напряжения, искра может не возникать, что ведет к серьезным проблемам вплоть до остановки двигателя или выпуску топливовоздушной смеси через выхлопную трубу без сгорания. Когда несгоревшая газовая смесь выпускается в выхлопную трубу, часто проявляется эффект обратной вспышки, при этом проявляется аварийный эффект и снижается эффективность сгорания. Выход из строя одного из нескольких цилиндров может длительное время оставаться без внимания, что приведет к поломке двигателя из-за дисбаласа роторных частей.

Во время работы ДВС из-за коррозии могут появиться трещина на конце осевого центрального электрода, что приводит к возникновению критического повреждения. Срок службы свечи зажигания может снизиться из-за такого дефекта

Известна свеча зажигания по патенту РФ на изобретение №2366053, МПК H01T 13/20, опубл. 27.08.2009 г. Эта свеча зажигания содержит центральный электрод и боковой электрод цилиндрической формы, между ними образуется «мини-форкамера». Искровой разряд осуществляется на цилиндрическую стенку, а выход продуктов сгорания осуществляется в кольцевой зазор.

Недостатки этой свечи возможное засорение кольцевого зазора из-за отложения твердых частиц продуктов сгорания на обоих электродах, особенно при работе на обогащенной смеси.

Известна свеча зажигания по патенту РФ на изобретение №2366052, МПК H01T 13/00, опубл. 27.08.2009 г. Эта свеча содержит центральный электрод и Г-образный боковой электрод, плоскость которого скручена по длине для создания вихревого движения продуктов сгорания.

Недостаток - плохой запуск двигателя при отрицательных температурах.

Известна свеча зажигания по патенту РФ на изобретение №2360342, МПК H01T 13/54, опубл. 27.06.2009 г.

Эта свеча содержит центральный и боковой электроды и две форкамеры, установленные последовательно.

Недостатки: конструктивная сложность свечи, ее большие осевые габариты и высокая стоимость.

Известно, что для бесперебойной работы свечи зажигания нижняя часть изолятора (тепловой конус) должна иметь температуру примерно 500-600°C. При температуре ниже указанной на свече образуется слой нагара и она начинает работать с перебоями. Недостаточная температура нагрева изолятора и электродов свечи особенно сильно проявляется при запуске холодного двигателя в условиях отрицательных температур, когда пары топлива частично конденсируются и надежность воспламенения смеси обусловлена не только ее ионизацией, но и нагревом прилегающего к электродам объема газа. Для повышения надежности работы системы зажигания в условиях отрицательных температур применяют свечи с принудительным электроподогревом.

Известна, например, свеча зажигания, содержащая металлический корпус, изолятор и нагревательный элемент, размещенный в кольцевой проточке, выполненной на боковой стенке изолятора, в его части, закрытой корпусом по Авт.св. СССР №1802382, МПК H01T 13/00, опубл. 1993 г.

Недостатком такой конструкции является то, что нагревательный элемент может быть встроен в свечу только при ее изготовлении. Однако актуальной является также задача модернизации уже изготовленных свечей.

Известна свеча зажигания, содержащая «мини-форкамеру» по патенту РФ на изобретение №2356145, МПК H01T 13/20, опубл. 20.05.2009 г.

Эта свеча зажигания содержит осевой центральный электрод для искрового разряда и боковой заземленный электрод, находящийся напротив осевого центрального электрода относительно искрового промежутка, с круглой частью в плане, имеющей центральное круглое отверстие, выполненное на разрядном конце бокового округлого электрода. При этом свеча зажигания включает множество спиральных выступов, которые выступают из внутренней стороны круглой части в направлении центрального круглого отверстия так, чтобы сформировать турбулентный поток в газовой смеси, когда газ, сжатый во время хода сжатия, подается в искровой промежуток через центральное круглое отверстие.

Техническим результатом является улучшение эффективности распространения искры за счет обеспечения лучшего смешивания в искровом промежутке между электродами, обеспечение функции генерации турбулентного потока, а также увеличение силы воспламенения.

Недостатки этого устройства: низкая эффективность искрового разряда, обусловленная несоответствием формы, размером и взаимного расположения электродов, оптимальным для электрического разряда в газовом промежутке. Недостатком является то, что площадь центрального отверстия выполнена меньше площади поперечного сечения центрального электрода. Это дает несколько отрицательных результатов: закручивающее устройство малоэффективно и не выполняет своей функции по двум причинам:

- средства закрутки имеют очень маленькую высоту (из-за небольшого диаметра отверстия) и, располагаясь в пределах пограничного слоя потока, не влияют на характер движения основной массы потока, истекающего из отверстия,

- закрутка осуществляется в горизонтальной плоскости, что не способствует внедрению факела в значительный объем камеры сгорания цилиндра ДВС, который обычно располагается ниже свечи.

Кроме того, этому техническому решению присущи еще несколько недостатков:

- отверстие малого диаметра легче забивается продуктами неполного сгорания ТВС,

- отверстие выполняет роль выходного сопла «мини-форкамеры» и при малой площади отверстия мощность факела незначительная и не может обеспечить запуск ДВС при отрицательных температурах. Роль второго сопла выполняют боковые зазоры между центральным и боковым электродами, но истекающие из них вдоль головки непрогретого цилиндра продукты сгорания резко охлаждаются и не могут воспламенить весь объем камеры сгорания цилиндра. Традиционно применяемый способ запуска с обогащением ТВС приводит к перерасходу топлива, износу поршневой системы ДВС и к отложению копоти па электродах.

Известен воспламенитель по патенту РФ на изобретение №2169885, МПК F23Q 9/00, опубл. 27.06.2001 г.

Признаки, общие с предложенным техническим решением, - корпус форкамеры, полость воспламенения и отверстия подачи ТВС в форкамеру и выброса факела.

Недостатки: большие габариты. Вес и конструктивная сложность из-за наличия большого количества деталей. В то же время при уменьшении габаритов форкамеры она не будет выполнять своей основной функции; надежно воспламенять ТС (топливовоздушную смесь). Вторым недостатком является применение электрической свечи зажигания.

Известна форкамера ДВС по патенту РФ на полезную модель №16, МПК F02B 19/16, опубл. 25.06.1994 г.

Выносная форкамера для двигателя внутреннего сгорания с движущимся потоком топлива на воздушной смеси, содержащая корпус, полость со свечой зажигания и переходной канал, отличающаяся тем, что в сопло переходного канала помещена пластина-завихритель, закрученная на угол поворота (1/2)·пи - (2/3)·пи рад (90-120°).

Недостаток - сложность конструкции.

Известна форкамера ДВС по св. РФ на полезную модель №60635, МПК F02D 19/10, опубл. 27.01.2007 г.

Вихревая форкамера двигателя внутреннего сгорания по этому патенту содержит цилиндрический корпус с наружной и внутренней резьбами, внутренней полостью, нижним отверстием и боковыми факельными каналами, при этом боковые факельные каналы имеют три угла отклонения в пространстве форкамеры. Нижнее и боковые отверстия расположены на коническом днище.

Недостаток низкая эффективность форкамеры, вследствие того, что суммарная площадь отверстий меньше площади поперечного сечения камеры воспламенения. Это приводит к дросселирования при заполнении камеры ТВС и уменьшение ее дозы и мощности факелов воспламенения. Увеличение площади отверстий технически не осуществимо из-за того, что это приведет к выступанию конического днища внутрь цилиндра двигателя внутреннего сгорания.

Известна форкамера ДВС по патенту РФ на полезную модель №30396, МПК F02B 19/00, опубл. 27.06.2003 г.

Форкамера двигателя внутреннего сгорания, содержит полость (камеру воспламенения), осевой факельный канал и боковые факельные каналы, выполненные под углом к продольной оси, боковые факельные каналы в плане выполнены под углом к радиусам, проходящим через ось форкамеры, и расположены на коническом днище. Коническое днище имеет большой угол при вершине от 60 до 90 град, т.к. при малых углах его длина будет велика и возможно задевание поршня в верхней мертвой точке. Так как длина конического днища ограничена, то ограничено и количество отверстий и их площадь. Кроме того, углы установки всех боковых отверстий одинаковые, что ограничивает диаметр общего воспламеняющего факела. Эффект закрутки недостаточен, так как объем форкамеры составляет менее 1% от объема цилиндра ДВС и весь объем ТВС в полости цилиндра невозможно закрутить.

Недостаток этого технического решения: низкая эффективность форкамеры вследствие того, что суммарная площадь отверстий меньше площади поперечного сечения камеры воспламенения. Это приводит к дросселированию при заполнении камеры ТВС и уменьшение ее дозы и, как следствие, мощности факелов воспламенения. Вторым недостатком является применение электрической свечи зажигания.

Задачей создания изобретения, соответствующей достигнутому техническому результату, является создание простой лазерной свечи малых габаритов, обеспечивающей более надежное зажигание при запуске ДВС особенно при низких температурах, более полное сгорание ТВС и надежность.

Технический результат - одновременное повышение мощности свечи зажигания при уменьшении мощности лазера вследствие применения для обеспечения воспламенения ТВС лазерного луча и коронного разряда одновременно.

Решение указанных задач достигнуто в лазерной свече зажигания, содержащей оптику и форкамеру, отделенную от оптики шайбой с центральным отверстием, и днище с выходными отверстиями в нем, тем, что лазерная свеча зажигания выполнена с возможность одновременного создания коронного разряда и лазерного луча.

Лазерная свеча зажигания может быть выполнена с возможность вращения коронного разряда. Лазерная свеча зажигания может быть выполнена с возможностью создания коронного разряда внутри форкамеры. Лазерная свеча зажигания может быть выполнена с возможностью создания коронного разряда вне форкамеры. Лазерная свеча зажигания может быть выполнена с возможностью одновременного создания коронного разряда внутри и вне форкамеры. Лазерная свеча зажигания может быть выполнена с возможностью расщепления лазерного луча. Лазерная свеча зажигания может содержать последовательно установленные клеммный наконечник, высоковольтный преобразователь и твердотельный лазер, соединенные внутренним высоковольтным проводом и внутренними проводами, а также оптику, включая фокусирующую линзу и оптическое окно. Шайба может выполнять функцию внутреннего электрода и выполнена из электропроводного материала и соединена с внутренним высоковольтным проводом. Шайба может быть выполнена с кольцевым остроконечным выступом на торце, обращенном к форкамере. Шайба может быть выполнена с локальными остроконечными выступами на торце, обращенном к форкамере. На шайбе может быть выполнено под углом к оси воспламенителя несколько отверстий, концентрично электроизоляционной втулке выполнен внешний кольцевой электрод. Внешний кольцевой электрод может быть выполнен в виде сужающегося сопла. Внешний кольцевой электрод может быть выполнен в виде расширяющегося сопла. Внешний кольцевой электрод может быть выполнен в виде сужающееся-расширяющегося сопла. Внутри внешнего кольцевого электрода может быть выполнено средство закрутки потока. Выходные отверстия могут быть выполнены радиальными. Выходные отверстия могут быть выполнены тангенциальными. Выходные отверстия могут быть выполнены цилиндрической формы. Выходные отверстия могут быть выполнены конической формы с расширением в сторону выхода. Выходные отверстия могут быть выполнены с перекрытием. На входе в выходные отверстия могут быть выполнены фаски. На выходе из выходных отверстий могут быть выполнены фаски. На входе в выходные отверстия могут быть выполнены радиусные скругления. На выходе из выходных отверстий могут быть выполнены радиусные скругления.

Сущность изобретения поясняется на чертежах фиг. 1…24, где

- на фиг. 1 представлен воспламенитель в сборе, первый вариант,

- на фиг. 2 приведен воспламенитель в сборе, второй вариант,

- на фиг. 3 представлен воспламенитель в сборе, третий вариант,

- на фиг. 4 представлен воспламенитель в сборе, четвертый вариант,

- на фиг. 5 приведена шайба с кольцевым остроконечным выступом,

- на фиг. 6 приведена шайба с локальными остроконечными выступами,

- на фиг. 7 приведена шайба с несколькими отверстиями, выполненными под углом,

- на фиг. 8 приведена форкамера,

- на фиг. 9 приведена форкамера, второй вариант,

- на фиг. 10 приведен разрез А-А, первый вариант,

- на фиг. 11 приведен разрез А-А, второй вариант,

- на фиг. 12 приведена нижняя часть воспламенителя, первый вариант,

- на фиг. 13 приведена нижняя часть воспламенителя, второй вариант,

- на фиг. 14 приведена нижняя часть воспламенителя, третий вариант,

- на фиг. 15 приведена нижняя часть воспламенителя, четвертый вариант,

- на фиг.16 приведена вид В, первый вариант,

- на фиг. 17 приведен вид В, второй вариант,

- на фиг. 18 приведен вид В, третий вариант

- на фиг. 19 приведен вид В, четвертый вариант,

- на фиг. 20 приведен вид В, пятый вариант,

- на фиг. 21 приведен вид В, шестой вариант,

- на фиг. 22 приведен внешний вид лазерной свечи зажигания, первый вариант,

- на фиг. 23 приведен внешний вид лазерной свечи зажигания, второй вариант,

- на фиг. 24 приведена работа лазерной свечи зажигания в составе ДВС.

Лазерная свеча зажигания 1 (фиг. 1…24) содержит корпус 2 (металлический), изолятор 3, клеммный наконечник 4, к которому присоединен внутренним высоковольтным проводом 5 высоковольтный преобразователь 6, предназначенный для преобразования высокого напряжения в напряжение, необходимое для питания твердотельного лазера 7, присоединенного электрическими проводами 8 к этому блоку.

Твердотельный лазер 7 оптическим волокном 9 соединен с фокусирующей линзой 10. Лазерная свеча зажигания 1 ввернута в головку блока цилиндров 11. Под лазерной свечой 1 выполнена форкамера 12, которая содержит днище 13 с выходными отверстиями 14. Днище 13 выполнено в виде усеченного конуса и имеет боковые стенки 15 и нижнюю стенку 16.

Фокамера 12 отделена от лазерной свечи 1 шайбой 17 с центральным отверстием 18, которое сообщает форкамеру 12 с защитной полостью 19, предназначенной для защиты оптики от прямого воздействия продуктов сгорания в форкамере 12. Центральное отверстие 18 предназначено для прохождения луча лазера 20 от фокусирующей линзы 10. В защитной полости 19 над шайбой 17 установлено оптическое окно 21. Оптическое окно 21 и фокусирующая линза 10 образуют оптику заявленного устройства.

При этом лазерная свеча зажигания 1 может быть выполнен в одном из четырех вариантов.

Лазерная свеча зажигания 1 может быть выполнена с возможностью создания коронного разряда внутри форкамеры 12 (фиг. 1)

Концентрично шайбе 17 в этом варианте исполнения установлен электрический изолятор 22 (фиг. 1)

Возможен вариант, когда лазерная свеча выполнена с возможностью создания коронного разряда вне форкамеры 12 (фиг. 2). В этом случае концентрично корпусу 2 лазерной свечи 1 установлен электрический изолятор 23, а концентрично нему - внешнее кольцевое сопло 24.

Возможен вариант, когда лазерная свеча выполнена с возможностью создания коронного разряда вне форкамеры 12 и внутри форкамеры 12 (фиг. 3). В этом варианте исполнения установлен электрический изолятор 22 и концентрично корпусу 2 лазерной свечи 1 установлен электрический изолятор 23, а концентрично нему - внешнее кольцевое сопло 24.

В четвертом варианте (фиг. 4) применена призма 25 для разделения луча лазера 20 на несколько.

Блок согласования напряжения 6 (фиг. 1) электрически соединен внутренним высоковольтным проводом 5 с клеммным наконечником 4, который высоковольтным проводом 26 соединен с распределителем импульсов 27, который высоковольтными проводами 28 соединен с высоковольтным блоком 29, который низковольтными проводами 30, содержащими выключатель 31, соединен с источником энергии 32. Один низковольтный провод 30 соединен с массой 33 (заземлен).

Возможны три варианта исполнения шайбы 17, выполняющей функцию центрального электрода (фиг. 5…7).

На фиг. 5 приведена шайба с кольцевым остроконечным выступом 34, на фиг. 6 приведена шайба 17 с локальными остроконечными выступами 35, на фиг. 7 приведена шайба 17 с несколькими отверстиями 36, выполненными под углом для предотвращения загрязнения оптики.

Выходные отверстия 12 могут быть выполнены в нескольких вариантах (фиг. 8…11).

Выходные отверстия 14 могут быть выполнены радиальными (фиг. 8 и 10). Выходные отверстия 14 могут быть выполнены тангенциально (фиг. 9…11). Выходные отверстия 14 могут быть выполнены только на боковой стенке 15 (фиг. 8 и 10). По меньшей мере, одно выходное отверстие 14 может быть выполнено на нижней стенке 16 (фиг. 9 и 11).

Возможны разные варианты исполнения внешнего кольцевого электрода 24 (фиг. 12…15).

Внешнее кольцевое сопло 24 может быть сужающимся 37 (фиг. 12) расширяющимся 38 (фиг. 13) или в виде сужающееся-расширяющегося сопла 39, т.е. в виде Лаваля (фиг. 4). Внутри внешнего кольцевого сопла 24 может быть установлено средство закрутки потока 40 (фиг. 15).

Внутри форкамеры 12 может быть установлено внутренне средство закрутки 41 (фиг. 16), возможно одновременное применение средства закрутки потока 40 и внутреннего средства закрутки 41 (фиг. 17).

На фиг. 18 приведен вид C, первый вариант с фаской 42 на входе в выходные отверстия 14, на фиг. 19 приведен вид C, второй вариант с фасками 43 на выходе из выходных отверстий 14, на фиг. 18 приведен вид C, третий вариант с радиусными скруглениями 44 на входе в выходные отверстия 14, на фиг. 19 приведен вид C, четвертый вариант с радиусными скруглениями 45 на выходе их выходных отверстий 14. Фаски 42 и 43 и радиусные скругления 44 и 45 на входе и выходе выходных отверстий 14 снижают гидравлические потери факелов воспламенения при выходе из форкамеры 12, которые наблюдались при внезапном сужении и внезапном расширении потока.

На фиг. 22 и 23 приведен внешний вид двух вариантов лазерной свечи зажигания, а на фиг. 24 - ее работа в составе ДВС.

Работа устройства

При работе воспламенителя, например в составе ДВС (фиг.1...24), в состав которого входит воспламенитель, двигатель запускают стартером (не показано) и одновременно включают выключатель 31 (замок зажигания). После впрыска ТВС (топливовоздушной смеси) ее часть через выходные отверстии 14 попадает в форкамеру 12. В момент опережения зажигания распределитель 27 подает потенциал на блок преобразования напряжения 6, где напряжение снижается до рабочего, и далее на твердотельный лазер 7, который генерирует луч лазера 20. Луч лазера 20 практически мгновенно воспламеняет ТВС в форкамере 12. ТВС, находящаяся в контакте, воспламеняется и фронт пламени в виде шара, фронт пламени радиально идет до выходных отверстий 14 и выходит из них в камеру сгорания цилиндра двигателя.

В цикле «рабочий ход» продукты сгорания, имеющие очень высокую температуру, с огромной скоростью выбрасываются из форкамеры 12 в полость камеры сгорания цилиндра ДВС и воспламеняют весь заряд ТВС, имеющийся в ней.

Одновременно между металлическим корпусом 2 и шайбой 17, выполняющей роль центрального электрода, возникает коронный разряд, который значительно нагревает топливовоздушную смесь внутри форкамеры 12, что облегчает работу лазерной свечи зажигания 1 и позволяет в несколько раз уменьшить энергию твердотельного лазера 7. Наличие остроконечных выступов 34 и 35 способствует возникновению коронного разряда.

В случае применения внешнего электрода 24 (фиг. 2) коронный разряд возникает вне форкамеры 12.

Применение средства закрутки потока 40 и/или внутреннего средства закрутки 41 позволит закрутить вместе с по потоком коронный разряд.

При этом за счет того, что общая площадь выходных отверстий 14 больше, чем площадь поперечного сечения форкамеры 12, выходные отверстия 14 не дросселируют поток ТВС при его поступлении в форкамеру 12 и в камеру воспламенения. Вследствие этого заряд ТВС в форкамере 12 возрастает. В цикле рабочий ход из-за большей общей площади выходных отверстий 12 по сравнению с прототипом мощность воспламеняющего факела возрастает.

Коническая форма днища позволяет разместить на нем максимально количество отверстий при минимальном выступании форкамеры 12 внутрь цилиндра ДВС. Кроме того, на этой поверхности можно расположить выходные отверстия 14 под любым углом к оси форкамеры 12. Предпочтительно - радиально. При этом геометрические центры сфер, образующих форкамеру 12, должны совпадать, тогда движение фронта пламени внутри форкамеры 12 будет строго радиальным. Применение фасок 31 и 32 или радиусных скруглений 33 и 34 значительно (на порядок) уменьшит потери давления факелов воспламенения, выходящих из выходных отверстий (из-за отсутствия внезапного расширения и сужения).

Во втором варианте (фиг. 2) коронный разряд возникает вне форкамеры 12, а в третьем варианте (фиг. 3) одновременно внутри и вне форкамеры 12.

В четвертом варианте (фиг. 4) можно получить несколько лазерных лучей путем расщепления луча лазера 20 на призме 25.

Такая организация процесса воспламенения ТВС обеспечит 100% воспламенение даже в самых плохих условиях при низкой температуре и высокой влажности при малой мощности твердотельного лазера 6 (фиг. 1). Также этот подход может быть применен на двигателях, работающих на криогенных топливах: водороде и сжиженном природном газе. Для воспламенения криогенного топлива, имеющего очень низкую температуру, не понадобится значительно увеличивать мощность свечи зажигания. Особенно хорошо этот эффект будет проявляться на двигателях большой мощности и на двигателях, работающих на природном газе.

В итоге применение изобретения позволит:

1. Уменьшить осевые габаритные размеры лазерной свечи зажигания.

2. Уменьшить потребную мощность лазера за счет применения коронного разряда как внутри форкамеры, так и вне ее, также дополнительно за счет закрутки коронного разряда.

3. Упростить конструкцию системы зажигания за счет уменьшения числа деталей при объединении лазерной свечи зажигания и форкамеры.

4. Заменить серийно выпускаемые свечи зажигания без изменения электрической части системы зажигания на лазерные свечи зажигания.

5. Увеличить мощность воспламенителя за счет снижении аэродинамических потерь в выходных отверстиях за счет:

- выполнением выходных отверстий радиальными или тангенциальными,

- выполнением на выходных отверстиях фасок или радиусных скруглений.

6. Улучшить зажигание при запуске непрогретого двигателя, особенно при отрицательных температурах, за счет воспламенении ТВС в малом объеме форкамеры двумя источниками энергии лазерного и коронного разряда.

7. Уменьшить расход топлива за счет его более полного сгорания, обеспеченного более четким воспламенением ТВС в камере сгорания ДВС мощным факелом форкамеры.

8. Снизить эмиссию вредных веществ вследствие более полного сгорания топлива.

Изобретение относится к лазерным свечам зажигания с форкамерой и может найти применение в транспорте и в теплоэнергетике. Задачи создания изобретения состоят в уменьшении габаритов воспламенителя и повышении эффективности искрового разряда. Техническим результатом является снижение расхода топлива и эмиссии вредных веществ и повышение надежности зажигания. Лазерная свеча зажигания, содержащая оптику и форкамеру, отделенную от оптики шайбой с центральным отверстием, и днище с выходными отверстиями в нем, выполнена с возможность одновременного создания коронного разряда и лазерного луча. 23 з.п. ф-лы, 24 ил.

1. Лазерная свеча зажигания, содержащая оптику и форкамеру, отделенную от оптики шайбой с центральным отверстием, и днище с выходными отверстиями в нем, отличающаяся тем, что лазерная свеча зажигания выполнена с возможность одновременного создания коронного разряда и лазерного луча.

2. Лазерная свеча зажигания по п. 1, отличающаяся тем, что она выполнена с возможность вращения коронного разряда.

3. Лазерная свеча выполнена по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что она выполнена с возможностью создания коронного разряда внутри форкамеры.

4. Лазерная свеча зажигания по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что она выполнена с возможностью создания коронного разряда вне форкамеры.

5. Лазерная свеча зажигания по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что она выполнена с возможностью одновременного создания коронного разряда внутри и вне форкамеры.

6. Лазерная свеча зажигания по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что она выполнена с возможностью расщепления лазерного луча.

7. Лазерная свеча зажигания по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что она содержит последовательно установленные клеммный наконечник, высоковольтный преобразователь и твердотельный лазер, соединенные внутренним высоковольтным проводом и внутренними проводами, а также оптику, включая фокусирующую линзу и оптическое окно.

8. Лазерная свеча зажигания по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что шайба выполняет функцию внутреннего электрода и выполнена из электропроводного материала и соединена с внутренним высоковольтным проводом.

9. Лазерная свеча зажигания по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что шайба выполнена с кольцевым остроконечным выступом на торце, обращенном к форкамере.

10. Лазерная свеча зажигания по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что шайба выполнена с локальными остроконечными выступами на торце, обращенном к форкамере.

11. Лазерная свеча зажигания по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что на шайбе выполнено под углом к оси воспламенителя несколько отверстий.

12. Лазерная свеча зажигания по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что концентрично электроизоляционной втулке выполнен внешний кольцевой электрод.

13. Лазерная свеча зажигания по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что внешний кольцевой электрод выполнен в виде сужающегося сопла.

14. Лазерная свеча зажигания по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что внешний кольцевой электрод выполнен в виде расширяющегося сопла.

15. Лазерная свеча зажигания по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что внешний кольцевой электрод выполнен в виде сужающееся-расширяющегося сопла.

16. Лазерная свеча зажигания по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что внутри внешнего кольцевого электрода выполнено средство закрутки потока.

17. Лазерная свеча зажигания по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что выходные отверстия выполнены радиальными.

18. Лазерная свеча зажигания по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что выходные отверстия выполнены тангенциальными

19. Лазерная свеча зажигания по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что выходные отверстия выполнены цилиндрической формы.

20. Лазерная свеча зажигания по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что выходные отверстия выполнены конической формы с расширением в сторону выхода.

21. Лазерная свеча зажигания по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что на входе в выходные отверстия выполнены фаски.

22. Лазерная свеча зажигания по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что на выходе из выходных отверстий выполнены фаски.

23. Лазерная свеча зажигания по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что на входе в выходные отверстия выполнены радиусные скругления.

24. Лазерная свеча зажигания по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что на выходе из выходных отверстий выполнены радиусные скругления.