КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО УСТРОЙСТВА ПЕРЕДАЧИ НАПРЯЖЕНИЯ УСТРОЙСТВА ЗАЖИГАНИЯ БОЛЬШОГО ДВИГАТЕЛЯ, СВЕЧА ЗАЖИГАНИЯ, УСТРОЙСТВО ЗАЖИГАНИЯ И БОЛЬШОЙ ДВИГАТЕЛЬ Российский патент 2024 года по МПК H01T13/04 H01T13/10 F02P13/00 

Изобретение относится к контактному устройству устройства передачи напряжения устройства зажигания большого двигателя. Кроме того, изобретение относится к свече зажигания и к устройству зажигания большого двигателя, а также относится к большому двигателю.

Настоящее изобретение относится к области так называемых больших двигателей или больших двигателей внутреннего сгорания, цилиндры которых имеют диаметры по меньшей мере 140 мм или более, в частности по меньшей мере 175 мм. Такими большими двигателями внутреннего сгорания являются, например, двигатели кораблей или двигатели силовых установок.

Для больших двигателей, которые работают по циклу Отто, требуется устройство зажигания для воспламенения топлива в цилиндрах. Такие устройства зажигания содержат свечи зажигания, на которые должно подаваться электрическое напряжение. С этой целью на свечу зажигания воздействует устройство передачи напряжения, которое также называют высоковольтным удлинителем.

В случае больших двигателей с известными устройствами зажигания устройство передачи напряжения содержит изолятор, контактный элемент для электрических кабелей и электропроводящее контактное устройство, которое расположено между контактным элементом для кабеля и электрическим соединителем свечи зажигания, при этом оно электрически контактирует как с соединителем свечи зажигания, так и с контактным элементом для кабеля. Контактное устройство служит для передачи напряжения зажигания к свече зажигания.

Известное контактное устройство больших двигателей выполнено таким образом, что конец контактного устройства, обращенный к соединителю свечи зажигания, окружает соединитель свечи зажигания радиально снаружи.

В случае известных больших двигателей существует проблема, заключающаяся в том, что контактное устройство устройства зажигания имеет тенденцию соскальзывать или наклоняться, в результате чего контактное устройство может соскальзывать с соединителя свечи зажигания и упираться в изолятор. Это оказывает отрицательное воздействие на работу устройства зажигания.

Исходя из этого настоящее изобретение основывается на задаче создания нового типа контактного устройства для устройства передачи напряжения устройства зажигания большого двигателя, свечи зажигания, устройства зажигания большого двигателя, содержащего такое контактное устройство и свечу зажигания, и большого двигателя, содержащего такое устройство зажигания.

Эта задача решена посредством контактного устройства устройства передачи напряжения устройства зажигания большого двигателя по п. 1.

Согласно изобретению, второй пружинный участок сужается в направлении своего конца, который упирается в соединитель свечи зажигания. Второй пружинный участок служит для центрирования контактного устройства на свече зажигания.

Сужающийся второй пружинный участок контактного устройства, который своим концом упирается в соединитель свечи зажигания, служит для центрирования контактного устройства и, таким образом, предотвращает наклон или соскальзывание пружины. Это позволяет избежать ситуации, в которой контактное устройство соскальзывает с соединителя свечи зажигания и упирается в изолятор. За счет этого улучшается работа устройства зажигания.

Между первым пружинным участком и вторым пружинным участком образован третий пружинный участок, который служит для обеспечения предварительной нагрузки и компенсации допуска в продольном направлении контактного устройства. Третий пружинный участок, предпочтительно, имеет большую осевую длину и больший шаг витков пружины, чем второй пружинный участок. Диаметр намотки второго пружинного участка, отходящего от третьего пружинного участка, уменьшается в направлении его свободного конца. Такое контактное устройство является особенно предпочтительным. Второй пружинный участок служит для обеспечения центрирования. Третий пружинный участок служит для обеспечения предварительной нагрузки и компенсации допуска в продольном направлении контактного устройства. За счет этого энергия зажигания может особенно предпочтительно передаваться в направлении свечи зажигания.

Свеча зажигания согласно изобретению охарактеризована в пункте 6 формулы изобретения. Устройство зажигания большого двигателя согласно изобретению охарактеризовано в пункте 9 формулы изобретения, а большой двигатель – в пункте 12 формулы изобретения.

Предпочтительные дальнейшие усовершенствования изобретения охарактеризованы в формуле изобретения и нижеследующем описании. Иллюстративные варианты осуществления изобретения поясняются более подробно с помощью чертежей, не ограничиваясь этим.

На фиг. 1 показан участок устройства зажигания большого двигателя согласно изобретению, содержащего контактное устройство устройства передачи напряжения устройства зажигания.

Изобретение относится к области так называемых больших двигателей или больших двигателей внутреннего сгорания, цилиндры которых имеют диаметр по меньшей мере 140 мм или более, в частности по меньшей мере 175 мм. Такие большие двигатели представляют собой, например, двигатели кораблей или двигатели силовых установок. Согласно изобретению, они реализованы как двигатели Отто или также как двухтопливные двигатели, которые могут работать в рабочем режиме Отто.

На фиг. 1 показан участок большого двигателя в области устройства 1 зажигания согласно изобретению, которое установлено в головке 2 цилиндров или форкамере большого двигателя.

Устройство 1 зажигания содержит свечу 3 зажигания, которая служит для зажигания топлива. Свеча 3 зажигания содержит электрический соединитель 4 свечи зажигания.

Кроме того, устройство 1 зажигания содержит устройство 5 передачи напряжения, которое также называется высоковольтным удлинителем. Устройство 5 передачи напряжения служит для передачи электрической энергии или электрического напряжения зажигания от кабеля 6 передачи электрического напряжения к свече 3 зажигания, а именно к ее соединителю 4.

Устройство 5 передачи напряжения содержит изолятор 7 с центральной полостью 8, в которую выступает свеча 3 зажигания с соединителем 4 свечи зажигания. Устройство 5 передачи напряжения, кроме того, содержит контактную деталь 9 для кабеля, которая служит для электрического контакта с кабелем 6, а именно с кабельным наконечником 10, расположенным на конце кабеля 6. Посредством обжимного устройства 11 контактную деталь 9 для кабеля и кабельный наконечник 10 можно обжать вместе.

Устройство 5 передачи напряжения, кроме того, содержит электропроводящее контактное устройство 12, которое, предпочтительно, выполнено в виде пружины 12. Далее в описании электропроводящее контактное устройство 12 упоминается как пружина.

Посредством первого пружинного участка 13 электропроводящая пружина 12 контактирует с контактной деталью 9 для кабеля, а посредством второго пружинного участка 14, расположенного на противоположной стороне, – со свечой 3 зажигания, а именно с ее соединителем 4.

Из фиг. 1 видно, что первый пружинный участок 13 установлен на резьбовом выступе 15 контактной детали 9 для кабеля, при этом свободный конец второго пружинного участка 14, расположенного на противоположной стороне, электрически контактирует с соединителем 4 свечи 3 зажигания.

Второй пружинный участок 14 пружины 12 образован так, что он сужается в направлении его свободного конца, который упирается в соединитель 4 свечи 3 зажигания. Здесь диаметр намотки второго пружинного участка 14 уменьшается в направлении его свободного конца, при этом пружина 12, а следовательно, и второй пружинный участок 14 упирается в соединитель 4 свечи 3 зажигания. Этот второй пружинный участок 14 служит для центрирования пружины 12 и гарантирует, что пружина 12 не касается изолятора 7 и не соскальзывает со свечи 3 зажигания.

Между первым пружинным участком 13 и вторым пружинным участком 14 пружина 12 содержит третий пружинный участок 16, который служит для предварительной нагрузки и компенсации допуска в продольном направлении пружины 12. Таким образом, в то время как первый участок 13 пружины служит для прикрепления пружины 12 к резьбовому выступу 15 контактной детали 9 для кабеля, второй пружинный участок 14 служит для электрического контакта с соединителем 4 свечи зажигания и центрирования пружины 12. Третий пружинный участок 16 служит для компенсации допуска и обеспечения предварительной нагрузки.

В то время как первый пружинный участок 13 и третий пружинный участок 16 намотаны цилиндрически, второй пружинный участок 14 сужается в виде усеченного конуса. Третий пружинный участок 16 имеет большую осевую длину и больший шаг витков пружины, чем второй пружинный участок 14. Расстояние между отдельными витками второго пружинного участка 14 значительно меньше, чем расстояние между витками третьего участка 16 пружины и первого пружинного участка 13.

На соединителе 4 свечи 3 зажигания образована выемка 17, в которую своим свободным концом выступает второй пружинный участок 14. Второй пружинный участок 14 контактирует с соединителем 4 свечи зажигания в области дна 17a выемки 17. Здесь дно 17a выемки выполнено плоским и гладким.

От дна 17а выемки в направлении пружины 12 выступает бортик 17b выемки. Бортик 17b выемки имеет высоту, которая соответствует по меньшей мере толщине проволоки пружины 12 в области второго пружинного участка 14. В частности, высота ободка 17b выемки соответствует по меньшей мере двойной толщине проволоки пружины 12 на втором пружинном участке 14.

Предпочтительно, толщина проволоки пружины 12 одинакова на всех пружинных участках 13, 14 и 16. Однако отдельные пружинные участки 13, 14 и 16 также могут иметь разную толщину пружинной проволоки.

Посредством второго пружинного участка 14 пружины 12, сужающегося в направлении свободного конца, совмещенного с выемкой 17 соединителя 4 свечи зажигания, может происходить особенно предпочтительное центрирование пружины 12 на свече 3 зажигания. Здесь бортик 17b выемки 17 имеет коническую форму, в частности в виде усеченного конуса, с направлением сужения, которое соответствует направлению сужения второго пружинного участка 14 пружины 12. Из-за того, что бортик 17b выемки окружает пружину 12 на втором пружинном участке 14, по меньшей мере в некоторых областях, может быть гарантировано эффективное экранирование конца второго пружинного участка 14 в отношении излучения неоднородного электромагнитного поля на конце второго пружинного участка 14.

Энергия зажигания, которая передается от устройства 5 передачи напряжения в направлении свечи 3 зажигания, предпочтительно, обеспечивается емкостным способом.

На фиг. 1, кроме того, показано уплотнение 18, расположенное между изолятором 7 устройства 5 передачи напряжения и частью свечи 3 зажигания. Уплотнение 18 является частью устройства 5 передачи напряжения, называемого также высоковольтным удлинителем.

Большой двигатель, содержащий устройство зажигания в соответствии с изобретением, имеющее пружину в соответствии с изобретением, предпочтительно, выполнен в виде газового двигателя и содержит цилиндры с диаметром по меньшей мере 140 мм или более, в частности по меньшей мере 175 мм.

Список номеров ссылочных позиций

1 Устройство зажигания

2 Головка цилиндров

3 Свеча зажигания

4 Соединитель свечи зажигания

5 Устройство передачи напряжения

6 Кабель

7 Изолятор

8 Полость

9 Контактная деталь для кабеля

10 Кабельный наконечник

11 Обжимная гильза

12 Контактное устройство/пружина

13 Пружинный участок

14 Пружинный участок

15 Резьбовой выступ

16 Пружинный участок

17 Выемка

17a Дно выемки

17b Бортик выемки

18 Уплотнение.

Изобретение относится к контактному устройству для устройства передачи напряжения и зажигания большого двигателя. Техническим результатом является расширение арсенала средств и создание нового типа контактного устройства. Предложено контактное устройство (12) устройства (1) передачи напряжения устройства зажигания большого двигателя, цилиндры которого имеют диаметр по меньшей мере 140 мм, в частности по меньшей мере 175 мм, имеющее первую пружинную часть (13) для электрического контакта с контактной деталью (9) для кабеля устройства передачи напряжения, вторую пружинную часть (14) для электрического контакта с соединителем (4) свечи (3) зажигания устройства зажигания, при этом второй пружинный участок (14) сужается в направлении своего конца, который упирается в соединитель (4) свечи (3) зажигания. Соединитель (4) свечи (3) зажигания, взаимодействующий с контактным устройством (12), содержит выемку (17), в которую может быть введен пружинный участок (14) контактного устройства (12). 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Контактное устройство (12) устройства (5) передачи напряжения устройства (1) зажигания большого двигателя, цилиндры которого имеют диаметр по меньшей мере 140 мм, в частности по меньшей мере 175 мм, имеющее

первый пружинный участок (13) для электрического контакта с контактной деталью (9) для кабеля устройства передачи напряжения,

второй пружинный участок (14) для электрического контакта с соединителем (4) свечи (3) зажигания устройства зажигания,

отличающееся тем, что второй пружинный участок (14) сужается в направлении своего конца, который упирается в соединитель (4) свечи (3) зажигания,

при этом между первым пружинным участком (13) и вторым пружинным участком (14) образован третий пружинный участок (16), который служит для обеспечения предварительной нагрузки и компенсации допуска в продольном направлении контактного устройства (12).

2. Контактное устройство по п. 1, отличающееся тем, что второй пружинный участок (14) служит для центрирования контактного устройства (12) на свече (3) зажигания.

3. Контактное устройство по п. 1, отличающееся тем, что третий пружинный участок (16) имеет большую осевую длину и больший шаг витков пружины, чем второй пружинный участок (14).

4. Контактное устройство по п. 1 или 3, отличающееся тем, что диаметр намотки второго пружинного участка (14), отходящего от третьего пружинного участка (16), сужается в направлении его свободного конца.

5. Контактное устройство по п. 1, отличающееся тем, что контактная деталь (9) для кабеля имеет резьбовой выступ (15), при этом первый пружинный участок (13) установлен на указанном резьбовом выступе (15).

6. Контактное устройство по п. 1, отличающееся тем, что устройство (5) передачи напряжения содержит изолятор (7) с центральной полостью (8), в которую выступает свеча (3) зажигания с соединителем (4) свечи зажигания, при этом между изолятором (7) и частью свечи (3) зажигания расположено уплотнение (18).

7. Свеча (3) зажигания устройства (1) зажигания большого двигателя, цилиндры которого имеют диаметр по меньшей мере 140 мм, в частности по меньшей мере 175 мм, содержащая соединитель (4) свечи зажигания для электрического контакта с контактным устройством (12) устройства (5) передачи напряжения устройства (1) зажигания,

отличающаяся тем, что соединитель (4) свечи зажигания имеет выемку (17), предназначенную для введения в нее пружинного участка (14) контактного устройства (12) по любому из пп. 1–6.

8. Свеча (3) зажигания по п. 7, отличающаяся тем, что выемка (17) содержит дно (17а) выемки и бортик (17b) выемки, при этом бортик (17b) выемки имеет высоту, которая соответствует по меньшей мере толщине пружинной проволоки контактного устройства (12).

9. Свеча (3) зажигания по п. 8, отличающаяся тем, что бортик (17b) выемки имеет высоту, которая соответствует по меньшей мере двойной толщине пружинной проволоки контактного устройства (12).

10. Устройство (1) зажигания большого двигателя, цилиндры которого имеют диаметр по меньшей мере 140 мм, в частности по меньшей мере 175 мм, содержащее

свечу (3) зажигания, причем свеча (3) зажигания содержит электрический соединитель (4) свечи зажигания,

устройство (5) передачи напряжения для подачи на свечу (3) зажигания напряжения электрического зажигания,

при этом устройство (5) передачи напряжения содержит изолятор (7), контактную деталь (9) для электрического кабеля (6) и электропроводящее контактное устройство (12), которое проходит между контактной деталью (9) для кабеля и электрическим соединителем (4) свечи (3) зажигания,

отличающееся тем, что электрический соединитель (4) свечи (3) зажигания содержит выемку (17), в которую выступает второй пружинный участок (14) контактного устройства (12) по любому из пп. 1–6.

11. Устройство зажигания по п. 10, отличающееся тем, что выемка (17) содержит дно (17а) выемки и бортик (17b) выемки, при этом бортик (17b) выемки имеет высоту, которая соответствует по меньшей мере толщине пружинной проволоки контактного устройства (12).

12. Устройство зажигания по п. 11, отличающееся тем, что бортик (17b) выемки имеет высоту, которая соответствует по меньшей мере двойной толщине пружинной проволоки контактного устройства (12).

13. Большой двигатель, цилиндры которого имеют диаметр по меньшей мере 140 мм, в частности по меньшей мере 175 мм, и который в области каждого цилиндра содержит устройство (1) зажигания по любому из пп. 10–12.

14. Большой двигатель по п. 13, отличающийся тем, что он является газовым.