СВЕЧА ЗАЖИГАНИЯ Советский патент 1996 года по МПК H01T13/02 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к искровым свечам зажигания для двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения повышение эффективности работы свечи.

На фиг. 1 изображена предложенная свеча зажигания, вариант свечи с цилиндрическим соплом; на фиг. 2 то же, вариант свечи с расширяющимся в сторону камеры сгорания соплом; на фиг. 3 показано выполнение продольных пазов в стенках сопла, первый вариант; на фиг. 4 то же, второй вариант; на фиг. 5 то же, третий вариант; на фиг. 6 изображена форма продольных пазов (развертка), первый вариант выполнения; на фиг. 7 то же, второй вариант выполнения.

Свеча зажигания содержит корпус 1 с камерой 2, снабженной отверстием 3. В корпусе 1 закреплен изолятор 4 с центральным электродом 5. Герметизация соединения корпуса 1 и изолятора 4 обеспечивается уплотняющими кольцами 6. С корпусом 1 соединен боковой электрод 7. В камере 2 выполнен кольцевой выступ 8, разделяющий ее на две последовательно соединенные полости 9 и 10. Искровый промежуток 11, образованный электродами 5 и 7, размещен снаружи корпуса 1. Кольцевой выступ свечи зажигания (фиг. 1) образует цилиндрическое сопло. На фиг. 2 показан вариант свечи с расширяющимся в сторону камеры сгорания двигателя соплом 12 типа сопла Лаваля.

В стенке сопла выполнено четыре прямых паза 13. Количество пазов может быть различным; на фиг. 4 приведен вариант с тремя пазами 14, на фиг. 5 с двумя пазами 15. Пазы 13 в сопле выполнены прямыми, как показано на фиг. 6. На фиг. 7 показаны пазы 16, выполненные наклонными. Такой вариант пазов предпочтительный, т.к. обеспечивает закрутку газов, вытекающих из камеры свечи, что улучшает условия сгорания топливной смеси.

Свеча зажигания работает следующим образом.

В процессе сжатия из надпоршневого пространства, т.е. камеры сгорания, часть рабочей смеси перетекает в камеру 2 свечи и заполняет полости 9 и 10. При приближении поршня к верхней мертвой точке, т.е. в конце такта сжатия, на центральный электрод 5 подается высоковольтное напряжение, в результате чего в искровом промежутке 11 происходит электроискровой разряд. Благодаря размещению искрового промежутка вне камеры 2 рабочая смесь от искрового разряда воспламеняется одновременно как в камере сгорания двигателя, так и в полости 10 свечи, при этом первичные очаги воспламенения распространяются по объему полости камеры сгорания.

Одновременно с этим через отверстие и пазы кольцевого выступа 8 из полости 10 пламя проникает в полость 9 свечи.

Процесс сгорания развивается параллельно как в цилиндровой, так и в свечной полостях. В цилиндровой полости благодаря интенсивным турбулентным вихрям пламя распространяется быстро в плоскости, проходящей через электроды свечи в направлении вытеснительного вихреобразования, и значительно медленнее в плоскости, перпендикулярной последней.

Так как расстояние для прохождения фронта пламени в последнем направлении больше, чем в первом, к заключительным фазам сгорания остается доля несгоревшего заряда.

Выгорание заряда в камере 2 свечи в заключительной фазе процесса сгорания топливной смеси приводит к истечению пламенных газов из нее в цилиндровую полость.

Благодаря многоструйному истечению и в особенности закрутке этих пламенных газов наклонными пазами 16 процесс догорания значительно сокращается, чем обеспечивается более полное расширение рабочего тела, а это дает положительный эффект как с точки зрения повышения эффективных показателей работы, так и снижения токсичности по всем токсическим компонентам.

Такой способ турбулизации цилиндрового заряда обеспечивает объемный характер дожигания всех компонентов, в том числе также и промежуточных продуктов реакции сгорания.

Полость 9 камеры 2 свечи является энергетической полостью, т.к. она обеспечивает дожигание всех несгораемых в первоначальной фазе сгорания компонентов топлива. Полость 10 является успокоительной, и ее назначение состоит в выравнивании скорости перетекания смеси из камеры сгорания в энергетическую полость 9 в процессе сжатия.

После электроискрового разряда благодаря наличию спокойной зоны в этой полости улучшаются условия развития первичного очага воспламенения, что стимулирует стабилизацию процесса воспламенения в первой фазе сгорания.

Создание дополнительных турбулентных вихрей в камере сгорания за счет многоструйного выброса пламенных газов в цилиндровую полость и закрутки последних повышает эффективность свечи и позволяет в значительной мере интенсифицировать процесс сгорания и снизить токсичность выхлопа.

1. Свеча зажигания для двигателя внутреннего сгорания, содержащая корпус с камерой, снабженной выходным отверстием, закрепленный в корпусе изолятор с центральным электродом и боковой электрод, соединенный с корпусом, причем в камере выполнен кольцевой выступ, разделяющий ее на две последовательно соединенные полости, а искровой промежуток, образованный электродами, размещен снаружи корпуса, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности свечи, кольцевой выступ выполнен в виде сопла с несколькими продольными пазами в его стенке.

2. Свеча по п.1, отличающаяся тем, что пазы в стенке сопла выполнены наклонными.

1. Свеча зажигания для двигателя внутреннего сгорания, содержащая корпус с камерой, снабженной выходным отверстием, закрепленный в корпусе изолятор с центральным электродом и боковой электрод, соединенный с корпусом, причем в камере выполнен кольцевой выступ, разделяющий ее на две последовательно соединенные полости, а искровой промежуток, образованный электродами, размещен снаружи корпуса, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности свечи, кольцевой выступ выполнен в виде сопла с несколькими продольными пазами в его стенке. 2. Свеча по п. 1, отличающаяся тем, что пазы в стенке сопла выполнены наклонными.