Испытательная свеча калильного зажигания Советский патент 1992 года по МПК G01N25/50 

Изобретение относится к двигателест- роению, а именно к оборудованию для испытания эксплуатационных свойств топлив в двигателях внутреннего сгорания.

Известно устройство калильного зажигания для оценки топлива, содержащее корпус, внутри которого размещена спираль накаливания, снабженная термопарой.

Наиболее близка к предлагаемой является испытательная свеча калильного зажигания, содержащая корпус, размещенный в корпусе элемент накаливания, который одним концом через изолированный от корпуса центральный элемент электрически связан с источником тока, а другим - с корпусом, имитатор калильного зажигания и размещенную в нем термопару, причем имитатор расположен в рабочей зоне свечи.

Недостатком известных свечей является то, что поверхность элемента накаливания значительно больше площади горячих точек, которые могут возникать в камере сгорания цилиндра двигателя и поджигать топливно-воздушную смесь Это снижает точность определения температуры поверхности, при которой воспламеняется смесь, в связи с тем, что поле температур поверхности элемента накаливания неравномерное,

Поставленная цель достигается тем, что в испытательной свече калильного зажигания, содержащей корпус, размещенный в корпусе элемент накаливания, который одним концом через изолированный от корпуса центральный элемент электрически связан с источником тока, а другим - с корпусом, имитатор калильного зажигания и размещенную в нем термопару, причем

4 СЛ

сЈ

О

имитатор расположен в рабочей зоне свечи нагревательный элемент выполнен в виде трубки из тугоплавкого металла с высоким удельным электрическим сопротивлением а имитатор закреплен в отверстии трубки и изолирован dr корпуса При этом в имитаторе выполнено заполненное нагаром гнездо, в котором расположена дополнительная термопара

Цель изобретения - повышение точности определения температуры воспламенения топливной смеси

На фиг 1 представлена испытательная свеча; на фиг 2 - конструкция имитатора с гнездом для нагара

Испытательная свеча калильного зажигания состоит из корпуса 1, выполненного в виде полого цилиндра и размещенных в нем центрального элемента 2, элемента 3 накаливания, имитатора 4 калильного зажига- ния. На внешней поверхности корпуса имеется резьба 5, с помощью которой он вворачивается в цилиндр двигателя (не показан) Центральный элемент 2 выполнен из материала с низким удельным электрическим сопротивлением в виде цилиндра диаметром не менее 12-15 мм, имеющего в центре сверление, в котором размещаются провода 6 термопары имитатора 4 калильного зажигания В верхней части на поверхности центрального элемента 2 имеется резьба, с помощью которой к нему крепится шина 7, соединенная с электрическим источником питания (не показан) Установлен центральный элемент 2 в корпусе 1 на изоляторе 8, в который упирается буртом 9 Нижней своей частью через переходник 10 размещенный на изоляторе 11, центральный элемент соединен с элементом 3 накаливания выполненным из тугоплавкого материала с высоким удельным электрическим сопротивлением в виде трубки, соединенной своим другим концом резьбой с имитатором 4 калильного заж.игания Элемент 3 накаливания и имитатор 4 калиль но- го зажигания установлены в корпусе 1 на изоляторе 12, опирающимся на кольцо 13 ввернутое в нижнюю часть корпуса 1 На поверхности элемента 3 накаливания имеется втулка 14, в которую с натягом вставлен штифт 15, соединенный с корпусом (резьбой или сваркой) С помощью гайки 16 втулок 17, 18 и упорной шайбы 19 все детали зажаты в корпусе В имитаторе 4 калильного зажигания выполнено заполненное нагаром гнездо, в котором расположена дополнительная термопара

Испытательная свеча калильного зажигания работает следующим образом

Свечу вворачивают в цилиндр двигателя, производят его запуск устанавливают необходимый режим после чего свечу подключают через регулятор напряжения к

электрическому источнику питания, в результате чего электрический ток пройдет через шину 7, центральный элемент 2, переходник 10, элемент 3 накаливания, штифт 15 на корпус свечи, связанный резь0 бой с цилиндром двигателя При прохождении электрического тока будет выделяться тепло в центральном элементе 2, переходнике 10, элементе 3 накаливания, штифте 15, в результате чего их температура начнет

5 повышаться

Так как все детали электрической цепи соединены последовательно то через них пройдет электрический ток одинаковой величины, и поэтому степень их нагрева зави0 сит от величины электрического сопротивления каждой детали Нагрев элемента 3 накаливания, выполненного из материала, обладающего высоким удельным электрическим сопротивлением будет наи5 большим из всех деталей, по которым пропускается электрический ток Причем величину этого нагрева можно регулировать путем изменения напряжения, подведенного к цепи

0 От элемента 3 накаливания тепло передается в соединенный с ним имитатор 4 калильного зажигания температура которого измеряется при помощи термопары При достижении необходимой температуры

5 имитатор 4 воспламеняет топливно-воздуш- ную смесь с которой он контактирует При возникновении калильного воспламенения нарушается нормальное протекание процесса сгорания смеси, причем чем больше

0 температура и мощность источника калильного воспламенения тем резче и энергичнее эти нарушения, следствием которых является перегрев цилиндра двигателя и размещенных в нем деталей (клапанов, све5 чей зажигания) Для того чтобы имитатор 4 калильного зажигания с большей чувствительностью реагировал на эти изменения процесса сгорания смеси его температура должна строго следовать за всякими изме0 нениями теплосодержания газов находящихся в цилиндре Это возможно только при малой тепловой инерции элемента накаливания ибо в противном случае т е. при большой тепловой инерции элемента нака5 ливания (нити накаливания), но будет сглаживать всякие изменения температуры имитатора 4 калильного зажигания Поэтому элемент 3 накаливания выполнен в виде трубки, величина тепловой инерции которой не велика в то время как мощность такого

источника тепла вполне достаточна применительно к рассматриваемым целям.

Практика эксплуатации двигателей внутреннего сгорания и многочисленные исследования показывают, что калильное воспламенение вызывают не только высоконагретые металлические поверхности, но и раскаленные частицы нагара. Чтобы иметь возможность воспроизводить этот процесс в имитаторе 4 калильного зажигания, выполнено гнездо, в котором установлена термопара. Это гнездо заполняется нагаром. Во время работы двигателя под действием тепла, идущего от имитатора, температура которого замеряется другой термопарой, и от окружающих газов в результате каталитического эффекта, вызывающего окисление углеводородов на поверхности нагара и сгорания самого нагара, температура его резко повышается и при достижении некоторой величины происходит воспламенение топлива.

Формула изобретения

1.Испытательная свеча калильного зажигания, содержащая корпус, размещенный в корпусе элемент накаливания

который одним концом через изолированный от корпуса центральный электрод электрически связан с источником тока, а другим - с корпусом, имитатор калильного зажигания и разобщенную в нем термопз-ру. причем имит а тЬр расположен в рабочей зоне свечи, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности определения температуры воспламенения топливной смеси, нагревательный элемент выполнен в

виде трубки из тугоплавкого металла с высоким удельным электрическим сопротивлением, а имитатор закреплен в отверстии трубки и изолирован от корпуса.

2.Свеча поп 1,отличающаяся тем, что в имитаторе выполнено заполненное нагаром гнездо, в котором расположена дополнительная термопара.

Использование: двигателестроение, оборудование для испытания эксплуатационных свойств топлив Цель повышение точности определения температуры воспламенения топливной смеси. Сущность изобретения: свеча состоит из корпуса, выполненного в виде полого цилиндра и размещенных в нем центрального элемента, элемента накаливания, имитатора калильного зажигания. Центральный элемент установлен в корпусе на изоляторе. Нижней своей частью центральный элемент соединен с элементом накаливания, выполненным из тугоплавкого материала с высоким удельным электрическим сопротивлением в виде трубки, соединенной своим другим концом с имитатором калильного зажигания В имитаторе калильного зажигания выполнено заполненное нагаром гнездо, в котором расположена дополнительная термопара. Центральный элемент выполнен из материала с низким удельным электрическим сопротивлением в виде цилиндра, имеющего в центре сверление, в котором размещены провода термопары имитатора калильного зажигания. 2 ил.

да

8

±i

/

13