Свеча зажигания Советский патент 1992 года по МПК H01T13/52 

Фиг.1

Изобретение относится к двигателест- роению, в частности к системам зажигания двигателей внутреннего сгорания.

Известна свеча зажигания для двигателя внутреннего сгорания, содержащая цен- тральный и массовый кольцевые электроды, разделенные изсглятором, в котором размещены дополнительные кольцевые электроды концентрично центральному электроду.

Данная свеча не обеспечивает стабиль- ности искрообразования и необходимой долговечности, что ухудшает ее воспламеняющие способности.

Целью изобретения является улучшение воспламеняющей способности, повы- шение стабильности искрообразования и долговечности свечи зажигания.

Поставленная цель достигается тем, что в свече зажигания, содержащей центральный и массовый кольцевой электроды, разде- ленные изолятором, в котором размещены дополнительные кольцевые электроды концентрично центральному электроду, поверхность изолятора между центральным и массовым электродами выполнена обьем- но-выпуклой.

Дополнительные электроды могут быть установлены относительно поверхности, изолятора и снабжены клинообразными кольцевыми углублениями, на изоляторе между электродами выполнены профильные кольцевые углубления, причем центральный электрод утоплен относительно поверхности изолятора, а на его торцевой поверхности выполнено конусное углубле- ние.

На фиг, 1 изображена свеча зажигания с вспомогательными электродами кольцевой формы, расположенными концентрично в выемках сферической поверхности изоля- тора; на фиг. 2 - то же, с вспомогательными электродами кольцевой формы, расположенными концентрично в выемках торцовой поверхности изолятора; на фиг. 3 - круговое расположение вспомогательных электродов, установленных в выемках внешней цилиндрической поверхности изолятора; на фиг. 4 - пример распределения потенциала электрического поля между двумя разноименно заряженными плоскими электродами; на фиг. 5 - изменение распределения потенциала электрического поля при наличии двух вспомогательных электродов, электрически ни с чем не соединенных.

Свеча зажигания содержит корпус с массовым электродом 1 кольцевой формы, в котором соосио расположен изолятор 2, В центральном отверстии изолятора 2 расположен центральный электрод 3.

Поверхность 4 изолятора 2 между центральным электродом 3 и массовым электродом 1 выполнена объемно-выпуклой. В выемках этой выпуклой поверхности изолятора установлены дополнительные кольцевые электроды 5, которые утоплены относительно поверхности 4 изолятора 2 и снабжены клинообразными кольцевыми углублениями. На изоляторе 2 между электродами 1. 3 и 5 выполнены профильные кольцевые углубления. Причем центральный электрод 3 утоплен относительно поверхности изолятора 2, а на его торцевой поверхности выполнено конусное углубление. Объемно-выпуклую поверхность 4 изолятора 2 и расположение на ней дополнительных электродов 5 выполняют так, чтобы обеспечить наибольший пространственный охват воспламенением всего объема камеры сгорания. Профильные кольцевые углубления на изоляторе 2 между электродами 1, 3 и 5 и клинообразные углубления на электродах служат для формирования выпуклой, дугообразной надпо- верхностной траектории искрового разряда в каждом искровом промежутке. Наличие нескольких (в данном примере двух) дополнительных электродов 5, обеспечивает многозвенный электрический разряд, который благодаря объемной выпуклости поверхности изолятора 2. профильным углублением на изоляторе, клинообразным углублениям на электродах приобретает результирующую выпуклость с образованием выпуклых дугообразных надповерхностных разрядов в каждом эвене.

Описываемая свеча зажигания работает следующим образом.

При подаче высокого напряжения между центральным 3 и массовым 1 электродами электрическое поле в разрядном пространстве приобретает сложную периодическую структуру. Дополнительные электроды 5 являются концентраторами напряженности электрического поля ъ результате возникновения на них поверхностных электрических разрядов, наведенных за счет основного электрического поля, При этом в элементарных разрядных промежутках градиент потенциала приобретает значительную величину. И поскольку межэлектродное расстояние в элементарных разрядных промежутках мало, а напряженность поля велика, искровой разряд в каждом звене, как в целом, более легко возникает. При этом в результате действия электрического поля выпуклой конфигурации в каждом из элементарных разрядных промежутков, которое создается предлагаемой формой электродов и разделяющих их

частей изолятора, формируется выпуклая, дугообразная нздповерхностная траектория искрового разряда. Такая форма искрового разряда обеспечивает эффективное воспламенение горючей смеси и беспрепят- ственное распространение воспламенения вширь в результате выбросов воспламененных частиц горючей смеси в зону камеры сгорания в восходящей части траектории искрового (в каждом ззене) отрыва воспламе- ненных частиц и их схода с траектории искры в верхней точке дугообразной траектории искры, а в нисходящей части траектории искрового разряда - воспламенение слоя частиц горючей смеем, осевших нэ рабочей поверх- ности свечи,

Выпуклая, дугообразная траектория искрового разряда в каждом из зэеньев, которая формируется за счет предлагаемой конфигурации электродов и разделяющих их участков изолятора, носит надповерхно- стный характер, т. е. канал искрового разряда за счет выпуклости его траектории и за счет выемки на изоляторе не касается поверхности изолятора Этим обеспечивается защита изолятора от возникновения токопровсдящих канавсх и трещин на его поверхности при воздействии высокотемпературного канала и искрового разряда и.

Щиг.2

№

5 10 5

0

5

0

следовательно, высоконадежная долговечная работа свечи.

Использование в предлагаемой свече выпуклого, дугообразного надповерхност- ного искрового разряда позволяет значительно повысить стабильность, надежность и долговечность свечи зажигания.

Формула изобретения 1. Свеча зажигания, содержащая центральный и массовый кольцевой электроды, разделенные изолятором, в котором размещены дополнительные кольцевые электроды концентрично центральному электроду, о т - личающаяся тем, что, с целью улучшения воспламеняющей способности, повышения стабильности искрообразования и долговечности, поверхность изолятора между центральным и массовым электродами выполнена объемно-выпуклой,

2. Свеча по п. 1,отличающаяся тем, что дополнительные электроды утоплены относительно поверхности изолятора и снабжены клинообразными кольцевыми углублениями, на изоляторе между электродами выполнены профильные кольцевые углубления, причем центральный электрод утоплен относительно поверхности изолятора, а на его торцевой поверхности выполнено конусное углубление

(

Фиг.З

Использование: двигателестроение. в частности система зажигания двигателей внутреннего сгорйния. Сущность изобретения: свеча содержит центральный электрод 3 и соосно ему массовый кольцевой электрод 1, разделенные изолятором 2. в котором размещены дополнительные кольцевые электроды 5. концентрично центральному электроду 1. Поверхность изолятора 2 между центральным 3 и массовым 1 электродами выполнена объемно-выпуклой. Дополнительные электроды утоплены относительно поверхности изолятора 2 и снабжены клинообразными кольцевыми углублениями. На поверхности изолятора 2 между электродами выполнены профильные кольцевые углубления. Центральный электрод 3 утоплен относительно поверхности изолятора 2, а на его торцовой поверхности выполнено ко- нусное углубление. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Щиг.5