Свеча зажигания для двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1993 года по МПК H01T13/32 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для зажигания рабочей смеси в двигателях внутреннего сгорания.

На фиг. 1 представлен продольный вид поперечного сечения основной части свечи зажигания согласно этому изобретению; на фиг. 2 - в целом боковой вид запальной свечи, показанной на фиг. 1; на фиг. 3 - вид снизу запальной свечи, показанной на фиг. 1; на фиг. 4 - частично увеличенный вид основной части запальной свечи, показанной на фиг. 1; на фиг. 5 - вид снизу варианта запальной свечи, показанной на фиг. с 1-4; на фиг. 6 - вид снизу другого варианта запальной свечи, показанной на фиг, с 1 по 4; на фиг. 7 - продольной вид в поперечном сечении основной части другой запальной свечи согласно этому изобретению; на фиг. 8 - вид снизу запальной свечи, показанной на фиг. 7; на фиг. 9 - продольный вид в поперечном сечении основной части еще Одной свечи зажигания согласно этому изобретению; на фиг. 10 - вид снизу запальной свечи, представленной на фиг, 9.

На упомянутых выше чертежах позицией 8 обозначено место расположения поршня,.но сам поршень на них не показан.

Поскольку свеча зажигания должна жестко крепиться к блоку двигателя, ее наружная сторона снабжена электропроводным металлическим корпусом 1 с наружной резьбовой нарезкой вблизи от ее вершины, как показано на фиг. 2. Изолятор 2, обычно изготавливаемый из фарфора, который охватывает проводник, соединяющий конец 3 и цилиндрический центральный электрод 4, плотно удерживается металлическим корпусом 1. Пара имеющих прямоугольное поперечное сечение заземленных электродов 5, 5, представляющих собой отходящие части металлического корпуса, изогнуты вовнутрь в своей средней части приблизительно под прямым углом к центральному электроду 4. При этом между боковой поверхностью 4а центрального электрода 4 и концом 5а заземленных электродов 5, 5 образован искровой промежуток.

V-образная прорезь 7, которая служит для удержания газовой смеси, выполнена на

00 GO 00 00 СЛ О

CJ

конце 5а заземленных электродов 5, 5 таким образом, что край прорези может охватывать всю ширину заземленных электродов, как показано на виде снизу согласно рис.3. Между тем, площадь поперечного сечения, иными словами вместимость прорези 7 на единицу длины плавно увеличивается с увеличением расстояния между внутренней стороной прорези и боковой поверхностью центрального электрода,

Свободный конец 5а заземленных электродов 5, 5 вырезается по V-образной форме, так что когда посредством конца 3 между центральным электродом и заземленными электродами подается высокое напряжение, в искровом промежутке 6 появляются искры. То есть, очаги пламени или первичные очаги зажигания зарождаются здесь, с тем, чтобы в первую очередь воспламенить газовую смесь на краю V-образной прорези 7. Когда воспламенение распространяется в прорезь, чья вмести- мость плавно увеличивается с увеличением расстояния от центрального электрода 4, сгорание также развивается плавно, увеличивая вспомогательные очаги зажигания. При этом вся газовая смесь в камере сгорания мгновенно воспламеняется, с тем, чтобы вызвать сильное расширение.

Приведенная ниже таблица показывает результаты двух испытаний, выполненных фактически одним и тем же путем в Осэке посредством использования обычного- ненагруженного грузовика (1300 см3, 4 такт- ный, 4 цилиндровый) с рассматриваемой запальной свечой-или с обычной покупной запальной свечой, которые использовались в ходе испытаний, причем максимальная скорость составляла 60 км/ч, а средняя скорость находилась между 40 и 60 км/ч.

На фиг. 1-4 показана лишь свеча зажигания с двойными заземленными электродами, однако нет необходимости говорить о том, что свеча зажигания с одиночным или тройными заземленными электродами работает подобным же образом, если концам этих заземленных электродов придается подобная же форма,. Кроме того, форма прорези 7 может быть изменена так, как показано, например, на видах снизу на фиг. 5-и 6- То-есть одна из модификаций прорези имеет плоскую нижнюю часть, что показано на фиг, 5, а другая модификация прорези, показанная на фиг. 6, имеет круглую нижнюю часть. Во всех таких модификациях обеспечивается желаемый эффект, подобный эффекту, обеспечиваемому прототипом, показанным на фиг. 1-4.

На фиг. 7 и 8 показан другой пример. Пара серповидных заземленных электродов 5,5 устанавливается на верхней части опор 9,9, отходящих от металлического корпуса 1, при этом опоры параллельны центральным электродом 4. Как очевидно из 5 вида снизу, показанного на рис. 8. конец или внутренняя поверхность заземленных электродов 5,5, которая определяет искровой промежуток 6 совместно с боковой поверхностью 4а центрального электрода 4, выполЮ йена такой ширины, чтобы могла содержать круглое углубление 5а в средней части, радиус кривизны которого больше радиуса центрального электрода 4, и два дугообразных углубления 7,7, функция которых экви15 валентна функции прорези 7 согласно первому примеру, находящихся по обеим боковым сторонам, С наружной стороны от соответствующих дугообразных углублений 7,7 находится плоская поверхность 10, при0 чем между плоской поверхностью 10 одного заземленного электрода 5 и противоположной плоской поверхностью 10 другого электрода 5. находится пространство 11,которое расширяется в наружном направлении,

5 Конфигурация заземленных электродов и центрального электрода такова, что когда в искровом промежутке 6 появляются искры, они обеспечивают рост очагов зажигания на краю дугообразных углублений 7.7, 0 где встречаются дугообразное углубление и круглое углубление. Количество очагов зажигания увеличивается, умножая вспомогательные очаги зажигания, что вызывает сгорание, при этом газ выходит из про5 странства 11.

Поскольку дугообразные углубления 7,7 на одном заземленном электроде противоположны углублениям 7,7 на другом электроде, с искровым промежутком 6 между

0 ними, здесь образуется достаточное пространство для удержания газовой смеси, вместимость которого плавно увеличивается с увеличением расстояния между поверхностью дугообразного углубления 7 и

5 боковой поверхностью центрального электрода 4. При этом здесь может зарождаться большее количество очагов воспламенения, в результате чего происходит мгновенное сгорание.

0 На фиг. 9 и 10 представлен еще один пример, в котором пара заземленных электродов 5,5 в предшествующих примерах выполнена в виде одного электрода, с тем чтобы образовать круг, окружающий цент5 ральный электрод 4. Точнее, круглый заземленный электрод 5 удерживается парой опор 9,9, отходящих от металлического корпуса 1, а в средней части заземленного электрода 5 выполнено фактически квадратное отверстие, в центре которого расположен

центральный электрод 4, с искровым промежутком 6i образуемым с каждой стороны отверстия. Боковые стороны отверстия содержат круглую часть 5а.которая формирует искровой промежуток 6 вместе с боковой поверхностью 4а центрального электрода 4, а также два углубления 7.7 ло обеим сторонам круглой части 5а. Углубление на одной стороне и углубление на другой стороне образуют достаточное пространство для удер- жания газовой смеси между ними в каждом углу отверстия, при этом вместимость пространства достигает максимума на диагона- л.и,-. где расстояние между внутренней стороной заземленного электрода (боковая сторона отверстия), и боковой поверхностью центрального электрода 4 уменьшается в наибольшей степени.

Отверстие имеет такую форму, что газовая смесь может быть в избытке собрана вблизи от каждого угла, а его функция эквивалентна прорези 7 в первом примере и углублению 7 во втором примере. Поэтому, когда в искровом промежутке 6 появляются искры, здесь образуется большое число оча- гов зажигания, а это приводит к сильному и мгновенному сгоранию во всем пространстве камеры сгорания.

Следует упомянуть круглый заземленный электрод с фактически квадратным от- верстием для размещения в средней части центрального электрода; однако нет необходимости говорить о том, что в объеме этого изобретения форма отверстия может быть изменена на треугольную или пятиу- гольную, при этом посредством них желаемый эффект обеспечивается подобным же образом.

Формула изобретения

1. Свеча зажигания для двигателя внут- реннего сгорания, содержащая корпус свечи, центральный электрод и по крайней мере один заземленный электрод, соединенный с корпусом свечи и изогнутый в его средней части преимущественно под пря- мым углом по направлению к центральному электроду так. что конец обращен к боковой

поверхности центрального электрода и образует с последним искровой промежуток, при этом на конце заземленного электрода выполнено углубление, донная часть которого расположена напротив боковой поверхности центрального электрода, отличающаяся тем, что. с целью повышения эффективности зажигания газовой смеси в камере сгорания двигателя, углубление имеет переменное поперечное сечение, увеличивающееся в направлении к центральному электроду.

2. Свеча зажигания по п. 1, о т л и ч а ю- щ а я с я тем, что углубление выполнено V-об разным.

3. Свеча зажигания по п.2. отличающаяся тем, что донная часть V-образного углубления выполнена плоской.

4. Свеча зажигания по п.2, отличающаяся тем, что донная часть V-образного углубления выполнена круглой.

5. Свеча зажигания по п.1, о т л и ч а ю- щ а я с я тем, что углубление выполнено в виде центрального дугообразного углубления.и двух боковых дугообразных углублений по обе стороны центрального углубления.

6. Свеча зажигания по п. 1, о т л и ч a tout а я с я тем, что изогнутая часть заземленного электрода имеет круглую внешнюю форму с центральным многогранным отверстием, при этом центральный электрод размещен в упомянутом отверстии и на каждой стороне многогранного отверстия предусмотрено дугообразное углубление.

7. Свеча зажигания по п.6, отличающаяся тем, что центральное отверстие в заземленном электроде имеет форму квадрата.

8. Свеча зажигания по п,6, отличающаяся тем, что центральное отверстие в заземленном электроде имеет форму треугольника.

9. Свеча зажигания по п.б, отличающаяся тем, что центральное отверстие в заземленном электроде имеет форму пятиугольника.

Фи г, 2

5

5

-6 6 Ф И Г. 5

53.

6 х б

ФИГ64

4 ю

Сущность изобретения: свеча зажигания содержит заземленный электрод 5, изогнутый в его средней части примерно под прямым углом к центральному электроду 4.. На конце заземленного электрода 5 выполнено углубление 7..Размер углубления в поперечном сечении увеличивается в направлении к центральному электроду. Применение свечи позволяет повысить топливную экономичность двигателя. 8 з.п.ф- лы, 10 ил. 1 табл.

Фиг. 7

6

за

5a

6

.5