Устройство зажигания для двига-ТЕля ВНуТРЕННЕгО СгОРАНия Советский патент 1981 года по МПК F02P13/00 

Изобретение относится к устройст-вам зажигания, предназначенным для воспламенения горючей смеси в дви-гат лях внутреннего сгорания. Известны устройства зажигания, выполненные в виде искровых свечей зажигания, содержащие корпус с боковым электродом, изолятор, центральный электрод и уплотняющие кольца l Такие свечи по своим тепловым карактерйстикам недостаточно удовлетво ряют необходимым требованиям. С одно стороны, максимальная температура внутренней части изолятора и центрального электрода должна быть ниже температуры калильного зажигания 800 900°С на наиболее теплонапряженных режимах работы двигателя, а с другой температура изолятора при работе дви гателя на режимах малых нагрузок и холостом ходу не должна быть ниже 400 500°С, при которой обеспечива.ется самоочищение свечи, то есть выгорание на изоляторе углеродистых отложений. Удовлетворить этим требованиям особенно трудно в роторнопо{ханевых двигателях, имеющих широкий диапазон температур в камере сго рания, а также в случае применения бензинов с большим содержанием ароматических углеводородов, обладающих высокими температурами сгорания и повышенной склонностью к отложению нагара. Известно устройство зажигания для двигателей внутреннего сгорания, в котором эти недостатки частично устранены. Это устройство представляет собой свечу и содержит корпус с боковым электродом, изолятор, центральный электрод, уплотняющие кольца и тепломередающее устройство, выполненное в виде теплового шунта, представляющего собой теплопроводящую муфту, окружающую внутреннюю часть изолятора 8 отверстии корпуса свечи. Шунт защищен от внешней среды электроизоляционной шайбой, расположенной между боковой поверхностью центрального электрода и корпусом свечи. Конструкция этого устройства по сравнению с вышеописанными устройствами згикигания обеспечивает регулирование тепловыхпотоков, проходящих от изолятора в окружающую среду через корпус, уплотняющие кольца и тепловой шунт, и таким образом позволяет поддерживать в зависимости от теплового режима двигателя оптимальную

температуру внутренней части изолятора и центрального электрода 2).

Однако вследствие .отсутствия контакта изолятора с горячими газами свеча более склонна к закоксовыванию и не обеспечивает надежный запуск двигателя. Наличие же электроизоляционной шайбы спо::обствует быстрому отложению нагара на ее поверхности и сокращает путь поверхностной утечки тока высокого напряжения, что приводит к перебоям в искрообразовании. Кроме того, -тепловой шунт при нагревании создает большие механические нагрузки на изолятор, что вызывает его разрушение и приводит к отказу в работе .

Цель изобретения - повьшение надежности искрообразования и увеличение долговечности свечи.

Поставленная цель достигается тем что теплопередающее устройство снабжено термоэлементом, регулятором температуры свечи и датчиком теплового режима двигателя, причем термоэлемент выполнен в виде двух спаев горячего и холодного, соединенных в электрическую цепь, причем холодный спай размещен в изоляторе -свечи, а регулятор включён в электрическую цепь и кинематически связан с датчиком. Регулятор может быть выполнен в виде реостатного преобразователя, реохорд которого соединен с датчиком а выходные клеммы включены к электрическую цепь.

Датчик теплового режима двигателя может быть выполнен в виде термостат с замкнутым сребренным кожухом.

На чертеже изображено предлагаемо устройство зажигания.

Устройство содержит свечу 1 зажигания с корпусом 2, боковым электродом 3, изолятором 4, центральным электродом 5 и уплотнякицим кольцом 6. Термоэлемент выполнен в виде двух спаев 7 и 8 из разнородных проводников 9. Спай 7 выполнен горячим, т.е. имеет способность на греваться при прохождений через него тока, а спай выполнен холодным, т.е. имеет способность охлаждаться при прохождении через него тока. Спаи 7 и 8 соединен В электрическую цепь 10, в которую также включены источник 11 питания и регулятор 12 температуры свечи. Регулятор 12 выполнен в виде реостатного преобразователя, реохорд 13 которого кинематически соединен с датчиком 14 теплового режима двигателя, а выходные клеммы 15 и 16 включены в электрическую цепь 10. Датчик 14 выполнен в виде термостата с замкнутым оребренным кожухом 17.

Устройство работает следующим образом.

. В момент подачи высокого напряжения между центральным 5 и боковым 3 электродами проскакивает электричес

кая искра, воспламеняющая рабочую смесь.

При работе двигателя на режимах малых нагрузок и холостом ходу температура охла}хда1ощей жидкости или воздуха небольшая и поэтому термостат датчика 14 сжат, а реохорд 13 реостатного преобразователя регулятора 12 находится в положении, при котором электрической ток в цепи 10 термоэлемента отсутствует. В этом случае термоэлектрического охлаждения изолятора 4 свечи 1 згикигания не происходит и в свече тепло отводится в тело головки цилиндра в основном через уплотняницее кольцо 6. На этих режимах двигателя предлагаемая свеча зажигания работает как обычная известная горячая свеча с малой теплоотдачей, обеспечивающая самоочищение изолятора. По мере нагрева охлаждгиощей жидкости или воздуха термостат датчика 14 расширяется и перемещает реохорд 13 реостатного преобразователя регулятора 12, в цепи 10 термоэлемента появляется электрический ток, в результате чего на холодном спае 8 происходит поглощение теплоты из внутренней части изолятора свечи и передача ее к горячему спаю 7 и дсшее в окружающую среду. В зависимости от теплового состояния двигателя реохорд 13 преобразователя может иметь ряд промежуточных положений, тем CcitauM изменяя величину проходящего через спаи термоэлемента тока и поддерживая оптимальную температуру свечи. На наиболее теплонапряженных режимах двигателя через спаи 7 и 8 пропускается максимальный ток и основная часть теплоты от изолятора отводится термоэлементом, при этом свеча имеет большую теплоотдачу и обеспечивает работу двигателя без возникновения калильного зажигания.

В предлагаемой свече зажигания холодные спаи термоэлемента расположены внутри изолятора, а сам изолятор непосредственно контактирует с горячими газами и не воспринимает внешних механических воздействий. Благодаря этому свеча зажигания обеспечива:ет надежное искрообразование на всех режимах работы двигателя и долговечна в работе.

Вследствие поддержания оптимальной температуры свечи .улучшаются условия воспламенения и развития начального очага пламени, следствием чего является улучшение топливной экономичности и уменьшение токсичности отработавших газов двигателя, особенно на режимах мгшых нагрузок и холостом ходу.

Формула изобретения

1. Устройство зажигания для двигателя внутреннего сгорания, содержа