Свеча зажигания
Изобретение относится к системам зажигания поршневых двигателей внутреннего сгорания. Свеча зажигания имеет корпусный электрод, образующий в нижней части сопловой насадок, и центральный электрод, снабженный в конечной части вершиной в виде конуса. Корпусный электрод снабжен водной камерой с впускным и выпускным клапанами, цилиндрическими камерами с пружинами и пазами, а сопловой насадок выполнен с зазором к корпусному электроду, имеет возможность перемещаться относительно него, снабжен прорезями в боковых стенках выше критического сечения сопла и Г-образными выступами, соединенными с пружинами цилиндрических камер через пазы в этих камерах. Технический результат - повышение надежности работы свечи, улучшение сгорания топливной смеси в камере сгорания и повышение КПД двигателя. 1 ил.
Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, а именно к системам зажигания поршневых двигателей.
В наиболее распространенных свечах зажигания один из электродов (центральный) выполнен в виде стержня, а второй отходит от корпуса в виде изогнутого или прямого стержня, образующего с центральным требуемый зазор.
Недостатками таких свечей зажигания являются образование нагара на электродах, малая эффективность поджигания топливной смеси.
Известна свеча зажигания, содержащая корпус с закрепленным на нем боковым электродом и изолятор с центральным электродом, причем электроды выполнены из проволоки круглого сечения, имеют одинаковые диаметры и размещены параллельно один другому, при этом боковой электрод выполнен с изгибом в средней части в сторону центрального электрода так, что выпуклость изгиба образует с центральным электродом искровой промежуток (см. МПК Н01Т 13/00, описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №953687, опубл. 23.08.82 г.).
В известной свече зажигания искра образуется между двумя круглыми электродами, параллельными друг другу, при этом повышена энергия искрового разряда, уменьшено нагарообразование, так как электроды лучше обдуваются продуктами воспламенения.
Недостатками известной свечи зажигания являются низкая надежность работы свечи и недостаточное объемное воздействие на топливную смесь.
Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является свеча зажигания для двигателя внутреннего сгорания, содержащая корпус, размещенный в корпусе изолятор с центральным электродом и массовый электрод, закрепленный на корпусе с образованием искрового промежутка между электродами, причем свеча снабжена сопловым насадком, закрепленным в корпусе, при этом центральный электрод снабжен наконечником в виде конуса, вершина которого обращена в сторону среза соплового насадка, массовый электрод выполнен в виде соплового насадка типа сопла Лаваля и образует с наконечником центрального электрода сопло с образованием между стенкой сопла и наконечником искрового промежутка (см. МПК Н01Т 13/54, описание изобретения к патенту Российской Федерации №2055432, опубл. 27.02.1996 г.).
В данной свече зажигания разрядный промежуток находится в полости свечи, которая соединена с камерой сгорания через сопло Лаваля, а зазор между электродами регулируется, при этом обеспечиваются лучшее воспламенение топливной смеси за счет истекающего через сопло Лаваля факела пламени и лучший обдув электродами сгорания.
Недостатками известной свечи зажигания являются недостаточное охлаждение электродов и стенок форкамеры, что может нарушить работу двигателя, особенно на интенсивном режиме, а также недостаточная зона воздействия продуктов сгорания и плазмы свечи на топливную смесь камеры сгорания.
Техническим результатом заявляемого технического решения является увеличение надежности работы свечи, улучшение сгорания топливной смеси в камере сгорания, увеличение КПД двигателя.
Сущность технического решения заключается в том, что в свече зажигания с корпусным электродом, образующим в нижней части сопловой насадок, с центральным электродом, снабженным в конечной части вершиной в виде конуса, корпусный электрод снабжен водной камерой с впускным и выпускным клапанами, цилиндрическими камерами с пружинами и пазами, а сопловой насадок выполнен с зазором к корпусному электроду, имеет возможность перемещаться относительно него, снабжен прорезями в боковых стенках выше критического сечения сопла, Г-образными выступами, соединенными с пружинами цилиндрических камер через пазы в этих камерах.
Заявляемое изобретение поясняется чертежом, где изображен общий вид свечи зажигания в разрезе.
Свеча зажигания состоит из полого корпусного электрода 1, снабженного водной камерой 2 с впускным 3 и выпускным 4 клапанами, штуцером 5 для подачи воды, и топливной камеры 6, снабженной впускным клапаном 7, штуцером 8, электродом 9, кольцевым выступом 10, цилиндрическими камерами 11, с размещенными в них пружинами 12 и 13, подвижным сопловым насадком 14 с прорезями 15 и Г-образными выступами 16. С наружной стороны корпусный электрод 1 снабжен выступом 17 под гаечный ключ и резьбой 18 для вворачивания свечи в головку цилиндра. Электрод 9 снабжен клеммой 19 для подачи на нее напряжения, размещен в изоляционной трубке 20 и заканчивается конусообразной вершиной 21, закрепленной в изоляционной обтекаемой вставке 22. Корпусный электрод 1 выполнен из верхней и нижней частей, соединенных между собой резьбой 23, снабжен клеммой 24.
Устройство работает следующим образом. На такте всасывания камера 2 заполняется водой, а камера 6 - топливной смесью. В конце такта сжатия с учетом угла опережения зажигания подается высокое напряжение на клеммы 19 и 24 электродов 1 и 9. Между кольцевым выступом 10 и вершиной 21 появляется искра. За счет ионизации топливной смеси между ними образуется плазменное кольцо по всему кругу, которое под действием электродинамических сил «выдувается» в сторону соплового насадка 14. Топливная смесь воспламеняется по обе стороны плазменного кольца. Давление в камере 6 повышается, сопловой насадок 14 смещается вниз, сжимая пружины 13 и растягивая пружины 12 с помощью Г-образных выступов 16, движущихся в пазах цилиндрических камер 11. Продукты сгорания топливной смеси и плазмы истекают в камеру сгорания двигателя через сопло Лаваля насадка 14 и через прорези 15, обеспечивая объемное зажигание при всем движении насадка 14 вниз. Топливная смесь в камере сгорания двигателя зажигается, давление в ней повышается, насадок 14 возвращается в верхнее положение. Этого давления достаточно, чтобы открыть клапан 4 и выпустить часть воды из камеры 2. Вода, испаряясь, охлаждает детали камеры 6, истекает через сопло Лаваля насадка 14 и отверстия 15, частично диссоциируется и участвует в горении, смягчая его. При снижении давления в процессе рабочего хода клапан 4 закрывается, а клапан 3 за счет понижения давления в камере 2 открывается, и камера 2 пополняется водой. На такте всасывания открывается клапан 23. Топливная смесь поступает в камеру 6. Далее идет цикл сжатия и все повторяется.
В процессе работы свечи зазор между кольцевым выступом 10 и конусообразной вершиной 21 регулируется с помощью резьбы 23.
Свеча зажигания для двигателя внутреннего сгорания, содержащая корпусный электрод, образующий в нижней части сопловой насадок, центральный электрод, снабженный в конечной части вершиной в виде конуса, отличающаяся тем, что корпусный электрод снабжен водной камерой с впускным и выпускными клапанами, цилиндрическими камерами с пружинами и пазами, а сопловой насадок выполнен с зазором к корпусному электроду, снабжен прорезями в боковых стенках выше критического отверстия сопла, Г-образными выступами, соединенными с пружинами цилиндрических камер через пазы в этих камерах.
