Свеча накаливания для двигателя внутреннего сгорания

 

и) 6456I7

Союз Советских

Ссииглистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ (бl) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 06.12.73 (21) 1981245/28-06 (23) Приоритет — (32) 03.03.73 (31) 10454/73 (33) Великобритания (43) Опубликовано 30.01.79. Бюллетень № 4 (45) Дата опубликования описания 30.01,79 (51) М. Кл.2

F 23Q 7/ОО

Госудгрстоеииый комитет (53) УДК 621.43.045.6 (О88,8) по делом игобретеиий и открытий (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Теренс Лесли Томбс, Брайан Лесли В1айлз и Дехстер Вильям Смит (Великобритания) Иностранная фирма

«К. A. В. Лимитед» (Великобритания) (71) Заявитель (54) СВЕЧА НАКАЛ14ВАН14Я ДЛЯ ЙВ141А1ЕЛЯ

ВНУТРЕННЕГО И ОРАНИЯ

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к свечам накаливания для воспламенения смеси при пуске.

Известны свечи накаливания для двига- 5 теля внутреннего сгорания, содержащие корпус, электрически соединенный с центральным электродом через металлокерамический нагревательный элемент (l)

Недостатком известных свечей является 10 низкий срок службы.

Цель изобретения — повышение надежности путем увеличения срока службы свечи накаливания.

Цель достигается тем, что нагреватель- 15 ный элемент содержит три последовательно расположенных слоя с различным электрическим сопротивлением. Сопротивление среднего слоя больше сопротивления крайних слоев. 20

На чертеже изображена предлагаемая свеча.

Свеча содержит пустотелый цилиндрический корпус 1 из низкоуглеродистой стали с торцовыми поверхностями 2 и 3. Кор- 25 пус имеет на одном из торцов внутреннюю резьбу 4 и наружную резьбу 5, используемую при установке свечи в головку двигателя.

Внутри корпуса смонтирован центральный электрод b, изготовленный из нержавеющей стали. Конец 7 центрального электрода покрыт слоем эмали и плотно сидит во втулке 8 также из нержавеющей стали и припаянной медью к корпусу, причем слой 9 эмали служит для изоляции центрального электрода б от втулки 8 и от корпуса. Слой эмали расположен по всей длине между свободным концом центрального электрода б и упорной муфтой 10, припаянной к центральному электроду.

Вместо слоя эмали может быть применена и другая изоляция, например керамическая трубка или изоляционная ткань. Свободный конец втулки 8 соединен сваркой с кольцевым ободом чашки 11. Днище чашки и торец центрального электрода снабжены выемками, в которые входят ответные части нагревательного элемента, содержащего три последовательно расположенных слоя: два крайних 12 и 13 и средний

14. Крайние слои изготовлены из спеченного порошка хрома с присадкой окиси хрома и имеют относительно низкое электрическое сопротивление, а средний слой выполнен из спеченной окиси хрома с привадкой порошкообразного хрома.

Со стороны торца корпуса 1 централь.

645617 ный электрод 6 выступает из него и имеет электрический соединитель 15.

Во внутреннюю резьбу 4 корпуса 1 ввертывается кольцевая, изготовленная из низкоуглеродистой стали, втулка 16, прижимающая выполненную из окиси алюминия трубку 17 в упорной муфте 10 через уплотнительную прокладку 18 из стали или алюминия и кольцевую прокладку 19 из асбеста или стекловолокна, причем прокладки, а также втулки 16 не находятся в контакте с центральным электродом. Во втулке 16 предусмотрена также прорезь 20 под отвертку, при помощи которой втулка 16 ввертывается в корпус 1, зажимая тем самым нагревательный элемент между торцом центрального электрода 6 и днищем чашки 11.

После ввертывания втулки, которое рекомендуется делать с заданным усилием, пространство между втулкой и центральным электродом, а также между уплотнительной прокладкой и центральным электродом заполняется эпоксидной смолой

21. Эпоксидная смола изолирует втулку и уплотнительную прокладку от центрального стержня и одновременно герметизирует свечу для предотвращения утечки газов из двигателя.

Нагревательный элемент готовят путем первого мокрого помола порошкообразного металлического хрома марки 8941Н, поставляемого фирмой «Кох-Лайт лабораторис», в течение 2,5 ч для уменьшения среднего размера частиц до 1 — 9 мк по Фишеру, Затем порошок сушат, просеивают и из него готовят водный шлам с порошкообразной окисью хрома марки 315 400, поставляемой фирмой «Хопкинс» и «Вильямс».

Предварительно высушенный просеянный порошок имеет средний размер частиц по

Фишеру 0,7 мк. Шлам содержит 50 об. % порошка хрома и 50 об. /, порошка окиси хрома.

Порошок смешивается в мешалке с Z-образными лопастями с 2 вес, /о связующей среды Целакол М450, поставляемой фирмой «Бритти, Целанез лимитед». Мешалка снабжена греющей рубашкой. После смешивания, высушенный шлам образует тесно смешанный порошок, который сначала пропускают через сито 500 мк, а потом через сито 250 мк. Часть удержанного последним ситом порошка забирается, нагревается в печи для обеспечения полной сухости и свободнотекучести порошка. Это порошкообразная смесь используется для получения крайних слоев 12 и 13 нагревательного элемента. Тем же самым методом изготавливают порошкообразную смесь для среднего слоя 14, только в этом случае шлам содержит 24 об. /о порошкообразного хрома и 76 об. /о порошкообразной окиси хрома.

25 ,зо

6О

Обе разновидности порошкообразной смеси смазываются, затем смешиваются путем сухого вальцевого смешивания с

0,5 вес. / стеарата магния. После этого в цилиндрическую полость диаметром 3 мм плавающе .о штампа-формы, выполненного из закаленной стали, загружают 0,03 г смеси с высоким содержанием хрома. Штамп располагается таким образом, чтобы ось полости была вертикальна, и смесь с высоким содержанием хрома помещают под первым пуансоном, располагаемым в 3 мм от верха штампа. При такой компоновке смесь заполняет пространство над первым пуансоном. После удаления избытка порошка первый пуансон опускается на

7,5 мм. Затем в полость штампа помещают 0,06 r смеси с высоким содержанием окиси хрома, заполняющей пространство над уже помещенным ранее порошком. Далее удаляют избыток порошка и первый пуансон опускается еще на 3 мм. Далее в полость помещают еще одну порцию

0,03 г смеси с высоким содержанием хрома и все три слоя спрессовываются между первым и вторым пуансонами под нагрузкой 550 МН/м . Каждый пуансон имеет на своей обращенной к порошкообразной смеси поверхности выемку, благодаря чему полученная в результате прессования компактная деталь имеет необходимые для монтажа выступы.

Вынутую из полости штампа сырую компактную массу нагревают в сухой свободной от кислорода атмосфере аргона со скоростью подьема температуры 300 С/ч до достижения конечной температуры 1400 С.

Компактную массу выдерживают при этой температуре 1 ч и потом ей дают охладиться. Весь цикл нагрева и охлаждения занимает 11 ч. Полученный спеченный блок имеет 94% -ную теоретическую плотность и сопротивление от 0,11 до 0,19 см. Изменяя состав смеси перед прсссованием, можно получить спеченные блоки с сопротивлением 0,1 — 0,7 см. Затем блок подвергают бесцентровому шлифованию, в результате которого получают требуемый нагревательный элемент с диаметром 2 мм и сопротивлением от 0,12 до 0,2 см. Изменяя позиции массы, можно получить элементы с разными сопротивлениями (от 0,1 до 1,2 см).

Возможны варианты изготовления нагревательного элемента. Можно, например, изменить содержание порошкообразной окиси хрома в крайних слоях 12 и 13. Были получены крайние слои, содержащие

80 об. /О порошкообразного хрома и 20 /о порошкообразной окиси хрома. В крайних слоях можно также вообще не применять окиси хрома, заменив ее другой керамической окисью металла, например, окисью алюминия. Так, например, удовлетворительный нагревательный элемент можно получить при применении для изготовления крайних

645617 слоев порошкообразной смеси, содержащей 90 об. порошка хрома и 10 об. порошка алюминия. Порошок хрома в этом случае должен быть аналогичен описанному, только помол продолжается 24 ч и размер частиц от 0,65 до 1,5 мк. В качестве порошкообразной окиси алюминия можно применять мелкозернистый материал, поставляемый фирмой «Дегуссе Лимитед», с размером частиц 0,03 мк. Удовлетвори- 10 тельные результаты получают и при изготовлении крайних слоев 12, 13 только из одного порошкообразного хрома.

Возможны и другие конструктивные формы свечи и крепление нагревательного эле- 15 мента.

Нагревательный элемент может быть, например, снабжен выемками, а торец центрального электрода и чашки 11 могут иметь выступы. Элемент соединяют с 20 центральным электродом и чашкой путем диффузионной пайки.

Предлагаемая свеча работает следующим образом.

При подаче напряжения на центральный 25 электрод, например, от аккумуляторной батареи, нагревательный элемент разогревается до температуры воспламенения смеси и поджигает ее в цилиндре двигателя.

После пуска двигателя напряжение с центрального электрода обычно снимается, и двигатель работает за счет самовоспламенения.

Фор мул а из о брет ения

1. Свеча накаливания для двигателя внутреннего сгорания, содержащая корпус и центральный электрод, электрически соединенные через металлокерамический нагревательный элемент, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности путем увеличения срока службы, нагревательный элемент выполнен из трех последовательно расположенных слоев с различным электрическим сопротивлением.

2. Свеча по п. 1, отличающаяся тем, что сопротивление среднего слоя больше сопротивления крайних слоев.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ию 167707, кл. 46С 59,. 1964.

645617! б

Составитель А. швецов

Техред Н. Строганова

Корректор И. Позняковская

Редактор Т. Рыбалова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2648/13 Изд. ¹ 129 Тираж 657 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5