[go: up one dir, main page]

RU83364U1 - IGNITION CANDLE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE - Google Patents

IGNITION CANDLE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE Download PDF

Info

Publication number
RU83364U1
RU83364U1 RU2009103052/22U RU2009103052U RU83364U1 RU 83364 U1 RU83364 U1 RU 83364U1 RU 2009103052/22 U RU2009103052/22 U RU 2009103052/22U RU 2009103052 U RU2009103052 U RU 2009103052U RU 83364 U1 RU83364 U1 RU 83364U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
insulator
central electrode
housing
conical surface
internal combustion
Prior art date
Application number
RU2009103052/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Степанович Бугаец
Original Assignee
Евгений Степанович Бугаец
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Евгений Степанович Бугаец filed Critical Евгений Степанович Бугаец
Priority to RU2009103052/22U priority Critical patent/RU83364U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU83364U1 publication Critical patent/RU83364U1/en

Links

Landscapes

  • Spark Plugs (AREA)

Abstract

Свеча зажигания двигателя внутреннего сгорания, содержащая корпус с внутренней расширяющейся наружу конусной поверхностью, образующей резонансную камеру, и внутренним кольцевым выступом в качестве электрода «массы», изолятор и установленный в нем центральный электрод, отличающаяся тем, что изолятор и установленный в нем центральный электрод выполнены с внутренней расширяющейся наружу конусной поверхностью, при этом их торцевые поверхности расположены на расстояние друг от друга, причем внутренние расширяющиеся наружу конусные поверхности корпуса, изолятора и центрального электрода образуют единую конусную поверхность резонансной камеры.Spark plug of an internal combustion engine, comprising a housing with an inner outwardly expanding conical surface forming a resonant chamber and an inner annular protrusion as a mass electrode, an insulator and a central electrode installed therein, characterized in that the insulator and a central electrode installed therein are made with an inner outwardly expanding conical surface, while their end surfaces are spaced apart from each other, with the inner outwardly expanding conical surfaces The surface of the housing, insulator and central electrode form a single conical surface of the resonance chamber.

Description

Полезная модель относится к электрооборудованию двигателей внутреннего сгорания, в частности, к устройствам зажигания горючей смеси в двигателях на легком топливе.The utility model relates to the electrical equipment of internal combustion engines, in particular, to ignition devices for a combustible mixture in light fuel engines.

Для воспламенения горючей смеси в таких двигателях применяют свечи зажигания. Все свечи зажигания работают по принципу высоковольтного искрового разряда в условиях сжатой горючей смеси. Благодаря высокой температуре искры происходит воспламенение горючей смеси.To ignite a combustible mixture in such engines, spark plugs are used. All spark plugs operate on the principle of high-voltage spark discharge in a compressed combustible mixture. Due to the high temperature of the spark, ignition of the combustible mixture occurs.

Подавляющее большинство свечей зажигания по своей технической сути представляют собой пассивный поджигатель. Несмотря на то, что искровой разряд бывает воздушный, поверхностный и комбинированный, воспламенение горючей смеси происходит в небольшом объеме рядом со стенкой камеры сгорания, (каталог фирмы NGK«Свечи зажигания», 2006 г)The vast majority of spark plugs are, in their technical essence, a passive arsonist. Despite the fact that the spark discharge is air, surface and combined, the ignition of the combustible mixture occurs in a small volume near the wall of the combustion chamber (NGK catalog “Spark plugs”, 2006)

Дальнейшее развитие горения определяют направлением и силой вихрей горючей смеси в камере сгорания.Further development of combustion is determined by the direction and strength of the vortices of the combustible mixture in the combustion chamber.

Основным недостатком таких свечей зажигания является ассиметричное горение смеси по удлиненной траектории. Это существенно снижает все характеристики двигателя.The main disadvantage of such spark plugs is the asymmetric combustion of the mixture along an elongated path. This significantly reduces all engine characteristics.

Для получения максимальных характеристик двигателя горючую смесь необходимо воспламенить в центре камеры сгорания. В этом случае горение будет происходить симметрично и быстро. При существующих конструкциях двигателей это возможно лишь при использовании активных поджигателей, т.е. свечей зажигания, обладающих факельным эффектом.To obtain maximum engine performance, the combustible mixture must be ignited in the center of the combustion chamber. In this case, combustion will occur symmetrically and quickly. With existing engine designs, this is only possible with active ignitors, i.e. spark plugs having a flare effect.

Известны форкамерные свечи зажигания, содержащие корпус с внутренней полостью, изолятор, центральный электрод и узкий канал (сопло), связывающий форкамеру с камерой сгорания двигателя.Known prechamber spark plugs containing a housing with an internal cavity, an insulator, a central electrode and a narrow channel (nozzle) connecting the prechamber to the combustion chamber of the engine.

Форкамерным свечам свойственен ряд недостатков:There are a number of disadvantages to prechamber candles:

1. Объем форкамеры мал для накопления необходимого заряда горючей смеси.1. The volume of the prechamber is small to accumulate the necessary charge of the combustible mixture.

2. Холодные стенки форкамеры усугубляют первый недостаток за счет тепловых потерь в стенки.2. The cold walls of the prechamber exacerbate the first drawback due to heat loss to the walls.

3. Отсутствует вентиляция, и остаточные газы еще более снижают заряд горючей смеси и повышают нестабильность зажигания.3. There is no ventilation, and residual gases further reduce the charge of the combustible mixture and increase the ignition instability.

Эти недостатки особенно проявляются в плохом запуске холодного двигателя, нестабильной работе двигателя на холостом ходу и при резком дросселировании.These shortcomings are especially evident in poor starting of a cold engine, unstable engine idling and during sharp throttling.

В то же время эти свечи зажигания склонны к калильному зажиганию на больших нагрузках. После слабого «выстрела» продуктов горения из форкамеры в основную камеру происходит ответный мощный «выстрел», который перегревает центральный электрод и изолятор.At the same time, these spark plugs are prone to glow ignition at high loads. After a weak “shot” of the combustion products from the prechamber to the main chamber, a powerful response “shot” occurs, which overheats the central electrode and the insulator.

Более перспективным способом получения мощного факела является использование эффекта « конусной резонансной камеры»A more promising way to obtain a powerful torch is to use the effect of the "conical resonance chamber"

Известна свеча зажигания, содержащая корпус, изолятор с размещенным в нем центральным электродом, боковой электрод, закрепленный на корпусе с образованием искрового промежутка между ним и торцом центрального электрода. (СССР а.с №1720115, 1992 г)Known spark plug containing a housing, an insulator with a central electrode located in it, a side electrode mounted on the housing with the formation of a spark gap between it and the end of the Central electrode. (USSR AS No. 1720115, 1992)

В известной конструкции на корпусе выполнена внутренняя расширяющаяся наружу конусная поверхность, которая симметрично охватывает искровой промежуток, а по высоте в 3-5 раз больше его.In a known design, an inner conical surface expanding outward is made on the housing, which symmetrically covers the spark gap, and is 3-5 times as high in height.

Недостатком известной конструкции является невысокая эффективность ее работы.A disadvantage of the known design is the low efficiency of its work.

Известна свеча зажигания двигателя внутреннего сгорания, содержащая корпус, изолятор с тепловым конусом, центральный и боковой («массы») электроды, образующие искровой промежуток, при этом корпус снабжен резонатором с внутренней расширяющейся наружу конусной поверхностью, охватывающей искровой промежуток и образующей резонансную камеру. (патент US 6667568,2003 г.)A spark plug of an internal combustion engine is known, comprising a housing, an insulator with a thermal cone, central and lateral (“masses”) electrodes forming a spark gap, while the housing is equipped with a resonator with an internal outwardly expanding conical surface covering the spark gap and forming a resonant chamber. (US patent 6667568,2003)

Благодаря низкой теплопроводности насадки уменьшились тепловые потери свечи зажигания, и эффективность ее возросла.Due to the low thermal conductivity of the nozzle, the heat loss of the spark plug decreased, and its efficiency increased.

Однако эффективность, надежность и другие характеристики свечи зажигания еще в известной конструкции ограничены, из-за значительных тепловых потерь в холодные стенки рабочей камеры корпуса свечи зажигания и в боковой электрод.However, the efficiency, reliability and other characteristics of the spark plug are still limited in the known design, due to significant heat loss to the cold walls of the working chamber of the spark plug housing and to the side electrode.

Известная свеча зажигания обладает и другими недостатками, а именно:Known spark plug has other disadvantages, namely:

- боковой электрод вносит ассиметрию и экранирует часть энергии факела.- the side electrode introduces asymmetry and shields part of the torch energy.

-высота конусной насадки ограничена, следовательно, ограничен «эффект конусной резонансной камеры».- the height of the cone nozzle is limited, therefore, the "effect of the cone resonant chamber" is limited.

-конусная насадка ограничивает температурные характеристики свечи зажигания, является слабым местом в случае детонации, заметно повышает трудоемкость и себестоимость свечи зажигания.-Cone nozzle limits the temperature characteristics of the spark plug, is a weak point in the case of detonation, significantly increases the complexity and cost of the spark plug.

- в случае загрязнения поверхности изолятора, искра может возникать не в искровом промежутке, а «уходить» по загрязненной поверхности изолятора на корпус свечи зажигания или электрический ток может стекать по сильным загрязнениям, не производя искры. Например, при запуске двигателя в сырую погоду.- in the case of contamination of the surface of the insulator, the spark may not occur in the spark gap, but “go” along the contaminated surface of the insulator to the spark plug body or electric current can drain over severe contaminants without producing sparks. For example, when starting the engine in wet weather.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому техническому решению является свеча зажигания двигателя внутреннего сгорания, содержащая корпус с внутренней расширяющейся наружу конусной поверхностью, образующей резонансную камеру, и внутренним кольцевым выступом в качестве электрода «массы», изолятор и установленный в нем центральный электрод (см.патент RU №70601). В известной конструкции изолятор выполнен в виде теплового конуса.Closest to the technical nature of the proposed technical solution is the spark plug of an internal combustion engine, comprising a housing with an inner outwardly expanding conical surface forming a resonant chamber, and an inner annular protrusion as a mass electrode, an insulator and a central electrode installed therein (see RU patent No. 70601). In a known construction, the insulator is made in the form of a thermal cone.

Высота конусной резонансной камеры возросла, и пропорционально вырос факельный эффект.The height of the conical resonance chamber increased, and the flare effect increased proportionally.

Искра также стала заметно длиннее, а разряд - поверхностным. Это автоматически обеспечивает чистоту поверхности теплового конуса.The spark also became noticeably longer, and the discharge became superficial. This automatically ensures that the surface of the thermal cone is clean.

Однако, высота конусного резонатора еще не достигла теоретического However, the height of the cone resonator has not yet reached theoretical

предела.the limit.

Кроме того, возникла проблема электрической прочности изолятора на уровне массового электрода у основания теплового конуса.In addition, there was a problem of the dielectric strength at the level of the mass electrode at the base of the thermal cone.

Задачами, решаемыми предлагаемой полезной моделью, являются устранение всех указанных недостатков и максимальное улучшение характеристик свечи зажигания двигателя внутреннего сгорания.The problems solved by the proposed utility model are the elimination of all these disadvantages and the maximum improvement in the characteristics of the spark plug of an internal combustion engine.

Технический результат в предлагаемом изобретение достигают созданием свечи зажигания двигателя внутреннего сгорания, содержащей корпус с внутренней расширяющейся наружу конусной поверхностью, образующей резонансную камеру, и внутренним кольцевым выступом в качестве электрода «массы», изолятор и установленный в нем центральный электрод, в которой, согласно полезной модели, изолятор и установленный в нем центральный электрод выполнены с внутренней расширяющейся наружу конусной поверхностью, при этом их торцевые поверхности расположены на расстояние друг от друга, причем внутренние расширяющиеся наружу конусные поверхности корпуса, изолятора и центрального электрода образуют единую конусную поверхность резонансной камеры.The technical result in the present invention is achieved by creating a spark plug of an internal combustion engine, comprising a housing with an inner outwardly expanding conical surface forming a resonant chamber, and an inner annular protrusion as a mass electrode, an insulator and a central electrode installed in it, in which, according to the useful models, an insulator and a central electrode installed in it are made with an inner conical surface expanding outward, while their end surfaces are located They are located at a distance from each other, and the inner conical surfaces of the housing, the insulator and the central electrode expanding outward, form a single conical surface of the resonance chamber.

В предлагаемой полезной модели высота резонансной камеры достигает теоретической.In the proposed utility model, the height of the resonance chamber reaches theoretical.

В резонансной камере не расположены никакие элементы конструкции (корпуса, изолятора и центрального электрода).Это означает, что эффективность резонансной камеры также достигает теоретического предела.No structural elements (housing, insulator, and central electrode) are located in the resonance chamber, which means that the efficiency of the resonance chamber also reaches the theoretical limit.

Кроме того, в предлагаемой конструкции значительно возросла толщина изолятора между центральным электродом и корпусом, что приводит к увеличению срока службы свечи.In addition, in the proposed design, the thickness of the insulator between the central electrode and the housing has significantly increased, which leads to an increase in the life of the candle.

Проведенные патентные исследования показали, что не известны технические решения с указанной совокупностью существенных признаков, Patent studies have shown that there are no known technical solutions with the indicated set of essential features,

в аналогичных конструкциях свечей зажигания, т.е. предлагаемое решение, соответствует критерию «новизна».in similar designs of spark plugs, i.e. the proposed solution meets the criterion of "novelty."

Считаем, что сведений, изложенных в материалах заявки, достаточно для практического осуществления изобретения.We believe that the information set forth in the application materials is sufficient for the practical implementation of the invention.

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется нижеприведенным описанием устройства и чертежом, на котором показан продольный разрез свечи зажигания двигателя внутреннего сгоранияThe essence of the proposed utility model is illustrated by the following description of the device and the drawing, which shows a longitudinal section of a spark plug of an internal combustion engine

Свеча зажигания двигателя внутреннего сгорания содержит корпус 1 с внутренней расширяющейся наружу конусной поверхностью 2, образующей резонансную камеру 3, и внутренним кольцевым выступом 4 в качестве электрода «массы», изолятор 5 и установленный в нем центральный электрод 6The spark plug of the internal combustion engine comprises a housing 1 with an inner outwardly expanding conical surface 2 forming a resonant chamber 3, and an inner annular protrusion 4 as a mass electrode, an insulator 5 and a central electrode 6 mounted therein

Изолятор 5 и центральный электрод 6 выполнены с внутренними расширяющимися наружу конусными поверхностями 7 и 8.The insulator 5 and the central electrode 6 are made with internal outwardly expanding conical surfaces 7 and 8.

Торцевые поверхности изолятора 5 и центрального электрода 6 расположены на расстояние друг от друга, а торцевая поверхность изолятора 5 расположена ниже внутреннего кольцевого выступа 4 (электрода «массы»).The end surfaces of the insulator 5 and the central electrode 6 are located at a distance from each other, and the end surface of the insulator 5 is located below the inner annular protrusion 4 (electrode "mass").

Причем внутренние расширяющиеся наружу конусные поверхности 2, 7 и 8 корпуса, изолятора и центрального электрода образуют единую конусную поверхность резонансной камеры 3Moreover, the inner expanding outward conical surfaces 2, 7 and 8 of the housing, the insulator and the central electrode form a single conical surface of the resonance chamber 3

Предлагаемая свеча зажигания двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом:The proposed spark plug of an internal combustion engine works as follows:

Во время тактов «Впуск» и «Сжатия» происходит пополнение горючей смесью резонансной камеры 3. Во время подачи высоковольтного импульса на центральный электрод 6 начинается ионизация искрового промежутка 9 вдоль конусной поверхности 7 изолятора 5.During the “Inlet” and “Compression” cycles, the resonant chamber 3 is replenished with a combustible mixture. During the supply of a high-voltage pulse to the central electrode 6, the spark gap 9 begins to ionize along the conical surface 7 of the insulator 5.

Поверхностный искровой разряд происходит по траектории наименьшего сопротивления, которая зависит от загрязнения конусной поверхности 7. Известно, что искровой разряд помимо джоулевого тепла излучает Surface spark discharge occurs along the path of least resistance, which depends on the contamination of the conical surface 7. It is known that the spark discharge in addition to Joule heat emits

большую энергию в диапазоне от звуковых волн (ударная волна) до мягкого рентгеновского излученияhigh energy ranging from sound waves (shock wave) to soft X-rays

Указанная энергия многократно отражается от внутренней расширяющейся наружу конусной поверхности 2 и активирует горючую смесь в резонаторной камере 3. Горение смеси начинается вдоль всей длины искрового разряда и быстро распространяется по всему объему резонансной камеры 3.The indicated energy is repeatedly reflected from the outwardly expanding conical surface 2 and activates the combustible mixture in the resonator chamber 3. The combustion of the mixture begins along the entire length of the spark discharge and quickly spreads throughout the volume of the resonant chamber 3.

При подходе поршня к верхней мертвой точке из резонансной камеры происходит направленный вдоль оси свечи зажигания микровзрыв плазмы (импульсный расходящийся факел).When the piston approaches the top dead center, a plasma microexplosion (pulse diverging torch) directed along the axis of the spark plug occurs from the resonance chamber.

При попадании плазменного заряда в центр камеры сгорания двигателя горение смеси в ней происходит симметрично и быстро (в такте «Расширения »).When a plasma charge enters the center of the combustion chamber of the engine, the mixture burns in it symmetrically and quickly (in the “Expansion” cycle).

Все характеристики двигателя значительно улучшаются. Это подтверждено многочисленными испытаниями на различных двигателях. Например, экономия бензина возросла на 15%, а динамичность - на 30%All engine characteristics are greatly improved. This is confirmed by numerous tests on various engines. For example, gasoline savings increased by 15% and dynamism by 30%.

Claims (1)

Свеча зажигания двигателя внутреннего сгорания, содержащая корпус с внутренней расширяющейся наружу конусной поверхностью, образующей резонансную камеру, и внутренним кольцевым выступом в качестве электрода «массы», изолятор и установленный в нем центральный электрод, отличающаяся тем, что изолятор и установленный в нем центральный электрод выполнены с внутренней расширяющейся наружу конусной поверхностью, при этом их торцевые поверхности расположены на расстояние друг от друга, причем внутренние расширяющиеся наружу конусные поверхности корпуса, изолятора и центрального электрода образуют единую конусную поверхность резонансной камеры.
Figure 00000001
Spark plug of an internal combustion engine, comprising a housing with an inner outwardly expanding conical surface forming a resonant chamber and an inner annular protrusion as a mass electrode, an insulator and a central electrode installed therein, characterized in that the insulator and a central electrode installed therein are made with an inner outwardly expanding conical surface, while their end surfaces are spaced apart from each other, with the inner outwardly expanding conical surfaces The surface of the housing, insulator and central electrode form a single conical surface of the resonance chamber.
Figure 00000001
RU2009103052/22U 2009-01-30 2009-01-30 IGNITION CANDLE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE RU83364U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009103052/22U RU83364U1 (en) 2009-01-30 2009-01-30 IGNITION CANDLE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009103052/22U RU83364U1 (en) 2009-01-30 2009-01-30 IGNITION CANDLE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU83364U1 true RU83364U1 (en) 2009-05-27

Family

ID=41023931

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009103052/22U RU83364U1 (en) 2009-01-30 2009-01-30 IGNITION CANDLE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU83364U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2417493C1 (en) * 2009-11-24 2011-04-27 Николай Николаевич Грачёв Spark plug

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2417493C1 (en) * 2009-11-24 2011-04-27 Николай Николаевич Грачёв Spark plug

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5691662B2 (en) Non-thermal equilibrium plasma ignition device
KR101782574B1 (en) Ignition plugs for internal combustion engine
US9331458B2 (en) Ignition system
CN104779524A (en) Dielectric barrier discharge non-equilibrium plasma spark plug for internal combustion engine
KR20000016131A (en) Traveling spark ignition system and ignitor therefor
CN104752957B (en) Series clearance multi-point discharging sparking plug
CN109424420A (en) Spark plug
CN203434440U (en) Spark plug
RU83364U1 (en) IGNITION CANDLE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE
CN204633129U (en) Series gap multiple spot discharge spark plug
RU70601U1 (en) IGNITION CANDLE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE
RU74524U1 (en) SPARK PLUG
CN1402898A (en) Ignition devices for internal combustion engines
RU66120U1 (en) SPARK PLUG
US20170005456A1 (en) High Efficiency Spark Plug
CN103259195B (en) Spark plug capable of sparking efficiently
CN110391592B (en) Spark plug, engine, spark plug ignition method and engine ignition method
RU2239925C1 (en) Spark plug for internal-combustion engine
RU84632U1 (en) SPARK PLUG
WO2013019144A1 (en) Spark plug
CN2449392Y (en) Ignition spark plug for engine
RU92251U1 (en) SPARK PLUG
RU2417493C1 (en) Spark plug
CN103812012B (en) A plasma ignition spark plug for internal combustion engine
RU35042U1 (en) Spark plug

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20100131