SU1751661A1

SU1751661A1 - Testing sparking-plug of hot-bulb ignition

Info

Publication number: SU1751661A1
Application number: SU904870409A
Authority: SU
Inventors: Петр Филиппович Григорьев
Original assignee: Государственный научно-исследовательский институт гражданской авиации
Priority date: 1990-08-27
Filing date: 1990-08-27
Publication date: 1992-07-30

Abstract

Использование: двигателестроение, оборудование дл испытани эксплуатационных свойств топлив Цель повышение точности определени температуры воспламенени топливной смеси. Сущность изобретени : свеча состоит из корпуса, выполненного в виде полого цилиндра и размещенных в нем центрального элемента , элемента накаливани , имитатора калильного зажигани . Центральный элемент установлен в корпусе на изол торе. Нижней своей частью центральный элемент соединен с элементом накаливани , выполненным из тугоплавкого материала с высоким удельным электрическим сопротивлением в виде трубки, соединенной своим другим концом с имитатором калильного зажигани В имитаторе калильного зажигани выполнено заполненное нагаром гнездо, в котором расположена дополнительна термопара . Центральный элемент выполнен из материала с низким удельным электрическим сопротивлением в виде цилиндра, имеющего в центре сверление, в котором размещены провода термопары имитатора калильного зажигани . 2 ил.Use: engine-building, equipment for testing operational properties of fuels. The purpose is to improve the accuracy of determining the ignition temperature of the fuel mixture. SUMMARY OF THE INVENTION: A candle consists of a body made in the form of a hollow cylinder and a central element housed therein, a glow element, and a glow ignition simulator. The central element is installed in the housing on the insulator. With its lower part, the central element is connected to an incandescent element made of a refractory material with high electrical resistivity in the form of a tube connected at its other end to a simulator of glow ignition. The simulator of glow ignition has a socket filled with carbon that contains an additional thermocouple. The central element is made of a material with a low specific electrical resistance in the form of a cylinder having a hole in the center, in which the wires of the thermocouple of the ignition simulator are placed. 2 Il.

Description

Изобретение относитс к двигателест- роению, а именно к оборудованию дл испытани эксплуатационных свойств топлив в двигател х внутреннего сгорани .FIELD OF THE INVENTION The invention relates to engine building, namely, equipment for testing the performance properties of fuels in internal combustion engines.

Известно устройство калильного зажигани дл оценки топлива, содержащее корпус , внутри которого размещена спираль накаливани , снабженна термопарой.A device for glow ignition for fuel evaluation is known, comprising a housing inside which a glowing coil is provided, provided with a thermocouple.

Наиболее близка к предлагаемой вл етс испытательна свеча калильного зажигани , содержаща корпус, размещенный в корпусе элемент накаливани , который одним концом через изолированный от корпуса центральный элемент электрически св зан с источником тока, а другим - с корпусом , имитатор калильного зажигани и размещенную в нем термопару, причем имитатор расположен в рабочей зоне свечи.Closest to the present invention is a glow plug test spark plug, comprising a housing, a glowing element housed in the housing, which is electrically connected to the current source at one end through a central element insulated from the housing, and a thermocouple simulator , and the simulator is located in the working area of the candle.

Недостатком известных свечей вл етс то, что поверхность элемента накаливани значительно больше площади гор чих точек, которые могут возникать в камере сгорани цилиндра двигател и поджигать топливно-воздушную смесь Это снижает точность определени температуры поверхности , при которой воспламен етс смесь, в св зи с тем, что поле температур поверхности элемента накаливани неравномерное,A disadvantage of the known candles is that the surface of the glow element is significantly larger than the area of hot spots that may occur in the combustion chamber of the engine cylinder and ignite the fuel-air mixture. This reduces the accuracy of determining the surface temperature at which the mixture ignites, due to that the temperature field of the surface of the glow element is uneven,

Поставленна цель достигаетс тем, что в испытательной свече калильного зажигани , содержащей корпус, размещенный в корпусе элемент накаливани , который одним концом через изолированный от корпуса центральный элемент электрически св зан с источником тока, а другим - с корпусом , имитатор калильного зажигани и размещенную в нем термопару, причемThe goal is achieved by the fact that, in a test ignition plug, comprising a housing, a glowing element housed in the housing, which is electrically connected to the current source at one end through a central element insulated from the housing, and the ignition simulator located in it thermocouple, and

4 СЛ4 SL

сЈcЈ

ОABOUT

имитатор расположен в рабочей зоне свечи нагревательный элемент выполнен в виде трубки из тугоплавкого металла с высоким удельным электрическим сопротивлением а имитатор закреплен в отверстии трубки и изолирован dr корпуса При этом в имитаторе выполнено заполненное нагаром гнездо, в котором расположена дополнительна термопараThe simulator is located in the working zone of the candle. The heating element is made in the form of a tube of refractory metal with high electrical resistivity. The simulator is fixed in the tube opening and is insulated with dr cases. At the same time, the simulator has a nest filled with soot.

Цель изобретени - повышение точности определени температуры воспламенени топливной смесиThe purpose of the invention is to improve the accuracy of determining the ignition temperature of the fuel mixture.

На фиг 1 представлена испытательна свеча; на фиг 2 - конструкци имитатора с гнездом дл нагараFig 1 shows a test candle; FIG. 2 shows the construction of a simulator with a carbon nest.

Испытательна свеча калильного зажигани состоит из корпуса 1, выполненного в виде полого цилиндра и размещенных в нем центрального элемента 2, элемента 3 накаливани , имитатора 4 калильного зажига- ни . На внешней поверхности корпуса имеетс резьба 5, с помощью которой он вворачиваетс в цилиндр двигател (не показан ) Центральный элемент 2 выполнен из материала с низким удельным электрическим сопротивлением в виде цилиндра диаметром не менее 12-15 мм, имеющего в центре сверление, в котором размещаютс провода 6 термопары имитатора 4 калильного зажигани В верхней части на поверхности центрального элемента 2 имеетс резьба, с помощью которой к нему крепитс шина 7, соединенна с электрическим источником питани (не показан) Установлен центральный элемент 2 в корпусе 1 на изол торе 8, в который упираетс буртом 9 Нижней своей частью через переходник 10 размещенный на изол торе 11, центральный элемент соединен с элементом 3 накаливани выполненным из тугоплавкого материала с высоким удельным электрическим сопротивлением в виде трубки, соединенной своим другим концом резьбой с имитатором 4 калильного заж.игани Элемент 3 накаливани и имитатор 4 калиль но- го зажигани установлены в корпусе 1 на изол торе 12, опирающимс на кольцо 13 ввернутое в нижнюю часть корпуса 1 На поверхности элемента 3 накаливани имеетс втулка 14, в которую с нат гом вставлен штифт 15, соединенный с корпусом (резьбой или сваркой) С помощью гайки 16 втулок 17, 18 и упорной шайбы 19 все детали зажаты в корпусе В имитаторе 4 калильного зажигани выполнено заполненное нагаром гнездо, в котором расположена дополнительна термопараA test ignition spark plug consists of a body 1, made in the form of a hollow cylinder and located in it a central element 2, an incandescent element 3, and a simulator 4 of a glow ignition. On the outer surface of the housing there is a thread 5, with which it is screwed into an engine cylinder (not shown). The central element 2 is made of a material with low electrical resistivity in the form of a cylinder with a diameter of at least 12-15 mm having a hole in the center, in which wires 6 thermocouple simulator 4 glow plug In the upper part on the surface of the central element 2 there is a thread with which the tire 7 is attached to it, connected to an electrical power source (not shown) Center installed The core element 2 in the housing 1 on the insulator 8, against which the collar 9 abuts its lower part through the adapter 10 placed on the insulator 11, the central element is connected to the glow element 3 made of a refractory material with a high electrical resistivity in the form of a tube with the other end of the thread with a simulator 4 of the glow plug, the glow element 3 and the glow plug simulator 4 are mounted in the housing 1 on the insulator 12, resting on the ring 13 screwed into the lower part of the housing 1 and the filament element 3 has a sleeve 14 into which a pin 15 is connected with a tension, which is connected to the housing (threaded or welded). Using a nut 16 sleeves 17, 18 and an thrust washer 19 all parts are clamped in the housing B of the glow ignition simulator 4 made with carbon socket in which the additional thermocouple is located

Испытательна свеча калильного зажигани работает следующим образомTest glow ignition candle works as follows

Свечу вворачивают в цилиндр двигател , производ т его запуск устанавливают необходимый режим после чего свечу подключают через регул тор напр жени кThe candle is screwed into the engine cylinder, its start is made, the required mode is established, and then the candle is connected via the voltage regulator to

электрическому источнику питани , в результате чего электрический ток пройдет через шину 7, центральный элемент 2, переходник 10, элемент 3 накаливани , штифт 15 на корпус свечи, св занный резь0 бой с цилиндром двигател При прохождении электрического тока будет выдел тьс тепло в центральном элементе 2, переходнике 10, элементе 3 накаливани , штифте 15, в результате чего их температура начнетan electrical power source, as a result of which an electric current passes through bus 7, central element 2, adapter 10, glow element 3, pin 15 to the body of the plug, a thread connected to the engine cylinder When electric current passes, heat will be generated in the central element 2 , adapter 10, glowing element 3, pin 15, as a result of which their temperature will begin

5 повышатьс 5 to rise

Так как все детали электрической цепи соединены последовательно то через них пройдет электрический ток одинаковой величины , и поэтому степень их нагрева зави0 сит от величины электрического сопротивлени каждой детали Нагрев элемента 3 накаливани , выполненного из материала , обладающего высоким удельным электрическим сопротивлением будет наи5 большим из всех деталей, по которым пропускаетс электрический ток Причем величину этого нагрева можно регулировать путем изменени напр жени , подведенного к цепиSince all parts of the electrical circuit are connected in series, an electric current of the same size will pass through them, and therefore the degree of their heating depends on the electrical resistance of each part. Heating of the glow element 3 made of a material with high electrical resistivity will be the largest of all the parts. through which an electric current is passed. Moreover, the magnitude of this heating can be adjusted by changing the voltage applied to the circuit

0 От элемента 3 накаливани тепло передаетс в соединенный с ним имитатор 4 калильного зажигани температура которого измер етс при помощи термопары При достижении необходимой температуры0 From the glowing element 3, heat is transferred to a glow ignition simulator 4 connected to it, the temperature of which is measured using a thermocouple. When the required temperature is reached

5 имитатор 4 воспламен ет топливно-воздуш- ную смесь с которой он контактирует При возникновении калильного воспламенени нарушаетс нормальное протекание процесса сгорани смеси, причем чем больше5, simulator 4 ignites the fuel-air mixture with which it contacts. When a glow ignition occurs, the normal course of the combustion process of the mixture is disturbed, and the more

0 температура и мощность источника калильного воспламенени тем резче и энергичнее эти нарушени , следствием которых вл етс перегрев цилиндра двигател и размещенных в нем деталей (клапанов, све5 чей зажигани ) Дл того чтобы имитатор 4 калильного зажигани с большей чувствительностью реагировал на эти изменени процесса сгорани смеси его температура должна строго следовать за вс кими изме0 нени ми теплосодержани газов наход щихс в цилиндре Это возможно только при малой тепловой инерции элемента накаливани ибо в противном случае т е. при большой тепловой инерции элемента нака5 ливани (нити накаливани ), но будет сглаживать вс кие изменени температуры имитатора 4 калильного зажигани Поэтому элемент 3 накаливани выполнен в виде трубки, величина тепловой инерции которой не велика в то врем как мощность такого0 the temperature and power of the source of ignition ignition are sharper and more vigorous these disturbances, the consequence of which is overheating of the cylinder of the engine and the parts (valves, lightening ignition) placed in it so that the simulator 4 of the glow ignition reacts more sensitively to these changes in the combustion process its temperature should strictly follow all changes in the heat content of gases in the cylinder. This is possible only with a small thermal inertia of the glow element, otherwise moreover, at a high thermal inertia of the heating element (filament), but it will smooth out any changes in the temperature of the simulator 4 of the glow ignition. Therefore, the heating element 3 is made in the form of a tube, the heat inertia of which is not great, while

источника тепла вполне достаточна применительно к рассматриваемым цел м.heat source is quite sufficient in relation to the considered targets.

Практика эксплуатации двигателей внутреннего сгорани и многочисленные исследовани показывают, что калильное воспламенение вызывают не только высоконагретые металлические поверхности, но и раскаленные частицы нагара. Чтобы иметь возможность воспроизводить этот процесс в имитаторе 4 калильного зажигани , выполнено гнездо, в котором установлена термопара . Это гнездо заполн етс нагаром. Во врем работы двигател под действием тепла, идущего от имитатора, температура которого замер етс другой термопарой, и от окружающих газов в результате каталитического эффекта, вызывающего окисление углеводородов на поверхности нагара и сгорани самого нагара, температура его резко повышаетс и при достижении некоторой величины происходит воспламенение топлива . The practice of operating internal combustion engines and numerous studies show that glow ignition is caused not only by highly heated metal surfaces, but also by burning soot. In order to be able to reproduce this process in the simulator 4 of the glow ignition, the socket in which the thermocouple is installed is made. This nest is filled with soot. During operation of the engine under the action of heat coming from the simulator, the temperature of which is measured by another thermocouple, and from the surrounding gases as a result of the catalytic effect causing oxidation of hydrocarbons on the carbon surface and the combustion of the carbon itself, its temperature sharply rises and, upon reaching a certain value, ignites fuel.

Claims

1. Test glow ignition plug, comprising a housing, an incandescent element housed in the housing

one end of which is electrically connected with the current source through the central electrode insulated from the housing, and the other end with the housing, a simulated glow ignition simulator and a thermopack disconnected in it. The simulator is located in the working zone of the spark plug, characterized in that, in order to improve the accuracy of determining the ignition temperature of the fuel mixture, the heating element is made in

as a tube of refractory metal with high electrical resistivity, and the simulator is fixed in the hole of the tube and isolated from the housing.

2. Candle pop 1, characterized in that the simulator has a socket filled with soot, in which an additional thermocouple is located.

Yes

eight

± i

/

13