Свічка запалювання кс

1. Свеча зажигания, состоящая из двух электродов и изолятора между ними, отличающаяся тем, что добавлена электрическая катушка (по меньшей мере один виток), включенная электрически последовательно с разрядным промежутком и расположенная рядом с местом возникновения разряда, которая своим полем, воздействуя на электрический разряд в горючей смеси, увеличивает область разряда и отдаваемую мощность в разрядном промежутке, а также отдаляет область разряда, от места его возникновения. 2. Свеча зажигания по п. 1, отличающаяся тем, что поверхность одного (наиболее изнашиваемого в процессе разряда) или обоих электродов развита (увеличена) от предполагаемого места разряда (минимального расстояния между электродами) в 28515 рукции свечи зажигания электрической катушки, магнитное поле которой воздействует на электрический разряд, при этом электрическая катушка включена последовательно с разрядным промежутком, а электроды имеют специальную форму, повышающие эффективность использования катушки, что обеспечивает более высокий КПД системы зажигания, меньшие эрозионный износ поверхностей электродов, влияние на процесс разряда закоксовывания свечи и вероятность самопроизвольного зажигания смеси. Расположение катушки относительно продольной оси свечи может быть произвольным, а взаимное расположение катушки с разрядным промежутком также можно выбирать произвольным, однако максимальная эффективность воздействия магнитного поля катушки на разряд достигается при взаимноперпендикулярном направлении магнитных силовых линий и направлении движения носителей заряда, а также при минимальном расстоянии между катушкой и разрядным промежутком. Для пояснения работы свечи зажигания КС приведена упрощенная схема свечи (фиг. 1) с вариантами реализации формы электродов (фиг. 2), на которой конструкция свечи имеет исполнение (наиболее вероятное при реализации), когда направление продольной оси катушки совпадает с продольной осью свечи, а разрядный промежуток располагается внутри катушки и перпендикулярен ее продольной оси. Свеча (фиг. 1) состоит из центрального электрода 1, наружного электрода 2, электрической катушки 3, корпуса 4 и изолятора 5. Поверхности электродов увеличены и на наружном электроде 2 имеется выступ 8 в сторону другого электрода (концентратор электрического напряжения). Между электродами 1 и 2 располагается разрядный промежуток. Катушка 3 электрически соединена одним концом с наружным электродом 2, а вторым - с корпусом 4. Формы электродов, приведенные на фиг. 2, увеличены относительно фиг. 1 для удобства изображения, а магнитное поле катушки 3 на фигурах фиг. 2а - 2в смешает разряд по часовой стрелке, а на фиг. 2г против часовой. На фиг. 2а приведены схема электродов прототипа, разрядный промежуток которого повернут на 90° посредством смещения наружного электрода 2 для увеличения эффективности воздействия магнитного поля на разряд, и область разряда в момент его возникновения 6 и эта же область 7 через некоторое время. На фиг. 2б показан один из вариантов развития (увеличения) поверхности электродов (в соответствии с пунктом 2 ф-лы), где пунктирными линиями показаны электроды фиг. 2а. На фиг. 2в поверхность наружного электрода 2 имеет спиралевидную форму (в соответствии с пунктом 3 ф-лы), а на центральном электроде 1 имеются концентраторы напряжения 8 ( в соответствии с пунктом 5 ф-лы). На фиг. 2г наружный электрод 2 выполнен в виде объемной спирали (в соответствии с пунктом 4 флы) и на обоих электродах имеются концентраторы напряжения 8. Графические материалы на фиг. 1 и 2 приведены для пояснения работы свечи и ни в коей мере не ограничивают формулу изобретения, которая предусматривает значительно большее число вариантов реализации конструкции. Свеча зажигания КС работает следующим образом. Напряжение зажигания подается по центральному электроду 1, при этом происходит пробой разрядного промежутка и электрический ток течет по цепи (направление тока можно выбрать любое): источник высокого напряжения (не показан), центральный электрод 1, разрядный промежуток, второй электрод 2, катушка 3, корпус свечи 4 и источник высокого напряжения (не показан). Протекающий ток по катушке 3 создает магнитное поле, направленное вдоль оси катушки 3 (в месте разрядного промежутка). Это поле воздействует на электрический разряд в направлении ортогональном силовым линиям магнитного поля и направлению протекающего тока, перемещая разряд вокруг центрального электрода 1. Воздействием магнитного поля на разряд достигается увеличение пути движения носителей заряда, что приводит к увеличению области разряда, увеличению перепада напряжения и выделяющейся мощности на разрядном промежутке, или при том же напряжении на разрядном промежутке и при той же выделившейся мощности можно иметь меньший разрядный промежуток и меньшее напряжение пробоя, а отношение падения напряжения на разрядном промежутке к необходимому напряжению пробоя примерно определяет КПД системы зажигания в целом. При работе свечи возможен переход из одного типа разряда (основного, на который рассчитана работа свечи) в другой (нерасчетный, например, коронного в искровой или искрового в дуговой), что сопровождается резким снижением падения напряжения на разрядном промежутке, резким увеличением тока (который на практике стараются ограничить введением сопротивления в цепь разряда, при этом ток возрастает незначительно, а напряжение на разрядном промежутке уменьшается сильнее и выделившаяся мощность в разрядном промежутке падает) и значительным эрозионным износом электродов, но при наличии магнитного поля в разрядном промежутке, пропорционального току разряда, оно препятствовать этому переходу, растягивая область разряда, что способствует меньшему эрозионному износу электродов свечи. Уменьшение необходимого напряжения для пробоя разрядного промежутка при той же мощности источника высокого напряжения, позволяет свече оставаться работоспособной при снижении сопротивления изоляции (закоксовывание изоляторов) между электродами примерно пропорционально квадрату величины снижения необходимого напряжения пробоя (например, при уменьшении напряжения пробоя разрядного промежутка в два раза свеча будет работоспособна при снижении сопротивления изоляторов в четыре раза). Смещение носителей заряда под действием магнитного поля способствует тому, что основная мощность разряда выделяется в стороне от места возникновения разряда и электроды свечи меньше нагреваются от электрического разряда, что способствует снижению условий самопроизвольного зажжения смеси (лучше антикалильные свойства). В связи с тем, что имеется возможность перемещения разряда посредством магнитного поля, 2 28515 то можно дополнительно улучшить свойства свечи, а именно: - при увеличении поверхности электродов в сторону перемещения электрического разряда (в п. 2 ф-лы увеличивается поверхность электродов - фиг. 2б, в п. 3 ф-лы зазору между электродами придается оптимальная форма - спиралевидная, как результат движения по кругу с увеличением зазора - фиг. 2в, в п. 4 ф-лы спиралевидная форма электродов не плоская, а объемная, за счет этого разряд "выталкивается" к краю свечи - фиг. 2г), происходит смещение не только носителей заряда, но и места начала, и конца разряда, при этом еще больше уменьшается нагрев и эрозионный износ места возникновения разряда и электродов в целом; - при использовании концентраторов напряжения 3 (п. 5 ф-лы, фиг. 1, 2в и 2г) и применяя материалы с низким напряжением ионизации (п. 6 ф-лы), которые недопустимы в прототипе из-за высокого эрозионного износа, еще больше снижается необходимое напряжение пробоя. Фиг. 1 Фиг. 2 3 28515 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 34 прим. Зам._______ __________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 __________________________________________________________ 4