Свічка запалювання для двигунів внутрішнього згоряння

Реферат: Винахід належить до електрообладнання двигунів внутрішнього згоряння, а саме до пристроїв для запалювання паливної суміші. Свічка запалювання для двигуна внутрішнього згоряння містить корпус, ізолятор, центральний електрод і боковий електрод, що утворює з торцевою поверхнею центрального електрода іскровий проміжок. До торця робочої частини бокового електрода примикає мікрофоркамера, яка закінчується щілинним соплом. До торця нижньої частини щілинного сопла мікрофоркамери знизу тангенціально примикає дугоподібна пластина з опуклою криволінійною поверхнею, при цьому нижня частина щілинного сопла є продовженням робочої частини бокового електрода. Запропонована свічка запалювання для двигуна внутрішнього згоряння дозволяє ефективно запалювати паливну суміш по всьому об'єму камери згоряння двигуна, тим самим забезпечити найбільш повне і ефективне згоряння палива. UA 102206 C2 (12) UA 102206 C2 UA 102206 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до електрообладнання двигунів внутрішнього згоряння, а саме до пристроїв запалювання паливної суміші. Вдосконалення електричних свічок і систем запалювання ДВЗ - це ефективний і недорогий шлях інтенсифікації займання паливної суміші і зниження токсичності вихлопних газів існуючих ДВЗ. Відома свічка запалювання, яка містить корпус, ізолятор, центральний електрод і боковий електрод, що утворює з торцевою поверхнею центрального електрода іскровий проміжок (Акимов С.В и др. - М. Машиностроение, 1988. - С. 123). Недоліком цієї свічки запалювання є те, що боковий електрод екранує іскровий проміжок від камери згоряння двигуна. Запалені в іскровому проміжку частинки паливної суміші поширюються в усіх напрямках, але в сторону бокового електрода зустрічають на своєму шляху поверхню бокового електрода, співударяються з нею і втрачають свою запалюючу здатність. В камері згоряння двигуна при цьому спостерігається "затінена" зона, створювана боковим електродом, де займання паливної суміші відбувається неефективно, недостатньо енергійно і неповно. Найбільш близькою за технічною суттю до рішення, що заявляється, є свічка запалювання для двигуна внутрішнього згоряння (патент України № 98922, опубл.25.06.2012, бюл. № 12/2012), що містить корпус, ізолятор, центральний електрод і боковий електрод, що утворює з торцевою поверхнею центрального електрода іскровий проміжок, при цьому вигнута частина бокового електрода виконана у вигляді пластини з опуклою криволінійною поверхнею, а на робочій частині бокового електрода розташована мікрофоркамера, яка закінчується щілинним соплом, орієнтованим тангенціально до опуклої криволінійної поверхні пластини, розташованої з приляганням до верхньої частини щілинного сопла. У відомій конструкції свічки запалювання, завдяки можливості займання паливної суміші в "затіненій" зоні, створюваній вигнутою частиною бокового електрода, забезпечується рівномірне займання паливної суміші в камері згоряння двигуна, що призводить до збільшення запалення паливної суміші в одиницю часу, відбувається більш повне згоряння палива, збільшується потужність і економічність двигуна і зменшуються шкідливі викиди в атмосферу. Проте ефективність свічки запалювання не досягла своєї межі, так як робоча частина бокового електрода знизу екранує іскровий проміжок від камери згоряння двигуна, що перешкоджає ефективному займанню паливної суміші по всьому об'єму камери згоряння двигуна, тим самим знижується повнота і ефективність згоряння палива. В основу винаходу поставлена задача вдосконалення свічки запалювання для двигуна внутрішнього згоряння шляхом зміни її конструкції, в результаті чого виключається екранування робочою частиною бокового електрода іскрового проміжку від камери згоряння двигуна, що дозволяє ефективно запалювати паливну суміш по всьому об'єму камери згоряння двигуна, тим самим забезпечити найбільш повне і ефективне згоряння палива. Поставлена задача вирішується тим, що в свічці запалювання для двигуна внутрішнього згоряння, що містить корпус, ізолятор, центральний електрод і боковий електрод, що утворює з торцевою поверхнею центрального електрода іскровий проміжок, до торця робочої частини бокового електрода примикає мікрофоркамера, яка закінчується щілинним соплом, згідно з винаходом нижня частина щілинного сопла мікрофоркамери додатково забезпечена дугоподібною пластиною з опуклою криволінійною поверхнею, яка знизу тангенціально примикає до її торця, при цьому нижня частина щілинного сопла є продовженням робочої частини бокового електрода. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю заявлених ознак і досягнутим результатом можна пояснити наступним чином. У запропонованому винаході нижня частина щілинного сопла мікрофоркамери додатково забезпечена дугоподібною пластиною з опуклою криволінійною поверхнею, яка знизу тангенціально примикає до її торця, при цьому нижня частина щілинного сопла є продовженням робочої частини бокового електрода. Виконання таких конструктивних змін свічки запалювання для двигуна внутрішнього згоряння дозволяє усунути екранування робочою частиною бокового електрода іскрового проміжку від камери згоряння двигуна наступним чином. При подачі імпульсу високої напруги на центральний електрод відбувається пробій іскрового проміжку з утворенням іскрового каналу, енергії якого достатньо для займання елементарного об'єму паливної суміші. Практично миттєво відбувається займання паливної суміші в порожнині мікрофоркамери, яке супроводжується стрибком тиску з викидом з мікрофоркамери високотемпературних газів. При цьому високотемпературні гази, що утворилися в мікрофоркамері, спливають через щілинне сопло. Потік високотемпературних газів прилипає до опуклої криволінійної поверхні дугоподібної пластини і поширюється по ній в окружному напрямку згідно з ефектом Коанда. В 1 UA 102206 C2 5 10 15 20 25 30 потоці високотемпературних газів, який огинає опуклу криволінійну поверхню, створюється зона зниженого тиску, в яку втягується паливна суміш з камери згоряння двигуна. Паливна суміш змішується з потоком високотемпературних газів і отримана суміш газів рухається вздовж опуклої криволінійної поверхні дугоподібної пластини до її вільного кінця в бік камери згоряння двигуна. При цьому відбувається займання приєднаних мас паливної суміші, що дозволяє ефективно запалювати паливну суміш по всьому об'єму камери згоряння двигуна, тим самим забезпечити найбільш повне і ефективне згоряння палива. На кресленнях зображена заявлена свічка запалювання для двигуна внутрішнього згоряння: На фіг. 1 - загальний вигляд свічки в розрізі; На фіг. 2 - схематично показана дія ефекту Коанда. Свічка запалювання для двигуна внутрішнього згоряння містить корпус 1, ізолятор 2, центральний електрод 3 і боковий електрод 4. До торця робочої частини 5 бокового електрода 4 примикає мікрофоркамера 6, яка закінчується щілинним соплом 7. До торця нижньої частини 8 щілинного сопла 7 знизу тангенціально примикає дугоподібна пластина 9 з опуклою криволінійною поверхнею 10. Торцева поверхня центрального електрода 3 утворює з робочою частиною 5 бокового електрода 4 іскровий проміжок 11. Працює запропонована свічка запалювання наступним чином. При такті стиснення відбувається ущільнення паливної суміші, яка рівномірно заповнює всю камеру згоряння двигуна, іскровий проміжок 11, в тому числі мікрофоркамеру 6. При подачі імпульсу високої напруги на центральний електрод 3 відбувається пробій іскрового проміжку 11 з утворенням іскрового каналу, енергії якого достатньо для займання елементарного об'єму паливної суміші. Практично миттєво відбувається займання паливної суміші в порожнині мікрофоркамери 6, яке супроводжується стрибком тиску з викидом з мікрофоркамери 6 високотемпературних газів. При цьому високотемпературні гази, що утворилися в мікрофоркамері 6, спливають через щілинне сопло 7. Потік високотемпературних газів прилипає до опуклої криволінійної поверхні 10 дугоподібної пластини 9 і поширюється по ній в окружному напрямку згідно з ефектом Коанда. В потоці високотемпературних газів, який огинає опуклу криволінійну поверхню 10 створюється зона зниженого тиску, в яку втягується паливна суміш з камери згоряння двигуна. Паливна суміш змішується з потоком високотемпературних газів і отримана суміш газів рухається вздовж опуклої криволінійної поверхні 10 дугоподібної пластини 9 до її вільного кінця в бік камери згоряння двигуна. При цьому відбувається займання приєднаних мас паливної суміші, що дозволяє ефективно запалювати паливну суміш по всьому об'єму камери згоряння двигуна, тим самим забезпечити найбільш повне і ефективне згоряння палива. 35 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 40 Свічка запалювання для двигуна внутрішнього згоряння, що містить корпус, ізолятор, центральний електрод і боковий електрод, що утворює з торцевою поверхнею центрального електрода іскровий проміжок, до торця робочої частини бокового електрода примикає мікрофоркамера, яка закінчується щілинним соплом, яка відрізняється тим, що нижня частина щілинного сопла мікрофоркамери додатково забезпечена дугоподібною пластиною з опуклою криволінійною поверхнею, яка знизу тангенціально примикає до її торця, при цьому нижня частина щілинного сопла є продовженням робочої частини бокового електрода. 2 UA 102206 C2 Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3