Свічка запалювання

Реферат: Винахід належить до машинобудування, зокрема до електрообладнання двигунів внутрішнього згоряння, а саме до пристроїв запалювання робочої суміші. Суть винаходу полягає у зміні форми поверхні нижнього торця центрального електрода з плоскої на струмопровідні "овали Кассіні". За рахунок такої технічної реалізації формується збільшена поверхня електричного розряду у вигляді сукупності циліндричних стовпів вольтів з поперечним перерізом у формі "овалів Кассіні", що надає можливість створити додатково дві осі концентрації теплової енергії, збільшити іскровий проміжок і, тим самим, підвищити ефективність займистості робочої суміші. Технічний результат, який досягається при використанні даної конструкції, дозволяє збільшити ефективність займистості, а як наслідок і цілковите спалювання робочої суміші, що збільшить потужність двигуна в цілому і зменшить викиди в атмосферу за рахунок більш повного згоряння робочої суміші. Зменшення потужності електричного імпульсу, що подається на свічку запалювання, дозволить усунути передчасне електрохімічне руйнування поверхні електрода і детонацію. UA 105473 C2 (12) UA 105473 C2 UA 105473 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до машинобудування, а саме до електрообладнання двигунів внутрішнього згоряння, зокрема до свічок запалювання, призначених для запалювання робочої суміші. Відома свічка запалювання, яка містить корпус з боковим електродом, установлений в його центральному отворі ізолятор з центральним електродом, торець якого утворює з боковим електродом іскровий проміжок, і з'єднану з корпусом насадку, яка має внутрішню розширювану назовні конусну поверхню, а також канал для бокового електрода, насадка закріплена в центральному отворі корпуса, а боковий електрод розташований зовні насадки, причому кінець бокового електрода, який утворює іскровий проміжок, розташований над насадкою, яка містить вентиляційні отвори [1]. Під час такту стиску виникає ущільнення робочої суміші, що слугує для підвищення тиску і температури. При подачі високовольтної напруги на центральний електрод, починається іонізація іскрового проміжку. В певний момент часу настає пробій іскрового проміжку. Струм розряду іскри має високу температуру, що призводить до утворення плазмової кульки і займання робочої суміші. Незважаючи на присутність газового вихору, потужне поле конусної насадки захищає від розповсюдження полум'я в камері згоряння. Горіння розвивається тільки у внутрішній порожнині свічки запалювання. По завершенні такту стискання, свічка запалювання вистрілює накопиченою тепловою енергією у вигляді потужного розширюваного плазмового факела. При досягненні факелом центру камери згоряння, горіння розповсюджується симетрично і досить швидко. Недоліком цього технічного рішення є те, що горіння суміші постає асиметричним і на подовженій траєкторії, причому, при іскровому розряді значна частка енергії витрачається на випромінювання і утворення ударної хвилі. Дана конструкція свічки запалювання не дозволяє ефективно використовувати енергію іскрового розряду, бо значна її частина розсіюється в об'ємі камери згоряння двигуна. Це знижує енергетичний потенціал свічки запалювання в розумінні швидкого і якісного займання робочої суміші, що в свою чергу, не дозволяє створити надійну займистість робочої суміші в камері згоряння. Відома також свічка запалювання, яка містить корпус з боковим електродом, встановлений у його центральному отворі ізолятор з центральним електродом, торець якого утворює з боковим електродом іскровий проміжок [2]. Свічка запалювання повинна гарантувати займистість робочої суміші в циліндрах двигуна при подачі на неї високої напруги. Розміщення свічки запалювання в головці блока циліндрів і частково в камері згоряння створює надзвичайно напружені умови її роботи. Недолік цього технічного рішення полягає у недостатній ефективності займистості робочої суміші і, крім того, у потребі використання електричних струмів підвищеної потужності, що призводить до зниження потужності двигуна і до росту викидів в атмосферу, крім того виникає передчасне електрохімічне руйнування поверхні електрода. Ця свічка запалювання є найбільш близькою до заявлюваної за технічною суттю та досягуваним ефектом і може бути визнана за найближчий аналог. В основу заявленого винаходу поставлена задача зменшення необхідної потужності електричного струму, що підводиться до свічки запалювання, а також збільшення іскрового проміжку шляхом зміни форми поверхні нижнього торця центрального електрода, що збільшить потужність двигуна і зменшить викиди в атмосферу, усуне передчасне електрохімічне руйнування поверхні електрода, а також ліквідує загрозу детонації. Поставлена задача вирішується тим, що заявлюваний винахід усуває недоліки відомого рішення, взятого за найближчий аналог, і пропонує нове ефективне технічне рішення з новим технічним результатом. Заявлена свічка запалювання містить корпус з боковим електродом, встановлений у його центральному отворі ізолятор з центральним електродом, торець якого утворює з боковим електродом іскровий проміжок, згідно з заявленим винаходом, поверхня нижнього торця центрального електрода виконана у вигляді струмопровідних "овалів Кассіні". Аналіз причинно-наслідкових зв'язків дозволяє дійти висновку, що наведені ознаки заявленої свічки запалювання належать до суттєвих, бо забезпечують досягнення нового технічного результату, вигідно відрізняючи заявлений винахід від відомих аналогів і найближчого аналога. Технічний результат від використання заявленої свічки запалювання забезпечується тим, що поверхня нижнього торця центрального електрода виконується замість плоскої колової поверхні у вигляді струмопровідних "овалів Кассіні" (двох, трьох або більше). Струмопровідні "овали Кассіні" збільшують просторову поверхню іскрового розряду надаючи їй вигляд сукупності циліндричних поверхонь у вигляді стовпів вольтів, а також створюючи 1 UA 105473 C2 5 10 15 20 25 30 додатково фокальні осі концентрації теплової енергії, знижуючи тим самим витрати на проскакування іскри. Це дозволяє збільшити іскровий проміжок та підвищити ефективність займистості робочої суміші. Сукупність наведених ознак заявлюваної свічки запалювання забезпечує досягнення нового технічного результату. Далі суть заявлюваного винаходу пояснюється відповідним описом та кресленнями, де: на фіг. 1 зображена свічка запалювання в поперечному перерізі; на фіг. 2 показаний поперечний переріз нижнього торця центрального електрода (збільшений). Заявлена свічка запалювання використовується для запалювання робочої суміші в двигунах внутрішнього згоряння і містить корпус 1 з порожниною 2, в якій розміщений центральний електрод 3, екранований від корпусу ізолятором 4 (фіг. 1). До зовнішньої поверхні корпусу 1 приварено боковий електрод 5, який утворює іскровий проміжок δ з торцем центрального електрода у вигляді струмопровідних "овалів Кассіні" 6, 7, 8 (фіг. 1, фіг. 2). Робота заявлюваної свічки запалювання здійснюється наступним чином. При заповненні робочою сумішшю камери згоряння двигуна під час такту стиску, імпульс високої напруги подається на центральний електрод 3, де на його нижньому торці формується збільшена поверхня електричного розряду у вигляді сукупності циліндричних стовпів вольтів з поперечним перерізом у формі "овалів Кассіні", а також створюються фокальні осі F1 і F2 концентрації теплової енергії, що додатково слугує займистості робочої суміші. Таким чином, використання заявленої свічки запалювання дозволить, за допомогою нових властивостей, суттєво збільшити поверхню стовпів вольтів, створити додатково дві фокальні осі концентрації теплової енергії, зменшити необхідну величину електричного імпульсу і збільшити іскровий проміжок, що кардинально збільшить ефективність займистості, і, як наслідок, приведе до повного згоряння робочої суміші і росту потужності двигуна, а також зменшить викиди в атмосферу і усуне передчасне електрохімічне руйнування поверхні електрода і детонацію. Джерела інформації: 1. Пат. 74524 Российская Федерация, МПК7Н01Т 13/00 (2006.01). Свечи зажигания (испытания свечей зажигания G01M 19/02) [Текст]/ Бугаец Е.С.; Заявитель и патентообладатель Бугаец Е.С. - № 2008104927/22; заявл. 13.02.2008; опубл. 27.06.2008. Бюл. № 13; - 3 с: ил. 2. Акимов С.В. Электрооборудование автомобилей [Текст]: моногр./ С.В. Акимов, Ю.П. Чижков. - М.: ЗАО "КИСИ "За рулем", 2004. - С. 207 рис. 6.15. 35 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 40 Свічка запалювання, яка містить корпус з боковим електродом, встановлений у його центральному отворі ізолятор з центральним електродом, торець якого утворює з боковим електродом іскровий проміжок, яка відрізняється тим, що поверхня нижнього торця центрального електрода виконана у формі струмопровідних "овалів Кассіні". 2 UA 105473 C2 Комп’ютерна верстка М. 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