Факельная магнитная свеча зажигания
Предложена оригинальная факельная магнитная свеча зажигания, содержащая металлический корпус с ввертной и внешней частями, центральный цилиндрический электрод в электрическом изоляторе из центрального электрода внутри электроизолятора, концентрично расположенного относительно центрального электрода, и второго кольцевого электрода, с их рабочими торцами в одной плоскости с зазором между ними, отличающая тем, что на внешнюю часть электроизолятора свечи надет кольцевой постоянный магнит с осевой намагниченностью, до касания с металлическим корпусом свечи, причем магнитная свеча дополнена факельной проставкой, содержащей внешнюю часть с внутренней резьбой и ввертную часть, с внешней резьбой, причем магнитная свеча ввернута в эту внешнюю часть проставки, а другая ввертная часть этой проставки ввернута в камеру сгорания теплового двигателя, причем эта проставка имеет внутри рабочую полость и сопло Лаваля, содержащая два усеченных конуса, обращенные друг к другу с узкой стороны, причем один из конусов соединен с рабочей полостью, а второй конус соединен с камерой сгорания теплового двигателя, причем плоский торец магнитной свечи, размещенный внутри рабочей полости проставки, а сама внутренняя рабочая полость и сопло Лаваля факельной проставки оснащены винтовой резьбой по ее внутренней поверхности для закрутки факела пламени.
Полезная модель относится к тепловым двигателям внутреннего сгорания /ДВС/, конкретнее к системам электрического воспламенения топливо-воздушной смеси /ТВС / и конкретнее к свечам зажигания. Свечи зажигания воспламеняют ТВС электрической искрой. От качества работы свеч зажигания во многом зависит полнота сгорания топлива в камерах сгорания и эффективная работа ДВС во всем режимах работы.
Известна свеча зажигания, содержащая металлический корпус с ввертной частью, центральный электрод в электрическом изоляторе и боковой Г-образный электрод, имеющий две части, первая из которых крепится к корпусу свечи, а вторая рабочая часть размещена с зазором перпендикулярно центральному электроду /прототип в книге:
Справочник автомеханика Автор: С.В. Березин, Издательство: Феникс, Год издания: 2008/.
Известная свеча зажигания не обеспечивает качественно воспламенения ТВС, поскольку ее боковой электрод частично загораживает центральный цилиндрической электрод от камеры сгорания ДВС и тем самым препятствует воспламенению ТВС плазмой электрической искры внутри камеры сгорания. Кроме того воспламенение ТВС внутри камер сгорания кратковременной электрической искрой малоэффективно и обеспечивается пока в ДВС только при значительной мощности электроэнергии, потребляемой его системой электрозажигания и значительных габаритах катушки зажигания.
Цель данного технического решения состоит в устранении данного недостатка и повышению эффективности воспламенения ТВС.
Указанная цель достигается тем, что свеча зажигания, содержащая металлический корпус с ввертной и внешней частью, центральный электрод в коаксиальном с ним электрическом изоляторе, и второго кольцевого электрода, с их рабочими торцами в одной плоскости с зазором между ними, конструктивно доработана и модернизирована, а именно на внешнюю часть электроизолятора свечи надет кольцевой постоянный магнит с осевой намагниченностью, до касания с металлическим корпусом свечи, причем магнитная свеча дополнена факельной проставкой, содержащей внешнюю часть с внутренней резьбой и ввертную часть, с внешней резьбой, причем магнитная свеча ввернута в эту внешнюю часть проставки, а другая ввертная часть этой проставки ввернута в камеру сгорания теплового двигателя, причем эта проставка имеет внутри рабочую полость и сопло Лаваля, содержащая два усеченных конуса, обращенные друг к другу с узкой стороны, причем один из конусов соединен с рабочей полостью, а второй конус соединен с камерой сгорания теплового двигателя, причем плоский торец магнитной свечи, размещенный внутри рабочей полости проставки, а сама внутренняя рабочая полость и сопло Лаваля факельной проставки оснащены винтовой резьбой по ее внутренней поверхности для закрутки факела пламени.
Описание устройства в статике
Факельная магнитная свеча зажигания показана на рис.1. Она содержит торцевую магнитную свечу зажигания 1, и факельную проставку 2, в которую она ввернута Магнитная свеча зажигания 1 содержит металлический корпус 2, с ввертной частью 3, центральным электродом 4 в электрическом изоляторе 5 и факельную металлическую проставку 2. Магнитная свеча зажигания состоит из корпуса 3 центрального электрода 4 в электроизоляторе 5 ввертной части свечи 6 и рабочего торца 7. А на электроизолятор 5 на его внешней части надет кольцевой постоянный магнит 8 (с осевой намагниченностью) с касанием его плоскости к металлического корпуса 3 свечи 1. Факельная проставка 2 содержит внешний корпус 9, и ввертную часть 10 с наружной резьбой, внешний корпус 9 выполнен в виде металлического шестигранника. Факельная проставка 2 имеет внутри рабочую полость 11 и ускорительное сопло Лаваля 12, содержащая два усеченных конических отверстия 13, 14, соединенных между собой стороной узких отверстий. Одно из конических отверстий 13 своей широкой частью соединено с рабочей полостью 11, а второе коническое отверстие 14 соединено с камерой сгорания теплового двигателя (не показано). Рабочая полость 11 и сапло Лаваля 12 снабжены внутренней резьбой для закрутки факела пламени. Ввертная часть 10 факельной проставки 2 вворачивается в свечное отверстие камеры сгорания (не показано). На рис.1 также показана зона 16 первичного воспламенения топливной смеси и факел пламени 16. Направление вращения факела 17 обозначено позицией 18.
Описание работы устройства
В начале запускают двигатель внутреннего сгорания (ДВС) в работу, подают импульсы высокого напряжения от системы зажигания (не показано) на центральный электрод 4, относительно корпуса 8 свечи 1. В интервалах между рабочими тактами рабочая полость 11 и сапло Лаваля 12 факельной проставки 2 заполняются топливо - воздушной смесью. Затем происходит искра образования на торце 7 между центральным электродом 4 и кольцевым массовым электродом 6. Благодаря наличию на электроизоляторе 4 кольцевого постоянного магнита 8 возникает вращение электрической искры в этом рабочем зазоре относительно центрального электрода 4. Далее возникает зона 16 воспламенения топливной смеси. Затем горящая топливная смесь ускоряется в сапле Лаваля 12 и выходит в виде факела 17 за пределы факельной проставки 2. Благодаря наличию внутренней резьбы 15 горящая топливная смесь закручивается сначала в рабочей камере 11, а дополнительно в сапле Лаваля 12. В результате возникает вращающийся факел пламени 17 с направлением вращения 18.
Достижение положительного эффекта
Данное устройство обеспечивает интенсивное воспламенение и полное сгорание топливной смеси благодаря совместному применению магнитной свечи зажигания и факельной проставки под ней. Этот эффект достигается в следствии эффектов вращения электрической дуги и эффективного воспламенения топливной смеси в рабочей полости 11 факельной проставки 2. В итоге топливо - воздушная смесь в камерах сгорания ДВС воспламеняется закрученным факелом пламени 17. Как следствие снижается расход топлива ДВС и токсичность его выхлопных газов.
Факельная магнитная свеча зажигания, содержащая торцевую свечу зажигания, состоящая из металлического корпуса с внешней и ввертной частями, из центрального электрода внутри электроизолятора, концентрично расположенного относительно центрального электрода, и второго кольцевого электрода, с их рабочими торцами в одной плоскости с зазором между ними, отличающаяся тем, что на внешнюю часть электроизолятора свечи надет кольцевой постоянный магнит с осевой намагниченностью до касания с металлическим корпусом свечи, причем магнитная свеча дополнена факельной проставкой, содержащей внешнюю часть с внутренней резьбой и ввертную часть с внешней резьбой, причем магнитная свеча ввернута в эту внешнюю часть проставки, а другая ввертная часть этой проставки ввернута в камеру сгорания теплового двигателя, причем эта проставка имеет внутри рабочую полость и сопло Лаваля, содержащее два усеченных конуса, обращенных друг к другу с узкой стороны, причем один из конусов соединен с рабочей полостью, а второй конус соединен с камерой сгорания теплового двигателя, причем плоский торец магнитной свечи размещен внутри рабочей полости проставки, а сама внутренняя рабочая полость и сопло Лаваля факельной проставки оснащены винтовой резьбой по ее внутренней поверхности для закрутки факела пламени.
