Свеча зажигания

Предлагаемая полезная модель направлена на увеличение срока и качества эксплуатации, экономии топлива, снижении токсичности выхлопных газов.

Сущность полезной модели состоит в том, что предлагаемая конструкция свечи зажигания состоит из корпуса с наружным резьбовым пояском и с продольным отверстием, в котором размещен изолятор, снабженный наружным уплотнением из жаропрочного эластичного материала, центральный электрод, тепловой конус и внутренняя камера сопловой головки с диффузором.

Новизна предлагаемой свечи зажигания заключается в том, что внутренняя камера имеет сужение по отношению к диффузору и расширение по отношению к кольцевой плоской стенке внутренней камеры, выполненной под прямым углом, наличие утолщения сопловой головки, переходящего за корпус, причем сопловая головка с диффузором расположены на уровне теплового конуса.

Полезная модель относится к устройствам для воспламенения воздушно-топливной смеси в камерах сгорания двигателей, работающих без самовоспламенения этой смеси, главным образом, для инжекторных и карбюраторных двигателей внутреннего сгорания (ДВС), работающих на легком топливе.

Известна свеча зажигания для двигателя внутреннего сгорания, содержащая корпус с камерой и отверстием, центральный электрод с изолятором, искровой промежуток, отличающаяся тем, что искровой промежуток выполнен в виде кольцевой щели, образованной кромкой торца центрального электрода и кромкой, образованной отверстием в корпусе и внутренней поверхностью камеры свечи, причем торец центрального электрода размещен внутри камеры, а соотношение параметров искрового промежутка определяется по формуле:

, где A - разность радиусов центрального электрода и отверстия; B - расстояние от плоскости торца электрода до плоскости поверхности камеры; C - постоянная величина искрового промежутка, причем отверстие в корпусе выполнено в форме усеченного конуса, а диаметр центрального электрода больше диаметра отверстия в корпусе не менее чем на два размера искрового промежутка - 2С. (RU 2282290, 2006)

Известна также свеча зажигания, содержащая корпус с наружным резьбовым пояском и с продольным отверстием, в котором размещен изолятор с центральным электродом, и массовый электрод, выполненный в виде выступающей за пределы центрального электрода сопловой головки с диффузором на выходе, размещенной с образованием в диффузоре искрового промежутка между электродами, отличающаяся тем, что сопловая головка выполнена заодно с корпусом, ее длина от края резьбового пояска корпуса выполнена не менее минимального диаметра диффузора, угол расширения которого выполнен равным (51±1,5)°, а длина составляет не более 0,5 минимального диаметра диффузора, при этом изолятор снабжен наружным уплотнением из жаропрочного силикона для герметизации относительно поверхности продольного отверстия корпуса. (RU 66120, 2007, прототип).

Недостатками известных конструкций являются низкая надежность, не полное сгорание топлива и необходимость использования катализаторов для снижения токсичности выхлопных газов, недостаточный срок эксплуатации.

Технический результат, достигаемый в заявленной полезной модели свечи зажигания, заключается в увеличении срока и качества эксплуатации, экономии топлива, снижении токсичности выхлопных газов.

Указанный технический результат достигается созданием свечи зажигания, содержащей корпус с наружным резьбовым пояском и с продольным отверстием, в котором размещен изолятор, снабженный наружным уплотнением из жаропрочного эластичного материала, центральный электрод, тепловой конус и внутренняя камера сопловой головки с диффузором.

Новизна предлагаемой свечи зажигания заключается в сужении внутренней камеры по отношению к диффузору и расширении по отношению к кольцевой плоской стенке внутренней камеры, выполненной под прямым углом, наличии утолщения сопловой головки, переходящего за корпус, причем сопловая головка с диффузором расположены на уровне теплового конуса.

Конструктивная схема свечи зажигания изображена на фиг.1; на фиг.2 изображена схема срабатывания свечи при ее центральном расположении в камере сгорания; на фиг.3 изображена схема срабатывания свечи при ее боковом расположении в камере сгорания.

Свеча зажигания, содержащая корпус 1 с наружным резьбовым пояском 2 и с продольным отверстием 3, в котором размещен изолятор 4, снабженный наружным уплотнением 5 из жаропрочного эластичного материала, центральный электрод 6, тепловой конус 7, внутренняя камера 8 сопловой головки 9, с диффузором 10, сужение 11 внутренней камеры 8 по отношению к диффузору 10 и расширение 12 по отношению к кольцевой плоской стенке 13 внутренней камеры 8, выполненной под прямым углом, наличие утолщения 14 сопловой головки 9, переходящего за корпус 1, расположение сопловой головки 9 с диффузором 10 на уровне теплового конуса 7.

Предлагаемая свеча зажигания работает следующим образом: свеча вкручивается по наружному резьбовому пояску 2, расположенному на корпусе 1, в стенку камеры сгорания ДВС. При этом сопловая головка 9 выступает в объем камеры сгорания. При заполнении топливной смесью камеры сгорания, внутренняя камера свечи 8 заполняется данной смесью. Происходит сжатие воздушно-топливной смеси в камере сгорания. Топливная смесь, проходя через диффузор 10, сжимается и внутренняя камера 8 заполняется. При подаче на центральный электрод 6 и сопловую головку 9 импульса высокого напряжения происходит электрический пробой в зоне искрового промежутка между ними. Сначала этот пробой имеет вид искрового шнура между центральным электродом 6 и сопловой головкой 9 на малых оборотах, а при увеличении оборотов двигателя давление в камере сгорания увеличивается, и искра начинает сбегать от центрального электрода 6 до кольцевой плоской стенки 13 по тепловому конусу 7. Перед пробоем искры происходит ионизация рабочей смеси во внутренней камере 8 свечи зажигания, затем под его ионизирующим воздействием в момент пробоя искры топливная смесь воспламеняется по всей внутренней камере 8 и в диффузоре 10. Под действием электродинамической силы, возникающей в результате взаимодействия радиального тока, проходящего через образовавшуюся при пробое плазму, и кольцевого магнитного поля, созданного этим же током, протекающим далее вдоль теплового конуса 7, плазменный сгусток начинает ускоряться вдоль оси диффузора 10, т.е. происходит перемещение ("выдувание") плазменного сгустка к наружному торцу сопловой головки 9. Одновременно топливная смесь воспламеняется и в сторону расширения 12 внутренней камеры 8 по отношению к кольцевой стенке 13 внутренней камеры 8. Воспламенение топливной смеси во внутренней камере 8 приводит к тому, что струя продуктов сгорания истекает с большой скоростью из диффузора 10, смешивается с топливной смесью в камере сгорания и завершает процесс ее поджигания, начатый "выдуваемым" плазменным сгустком. Искровой зазор находится в центральной зоне камеры сгорания и защищен корпусом 1 от вихревых потоков воздушно-топливной смеси. При запуске холодного двигателя диффузор 10, центральный электрод 6 и изолятор 4 прогреваются в течение первых циклов. Внутреннее уплотнение 5 не допускает прорыва газов из камеры сгорания между корпусом 1 и изолятором 4.

Заявляемая полезная модель обеспечивает ряд преимуществ:

- защита искры и начального воспламенения воздушно-топливной смеси (ВТС) от вихревых потоков образующихся в процессе работы двигателя;

- позволяет находиться в центре камеры сгорания и стрелять «факелом»;

- диапазон искры составляет 360°

- нет необходимости использования катализатора;

- утолщение сопловой головки свечи позволяет сохранить рабочий тепловой диапазон;

- размер искрового зазора гарантирует стабильную работу искры, не боится «заливания» свечи топливом;

- высокая зажигательная способность на всех режимах двигателя;

- высокая зажигательная способность при низких температурах;

- свеча не «боится» загрязнений от богатой смеси;

- свеча не «боится» попадания масла, охлаждающей жидкости и некачественного бензина;

- обладает способностью к самоочистке, что увеличивает срок службы свечи зажигания.

Таким образом, создана эффективная, надежная, экономичная, долговечная и экологически чистая свеча зажигания.

Свеча зажигания, содержащая корпус с наружным резьбовым пояском и с продольным отверстием, в котором размещен изолятор, снабженный наружным уплотнением из жаропрочного эластичного материала, центральный электрод, тепловой конус и внутренняя камера сопловой головки с диффузором, отличающаяся тем, что внутренняя камера имеет сужение по отношению к диффузору и расширение по отношению к кольцевой плоской стенке внутренней камеры, выполненной под прямым углом, наличие утолщения сопловой головки, переходящего за корпус, причем сопловая головка с диффузором расположены на уровне теплового конуса.