CZ35624U1

CZ35624U1 - Spark plug

Info

Publication number: CZ35624U1
Application number: CZ202138712U
Authority: CZ
Inventors: Zdeněk Stach; MojmĂr ÄŚapka; Mojmír Ing. Čapka
Original assignee: Brisk Tábor A.S.
Priority date: 2021-04-08
Filing date: 2021-04-08
Publication date: 2021-12-07

Description

Zapalovací svíčkaSpark plug

Oblast technikyField of technology

Předmětem technického řešení je zapalovací svíčka pro pístové spalovací motory, zejména konstrukční řešení kovového pouzdra zapalovací svíčky a jeho uspořádání vůči středové elektrodě, procházející keramickým izolátorem.The subject of the technical solution is a spark plug for reciprocating internal combustion engines, in particular the design of the metal spark plug housing and its arrangement with respect to the central electrode passing through the ceramic insulator.

Dosavadní stav technikyState of the art

Zapalovací svíčky pro pístové spalovací motory sestávají z kovového pouzdra, na jednom konci opatřeného závitem, kterým se svíčka upevňuje do hlavy válce spalovacího motoru, a z válcovité elektricky izolační části, která je zasunuta do ocelového pouzdra a slouží k izolování přivedeného vysokého napětí. Tímto izolátorem prochází kovový svorník, ke kterému je připevněna středová elektroda svíčky. S kovovým pouzdrem je vodivě a mechanicky pevně spojena zemnící elektroda, která je po montáži svíčky umístěna ve spalovacím prostoru motoru a její aktivní část je obvykle umístěna nad středovou elektrodou.Spark plugs for reciprocating internal combustion engines consist of a metal housing, threaded at one end, by which the spark plug is fixed to the cylinder head of the internal combustion engine, and a cylindrical electrically insulating part, which is inserted into a steel housing and serves to insulate the applied high voltage. A metal bolt passes through this insulator, to which the central electrode of the spark plug is attached. A ground electrode is conductively and mechanically firmly connected to the metal housing, which is located in the combustion chamber of the engine after mounting the spark plug, and its active part is usually located above the center electrode.

Jsou známy zapalovací svíčky s dlouhou dráhou výboje s možností přeskoku jiskry mezi zemnící elektrodou a středovou elektrodou po celém obvodu jiskřiště, to je 360°. Výhodou je dokonalé zapálení směsi paliva a vzduchu ve válci motoru, kdy výboj se může odehrát bez omezení po celém obvodu špičky izolátoru, to znamená v nej příznivějším místě pro přeskok jiskry, kde je nejlepší koncentrace paliva se vzduchem. Pro zapálení směsi využívájiskřiště dlouhou plně kluznou jiskru, která má díky tomu vysokou energii, která umožňuje vynikající tak zvané „rozplamenění“ směsi v první fázi hoření. Díky tomu dochází k dobrému proboření paliva, kdy hoření paliva nebrání vnější elektroda jako u klasické zapalovací svíčky. Pro moderní motory požadují výrobci zapalovací svíčky tak zvanou „idexaci“, to znamená, aby po namontování zapalovací svíčky byla její vnější elektroda přesně natočená v požadované poloze vůči ventilům motoru, tak aby nebránila proudění paliva. Cílem tohoto předloženého technického řešení je odstranění potřeby této idexace, tak, aby vnější elektrodu vytvářelo samotné pouzdro, které proudění nebrání. Dalším cílem je zmenšení elektrodové vzdálenosti a tím i zmenšení přeskokového napětí, které je třeba k přeskoku jiskry, atak umožnit zapalovací svíčkou osadit i motory, které mají slabší zapalovací soustavu (starší typy motorů).Spark plugs with a long discharge path are known, with the possibility of a spark jump between the ground electrode and the central electrode around the entire circumference of the spark gap, i.e. 360 °. The advantage is the perfect ignition of the mixture of fuel and air in the engine cylinder, where the discharge can take place without restriction around the entire circumference of the tip of the insulator, ie in the most favorable place for spark jump, where the best concentration of fuel with air. To ignite the mixture, the spark gap uses a long fully sliding spark, which therefore has a high energy, which allows excellent so-called "melting" of the mixture in the first stage of combustion. As a result, there is a good breakdown of the fuel, when the burning of the fuel is not prevented by the external electrode as with a conventional spark plug. For modern engines, spark plug manufacturers require so-called "idexation", meaning that after the spark plug is mounted, its outer electrode is rotated precisely in the desired position relative to the engine valves so as not to impede fuel flow. The aim of this present technical solution is to eliminate the need for this idexation, so that the outer electrode is formed by the housing itself, which does not impede the flow. Another goal is to reduce the electrode distance and thus reduce the jump voltage, which is needed to jump the spark, and to allow the spark plug to fit engines that have a weaker ignition system (older types of engines).

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Předmětem tohoto technického řešení je zapalovací svíčka pro pístové spalovací motory, obsahující kovové pouzdro, opatřené na jednom konci závitem, do kterého je upevněn keramický izolátor, kterým prochází kovový svorník se středovou elektrodou, kde z kovového pouzdra vystupují symetricky po jeho kruhovém obvodu v jeho konci se závitem čtyři zemnící elektrody, zužující se ve směru k izolátoru a ke středové elektrodě, a tak vytvářejí jiskřiště s možností přeskoku jiskry po celém obvodu špičky izolátoru mezi středovou elektrodou průměru 1 až 2 mm a zemnícími elektrodami, kde závitová část zemnící elektrody má průměr 8 mm.The subject of this technical solution is a spark plug for reciprocating internal combustion engines, comprising a metal housing provided at one end with a thread into which a ceramic insulator is fixed, through which a metal bolt with a central electrode passes, with a thread of four ground electrodes, tapering in the direction of the insulator and to the center electrode, thus creating a spark gap with the possibility of spark sparking around the perimeter of the insulator tip between the center electrode 1 to 2 mm diameter and the ground electrodes, where the threaded part of the ground electrode mm.

Podstata technického řešení spočívá v tom, že každá zemnící elektroda zapalovací svíčky je tvořena zahnutým tělesem o výšce 1 až 7 mm od zakončení závitové části zemnicí elektrody délky 11,7 až 25,5 mm, kde zúžená koncová část zemnící elektrody je ve vzdálenosti 0,2 až 0,5 mm od válcového povrchu koncové části izolátoru a 0,05 až 0,4 mm od konce středové elektrody.The essence of the technical solution lies in the fact that each grounding electrode of the spark plug is formed by a curved body 1 to 7 mm high from the end of the threaded part of the grounding electrode 11.7 to 25.5 mm long, where the tapered end portion of the grounding electrode is at a distance of 0, 2 to 0.5 mm from the cylindrical surface of the end portion of the insulator and 0.05 to 0.4 mm from the end of the central electrode.

V alternativním provedení tohoto technického řešení je každá zemnící elektroda tvořena zahnutým tělesem o výšce 1 až 7 mm od zakončení závitové části zemnicí elektrody délky 26,8 ±0,1 mm, keramický izolátor má délku 34 mm, kde čtyři zemnící elektrody mají výšku v rozmezí 1 až 7 mm,In an alternative embodiment of this technical solution, each grounding electrode consists of a curved body 1 to 7 mm high from the end of the threaded part of the grounding electrode 26.8 ± 0.1 mm long, the ceramic insulator is 34 mm long, where the four grounding electrodes have a height in the range 1 to 7 mm,

-1 CZ 35624 UI přičemž vzdálenost zemnící elektrody od povrchu kuželové části izolátoru je 0,1 až 0,4 mm, vzdálenost od středové elektrody 0,2 až 0,5 mm a nejkratší vzdálenost horních částí protilehlých zemnících elektrod v místě jejich přivrácení k izolátoru je až 0,4 mm.-1 CZ 35624 UI wherein the distance of the grounding electrode from the surface of the conical part of the insulator is 0.1 to 0.4 mm, the distance from the central electrode 0.2 to 0.5 mm and the shortest distance of the upper parts of the opposite grounding electrodes at their point of contact with the insulator is up to 0.4 mm.

Kovové pouzdro zapalovací svíčky je válcového tvaru a v části přivrácené ke keramickému izolátoru je opatřeno šesti po obvodu pravidelně rozmístěnými vybráními pro montážní nástroj k upevnění svíčky do hlavy válce spalovacího motoru, jehož spodní část má šest tvarovaných výstupků pro zasunutí do vybrání pouzdra a jehož horní část je opatřena tvarovaným otvorem, s výhodou čtvercového průřezu, pro zasunutí příslušného montážního klíče.The metal spark plug housing is cylindrical and in the part facing the ceramic insulator is provided with six circumferentially spaced recesses for mounting the spark plug to the cylinder head of the internal combustion engine, the lower part of which has six shaped protrusions for insertion into the housing recess and the upper part is provided with a shaped hole, preferably of square cross-section, for inserting the respective assembly key.

Objasnění výkresůClarification of drawings

Na připojených výkresech je zobrazen příklad provedení zapalovací svíčky podle tohoto technického řešení. Na obr. 1 je zapalovací svíčka zobrazena v nárysu, na obr. 2, 4 a 6 v půdorysu, na obr. 3 detail koncové části svíčky. Na obr. 5, 6 a 7 jsou prostorové pohledy na detail jiskřiště zapalovací svíčky. Na obr. 8 a 9 je zobrazen montážní nástroj zapalovací svíčky podle tohoto technického řešení.The attached drawings show an example of a spark plug according to this technical solution. In Fig. 1 the spark plug is shown in front view, in Figs. 2, 4 and 6 in plan view, in Fig. 3 a detail of the end part of the spark plug. Figures 5, 6 and 7 are perspective views of a detail of the spark plug spark gap. Figures 8 and 9 show a spark plug assembly tool according to this technical solution.

Příklady uskutečnění technického řešeníExamples of technical solutions

V provedení typu LGS má zapalovací svíčka kovové pouzdro E opatřené na jednom konci jemným závitem, závitová část A má průměr 1 o velikosti 8 mm (M8 x 1 -6g) a délku 20 případně 25 mm (může být v rozmezí od 11,7 do 25,5 mm). Do pouzdra je upevněn keramický izolátor, který je ve své koncové části D o délce 2 až 10 mm opatřen středovou elektrodou o průměru 1 až 2 mm. Z pouzdra vystupují symetricky po jeho obvodu čtyři zemnící elektrody o výšce B v rozmezí 1 až 7 mm, každá je tvořena zahnutým tělesem, zužujícím se ve směru k izolátoru a středové elektrodě, které vytvářejí jiskřiště zapalovací svíčky. Vzdálenost zemnící elektrody od povrchu válcové části izolátoru je 0,2 až 0,5 mm, vzdálenost od středové elektrody průměru 1 až 2 mm o výšce 0,2 až 1 mm, je 0,4 mm. Nejkratší vzdálenost H horních částí protilehlých zemnících elektrod v místě jejich přivrácení k izolátoru je až 0,4 mm.In the LGS type version, the spark plug has a metal housing E provided at one end with a fine thread, the threaded part A has a diameter 1 of 8 mm (M8 x 1-6 g) and a length of 20 or 25 mm (it can range from 11.7 to 25.5 mm). A ceramic insulator is mounted in the housing, which is provided with a central electrode with a diameter of 1 to 2 mm in its end part D with a length of 2 to 10 mm. Four grounding electrodes with a height B in the range of 1 to 7 mm protrude symmetrically from the housing around its circumference, each formed by a curved body tapering in the direction of the insulator and a central electrode, which form the spark gap of the spark plug. The distance of the grounding electrode from the surface of the cylindrical part of the insulator is 0.2 to 0.5 mm, the distance from the central electrode of 1 to 2 mm in diameter with a height of 0.2 to 1 mm is 0.4 mm. The shortest distance H of the upper parts of the opposite earthing electrodes at the point of their contact with the insulator is up to 0.4 mm.

V provedení typu LGS - T má zapalovací svíčka kovové pouzdro E opatřené na jednom konci jemným závitem, závitová část A má průměr 1 o velikosti 8 mm (M8 x 1 -6g) a délku 26,8 ±0,1 mm. Do pouzdra je upevněn keramický izolátor, který je ve své koncové části D o délce 34 mm opatřen středovou elektrodou o průměru 1 až 2 mm. Z pouzdra vystupují symetricky po jeho obvodu čtyři zemnící elektrody o výšce B v rozmezí 1 až 7 mm, každá je tvořena zahnutým tělesem, zužujícím se ve směru k izolátoru a středové elektrodě a vytvářejí jiskřiště zapalovací svíčky. Vzdálenost zemnící elektrody od povrchu kuželové části izolátoru je 0,1 až 0,4 mm, vzdálenost od středové elektrody průměru 1 až 2 mm je 0,2 až 0,5 mm. Nejkratší vzdálenost H horních částí protilehlých zemnících elektrod v místě jejich přivrácení k izolátoru je až 0,4 mm.In the LGS-T version, the spark plug has a metal housing E provided with a fine thread at one end, the threaded part A has a diameter 1 of 8 mm (M8 x 1-6 g) and a length of 26.8 ± 0.1 mm. A ceramic insulator is mounted in the housing, which is provided with a central electrode with a diameter of 1 to 2 mm in its end part D with a length of 34 mm. Four grounding electrodes with a height B in the range of 1 to 7 mm protrude symmetrically from the housing around its circumference, each of which is formed by a curved body tapering in the direction of the insulator and the central electrode and forming a spark plug spark gap. The distance of the grounding electrode from the surface of the conical part of the insulator is 0.1 to 0.4 mm, the distance from the central electrode of 1 to 2 mm in diameter is 0.2 to 0.5 mm. The shortest distance H of the upper parts of the opposite earthing electrodes at the point of their contact with the insulator is up to 0.4 mm.

Výhodou zapalovací svíčky s dlouhou dráhou výboje s možností přeskoku je dokonalé zapálení směsi paliva a vzduchu ve válci motoru. Výboj se může odehrát bez omezení po celém obvodu špičky izolátoru. Zapalovací svíčky řady Premium LGS vyžadují silné zapalovací systémy, dokonalou přípravu směsi a využívání motorů v horním pásmu otáčkového režimu. LGS-T se od provedení LGS liší tvarem špičky izolátoru a tvarem spodního odvrtání pouzdra. Špička izolátoru v provedení LGS - T má kuželový tvar (v provedení LGS má tvar válce) a taktéž i spodní odvrtání pouzdra. Touto konstrukční změnu docílíme zmenšení elektrodové vzdálenosti a tím pádem i zmenšení přeskokového napětí (napětí, které je třeba k přeskoku jiskry). Tím pádem lze zapalovací svíčkou v provedení LGS-T osadit i motory, které mají slabší zapalovací soustavu (starší typy motorů). Uvedené zapalovací svíčky s dlouhou dráhou výboje mají možnost přeskoku jiskry po celém obvodu jiskřiště (360°).The advantage of a spark plug with a long discharge path with the possibility of a jump is the perfect ignition of the mixture of fuel and air in the engine cylinder. The discharge can take place without restriction around the entire circumference of the insulator tip. Premium LGS spark plugs require strong ignition systems, perfect mixture preparation and the use of engines in the upper speed range. The LGS-T differs from the LGS design by the shape of the insulator tip and the shape of the bottom bore of the housing. The tip of the insulator in the LGS-T version has a conical shape (in the LGS version it has the shape of a cylinder) and also the bottom bore of the housing. With this design change, we achieve a reduction in the electrode distance and thus a reduction in the jump voltage (the voltage required to jump the spark). As a result, engines with a weaker ignition system (older engine types) can also be fitted with an LGS-T spark plug. Said spark plugs with a long discharge path have the possibility of the spark jumping around the entire circumference of the spark gap (360 °).

- 2 CZ 35624 UI- 2 CZ 35624 UI

Kovové pouzdro zapalovací svíčky je válcového tvaru a v části přivrácené ke keramickému izolátoru je opatřeno šesti po obvodu pravidelně rozmístěnými vybráními pro montážní nástroj k upevnění svíčky do hlavy válce spalovacího motoru, jehož spodní část má šest tvarovaných výstupků pro zasunutí do vybrání pouzdra a jehož horní část je opatřena tvarovaným otvorem, 5 s výhodou čtvercového průřezu, pro zasunutí příslušného montážního klíče.The metal spark plug housing is cylindrical and in the part facing the ceramic insulator is provided with six circumferentially spaced recesses for mounting the spark plug to the cylinder head of the internal combustion engine, the lower part of which has six shaped protrusions for insertion into the housing recess and the upper part is provided with a shaped hole, 5 preferably of square cross-section, for inserting the respective assembly key.

Claims

PROTECTION REQUIREMENTS

A spark plug for reciprocating internal combustion engines, comprising a metal housing provided at one end with a thread in which a ceramic insulator is fixed, through which a metal bolt with a central electrode passes, where the spark plug protrudes symmetrically from the metal housing around its circular circumference the thread of the four grounding electrodes, tapering in the direction of the insulator and to the central electrode, attack to create a spark gap with the possibility of spark sparking around the entire circumference of the insulator tip between the middle electrode 1 to 2 mm in diameter and the grounding electrodes; characterized in that each grounding electrode of the spark plug is formed by a curved body 1 to 7 mm high from the end of the threaded portion of the grounding electrode 11.7 to 25.5 mm long, wherein the tapered end portion of the grounding electrode is at a distance of 0.2 to 0 .5 mm from the cylindrical surface of the end portion of the insulator and 0.05 to 0.4 mm from the end of the central electrode.

2. A spark plug for reciprocating internal combustion engines, comprising a metal housing provided at one end with a thread in which a ceramic insulator is fixed, through which a metal bolt with a central electrode passes, where the spark plug protrudes symmetrically from the metal housing around its circular circumference the thread of the four grounding electrodes, tapering in the direction of the insulator and to the central electrode, attack to create a spark gap with the possibility of spark sparking around the entire circumference of the insulator tip between the middle electrode 1 to 2 mm in diameter and the grounding electrodes; characterized in that each ground electrode is formed by a curved body 1 to 7 mm high from the end of the threaded part of the ground electrode 26.8 ± 0.1 mm long, the ceramic insulator has a length of 34 mm, where the four ground electrodes have a height in the range 1 to 7 mm, while the distance of the grounding electrode from the surface of the conical part of the insulator is 0.1 to 0.4 mm, the distance from the central electrode is 0.2 to 0.5 mm and the shortest distance of the upper parts of the opposite earthing electrodes at the point of their contact with the insulator is up to 0.4 mm.

Spark plug according to Claim 1 or 2, characterized in that its metal housing is cylindrical and has six circumferentially spaced recesses in the part facing the ceramic insulator for mounting the spark plug to the cylinder head of the internal combustion engine, the lower the part has six shaped protrusions for insertion into the recess of the housing and the upper part of which is provided with a shaped hole, preferably of square cross-section, for insertion of the respective assembly key.