ES2340430T3 - Dispositivo promotor de combustion para un motor de combustion interna. - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo promotor de combustión para un motor de combustión interna, incluyendo: una bujía de encendido (100) para inflamar una mezcla de aire-carburante introducida en una cámara de combustión del motor de combustión interna; una sección de electrodo (110) incluyendo un electrodo central (112) provisto de una varilla horizontal (112a) que está instalada perpendicular a un eje central de la bujía de encendido y sobresale hacia fuera de un extremo superior de la bujía de encendido, y dos electrodos de tierra (114a, 114b) que se hacen de iridio (Ir), y están formados en regiones que sobresalen hacia arriba de extremos superiores diametralmente opuestos de la bujía de encendido con el fin de poder mantener un intervalo predeterminado de cada uno de los extremos opuestos de la varilla horizontal, y para generar una chispa; y un inductor de promoción de combustión (200) incluyendo una sección horizontal (202) que está instalada en un extremo de la bujía de encendido de manera que esté adyacente a la sección de electrodo y espaciada de la sección de electrodo un intervalo predeterminado, y una sección vertical (204) que está curvada desde la sección horizontal y fijada a un extremo de la bujía de encendido, y hecha de una superaleación que tiene excelente resistencia al calor y conductividad térmica.
Description
Dispositivo promotor de combustión para un motor
de combustión interna.
La presente invención se refiere en general a un
dispositivo promotor de combustión para un motor de combustión
interna, y más en concreto, a un dispositivo promotor de combustión
para un motor de combustión interna, en cuya cámara de combustión
está instalado un inductor de promoción de combustión hecho de una
superaleación que tiene excelente resistencia al calor y
conductividad térmica.
En general, un motor de combustión interna se
clasifica como un motor de gasolina de combustión interna o un
motor diésel de combustión interna según el tipo de carburante. En
primer lugar, es un hecho conocido en el motor de gasolina de
combustión interna que una mezcla (carburante y aire) introducida a
través de un mecanismo de válvula es inflamada por un sistema de
encendido, la mezcla inflamada se quema y explota generando la
fuerza explosiva, la fuerza explosiva convierte el movimiento lineal
de un pistón en el movimiento rotativo de un cigüeñal mediante una
biela, y por ello se obtiene la fuerza de accionamiento deseada. De
esta manera, con el fin de inflamar y quemar la mezcla, el motor de
gasolina de combustión interna está provisto de una bujía de
encendido. La bujía de encendido sirve para aplicar una corriente de
alto voltaje generada por una bobina de encendido a un electrodo
central, producir una chispa desde un intervalo entre el electrodo
central y un electrodo de tierra, e inflamar y quemar la mezcla
comprimida en la cámara de combustión. Cuando se produce la chispa,
la bujía de encendido queda expuesta a temperatura alta
(aproximadamente 2000ºC) y presión alta (40 kgf/cm^{2}). Además,
dado que se deberá inducir un voltaje alto de 10000 V o más a través
del intervalo de la sección de electrodo, la bujía de encendido
deberá tener excelente resistencia al calor, capacidad de
aislamiento, y estanqueidad, además de ser químicamente estable.
Además, la sección de electrodo se deberá mantener siempre a una
temperatura apropiada según un estado de rotación del
motor.
motor.
Una estructura de una bujía de encendido
convencional dispuesta en este motor de gasolina de combustión
interna se ilustra en la figura 1.
Como se ilustra en la figura 1, la bujía de
encendido convencional 10 incluye una sección de electrodo, un
aislante 16, un núcleo 11, y una envuelta 18. Aquí, la sección de
electrodo se compone de un electrodo central 12 dispuesto en un
extremo delantero del núcleo 11, y un electrodo de tierra 14
dispuesto en un extremo inferior de la envuelta 18 de manera que
tenga un intervalo predeterminado del electrodo central 12. Se
produce una chispa a partir del intervalo entre el electrodo central
12 y el electrodo de tierra 14, y por ello quema una mezcla en una
cámara de combustión. En esta sección de electrodo, el intervalo
entre el electrodo central 12 y el electrodo de tierra 14 se regula
de modo que sea de un rango de 0,7 a 1,0 mm para encendido por
batería, y un rango de 0,5 a 0,7 mm para encendido eléctrico
magnético.
Además, el aislante 16 se hace de material
cerámico, y actúa como un recorrido que emite una gran cantidad de
calor generado desde el extremo delantero de electrodo a una culata
de cilindro. Como tal, la longitud del recorrido es un factor
importante al decidir cuánto calor emite la bujía de encendido.
La envuelta 18 se compone de una porción para
proteger el aislante 16, una porción de rosca inferior (adyacente a
la sección de electrodo) montada en un agujero roscado de la culata
de cilindro, y una porción superior plana para insertar una llave
de bujía, y se hace de acero al carbono.
Cuando la bujía de encendido 10 construida de
esta manera ha sido usada durante largo tiempo, o se humedece por
la entrada de una mezcla excesiva al tiempo de plena aceleración, la
chispa producida entre el electrodo central 12 y el electrodo de
tierra 14 tiene que tener un rango estrecho de forma de onda. Por
esta razón, aumenta la cantidad de mezcla de combustión incompleta,
y así aumenta la cantidad de gases nocivos emitidos a la atmósfera.
Eventualmente, la potencia del motor disminuye.
Además, en la bujía de encendido convencional
10, dado que el electrodo central 12 está instalado verticalmente
como se ilustra en la figura 1, una región térmica de rozamiento
superficial en el motor sobresale haciendo que se forme fácilmente
un depósito de carbono, que actúa como un obstáculo al encendido. El
electrodo de tierra 14 está instalado encima del electrodo central
12 en forma de L y sobresale al centro del motor, de modo que es
responsable del mal funcionamiento dando origen a una pequeña chispa
entre el electrodo central 12 y el electrodo de tierra 14.
Así, la bujía de encendido convencional 10
incurre en una reducción de la potencia de un vehículo que es
producida por la combustión incompleta del carburante, un aumento
de los gases de escape, excesivo consumo de carburante, y aumento
de ruido, reducción de la duración del motor de combustión interna
producida por la adherencia de carbono a la cámara de combustión,
disminución de la duración de los componentes periféricos, y
análogos.
Mientras tanto, es tecnología generalizada en el
motor diésel de combustión interna que se aspira aire al cilindro
de un motor diésel de combustión interna en un mecanismo de válvula,
el aire aspirado es comprimido a aire a alta temperatura y alta
presión, el aire a alta temperatura y alta presión se mezcla con
carburante inyectado a través de una boquilla o inyector, el
carburante inyectado es inflamado espontáneamente, se quema y
explota produciendo fuerza explosiva, la fuerza explosiva da origen
a un movimiento rotativo de un cigüeñal, y por ello se obtiene la
fuerza rotacional necesaria.
Este motor diésel de combustión interna está
provisto de una bujía de incandescencia como unos medios de
precalentamiento para asegurar una característica de arranque suave.
La bujía de incandescencia está instalada alrededor de la boquilla
o inyector en una porción superior de la cámara de combustión. Sin
embargo, la bujía de incandescencia sirve simplemente para
precalentar el interior de la cámara de combustión, pero no mejora
la eficiencia de combustión del carburante.
Consiguientemente, la presente invención se ha
realizado con el fin de resolver estos varios problemas que tienen
lugar en la técnica anterior, y un objetivo de la presente invención
es proporcionar un dispositivo promotor de combustión para un motor
de combustión interna, capaz de mejorar el nivel de ruido
minimizando el ruido, mejorar la potencia y la eficiencia del
carburante, y reducir gases nocivos tales como monóxido de carbono
(CO), hidrocarbono (HC) y óxido de nitrógeno (NOx) con el fin de
evitar la contaminación medioambiental.
Según la presente invención, se facilita un
dispositivo promotor de combustión para un motor de combustión
interna, que incluye una bujía de encendido para inflamar una mezcla
de aire-carburante introducida en una cámara de
combustión del motor de combustión interna, una sección de electrodo
incluyendo un electrodo central provisto de una varilla horizontal
que está instalada perpendicular a un eje central de la bujía de
encendido y sobresale hacia fuera de un extremo superior de la
bujía de encendido, y dos electrodos de tierra que se hacen de
iridio (Ir), y están formados en regiones que sobresalen hacia
arriba de extremos superiores diametralmente opuestos de la bujía
de encendido con el fin de poder mantener un intervalo
predeterminado desde cada uno de los extremos opuestos de la
varilla horizontal, y para generar una chispa, y un inductor de
promoción de combustión incluyendo una sección horizontal que está
instalada en un extremo de la bujía de encendido de manera que esté
adyacente a la sección de electrodo y esté espaciada de la sección
de electrodo un intervalo predeterminado, y una sección vertical
que se curva desde la sección horizontal y fijada a un extremo de la
bujía de encendido, y hecha de una superaleación que tiene
excelente resistencia al calor y conductividad térmica.
Los anteriores y otros objetos, características
y ventajas de la presente invención serán más evidentes por la
descripción detallada siguiente tomada en unión con los dibujos
acompañantes, en los que:
La figura 1 es una vista en perspectiva que
ilustra una estructura de una bujía de encendido convencional
montada en un motor de gasolina de combustión interna.
La figura 2 es una vista en perspectiva que
ilustra una estructura de una bujía de encendido montada en un
motor de gasolina de combustión interna e incluida como antecedentes
solamente.
La figura 3 ilustra una parte importante de la
bujía de encendido de la figura 2.
La figura 4 es una vista en perspectiva que
ilustra una primera modificación de la bujía de encendido de la
figura 2.
La figura 5 es una vista en perspectiva que
ilustra una segunda modificación de la bujía de encendido de la
figura 2 y realización de la invención.
La figura 6 ilustra una parte importante de la
bujía de encendido de la figura 5.
La figura 7 es una vista en perspectiva que
ilustra una bujía de incandescencia montada en un motor diésel de
combustión interna e incluida como antecedentes solamente.
La figura 8 es una vista en sección transversal
que ilustra una estructura de la bujía de incandescencia de la
figura 7.
La figura 9 es una vista ampliada de la parte A
de la figura 8.
La figura 10 es una vista en sección transversal
tomada a lo largo de la línea I-I de la figura
9.
La figura 11 ilustra un motor de combustión
interna que tiene la bujía de incandescencia de la figura 7.
La figura 12 ilustra un extremo delantero de una
boquilla que suministra una mezcla de
aire-carburante en el motor de combustión interna
de la figura 11.
La figura 13 es una vista en perspectiva que
ilustra un inyector montado en un motor diésel de combustión
interna e incluido como antecedentes solamente.
La figura 14 es una vista en sección transversal
que ilustra una estructura del inyector de la figura 13.
La figura 15 es una vista ampliada de la parte B
de la figura 14.
La figura 16 ilustra un motor de combustión
interna que tiene el inyector de la figura 13.
La figura 17 es una vista en perspectiva que
ilustra un pistón montado en un motor de combustión interna e
incluido como antecedentes solamente.
La figura 18 ilustra un estado donde el pistón
de la figura 17 está montado en un motor de combustión interna.
La figura 19 es una vista en sección transversal
ampliada que ilustra una construcción de una parte importante del
pistón de la figura 17.
La figura 20 es una vista en perspectiva que
ilustra una modificación del pistón de la figura 17.
La figura 21 es una vista en sección transversal
ampliada que ilustra una construcción de una parte importante de la
modificación de la figura 20.
Y la figura 22 es una vista en perspectiva
parcial para explicar una construcción de una parte importante de
la modificación de la figura 20.
A continuación, se describirá una realización
ejemplar de la presente invención con referencia a los dibujos
acompañantes. En la descripción siguiente y los dibujos, se usan los
mismos números de referencia para designar los componentes
idénticos o similares, y así se omitirá la repetición de la
descripción de los componentes idénticos o similares.
La figura 2 es una vista en perspectiva que
ilustra una estructura de una bujía de encendido montada en un
motor de gasolina de combustión interna como antecedentes solamente,
y la figura 3 ilustra una parte importante de la bujía de encendido
de la figura 2.
El número de referencia 100 indica la bujía de
encendido montada en el motor de gasolina de combustión interna. La
bujía de encendido 100 está instalada en una cámara de combustión
del motor de gasolina de combustión interna, y tiene la finalidad
de quemar una mezcla de aire-carburante en la cámara
de combustión. La bujía de encendido tiene una construcción similar
a una bujía de encendido existente. Por lo tanto, no se describirán
las mismas partes que las de la bujía de encendido existente, sino
que solamente se describirán las características de la presente
invención.
Una sección de electrodo 110 de la bujía de
encendido 100 tiene una estructura diferente de la bujía de
encendido existente. Específicamente, la sección de electrodo 110
está provista de un electrodo de tierra 114 formado en una región
que sobresale de un lado de un extremo superior de la bujía de
encendido 100, y un electrodo central 112 formado en un ángulo de
inclinación predeterminado inclinado con respecto al centro de la
bujía de encendido 100 hacia el electrodo de tierra 114 de manera
que tenga un intervalo predeterminado, y se le suministra corriente
de alto voltaje descargada momentáneamente, generando por ello una
chispa.
El ángulo de inclinación del electrodo central
112 puede tener cualquier ángulo del orden de 60º a 80º. El
electrodo de tierra 114 se puede formar de iridio (Ir).
Además, el electrodo de tierra 114 puede
minimizar el rozamiento térmico interno para evitar una pequeña
chispa del mismo porque tiene una dirección y tamaño diferentes, y
en particular una altura muy baja, en comparación con un electrodo
de tierra convencional. El electrodo de tierra 114 es muy fiable en
duración y rendimiento de encendido porque tiene una pequeña
superficie térmica sobre la que se puede formar un depósito de
carbono, sirviendo por ello para mejorar la potencia.
Por lo tanto, el electrodo de tierra 114 puede
evitar la generación de pequeñas chispas y depósitos de carbono, que
impiden el encendido disminuyendo el rendimiento de encendido,
experimentado en la técnica anterior porque el electrodo de tierra
convencional sobresale hacia el interior del cilindro en forma de L
con gran altura, incrementando la superficie y el rozamiento
térmico y haciendo más débil la resistencia al desgaste, etc.
Además, el electrodo central 112 se ha formado
en un ángulo de inclinación predeterminado, de modo que el carbono
esté separado del depósito de carbono formado en las superficies del
centro y los electrodos de tierra 112 y 114 cuando tienen lugar la
combustión y explosión, y por ello es posible mejorar en gran medida
el rendimiento de encendido.
Especialmente, el electrodo central 112 está
inclinado con respecto al centro de la bujía de encendido 100 hacia
el electrodo de tierra 114, produciendo por ello la chispa en una
dirección constante. El electrodo central 112 se ha formado desde
el centro de la bujía de encendido 100 hacia el electrodo de tierra
114 a baja altura, minimizando por ello una región de rozamiento
térmico con el fin de evitar que se generen chispas pequeñas y
depósito de carbono.
Según los efectos que se pueden obtener formando
el electrodo central 112 en un ángulo de inclinación predeterminado,
los problemas existentes producidos por el electrodo de tierra 114
que sobresale hacia el interior del cilindro a gran altura se
mejoran con el fin de garantizar una función de encendido continuo
durante un período largo, de modo que la duración y resistencia al
desgaste se mejoren en gran medida mejorando el rendimiento de la
bujía, y por ello se puede obtener una descarga de encendido
estable.
El número de referencia 200 indica un inductor
de promoción de combustión. El inductor de promoción de combustión
200 constituye una característica de la presente invención, y se
compone de una sección horizontal 202 que se instala espaciada de
la sección de electrodo 110 un intervalo predeterminado, y una
sección vertical 204 que se curva desde la sección horizontal 202 y
se acopla a un extremo de la bujía de encendido 100.
El inductor de promoción de combustión 200 se
hace de una superaleación que tiene excelente resistencia al calor
y conductividad térmica, y se instala alrededor de y encima de la
sección de electrodo 110 de manera que sea capaz de aumentar la
intensidad de la chispa para reforzar la fuerza explosiva
concomitante a la expansión térmica absorbiendo el calor a alta
temperatura generado momentáneamente cuando se produce una carrera
de explosión en la cámara de combustión del motor de combustión
interna y así incrementar rápidamente la temperatura del gas
mezclado introducido de nuevo después de una carrera de escape.
Además, el inductor de promoción de combustión
200 se deberá formar de un material que tenga larga duración sin
cambiar las propiedades físicas a alta temperatura (1200ºC o más) en
la cámara de combustión. Por lo tanto, el inductor de promoción de
combustión 200 se forma preferiblemente de un material que exhiba
fuerte resistencia a la temperatura de la bujía de encendido 100,
deformación térmica, y desgaste, por ejemplo uno seleccionado de
las aleaciones que constan de un acero al níquel (Ni), un acero al
cromo (Cr), un acero al níquel-cromo, un acero al
platino (Pt), un acero al iridio (Ir), y un acero al osmio (Os).
El inductor de promoción de combustión 200
formado de este material sirve para emitir calor a una mezcla de
aire ambiente-carburante mientras que su temperatura
es elevada rápidamente por la explosión iniciada alrededor de una
sección de generación de chispa y mantenida durante un tiempo
constante, teniendo así un efecto de isla de calor conjuntamente
con una función exotérmica.
Según una primera realización, el entorno del
inductor de promoción de combustión 200 se mantiene a una
temperatura más alta que las otras porciones en todo momento por el
inductor de promoción de combustión 200. Por lo tanto, la mezcla de
aire-carburante alrededor de la sección de
generación de chispa siempre se precalienta a una temperatura más
alta que la temperatura constante. Por lo tanto, precalentando la
mezcla de aire-carburante alrededor de la sección
de electrodo de la bujía de encendido 100, es decir alrededor de la
sección de generación de chispa, a una temperatura predeterminada en
todo momento para mantener la temperatura más alta que la del otro
entorno, se puede reforzar la fuerza explosiva de la mezcla de
aire-carburante.
Además, dado que el inductor de promoción de
combustión 200 está instalado alrededor y encima del electrodo
central 112 y el electrodo de tierra 114, es precalentado por la
alta temperatura generada momentáneamente cuando tiene lugar la
carrera de explosión, y el inductor precalentado quema carburante no
quemado de la mezcla de aire-carburante introducida
para maximizar el rendimiento de la combustión, de modo que se pueda
obtener alta eficiencia del carburante y potencia.
El número de referencia 210 indica una barrera
de precalentamiento. La barrera de precalentamiento 210 se ha
formado en la sección vertical 204 situada en una posición adyacente
a un extremo de la bujía de encendido 100 de modo que el calor del
inductor de promoción de combustión precalentado 200 no sea
absorbido por la bujía de encendido 100. Esta barrera de
precalentamiento 210 se forma preferiblemente como un agujero
triangular 212.
La barrera de precalentamiento 210 permite que
el inductor de promoción de combustión precalentado 200 tenga el
límite dentro del que el calor del inductor precalentado de
promoción de combustión 200 no sea absorbido por la bujía de
encendido 100, evitando por ello el flujo de calor del inductor
precalentado de promoción de combustión 200. Como resultado, el
inductor de promoción de combustión 200 emite calor en grado máximo,
por lo que tiene una función de acelerar la combustión así como una
función de maximizar el precalentamiento.
La figura 4 es una vista en perspectiva que
ilustra una primera modificación de la bujía de encendido de la
figura 2.
La primera modificación de la figura 4 es
diferente de la figura 2 en que el inductor de promoción de
combustión 200 descrito anteriormente está provisto adicionalmente
de un promotor de precalentamiento 220, y es idéntico a la figura 2
con respecto a las otras configuraciones. Más específicamente, las
mismas configuraciones son la sección de electrodo 110 que se
compone del electrodo de tierra 114 formado en la región que
sobresale de un lado del extremo superior de la bujía de encendido
100, y el electrodo central 112 inclinado con respecto al centro de
la bujía de encendido 100 hacia el electrodo de tierra 114, y el
inductor de promoción de combustión 200 que se compone de las
secciones horizontal y vertical 202 y 204 instaladas alrededor de la
sección de electrodo 110, pero la configuración difiere en que el
inductor de promoción de combustión 200, como se ha descrito
anteriormente, está provisto adicionalmente del promotor de
precalentamiento 220.
Como se representa, el promotor de
precalentamiento 220 se forma preferiblemente en un agujero alargado
222 que tiene una estructura simétrica
izquierda-derecha de manera que sea capaz de ser
precalentado al mismo tiempo que el encendido de la bujía de
encendido 100 y en proporción a una cantidad del carburante
gradualmente introducido en la cámara de combustión del motor de
combustión interna. En otros términos, dado que el promotor de
precalentamiento 220 se ha formado en el agujero alargado 222 que
tiene la estructura simétrica izquierda-derecha con
el fin de permitir que el inductor de promoción de combustión 200
sea precalentado al mismo tiempo que el encendido de la bujía de
encendido 100 y en proporción a una cantidad del carburante
gradualmente introducido en la cámara de combustión del motor de
combustión interna, el promotor de precalentamiento 220 refuerza la
fluidez de la combustión para quemar carburante restante no quemado.
Esta operación de combustión completa sirve no solamente para
mejorar la eficiencia del carburante, sino también para evitar la
combustión incompleta del carburante.
La figura 5 es una vista en perspectiva que
ilustra una segunda modificación de la bujía de encendido de la
figura 2, y la figura 6 ilustra una parte importante de la bujía de
encendido de la figura 5.
La segunda modificación ilustrada en las figuras
5 y 6, que es según la presente invención, tiene una diferencia en
la configuración de la sección de electrodo 110 montada en la bujía
de encendido 100 descrita anteriormente, donde la sección de
electrodo 110 incluye el electrodo central 112 que tiene una varilla
horizontal 112a que se instala perpendicular a un eje central de la
bujía de encendido 100 y sobresale hacia fuera de su extremo
superior, y dos electrodos de tierra 114a y 114b instalados teniendo
un intervalo predeterminado de cada uno de los extremos opuestos de
la varilla horizontal 112a. Los electrodos de tierra 114a y 114b
están formados en regiones que sobresalen hacia arriba de extremos
superiores diametralmente opuestos de la bujía de encendido 100.
Además, la bujía de encendido 100 está provista del inductor de
promoción de combustión 200 descrito anteriormente.
En la segunda modificación, dado que los
electrodos de tierra 114a y 114b que constituyen la sección de
electrodo 110 de la bujía de encendido 100 están dispuestos en ambos
lados opuestos del electrodo central 112, la chispa se produce en
ambos lados de la bujía de encendido 100, de modo que el rendimiento
de encendido se mejora. Además, el rendimiento de la combustión se
mejora más por el inductor de promoción de combustión 200 antes
descrito.
Como en la segunda modificación de la presente
invención, cuando los electrodos de tierra 114a y 114b están
instalados en ambos lados del electrodo central 112, el encendido
tiene lugar en dos lugares cuando arranca el motor, mejorando por
ello el rendimiento de encendido. Además, el calor a alta
temperatura puede ser absorbido por un cuerpo principal de la bujía
de encendido a través de cada uno de los electrodos de tierra 114a y
114b, y se puede evitar una chispa pequeña.
Según la primera realización y las
modificaciones primera y segunda descritas anteriormente, la
estructura donde el inductor de promoción de combustión 200 está
instalado alrededor de la sección de electrodo 110 de la bujía de
encendido 100 y la estructura donde el electrodo central 112 de la
sección de electrodo 110 está instalado en un ángulo de inclinación
predeterminado, precalientan el entorno de la sección de generación
de chispa de la bujía de encendido para quemar completamente la
mezcla de aire-carburante introducida, de modo que
puedan mejorar más el rendimiento de encendido de la bujía de
encendido en un desplazamiento dado, y así obtener mayor eficiencia
de combustión.
Consiguientemente, la presente invención puede
llevar a cabo la minimización de ruido, la mejora de la suavidad y
del nivel de ruido del motor, la mejora de la potencia y eficiencia
del carburante, y la protección medioambiental dependiendo de la
reducción de factores medioambientales, gases nocivos de escape,
tales como monóxido de carbono (CO), hidrocarbono (HC) y óxido de
nitrógeno (NOx), en comparación con el mismo desplazamiento del
motor.
La figura 7 es una vista en perspectiva que
ilustra una bujía de incandescencia montada en un motor diésel de
combustión interna como antecedentes solamente y la figura 8 es una
vista en sección transversal que ilustra una estructura de la bujía
de incandescencia de la figura 7. La figura 9 es una vista ampliada
de la parte A de la figura 8, y la figura 10 es una vista en
sección transversal tomada a lo largo de la línea
I-I de la figura 9. La figura 11 ilustra un motor de
combustión interna que tiene la bujía de incandescencia de la
figura 7, y la figura 12 ilustra un extremo delantero de una
boquilla que suministra una mezcla de
aire-carburante en el motor de combustión interna de
la figura 11.
El número de referencia 100a indica la bujía de
incandescencia montada en el motor diésel de combustión interna. La
bujía de incandescencia 100a es un medio de precalentamiento que
está instalado en la cámara de combustión del motor de combustión
interna y tiene la finalidad de asegurar una característica de
arranque suave. El interior de la cámara de combustión es
precalentado por la bujía de incandescencia 100a. Esta bujía de
incandescencia 100a es bien conocida. En la segunda realización de
la presente invención, un inductor de promoción de combustión 200a
se extiende desde un extremo delantero de la bujía de incandescencia
100a.
El inductor de promoción de combustión 200a es
simplemente diferente en forma e idéntico en acción y efectos, en
comparación con el inductor de promoción de combustión de la primera
realización descrita anteriormente. Específicamente, el inductor de
promoción de combustión 200a se ha formado de una superaleación que
tiene excelente resistencia al calor y conductividad térmica en
forma de un cilindro cuyo lado está cerrado, y se compone de un
cuerpo 232 cuya superficie circunferencial exterior se ha formado
con una pluralidad de agujeros finos 234, y una barra de soporte
236 formada en el cuerpo 232.
Además, dicho inductor de promoción de
combustión se puede instalar en el extremo delantero de una boquilla
101 que suministra una mezcla de aire-carburante al
motor de combustión interna ilustrado en las figuras 11 y 12, y en
particular en un orificio de inyección de carburante 101a del que la
boquilla 101 está provista. De esta manera, el inductor de
promoción de combustión 201a instalado en el extremo delantero de la
boquilla 101 se hace de una superaleación que tiene excelente
resistencia al calor y conductividad térmica, e incluye un cuerpo
en forma de aro formado en un intervalo predeterminado y conectado
simultáneamente por un soporte.
El inductor de promoción de combustión 200a o
201a tiene la misma acción y efectos que el de la primera
realización. Específicamente, los inductores de promoción de
combustión 200a y 201a precalientan el entorno de los extremos
delanteros de la bujía de incandescencia 100a y la boquilla 101 para
quemar completamente la mezcla de aire-carburante
introducida, de modo que puedan mejorar la eficiencia de combustión
en un desplazamiento dado.
Consiguientemente, esta disposición, que no
forma parte de la presente invención, también puede llevar a cabo
la minimización de ruido, la mejora de la suavidad y del nivel de
ruido del motor, la mejora de la potencia y eficiencia del
carburante, y la protección medioambiental dependiendo de la
reducción de factores medioambientales, gases nocivos de escape,
tales como monóxido de carbono (CO), hidrocarbono (HC) y óxido de
nitrógeno (NOx), en comparación con el mismo desplazamiento del
motor.
La figura 13 es una vista en perspectiva que
ilustra un inyector montado en un motor diésel de combustión
interna como antecedentes solamente y la figura 14 es una vista en
sección transversal que ilustra una estructura del inyector de la
figura 13. La figura 15 es una vista ampliada de la parte B de la
figura 14, y la figura 16 ilustra un motor de combustión interna
que tiene el inyector de la figura 13.
El número de referencia 100b indica el inyector
montado en el motor diésel de combustión interna. El inyector 100b
se instala en la cámara de combustión del motor de combustión
interna y tiene la finalidad de inyectar carburante. El carburante
es inyectado a la cámara de combustión por el inyector 100b. Este
inyector 100b es bien conocido. Un inductor de promoción de
combustión 200b está instalado en un extremo delantero del inyector
100b.
El inductor de promoción de combustión 200b es
simplemente diferente en forma e idéntico en acción y efectos, en
comparación con los inductores de promoción de combustión de las
realizaciones descritos anteriormente. Específicamente, el inductor
de promoción de combustión 200b se instala en el extremo delantero
del inyector 100b, e incluye un cuerpo 242 formado de una
superaleación que tiene excelente resistencia al calor y
conductividad térmica en forma de un disco y tiene un paso 244
formado arriba y abajo en su superficie circunferencial
exterior.
El inductor de promoción de combustión 200b
tiene la misma acción y efectos que los de dichas realizaciones.
Específicamente, el inductor de promoción de combustión 200b
precalienta el entorno del extremo delantero del inyector 100b para
quemar completamente la mezcla de aire-carburante
introducida, de modo que pueda mejorar la eficiencia de combustión
en un desplazamiento dado.
Consiguientemente, esta disposición, que no
forma parte de la presente invención, también puede llevar a cabo
la minimización de ruido, la mejora de la suavidad y del nivel de
ruido del motor, la mejora de la potencia y eficiencia del
carburante, y la protección medioambiental dependiendo de la
reducción de factores medioambientales, gases nocivos de escape,
tales como monóxido de carbono (CO), hidrocarbono (HC) y óxido de
nitrógeno (NOx), en comparación con el mismo desplazamiento del
motor.
La figura 17 es una vista en perspectiva que
ilustra un pistón montado en un motor de combustión interna como
antecedentes solamente. La figura 18 ilustra un estado donde el
pistón de la figura 17 está montado en un motor de combustión
interna. La figura 19 es una vista en sección transversal ampliada
que ilustra una construcción de una parte importante del pistón de
la figura 17.
El número de referencia 300 indica el pistón
montado en el motor de gasolina o diésel de combustión interna.
Como es bien conocido, el pistón 300 tiene la finalidad de comprimir
una mezcla de aire-carburante aspirada a la cámara
de combustión del motor de combustión interna. Un inductor de
promoción de combustión 200c está instalado en una superficie
superior del pistón 300.
El inductor de promoción de combustión 200c
según esta disposición, que no forma parte de la presente invención,
es simplemente diferente en forma y posición instalada e idéntico en
acción y efectos, en comparación con los inductores de promoción de
combustión de las realizaciones descritos anteriormente.
Específicamente, el inductor de promoción de combustión 200c está
instalado en la superficie superior del pistón 300.
El inductor de promoción de combustión 200c
incluye un cuerpo 252 formado de una superaleación que tiene
excelente resistencia al calor y conductividad térmica en forma de
un aro, y patas de soporte 254 que sobresalen hacia abajo de
regiones predeterminadas del cuerpo 252 y están fijadas en la
superficie superior del pistón 300. En un método para fijar el
inductor de promoción de combustión 200c en la superficie superior
del pistón 300, como se ilustra en la figura 19, el inductor de
promoción de combustión 200c se fija en la superficie superior del
pistón 300 en una forma integralmente rebajada cuando se fabrica el
pistón.
La figura 20 es una vista en perspectiva que
ilustra una modificación de la figura 17. La figura 21 es una vista
en sección transversal ampliada que ilustra una construcción de una
parte importante de la modificación de la figura 20. La figura 22
es una vista en perspectiva parcial para explicar una construcción
de una parte importante de la modificación de la figura 20.
Como se ilustra, la modificación del inductor de
promoción de combustión 200c según esta disposición es simplemente
diferente en forma y posición instalada e idéntico en el resto de la
configuración, en comparación con el inductor de promoción de
combustión 200c de la figura 17 descrito anteriormente.
Específicamente, el inductor de promoción de combustión modificado
200c incluye un cuerpo 252 que se forma de una superaleación que
tiene excelente resistencia al calor y conductividad térmica en
forma de un disco y está provisto de un agujero pasante 252a en su
centro y agujeros finos 252b en su superficie, y patas de soporte
254 que se curvan hacia abajo del cuerpo 252, y se instala en una
superficie superior del pistón 300.
Con el fin de curvar cada pata de soporte 254
hacia abajo del cuerpo 252, una parte intermedia del cuerpo 252
está cortada en forma de C y curvada hacia abajo, como se ilustra en
la figura 22.
En un método para fijar el inductor de promoción
de combustión modificado 200c en la superficie superior del pistón
300, como se ha descrito anteriormente, el inductor de promoción de
combustión 200c se fija en la superficie superior del pistón 300 en
forma de rebaje formado integralmente cuando se fabrica el
pistón.
El inductor de promoción de combustión 200c
según la figura 17 y su modificación tiene la misma acción y efectos
que los de dichas realizaciones. Específicamente, el inductor de
promoción de combustión 200c siempre precalienta la porción
superior de la cámara de combustión para quemar completamente la
mezcla de aire-carburante introducida, de modo que
puede mejorar la eficiencia de combustión en un desplazamiento
dado.
Consiguientemente, esta disposición también
puede llevar a cabo la minimización de ruido, la mejora de la
suavidad y del nivel de ruido del motor, la mejora de la potencia y
eficiencia del carburante, y la protección medioambiental
dependiendo de la reducción de factores medioambientales, gases
nocivos de escape, tales como monóxido de carbono (CO),
hidrocarbono (HC) y óxido de nitrógeno (NOx), en comparación con el
mismo desplazamiento del motor.
Además, dichas disposiciones se pueden aplicar a
motores de combustión interna para gas de petróleo licuado (LPG),
motores de combustión interna para barcos de gran tamaño, centrales
termoeléctricas, motores de combustión interna de dos tiempos, y
análogos, de modo que la potencia se mejore mucho, y la descarga de
sustancias nocivas de los gases de escape se reduzca
considerablemente. Además, una característica medioambiental que
reduce la contaminación del aire y aumenta la eficiencia de
combustión mejorando la eficiencia del carburante, de modo que es
posible obtener ganancias económicas tal como ahorro de energía y
ampliación de la duración del vehículo.
Como se puede ver por lo anterior, según la
presente invención, el estado precalentado siempre se mantiene
absorbiendo calor a alta temperatura generado momentáneamente cuando
tiene lugar la carrera de explosión del motor de combustión
interna, y entonces el calor irradia al entorno para facilitar la
combustión, de modo que es posible no solamente minimizar el ruido
para mejorar el nivel de ruido, sino también mejorar la potencia y
la eficiencia del carburante. Además, se pueden reducir los gases
nocivos de escape, tales como monóxido de carbono (CO),
hidrocarbono (HC) y óxido de nitrógeno (NOx) al objeto de evitar la
contaminación medioambiental.
Claims (1)
1. Un dispositivo promotor de combustión para un
motor de combustión interna, incluyendo:
- una bujía de encendido (100) para inflamar una mezcla de aire-carburante introducida en una cámara de combustión del motor de combustión interna;
- una sección de electrodo (110) incluyendo un electrodo central (112) provisto de una varilla horizontal (112a) que está instalada perpendicular a un eje central de la bujía de encendido y sobresale hacia fuera de un extremo superior de la bujía de encendido, y dos electrodos de tierra (114a, 114b) que se hacen de iridio (Ir), y están formados en regiones que sobresalen hacia arriba de extremos superiores diametralmente opuestos de la bujía de encendido con el fin de poder mantener un intervalo predeterminado de cada uno de los extremos opuestos de la varilla horizontal, y para generar una chispa; y
- un inductor de promoción de combustión (200) incluyendo una sección horizontal (202) que está instalada en un extremo de la bujía de encendido de manera que esté adyacente a la sección de electrodo y espaciada de la sección de electrodo un intervalo predeterminado, y una sección vertical (204) que está curvada desde la sección horizontal y fijada a un extremo de la bujía de encendido, y hecha de una superaleación que tiene excelente resistencia al calor y conductividad térmica.
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