MXPA01012329A - Dispositivo para la ignicion de la mezcla de combustible de motores de combustion interna. - Google Patents

Abstract

La presente invencion se refiere a una bujia de ignicion para motores de combustion interna, en que dicha bujia de ignicion esta provista de un conductor acustico piezoceramico, aumentando asi la energia instantanea generada con la ignicion de la mezcla de combustible.

Description

DISPOSITIVO PARA LA IGNICIÓN DE LA MEZCLA DE COMBUSTIBLE DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere al campo de la construcción de motores y más específicamente al sistema de inhibición de motores de combustión interna (MCI).

TÉCNICA ANTERIOR Hay un dispositivo conocido para la ignición de la mezcla de combustible en un motor de combustión interna (certificado de autoría de la URSS No. 1464274 y también Ross Tveg, Sistemas de Ignición para Automóviles, Moscú, casa editorial "Za ruiyom" 1998, pág. 39), que incluye una bujía de ignición que contiene un cuerpo de metal y un aislante cerámico, dentro del cual está un electrodo central. El problema con la bujía de ignición (bujías de encendido) conocidas es la energía instantánea relativamente baja, debido al aplastamiento del perfil frontal del impulso de ignición. Para amplificar la baja energía instantánea, hay un dispositivo para la ignición de la mezcla de combustible en un motor de combustión interna (solicitud de patente de la Federación Rusa No. 9610357/06, fechada ^ - -- - - - -*A - i **-• el 22 de junio de 1996), que comprende una bujía de ignición que consta de un cuerpo de acero y un aislante cerámico, dentro del cual está un electrodo central cubierto con una capa piezocerámica. La capa piezocerámica sobre e electrodo central, debido a la formación de una onda acústica en la piezocerámica, hace posible aumentar un poco la inclinación del perfil frontal del impulso de ignición; sin embargo, debido al contacto eléctrico y mecánico entre la piezocerámica y el electrodo central sobre la superficie entera, el aumento de energía instantánea es insignificante.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Persiste el problema urgente de elevar la energía instantánea de las bujías de ignición para MCI producidas en el momento de la ignición de la mezcla de combustible. Se resuelve este problema en la presente invención debido al hecho de que el dispositivo para la ignición de la mezcla de combustible de motores de combustión interna, que incluye una bujía de ignición que tiene un cuerpo de metal y un aislante cerámico, dentro del cual está un electrodo central, está provisto de un conducto acústico piezocerámico con tres electrodos, uno de los cuales está conectado a una fuente de energía, el segundo al cuerpo de la bujía de ignición o a un motor y el tercero al electrodo central de la bujía de ignición.

El conducto acústico piezocerámico puede estar en forma de transformador de voltaje piezoeléctrico o de transformador de corriente piezoeléctrica, o de transformador de voltaje piezoeléctrico y transformador de corriente piezoeléctrica con alambres paralelos. Es aconsejable que la magnitud de la capacitancia del electrodo central de la bujía de ignición en relación con la de su cuerpo disminuya uniformemente y que la magnitud de la resistencia activa aumente uniformemente hacia el intervalo de descarga. Desde el punto de vista del diseño, es aconsejable que haya una cavidad en el aislante cerámico de la bujía de ignición y que dicho conducto acústico piezocerámico esté situado en esta cavidad.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 muestra el diseño de una bujía de ignición hecha de acuerdo con la presente invención; la figura 2 muestra gráficas de la energía de salida instantánea de una bujía convencional y de una bujía de acuerdo con la presente invención; la figura 3 muestra un transformador de voltaje piezoeléctrico; y la figura 4 muestra un transformador de corriente piezoeléctrica.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN El dispositivo está hecho y funciona como sigue. El conducto acústico piezocerámico (5) (figura 1) está conectado por un electrodo (6) a una fuente de energía (no mostrada), por un segundo electrodo (7) al cuerpo (2) de la bujía de ignición o un motor y por un tercer electrodo (4) al electrodo central (3) de la bujía, situado dentro del aislante cerámico (1 ) de la bujía de ignición. Cuando se suministra una señal de impulso al electrodo (6) (figura 1 ) del conducto acústico piezocerámico (5) para la ignición de la mezcla de combustible desde la fuente de energía, debido a la diferente velocidad de propagación de los componentes armónicos de la señal de entrada en el conducto acústico piezocerámico, se forma un perfil de choque, como resultado de lo cual la energía instantánea transmitida a través del tercer electrodo (4) del conducto acústico (5) al electrodo central (3) y emitida en la cámara de combustión aumenta en proporción al cambio de la inclinación del perfil de impulso. Como es evidente por la figura 2, la cual muestra las gráficas de la energía de salida instantánea para un dispositivo convencional (curva 1 ) y para el uso de un conducto acústico piezocerámico de acuerdo con la presente invención (curva 2), la inclinación del perfil del impulso de ignición y en consecuencia la energía instantánea, aumenta con el uso del conducto acústico piezocerámico.

El conducto acústico piezocerámico (5) puede estar hecho en forma de transformador de voltaje piezoeléctrico (figura 3) sobre la base de una placa piezocerámica (8), sobre la cual están montados el primero (9), el segundo (10) y el tercero (11 ) electrodos. En este caso, cuando se suministra la señal de ignición de impulso ai tercer electrodo (9), se forma un voltaje elevado en relación con el segundo electrodo (10) sobre el tercer electrodo (11 ) del transformador de voltaje piezoeléctrico y aumenta la inclinación del perfil de la señal de ignición. El conducto acústico piezocerámico (5) puede estar hecho también en forma de transformador de corriente piezoeléctrica sobre la base de una placa piezocerámica (12) (figura 4), sobre la cual están montados el primero (13), el segundo (14) y el tercero (15) electrodos. En este caso, cuando se suministra la señal de ignición de impulso al primer electrodo (13), se forma una corriente elevada en relación con el segundo electrodo (14) sobre el tercer electrodo (15) del transformador de corriente piezoeléctrica y aumenta nuevamente la inclinación del perfil de la señal de ignición. Se mantiene también este efecto en el caso del conducto acústico piezocerámico hecho en forma de transformadores de voltaje y corriente piezoeléctricos con alambres paralelos. La magnitud de la capacitancia del electrodo central (3) de la bujía de ignición en relación con su cuerpo (2) puede disminuir uniformemente hacia el intervalo de descarga y la magnitud de la resistencia activa puede aumentar uniformemente. En este caso, como resultado de un cambio creado **«* I . especialmente de la capacitancia y la resistencia activa a lo largo de la bujía de ignición, se forma un sector de línea coaxial no homogénea entre el electrodo central (3) y el cuerpo (2). Como resultado de procesos de interferencia en esta línea coaxial no homogénea, tiene lugar un aumento de la inclinación del perfil del impulso transmitido a través del electrodo central (3) de la bujía de inicio, como resultado de lo cual hay un aumento de la energía instantánea emitida en la cámara de combustión (en el intervalo de descarga). Se puede obtener la ejecución física del cambio de la capacitancia y la resistencia activa de electrodo central (3) en relación con el cuerpo (2), por ejemplo alterando gradualmente la permeabilidad eléctrica y la resistencia de las pérdidas del aislante cerámico (1 ) de la bujía de ignición a lo largo de la línea central de la bujía de ignición o alterando la forma del aislante cerámico.

EJEMPL0 1 La bujía de ignición contenía un transformador de voltaje piezoeléctrico de piezocerámica regular PZT-11 , dimensiones 11.5 x 5 x 2 mm. En este caso, la energía instantánea del motor de combustión interna aumenta en un 18%.

EJEMPLO 2 La bujía de ignición contenía un transformador de corriente piezoeléctrica de piezocerámica regular PZT-11 , dimensiones 11.5 x 5 x 4 mm. En este caso, la energía instantánea en el motor de combustión interna aumenta en un 19%. tja-jL¿a i jk i ^ .^» &^ *,*&«*_

Claims (6)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un dispositivo para la ignición de la mezcla de combustible en motores de combustión interna, que comprende una bujía de ignición que tiene un cuerpo metálico y un aislante cerámico, dentro del cual está un electrodo central, caracterizado porque la bujía de ignición tiene un conducto acústico piezocerámico con tres electrodos, uno de los cuales está conectado a una fuente de energía, el segundo al cuerpo de la bujía de ignición o a un motor y el tercero al electrodo central de la bujía de ignición, con lo cual los diferentes componentes armónicos de una señal de entrada tienen diferentes velocidades de difusión a lo largo de dicho conducto acústico.

2.- Un dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el conducto acústico piezocerámico está en forma de transformador de voltaje piezoeléctrico.

3.- Un dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el conducto acústico piezocerámico está en forma de transformador de corriente piezoeléctrica.

4.- Un dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el conducto acústico piezocerámico está en forma de transformadores de voltaje y corriente piezoeléctricos con alambres paralelos. ltt> L?.?k J j3A»£aa.£..¿--jc- ,» ¡ ? ,. ... „ jfaA, a , i .1

5.- Un dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizado además porque el electrodo central de la bujía de ignición tiene una capacitancia cuya magnitud en relación con la capacitancia del cuerpo disminuye uniformemente hacia el intervalo de descarga y el electrodo central tiene una resistencia activa cuya magnitud aumenta uniformemente hacia el intervalo de descarga.

6.- Un dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-5, caracterizado además porque el aislante cerámico de la bujía de ignición tiene una cavidad formada en el mismo y dicho conducto acústico piezocerámico está situado en la cavidad. ' t- -t rtéám OMu