NO852577L - Tenningsanordning for resiprokerende forbrenningsmotor - Google Patents

Description

Tenningsanordning for resiprokerende forbrenningsmotor.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en resiprokerende forbrenningsmotor, omfattende i det minste ett forbrenningskammer og en tenningsanordning, inklusive en tennplugg montert i et gjenget hull i en vegg av forbrenningskammeret slik at tennpluggens elektroder står i forbindelse med det indre av forbrenningskammeret.

I en slik motor komprimeres en brennbar gassblanding, og

etter komprimeringen antennes den av en gnist ved tennpluggens elektroder, hvilken gnist dannes ved hjelp av en høy-spent tenningsspole i tenningsanordningen. Antennelsen bevirker forbrenning av gassblandingen, og de høye trykk som dannes omdannes til mekanisk kraft på i og for seg kjent måte.

For å oppnå god tenning med tilstrekkelig intensitet i det riktige øyeblikk av motorens arbeidssyklus, stilles det store krav til tenningsanordningen. Dersom denne anordning ikke arbeider optimalt, vil forbrenningen ikke være fullstendig, noe som resulterer i redusert virkningsgrad og øket utslipp av skadelige avfallsprodukter.

Oppfinnelsen har til formål å tilveiebringe en motor av den ovennevnte type, hvor det ved sterkt varierende forhold for tenningsanordningen oppnås en optimal total ytelse av motoren. Med en forbrenningsmotor ifølge oppfinnelsen oppnås

dette ved at det i det gjengede hull monteres et forkammerelement, hvilket element omslutter et for-forbrenningskammer og omfatter et veggparti som er forsynt med i det minste én åpning som har mindre tverrsnitt enn forkammeret og som danner en forbindelsesåpning mellom forbrenningskammeret og forkammeret, idet tennpluggen er forbundet med forkammerelementet slik at elektrodene eksponeres i forkammeret. I for-forbrenningskammeret skjer det en fortenning som danner en flammestråle ut av åpningen og inn i forbrenningskammeret, hvilken flammestråle starter hovedforbrenningen i forbrenningskammeret. Selv om tenningsanordningen ikke arbeider opti-

malt, noe som resulterer i en ikke helt optimal forbrenning i forkammeret, vil det likevel skje en optimal hovedforbren-ning på grunn av flammestrålen, som er meget sterk i forhold til en tenningsgnist, selv ved en ikke helt optimal for-forbrenning.

Man har funnet at motoren ifølge oppfinnelsen klart avgir færre skadelige avfallsprodukter. Man har også funnet at brennstoff med relativt lav flyktighet, såsom parafin eller dieselolje, også kan benyttes med fordel i en motor ifølge oppfinnelsen.

Videre har man funnet at motoren ifølge oppfinnelsen er mindre følsom for detonasjon, sannsynligvis fordi de glødende tenn-pluggelektroder ikke er direkte eksponert i forbrenningskammeret, slik at brennstoffer med lavere oktantall kan benyttes .

En eksisterende forbrenningsmotor kan lett konverteres til en motor ifølge oppfinnelsen når forkammerelementet er et hovedsakelig rørformet element, som ved en ende omfatter veggpartiet med i det minste én åpning og ved den motsatte ende har et gjenget hull hvor tennpluggen er montert, hvilket element utvendig ved den ene ende er forsynt med gjenger skrudd inn i det gjengede hull i forbrenningskammerveggen. Tennpluggen innskrudd i forkammerelementet kan være av en mindre type enn den som opprinnelig benyttes i den respektive motor.

Oppfinnelsen vedrører og tilveiebringer videre et forkammerelement for bruk i en forbrenningsmotor ifølge oppfinnelsen.

Ifølge en videreutvikling av oppfinnelsen er veggpartiet utformet med et ringformet element som er omsluttet i en hoveddel av forkammerelementet og er dimensjonert på en slik måte at ved hovedsakelig like temperaturer i det ringformede element og hoveddelen, vil førstnevnte ha en glidepasning i sistnevnte .

Ved lave operasjonstemperaturer, dvs. kort etter start av motoren forsynt med et forkammerelement av denne type, når det ringformede element raskt en høyere temperatur fordi varme-overføringen til hoveddelen av forkammerelementet er lav. Derfor etableres det i forkammerelementet raskt gunstige funksjonsbetingelser. Overheting av det ringformede element for-hindres fordi ved stigende temperatur blir kontakten mellom det ringformede element og hoveddelen sterkere, med økende varmeoverføring som resultat.

Ifølge en foretrukket utførelse av oppfinnelsen er forkammerelementet utformet i ett med tennpluggen. Eksisterende tenn-plugger for en motor kan derfor lett skiftes ut med en tennplugg som har et forkammerelement ifølge oppfinnelsen.

Ifølge en videreutvikling omfatter veggpartiet flere åpninger, hvis akser divergerer inn i forbrenningskammeret. På denne måte dannes det flere flammestråler av for-forbrenningen.

Oppfinnelsen skal illustreres ytterligere i den følgende be-skrivelse av utførelseseksempler i forbindelse med vedføyede tegninger. Fig. 1 viser et partielt snitt av en forbrenningsmotor ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 er et snitt som viser en andre utførelse av et forkammerelement .

Fig. 3 viser en tredje utførelse.

Fig. 4 viser en fjerde utførelse.

Fig. 5 viser et snitt ifølge V-V på fig. 4.

På fig. 1 betegner henvisningstall 1 en resiprokerende forbrenningsmotor. Denne motor 1 omfatter en sylinder 2 hvor et stempel 3 resiprokerer på kjent måte ved hjelp av en veivmeka-nisme. I den øvre del av sylinderen 2 dannes det et forbren ningskammer 4. I veggen 5 av dette forbrenningskammer 4 er det anordnet et gjenget hull 6. Dette gjengede hull kan være det hull hvor en tennplugg vanligvis er innskrudd.

Ifølge oppfinnelsen er det i det gjengede hull 6 montert et forkammerelement 8. Dette element 8 omslutter et for-for-brenningskaminer 10 og et veggparti 12 hvori det er anordnet en åpning 11 med mindre tverrsnitt enn tverrsnittet av forkammeret 10.

Som det klart fremgår av figuren, er forkammerelementet 8 hovedsakelig rørformet og har ved enden motsatt åpningen 11 et gjenget hull 13 hvori en tennplugg 7 er innskrudd. Denne tennplugg 7 kan være av en mindre type enn den som vanligvis benyttes for en motor av foreliggende type, slik at forkammerelementet 8 sammen med tennpluggen 7 kan erstatte en eksisterende tennplugg av større type.

Tennpluggen 7 er montert på en slik måte i forkammerelementet

8 at dens elektroder 9 er eksponert i for-forbrenningskammeret 10.

På fig. 1 er stempelet 3 vist ved enden av kompresjonsslaget, hvor en brennbar gassblanding er komprimert i forbrenningskammeret 4. Ved denne kompresjon strømmer også noe av gassblandingen gjennom åpningen 11 inn i forkammeret 10. På rik-tig tidspunkt dannes en gnist ved elektrodene 9, hvilken gnist antenner gassblandingen i forkammeret 10 og forårsaker forbrenning av denne. På grunn av denne forbrenning stiger trykket i forkammeret 10 raskt og bevirker at en del av de brennende gasser støtes ut gjennom åpningen 11 inn i forbrenningskammeret 4. Denne flammestråle, som er mye sterkere enn en vanlig gnist fra en tennplugg, antenner raskt og pålitelig de komprimerte gasser i forbrenningskammeret 4. Som et resultat av dette skjer forbrenningen av disse gasser også

meget fullstendig.

Fig. 2 viser en andre utførelse av et forkammerelement 15. Dette forkammerelement 15 omfatter også et forkammer 16. Vegg partiet av forkammerelementet 15 utgjøres av et ringformet element 17, som er omsluttet i hoveddelen av elementet 15. Ved hovedsakelig like temperaturer i hoveddelen og det ringformede element har det ringformede element en glidepasning i hoveddelen. Etter oppstarting av motoren vil for-forbrenningen som bevirkes av tennpluggen 19 i for-forbrenningskammeret 16 og flammestrålen gjennom åpningen 18 meget raskt varme opp det ringformede element 17,. fordi varmeoverføring-en fra det ringformede element 17 til den omgivende hoveddel av forkammerelementet 15 er dårlig på grunn av glidepasningen. Derfor oppstår det raskt meget gunstige funksjonsbetingelser

i forkammeret 16.

I utførelsen 20 av oppfinnelsen vist på fig. 3 er tennpluggen og forkammerelementet utformet i ett. Forkammeret 26 er utformet i en nedre del av tennpluggen 20. Den sentrale elek-trode som er omgitt av isolasjonsmateriale 25 på kjent måte, strekker seg ikke ut av tennpluggen, men ender inne i pluggen. I denne utførelse er jordingselektrodene utformet av side-elektroder 22. Veggpartiet 23 er utformet som et ringformet element, som er montert i hoveddelen av tennpluggen 20 ved hjelp av en låsering 24.

Forkammerelementet 30 på fig. 4 tilsvarer hovedsakelig forkammerelementet 8 på fig. 1. Elementet 30 omfatter imidler-tid et veggparti 31 som har ni åpninger 32, som har akser som divergerer utad. Med denne utførelse dannes det flere flammestråler.

Claims (6)

1. Resiprokerende forbrenningsmotor, omfattende i det minste et forbrenningskammer og en tenningsanordning, innbefat-tende en tennplugg montert i et gjenget hull i en vegg av forbrenningskammeret slik at tennpluggens elektroder står i forbindelse med det indre av forbrenningskammeret, karakterisert ved at et forkammerelement er montert i det gjengede hull, hvilket element omslutter et for-forbrenningskammer og omfatter et veggparti som er forsynt med i det minste én åpning med mindre tverrsnitt enn forkammeret og som danner en forbindelsesåpning mellom forbrenningskammeret og forkammeret, hvilken tennplugg er forbundet med forkammerelementet slik at elektrodene er eksponert i forkammeret .

2. Forbrenningsmotor ifølge krav 1, karakterisert ved at forkammerelementet er et hovedsakelig rørformet element, som ved én ende omfatter veggpartiet med i det minste én åpning og ved den motstående ende har et gjenget hull hvori tennpluggen er montert, hvilket element utvendig ved den ene ende er forsynt med gjenger i inngrep med det gjengede hull i forbrenningskammerets vegg.

3. Forkammerelement for bruk i en forbrenningsmotor ifølge krav 1 eller 2.

4. Forkammerelement ifølge krav 3, karakterisert ved at veggpartiet utgjøres av et ringformet element som omsluttes av en hoveddel av forkammerelementet og er slik dimensjonert at ved hovedsakelig like temperaturer i det ringformede element og hoveddelen har førstnevnte en glidepasning i sistnevnte.

5. Forkammerelement ifølge et av kravene 3 og 4, karakterisert ved at det er dannet i ett med tennpluggen.

6. Forkammerelement ifølge et av kravene 3 til 5, karakterisert ved at veggpartiet omfatter flere åpninger hvis akser divergerer inn i forbrenningskammeret .