RU2042994C1

RU2042994C1 - Spark plug for internal combustion engine

Info

Publication number: RU2042994C1
Application number: RU92011364A
Authority: RU
Inventors: Александр Владимирович Суворов; Борис Сергеевич Реморов
Original assignee: Александр Владимирович Суворов; Борис Сергеевич Реморов
Priority date: 1992-12-11
Filing date: 1992-12-11
Publication date: 1995-08-27

Abstract

FIELD: electrical engineering internal combustion engines. SUBSTANCE: horizontal section of spark plug negative electrode 2 is made in form of straight rods diverging from vertical section. Clearance A between diverging ends of rods and clearance B between their upper surface and end face of central electrode 1 are related by A/B = α where a is within 1 and 5. Made on lower flat surface of central electrode 1 is diametric notch 3 located in parallel with bisecting line of angle formed by rods of horizontal section of negative electrode. EFFECT: enhanced operating reliability. 2 cl, 2 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. The invention relates to mechanical engineering and can be used in internal combustion engines.

Известна свеча зажигания ДВС, состоящая из металлического корпуса с наружной резьбой, изолятора с центральным электродом, выходящим нижним концом в камеру сгорания двигателя, а верхним концом подсоединенным к источнику высокого напряжения, и отрицательным электродом, соединенным с корпусом и имеющим вертикальный и горизонтальный участки [1]
Недостатками указанного устройства являются пространственные затруднения при воспламенении горючей смеси, вызванные экранированием искры электродами, и связанные с этим увеличенный расход топлива и повышенная токсичность выхлопных газов.A well-known internal combustion engine spark plug, consisting of a metal body with an external thread, an insulator with a central electrode exiting the lower end to the engine combustion chamber, and the upper end connected to a high voltage source, and a negative electrode connected to the body and having vertical and horizontal sections [1 ]
The disadvantages of this device are spatial difficulties in the ignition of a combustible mixture caused by screening of a spark by electrodes, and associated with this increased fuel consumption and increased toxicity of exhaust gases.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство, представляющее собой свечу, горизонтальный участок отрицательного электpода у которой выполнен в виде двух штырей, расходящихся от вертикального участка под углом друг к другу, при этом хотя бы один из штырей загнут в направлении к другому штырю в месте расположения их свободных концов [2]
Преимуществами указанного устройства по сравнению с предыдущим являются меньшие и пространственные затруднения при воспламенении горючей смеси вследствие того, что искра между электродами возникает не в одной плоскости, а по двум поверхностям, образованным центральным положительным и двумя штырями отрицательного электрода. Это приводит к более быстрому и полному сгоранию горючей смеси.The closest to the invention in technical essence and the achieved effect is a device that is a candle, the horizontal portion of the negative electrode in which is made in the form of two pins diverging from the vertical portion at an angle to each other, while at least one of the pins is bent towards to another pin at the location of their free ends [2]
The advantages of this device compared to the previous one are smaller and spatial difficulties in ignition of the combustible mixture due to the fact that the spark between the electrodes does not occur in one plane, but along two surfaces formed by the central positive and two pins of the negative electrode. This leads to faster and more complete combustion of the combustible mixture.

Недостатком данного устройства является быстрый неравномерный износ центрального электрода, обусловленный неравномерностью распределения плотности тока по поверхности нижнего конца электрода. При этом активно разрушаются участки положительного электрода, наиболее близко расположенные к отрицательному электроду. Кроме того, токсичность выхлопных газов остается достаточно высокой. The disadvantage of this device is the rapid uneven wear of the central electrode due to the uneven distribution of current density over the surface of the lower end of the electrode. In this case, the areas of the positive electrode closest to the negative electrode are actively destroyed. In addition, the toxicity of exhaust gases remains quite high.

Целью изобретения является продление срока службы свечи при одновременном увеличении полноты сгорания горючей смеси и снижении токсичности выхлопных газов. The aim of the invention is to extend the life of the spark plug while increasing the completeness of combustion of the combustible mixture and reducing the toxicity of exhaust gases.

Поставленная цель достигается тем, что штыри горизонтального участка, расходящиеся в виде лучей от вертикального участка отрицательного электрода, выполнены прямыми, а на нижней плоской поверхности центрального цилиндрического электрода выполнена диаметральная риска, расположенная параллельно биссектрисе угла, образованного штырями горизонтального участка отрицательного электрода. Расходящиеся концы штырей горизонтального участка образуют между собой зазор А, а их верхние поверхности расположены в плоскости, отстоящей от нижней поверхности центрального электрода на расстояние, равное зазору В, так, что указанные величины зазоров связаны между собой отношением А/Вα где α находится в интервале от 1 до 5. This goal is achieved by the fact that the pins of the horizontal section, diverging in the form of rays from the vertical section of the negative electrode, are made straight, and on the lower flat surface of the central cylindrical electrode there is a diametrical risk located parallel to the bisector of the angle formed by the pins of the horizontal section of the negative electrode. The diverging ends of the pins of the horizontal section form a gap A between themselves, and their upper surfaces are located in a plane spaced from the bottom surface of the central electrode by a distance equal to the gap B, so that the indicated values of the gaps are interconnected by the ratio A / Bα where α is in the range from 1 to 5.

Как было установлено в ходе проведенных испытаний, наличие диаметральной риски на нижней плоской поверхности цилиндрического центрального электрода, расположенной параллельно биссектрисе угла, образованного штырями горизонтального участка отрицательного электрода, а также прямолинейная форма штырей горизонтального участка приводит к равномерному износу центрального электрода и возможности восстановления зазора В простым подгибанием штырей в вертикальной плоскости. Тем самым срок службы свечей увеличивается в 1,2-1,5 раза по сравнению с прототипом. Одновременно наблюдается снижение содержания окиси углерода в выхлопных газах и снижение расхода топлива на 100 км пробега при прочих равных условиях работы двигателя на 5-15%
На фиг. 1 и 2 представлено взаимное расположение электродов свечи, соответственно вид снизу и сбоку; на фиг. 3 и 4 износ положительного электрода при использовании соответственно устройства-прототипа и предлагаемого устройства (пунктиром показана первоначальная форма электрода).As was established during the tests, the presence of a diametrical risk on the lower flat surface of the cylindrical central electrode located parallel to the bisector of the angle formed by the pins of the horizontal section of the negative electrode, as well as the rectilinear shape of the pins of the horizontal section leads to uniform wear of the central electrode and the possibility of restoring the gap In simple bending the pins in a vertical plane. Thus, the service life of candles is increased by 1.2-1.5 times in comparison with the prototype. At the same time, there is a decrease in the content of carbon monoxide in exhaust gases and a decrease in fuel consumption per 100 km of run, ceteris paribus, the engine is 5-15%
In FIG. 1 and 2 show the relative position of the candle electrodes, respectively, bottom and side views; in FIG. 3 and 4, the wear of the positive electrode when using the prototype device and the proposed device, respectively (the dotted line shows the initial shape of the electrode).

На фиг. 1-4 показаны центральный положительный электрод 1, отрицательный электрод 2 и риска 3. In FIG. 1-4 show the central positive electrode 1, negative electrode 2 and risk 3.

Кроме того, установлено, что степень сгорания горючей смеси, определенная по содержанию окиси углерода в выхлопных газах, зависит от отношения зазоров между центральным электродом и плоскостью, проходящей через верхние поверхности штырей отрицательного электрода (В) (фиг. 1 и 2) и зазора между расходящимися концами штырей отрицательного электрода (А). In addition, it was found that the degree of combustion of the combustible mixture, determined by the carbon monoxide content in the exhaust gases, depends on the ratio of the gaps between the central electrode and the plane passing through the upper surfaces of the pins of the negative electrode (B) (Fig. 1 and 2) and the gap between diverging ends of the pins of the negative electrode (A).

В таблице представлены сравнительные данные по содержанию продукта неполного сгорания топлива окиси углерода в выхлопных газах при использовании устройства-прототипа и предлагаемого при различных отношениях А/В α. The table shows comparative data on the content of the product of incomplete combustion of carbon monoxide fuel in the exhaust gases when using the prototype device and is proposed for various A / B ratios α.

Как следует из таблицы, в интервале значений от 0,25 до 10 предлагаемое устройство позволяет значительно снизить токсичность выхлопных газов. Причем наиболее оптимальным следует считать интервал 1-5. При испытаниях способа на двигателях ВАЗ и ГАЗ различных модификаций были получены аналогичные зависимости. As follows from the table, in the range of values from 0.25 to 10, the proposed device can significantly reduce the toxicity of exhaust gases. Moreover, the most optimal should be considered interval 1-5. When testing the method on VAZ and GAZ engines of various modifications, similar dependencies were obtained.

Использование предложенного устройства обеспечивает по сравнению с известными следующие преимущества: продление срока службы свечи; снижение расхода топлива и токсичности выхлопных газов, а также повышение полноты сгорания топлива. Using the proposed device provides in comparison with the known following advantages: extending the life of the candle; reduction of fuel consumption and toxicity of exhaust gases, as well as increasing the completeness of fuel combustion.

Claims

1. IGNITION CANDLE FOR THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE, consisting of a metal body with an external thread, an insulator having an axis of symmetry and placed in the body, a central cylindrical positive electrode located in the axial hole of the insulator and one end connected to a high voltage source connected to the negative body an electrode having vertical and horizontal sections, the last of which is made in the form of two pins, diverging from the vertical section at an angle to each other gu, characterized in that the pins of the horizontal section are straight and a diametrical groove is made on the flat end surface of the other end of the central electrode, which is parallel to the bisector of the angle formed by the pins.

2. The candle according to claim 1, characterized in that the ratio of the gap between the ends of the pins of the negative electrode to the gap between the end surface of the central electrode and the plane on which the inner surfaces of the pins lies is within 1 5.