RU2059334C1

RU2059334C1 - Spark plug for internal-combustion engine

Info

Publication number: RU2059334C1
Application number: RU94035497A
Authority: RU
Inventors: Леонид Алексеевич Нехорошев; Юрий Дмитриевич Калашников
Original assignee: Леонид Алексеевич Нехорошев; Юрий Дмитриевич Калашников
Priority date: 1994-09-23
Filing date: 1994-09-23
Publication date: 1996-04-27
Also published as: RU94035497A

Abstract

FIELD: internal-combustion engines. SUBSTANCE: spark plug has insulator 2 in body 1, central electrode 3 that has rod portion 4 placed in insulator hollow and disk portion 5 with microprechamber 6 under it that communicates with engine combustion chamber through annular spark gap 7. Side electrode is, essentially, shell 8 whose edges are welded to end portion of body; shell walls are solid structures; cylindrical hole is provided in bottom to receive disk portion 5 of central electrode. Insulator comes in contact with inner surface of central electrode disk portion and fully closes its rod portion. EFFECT: improved design. 4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к электрооборудованию двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано на автомобилях. The invention relates to electrical equipment of internal combustion engines and can be used on cars.

Известны свечи зажигания, содержащие корпус, изолятор, центральный электрод и изогнутый боковой электрод, образующий с торцовой поверхностью центрального электрода искровой зазор (Акимов С.В. и др. Электрическое и электронное оборудование автомобилей. М. Машиностроение, 1988, с. 123)
К недостаткам свечи зажигания относится то, что возникающая между электродами искра локализована в малом искровом промежутке и закрыта от основного объема рабочей смеси боковым электродом, т.е. искровой разряд воздействует на малый объем рабочей смеси, находящейся в камере сгорания двигателя, и воспламеняет смесь недостаточно быстро и надежно.Known spark plugs containing a housing, an insulator, a central electrode and a curved side electrode, forming a spark gap with the end surface of the central electrode (Akimov S.V. et al. Electrical and electronic equipment of automobiles. M. Mechanical Engineering, 1988, p. 123)
The disadvantages of the spark plug include the fact that a spark arising between the electrodes is localized in a small spark gap and is closed from the main volume of the working mixture by a side electrode, i.e. a spark discharge affects a small volume of the working mixture in the combustion chamber of the engine and ignites the mixture insufficiently quickly and reliably.

За прототип принята свеча зажигания, содержащая изолятор, закрепленный в корпусе, нижняя кромка которого выполняет функцию бокового электрода, и центральный электрод, имеющий стержневую часть, размещенную в отверстии изолятора, и дисковую часть, над которой образована микрофоркамера, сообщенная с камерой сгорания двигателя через кольцевой искровой зазор. The prototype is a spark plug containing an insulator fixed in the housing, the lower edge of which acts as a side electrode, and a central electrode having a rod part located in the bore of the insulator and a disk part above which a microfocus chamber is connected to the combustion chamber of the engine through an annular spark gap.

К недостаткам свечи относится то, что площадь сечения искрового зазора определяется диаметром резьбовой части корпуса. Уменьшить сечение зазора можно только уменьшив его ширину, что является недопустимым. The disadvantages of the candle include the fact that the cross-sectional area of the spark gap is determined by the diameter of the threaded part of the housing. Reducing the cross section of the gap can only be done by reducing its width, which is unacceptable.

Кроме того, изолятор в данной свече расположен на некотором расстоянии от дисковой части центрального электрода, что приводит к перегреву последней и снижению калильного числа свечи. In addition, the insulator in this candle is located at a certain distance from the disk part of the central electrode, which leads to overheating of the latter and a decrease in the glowing number of the candle.

Изобретение позволяет изготавливать свечи с требуемым сечением искрового зазора и облегчить тепловой режим их работы. The invention allows to produce candles with the desired cross section of the spark gap and to facilitate the thermal regime of their work.

Указанный технический результат достигается тем, что в свече зажигания для двигателя внутреннего сгорания, содержащей закрепленный в корпусе изолятор, боковой электрод, связанный с массой двигателя через корпус, и центральный электрод, имеющий стержневую часть, размещенную в отверстии изолятора, и дисковую часть, над которой образована микрофоркамера, сообщенная с камерой сгорания двигателя через кольцевой искровой зазор, боковой электрод выполнен в виде кожуха, имеющего вид стакана, прикрепленного краями к торцовой части корпуса, причем стенки кожуха выполнены сплошными, а в днище имеется цилиндрическое отверстие (т.е. имеющее во всех поперечных сечениях одинаковый диаметр), дисковая часть центрального электрода размещена в упомянутом отверстии таким образом, что ее поверхность со стороны камеры сгорания двигателя расположена заподлицо с наружной поверхностью днища кожуха, а изолятор контактирует с внутренней поверхностью дисковой части центрального электрода, полностью закрывая его стержневую часть. Кожух может быть приварен к торцовой поверхности корпуса. Диаметр дисковой части центрального электрода может быть равен диаметру торца изолятора, а толщина диска равна или больше толщины днища кожуха. The specified technical result is achieved by the fact that in the spark plug for an internal combustion engine containing an insulator fixed in the housing, a side electrode connected to the engine mass through the housing, and a central electrode having a core portion located in the bore of the insulator, and a disk portion above which a microfocus chamber is formed, which communicates with the combustion chamber of the engine through an annular spark gap, the side electrode is made in the form of a casing having the form of a glass attached with edges to the end part of the housing, The walls of the casing are solid, and the bottom has a cylindrical hole (i.e., having the same diameter in all cross sections), the disk part of the central electrode is placed in the said hole so that its surface on the side of the combustion chamber of the engine is flush with the outer surface the bottom of the casing, and the insulator is in contact with the inner surface of the disk part of the central electrode, completely covering its core part. The casing can be welded to the end surface of the housing. The diameter of the disk portion of the central electrode may be equal to the diameter of the end face of the insulator, and the thickness of the disk is equal to or greater than the thickness of the bottom of the casing.

Указанное выполнение электродов позволяет с минимальными затратами модернизировать существующие серийно выпускаемые свечи. С помощью описанной свечи можно получать в камере сгорания двигателя узкую струю плазмы, обладающую высокой кинетической энергией и надежно поджигающую рабочую смесь. За счет контакта изолятора с дисковой частью центрального электрода обеспечивается облегчение теплового режима работы свечи. The specified implementation of the electrodes allows with minimal cost to upgrade existing commercially available candles. Using the described candles, it is possible to obtain a narrow plasma jet in the combustion chamber of the engine, which has high kinetic energy and reliably ignites the working mixture. Due to the contact of the insulator with the disk part of the central electrode, the thermal regime of the candle is facilitated.

На чертеже представлена свеча, продольный разрез. The drawing shows a candle, a longitudinal section.

Свеча зажигания содержит закрепленный в корпусе 1 изолятор 2, центральный электрод 3, имеющий стержневую часть 4, размещенную в отверстии изолятора, и дисковую часть 5, над которой образована микрофоркамера 6, сообщенная с камерой сгорания двигателя через кольцевой искровой зазор 7. Боковой электрод выполнен в виде кожуха 8, имеющего вид стакана, приваренного краями к торцовой части корпуса, причем стенки кожуха выполнены сплошными, а в днище имеется цилиндрическое отверстие, в котором размещена дисковая часть 5 центрального электрода. Изолятор контактирует с внутренней поверхностью дисковой части 5 центрального электрода, полностью закрывая его стержневую часть 4. Диаметр дисковой части центрального электрода равен диаметру торца изолятора 2. Толщина а дисковой части центрального электрода больше или равна толщине днища кожуха б. The spark plug contains an insulator 2 fixed in the housing 1, a central electrode 3 having a rod part 4 located in the bore of the insulator, and a disk part 5 over which a microfocus chamber 6 is formed, which communicates with the combustion chamber of the engine through an annular spark gap 7. The side electrode is made in in the form of a casing 8, having the form of a glass, welded with edges to the end part of the housing, the walls of the casing being solid and the bottom has a cylindrical hole in which the disk part 5 of the central electrode is placed. The insulator is in contact with the inner surface of the disk part 5 of the central electrode, completely covering its core part 4. The diameter of the disk part of the central electrode is equal to the diameter of the end face of the insulator 2. The thickness of the disk part of the central electrode is greater than or equal to the thickness of the bottom of the casing b.

Свеча работает следующим образом. The candle works as follows.

Во время такта сжатия давление в камере сгорания двигателя выше, чем в микрофоркамере 6, и рабочая смесь инжектируется в последнюю через кольцевой зазор 7 между дисковой частью 5 центрального электрода и кожухом 8. During the compression stroke, the pressure in the combustion chamber of the engine is higher than in the microfocus chamber 6, and the working mixture is injected into the latter through the annular gap 7 between the disk portion 5 of the central electrode and the casing 8.

Во время наполнения микрофоркамеры 6 в зазоре 7 создается искровой разряд, который "обдувается" рабочей смесью. Газовая плазма, полученная в микрофоркамере 6 за счет сгорания небольшого количества рабочей смеси, через кольцевой искровой зазор 7 узкой струей (без срыва потока) выбрасывается в камеру сгорания цилиндра двигателя и воспламеняет основной объем заряда. Благодаря тому, что микрофоркамера 6 имеет малый объем, при применении описываемой свечи не требуется корректировать угол опережения зажигания. В процессе работы двигателя в микрофоркамере постоянно находится смесь, состав которой является однородным. За счет выбора геометрических размеров кожуха и кольцевого зазора можно добиться того, что состав смеси в микрофоркамере будет оптимальным с точки зрения надежности его воспламенения. During filling of the microfocus chamber 6, a spark discharge is created in the gap 7, which is "blown" by the working mixture. The gas plasma obtained in the microformer 6 due to the combustion of a small amount of the working mixture, is ejected through the annular spark gap 7 in a narrow jet (without disrupting the flow) into the combustion chamber of the engine cylinder and ignites the main charge volume. Due to the fact that microformer 6 has a small volume, when using the described candles it is not necessary to adjust the ignition timing. In the process of engine operation, a mixture is constantly in the microfocus chamber, the composition of which is homogeneous. By choosing the geometric dimensions of the casing and the annular gap, it is possible to achieve that the composition of the mixture in the microfocus chamber will be optimal in terms of the reliability of its ignition.

Свеча позволяет обеспечить более полную передачу энергии искрового разряда в рабочую смесь и повысить надежность воспламенения смеси и полноту ее сгорания. The candle allows for a more complete transfer of spark discharge energy to the working mixture and to increase the reliability of ignition of the mixture and the completeness of its combustion.

Claims

1. IGNITION CANDLE FOR THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE, comprising an insulator fixed in the housing, a side electrode connected to the engine mass through the housing, and a central electrode having a rod portion located in the insulator opening and a disk portion above which a microfocus chamber connected to the camera is formed engine combustion through an annular spark gap, characterized in that the side electrode is made in the form of a casing, having the form of a glass attached by the edges to the end part of the housing, and the walls of the casing are made entirely shnih, and in the bottom there is a cylindrical hole, the disk part of the central electrode is placed in the said hole so that its surface from the side of the combustion chamber of the engine is flush with the outer surface of the bottom of the casing, and the insulator is in contact with the inner surface of the disk part of the central electrode, completely covering its core part.

2. The candle according to claim 1, characterized in that the casing is welded with edges to the end surface of the candle body.

3. The candle according to claims 1 and 2, characterized in that the diameter of the disk part of the central electrode is equal to the diameter of the end face of the insulator.

4. The candle in paragraphs. 1 to 3, characterized in that the thickness of the disk portion of the Central electrode is greater than or equal to the thickness of the bottom of the casing.