RU2124792C1

RU2124792C1 - Spark plug of internal combustion engine

Info

Publication number: RU2124792C1
Application number: RU96110358A
Authority: RU
Inventors: Ю.Л. Спирин; А.А. Платонов; В.В. Беляев
Original assignee: Товарищество с ограниченной ответственностью "Технокерам"
Priority date: 1996-05-22
Filing date: 1996-05-22
Publication date: 1999-01-10

Abstract

FIELD: transport engineering; vehicle electrical equipment. SUBSTANCE: spark plug has body 1 with emitting converter 2 in form of piezoelectric electron source. Spark plug has also current supply member 3 which serves simultaneously as current conducting member of converter 2. Emitting converter 2 has means for forming electric pulse in form of emitting cathode 4 combined with central electrode of spark plug. When low tension is applied to current supply member 3, flow of electrons 5 escapes from emitting cathode 4 of converter. This flow is uninterrupted beam maintained during one cycle of engine operation. Energy emitted by beam ignites fuel- air mixture in combustion chamber. EFFECT: enhanced efficiency of operation of engine spark plug. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электрооборудовании транспортного средства. The invention relates to the field of electrical engineering and can be used in the electrical equipment of a vehicle.

Известна свеча зажигания двигателя внутреннего сгорания, содержащая корпус, внутри которого размещены средства для формирования электрического импульса и токоподводящий элемент, а также устройство для образования электрического импульса. (ЕПВ N 0234345 B1, H 01 T 13/42, 1987 г.). A spark plug of an internal combustion engine is known, comprising a housing, inside of which there are placed means for generating an electric pulse and a current-carrying element, as well as a device for generating an electric pulse. (EPO N 0234345 B1, H 01 T 13/42, 1987).

Известна свеча зажигания двигателя внутреннего сгорания, содержащая корпус, устройство для образования электрического импульса, средств для формирования электрического импульса и токоподводящий элемент. A known spark plug of an internal combustion engine, comprising a housing, a device for generating an electrical impulse, means for generating an electrical impulse and a current-carrying element.

(Патент РФ N 1778842, H 01 T 13/00, 1990 г.). (RF patent N 1778842, H 01 T 13/00, 1990).

Недостатком известных свечей зажигания является относительно малая эффективность, обусловленная неравномерностью плазменной области, что вызвано неоднородностями в распределении ионизированных примесей в топливовоздушной смеси. Кроме того, для обеспечения воспламенения смеси используют высокое напряжение. A disadvantage of the known spark plugs is the relatively low efficiency due to the non-uniformity of the plasma region, which is caused by inhomogeneities in the distribution of ionized impurities in the air-fuel mixture. In addition, high voltage is used to provide ignition of the mixture.

Задачей изобретения является создание свечи зажигания для двигателя внутреннего сгорания, обеспечивающей большую эффективность и экономичность за счет поджига топливовоздушной смеси в большом объеме, за счет введения потока электронов в камеру сгорания при более низком подаваемом напряжении. The objective of the invention is to create a spark plug for an internal combustion engine, which provides greater efficiency and economy due to the ignition of the air-fuel mixture in a large volume, by introducing an electron stream into the combustion chamber at a lower supplied voltage.

Для решения поставленной задачи в свече зажигания, содержащей корпус, устройство для образования электрического импульса, токоподводящий элемент, средства для формирования электрического импульса, устройство для образования электрического импульса выполнено в виде эмиссионного преобразователя, размещенного в корпусе, а средства для формирования электрического импульса и токоподводящий элемент совмещены с аналогичными элементами упомянутого преобразователя. To solve the problem in the spark plug, comprising a housing, a device for generating an electric pulse, a current supply element, means for generating an electric pulse, a device for generating an electric pulse is made in the form of an emission transducer located in the housing, and means for forming an electric pulse and a current supply element combined with similar elements of said transducer.

Эмиссионный преобразователь выполнен в виде эмиссионного пьезоэлектрического источника электронов. The emission transducer is made in the form of an emission piezoelectric source of electrons.

Указанная совокупность существенных признаков необходима и достаточна для обеспечения:
- повышения эффективности свечи зажигания путем оптимизации потока электронов с эмиссионного преобразователя;
- уменьшения количества вредных примесей в выхлопных газах путем выбора режима эмиссий электронов за счет увеличения объема воспламенения топливной смеси;
- возможности использования обедненной топливной смеси с повышенным содержанием воды (до 30%);
- упрощения всей системы зажигания двигателя внутреннего сгорания;
- увеличения долговечности и надежности свечи.The specified set of essential features is necessary and sufficient to ensure:
- improving the efficiency of the spark plug by optimizing the flow of electrons from the emission converter;
- reducing the amount of harmful impurities in exhaust gases by choosing the mode of electron emissions by increasing the ignition volume of the fuel mixture;
- the possibility of using a lean fuel mixture with a high water content (up to 30%);
- simplification of the entire ignition system of an internal combustion engine;
- increase the durability and reliability of the candle.

Заявленное изобретение соответствует критерию "новизна", так как в процессе анализа техники не были найдены аналоги, характеризующиеся признаками, идентичными всем существенным признакам изобретения. The claimed invention meets the criterion of "novelty", since in the process of analyzing the technology were not found analogues that are characterized by features identical to all the essential features of the invention.

Заявленная свеча зажигания отличается от прототипа тем, что устройство для образования электрического импульса выполнено в виде эмиссионного преобразователя, размещенного в корпусе, а средства для формирования электрического импульса и токоподводящий элемент совмещены с аналогичными элементами упомянутого преобразователя. The claimed spark plug differs from the prototype in that the device for generating an electric pulse is made in the form of an emission converter located in the housing, and the means for generating an electric pulse and a current-carrying element are combined with similar elements of the said converter.

А также эмиссионный преобразователь выполнен в виде эмиссионного пьезоэлектрического источника электронов. And also the emission converter is made in the form of an emission piezoelectric source of electrons.

Заявленная свеча зажигания позволяет создать свечу зажигания, в которой поток эмиссионных электронов с катода преобразователя обеспечивается при низком напряжении без образования одной электрической дуги. The claimed spark plug allows you to create a spark plug in which the flow of emission electrons from the cathode of the Converter is provided at low voltage without the formation of a single electric arc.

Таким образом, поставленная задача решена в заявленном предложении и не была известна в ранних объектах техники. Thus, the task is solved in the claimed proposal and was not known in the early objects of technology.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показана схема свечи зажигания. The invention is illustrated in the drawing, which shows a diagram of a spark plug.

Обозначение на чертеже:
1 - корпус;
2 - эмиссионный преобразователь;
3 - токоподводящий элемент;
4 - средства для формирования электрического импульса;
5 - луч из электронов;
6 - анод.Designation in the drawing:
1 - case;
2 - emission converter;
3 - current-carrying element;
4 - means for generating an electrical impulse;
5 - a beam of electrons;
6 - anode.

Свеча зажигания двигателя внутреннего сгорания имеет корпус 1, в котором установлен эмиссионный преобразователь 2 в виде эмиссионного пьезоэлектрического источника электронов. The spark plug of an internal combustion engine has a housing 1 in which an emission transducer 2 is installed in the form of an emission piezoelectric electron source.

Свеча имеет токоподводящий элемент 3, который одновременно является токопроводящим элементом преобразователя 2. Эмиссионный преобразователь 2 имеет средства 4 для формирования электрического импульса в виде эмиссионного катода, совмещенного с центральным электродом аналогичных средств свечи зажигания. The candle has a current-conducting element 3, which is simultaneously a conductive element of the converter 2. The emission converter 2 has means 4 for generating an electric pulse in the form of an emission cathode, combined with the central electrode of similar means of the spark plug.

Свеча работает следующим образом. The candle works as follows.

Напряжение подают на токоподводящий элемент 3 эмиссионного преобразователя 2, при этом с его катода вылетают электроны, образующие непрерывный луч 5 в течение требуемого промежутка времени. Форма, время, направление луча определяются воздействием ускоряющего анода 6, которым может быть корпус свечи, камеры сгорания или другие детали, установленные на свече. The voltage is supplied to the current-supplying element 3 of the emission transducer 2, while electrons fly out of its cathode, forming a continuous beam 5 for a required period of time. The shape, time, and direction of the beam are determined by the action of the accelerating anode 6, which can be a candle body, combustion chamber, or other parts mounted on a candle.

Дополнительное введение в ионизированную среду камеры сгорания луча из эмиссионных электронов увеличивает объем воспламенения топливовоздушной смеси при воздействии энергии, выделяемой электрическим импульсом. An additional introduction of a beam of emission electrons into the ionized chamber of the combustion chamber increases the ignition volume of the air-fuel mixture when exposed to energy emitted by an electric pulse.

При использовании в данной свече эмиссионного преобразователя за счет пьезоэффекта повышается напряжение с 300 В на входе до 10...15 кВ на выходе. When using an emission converter in this candle due to the piezoelectric effect, the voltage increases from 300 V at the input to 10 ... 15 kV at the output.

Claims

1. The spark plug of an internal combustion engine, comprising a housing, a device for generating an electrical pulse, means for generating an electrical pulse and a current supply element, characterized in that the device for generating an electrical pulse is made in the form of an emission transducer located in the housing, and means for forming an electrical pulse and current-supplying element are combined with similar elements of said converter.

2. The spark plug according to claim 1, characterized in that the emission transducer is made in the form of an emission piezoelectric source of electrons.