RU2133536C1

RU2133536C1 - Spark plug

Info

Publication number: RU2133536C1
Application number: RU97117832A
Authority: RU
Inventors: В.Н. Александров
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Производственное объединение "Конверсия"
Priority date: 1997-10-14
Filing date: 1997-10-14
Publication date: 1999-07-20

Abstract

FIELD: electrical engineering; spark plugs for ignition of fuel mixture in internal combustion engine. SUBSTANCE: spark plug has body with chamber in form round truncated cone whose smaller base changes into cylindrical shell terminating in bell. Central electrode with changeable attachment piece is arranged inside chamber in insulator made in form of round truncated cone. EFFECT: provision of reliable spark discharge, prevention of fouling of electrode, increased service life and enhanced reliability of spark plug. 4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно к искровым свечам зажигания, применяемым для воспламенения горючей смеси в камере двигателя внутреннего сгорания. The invention relates to electrical engineering, in particular to spark plugs used to ignite a combustible mixture in the chamber of an internal combustion engine.

Известна свеча зажигания, содержащая корпус с внутренней камерой, боковой и центральный электроды в конусном тепловом изоляторе, снабженном каналом для подачи топлива (см. А.С. СССР N 714551, 1977, кл. H 01 T 12/00). Однако данная свеча не обеспечивает полного сгорания поступающего по каналам топлива, особенно в верхней части, что приводит к закоксовыванию изолятора и выходу свечи из строя, а также способствует выходу в окружающую среду CO и CH, которые являются ядами. Известна свеча зажигания по патенту РФ N 2037930, кл. H 01 T 13/00, 1992, содержащая корпус с внутренней камерой, изолятор с размещенным в нем центральным электродом, боковой электрод, выходное отверстие камеры образовано конусной поверхностью, сужающаяся часть которой обращена к центральному электроду, ниже которой выполнены радиальные каналы. Однако такое выполнение камеры свечи также не обеспечивает полное сгорание смеси в ней, особенно в ее цилиндрической части, где происходит образование нагара на изоляторе. Known spark plug containing a housing with an internal chamber, side and central electrodes in a conical thermal insulator equipped with a channel for supplying fuel (see AS USSR N 714551, 1977, class H 01 T 12/00). However, this candle does not provide complete combustion of the fuel entering the channels, especially in the upper part, which leads to coking of the insulator and the failure of the candle, and also contributes to the release of CO and CH into the environment, which are poisons. Known spark plug according to the patent of Russian Federation N 2037930, class. H 01 T 13/00, 1992, comprising a housing with an internal chamber, an insulator with a central electrode placed therein, a side electrode, and an outlet of the chamber formed by a conical surface, the tapering part of which faces the central electrode, below which the radial channels are made. However, this embodiment of the chamber of the candle also does not provide complete combustion of the mixture in it, especially in its cylindrical part, where the formation of soot on the insulator occurs.

Наиболее близким техническим решением является свеча зажигания по патенту США N 3509403, H 01 T 13/20, 1970, содержащая корпус с камерой, внутренняя поверхность которой образована круговым усеченным конусом, обращенным меньшим основанием к выходу. В камере размещен сменный центральный электрод, который расположен в изоляторе, выполненном в виде кругового усеченного конуса. Однако такой электрод не обеспечивает полное сгорание топлива, поступившего в камеру, т.к. искра возникает на выходе камеры. The closest technical solution is the spark plug according to US patent N 3509403, H 01 T 13/20, 1970, containing a housing with a camera, the inner surface of which is formed by a circular truncated cone, facing a smaller base to the exit. A replaceable central electrode is placed in the chamber, which is located in an insulator made in the form of a circular truncated cone. However, such an electrode does not provide complete combustion of fuel entering the chamber, because a spark arises at the camera output

Технической задачей данного изобретения является улучшение тепловой характеристики свечи и повышение надежности и эксплуатационных ее характеристик, что обеспечивает более полное сгорание смеси в надпоршневом пространстве. The technical task of this invention is to improve the thermal characteristics of the candles and increase the reliability and its operational characteristics, which provides a more complete combustion of the mixture in the above-piston space.

Поставленная задача достигается тем, что в корпусе свечи внутренняя камера образована круговым усеченным конусом, обращенным к выходу меньшим основанием, сопряженным с цилиндрической обечайкой, переходящей в конусный раструб на выходе. При этом наибольший диаметр раструба так относится к диаметру цилиндрической части, как расстояние от торца насадки центрального электрода до середины цилиндрической обечайки к высоте цилиндрической обечайки. Внутреннее основание камеры, расположенное ниже торца центрального электрода, плавно сопрягается с конусными образующими тела изолятора электрода. Центральный электрод выполнен сменным и имеет форму кругового усеченного конуса, конусность которого эквидистантна конусности камеры. В свече конусность раструба равна конусности кругового усеченного конуса, образующего камеру, направлены в противоположные стороны и составляют 25 - 26^o, при этом образующие кругового усеченного конуса камеры могут плавно сопрягаться с внутренним основанием камеры.The task is achieved by the fact that the inner chamber is formed by a circular truncated cone facing the exit with a smaller base paired with a cylindrical shell turning into a conical socket at the exit. Moreover, the largest diameter of the socket relates to the diameter of the cylindrical part, as the distance from the end of the nozzle of the Central electrode to the middle of the cylindrical shell to the height of the cylindrical shell. The inner base of the chamber, located below the end of the central electrode, smoothly mates with the cone forming the body of the insulator of the electrode. The central electrode is removable and has the shape of a circular truncated cone, the taper of which is equidistant to the taper of the chamber. In the candle, the cone of the bell is equal to the conicity of the circular truncated cone forming the chamber, directed in opposite directions and is 25 - 26 ^o , while the generators of the circular truncated cone of the chamber can smoothly mate with the inner base of the chamber.

На чертеже изображена свеча зажигания Александрова. Свеча зажигания включает в себя корпус 1, в котором образована камера 2. Камера 2 состоит из кругового усеченного конуса 3, цилиндрической обечайки 4 и раструба 5. Внутри камеры 2 расположен сменный центральный электрод 6 с насадкой 7 в изоляторе 8, тело которого также выполнено в виде кругового усеченного конуса, образующая 9 которого плавно переходит во внутреннее основание 10 камеры, в свою очередь это основание может плавно соединяться с образующими кругового усеченного конуса камеры (на чертеже не показано). Для лучшего воспламенения и выброса зажженного факела топлива и камеры свечи в надпоршневое пространство цилиндра двигателя подобрано оптимальное соотношение размеров камеры. Диаметр раструба D так относится к диаметру цилиндрической обечайки d, как расстояние b от торца насадки центрального электрода до середины цилиндрической обечайки к ее высоте h и составляет: D/d = b/h = 3.5 - 3.38. The drawing shows a spark plug Alexandrov. The spark plug includes a housing 1, in which a chamber 2 is formed. The chamber 2 consists of a circular truncated cone 3, a cylindrical shell 4 and a socket 5. Inside the chamber 2 there is a replaceable central electrode 6 with a nozzle 7 in the insulator 8, the body of which is also made in in the form of a circular truncated cone, the generatrix 9 of which smoothly passes into the inner base 10 of the chamber, in turn, this base can smoothly connect with the generators of the circular truncated cone of the chamber (not shown). For better ignition and ejection of a lit torch of fuel and a chamber of a candle in the above-piston space of the engine cylinder, the optimum ratio of the size of the chamber is selected. The diameter of the bell D refers to the diameter of the cylindrical shell d, as the distance b from the end face of the nozzle of the central electrode to the middle of the cylindrical shell to its height h is: D / d = b / h = 3.5 - 3.38.

В камере конусность раструба 5 и конусность кругового усеченного конуса камеры 3 направлены в противоположные стороны, равны между собой и составляют 25 - 26^o. Центральный электрод 6 имеет сменную насадку 7, установленную любым разъемным способом. Насадка 7 также имеет форму кругового усеченного конуса, конусная поверхность которого эквидистантна конусной поверхности кругового усеченного конуса камеры 3. Данное выполнение центрального электрода обеспечивает надежное возникновение искры между центральным электродом и внутренней поверхностью камеры 2, а за счет большой площади эквидистантных поверхностей повышается надежность работы свечи.In the chamber, the taper of the bell 5 and the taper of the circular truncated cone of the chamber 3 are directed in opposite directions, are equal to each other and are 25 - 26 ^o . The central electrode 6 has a removable nozzle 7 installed in any detachable way. The nozzle 7 also has the shape of a circular truncated cone, the conical surface of which is equidistant to the conical surface of the circular truncated cone of the chamber 3. This embodiment of the central electrode ensures reliable occurrence of a spark between the central electrode and the inner surface of the chamber 2, and due to the large area of the equidistant surfaces, the reliability of the candle increases.

Свеча работает следующим образом. При возникновении искры между насадкой 7 центрального электрода 6 и корпусом в камере 2 воспламеняется горючая смесь в камере свечи, которая с большой скоростью и под действием возникшей волны факелом выбрасывается через цилиндрическую обечайку в раструб и далее в надпоршневое пространство цилиндра. Горячий факел дополнительно отражается от конусной поверхности раструба, что обеспечивает надежное веерообразное воспламенение горючей смеси в надпоршневом пространстве. Одновременно в камере 2 образуется разрежение, за счет чего происходит полное сгорание смеси внутри нее, тем самым исключается образование нагара на теле изолятора электрода. Использование сменного центрального электрода снижает затраты на эксплуатацию свечи. The candle works as follows. When a spark occurs between the nozzle 7 of the central electrode 6 and the body in the chamber 2, a combustible mixture is ignited in the candle chamber, which is flashed out at a high speed and under the influence of the generated wave through a cylindrical shell into the socket and then into the over-piston space of the cylinder. The hot torch is additionally reflected from the conical surface of the socket, which provides reliable fan-shaped ignition of the combustible mixture in the above-piston space. At the same time, a vacuum forms in chamber 2, due to which the mixture completely burns inside, thereby preventing the formation of soot on the body of the electrode insulator. Using a replaceable central electrode reduces the cost of operating a candle.

Таким образом, предложенная конструкция свечи с оптимальными параметрами камеры внутри корпуса свечи обеспечивает полноту сгорания топливной смеси, исключает образование нагара на электроде, увеличивает надежность и долговечность свечи, улучшает эксплуатационные характеристики свечи зажигания. Thus, the proposed design of the spark plug with optimal chamber parameters inside the spark plug housing ensures complete combustion of the fuel mixture, eliminates the formation of soot on the electrode, increases the reliability and durability of the spark plug, and improves the performance of the spark plug.

Claims

1. Spark plug for internal combustion engines, comprising a housing with an inner chamber and a replaceable central electrode disposed therein, arranged in an insulator made in the form of a circular truncated cone, the inner chamber being formed by a circular truncated cone facing the exit with a smaller base, characterized in that that the central electrode is equipped with a replaceable nozzle, and at the exit from the chamber there is a cylindrical shell, passing to the exit into a conical socket, the diameter of which relates to the diameter a cylindrical shell, as the distance from the end of the nozzle of the central electrode to the middle of the cylindrical shell to its height, while the smaller base of the inner chamber is associated with the cylindrical shell, and the generators of the conical surface of the insulator smoothly mate with the base of the inner chamber.

2. The spark plug according to claim 1, characterized in that the end base of the inner chamber smoothly connects to the generators of the circular truncated cone of the chamber.

3. The spark plug according to claim 1, characterized in that the taper of the bell is equal to the taper of the chamber, they are directed in opposite directions and are 25 - 26 ^o .

4. The spark plug according to claim 1, characterized in that the nozzle of the central electrode has the shape of a circular truncated cone, the taper of which is equivalent to the taper of the inner chamber.