RU2256817C2 - Method of and device for ignition working mixture in internal combustion engine (versions) - Google Patents

Method of and device for ignition working mixture in internal combustion engine (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2256817C2
RU2256817C2 RU2003128545/06A RU2003128545A RU2256817C2 RU 2256817 C2 RU2256817 C2 RU 2256817C2 RU 2003128545/06 A RU2003128545/06 A RU 2003128545/06A RU 2003128545 A RU2003128545 A RU 2003128545A RU 2256817 C2 RU2256817 C2 RU 2256817C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pulse
ignition
working mixture
mixture
microwave
Prior art date
Application number
RU2003128545/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003128545A (en
Inventor
Н.Г. Воробьев (RU)
Н.Г. Воробьев
Т.А. Аюпов (RU)
Т.А. Аюпов
Е.Н. Воробьева (RU)
Е.Н. Воробьева
Original Assignee
Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева filed Critical Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева
Priority to RU2003128545/06A priority Critical patent/RU2256817C2/en
Publication of RU2003128545A publication Critical patent/RU2003128545A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2256817C2 publication Critical patent/RU2256817C2/en

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering; internal combustion engines.
SUBSTANCE: according to invention, working mixture in combustion chamber of engine is activated by microwave pulse with frequency of signal not less than natural resonant frequency of combustion chamber. Microwave pulse is applied to working mixture igniting energy pulse so that initial phase of its leading edge leads of ignition for some time. Microwave pulse ignites working mixture in combustion chamber by microwave elecromagnetic field. Pulse of working mixture igniting energy in forced ignition engines gets to working mixture igniter, for instance, spark plug, and in engines with compression ignition, its duration corresponds to duration of fuel injection into combustion chamber through nozzle. Activation of molecules of working mixture by microwave electromagnetic field facilitates ignition of mixture and increases rate of combustion. Duration of microwave pulse after working mixture ignition energy pulse provides maintenance of process of activation of molecules of working mixture in process of combustion.
EFFECT: reduced fuel consumption of engine, facilitated starting of engine at low ambient temperatures.
4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в системах воспламенения рабочей смеси в двигателях внутреннего сгорания.The invention relates to the field of mechanical engineering and can be used in ignition systems of the working mixture in internal combustion engines.

Известны способы и устройства воспламенения рабочей смеси в двигателях внутреннего сгорания, см., например, Ав. Св. СССР 879008, МПК F 02 P 15/00 от 07.11.81. Бюл. №41. Воспламенение рабочей смеси в этих устройствах осуществляют в момент зажигания высоковольтными импульсными разрядами, следующими с частотой 2,5-40 кГц. Недостатком такого способа является то, что большая часть энергии этих разрядов воздействует на рабочую смесь в локальной области их существования. Благодаря этому происходит недостаточная активация горения рабочей смеси в камере сгорания, что приводит к снижению эффективности воспламенения рабочей смеси. Устройство, реализованное данным способом, не совмещается с традиционными системами зажигания в двигателях внутреннего сгорания.Known methods and devices for ignition of the working mixture in internal combustion engines, see, for example, Av. St. USSR 879008, IPC F 02 P 15/00 from 11/7/81. Bull. No. 41. The ignition of the working mixture in these devices is carried out at the time of ignition by high-voltage pulse discharges following with a frequency of 2.5-40 kHz. The disadvantage of this method is that most of the energy of these discharges affects the working mixture in the local area of their existence. Due to this, there is insufficient activation of the combustion of the working mixture in the combustion chamber, which leads to a decrease in the ignition efficiency of the working mixture. The device implemented in this way is not compatible with traditional ignition systems in internal combustion engines.

Прототипом изобретения является патент РФ №2161728, МПК 7 F 02 P 23/04, опубликованный в Бюл. №1 от 10.01.2001 г. Способ инициирования горения газовой или газово-топливной смеси. Способ заключается в энергетическом воздействии на смесь ультрафиолетовым излучением скользящего поверхностного разряда, получаемого при подаче напряжения на электроды, расположенные на поверхности диэлектрика и размещенные в объеме смеси в камере сгорания. К недостатку этого способа следует отнести то, что он не позволяет сформировать желаемого энергетического воздействия на рабочую смесь во всем объеме камеры сгорания. Это происходит потому, что поверхностный разряд протекает по поверхности электродов и соответственно воздействие ультрафиолетового излучения на смесь имеет место в области расположения электродов. При этом устройство, реализованное этим способом, требует размещения в рабочей камере двигателя внутреннего сгорания большого количества электродов, что является сложной технической задачей, трудно осуществимой в реальном устройстве.The prototype of the invention is a patent of the Russian Federation No. 2161728, IPC 7 F 02 P 23/04, published in Bull. No. 1 dated January 10, 2001. A method for initiating combustion of a gas or gas-fuel mixture. The method consists in energetic exposure of the mixture to ultraviolet radiation of a sliding surface discharge obtained by applying voltage to electrodes located on the surface of the dielectric and placed in the volume of the mixture in the combustion chamber. The disadvantage of this method should be attributed to the fact that it does not allow to form the desired energy impact on the working mixture in the entire volume of the combustion chamber. This is because a surface discharge flows over the surface of the electrodes and, accordingly, the effect of ultraviolet radiation on the mixture takes place in the region where the electrodes are located. Moreover, the device implemented in this way requires the placement of a large number of electrodes in the working chamber of the internal combustion engine, which is a complex technical task that is difficult to implement in a real device.

Решаемая техническая задача предлагаемого изобретения заключается в повышении экономичности двигателя внутреннего сгорания, облегчении запуска двигателя при низкой температуре окружающей среды и обеспечении возможности совмещения реализации предлагаемого способа и устройства с традиционными электроискровыми и дизельными системами воспламенения рабочей смеси.The technical problem of the invention is to increase the efficiency of the internal combustion engine, facilitate starting the engine at low ambient temperature and provide the possibility of combining the implementation of the proposed method and device with traditional electric spark and diesel ignition systems of the working mixture.

Техническая задача в способе воспламенения рабочей смеси в двигателе внутреннего сгорания, заключающемся в формировании в момент зажигания импульса энергии поджига рабочей смеси с длительностью τи в камере сгорания рабочей смеси достигается тем, что рабочую смесь в камере сгорания рабочей смеси активируют импульсом СВЧ энергии длительностью τс с частотой сигнала не менее собственной резонансной частоты камеры сгорания рабочей смеси, который накладывают на импульс энергии поджига рабочей смеси с начальной фазой переднего фронта, опережающей момент зажигания на время τз, равное

Figure 00000002
а время действия импульса СВЧ энергии от момента зажигания составляет не менее чем (0÷5)τи длительности импульса энергии поджига рабочей смеси τи, где τз - время опережения переднего фронта импульса СВЧ энергии момента зажигания, τс - длительность импульса СВЧ энергии, τу - время установления импульса СВЧ энергии в камере сгорания, τи - длительности импульса энергии поджига рабочей смеси.The technical problem in the method of igniting a working mixture in an internal combustion engine, which consists in generating a pulse of ignition of a working mixture with a duration τ at the time of ignition and in a combustion chamber of a working mixture is achieved by activating a working mixture in a combustion chamber of a working mixture with a microwave pulse of duration τ s with a signal frequency of not less than the intrinsic resonant frequency of the combustion mixture of the working mixture, which is superimposed on the pulse of the ignition energy of the working mixture with the initial phase of the leading edge, op cutting the ignition timing at the time τ of equal
Figure 00000002
and the duration of the microwave energy pulse from the moment of ignition is not less than (0 ÷ 5) τ and the pulse duration of the ignition mixture is τ and , where τ s is the leading time of the leading edge of the microwave energy pulse of the ignition moment, τ s is the microwave pulse duration , τ у is the time of establishment of the microwave energy pulse in the combustion chamber, τ and are the pulse duration of the ignition energy of the working mixture.

Техническая задача в устройстве для осуществления способа воспламенения рабочей смеси в двигателях внутреннего сгорания в его первом варианте, содержащем камеру сгорания рабочей смеси с установленным в ней воспламенителем рабочей смеси, схему формирования импульса энергии поджига рабочей смеси с длительностью τи, вход которой подключен к электронному датчику момента зажигания, а выход соединен с воспламенителем рабочей смеси, достигается тем, что к электронному датчику момента зажигания подключены через линию задержки с временем задержки τз, взятым

Figure 00000003
вход схемы формирования импульса энергии поджига рабочей смеси и через выключатель - клемма запуска ждущего генератора импульса СВЧ энергии с частотой сигнала не менее собственной резонансной частоты камеры сгорания рабочей смеси, а выход ждущего генератора импульса СВЧ энергии длительностью τс, равной τс=τз+(0÷5)τи и выход схемы формирования импульса энергии поджига рабочей смеси подключены к воспламенителю рабочей смеси через цепь СВЧ развязки со схемой формирования импульса энергии поджига рабочей смеси, где τз - время опережения переднего фронта импульса СВЧ энергии момента зажигания, τс - длительность импульса СВЧ энергии, τу - время установления импульса СВЧ энергии в камере сгорания, τи - длительности импульса энергии поджига рабочей смеси.The technical problem in the device for implementing the method of ignition of the working mixture in internal combustion engines in its first embodiment, containing a combustion chamber of the working mixture with a working mixture igniter, a pulse generation circuit for igniting the working mixture with a duration of τ and the input of which is connected to an electronic sensor the ignition moment, and the output is connected to the igniter of the working mixture, is achieved by the fact that the electronic sensor of the ignition moment is connected via a delay line with a time of Derzhko τ s taken
Figure 00000003
the input of the circuit for generating the pulse of ignition of the working mixture and through the switch is the start terminal of the waiting microwave pulse generator with a signal frequency of at least the own resonant frequency of the combustion mixture of the working mixture, and the output of the waiting microwave pulse generator with a duration of τ s equal to τ s = τ s + (0 ÷ 5) τ and forming and output energy pulse ignition circuit connected to the working mixture igniter working the mixture through a microwave circuit with a decoupling circuit forming energy pulse ignition mixture, where τ s - time advance front edge of the pulse of microwave energy ignition timing, τ c - the pulse duration of microwave energy, τ y - time for a pulse of microwave energy into the combustion chamber, τ and - energy ignition pulse duration of the working mixture.

Техническая задача в устройстве для осуществления способа воспламенения рабочей смеси в двигателях внутреннего сгорания в его втором варианте, содержащем камеру сгорания рабочей смеси с установленной в ней форсункой, соединенной с системой подачи топлива, достигается тем, что в камере сгорания рабочей смеси установлен излучатель импульса СВЧ энергии длительностью τс, равной τc=τз+(0÷5)τи, который подсоединен к выходу ждущего генератора импульса СВЧ энергии с частотой сигнала не менее собственной резонансной частоты камеры сгорания рабочей смеси, клемма запуска которого через выключатель подсоединена к электронному датчику момента зажигания, связанного с системой подачи топлива в форсунку, отрегулированного на опережение момента зажигания на величину τз, взятым τу<τз<(2÷3)τи, где τз - время опережения переднего фронта импульса СВЧ энергии момента зажигания, τс - длительность импульса СВЧ энергии, τу - время установления импульса СВЧ энергии в камере сгорания, τи - длительности импульса энергии поджига рабочей смеси.The technical problem in the device for implementing the method of ignition of the working mixture in internal combustion engines in its second embodiment, containing the combustion chamber of the working mixture with a nozzle installed in it and connected to the fuel supply system, is achieved by the fact that a microwave energy pulse emitter is installed in the combustion chamber of the working mixture duration τ s equal to τ c = τ s + (0 ÷ 5) τ and which is connected to the output of the waiting microwave pulse generator with a signal frequency of not less than the natural resonant frequency of the combustion chamber of the working mixture, the start terminal of which through the switch is connected to an electronic sensor of the ignition moment associated with the fuel supply system to the nozzle, adjusted to be ahead of the ignition moment by a value of τ s taken τ y <τ s <(2 ÷ 3) τ and , where τ h is the lead time of the leading edge of the microwave energy pulse of the ignition moment, τ s is the microwave energy pulse duration, τ y is the microwave energy pulse establishment time in the combustion chamber, τ and is the pulse duration of the ignition mixture of the working mixture.

На фигуре 1 приведена схема устройства для осуществления способа воспламенения рабочей смеси в двигателях внутреннего сгорания, его первый вариант.The figure 1 shows a diagram of a device for implementing the method of ignition of the working mixture in internal combustion engines, its first option.

На фигуре 2 приведена схема устройства для осуществления способа воспламенения рабочей смеси в двигателях внутреннего сгорания, его второй вариант.The figure 2 shows a diagram of a device for implementing the method of ignition of the working mixture in internal combustion engines, its second option.

Схема устройства по фигуре 1, иллюстрирующего осуществление способа воспламенения рабочей смеси в двигателях внутреннего сгорания, в первом его варианте, содержит: камеру сгорания рабочей смеси 1 с установленным в ней воспламенителем рабочей смеси 2, датчик момента зажигания 3, к которому подключены через линию задержки 4 вход 5 схемы формирования импульса энергии поджига рабочей смеси 6 и через выключатель 7 клемма запуска 8 ждущего генератора импульса СВЧ энергии 9 с частотой сигнала не менее собственной резонансной частоты камеры сгорания рабочей смеси 1, а выход 10 ждущего генератора импульса СВЧ энергии 9 и выход 11 схемы формирования импульса энергии поджига рабочей смеси 6 подключены к воспламенителю рабочей смеси 2 через СВЧ цепь развязки 12 со схемой формирования импульса энергии поджига рабочей смеси 6. Схема формирования импульса энергии поджига рабочей смеси 6 может состоять, например, из электронного коммутатора 13 и бабины зажигания 14, а воспламенитель рабочей смеси 2, например свеча зажигания, одновременно является излучателем импульса СВЧ энергии в камере сгорания рабочей смеси 1.The scheme of the device according to figure 1, illustrating the implementation of the method of ignition of the working mixture in internal combustion engines, in its first embodiment, contains: a combustion chamber of the working mixture 1 with a working mixture igniter 2, an ignition timing sensor 3 to which are connected via delay line 4 input 5 of the pulse formation circuit of the ignition of the working mixture 6 and through the switch 7, the start terminal 8 of the waiting pulse generator of microwave energy 9 with a signal frequency of not less than the natural resonant frequency of the combustion chamber I have the working mixture 1, and the output 10 of the waiting pulse generator of microwave energy 9 and the output 11 of the pulse generation circuit of the ignition mixture 6 are connected to the ignitor of the mixture 2 through the microwave isolation circuit 12 with the pulse generation circuit of the ignition mixture 6. The energy pulse generation circuit the ignition of the working mixture 6 may consist, for example, of an electronic switch 13 and the ignition compartment 14, and the ignitor of the working mixture 2, for example, the spark plug, is also a pulse emitter of microwave energy in the combustion chamber working mixture 1.

Схема устройства по фигуре 2, иллюстрирующего осуществление способа воспламенения рабочей смеси в двигателях внутреннего сгорания, во втором его варианте, содержит камеру сгорания рабочей смеси 1, в которой установлены форсунка 15, соединенная с системой подачи топлива 16, и излучатель импульса СВЧ энергии 17, к которому подключен выход 10 ждущего генератора импульса СВЧ энергии 9 с частотой сигнала не менее собственной резонансной частоты камеры сгорания рабочей смеси, а клемма запуска 8 ждущего генератора импульса СВЧ энергии 9 через выключатель 7 соединена с датчиком момента зажигания 3, связанным с системой подачи топлива 16.The scheme of the device according to figure 2, illustrating the implementation of the method of ignition of the working mixture in internal combustion engines, in its second embodiment, contains a combustion chamber of the working mixture 1, in which a nozzle 15 is connected, connected to the fuel supply system 16, and a microwave pulse emitter 17, which is connected to the output 10 of the waiting pulse generator of microwave energy 9 with a signal frequency of at least the own resonant frequency of the combustion chamber of the working mixture, and the start terminal 8 of the waiting pulse generator of microwave energy 9 through the switch Tel 7 is connected to the ignition timing sensor 3 connected to a fuel supply system 16.

Рассмотрим осуществление способа на примере устройства, собранного по схеме в первом и втором вариантах. Сигнал от датчика момента зажигания 3 через замкнутый выключатель 7 поступает на клемму запуска 8 ждущего генератора импульса СВЧ энергии 9 и запускает его и с задержкой, равной τз, определяемой параметрами линии задержки 4 поступает на вход 5 схемы формирования импульса энергии поджига рабочей смеси 6, и также запускает ее. Импульс СВЧ энергии с частотой сигнала не менее собственной резонансной частоты камеры сгорания рабочей смеси с выхода 10 генератора 9 и импульс энергии поджига рабочей смеси с выхода 11 схемы формирования 6 через цепь СВЧ развязки 12 поступают на воспламенитель рабочей смеси 2. Импульс СВЧ энергии возбуждает камеру сгорания рабочей смеси 1 с распределением электромагнитного поля соответствующего типа колебания, см., например, Г.Т.Марков, А.Ф.Чаплин. Возбуждение электромагнитных волн. М. “Радио и связь” 1983 г., с.251-267, а импульс энергии поджига рабочей смеси с задержкой τз воспламеняет рабочую смесь. Время задержки τз импульса энергии поджига рабочей смеси относительно импульса СВЧ энергии, взятое из условия τу<τз<(2÷3)τи, обеспечивает установление электромагнитных колебаний в камере сгорания 1. За это время под действием электромагнитного поля СВЧ протекает процесс активации рабочей смеси по всему объему существования электромагнитного поля в камере сгорания 1. Повышение активации энергии молекул рабочей смеси облегчает ее воспламенение и увеличивает скорость ее горения, что является важным для работы двигателя внутреннего сгорания на обедненной смеси и для запуска двигателя при низкой температуре окружающей среды. Ограничение время задержки импульса энергии поджига сверху τз<(2÷3)τи вызвано необходимостью исключить преждевременное воспламенение рабочей смеси СВЧ разрядами в рабочих зазорах конструкции камеры сгорания рабочей смеси 1. Время действия импульса СВЧ энергии после импульса энергии поджига рабочей смеси (0÷5)τи обеспечивает поддержание процесса активации молекул рабочей смеси в процессе ее горения. Увеличение времени действия импульса СВЧ энергии более 5τи неэффективно, т.к. плазма горящей рабочей смеси экранирует излучение импульса СВЧ энергии и будет нагружать генератор импульса СВЧ энергии 9 на реактивную нагрузку короткого замыкания. Выход 10 генератора импульса СВЧ энергии 9 подключен к цепи СВЧ развязки 12 со схемой формирования импульса энергии поджига 6. Цепь СВЧ развязки 12 может быть реализована, например, на реактивных шлейфах и разделительных емкостях, см., например, Семенов Н.А. Техническая электродинамика. М.: “Связь” 1973 г., с.385-401. Выключатель 7 в цепи запуска генератора 9 позволяет при необходимости отключать режим активации рабочей смеси импульсом СВЧ энергии для перехода к обычному режиму работы двигателя. При этом сохраняется регулировка двигателя с обычной системой зажигания.Consider the implementation of the method on the example of a device assembled according to the scheme in the first and second variants. The signal from the ignition timing sensor 3 through a closed switch 7 is fed to the start terminal 8 of the waiting microwave pulse generator 9 and starts it and with a delay equal to τ s determined by the parameters of the delay line 4 is fed to input 5 of the pulse formation circuit of the ignition mixture 6, and also launches it. A microwave energy pulse with a signal frequency not less than the natural resonant frequency of the working mixture combustion chamber from the output 10 of the generator 9 and an energy pulse to ignite the working mixture from the output 11 of the formation circuit 6 through the microwave isolation circuit 12 are supplied to the ignitor of the working mixture 2. The microwave energy pulse excites the combustion chamber working mixture 1 with the distribution of the electromagnetic field of the corresponding type of oscillation, see, for example, G.T. Markov, A.F. Chaplin. Excitation of electromagnetic waves. M. “Radio and Communications” 1983, p. 252-267, and the energy pulse of ignition of the working mixture with a delay of τ s ignites the working mixture. The delay time τ s of the energy pulse of ignition of the working mixture relative to the microwave energy pulse, taken from the condition τ y <τ s <(2 ÷ 3) τ and ensures the establishment of electromagnetic oscillations in the combustion chamber 1. During this time, the process proceeds under the influence of the electromagnetic field of the microwave activation of the working mixture throughout the entire existence of the electromagnetic field in the combustion chamber 1. Increasing the activation of the energy of the molecules of the working mixture facilitates its ignition and increases its burning rate, which is important for the operation of the internal combustion engine wounding on lean mixture and to start the engine at low ambient temperatures. The limitation of the delay time of the ignition energy pulse from above is τ s <(2 ÷ 3) τ and is caused by the need to exclude premature ignition of the working mixture by microwave discharges in the working gaps of the design of the working mixture combustion chamber 1. The duration of the microwave energy pulse after the working mixture ignition energy pulse (0 ÷ 5) τ and ensures the maintenance of the activation process of the molecules of the working mixture during its combustion. The increase in the duration of the microwave pulse is more than 5τ and is inefficient, because the plasma of the burning working mixture screens the radiation of the microwave pulse and will load the pulse generator of microwave energy 9 on the reactive load of the short circuit. The output 10 of the microwave energy pulse generator 9 is connected to the microwave isolation circuit 12 with the ignition energy pulse generation circuit 6. The microwave isolation circuit 12 can be implemented, for example, on reactive loops and separation capacitors, see, for example, N. Semenov. Technical electrodynamics. M .: “Communication” 1973, p. 385-401. The switch 7 in the start-up circuit of the generator 9 allows, if necessary, to turn off the activation mode of the working mixture by a microwave energy pulse to switch to normal engine operation. At the same time, engine control with a conventional ignition system is maintained.

В дизельных двигателях в камере сгорания рабочей смеси 1 устанавливается излучатель импульса СВЧ энергии 17, например, типа электроискровой свечи зажигания, которая подключена к выходу 10 генератора импульса СВЧ энергии 9. Запуск генератора 9 осуществляют сигналом от электронного датчика 3, связанного с системой подачи топлива 16 в форсунку 15. Длительность импульса энергии поджига рабочей смеси соответствует длительности впрыска топлива в камеру сгорания 1 через форсунку 15. Время задержки τз устанавливается регулировкой электронного датчика 3 относительно момента начала впрыска топлива в форсунку 15.In diesel engines, a microwave pulse generator 17 is installed in the combustion chamber of the working mixture 1, for example, of an electric spark plug type, which is connected to the output 10 of a microwave energy pulse generator 9. The generator 9 is started by a signal from an electronic sensor 3 connected to the fuel supply system 16 to the nozzle 15. The pulse duration of the ignition energy of the working mixture corresponds to the duration of fuel injection into the combustion chamber 1 through the nozzle 15. The delay time τ s is set by adjusting the electronic sensor ka 3 relative to the start of fuel injection into the nozzle 15.

Осуществление предлагаемого изобретения позволит повысить экономичность двигателя внутреннего сгорания за счет обеспечения его работы на обедненной смеси, облегчить запуск двигателя при низких температурах окружающей среды, а также его работу на переходных режимах. Совмещение высокочастотных блоков устройства для осуществления способа с традиционными системами зажигания позволяет осуществить предлагаемый способ без доработки двигателя и изменений в существующей системе зажигания.The implementation of the invention will improve the efficiency of the internal combustion engine by ensuring its operation on the lean mixture, facilitate starting the engine at low ambient temperatures, as well as its operation in transient conditions. The combination of high-frequency blocks of the device for implementing the method with traditional ignition systems allows the proposed method to be carried out without engine refinement and changes to the existing ignition system.

Claims (3)

1. Способ воспламенения рабочей смеси в двигателе внутреннего сгорания, заключающийся в формировании в момент зажигания импульса энергии поджига рабочей смеси с длительностью τ и в камере сгорания рабочей смеси, отличающийся тем, что рабочую смесь в камере сгорания рабочей смеси активируют импульсом СВЧ-энергии длительностью τ с с частотой сигнала не менее собственной резонансной частоты камеры сгорания рабочей смеси, который накладывают на импульс энергии поджига рабочей смеси с начальной фазой переднего фронта, опережающей момент зажигания на время τ з, равное τ у≤ τ з≤ (2÷ 3)τ и, а время действия импульса СВЧ-энергии от момента зажигания составляет не менее (0÷ 5)τ и длительности импульса энергии поджига рабочей смеси τ и, где τ з - время опережения переднего фронта импульса СВЧ-энергии момента зажигания, τ с - длительность импульса СВЧ-энергии, τ у - время установления импульса СВЧ-энергии в камере сгорания, τ и - длительности импульса энергии поджига рабочей смеси.1. The method of ignition of the working mixture in the internal combustion engine, which consists in generating at the moment of ignition a pulse of ignition energy of the working mixture with duration τ and in the combustion chamber of the working mixture, characterized in that the working mixture in the combustion chamber of the working mixture is activated by a microwave pulse of duration τ with a signal frequency of not less than the natural resonant frequency of the combustion mixture of the working mixture, which is superimposed on the pulse of energy of ignition of the working mixture with the initial phase of the leading front, ahead of the time burning for a time τ s equal to τ y ≤ τ s ≤ (2 ÷ 3) τ and , and the duration of the microwave energy pulse from the moment of ignition is at least (0 ÷ 5) τ and the pulse duration of the ignition energy of the working mixture τ and , where τ s is the leading time of the leading edge of the microwave energy pulse of the ignition moment, τ s is the microwave energy pulse duration, τ y is the microwave energy pulse establishment time in the combustion chamber, τ and are the pulse duration of the ignition mixture of the working mixture. 2. Устройство воспламенения рабочей смеси в двигателях внутреннего сгорания, содержащее камеру сгорания рабочей смеси с установленным в ней воспламенителем рабочей смеси, схему формирования импульса энергии поджига рабочей смеси с длительностью τ и, вход которой подключен к электронному датчику момента зажигания, а выход соединен с воспламенителем рабочей смеси, отличающееся тем, что к электронному датчику момента зажигания подключены через линию задержки с временем задержки τ з, взятым τ у≤ τ з≤ (2÷ 3)τ и, вход схемы формирования импульса энергии поджига рабочей смеси и через выключатель - клемма запуска ждущего генератора импульса СВЧ-энергии с частотой сигнала не менее собственной резонансной частоты камеры сгорания рабочей смеси, а выход ждущего генератора импульса СВЧ-энергии длительностью τ с, равной τ с=τ з+(0÷ 5)τ и, и выход схемы формирования импульса энергии поджига рабочей смеси подключены к воспламенителю рабочей смеси через цепь СВЧ-развязки со схемой формирования импульса энергии поджига рабочей смеси, где τ з - время опережения переднего фронта импульса СВЧ-энергии момента зажигания, τ с - длительность импульса СВЧ-энергии, τ у - время установления импульса СВЧ-энергии в камере сгорания, τ и - длительности импульса энергии поджига рабочей смеси.2. A device for igniting a working mixture in internal combustion engines, containing a combustion chamber for a working mixture with a working mixture igniter, a pulse generation circuit for igniting a working mixture with a duration of τ and , the input of which is connected to an electronic sensor of the ignition moment, and the output is connected to an igniter working mixture, characterized in that the electronic sensor of the ignition moment is connected via a delay line with a delay time τ s taken τ y ≤ τ s ≤ (2 ÷ 3) τ and , the input of the impulse formation circuit energy of the ignition of the working mixture and through the switch - the start terminal of the waiting microwave pulse generator with a signal frequency not less than the natural resonant frequency of the combustion mixture of the working mixture, and the output of the waiting microwave pulse generator with a duration of τ s equal to τ s = τ s + ( 0 ÷ 5) τ and , and the output of the pulse mixture ignition energy pulse generation circuit are connected to the mixture mixture igniter through a microwave isolation circuit with the pulse mixture ignition energy pulse generation circuit, where τ s is the lead time of the leading edge of the pulse Microwave energy of the ignition moment, τ s is the pulse duration of microwave energy, τ y is the time of establishment of the microwave pulse in the combustion chamber, τ and is the pulse duration of the ignition energy of the working mixture. 3. Устройство воспламенения рабочей смеси в двигателях внутреннего сгорания, содержащее камеру сгорания рабочей смеси с установленной в ней форсункой, соединенной с системой подачи топлива, отличающееся тем, что в камере сгорания рабочей смеси установлен излучатель импульса СВЧ-энергии длительностью τ с, равной τ с=τ з+(0÷ 5)τ и, который подсоединен к выходу ждущего генератора импульса СВЧ-энергии с частотой сигнала не менее собственной резонансной частоты камеры сгорания рабочей смеси, клемма запуска которого через выключатель подсоединена к электронному датчику момента зажигания, связанному с системой подачи топлива в форсунку, отрегулированному на опережение момента зажигания на величину τ з, взятую τ у≤ τ з≤ (2÷ 3)τ и, где τ з - время опережения переднего фронта импульса СВЧ-энергии момента зажигания, τ с - длительность импульса СВЧ-энергии, τ у - время установления импульса СВЧ-энергии в камере сгорания, τ и - длительности импульса энергии поджига рабочей смеси.3. The ignition device of the working mixture in internal combustion engines, containing the combustion chamber of the working mixture with a nozzle installed in it connected to the fuel supply system, characterized in that a microwave pulse emitter of duration τ s equal to τ s is installed in the combustion chamber of the working mixture = τ + h (0 ÷ 5) τ and which is connected to the output of monostable oscillator of the microwave energy pulse signal with a frequency not less than the natural resonant frequency of the combustion chamber mixture, which run through the terminal switch CONNECTION Nena to an electronic sensor ignition timing associated with the fuel supply system to the nozzle, adjusted to advance the ignition timing by an amount τ h, taken τ y ≤ τ s ≤ (2 ÷ 3) τ and where τ s - advancing time of the leading edge of the microwave pulse - energies of the ignition moment, τ с - pulse duration of microwave energy, τ у - time to establish a pulse of microwave energy in the combustion chamber, τ and - pulse duration of the energy of ignition of the working mixture.
RU2003128545/06A 2003-09-18 2003-09-18 Method of and device for ignition working mixture in internal combustion engine (versions) RU2256817C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003128545/06A RU2256817C2 (en) 2003-09-18 2003-09-18 Method of and device for ignition working mixture in internal combustion engine (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003128545/06A RU2256817C2 (en) 2003-09-18 2003-09-18 Method of and device for ignition working mixture in internal combustion engine (versions)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003128545A RU2003128545A (en) 2005-03-20
RU2256817C2 true RU2256817C2 (en) 2005-07-20

Family

ID=35453996

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003128545/06A RU2256817C2 (en) 2003-09-18 2003-09-18 Method of and device for ignition working mixture in internal combustion engine (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2256817C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202008013960U1 (en) 2008-05-19 2008-12-24 Brind, Alexander Injection nozzle for ignition charge with an electrically controllable valve
RU181683U1 (en) * 2018-02-16 2018-07-26 Общество с ограниченной ответственностью "ВНХ-Энерго" Multi-focal volumetric internal combustion engine

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202008013960U1 (en) 2008-05-19 2008-12-24 Brind, Alexander Injection nozzle for ignition charge with an electrically controllable valve
DE102008024143A1 (en) 2008-05-19 2009-11-26 Alexander Brind Injection nozzle for primer in e.g. engine with spark ignition of motor vehicle, has heating element serving for heating fuel up to self ignition temperature during inflow of fuel into oxygen-containing medium
RU181683U1 (en) * 2018-02-16 2018-07-26 Общество с ограниченной ответственностью "ВНХ-Энерго" Multi-focal volumetric internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003128545A (en) 2005-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1588048B1 (en) System and method for generating and sustaining a corona electric discharge for igniting a combustible gaseous mixture
RU2537659C2 (en) System and method of combustion for support of continuous detonation wave with nonstationary plasma
CA1048594A (en) Combustion in an internal combustion engine
JPS5732069A (en) Igniter for internal combustion engine
EP0153116B1 (en) Method of obtaining mechanical energy utilizing h2o-plasma generated in multiple steps
US5027764A (en) Method of and apparatus for igniting a gas/fuel mixture in a combustion chamber of an internal combustion engine
RU2549874C2 (en) Fuel mix ignition in heat engine
JP2004510087A (en) Combustion enhancement system and combustion enhancement method
WO2005017410A1 (en) Plasma catalytic fuel injector for enhanced combustion
CA2901240C (en) System and method for elastic breakdown ignition via multipole high frequency discharge
WO2011152493A1 (en) Control device for internal combustion engine
RU2256817C2 (en) Method of and device for ignition working mixture in internal combustion engine (versions)
EP3184805A1 (en) Compression-ignition type internal combustion engine, and internal combustion engine
JP2002324649A (en) Ignition device for use in internal combustion engine and ignition method to fuel injected into combustion chamber
Jose et al. Review on performance of high energy ignition techniques
RU181683U1 (en) Multi-focal volumetric internal combustion engine
RU178328U1 (en) Liquid fuel ignition device
JP2012219766A (en) Spark-ignition control method for spark-ignition type internal combustion engine
JP2011007159A (en) Method for controlling spark-ignition internal combustion engine
RU2161717C2 (en) Device to increase efficiency of heat engine
AU2644899A (en) Method for igniting the air-fuel mixture in an internal combustion engine
JP2017110497A (en) Ignition control system
JP6635341B2 (en) Repair method for compression ignition type internal combustion engine
WO2016027877A1 (en) Spark plug, and compression-ignition internal combustion engine
JPH11247749A (en) Ignition device for internal combustion engine and internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080919