RU2366053C1 - Internal combustion engine spark plug - Google Patents
Internal combustion engine spark plug Download PDFInfo
- Publication number
- RU2366053C1 RU2366053C1 RU2007147762/06A RU2007147762A RU2366053C1 RU 2366053 C1 RU2366053 C1 RU 2366053C1 RU 2007147762/06 A RU2007147762/06 A RU 2007147762/06A RU 2007147762 A RU2007147762 A RU 2007147762A RU 2366053 C1 RU2366053 C1 RU 2366053C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrode
- insulator
- central
- spark plug
- spark
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Spark Plugs (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электрооборудованию двигателей внутреннего сгорания и предназначено для использования в двигателях внутреннего сгорания автомобилей, самолетов и др.The invention relates to electrical equipment of internal combustion engines and is intended for use in internal combustion engines of automobiles, aircraft, etc.
Известно устройство для поджига горючей смеси, описанное в патенте РФ на изобретение №2074609, МПК 6 A01G 9/24, Н01Т 13/46, A01D 73/00, от 1995.06.09, опубл. 1997.03.10 (аналог), содержащее корпус с боковым электродом и закрепленный в корпусе изолятор с размещенным в нем центральным электродом, отстоящим от бокового, причем в боковом электроде выполнено сквозное отверстие, а в центральном электроде со стороны бокового электрода выполнена выемка, расположенная соосно с отверстием в боковом электроде, отличающееся тем, что диаметр отверстия в боковом электроде на 3-35% превышает максимальный диаметр выемки, которая выполнена конусной.A device for igniting a combustible mixture is described in the patent of the Russian Federation for invention No. 2074609, IPC 6 A01G 9/24, Н01Т 13/46, A01D 73/00, from 1995.06.09, publ. March 1997, 10 (analogue), comprising a housing with a side electrode and an insulator fixed in the housing with a central electrode located in it, spaced from the side, and a through hole is made in the side electrode, and a recess is located in the central electrode on the side of the side electrode, located coaxially with hole in the side electrode, characterized in that the diameter of the hole in the side electrode is 3-35% higher than the maximum diameter of the recess, which is made conical.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что боковой электрод выполнен сочлененным и по крайней мере двухсекционным, а центральный электрод имеет на конце закругление, в каждой секции выполнено по крайней мере одно сквозное боковое отверстие, а на центральном электроде напротив данного отверстия выполнена конусная выемка.2. The device according to
3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что вокруг по крайней мере одной конусной выемки выполнена соосно расположенная ей проточка, причем диаметр расположенного напротив данной конусной выемки отверстия на 3-20% превышает внутренний диаметр данной проточки.3. The device according to
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что диаметр отверстия на боковом электроде, расположенного по оси корпуса, превышает диаметр центрального электрода на 3-20%.4. The device according to
Недостатками аналога являются следующие. Изолятор не защищен от продуктов сгорания, что вызывает образование нагара на нем, находится в зоне высоких температур, что приводит к образованию трещин на нем. Возникающая в искровом промежутке искра защищена от основного объема рабочей смеси боковым электродом (его ширина увеличена в два раза, 5 мм). Это составляет 1/4 часть от внутреннего диаметра корпуса свечи, который равен 8 мм. Это приводит к неравномерности горения смеси в объеме камеры сгорания. Такая конструкция свечи требует более точного выполнения соосности центрального электрода и отверстия бокового электрода, параллельности торца центрального электрода и плоскости бокового электрода с отверстием - рабочего зазора, чтобы достичь равномерности и высокой мощности коронного разряда и эффективно поджечь горючую смесь. Искровой промежуток, а также соосность центрального электрода относительно отверстия в боковом электроде могут произвольно изменяться в процессе работы двигателя из-за температурных напряжений, что приводит к падению мощности и неравномерности коронного разряда. В заявляемой свече боковой электрод выполнен в виде симметричного стакана и при воздействии на него температурных напряжений линейные расширения происходят пропорционально, равномерно, не изменяя соосности и параллельности рабочих поверхностей бокового и центрального электродов.The disadvantages of the analogue are the following. The insulator is not protected from combustion products, which causes the formation of soot on it, is in the zone of high temperatures, which leads to the formation of cracks on it. The spark arising in the spark gap is protected from the main volume of the working mixture by the side electrode (its width is doubled, 5 mm). This represents a 1/4 part of the inner diameter of the candle housing which is 8 mm. This leads to uneven combustion of the mixture in the volume of the combustion chamber. Such a candle design requires a more accurate alignment of the central electrode and the hole of the side electrode, the parallelism of the end of the central electrode and the plane of the side electrode with the hole - the working gap, in order to achieve uniformity and high power of the corona discharge and effectively ignite the combustible mixture. The spark gap, as well as the alignment of the central electrode relative to the hole in the side electrode, can arbitrarily change during engine operation due to temperature stresses, which leads to a drop in power and the unevenness of the corona discharge. In the inventive candle, the side electrode is made in the form of a symmetrical cup and when exposed to temperature stresses, linear expansions occur proportionally, evenly, without changing the alignment and parallelism of the working surfaces of the side and central electrodes.
Известна свеча зажигания для двигателя внутреннего сгорания, описанная в патенте РФ №2239925, МПК 7 Н01Т 13/20, Н01Т 13/54, от 2003.09.03, опубл. 2004.11.10, содержащая корпус, закрепленный в нем изолятор, стержневой основной электрод, закрепленный в центральном отверстии изолятора так, что рабочий конец электрода выступает из торца изолятора, кольцевой электрод в виде пустотелого цилиндра, образующего своей внутренней полостью вокруг основного электрода форкамеру с выполненным в днище соосным с основным электродом отверстием сообщения с камерой сгорания цилиндра двигателя, образующим совместно с боковой поверхностью окончания основного электрода искровой промежуток, отличающаяся тем, что длина выступающей из торца изолятора части электрода выполнена равной двум-трем его диаметрам с соответствующим удлинением кольцевого электрода.Known spark plug for an internal combustion engine described in the patent of the Russian Federation No. 2239925, IPC 7 Н01Т 13/20, Н01Т 13/54, dated 2003.09.03, publ. 2004.11.10, comprising a housing, an insulator fixed therein, a rod main electrode fixed in the central hole of the insulator so that the working end of the electrode protrudes from the end face of the insulator, the annular electrode in the form of a hollow cylinder forming a prechamber with its internal cavity around the main electrode bottom coaxial with the main electrode of the hole in communication with the combustion chamber of the engine cylinder, forming together with the side surface of the end of the main electrode a spark gap, characterized I mean that the length of the electrode protruding from the end of the insulator is equal to two or three of its diameters with a corresponding extension of the ring electrode.
Эта свеча наиболее близка по конструкции к заявляемому изобретению, выбрана в качестве прототипаThis candle is the closest in design to the claimed invention, selected as a prototype
Недостатками аналога являются следующие. Удлинение рабочих электродов и факельный поджиг рабочей смеси приемлем не для всех выпускаемых двигателей. Данная свеча требует установки в камеру сгорания в определенном месте и с определенным углом наклона, чтобы добиться максимального эффекта поджига рабочей смеси. Кроме этого удлинение рабочей части электродов ведет к увеличению расхода дорогостоящих материалов при их изготовлении. Данная конструкция свечи зажигания требует более точного выполнения соосности основного электрода и отверстия в днище кольцевого электрода, чтобы достичь высокой мощности и равномерности коронного разряда.The disadvantages of the analogue are the following. Elongation of the working electrodes and flare ignition of the working mixture is not acceptable for all manufactured engines. This candle requires installation in a combustion chamber in a certain place and with a certain angle of inclination in order to achieve the maximum effect of ignition of the working mixture. In addition, lengthening the working part of the electrodes leads to an increase in the consumption of expensive materials in their manufacture. This design of the spark plug requires a more accurate alignment of the main electrode and the hole in the bottom of the ring electrode in order to achieve high power and uniformity of the corona discharge.
Известные свечи зажигания содержат корпус, изолятор, в котором закреплен центральный электрод и изогнутый боковой электрод, закрепленный в корпусе, образующий с торцевой поверхностью центрального электрода искровой зазор. Недостатками таких свечей являются, во-первых, то, что изолятор не защищен от продуктов сгорания, что вызывает образование нагара, находится в зоне высоких температур, что приводит к образованию трещин на нем. Во-вторых, возникающая в искровом промежутке искра защищена от основного объема рабочей смеси боковым электродом, что приводит к неравномерному поджигу и горению смеси в объеме камеры сгорания. В-третьих, искровой промежуток может произвольно изменяться в процессе работы двигателя из-за температурных напряжений, возникших в боковом изогнутом электроде. В-четвертых, известные конструкции не обеспечивают полное сгорание рабочей смеси.Known spark plugs contain a housing, an insulator in which a central electrode is fixed and a curved side electrode fixed in the housing, forming a spark gap with the end surface of the central electrode. The disadvantages of such candles are, firstly, that the insulator is not protected from combustion products, which causes the formation of soot, is in the zone of high temperatures, which leads to the formation of cracks on it. Secondly, a spark arising in the spark gap is protected from the main volume of the working mixture by the side electrode, which leads to uneven ignition and burning of the mixture in the volume of the combustion chamber. Thirdly, the spark gap can arbitrarily change during the operation of the engine due to temperature stresses arising in the side curved electrode. Fourth, the known designs do not provide complete combustion of the working mixture.
Технический результат: увеличение мощности двигателя, экономия топлива, снижение содержания угарного газа в выхлопе, увеличение срока службы свечи, обеспечение устойчивого запуска двигателя при температуре среды ниже 0°.Effect: increase engine power, fuel economy, decrease in carbon monoxide content in the exhaust, increase the life of the spark plugs, ensure stable engine start at ambient temperature below 0 °.
Технический результат достигается за счет того, что свеча зажигания для двигателя внутреннего сгорания, содержащая корпус, закрепленный в нем изолятор, стержневой центральный электрод, закрепленный в центральном отверстии изолятора так, что рабочий конец электрода выступает из торца изолятора, кольцевой электрод в виде стакана, образующего своей внутренней полостью вокруг центрального электрода форкамеру с просверленным в дне соосным с центральным электродом отверстием сообщения с камерой сгорания цилиндра двигателя, образующим совместно с боковой поверхностью окончания центрального электрода искровой промежуток, отличающаяся тем, что центральный электрод располагается выше плоскости торца кольцевого электрода и в его торце выполнена коническая воронка, причем габариты свечи остаются неизменными.The technical result is achieved due to the fact that the spark plug for the internal combustion engine, comprising a housing, an insulator fixed therein, a central rod electrode fixed in the central bore of the insulator so that the working end of the electrode protrudes from the end face of the insulator, an annular electrode in the form of a cup forming with its internal cavity around the central electrode, a prechamber with a hole in the bottom of the communication with the combustion chamber of the engine cylinder coaxial with the central electrode and forming locally with a lateral surface of the end of the central electrode, a spark gap, characterized in that the central electrode is located above the plane of the end of the ring electrode and a conical funnel is made in its end, and the dimensions of the candle remain unchanged.
Заявляемая свеча в отличие от аналогов содержит корпус, закрепленный в нем изолятор, стержневой центральный электрод, закрепленный в центральном отверстии изолятора так, что рабочий конец электрода выступает из торца изолятора, кольцевой электрод, закрепленный на корпусе свечи, центральный электрод выступает за торец кольцевого электрода, т.е. располагается выше его плоскости и в его торце высверлена коническая воронка. Кольцевой электрод изготовлен в виде стакана с отверстием в дне, который образует своей внутренней полостью вокруг центрального электрода форкамеру. Отверстие в дне кольцевого электрода сообщается с камерой сгорания и выполнено соосно центральному электроду и образует совместно с боковой поверхностью его окончания искровой промежуток - рабочий зазор. Длина центрального электрода, вступающего из торца изолятора, остается неизменной,The inventive candle, unlike analogues, contains a housing, an insulator fixed in it, a central rod electrode fixed in the central hole of the insulator so that the working end of the electrode protrudes from the end of the insulator, the ring electrode mounted on the candle body, the central electrode protrudes from the end of the ring electrode, those. is located above its plane and a conical funnel is drilled at its end. The ring electrode is made in the form of a glass with a hole in the bottom, which forms a prechamber with its internal cavity around the central electrode. The hole in the bottom of the annular electrode communicates with the combustion chamber and is made coaxially with the central electrode and forms, together with the lateral surface of its end, a spark gap - the working gap. The length of the central electrode entering from the end of the insulator remains unchanged,
Благодаря тому, что центральный электрод располагается выше плоскости торца кольцевого электрода и в его торце выполнена коническая воронка, при неизменных габаритных размерах свечи происходит более качественный поджог рабочей смеси и полное сгорание в камере сгорания цилиндра двигателя совместно с помощью факела пламени, вылетающего из форкамеры, и с помощью мощного электрического разряда, исходящего с острой кромки центрального электрода на острую кромку кольцевого электрода, находящегося непосредственно в объеме рабочей смеси. Это позволяет повысить эффективность работы свечи зажигания, увеличивается мощность двигателя, а следовательно, экономится топливо. Благодаря большой мощности и площади искрового разряда более полно осуществляется процессы сгорания топлива, окисления продуктов сгорания, вредных веществ в выхлопе, снижается содержание угарного газа в выхлопе, обеспечивается устойчивый запуск двигателя при температуре среды ниже 0°.Due to the fact that the central electrode is located above the plane of the end face of the ring electrode and a conical funnel is made at its end, with the dimensions of the candle unchanged, a better mixture arson and complete combustion in the combustion chamber of the engine cylinder together with the flame coming out of the pre-chamber, and with the help of a powerful electric discharge emanating from the sharp edge of the central electrode to the sharp edge of the ring electrode located directly in the volume of the working mixture. This allows you to increase the efficiency of the spark plug, increases engine power, and therefore, fuel is saved. Due to the large power and the area of the spark discharge, the processes of fuel combustion, oxidation of combustion products, harmful substances in the exhaust are more fully realized, the carbon monoxide content in the exhaust is reduced, and the engine is stably started at an ambient temperature below 0 °.
Изолятор защищен от продуктов сгорания, и на нем не образуется нагара, отсутствие высоких температур не приводит к образованию трещин на нем. Возникающая в искровом промежутке искра не защищена от основного объема рабочей смеси боковым электродом, что приводит к равномерному поджигу и горению смеси в объеме камеры сгорания. Искровой промежуток не изменяется в процессе работы двигателя из-за температурных напряжений, возникающих в центральном и боковом электродах, в результате чего увеличивается мощность, и площадь искрового разряда остается не изменой. Срок службы свечи увеличивается благодаря большой рабочей площади электродов, так как сектор искрового разряда работает не на одном месте, а попеременно по всей длине окружностей рабочих поверхностей электродов.The insulator is protected from combustion products, and soot does not form on it, the absence of high temperatures does not lead to the formation of cracks on it. The spark arising in the spark gap is not protected from the main volume of the working mixture by the side electrode, which leads to uniform ignition and burning of the mixture in the volume of the combustion chamber. The spark gap does not change during engine operation due to temperature stresses arising in the central and side electrodes, as a result of which the power increases, and the area of the spark discharge remains unchanged. The service life of the candle is increased due to the large working area of the electrodes, since the sector of the spark discharge does not work in one place, but alternately along the entire circumference of the working surfaces of the electrodes.
Поиск, проведенный по патентной и научно-технической литературе, показал, что заявленная совокупность неизвестна, т.е. она соответствует условию патентоспособности "новизна".A search conducted in patent and scientific and technical literature showed that the claimed combination is unknown, i.e. it meets the condition of patentability “novelty”.
Поскольку устройство изготовлено из известных составных частей и имеется потребность в такого рода устройствах, то заявленное соответствует условию "промышленная применимость".Since the device is made of known components and there is a need for such devices, the claimed meets the condition of "industrial applicability".
А так как в результате использования данного устройства имеется более высокий эффект, наличие которого очевидно, и этот эффект найден в результате практического применения, то заявленное соответствует условию «изобретательский уровень».And since as a result of using this device there is a higher effect, the presence of which is obvious, and this effect is found as a result of practical application, the claimed one meets the condition of "inventive step".
Заявляемая свеча зажигания для двигателя внутреннего сгорания поясняется чертежами.The inventive spark plug for an internal combustion engine is illustrated by drawings.
На фиг.1 показан продольный разрез свечи.Figure 1 shows a longitudinal section of a candle.
На фиг.2 показан вид сверху на торец свечи.Figure 2 shows a top view of the end of the candle.
Заявляемая свеча зажигания для двигателей внутреннего сгорания содержит центральный электрод 1, корпус свечи 2, боковой кольцевой электрод 3, кольцевой искровой промежуток - рабочий зазор 4, коническую воронку 5, форкамеру 6, изолятор 7.The inventive spark plug for internal combustion engines contains a
Свеча зажигания для двигателей внутреннего сгорания работает следующим образом. Во время такта сжатия происходит наполнение рабочей смесью форкамеры 6 под давлением. В форкамеру 6 рабочая смесь инжектируется через кольцевой искровой промежуток 4 с большой скоростью, в результате происходит дополнительное распыление поступающей в нее смеси. В стадии завершения процесса наполнения форкамеры 6 рабочей смесью на центральный электрод 1 подается высоковольтный импульс напряжения, вызывающий на его боковой поверхности искровой разряд в зоне кольцевого искрового промежутка 4, который надежно поджигает рабочую смесь в этом промежутке, что вызывает воспламенение рабочей смеси в форкамере 6 и в камере сгорания. Одновременно с этим искровой разряд исходит с острой кромки торца центрального электрода 1 на острую кромку кольцевого электрода 3, образуя сектор искрового разряда, который находится непосредственно в объеме рабочей смеси, что обеспечивает надежность и большую площадь поджига рабочей смеси. При горении смеси в форкамере 6 давление в ней больше, чем в камере сгорания, и поэтому из форкамеры 6 в камеру сгорания будет вылетать факел пламени и продукты горения, которые совместно с электрической искрой надежно воспламеняют основной заряд рабочей смеси. Зоны образования электрического разряда указаны пунктирными линиями на фиг.1 и фиг.2.The spark plug for internal combustion engines works as follows. During the compression stroke is the filling of the working mixture of the pre-chamber 6 under pressure. In the pre-chamber 6, the working mixture is injected through the
Предлагаемая свеча позволяет создать более мощный, чем в аналогах, искровой разряд большой площади, что повышает надежность воспламенения смеси и полноту ее сгорания.The proposed candle allows you to create a more powerful than in analogues, a spark discharge of a large area, which increases the reliability of ignition of the mixture and the completeness of its combustion.
Результаты опробования свечей зажигания данной конструкции в двигателях всех типов отечественных автомобилей подтвердили ее ожидаемые характеристики: увеличение мощности двигателя на 15-20%, экономия топлива до 20%, содержание угарного газа в выхлопе снижается в 2-3 раза, ресурс свечи увеличивается в 5-7 раз, устойчивый запуск двигателя особенно при температуре среды ниже 0°.The results of testing spark plugs of this design in engines of all types of domestic cars confirmed its expected characteristics: an increase in engine power by 15-20%, fuel economy up to 20%, the carbon monoxide content in the exhaust is reduced by 2-3 times, the life of the spark plug is increased by 5- 7 times, steady engine start especially at ambient temperature below 0 °.
Заявляемая свеча позволяет модернизировать выпускаемые свечи зажигания для двигателей внутреннего сгорания за минимально короткое время, при минимальных денежных затратах.The inventive candle allows you to upgrade the produced spark plugs for internal combustion engines in the shortest possible time, at the lowest possible cost.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007147762/06A RU2366053C1 (en) | 2007-12-20 | 2007-12-20 | Internal combustion engine spark plug |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007147762/06A RU2366053C1 (en) | 2007-12-20 | 2007-12-20 | Internal combustion engine spark plug |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007147762A RU2007147762A (en) | 2009-06-27 |
| RU2366053C1 true RU2366053C1 (en) | 2009-08-27 |
Family
ID=41026731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007147762/06A RU2366053C1 (en) | 2007-12-20 | 2007-12-20 | Internal combustion engine spark plug |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2366053C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2496197C1 (en) * | 2012-02-29 | 2013-10-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Рефмашпром" (Ооо "Рефмашпром") | Ignition plug |
| RU2497251C1 (en) * | 2012-03-30 | 2013-10-27 | Открытое акционерное общество "Уфимское научно-производственное предприятие "Молния" (ОАО УНПП "Молния") | Ignition plug for combustion chambers of power and propulsion plants |
-
2007
- 2007-12-20 RU RU2007147762/06A patent/RU2366053C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2496197C1 (en) * | 2012-02-29 | 2013-10-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Рефмашпром" (Ооо "Рефмашпром") | Ignition plug |
| RU2497251C1 (en) * | 2012-03-30 | 2013-10-27 | Открытое акционерное общество "Уфимское научно-производственное предприятие "Молния" (ОАО УНПП "Молния") | Ignition plug for combustion chambers of power and propulsion plants |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007147762A (en) | 2009-06-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8890396B2 (en) | Spark plug for a gas-operated internal combustion engine | |
| US10145292B1 (en) | Spark plug | |
| RU2366053C1 (en) | Internal combustion engine spark plug | |
| US20060033411A1 (en) | Spark plug | |
| RU2011104120A (en) | METHOD FOR FIRING A COMBUSTION CHAMBER OF AIRCRAFT GAS TURBINE ENGINES | |
| GB2189545A (en) | Spark plugs | |
| US20050127809A1 (en) | Spark plug | |
| RU2352040C1 (en) | Ignition plug | |
| US8853925B2 (en) | High efficiency spark plug | |
| KR100292019B1 (en) | Spark Plug System | |
| JP2013191560A (en) | Spark plug, ignition device and engine | |
| RU2612188C1 (en) | Diesel engine ignition system and laser sparking plug | |
| RU98481U1 (en) | BALL LIGHTING FORCAM DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
| WO2013141681A1 (en) | Ignition spark plug | |
| EA012859B1 (en) | Spark-plug for internal combustion engine | |
| RU84632U1 (en) | SPARK PLUG | |
| US20050040749A1 (en) | Spark plug | |
| RU2574197C1 (en) | Internal combustion engine and igniter | |
| RU2645363C1 (en) | Laser igniter | |
| RU2645396C1 (en) | Laser spark plug | |
| CN1971027A (en) | Spark plug with pre combustion chamber | |
| RU2649720C1 (en) | Laser spark plug | |
| RU2647499C1 (en) | Laser spark plug | |
| SU1271984A1 (en) | I.c.engine combustion chamber | |
| RU138099U1 (en) | TORCH IGNITION CANDLE |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161221 |