RU2574189C1 - Laser igniter - Google Patents

Laser igniter Download PDF

Info

Publication number
RU2574189C1
RU2574189C1 RU2015102319/06A RU2015102319A RU2574189C1 RU 2574189 C1 RU2574189 C1 RU 2574189C1 RU 2015102319/06 A RU2015102319/06 A RU 2015102319/06A RU 2015102319 A RU2015102319 A RU 2015102319A RU 2574189 C1 RU2574189 C1 RU 2574189C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
spark plug
plug according
laser spark
laser
prechamber
Prior art date
Application number
RU2015102319/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Дмитриевич Дудышев
Original Assignee
Валерий Дмитриевич Дудышев
Filing date
Publication date
Application filed by Валерий Дмитриевич Дудышев filed Critical Валерий Дмитриевич Дудышев
Application granted granted Critical
Publication of RU2574189C1 publication Critical patent/RU2574189C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: task of the invention is reducing the size of the igniter and improving the efficiency of the spark discharge. A laser igniter, comprising an optical system and a pre-ignition chamber separated from the optical system by a washer with a centre hole, and a bottom with an exit hole therein, is configured to simultaneously generate corona discharge and a laser beam.
EFFECT: reduced fuel consumption and emission of harmful substances, and high reliability of ignition.
24 cl, 24 dwg

Description

Изобретение относится к воспламенителям (свечам зажигания, в частности лазерным с встроенной форкамерой, которая способна значительно улучшить эффективность распространения факела зажигания и эффективность сжигания топливовоздушной смеси за счет одновременного применения для воспламенения лазерного луча и коронного разряда. Изобретение может найти применение при использовании в двигателе внутреннего сгорания - ДВС как карбюраторных, так и инжекторных и дизельных, а также в роторных двигателях, газопоршневых и других типах двигателей и в энергетических установках.The invention relates to igniters (spark plugs, in particular laser ones with an integrated prechamber, which can significantly improve the efficiency of spreading the ignition flame and the efficiency of burning the air-fuel mixture due to the simultaneous use of a laser beam and corona discharge for igniting. The invention can be used when used in an internal combustion engine - ICE as carburetor, and injection and diesel, as well as in rotary engines, gas piston and other types of engines her and in power plants.

Предшествующий уровень техникиState of the art

Обычно боковой заземленный электрод свечи зажигания изогнут и имеет L-образную форму, будучи перпендикулярным к направлению осевого центрального электрода так, чтобы поперечное сечение разрядной части, так называемой «мини-форкамеры», обращенной к осевому центральному электроду, было прямоугольным.Usually the lateral grounded electrode of the spark plug is bent and L-shaped, being perpendicular to the direction of the axial central electrode so that the cross section of the discharge part, the so-called “mini-chamber”, facing the axial central electrode, is rectangular.

Когда возникает искровой разряд свечи зажигания, искра появляется между осевым центральным электродом и концевой разрядной частью заземленного электрода, расположенной ниже осевого центрального электрода. Газовая смесь в искровом промежутке, сформированном этими электродами, воспламеняется за счет искры так, что сжатая газовая смесь воспламеняется сначала в «мини-форкамере» между электродами, а потом горизонтально истекающий факел воспламеняет остальную ТВС. В обычных конструкциях высокое давление газа, вызванное воспламенением, может быть заблокировано концевой разрядной частью так, что эффект распространения горения на воздушно-топливную газовую смесь в камере сгорания является недостаточно хорошим. А запуск двигателя при отрицательных температурах вообще вызывает затруднение из-за охлаждения воспламеняющего факела от холодных металлических частей головки цилиндра.When a spark discharge occurs, the spark appears between the axial central electrode and the end discharge part of the grounded electrode located below the axial central electrode. The gas mixture in the spark gap formed by these electrodes is ignited by the spark so that the compressed gas mixture is ignited first in the “mini-chamber” between the electrodes, and then the horizontally expiring torch ignites the rest of the fuel assembly. In conventional designs, the high gas pressure caused by ignition can be blocked by the end discharge part so that the effect of the propagation of combustion on the air-fuel gas mixture in the combustion chamber is not good enough. And starting the engine at low temperatures generally causes difficulty due to the cooling of the flaming flame from the cold metal parts of the cylinder head.

Когда остаточный углерод (продукт неполного сгорания топливовоздушной смеси - ТВС) остается в искровом промежутке между электродами, то углерод может накапливаться и изменяться от фазы частиц до фазы соединения на поверхностях электродов так, что между электродами может возникнуть короткое замыкание. В таком состоянии, даже при подаче напряжения, искра может не возникать, что ведет к серьезным проблемам вплоть до остановки двигателя или выпуску топливовоздушной смеси через выхлопную трубу без сгорания. Когда несгоревшая газовая смесь выпускается в выхлопную трубу, часто проявляется эффект обратной вспышки, при этом проявляется аварийный эффект и снижается эффективность сгорания. Выход из строя одного из нескольких цилиндров может длительное время оставаться без внимания, что приведет к поломке двигателя из-за дисбаласа роторных частей.When the residual carbon (the product of incomplete combustion of the fuel-air mixture - FA) remains in the spark gap between the electrodes, carbon can accumulate and change from the phase of the particles to the phase of the connection on the surfaces of the electrodes so that a short circuit can occur between the electrodes. In this state, even when voltage is applied, a spark may not occur, which leads to serious problems up to stopping the engine or releasing the air-fuel mixture through the exhaust pipe without combustion. When an unburned gas mixture is discharged into the exhaust pipe, a reverse flash effect is often manifested, with an emergency effect and a reduced combustion efficiency. Failure of one of several cylinders can remain unattended for a long time, which will lead to engine failure due to imbalance of rotor parts.

Во время работы ДВС из-за коррозии могут появиться трещина на конце осевого центрального электрода, что приводит к возникновению критического повреждения. Срок службы свечи зажигания может снизиться из-за такого дефектаDuring the operation of the internal combustion engine, a crack may appear at the end of the axial central electrode due to corrosion, which leads to critical damage. Spark plug life may be reduced due to such a defect.

Известна свеча зажигания по патенту РФ на изобретение №2366053, МПК H01T 13/20, опубл. 27.08.2009 г. Эта свеча зажигания содержит центральный электрод и боковой электрод цилиндрической формы, между ними образуется «мини-форкамера». Искровой разряд осуществляется на цилиндрическую стенку, а выход продуктов сгорания осуществляется в кольцевой зазор.Known spark plug according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2366053, IPC H01T 13/20, publ. August 27, 2009. This spark plug contains a central electrode and a side electrode of cylindrical shape, between them a “mini-chamber” is formed. Spark discharge is carried out on a cylindrical wall, and the output of combustion products is carried out in an annular gap.

Недостатки этой свечи возможное засорение кольцевого зазора из-за отложения твердых частиц продуктов сгорания на обоих электродах, особенно при работе на обогащенной смеси.The disadvantages of this candle are possible clogging of the annular gap due to the deposition of solid particles of combustion products on both electrodes, especially when working on an enriched mixture.

Известна свеча зажигания по патенту РФ на изобретение №2366052, МПК H01T 13/00, опубл. 27.08.2009 г. Эта свеча содержит центральный электрод и Г-образный боковой электрод, плоскость которого скручена по длине для создания вихревого движения продуктов сгорания.Known spark plug according to the patent of the Russian Federation for invention No. 2366052, IPC H01T 13/00, publ. August 27, 2009. This candle contains a central electrode and a L-shaped side electrode, the plane of which is twisted along the length to create a vortex motion of the combustion products.

Недостаток - плохой запуск двигателя при отрицательных температурах.The disadvantage is poor engine starting at low temperatures.

Известна свеча зажигания по патенту РФ на изобретение №2360342, МПК H01T 13/54, опубл. 27.06.2009 г.Known spark plug according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2360342, IPC H01T 13/54, publ. 06/27/2009

Эта свеча содержит центральный и боковой электроды и две форкамеры, установленные последовательно.This candle contains a central and side electrodes and two prechambers mounted in series.

Недостатки: конструктивная сложность свечи, ее большие осевые габариты и высокая стоимость.Disadvantages: constructive complexity of the candle, its large axial dimensions and high cost.

Известно, что для бесперебойной работы свечи зажигания нижняя часть изолятора (тепловой конус) должна иметь температуру примерно 500-600°C. При температуре ниже указанной на свече образуется слой нагара и она начинает работать с перебоями. Недостаточная температура нагрева изолятора и электродов свечи особенно сильно проявляется при запуске холодного двигателя в условиях отрицательных температур, когда пары топлива частично конденсируются и надежность воспламенения смеси обусловлена не только ее ионизацией, но и нагревом прилегающего к электродам объема газа. Для повышения надежности работы системы зажигания в условиях отрицательных температур применяют свечи с принудительным электроподогревом.It is known that for the trouble-free operation of the spark plug, the lower part of the insulator (thermal cone) should have a temperature of about 500-600 ° C. At a temperature lower than indicated on the candle, a layer of soot forms and it begins to work intermittently. The insufficient heating temperature of the insulator and the spark plug electrodes is especially pronounced when the cold engine starts at negative temperatures, when the fuel vapor partially condenses and the ignition reliability of the mixture is due not only to its ionization, but also to the heating of the gas volume adjacent to the electrodes. To increase the reliability of the ignition system in conditions of negative temperatures, candles with forced electric heating are used.

Известна, например, свеча зажигания, содержащая металлический корпус, изолятор и нагревательный элемент, размещенный в кольцевой проточке, выполненной на боковой стенке изолятора, в его части, закрытой корпусом по Авт.св. СССР №1802382, МПК H01T 13/00, опубл. 1993 г.Known, for example, a spark plug containing a metal housing, an insulator and a heating element placed in an annular groove made on the side wall of the insulator, in its part, closed by a housing according to Auth. USSR No. 1802382, IPC H01T 13/00, publ. 1993 year

Недостатком такой конструкции является то, что нагревательный элемент может быть встроен в свечу только при ее изготовлении. Однако актуальной является также задача модернизации уже изготовленных свечей.The disadvantage of this design is that the heating element can be integrated into the candle only during its manufacture. However, the urgent task is the modernization of already made candles.

Известна свеча зажигания, содержащая «мини-форкамеру» по патенту РФ на изобретение №2356145, МПК H01T 13/20, опубл. 20.05.2009 г.Known spark plug containing "mini-prechamber" according to the patent of the Russian Federation for invention No. 2356145, IPC H01T 13/20, publ. 05/20/2009

Эта свеча зажигания содержит осевой центральный электрод для искрового разряда и боковой заземленный электрод, находящийся напротив осевого центрального электрода относительно искрового промежутка, с круглой частью в плане, имеющей центральное круглое отверстие, выполненное на разрядном конце бокового округлого электрода. При этом свеча зажигания включает множество спиральных выступов, которые выступают из внутренней стороны круглой части в направлении центрального круглого отверстия так, чтобы сформировать турбулентный поток в газовой смеси, когда газ, сжатый во время хода сжатия, подается в искровой промежуток через центральное круглое отверстие. This spark plug contains an axial central electrode for a spark discharge and a side grounded electrode opposite the axial central electrode relative to the spark gap, with a circular portion in plan having a central circular hole formed at the discharge end of the lateral rounded electrode. In this case, the spark plug includes a plurality of spiral projections that protrude from the inner side of the circular part in the direction of the central circular opening so as to form a turbulent flow in the gas mixture when gas compressed during the compression stroke is supplied into the spark gap through the central circular opening.

Техническим результатом является улучшение эффективности распространения искры за счет обеспечения лучшего смешивания в искровом промежутке между электродами, обеспечение функции генерации турбулентного потока, а также увеличение силы воспламенения.The technical result is to improve the efficiency of spark propagation by providing better mixing in the spark gap between the electrodes, providing a function of generating a turbulent flow, and also increasing the ignition force.

Недостатки этого устройства: низкая эффективность искрового разряда, обусловленная несоответствием формы, размером и взаимного расположения электродов, оптимальным для электрического разряда в газовом промежутке. Недостатком является то, что площадь центрального отверстия выполнена меньше площади поперечного сечения центрального электрода. Это дает несколько отрицательных результатов: закручивающее устройство малоэффективно и не выполняет своей функции по двум причинам:The disadvantages of this device: low efficiency of the spark discharge, due to the mismatch of the shape, size and relative position of the electrodes, optimal for electric discharge in the gas gap. The disadvantage is that the area of the Central hole is made smaller than the cross-sectional area of the Central electrode. This gives several negative results: the twisting device is ineffective and does not perform its function for two reasons:

- средства закрутки имеют очень маленькую высоту (из-за небольшого диаметра отверстия) и, располагаясь в пределах пограничного слоя потока, не влияют на характер движения основной массы потока, истекающего из отверстия,- spinning means have a very small height (due to the small diameter of the hole) and, being located within the boundary layer of the stream, do not affect the nature of the movement of the bulk of the stream flowing from the hole,

- закрутка осуществляется в горизонтальной плоскости, что не способствует внедрению факела в значительный объем камеры сгорания цилиндра ДВС, который обычно располагается ниже свечи.- the spin is carried out in a horizontal plane, which does not contribute to the introduction of the torch into a significant volume of the combustion chamber of the internal combustion engine cylinder, which is usually located below the candle.

Кроме того, этому техническому решению присущи еще несколько недостатков:In addition, this technical solution has several more disadvantages:

- отверстие малого диаметра легче забивается продуктами неполного сгорания ТВС,- a small diameter hole is more easily clogged by products of incomplete combustion of fuel assemblies,

- отверстие выполняет роль выходного сопла «мини-форкамеры» и при малой площади отверстия мощность факела незначительная и не может обеспечить запуск ДВС при отрицательных температурах. Роль второго сопла выполняют боковые зазоры между центральным и боковым электродами, но истекающие из них вдоль головки непрогретого цилиндра продукты сгорания резко охлаждаются и не могут воспламенить весь объем камеры сгорания цилиндра. Традиционно применяемый способ запуска с обогащением ТВС приводит к перерасходу топлива, износу поршневой системы ДВС и к отложению копоти па электродах.- the hole acts as the output nozzle of the “mini-prechamber” and with a small area of the hole the torch power is insignificant and cannot ensure the start of the internal combustion engine at low temperatures. The role of the second nozzle is played by the lateral gaps between the central and side electrodes, but the combustion products flowing out along the head of the unheated cylinder are sharply cooled and cannot ignite the entire volume of the combustion chamber of the cylinder. The traditionally used method of starting with fuel assembly enrichment leads to excessive fuel consumption, wear of the internal combustion engine piston system and to soot deposition on the electrodes.

Известен воспламенитель по патенту РФ на изобретение №2169885, МПК F23Q 9/00, опубл. 27.06.2001 г.Known igniter according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2169885, IPC F23Q 9/00, publ. 06/27/2001

Признаки, общие с предложенным техническим решением, - корпус форкамеры, полость воспламенения и отверстия подачи ТВС в форкамеру и выброса факела.Signs common with the proposed technical solution are the prechamber housing, the ignition cavity and the fuel supply inlet to the prechamber and the torch discharge.

Недостатки: большие габариты. Вес и конструктивная сложность из-за наличия большого количества деталей. В то же время при уменьшении габаритов форкамеры она не будет выполнять своей основной функции; надежно воспламенять ТС (топливовоздушную смесь). Вторым недостатком является применение электрической свечи зажигания.Disadvantages: large dimensions. Weight and structural complexity due to the presence of a large number of parts. At the same time, with a decrease in the size of the prechamber, it will not fulfill its main function; reliably ignite the vehicle (air-fuel mixture). The second disadvantage is the use of an electric spark plug.

Известна форкамера ДВС по патенту РФ на полезную модель №16, МПК F02B 19/16, опубл. 25.06.1994 г.Known pre-chamber ICE according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 16, IPC F02B 19/16, publ. 06/25/1994

Выносная форкамера для двигателя внутреннего сгорания с движущимся потоком топлива на воздушной смеси, содержащая корпус, полость со свечой зажигания и переходной канал, отличающаяся тем, что в сопло переходного канала помещена пластина-завихритель, закрученная на угол поворота (1/2)·пи - (2/3)·пи рад (90-120°).A remote prechamber for an internal combustion engine with a moving fuel flow in an air mixture, comprising a housing, a cavity with a spark plug and a transition channel, characterized in that a swirl plate is placed in the transition channel nozzle, twisted by an angle of rotation (1/2) · pi - (2/3) · pi rad (90-120 °).

Недостаток - сложность конструкции.The disadvantage is the complexity of the design.

Известна форкамера ДВС по св. РФ на полезную модель №60635, МПК F02D 19/10, опубл. 27.01.2007 г.Known pre-chamber ICE for St. RF for utility model No. 60635, IPC F02D 19/10, publ. 01/27/2007

Вихревая форкамера двигателя внутреннего сгорания по этому патенту содержит цилиндрический корпус с наружной и внутренней резьбами, внутренней полостью, нижним отверстием и боковыми факельными каналами, при этом боковые факельные каналы имеют три угла отклонения в пространстве форкамеры. Нижнее и боковые отверстия расположены на коническом днище.The vortex prechamber of an internal combustion engine according to this patent comprises a cylindrical body with external and internal threads, an internal cavity, a lower hole and side flare channels, while the side flare channels have three deflection angles in the chamber chamber. The lower and side openings are located on a conical bottom.

Недостаток низкая эффективность форкамеры, вследствие того, что суммарная площадь отверстий меньше площади поперечного сечения камеры воспламенения. Это приводит к дросселирования при заполнении камеры ТВС и уменьшение ее дозы и мощности факелов воспламенения. Увеличение площади отверстий технически не осуществимо из-за того, что это приведет к выступанию конического днища внутрь цилиндра двигателя внутреннего сгорания.The disadvantage is the low efficiency of the prechamber due to the fact that the total area of the holes is less than the cross-sectional area of the ignition chamber. This leads to throttling when filling the fuel assembly chamber and a decrease in its dose and the power of the ignition torches. The increase in the area of the holes is not technically feasible due to the fact that this will lead to the protrusion of the conical bottom inside the cylinder of the internal combustion engine.

Известна форкамера ДВС по патенту РФ на полезную модель №30396, МПК F02B 19/00, опубл. 27.06.2003 г.Known pre-chamber ICE according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 30396, IPC F02B 19/00, publ. 06/27/2003

Форкамера двигателя внутреннего сгорания, содержит полость (камеру воспламенения), осевой факельный канал и боковые факельные каналы, выполненные под углом к продольной оси, боковые факельные каналы в плане выполнены под углом к радиусам, проходящим через ось форкамеры, и расположены на коническом днище. Коническое днище имеет большой угол при вершине от 60 до 90 град, т.к. при малых углах его длина будет велика и возможно задевание поршня в верхней мертвой точке. Так как длина конического днища ограничена, то ограничено и количество отверстий и их площадь. Кроме того, углы установки всех боковых отверстий одинаковые, что ограничивает диаметр общего воспламеняющего факела. Эффект закрутки недостаточен, так как объем форкамеры составляет менее 1% от объема цилиндра ДВС и весь объем ТВС в полости цилиндра невозможно закрутить.The prechamber of the internal combustion engine contains a cavity (ignition chamber), an axial flare channel and side flare channels made at an angle to the longitudinal axis, side flare channels in plan are made at an angle to the radii passing through the axis of the prechamber and are located on a conical bottom. The conical bottom has a large angle at the apex from 60 to 90 degrees, because at small angles, its length will be large and the piston may be grazed at top dead center. Since the length of the conical bottom is limited, both the number of holes and their area are limited. In addition, the installation angles of all side holes are the same, which limits the diameter of the total flammable flame. The twist effect is insufficient, since the volume of the prechamber is less than 1% of the volume of the engine cylinder and the entire volume of the fuel assembly in the cylinder cavity cannot be twisted.

Недостаток этого технического решения: низкая эффективность форкамеры вследствие того, что суммарная площадь отверстий меньше площади поперечного сечения камеры воспламенения. Это приводит к дросселированию при заполнении камеры ТВС и уменьшение ее дозы и, как следствие, мощности факелов воспламенения. Вторым недостатком является применение электрической свечи зажигания.The disadvantage of this technical solution is the low efficiency of the prechamber due to the fact that the total area of the holes is less than the cross-sectional area of the ignition chamber. This leads to throttling during filling of the fuel assembly chamber and a decrease in its dose and, as a consequence, the power of the ignition torches. The second disadvantage is the use of an electric spark plug.

Задачей создания изобретения, соответствующей достигнутому техническому результату, является создание простой лазерной свечи малых габаритов, обеспечивающей более надежное зажигание при запуске ДВС особенно при низких температурах, более полное сгорание ТВС и надежность.The objective of the invention, corresponding to the achieved technical result, is to create a simple laser candle of small dimensions, providing more reliable ignition when starting the engine especially at low temperatures, more complete combustion of the fuel assemblies and reliability.

Технический результат - одновременное повышение мощности свечи зажигания при уменьшении мощности лазера вследствие применения для обеспечения воспламенения ТВС лазерного луча и коронного разряда одновременно.The technical result is a simultaneous increase in the power of the spark plug while reducing the laser power due to the use of a laser beam and corona discharge at the same time to ensure ignition of the fuel assemblies.

Решение указанных задач достигнуто в лазерной свече зажигания, содержащей оптику и форкамеру, отделенную от оптики шайбой с центральным отверстием, и днище с выходными отверстиями в нем, тем, что лазерная свеча зажигания выполнена с возможность одновременного создания коронного разряда и лазерного луча.The solution of these problems was achieved in a laser spark plug containing optics and a prechamber separated from the optics by a washer with a central hole and a bottom with outlet holes in it, in that the laser spark plug is configured to simultaneously create a corona discharge and a laser beam.

Лазерная свеча зажигания может быть выполнена с возможность вращения коронного разряда. Лазерная свеча зажигания может быть выполнена с возможностью создания коронного разряда внутри форкамеры. Лазерная свеча зажигания может быть выполнена с возможностью создания коронного разряда вне форкамеры. Лазерная свеча зажигания может быть выполнена с возможностью одновременного создания коронного разряда внутри и вне форкамеры. Лазерная свеча зажигания может быть выполнена с возможностью расщепления лазерного луча. Лазерная свеча зажигания может содержать последовательно установленные клеммный наконечник, высоковольтный преобразователь и твердотельный лазер, соединенные внутренним высоковольтным проводом и внутренними проводами, а также оптику, включая фокусирующую линзу и оптическое окно. Шайба может выполнять функцию внутреннего электрода и выполнена из электропроводного материала и соединена с внутренним высоковольтным проводом. Шайба может быть выполнена с кольцевым остроконечным выступом на торце, обращенном к форкамере. Шайба может быть выполнена с локальными остроконечными выступами на торце, обращенном к форкамере. На шайбе может быть выполнено под углом к оси воспламенителя несколько отверстий, концентрично электроизоляционной втулке выполнен внешний кольцевой электрод. Внешний кольцевой электрод может быть выполнен в виде сужающегося сопла. Внешний кольцевой электрод может быть выполнен в виде расширяющегося сопла. Внешний кольцевой электрод может быть выполнен в виде сужающееся-расширяющегося сопла. Внутри внешнего кольцевого электрода может быть выполнено средство закрутки потока. Выходные отверстия могут быть выполнены радиальными. Выходные отверстия могут быть выполнены тангенциальными. Выходные отверстия могут быть выполнены цилиндрической формы. Выходные отверстия могут быть выполнены конической формы с расширением в сторону выхода. Выходные отверстия могут быть выполнены с перекрытием. На входе в выходные отверстия могут быть выполнены фаски. На выходе из выходных отверстий могут быть выполнены фаски. На входе в выходные отверстия могут быть выполнены радиусные скругления. На выходе из выходных отверстий могут быть выполнены радиусные скругления.The laser spark plug can be configured to rotate a corona discharge. The laser spark plug can be configured to create a corona discharge inside the prechamber. The laser spark plug can be configured to create a corona discharge outside the prechamber. The laser spark plug can be configured to simultaneously create a corona discharge inside and outside the prechamber. The laser spark plug can be configured to split the laser beam. The laser spark plug may include a terminal block, a high-voltage converter, and a solid-state laser connected in series by an internal high-voltage wire and internal wires, as well as optics, including a focusing lens and an optical window. The washer can act as an internal electrode and is made of an electrically conductive material and is connected to the internal high-voltage wire. The washer can be made with an annular pointed protrusion at the end facing the prechamber. The washer can be made with local pointed protrusions at the end facing the prechamber. Several holes can be made on the washer at an angle to the axis of the igniter, an outer ring electrode is made concentrically with the insulating sleeve. The outer ring electrode may be made in the form of a tapering nozzle. The outer ring electrode may be made in the form of an expanding nozzle. The outer ring electrode may be made in the form of a tapering-expanding nozzle. Inside the outer ring electrode, flow swirling means may be provided. Outlets can be made radial. Outlets may be tangential. The outlet openings may be cylindrical in shape. The outlet openings may be conical in shape with expansion towards the outlet. Outlets may be overlapped. Chamfers can be made at the entrance to the outlet openings. Chamfers can be made at the outlet of the outlet openings. At the entrance to the outlet openings, radius fillets can be made. At the exit of the outlet openings, radius fillets can be made.

Сущность изобретения поясняется на чертежах фиг. 1…24, гдеThe invention is illustrated in the drawings of FIG. 1 ... 24, where

- на фиг. 1 представлен воспламенитель в сборе, первый вариант,- in FIG. 1 shows the igniter assembly, the first option,

- на фиг. 2 приведен воспламенитель в сборе, второй вариант,- in FIG. 2 shows the igniter assembly, the second option,

- на фиг. 3 представлен воспламенитель в сборе, третий вариант,- in FIG. 3 shows the igniter assembly, the third option,

- на фиг. 4 представлен воспламенитель в сборе, четвертый вариант,- in FIG. 4 presents the igniter assembly, the fourth option,

- на фиг. 5 приведена шайба с кольцевым остроконечным выступом,- in FIG. 5 shows a washer with an annular pointed protrusion,

- на фиг. 6 приведена шайба с локальными остроконечными выступами,- in FIG. 6 shows a washer with local pointed protrusions,

- на фиг. 7 приведена шайба с несколькими отверстиями, выполненными под углом,- in FIG. 7 shows a washer with several holes made at an angle,

- на фиг. 8 приведена форкамера,- in FIG. 8 shows the prechamber,

- на фиг. 9 приведена форкамера, второй вариант,- in FIG. 9 shows the prechamber, the second option,

- на фиг. 10 приведен разрез А-А, первый вариант,- in FIG. 10 shows a section aa, the first option,

- на фиг. 11 приведен разрез А-А, второй вариант,- in FIG. 11 shows a section aa, the second option,

- на фиг. 12 приведена нижняя часть воспламенителя, первый вариант,- in FIG. 12 shows the lower part of the igniter, the first option,

- на фиг. 13 приведена нижняя часть воспламенителя, второй вариант,- in FIG. 13 shows the lower part of the igniter, the second option,

- на фиг. 14 приведена нижняя часть воспламенителя, третий вариант,- in FIG. 14 shows the lower part of the igniter, the third option,

- на фиг. 15 приведена нижняя часть воспламенителя, четвертый вариант,- in FIG. 15 shows the lower part of the igniter, the fourth option,

- на фиг.16 приведена вид В, первый вариант,- Fig.16 shows a view of the first option,

- на фиг. 17 приведен вид В, второй вариант,- in FIG. 17 shows view B, the second option,

- на фиг. 18 приведен вид В, третий вариант- in FIG. 18 shows the view, the third option

- на фиг. 19 приведен вид В, четвертый вариант,- in FIG. 19 shows view B, fourth embodiment,

- на фиг. 20 приведен вид В, пятый вариант,- in FIG. 20 shows view B, fifth embodiment,

- на фиг. 21 приведен вид В, шестой вариант,- in FIG. 21 shows view B, sixth embodiment,

- на фиг. 22 приведен внешний вид лазерной свечи зажигания, первый вариант,- in FIG. 22 shows the appearance of a laser spark plug, the first option,

- на фиг. 23 приведен внешний вид лазерной свечи зажигания, второй вариант,- in FIG. 23 shows the appearance of a laser spark plug, the second option,

- на фиг. 24 приведена работа лазерной свечи зажигания в составе ДВС.- in FIG. 24 shows the operation of a laser spark plug in an internal combustion engine.

Лазерная свеча зажигания 1 (фиг. 1…24) содержит корпус 2 (металлический), изолятор 3, клеммный наконечник 4, к которому присоединен внутренним высоковольтным проводом 5 высоковольтный преобразователь 6, предназначенный для преобразования высокого напряжения в напряжение, необходимое для питания твердотельного лазера 7, присоединенного электрическими проводами 8 к этому блоку.The laser spark plug 1 (Fig. 1 ... 24) contains a housing 2 (metal), an insulator 3, a terminal lug 4, to which is connected an internal high-voltage wire 5 high-voltage Converter 6, designed to convert high voltage to voltage required to power a solid-state laser 7 connected by electrical wires 8 to this unit.

Твердотельный лазер 7 оптическим волокном 9 соединен с фокусирующей линзой 10. Лазерная свеча зажигания 1 ввернута в головку блока цилиндров 11. Под лазерной свечой 1 выполнена форкамера 12, которая содержит днище 13 с выходными отверстиями 14. Днище 13 выполнено в виде усеченного конуса и имеет боковые стенки 15 и нижнюю стенку 16.A solid-state laser 7 is connected by an optical fiber 9 to a focusing lens 10. A laser spark plug 1 is screwed into the cylinder head 11. A prechamber 12 is made under the laser candle 1, which contains a bottom 13 with exit holes 14. The bottom 13 is made in the form of a truncated cone and has side walls 15 and bottom wall 16.

Фокамера 12 отделена от лазерной свечи 1 шайбой 17 с центральным отверстием 18, которое сообщает форкамеру 12 с защитной полостью 19, предназначенной для защиты оптики от прямого воздействия продуктов сгорания в форкамере 12. Центральное отверстие 18 предназначено для прохождения луча лазера 20 от фокусирующей линзы 10. В защитной полости 19 над шайбой 17 установлено оптическое окно 21. Оптическое окно 21 и фокусирующая линза 10 образуют оптику заявленного устройства.The camera 12 is separated from the laser candle 1 by a washer 17 with a central hole 18, which communicates to the prechamber 12 with a protective cavity 19 designed to protect the optics from direct exposure to combustion products in the prechamber 12. The central hole 18 is designed to pass the beam of the laser 20 from the focusing lens 10. An optical window 21 is installed in the protective cavity 19 above the washer 17. The optical window 21 and the focusing lens 10 form the optics of the claimed device.

При этом лазерная свеча зажигания 1 может быть выполнен в одном из четырех вариантов.In this case, the laser spark plug 1 can be made in one of four options.

Лазерная свеча зажигания 1 может быть выполнена с возможностью создания коронного разряда внутри форкамеры 12 (фиг. 1)The laser spark plug 1 can be configured to create a corona discharge inside the pre-chamber 12 (Fig. 1)

Концентрично шайбе 17 в этом варианте исполнения установлен электрический изолятор 22 (фиг. 1)Concentric to the washer 17 in this embodiment, an electrical insulator 22 is installed (Fig. 1)

Возможен вариант, когда лазерная свеча выполнена с возможностью создания коронного разряда вне форкамеры 12 (фиг. 2). В этом случае концентрично корпусу 2 лазерной свечи 1 установлен электрический изолятор 23, а концентрично нему - внешнее кольцевое сопло 24.A variant is possible when the laser candle is made with the possibility of creating a corona discharge outside the prechamber 12 (Fig. 2). In this case, an electric insulator 23 is mounted concentrically to the body 2 of the laser candle 1, and concentrically to it, an external annular nozzle 24.

Возможен вариант, когда лазерная свеча выполнена с возможностью создания коронного разряда вне форкамеры 12 и внутри форкамеры 12 (фиг. 3). В этом варианте исполнения установлен электрический изолятор 22 и концентрично корпусу 2 лазерной свечи 1 установлен электрический изолятор 23, а концентрично нему - внешнее кольцевое сопло 24.A variant is possible when the laser candle is configured to create a corona discharge outside the prechamber 12 and inside the prechamber 12 (Fig. 3). In this embodiment, an electric insulator 22 is installed and an electric insulator 23 is mounted concentrically to the laser candle body 2, and an external annular nozzle 24 is concentric to it.

В четвертом варианте (фиг. 4) применена призма 25 для разделения луча лазера 20 на несколько.In the fourth embodiment (Fig. 4), a prism 25 is used to divide the beam of the laser 20 into several.

Блок согласования напряжения 6 (фиг. 1) электрически соединен внутренним высоковольтным проводом 5 с клеммным наконечником 4, который высоковольтным проводом 26 соединен с распределителем импульсов 27, который высоковольтными проводами 28 соединен с высоковольтным блоком 29, который низковольтными проводами 30, содержащими выключатель 31, соединен с источником энергии 32. Один низковольтный провод 30 соединен с массой 33 (заземлен).The voltage matching unit 6 (Fig. 1) is electrically connected by an internal high-voltage wire 5 to a terminal lug 4, which is connected by a high-voltage wire 26 to a pulse distributor 27, which is connected by a high-voltage wire 28 to a high-voltage block 29, which is connected by a low-voltage wire 30, containing a switch 31, to with an energy source 32. One low voltage wire 30 is connected to ground 33 (grounded).

Возможны три варианта исполнения шайбы 17, выполняющей функцию центрального электрода (фиг. 5…7).There are three possible versions of the washer 17, which performs the function of a central electrode (Fig. 5 ... 7).

На фиг. 5 приведена шайба с кольцевым остроконечным выступом 34, на фиг. 6 приведена шайба 17 с локальными остроконечными выступами 35, на фиг. 7 приведена шайба 17 с несколькими отверстиями 36, выполненными под углом для предотвращения загрязнения оптики.In FIG. 5 shows a washer with an annular pointed protrusion 34, in FIG. 6 shows the washer 17 with local pointed protrusions 35, in FIG. 7 shows a washer 17 with several holes 36 made at an angle to prevent contamination of the optics.

Выходные отверстия 12 могут быть выполнены в нескольких вариантах (фиг. 8…11).Outlets 12 can be made in several versions (Fig. 8 ... 11).

Выходные отверстия 14 могут быть выполнены радиальными (фиг. 8 и 10). Выходные отверстия 14 могут быть выполнены тангенциально (фиг. 9…11). Выходные отверстия 14 могут быть выполнены только на боковой стенке 15 (фиг. 8 и 10). По меньшей мере, одно выходное отверстие 14 может быть выполнено на нижней стенке 16 (фиг. 9 и 11).The outlet openings 14 may be made radial (FIGS. 8 and 10). The outlet holes 14 can be performed tangentially (Fig. 9 ... 11). Outlets 14 can be made only on the side wall 15 (Figs. 8 and 10). At least one outlet 14 may be provided on the bottom wall 16 (FIGS. 9 and 11).

Возможны разные варианты исполнения внешнего кольцевого электрода 24 (фиг. 12…15).There are different versions of the outer ring electrode 24 (Fig. 12 ... 15).

Внешнее кольцевое сопло 24 может быть сужающимся 37 (фиг. 12) расширяющимся 38 (фиг. 13) или в виде сужающееся-расширяющегося сопла 39, т.е. в виде Лаваля (фиг. 4). Внутри внешнего кольцевого сопла 24 может быть установлено средство закрутки потока 40 (фиг. 15).The outer annular nozzle 24 may be a tapering 37 (FIG. 12) expanding 38 (FIG. 13) or in the form of a tapering-expanding nozzle 39, i.e. in the form of Laval (Fig. 4). Inside the outer annular nozzle 24, flow swirling means 40 may be installed (FIG. 15).

Внутри форкамеры 12 может быть установлено внутренне средство закрутки 41 (фиг. 16), возможно одновременное применение средства закрутки потока 40 и внутреннего средства закрутки 41 (фиг. 17).Inside the pre-chamber 12, an internal swirl means 41 can be installed (Fig. 16), it is possible to simultaneously use the swirl means of the flow 40 and the internal swirl means 41 (Fig. 17).

На фиг. 18 приведен вид C, первый вариант с фаской 42 на входе в выходные отверстия 14, на фиг. 19 приведен вид C, второй вариант с фасками 43 на выходе из выходных отверстий 14, на фиг. 18 приведен вид C, третий вариант с радиусными скруглениями 44 на входе в выходные отверстия 14, на фиг. 19 приведен вид C, четвертый вариант с радиусными скруглениями 45 на выходе их выходных отверстий 14. Фаски 42 и 43 и радиусные скругления 44 и 45 на входе и выходе выходных отверстий 14 снижают гидравлические потери факелов воспламенения при выходе из форкамеры 12, которые наблюдались при внезапном сужении и внезапном расширении потока.In FIG. 18 is a view C, the first embodiment with a chamfer 42 at the entrance to the outlet openings 14, in FIG. 19 is a view C, a second embodiment with chamfers 43 at the outlet of the outlet openings 14, FIG. 18 is a view C, a third embodiment with radial fillets 44 at the entrance to the outlet openings 14, FIG. Figure 19 shows view C, the fourth variant with radial fillets 45 at the outlet of their outlet openings 14. Chamfers 42 and 43 and radial fillets 44 and 45 at the inlet and outlet of the outlet openings 14 reduce the hydraulic losses of the ignition flames when leaving the chamber 12, which were observed upon sudden narrowing and sudden expansion of the flow.

На фиг. 22 и 23 приведен внешний вид двух вариантов лазерной свечи зажигания, а на фиг. 24 - ее работа в составе ДВС.In FIG. 22 and 23 show the appearance of two variants of a laser spark plug, and in FIG. 24 - her work as part of the internal combustion engine.

Работа устройстваDevice operation

При работе воспламенителя, например в составе ДВС (фиг.1...24), в состав которого входит воспламенитель, двигатель запускают стартером (не показано) и одновременно включают выключатель 31 (замок зажигания). После впрыска ТВС (топливовоздушной смеси) ее часть через выходные отверстии 14 попадает в форкамеру 12. В момент опережения зажигания распределитель 27 подает потенциал на блок преобразования напряжения 6, где напряжение снижается до рабочего, и далее на твердотельный лазер 7, который генерирует луч лазера 20. Луч лазера 20 практически мгновенно воспламеняет ТВС в форкамере 12. ТВС, находящаяся в контакте, воспламеняется и фронт пламени в виде шара, фронт пламени радиально идет до выходных отверстий 14 и выходит из них в камеру сгорания цилиндра двигателя.When the ignitor is operating, for example, as part of an internal combustion engine (Fig. 1 ... 24), which includes an ignitor, the engine is started with a starter (not shown) and at the same time the switch 31 (ignition switch) is turned on. After injection of the fuel assembly (air-fuel mixture), part of it passes through the outlet 14 to the pre-chamber 12. At the time of ignition timing, the distributor 27 supplies the potential to the voltage conversion unit 6, where the voltage decreases to the working one, and then to the solid-state laser 7, which generates a laser beam 20 The laser beam 20 almost instantly ignites the fuel assemblies in the prechamber 12. The fuel assemblies that are in contact ignite the flame front in the form of a ball, the flame front radially goes to the outlet openings 14 and exits them into the combustion chamber of the cylinder wiggler.

В цикле «рабочий ход» продукты сгорания, имеющие очень высокую температуру, с огромной скоростью выбрасываются из форкамеры 12 в полость камеры сгорания цилиндра ДВС и воспламеняют весь заряд ТВС, имеющийся в ней.In the “stroke” cycle, combustion products having a very high temperature are ejected from the chamber 12 to the cavity of the combustion engine cylinder with great speed and ignite the entire fuel assembly charge present in it.

Одновременно между металлическим корпусом 2 и шайбой 17, выполняющей роль центрального электрода, возникает коронный разряд, который значительно нагревает топливовоздушную смесь внутри форкамеры 12, что облегчает работу лазерной свечи зажигания 1 и позволяет в несколько раз уменьшить энергию твердотельного лазера 7. Наличие остроконечных выступов 34 и 35 способствует возникновению коронного разряда.Simultaneously, a corona discharge arises between the metal casing 2 and the washer 17 acting as the central electrode, which significantly heats the air-fuel mixture inside the pre-chamber 12, which facilitates the operation of the laser spark plug 1 and allows several times to reduce the energy of the solid-state laser 7. The presence of pointed protrusions 34 and 35 contributes to the occurrence of corona discharge.

В случае применения внешнего электрода 24 (фиг. 2) коронный разряд возникает вне форкамеры 12.In the case of the use of an external electrode 24 (Fig. 2), a corona discharge occurs outside the prechamber 12.

Применение средства закрутки потока 40 и/или внутреннего средства закрутки 41 позволит закрутить вместе с по потоком коронный разряд.The use of a means of swirling the stream 40 and / or an internal swirling means 41 will allow the corona discharge to be twisted together with the flow.

При этом за счет того, что общая площадь выходных отверстий 14 больше, чем площадь поперечного сечения форкамеры 12, выходные отверстия 14 не дросселируют поток ТВС при его поступлении в форкамеру 12 и в камеру воспламенения. Вследствие этого заряд ТВС в форкамере 12 возрастает. В цикле рабочий ход из-за большей общей площади выходных отверстий 12 по сравнению с прототипом мощность воспламеняющего факела возрастает.Moreover, due to the fact that the total area of the outlet openings 14 is larger than the cross-sectional area of the pre-chamber 12, the outlet openings 14 do not throttle the fuel assembly flow when it enters the pre-chamber 12 and the ignition chamber. As a result, the charge of the fuel assembly in the prechamber 12 increases. In the cycle, the stroke due to the larger total area of the outlet openings 12 as compared with the prototype, the power of the flaming flame increases.

Коническая форма днища позволяет разместить на нем максимально количество отверстий при минимальном выступании форкамеры 12 внутрь цилиндра ДВС. Кроме того, на этой поверхности можно расположить выходные отверстия 14 под любым углом к оси форкамеры 12. Предпочтительно - радиально. При этом геометрические центры сфер, образующих форкамеру 12, должны совпадать, тогда движение фронта пламени внутри форкамеры 12 будет строго радиальным. Применение фасок 31 и 32 или радиусных скруглений 33 и 34 значительно (на порядок) уменьшит потери давления факелов воспламенения, выходящих из выходных отверстий (из-за отсутствия внезапного расширения и сужения).The conical shape of the bottom allows you to place on it the maximum number of holes with a minimum protrusion of the prechamber 12 inside the engine cylinder. In addition, on this surface, the outlet openings 14 can be positioned at any angle to the axis of the prechamber 12. Preferably, radially. In this case, the geometric centers of the spheres forming the prechamber 12 must coincide, then the movement of the flame front inside the prechamber 12 will be strictly radial. The use of chamfers 31 and 32 or radial fillets 33 and 34 will significantly (an order of magnitude) reduce the pressure loss of the ignition flames exiting the outlet openings (due to the absence of sudden expansion and contraction).

Во втором варианте (фиг. 2) коронный разряд возникает вне форкамеры 12, а в третьем варианте (фиг. 3) одновременно внутри и вне форкамеры 12.In the second embodiment (Fig. 2), a corona discharge occurs outside the prechamber 12, and in the third version (Fig. 3) both inside and outside the prechamber 12.

В четвертом варианте (фиг. 4) можно получить несколько лазерных лучей путем расщепления луча лазера 20 на призме 25.In the fourth embodiment (Fig. 4), several laser beams can be obtained by splitting the laser beam 20 on a prism 25.

Такая организация процесса воспламенения ТВС обеспечит 100% воспламенение даже в самых плохих условиях при низкой температуре и высокой влажности при малой мощности твердотельного лазера 6 (фиг. 1). Также этот подход может быть применен на двигателях, работающих на криогенных топливах: водороде и сжиженном природном газе. Для воспламенения криогенного топлива, имеющего очень низкую температуру, не понадобится значительно увеличивать мощность свечи зажигания. Особенно хорошо этот эффект будет проявляться на двигателях большой мощности и на двигателях, работающих на природном газе.Such an organization of the fuel assembly ignition process will provide 100% ignition even in the worst conditions at low temperature and high humidity at low power of the solid-state laser 6 (Fig. 1). Also, this approach can be applied on engines operating on cryogenic fuels: hydrogen and liquefied natural gas. To ignite a cryogenic fuel having a very low temperature, it is not necessary to significantly increase the power of the spark plug. This effect will be especially well manifested on high power engines and on engines running on natural gas.

В итоге применение изобретения позволит:As a result, the application of the invention will allow:

1. Уменьшить осевые габаритные размеры лазерной свечи зажигания.1. Reduce the axial overall dimensions of the laser spark plug.

2. Уменьшить потребную мощность лазера за счет применения коронного разряда как внутри форкамеры, так и вне ее, также дополнительно за счет закрутки коронного разряда.2. To reduce the required laser power due to the use of corona discharge both inside the chamber and outside it, also additionally due to the twist of the corona discharge.

3. Упростить конструкцию системы зажигания за счет уменьшения числа деталей при объединении лазерной свечи зажигания и форкамеры.3. Simplify the design of the ignition system by reducing the number of parts when combining a laser spark plug and a prechamber.

4. Заменить серийно выпускаемые свечи зажигания без изменения электрической части системы зажигания на лазерные свечи зажигания.4. Replace commercially available spark plugs without changing the electrical part of the ignition system with laser spark plugs.

5. Увеличить мощность воспламенителя за счет снижении аэродинамических потерь в выходных отверстиях за счет:5. To increase the igniter power by reducing aerodynamic losses in the outlet due to:

- выполнением выходных отверстий радиальными или тангенциальными,- the implementation of the outlet radial or tangential,

- выполнением на выходных отверстиях фасок или радиусных скруглений.- execution of chamfers or radius fillets at the outlet openings.

6. Улучшить зажигание при запуске непрогретого двигателя, особенно при отрицательных температурах, за счет воспламенении ТВС в малом объеме форкамеры двумя источниками энергии лазерного и коронного разряда.6. Improve ignition when starting an unheated engine, especially at low temperatures, due to ignition of fuel assemblies in a small volume of the prechamber by two laser and corona discharge energy sources.

7. Уменьшить расход топлива за счет его более полного сгорания, обеспеченного более четким воспламенением ТВС в камере сгорания ДВС мощным факелом форкамеры.7. Reduce fuel consumption due to its more complete combustion, provided more accurate ignition of the fuel assemblies in the combustion chamber of the internal combustion engine with a powerful prechamber torch.

8. Снизить эмиссию вредных веществ вследствие более полного сгорания топлива.8. Reduce the emission of harmful substances due to more complete combustion of the fuel.

Claims (24)

1. Лазерная свеча зажигания, содержащая оптику и форкамеру, отделенную от оптики шайбой с центральным отверстием, и днище с выходными отверстиями в нем, отличающаяся тем, что лазерная свеча зажигания выполнена с возможность одновременного создания коронного разряда и лазерного луча.1. A laser spark plug containing optics and a prechamber separated from the optics by a washer with a central hole and a bottom with outlet openings in it, characterized in that the laser spark plug is configured to simultaneously create a corona discharge and a laser beam. 2. Лазерная свеча зажигания по п. 1, отличающаяся тем, что она выполнена с возможность вращения коронного разряда.2. The laser spark plug according to claim 1, characterized in that it is configured to rotate the corona discharge. 3. Лазерная свеча выполнена по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что она выполнена с возможностью создания коронного разряда внутри форкамеры.3. The laser candle is made according to claim 1 or 2, characterized in that it is made with the possibility of creating a corona discharge inside the prechamber. 4. Лазерная свеча зажигания по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что она выполнена с возможностью создания коронного разряда вне форкамеры.4. The laser spark plug according to claim 1 or 2, characterized in that it is configured to create a corona discharge outside the prechamber. 5. Лазерная свеча зажигания по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что она выполнена с возможностью одновременного создания коронного разряда внутри и вне форкамеры.5. The laser spark plug according to claim 1 or 2, characterized in that it is configured to simultaneously create a corona discharge inside and outside the prechamber. 6. Лазерная свеча зажигания по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что она выполнена с возможностью расщепления лазерного луча.6. The laser spark plug according to claim 1 or 2, characterized in that it is made with the possibility of splitting the laser beam. 7. Лазерная свеча зажигания по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что она содержит последовательно установленные клеммный наконечник, высоковольтный преобразователь и твердотельный лазер, соединенные внутренним высоковольтным проводом и внутренними проводами, а также оптику, включая фокусирующую линзу и оптическое окно.7. The laser spark plug according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises serially mounted terminal lugs, a high-voltage converter and a solid-state laser connected by an internal high-voltage wire and internal wires, as well as optics, including a focusing lens and an optical window. 8. Лазерная свеча зажигания по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что шайба выполняет функцию внутреннего электрода и выполнена из электропроводного материала и соединена с внутренним высоковольтным проводом.8. The laser spark plug according to claim 1 or 2, characterized in that the washer performs the function of an internal electrode and is made of an electrically conductive material and connected to an internal high-voltage wire. 9. Лазерная свеча зажигания по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что шайба выполнена с кольцевым остроконечным выступом на торце, обращенном к форкамере.9. The laser spark plug according to claim 1 or 2, characterized in that the washer is made with an annular pointed protrusion at the end facing the prechamber. 10. Лазерная свеча зажигания по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что шайба выполнена с локальными остроконечными выступами на торце, обращенном к форкамере.10. The laser spark plug according to claim 1 or 2, characterized in that the washer is made with local pointed protrusions at the end facing the prechamber. 11. Лазерная свеча зажигания по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что на шайбе выполнено под углом к оси воспламенителя несколько отверстий.11. Laser spark plug according to claim 1 or 2, characterized in that the washer is made at an angle to the axis of the igniter several holes. 12. Лазерная свеча зажигания по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что концентрично электроизоляционной втулке выполнен внешний кольцевой электрод.12. Laser spark plug according to claim 1 or 2, characterized in that the concentric electrical insulating sleeve is made of an external ring electrode. 13. Лазерная свеча зажигания по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что внешний кольцевой электрод выполнен в виде сужающегося сопла.13. The laser spark plug according to claim 1 or 2, characterized in that the outer ring electrode is made in the form of a tapering nozzle. 14. Лазерная свеча зажигания по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что внешний кольцевой электрод выполнен в виде расширяющегося сопла.14. The laser spark plug according to claim 1 or 2, characterized in that the outer ring electrode is made in the form of an expanding nozzle. 15. Лазерная свеча зажигания по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что внешний кольцевой электрод выполнен в виде сужающееся-расширяющегося сопла.15. The laser spark plug according to claim 1 or 2, characterized in that the outer ring electrode is made in the form of a tapering-expanding nozzle. 16. Лазерная свеча зажигания по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что внутри внешнего кольцевого электрода выполнено средство закрутки потока.16. The laser spark plug according to claim 1 or 2, characterized in that a flow swirl means is made inside the outer ring electrode. 17. Лазерная свеча зажигания по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что выходные отверстия выполнены радиальными.17. The laser spark plug according to claim 1 or 2, characterized in that the outlet openings are made radial. 18. Лазерная свеча зажигания по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что выходные отверстия выполнены тангенциальными18. The laser spark plug according to claim 1 or 2, characterized in that the outlet openings are made tangential 19. Лазерная свеча зажигания по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что выходные отверстия выполнены цилиндрической формы.19. The laser spark plug according to claim 1 or 2, characterized in that the outlet openings are cylindrical in shape. 20. Лазерная свеча зажигания по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что выходные отверстия выполнены конической формы с расширением в сторону выхода.20. The laser spark plug according to claim 1 or 2, characterized in that the outlet openings are conical in shape with expansion towards the exit. 21. Лазерная свеча зажигания по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что на входе в выходные отверстия выполнены фаски.21. The laser spark plug according to claim 1 or 2, characterized in that bevels are made at the entrance to the outlet openings. 22. Лазерная свеча зажигания по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что на выходе из выходных отверстий выполнены фаски.22. The laser spark plug according to claim 1 or 2, characterized in that the chamfers are made at the outlet of the outlet openings. 23. Лазерная свеча зажигания по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что на входе в выходные отверстия выполнены радиусные скругления.23. The laser spark plug according to claim 1 or 2, characterized in that at the entrance to the outlet openings, radius fillets are made. 24. Лазерная свеча зажигания по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что на выходе из выходных отверстий выполнены радиусные скругления. 24. The laser spark plug according to claim 1 or 2, characterized in that at the outlet of the outlet openings radius fillets are made.
RU2015102319/06A 2015-01-26 Laser igniter RU2574189C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2574189C1 true RU2574189C1 (en) 2016-02-10

Family

ID=

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2643879C1 (en) * 2017-01-17 2018-02-06 Николай Борисович Болотин Laser igniter
RU2643880C1 (en) * 2017-01-26 2018-02-06 Николай Борисович Болотин Laser igniter
RU2645363C1 (en) * 2017-01-26 2018-02-21 Николай Борисович Болотин Laser igniter
RU2645396C1 (en) * 2017-01-10 2018-02-21 Николай Борисович Болотин Laser spark plug
RU2645364C1 (en) * 2017-02-09 2018-02-21 Николай Борисович Болотин Laser igniter
RU2647499C1 (en) * 2017-01-10 2018-03-16 Николай Борисович Болотин Laser spark plug
RU2651906C1 (en) * 2017-02-09 2018-04-24 Николай Борисович Болотин Laser spark plug
RU2674090C1 (en) * 2018-01-09 2018-12-04 Николай Борисович Болотин Combustion chamber of gas turbine engine, ignition system of chamber for combustion of gas turbine engine and method for igniting combustion chamber of gas turbine engine

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2871856A1 (en) * 2004-06-22 2005-12-23 Peugeot Citroen Automobiles Sa Optical spark plug for ignition system, has focusing device including two lenses for simultaneously collimating optical beams from optical fiber connected to optical inlet and for focusing beams toward optical outlet
RU2356144C1 (en) * 2007-10-17 2009-05-20 Забродин Александр Юрьевич Spark plug for internal combustion engine and method of its production
RU2362042C1 (en) * 2008-01-28 2009-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный технический университет "МАМИ" Laser-spark igniter plug of internal combustion engine
WO2011138087A3 (en) * 2010-05-05 2012-07-19 Robert Bosch Gmbh Laser ignition device for an internal combustion engine
US20130139774A1 (en) * 2010-05-27 2013-06-06 Pascal Woerner Laser-induced spark ignition for an internal combustion engine
US20140165945A1 (en) * 2011-05-10 2014-06-19 Robert Bosch Gmbh Laser spark plug
RU2538770C1 (en) * 2013-09-05 2015-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "Спектралазер" Method of laser ignition of fuel in internal combustion engine, device for laser ignition of fuel in internal combustion engine, and laser ignition plug

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2871856A1 (en) * 2004-06-22 2005-12-23 Peugeot Citroen Automobiles Sa Optical spark plug for ignition system, has focusing device including two lenses for simultaneously collimating optical beams from optical fiber connected to optical inlet and for focusing beams toward optical outlet
RU2356144C1 (en) * 2007-10-17 2009-05-20 Забродин Александр Юрьевич Spark plug for internal combustion engine and method of its production
RU2362042C1 (en) * 2008-01-28 2009-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный технический университет "МАМИ" Laser-spark igniter plug of internal combustion engine
WO2011138087A3 (en) * 2010-05-05 2012-07-19 Robert Bosch Gmbh Laser ignition device for an internal combustion engine
US20130139774A1 (en) * 2010-05-27 2013-06-06 Pascal Woerner Laser-induced spark ignition for an internal combustion engine
US20140165945A1 (en) * 2011-05-10 2014-06-19 Robert Bosch Gmbh Laser spark plug
RU2538770C1 (en) * 2013-09-05 2015-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "Спектралазер" Method of laser ignition of fuel in internal combustion engine, device for laser ignition of fuel in internal combustion engine, and laser ignition plug

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2645396C1 (en) * 2017-01-10 2018-02-21 Николай Борисович Болотин Laser spark plug
RU2647499C1 (en) * 2017-01-10 2018-03-16 Николай Борисович Болотин Laser spark plug
RU2643879C1 (en) * 2017-01-17 2018-02-06 Николай Борисович Болотин Laser igniter
RU2643880C1 (en) * 2017-01-26 2018-02-06 Николай Борисович Болотин Laser igniter
RU2645363C1 (en) * 2017-01-26 2018-02-21 Николай Борисович Болотин Laser igniter
RU2645364C1 (en) * 2017-02-09 2018-02-21 Николай Борисович Болотин Laser igniter
RU2651906C1 (en) * 2017-02-09 2018-04-24 Николай Борисович Болотин Laser spark plug
RU2674090C1 (en) * 2018-01-09 2018-12-04 Николай Борисович Болотин Combustion chamber of gas turbine engine, ignition system of chamber for combustion of gas turbine engine and method for igniting combustion chamber of gas turbine engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2576691C1 (en) Igniter
US4930473A (en) Swirl chamber and spark plug assembly
US4218992A (en) Externally ignited internal combustion engine
RU2576099C1 (en) Internal combustion engine
US20220049643A1 (en) Assemblies for engines
RU2574189C1 (en) Laser igniter
RU2531834C1 (en) Prechamber of internal combustion engine
RU2545012C1 (en) Igniter of internal combustion engine
RU2576088C1 (en) Internal combustion engine and igniter
RU2574191C1 (en) Internal combustion engine igniter
RU2643880C1 (en) Laser igniter
RU2645363C1 (en) Laser igniter
KR100292019B1 (en) Spark Plug System
RU2634972C1 (en) Laser spark plug
RU2464684C1 (en) Ignition plug
RU2645364C1 (en) Laser igniter
RU2651906C1 (en) Laser spark plug
RU2563561C2 (en) Internal combustion engine and igniter
RU2634301C2 (en) Laser ignition system and laser ignition plug
RU2542710C1 (en) Igniter
RU2645396C1 (en) Laser spark plug
RU2649720C1 (en) Laser spark plug
RU2647499C1 (en) Laser spark plug
RU2652086C1 (en) Laser spark plug
RU2574697C1 (en) Internal combustion engine and igniter