RU2774406C1 - Свеча накаливания вихрекамерного дизеля - Google Patents
Свеча накаливания вихрекамерного дизеля Download PDFInfo
- Publication number
- RU2774406C1 RU2774406C1 RU2021125804A RU2021125804A RU2774406C1 RU 2774406 C1 RU2774406 C1 RU 2774406C1 RU 2021125804 A RU2021125804 A RU 2021125804A RU 2021125804 A RU2021125804 A RU 2021125804A RU 2774406 C1 RU2774406 C1 RU 2774406C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vortex
- glow plug
- spring
- diesel
- chamber
- Prior art date
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 230000001131 transforming Effects 0.000 claims description 9
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 9
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 2
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 2
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003446 memory effect Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к свечам накаливания вихрекамерных двигателей внутреннего сгорания. Технический результат заключается в исключении перегревания штифта нагревателя при работе двигателя. Указанный технический результат достигается тем, что вихрекамерный дизель со свечой накаливания состоит из цилиндрического металлического корпуса, один конец корпуса соединен со штифтовым нагревателем, обеспечивающим нагревание заряда цилиндра, противоположный конец корпуса соединен с пружиной, омываемой охлаждающей жидкостью системы охлаждения дизеля и выполненной с возможностью изменения своей формы и длины при нагреве и возвращении в исходную форму при остывании. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к свечам накаливания вихрекамерных двигателей внутреннего сгорания.
Известна свеча накаливания закрытого типа [1, стр. 134, рис. 64], облегчающая запуск дизельного двигателя и состоящая из цилиндрического корпуса, устанавливаемого в головку цилиндра двигателя внутреннего сгорания, и соединенного с корпусом штифтового нагревателя. Свеча располагается в вихревой камере дизеля [1, стр. 135, рис. 65] таким образом, что штифтовой нагреватель выступает в полость вихревой камеры, и конус струй распыливаемого топлива касается его раскаленной головки. Для регулирования времени нагрева свечи используются автоматы с электронными блоками управления.
Недостатком данной конструкции является то, что выступающий в камеру сгорания штифт нагревателя постоянно находится в зоне пламени и горячих газов, что вызывает его сильный нагрев при работе двигателя и снижает срок службы свечи.
Известен также способ управления температурой запальной свечи, подключенной к дизельному двигателю [2], позволяющий увеличить эксплуатационный срок службы свечи.
Недостатком способа является сложность регулирования, предусматривающего использование электронных схем.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является свеча накаливания [3], облегчающая запуск дизельного двигателя и состоящая из цилиндрической металлической трубки, ввинчиваемой в блок цилиндров двигателя и представляющей собой корпус свечи накаливания, соединенный со штифтом нагревателя, который выступает в камеру сгорания и обеспечивает нагревание заряда цилиндра.
Недостатком данной конструкции является то, что выступающий в камеру сгорания штифт нагревателя постоянно находится в зоне пламени и горячих газов, что вызывает его сильный нагрев при работе двигателя и снижает срок службы свечи.
Техническая проблема заключается в повышении срока службы свечи накаливания.
Технический результат заключается в исключении перегревания штифта нагревателя при работе двигателя.
Указанный технический результат достигается в свече накаливания вихрекамерного дизеля, состоящая из цилиндрического металлического корпуса, один конец корпуса соединен со штифтовым нагревателем, обеспечивающим нагревание заряда цилиндра, противоположный конец корпуса соединен с пружиной, омываемой охлаждающей жидкостью системы охлаждения дизеля и выполненной с возможностью испытывать мартенситное превращение посредством изменения своей формы и длины при нагреве и возвращении в исходную форму при остывании.
Пружина выполнена заведомо большей длины таким образом, чтобы головка штифтового нагревателя выступала в вихревую камеру.
Пружина вторым концом прикреплена к головке цилиндра.
На фиг. 1 показана свеча накаливания;
на фиг. 2 представлен разрез вихрекамерного дизеля с установленной свечой накаливания в период пуска и прогрева холодного двигателя;
на фиг. 3 – разрез вихрекамерного дизеля с установленной свечой накаливания при работе дизеля.
Свеча накаливания (фиг. 1) состоит из гладкого цилиндрического металлического корпуса 1, один конец которого соединен со штифтовым нагревателем 2, головка которого выступает в вихревую камеру и обеспечивает нагревание заряда цилиндра, а противоположный конец корпуса 1 соединен с пружиной 3, выполненной из материала с памятью формы, т.е. материала способного испытывать мартенситное превращение посредством изменения своей формы и длины при нагреве и возвращении в исходную форму при остывании.
К штифтовому нагревателю 2 подводится электрический ток (на фиг. 1 не показано).
На фиг. 2 и 3 представлен разрез вихрекамерного дизеля с установленной свечой накаливания. Основная камера сгорания 4 дизеля образована поршнем 5, гильзой цилиндра 6 и головкой цилиндра 7. Основная камера сгорания соединяется каналом с вихревой камерой 8, в которую форсунка 9 впрыскивает топливо. В вихревой камере расположена головка 10 штифтового нагревателя 2, а охлаждение деталей, образующих камеру сгорания, осуществляется охлаждающей жидкостью 11 из системы охлаждения дизеля.
Свеча накаливания вихрекамерного дизеля работает следующим образом. При пуске и прогреве холодного дизеля пружина 3, выполненная с возможностью испытывать мартенситное превращение посредством изменения своей формы и длины при нагреве и возвращении в исходную форму при остывании, имеет большую длину, вследствие чего головка штифтового нагревателя 2 выступает в вихревую камеру 8 и обеспечивает нагревание заряда цилиндра и пуск холодного дизеля, фиг 2.
После пуска и прогрева дизеля нагревается охлаждающая жидкость 11 в системе охлаждения, которая омывает пружину 3. В материале пружины происходит обратное мартенситное превращение [4], она изменяет свою форму и укорачивается, вследствие чего соединенный с пружиной 3 цилиндрический металлический корпус 1 перемещается вправо (фиг. 2), обеспечивая перемещение штифтового нагревателя 2, в результате чего головка 10 штифтового нагревателя 2 выходит из вихревой камеры 8, фиг. 3. При этом прекращается подача электрической энергии к нагревателю 2.
Мартенситное превращение называется прямым, если оно происходит в процессе охлаждения материала, и обратным, если оно происходит в процессе нагрева.
Для обеспечения перемещения корпуса 1 пружина 3, одним концом соединенная с корпусом 1, другим концом может быть прикреплена к головке цилиндра 7. Однако при работе дизеля в вихревой камере развивается давление газов, во много раз превышающее давление охлаждающей жидкости в системе охлаждения, поэтому после обратного мартенситного превращения в материале пружины 3 и уменьшения её длины, корпус 1 переместится (вправо) под давлением газов, даже если пружина 3 не будет жёстко соединена с головкой цилиндра 7.
При остановке дизеля охлаждающая жидкость остывает, материал пружины 3 охлаждается, в нем происходит прямое мартенситное превращение, в результате которого пружина изгибается и принимает исходную длину.
Если пуск производится на горячем дизеле, материал пружины 3 имеет высокую температуру, головка 10 штифтового нагревателя выведена из вихревой камеры 8, однако надежный пуск горячего дизеля обеспечивается, так как на горячем дизеле нет необходимости в подогреве заряда цилиндра в период пуска.
Материалы, обладающие эффектом памяти формы, имеют характеристики прочности, превосходящие прочность большинства сталей [4], поэтому пружина, выполненная из материала, обладающего эффектом памяти формы, будет способна выдержать высокие нагрузки от температуры и давления газов, возникающие при сгорании топлива в цилиндре двигателя.
Восстановление заданной формы при мартенситном превращении происходит со значительной силой [4], поэтому пружина будет способна переместить цилиндрический металлический корпус (влево) при остывании охлаждающей жидкости.
Детали, выполненные из материалов с ЭПФ, могут управлять процессами и системами двигателя без участия электроники, что значительно упрощает управление температурой свечи накаливания.
Использование предлагаемого технического решения позволяет повысить срок службы свечи накаливания.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Квайт С.М. и др. Пусковые качества и системы пуска автотракторных двигателей, С.М. Квайт, Я.А. Менделевич, Ю.П. Чижков. – М.: Машиностроение, 1990. – 256 с.
2. Пат. 2645402 С2. Российская Федерация, МПК F02Р 19/02, F02Р 19/00, F23Q 7/00. Способ управления температурой запальной свечи, подключенной к дизельному двигателю / Фултон Брайен Ллойд; патентообладатель Форд Глобал Технолоджис, ЛЛК (US). – № 2014119777; заявл. 16.05.2014; опубл. 21.02.2018, Бюл. № 6.
3. Пат. 2164310 С2. Российская Федерация, МПК F02P 19/00, F23Q 7/00. Штифтовая свеча накаливания для дизельных двигателей / Йоханнес Лохер и др.; патентообладатель РОБЕРТ БОШ ГМБХ (DE) – № 97116153/06; заявл. 27.06.1999; опубл. 20.03.2001, Бюл. № 8.
4. Применение эффекта памяти формы в современном машиностроении. / А.С. Тихонов, А.П. Герасимов, И.И. Прохорова. – М.: Машиностроение, 1981. - 80 с.
Claims (3)
1. Свеча накаливания вихрекамерного дизеля, состоящая из цилиндрического металлического корпуса, один конец корпуса соединен со штифтовым нагревателем, обеспечивающим нагревание заряда цилиндра, отличающаяся тем, что противоположный конец корпуса соединен с пружиной, омываемой охлаждающей жидкостью системы охлаждения дизеля и выполненной с возможностью испытывать мартенситное превращение посредством изменения своей формы и длины при нагреве и возвращении в исходную форму при остывании.
2. Свеча по п.1, отличающаяся тем, что пружина в исходной форме имеет большую длину таким образом, чтобы головка штифтового нагревателя выступала в вихревую камеру.
3. Свеча по п. 1, отличающаяся тем, что пружина выполнена с возможностью прикрепления другим своим концом к головке цилиндра.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2774406C1 true RU2774406C1 (ru) | 2022-06-21 |
Family
ID=
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6266024A (ja) * | 1985-09-13 | 1987-03-25 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 温度自己制御型グロ−プラグ |
SU1379493A1 (ru) * | 1986-10-28 | 1988-03-07 | Ю.Ф.Кирюшкин и Д.А.Демин | Свеча накаливани убирающегос типа дл дизельного двигател |
RU2129327C1 (ru) * | 1995-07-18 | 1999-04-20 | Научно-производственный кооператив "Геракл" при Институте физики металлов Уральского отделения РАН | Свеча зажигания |
RU13687U1 (ru) * | 2000-01-05 | 2000-05-10 | Автономная некоммерческая научно-образовательная организация ДВГТУ "Научно-технический и внедренческий центр "Модернизация котельной техники" | Запальное устройство |
RU2164310C2 (ru) * | 1995-02-28 | 2001-03-20 | Роберт Бош Гмбх | Штифтовая свеча накаливания для дизельных двигателей |
RU66866U1 (ru) * | 2007-05-04 | 2007-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный лесотехнический университет" | Свеча накаливания |
RU2485401C2 (ru) * | 2008-02-13 | 2013-06-20 | БоргВарнер БЕРУ Системс ГмбХ | Запальная свеча с возможностью измерения давления |
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6266024A (ja) * | 1985-09-13 | 1987-03-25 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 温度自己制御型グロ−プラグ |
SU1379493A1 (ru) * | 1986-10-28 | 1988-03-07 | Ю.Ф.Кирюшкин и Д.А.Демин | Свеча накаливани убирающегос типа дл дизельного двигател |
RU2164310C2 (ru) * | 1995-02-28 | 2001-03-20 | Роберт Бош Гмбх | Штифтовая свеча накаливания для дизельных двигателей |
RU2129327C1 (ru) * | 1995-07-18 | 1999-04-20 | Научно-производственный кооператив "Геракл" при Институте физики металлов Уральского отделения РАН | Свеча зажигания |
RU13687U1 (ru) * | 2000-01-05 | 2000-05-10 | Автономная некоммерческая научно-образовательная организация ДВГТУ "Научно-технический и внедренческий центр "Модернизация котельной техники" | Запальное устройство |
RU66866U1 (ru) * | 2007-05-04 | 2007-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный лесотехнический университет" | Свеча накаливания |
RU2485401C2 (ru) * | 2008-02-13 | 2013-06-20 | БоргВарнер БЕРУ Системс ГмбХ | Запальная свеча с возможностью измерения давления |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7472839B2 (en) | Fuel injector | |
US7533643B2 (en) | Induction driven ignition system | |
KR101151461B1 (ko) | 내연기관의 인젝터 예열 방법 | |
US20160333771A1 (en) | Fuel Combustion System, Nozzle for Prechamber Assembly Having Coolant Passage, and Method of Making Same | |
US8181618B2 (en) | Induction driven ignition system | |
JPS63502682A (ja) | レ−ザエネルギ−点火装置 | |
JP4276998B2 (ja) | スプリットフェーズ燃料コンディショナ | |
JP2013535614A (ja) | 誘導駆動の点火システム | |
RU2774406C1 (ru) | Свеча накаливания вихрекамерного дизеля | |
KR20050083710A (ko) | 내연기관용 글로우 링 점화 보조 장치 및 방법 | |
CN102762834B (zh) | 内燃机控制装置 | |
JP6159421B2 (ja) | 燃焼点火システム | |
CN114810458A (zh) | 发动机的热面助燃系统 | |
KR101174543B1 (ko) | 가스 엔진용 점화 장치, 가스 엔진용 점화 장치를 구비하는 가스 엔진 및 가스 엔진의 작동 방법 | |
US9702328B2 (en) | Fuel combustion system having component with knurled conduction surface and method of making same | |
CN217270579U (zh) | 发动机的热面助燃系统 | |
US20210131336A1 (en) | Systems, apparatus, and methods for increasing combustion temperature of fuel-air mixtures in internal combustion engines | |
JPH0333423A (ja) | 内燃機関 | |
RU220159U1 (ru) | Электроуправляемая форсунка | |
RU2659651C1 (ru) | Электроуправляемая форсунка | |
RU2705703C1 (ru) | Устройство подачи топлива в цилиндр двигателя внутреннего сгорания | |
RU191665U1 (ru) | Устройство для облегчения запуска двигателя внутреннего сгорания | |
CN113574261B (zh) | 用于运行内燃机的方法 | |
Abe et al. | Development of pilot injection system equipped with piezo-electric actuator for diesel engine | |
KR200158606Y1 (ko) | 오일 제트의 체크 밸브 구조 |