RU66120U1 - SPARK PLUG - Google Patents

SPARK PLUG Download PDF

Info

Publication number
RU66120U1
RU66120U1 RU2007102830/22U RU2007102830U RU66120U1 RU 66120 U1 RU66120 U1 RU 66120U1 RU 2007102830/22 U RU2007102830/22 U RU 2007102830/22U RU 2007102830 U RU2007102830 U RU 2007102830U RU 66120 U1 RU66120 U1 RU 66120U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
diffuser
housing
nozzle head
spark
chamber
Prior art date
Application number
RU2007102830/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Иванович Сей
Original Assignee
Сергей Иванович Сей
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Иванович Сей filed Critical Сергей Иванович Сей
Priority to RU2007102830/22U priority Critical patent/RU66120U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU66120U1 publication Critical patent/RU66120U1/en

Links

Landscapes

  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Spark Plugs (AREA)

Abstract

Свеча зажигания содержит корпус 1 с наружным резьбовым пояском 2 и с продольным отверстием 3, в котором размещен изолятор 4 с центральным электродом 5. Массовый электрод выполнен в виде выступающей за пределы центрального электрода 5 сопловой головки 6 с диффузором 7 на выходе, размещенной с образованием в диффузоре 7 искрового промежутка между электродами 5, 6 (т.к. последним является сопловая головка). Сопловая головка 6 выполнена заодно с корпусом 1, ее длина от края резьбового пояска 2 корпуса 1 равна, например, 12 мм, т.е. выполнена не менее минимального диаметра диффузора 7, равного, например, 7 мм. Угол диффузора 7 выполнен равным (51±1,5)°, а длина составляет не более 0,5 минимального диаметра диффузора 7. Изолятор 4 снабжен наружным уплотнением 8 из жаропрочного силикона для герметизации относительно поверхности продольного отверстия 3 корпуса 1. Сопловая головка 6 выполнена с внутренней камерой 9, расширяющейся в направлении, противоположном направлению расширения диффузора 7. Камера 9 выполнена с радиальными отверстиями 10, наклонными к ее оси и с боковой стенкой, толщина которой увеличивается в направлении резьбового пояска 2 корпуса 1. Камера 9 выполнена с кольцевой конической стенкой 11 со стороны, противоположной диффузору 7. Стенка 11 камеры 9 выполнена с тупым углом сужения к оси корпуса 1. Искровой промежуток вокруг электрода 5 в сечении минимального диаметра диффузора 7 составляет 0,25-0,45 этого диаметра, благодаря сплошному корпусу 1 и диффузору 7 рабочий диапазон искры охватывает 360°. Свободный конец центрального электрода 5 выступает в диффузор 7 не более чем на 0,5 мм. Таким образом, создана эффективная, надежная и долговечная свеча зажигания и расширен арсенал свечей зажигания.The spark plug contains a housing 1 with an external threaded girdle 2 and with a longitudinal hole 3, in which an insulator 4 with a central electrode 5 is placed. The mass electrode is made in the form of a nozzle head 6 extending beyond the central electrode 5 with a diffuser 7 at the outlet, which is placed in diffuser 7 of the spark gap between the electrodes 5, 6 (since the last is the nozzle head). The nozzle head 6 is integral with the housing 1, its length from the edge of the threaded girdle 2 of the housing 1 is, for example, 12 mm, i.e. made at least the minimum diameter of the diffuser 7, equal, for example, 7 mm The angle of the diffuser 7 is made equal to (51 ± 1.5) °, and the length is not more than 0.5 of the minimum diameter of the diffuser 7. The insulator 4 is equipped with an external seal 8 made of heat-resistant silicone for sealing against the surface of the longitudinal holes 3 of the housing 1. The nozzle head 6 is made with an inner chamber 9 expanding in a direction opposite to the direction of expansion of the diffuser 7. The chamber 9 is made with radial holes 10 inclined to its axis and with a side wall, the thickness of which increases in the direction of the threaded girdle 2 of the housing 1. The chamber 9 is made with an annular conical wall 11 from the side opposite to the diffuser 7. The wall 11 of the chamber 9 is made with an obtuse narrowing angle to the axis of the housing 1. The spark gap around the electrode 5 in the cross section of the minimum diameter of the diffuser 7 is 0.25-0.45 of this diameter , thanks to the continuous casing 1 and the diffuser 7, the working range of the spark covers 360 °. The free end of the central electrode 5 projects into the diffuser 7 by no more than 0.5 mm. Thus, an effective, reliable and durable spark plug was created and the arsenal of spark plugs was expanded.

Description

Полезная модель относится к устройствам для воспламенения воздушно-топливной смеси в камерах сгорания двигателей, работающих без самовоспламенения этой смеси, главным образом, для инжекторных и карбюраторных двигателей внутреннего сгорания (ДВС) работающие на легком топливе. На свечи ложится серьезная нагрузка в процессе работы двигателя: циклические воздействия высоких напряжений, работа при низких и высоких температурах, давление расширяющихся газов, широкий диапазон режимов двигателя, отложения продуктов сгорания, электроэрозия и т.д.The invention relates to devices for igniting an air-fuel mixture in combustion chambers of engines operating without self-ignition of this mixture, mainly for injection and carburetor internal combustion engines (ICE) operating on light fuel. A serious load is placed on the candles during the operation of the engine: the cyclical effects of high voltages, operation at low and high temperatures, the pressure of expanding gases, a wide range of engine conditions, deposits of combustion products, electroerosion, etc.

Известна свеча зажигания для двигателя внутреннего сгорания, содержащая корпус с камерой и отверстием, центральный электрод с изолятором, искровой промежуток, отличающаяся тем, что искровой промежуток выполнен в виде кольцевой щели, образованной кромкой торца центрального электрода и кромкой, образованной отверстием в корпусе и внутренней поверхностью камеры свечи, причем торец центрального электрода размещен внутри камеры, а соотношение параметров искрового промежутка определяется по формуле:Known spark plug for an internal combustion engine, comprising a housing with a chamber and a hole, a central electrode with an insulator, a spark gap, characterized in that the spark gap is made in the form of an annular gap formed by the edge of the end face of the central electrode and the edge formed by the hole in the housing and the inner surface the chamber of the candle, and the end of the central electrode is placed inside the chamber, and the ratio of the parameters of the spark gap is determined by the formula:

, где А - разность радиусов центрального электрода и отверстия; В - расстояние от плоскости торца электрода до плоскости поверхности камеры; С - постоянная величина искрового промежутка, причем отверстие в корпусе выполнено в форме усеченного конуса, а диаметр центрального электрода больше диаметра отверстия в корпусе не менее чем на два размера искрового промежутка - 2С. (RU №2282290, 2006) where A is the difference between the radii of the central electrode and the hole; B is the distance from the plane of the end face of the electrode to the plane of the surface of the chamber; C is a constant value of the spark gap, and the hole in the body is made in the form of a truncated cone, and the diameter of the central electrode is greater than the diameter of the hole in the body by at least two sizes of the spark gap - 2C. (RU No. 2282290, 2006)

При работе известной свечи искра по времени очень длинная и одинаковая, независимо от оборотов двигателя. Когда начинается пробой искры, в камере сгорания начинает воспламеняться смесь, а так как вихрь сильный и искра длинная по времени, то идет постоянное поджигание горючей смеси, получается постепенное сгорание смеси с одной стороны цилиндра. Из-за длинной искры образуется как бы During the operation of a well-known candle, the spark in time is very long and the same, regardless of engine speed. When the breakdown of the spark begins, the mixture begins to ignite in the combustion chamber, and since the vortex is strong and the spark is long in time, there is a constant ignition of the combustible mixture, a gradual combustion of the mixture on one side of the cylinder is obtained. Due to the long spark, it forms

хвост. То есть с одной стороны камеры сгорания смесь почти выгорела, а с другой смесь еще не воспламенилась. Формируется асимметрия горения, направление фронта пламени при развитии горения воздушно-топливной смеси определяется вихревыми потоками, из-за чего возникают механические потери. Когда начинает воспламеняться остальная смесь, то происходит взрыв и давление на поршень вырастает равносильно удару по краю поршня. При взрыве происходит неравномерное давление на поршень. В этот момент происходит заклинивание поршня, потому что с одной стороны топливо уже сгорело, а с другой нет, идет перекос. На бывших в употреблении поршнях с одной стороны есть явные царапины, а на внутренней поверхности цилиндра с той же стороны первым компрессионным кольцом набивается канавка, которые и говорят именно об этом заклинивании. Кроме того, возникает еще одна серьезная проблема, связанная с неравномерным горением воздушно-топливной смеси в камере сгорания: в связи с тем, что воспламенение воздушно-топливной смеси должно совпадать с достижением поршнем верхнего положения, возникает необходимость производить поджиг заранее, т.к. воспламенение происходит не в центре камеры сгорания, вихревой поток подхватывает пламя и несет его по своей траектории вдоль стенок камеры сгорания. При этом образующиеся в результате горения газы создают дополнительное сопротивление не достигшему еще крайнего положения поршню. В результате происходит потеря энергии и уменьшение КПД двигателя.tail. That is, on one side of the combustion chamber, the mixture is almost burnt out, and on the other, the mixture has not yet ignited. The asymmetry of combustion is formed, the direction of the flame front during the development of combustion of the air-fuel mixture is determined by vortex flows, which causes mechanical losses. When the rest of the mixture begins to ignite, an explosion occurs and the pressure on the piston rises equivalent to hitting the edge of the piston. Explosion causes uneven pressure on the piston. At this moment, the piston is jammed, because on one side the fuel has already burned out, but on the other there is no, there is a skew. On the used pistons, on the one hand, there are obvious scratches, and on the inner surface of the cylinder on the same side, the first compression ring is filled with a groove, which speak of this jamming. In addition, another serious problem arises related to the uneven combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber: due to the fact that the ignition of the air-fuel mixture must coincide with the piston reaching its upper position, it is necessary to pre-ignite it, because ignition does not occur in the center of the combustion chamber, the vortex flow picks up the flame and carries it along its path along the walls of the combustion chamber. In this case, the gases formed as a result of combustion create additional resistance to the piston that has not yet reached its extreme position. As a result, energy is lost and engine efficiency is reduced.

Известна также свеча зажигания для двигателя внутреннего сгорания, содержащая корпус, размещенный в корпусе изолятор с центральным электродом и массовый электрод, закрепленный на корпусе с образованием искрового промежутка между электродами, причем свеча снабжена сопловым насадком, закрепленным в корпусе, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационных характеристик, центральный электрод снабжен наконечником в виде конуса, вершина которого обращена в сторону среза соплового насадка, массовый электрод выполнен в виде соплового насадка типа сопла Лаваля и образует с наконечником центрального электрода сопло с центральным телом, при этом наконечник центрального электрода размещен между критическим сечением сопла Лаваля и его срезом с образованием между стенкой сопла и наконечником искрового промежутка. (RU №2055432, 1996, прототип).Also known is a spark plug for an internal combustion engine, comprising a housing, an insulator with a central electrode located in the housing and a mass electrode mounted on the housing to form a spark gap between the electrodes, the candle being provided with a nozzle nozzle fixed in the housing, characterized in that, for the purpose improve operational characteristics, the central electrode is equipped with a cone-shaped tip, the apex of which is directed towards the nozzle nozzle cut side, the mass electrode is made in the form of nozzles This nozzle is of the Laval nozzle type and forms a nozzle with a central body with the tip of the central electrode, while the tip of the central electrode is placed between the critical section of the Laval nozzle and its cut with the formation of a spark gap between the nozzle wall and the tip. (RU No. 2055432, 1996, prototype).

Недостатками известных свечей зажигания являются низкая надежность из-за воздействия вихревых потоков, образующихся в процессе работы двигателя, не полное сгорание топлива в связи с большим расстоянием от искрового промежутка до центра камеры сгорания и необходимость использования катализаторов для снижения токсичности выхлопных газов, недостаточный теплоотвод от массового электрода, нестабильность искрового разряда и работы на богатой смеси, недостаточный срок эксплуатации из-за прорыва горячих газов между изолятором и корпусом: в процессе работы свечи керамический изолятор начинает «болтаться» в металлическом корпусе. В результате наружу начинают прорываться газы из камеры сгорания между металлическим корпусом и керамическим изолятором. Газы сдувают искру и свеча начинает работать не стабильно, сокращается вероятность безотказной работы и срок ее эксплуатации.The disadvantages of the known spark plugs are low reliability due to the effects of vortex flows generated during engine operation, incomplete fuel combustion due to the large distance from the spark gap to the center of the combustion chamber and the need to use catalysts to reduce exhaust toxicity, insufficient heat removal from mass electrode, instability of spark discharge and operation on a rich mixture, insufficient life due to breakthrough of hot gases between the insulator and the housing: During operation candles ceramic insulator begins to "hang out" in a metal case. As a result, gases begin to erupt from the combustion chamber between the metal casing and the ceramic insulator. Gases blow off the spark and the candle starts to work unstably, the probability of uptime and its life is reduced.

Технической задачей полезной модели является создание эффективной, надежной и долговечной свечи зажигания и расширение арсенала свечей зажигания.The technical task of the utility model is to create an effective, reliable and durable spark plug and expand the arsenal of spark plugs.

Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи, состоит в том, что обеспечены:The technical result that provides a solution to the problem, is that provided:

- защита искры и начального воспламенения воздушно-топливной смеси от вихревых потоков образующихся в процессе работы двигателя;- protection of the spark and the initial ignition of the air-fuel mixture from the vortex flows generated during engine operation;

- возможность дотянутся до центра камеры сгорания, благодаря чему воздушно-топливная смесь поджигается у оси в центре камеры сгорания. Благодаря этому в камере сгорания сгорает практически все топливо. Как следствие, снижается расход топлива, появляется значительная динамика, увеличивается максимальная скорость, снижается токсичность выхлопных газов, практически не образуется нагар на днище поршня и на стенках камеры сгорания;- the ability to reach the center of the combustion chamber, so that the air-fuel mixture is ignited at the axis in the center of the combustion chamber. Due to this, almost all fuel burns in the combustion chamber. As a result, fuel consumption is reduced, significant dynamics appear, the maximum speed increases, the toxicity of exhaust gases decreases, practically no deposits are formed on the piston bottom and on the walls of the combustion chamber;

- нет необходимости использования катализатора для снижения токсичности выхлопных газов, поскольку достигается почти полное сгорание воздушно-топливной смеси;- there is no need to use a catalyst to reduce exhaust toxicity, since almost complete combustion of the air-fuel mixture is achieved;

- толщина головки свечи позволяет отводить излишнее тепло при воспламенении воздушно-топливной смеси;- the thickness of the candle head allows you to remove excessive heat when igniting the air-fuel mixture;

- размер искрового зазора гарантирует стабильную работу искры, не боится «заливания» свечи;- the size of the spark gap guarantees stable operation of the spark, it is not afraid of “filling” the candle;

- максимально возможная зажигательная способность на всех режимах двигателя;- the maximum possible incendiary ability in all engine modes;

- свеча не «боится» загрязнений от богатой смеси и попадания масла, охлаждающей жидкости и некачественного бензина;- the candle is not “afraid” of pollution from the rich mixture and the ingress of oil, coolant and low-quality gasoline;

- свеча обладает способностью к самоочистке;- the candle has the ability to self-clean;

- максимально возможная герметичность свечи зажигания независимо от времени эксплуатации;- the maximum possible tightness of the spark plug, regardless of operating time;

- стабильность искрового разряда. В результате повышается вероятность безотказной работы и срок эксплуатации.- stability of the spark discharge. The result is increased likelihood of uptime and lifespan.

Сущность полезной модели состоит в том, что свеча зажигания содержит корпус с наружным резьбовым пояском и с продольным отверстием, в котором размещен изолятор с центральным электродом, и массовый электрод, выполненный в виде выступающей за пределы центрального электрода сопловой головки с диффузором на выходе, размещенной с образованием в диффузоре искрового промежутка между электродами, причем сопловая головка выполнена заодно с корпусом, ее длина от края резьбового пояска корпуса выполнена не менее минимального диаметра диффузора, угол расширения которого выполнен равным (51±1,5)°, а длина составляет не более 0,5 минимального диаметра диффузора, при этом изолятор снабжен наружным уплотнением из жаропрочного силикона для герметизации относительно поверхности продольного отверстия корпуса.The essence of the utility model consists in the fact that the spark plug contains a body with an external threaded girdle and with a longitudinal hole in which an insulator with a central electrode is placed, and a mass electrode made in the form of a nozzle head protruding outside the central electrode with a diffuser at the outlet located the formation of a spark gap between the electrodes in the diffuser, moreover, the nozzle head is integral with the housing, its length from the edge of the threaded girdle of the housing is made not less than the minimum diameter of the diffuser, the expansion angle of which is made equal to (51 ± 1.5) °, and the length is not more than 0.5 of the minimum diameter of the diffuser, while the insulator is equipped with an external seal of heat-resistant silicone for sealing relative to the surface of the longitudinal opening of the housing.

Предпочтительно сопловая головка выполнена с внутренней камерой, расширяющейся в направлении, противоположном направлению расширения диффузора, внутренняя камера сопловой головки выполнена с радиальными отверстиями, наклонными к ее оси, внутренняя камера сопловой головки выполнена с боковой стенкой, толщина которой увеличивается в направлении резьбового пояска корпуса, внутренняя камера сопловой головки выполнена с кольцевой конической стенкой со стороны, противоположной диффузору, причем кольцевая коническая стенка внутренней камеры сопловой головки выполнена с тупым углом сужения к оси корпуса. В частных случаях исполнения искровой промежуток в сечении минимального диаметра диффузора составляет 0,25-0,45 этого диаметра, а конец центрального электрода выступает в диффузор не более чем на 0,5 мм.Preferably, the nozzle head is made with an inner chamber expanding in a direction opposite to the direction of expansion of the diffuser, the inner chamber of the nozzle head is made with radial holes inclined to its axis, the inner chamber of the nozzle head is made with a side wall, the thickness of which increases in the direction of the threaded girdle of the housing, inner the nozzle head chamber is made with an annular conical wall on the side opposite to the diffuser, and the annular conical wall of the inner measures the nozzle is formed with an obtuse angle to the axis of the housing constriction. In special cases of execution, the spark gap in the cross section of the minimum diameter of the diffuser is 0.25-0.45 of this diameter, and the end of the central electrode protrudes into the diffuser by no more than 0.5 mm.

На чертеже фиг.1 изображена конструктивная схема свечи зажигания, на фиг.2 - схема циркуляции воздушно-топливной смеси и срабатывания свечи при ее центральном расположении в камере сгорания, на фиг.3 - схема циркуляции The drawing of figure 1 shows a structural diagram of the spark plug, figure 2 - scheme of circulation of the air-fuel mixture and the operation of the candle with its central location in the combustion chamber, figure 3 - scheme of circulation

воздушно-топливной смеси и срабатывания свечи при ее боковом расположении в камере сгорания.air-fuel mixture and the operation of the candle with its lateral location in the combustion chamber.

Свеча зажигания содержит корпус 1 с наружным резьбовым пояском 2 и со ступенчатым продольным отверстием 3, в котором размещен ступенчатый изолятор 4 с центральным электродом 5, установленным вдоль его оси. Массовый электрод выполнен в виде выступающей за пределы центрального электрода 5 сопловой головки 6 с диффузором 7 на выходе, размещенной с образованием в диффузоре 7 искрового промежутка между электродами 5, 6 (т.к. последним является сопловая головка). Сопловая головка 6 выполнена заодно с корпусом 1, ее длина от края резьбового пояска 2 корпуса 1 равна, например, 12 мм, т.е. выполнена не менее минимального диаметра диффузора 7, равного, например, 7 мм. Угол диффузора 7 выполнен равным (51±1,5)°, а длина составляет 2-3,5 мм, т.е. не более 0,5 минимального диаметра диффузора 7. Изолятор 4 снабжен наружным уплотнением 8 из жаропрочного силикона для герметизации относительно поверхности продольного отверстия 3 корпуса 1.The spark plug contains a housing 1 with an external threaded girdle 2 and with a stepwise longitudinal hole 3, in which a step insulator 4 with a central electrode 5 mounted along its axis is placed. The mass electrode is made in the form of a nozzle head 6 protruding beyond the limits of the central electrode 5 with a diffuser 7 at the outlet, which forms a spark gap between the electrodes 5, 6 in the diffuser 7 (since the nozzle head is the last). The nozzle head 6 is integral with the housing 1, its length from the edge of the threaded girdle 2 of the housing 1 is, for example, 12 mm, i.e. made at least the minimum diameter of the diffuser 7, equal, for example, 7 mm The angle of the diffuser 7 is made equal to (51 ± 1.5) °, and the length is 2-3.5 mm, i.e. not more than 0.5 of the minimum diameter of the diffuser 7. The insulator 4 is equipped with an external seal 8 of heat-resistant silicone for sealing relative to the surface of the longitudinal holes 3 of the housing 1.

Сопловая головка 6 выполнена с внутренней камерой 9, расширяющейся в направлении, противоположном направлению расширения диффузора 7.The nozzle head 6 is made with an inner chamber 9 expanding in a direction opposite to the direction of expansion of the diffuser 7.

Камера 9 выполнена с радиальными отверстиями 10, наклонными к ее оси и с боковой стенкой (не обозначена), толщина которой увеличивается в направлении резьбового пояска 2 корпуса 1.The camera 9 is made with radial holes 10, inclined to its axis and with a side wall (not indicated), the thickness of which increases in the direction of the threaded girdle 2 of the housing 1.

Камера 9 выполнена с кольцевой конической стенкой 11 со стороны, противоположной диффузору 7. Стенка 11 камеры 9 выполнена с тупым углом сужения к оси корпуса 1.The chamber 9 is made with an annular conical wall 11 from the side opposite to the diffuser 7. The wall 11 of the chamber 9 is made with an obtuse narrowing angle to the axis of the housing 1.

Искровой промежуток вокруг электрода 5 в сечении минимального диаметра диффузора 7 составляет 2-2,5 мм, т.е. 0,25-0,45 этого диаметра, благодаря сплошному корпусу 1 и диффузору 7 рабочий диапазон искры охватывает 360°The spark gap around the electrode 5 in the cross section of the minimum diameter of the diffuser 7 is 2-2.5 mm, i.e. 0.25-0.45 of this diameter, thanks to the solid body 1 and the diffuser 7, the working range of the spark covers 360 °

Свободный конец центрального электрода 5 выступает в диффузор 7 не более чем на 0,5 мм. Все количественные соотношения получены эмпирически, путем подбора оптимальных соотношений, абсолютных размеров и углов.The free end of the central electrode 5 projects into the diffuser 7 by no more than 0.5 mm. All quantitative ratios were obtained empirically by selecting the optimal ratios, absolute sizes and angles.

Свеча ввертывается по резьбе до конца пояска 2 в стенку камеры 12 сгорания. При этом сопловая головка 6 выступает в объем камеры 12.The candle is screwed screwed to the end of the girdle 2 into the wall of the combustion chamber 12. In this case, the nozzle head 6 protrudes into the volume of the chamber 12.

Свеча зажигания работает следующим образом.The spark plug works as follows.

При заполнении топливной смесью камеры 12 сгорания ДВС или при такте сжатия в ДВС полость камеры 9 свечи также заполняется этой смесью. Во время When filling with the fuel mixture the combustion chamber 12 of the internal combustion engine or during the compression stroke in the internal combustion engine, the cavity of the chamber 9 of the candle is also filled with this mixture. During

движения поршня (не обозначен) к верхнему по фиг.2, 3 положению происходит сжатие воздушно-топливной смеси в камере 12 сгорания. При подаче на электроды 5 и 6 импульса высокого напряжения происходит электрический пробой в зоне искрового промежутка между ними. Сначала этот пробой имеет вид искрового шнура, но затем под его ионизирующим воздействием пробой практически мгновенно распространяется на все кольцевые объемы в головке 6, на фиг.1 - в плоскости, перпендикулярной центральному электроду 5. Сразу же под действием электродинамической силы, возникающей в результате взаимодействия радиального тока, проходящего через образовавшуюся при пробое плазму, и кольцевого магнитного поля, созданного этим же током, протекающим далее по центральному электроду 5, плазменный сгусток начинает ускоряться вдоль оси диффузора 7, т.е. происходит перемещение ("выдувание") плазменного сгустка к наружному торцу головки 6. В результате этого происходит увеличение размеров кольцевого разряда и обеспечивается его перемещение через рабочую смесь в объеме соплового насадка, что приводит к воспламенению этой смеси не по линии (шнуру), а практически по всему объему соплового насадка, что существенно повышает надежность воспламенения. Одновременно топливная смесь воспламеняется и по другую сторону от критического сечения диффузора 7 головки 6, т.е. в камере 9. Воспламенение топливной смеси в камере 9 приводит к тому, что струя продуктов сгорания истекает с большой скоростью из диффузора 7, смешивается с топливной смесью в объеме камеры 12 сгорания ДВС и завершает процесс ее поджигания, начатый "выдуваемым" плазменным сгустком.movement of the piston (not indicated) to the upper position in FIGS. 2, 3, the air-fuel mixture is compressed in the combustion chamber 12. When a high voltage pulse is applied to electrodes 5 and 6, an electrical breakdown occurs in the zone of the spark gap between them. At first, this breakdown has the form of a spark cord, but then under its ionizing effect, the breakdown almost instantly spreads to all annular volumes in the head 6, in Fig. 1, in the plane perpendicular to the central electrode 5. Immediately under the action of the electrodynamic force resulting from the interaction the radial current passing through the plasma formed during the breakdown, and the annular magnetic field created by the same current flowing further along the central electrode 5, the plasma bunch begins to accelerate in ol axis of the diffuser 7, i.e. there is a movement ("blowing") of the plasma bunch to the outer end of the head 6. As a result, the size of the ring discharge increases and it moves through the working mixture in the volume of the nozzle nozzle, which leads to ignition of this mixture not along the line (cord), but practically throughout the nozzle nozzle, which significantly increases the reliability of ignition. At the same time, the fuel mixture ignites on the other side of the critical section of the diffuser 7 of the head 6, i.e. in the chamber 9. Ignition of the fuel mixture in the chamber 9 causes the stream of combustion products to flow out from the diffuser 7 at a high speed, mixes with the fuel mixture in the volume of the ICE combustion chamber 12, and completes the process of its ignition, initiated by the “blown” plasma clot.

Конусный выход диффузора 7 позволяет подавать больше воздушно-топливной смеси в камеру 9 свечи, таким образом, в камере 9 концентрация воздушно-топливной смеси выше, чем в камере 12 сгорания.The conical exit of the diffuser 7 allows you to feed more air-fuel mixture into the chamber 9 of the candle, thus, in the chamber 9, the concentration of the air-fuel mixture is higher than in the chamber 12 of the combustion.

Вихрь, образующийся в камере 12 сгорания, уносит тепло у обычных свечей. Скорость вихря максимальна именно у стенок камеры 12 сгорания, где у известных свечей расположен искровой зазор. Искровой зазор заявляемой свечи защищен от этого вихря и сохраняет тепло, что увеличивает к.п.д. поджига воздушно-топливной смеси в камере сгорания.The vortex formed in the combustion chamber 12 carries away heat from ordinary candles. The speed of the vortex is maximum precisely at the walls of the combustion chamber 12, where spark gap is located for known candles. The spark gap of the inventive candle is protected from this vortex and retains heat, which increases the efficiency ignition of the air-fuel mixture in the combustion chamber.

При этом искровой зазор находится в центральной зоне камеры 12 сгорания и защищен корпусом 1 от вихревых потоков воздушно-топливной смеси. Этим обеспечивается постоянный стабильный поджиг воздушно-топливной смеси. При запуске холодного двигателя конус диффузора 7, центральный электрод 5 и изолятор In this case, the spark gap is located in the central zone of the combustion chamber 12 and is protected by the housing 1 from the vortex flows of the air-fuel mixture. This ensures constant stable ignition of the air-fuel mixture. When starting a cold engine, the cone of the diffuser 7, the central electrode 5 and the insulator

4 центрального электрода 5 прогреваются в течение первых трех циклов, что создает внутри свечи идеальные условия (нет тепловых потерь на окружающую среду камеры 12 сгорания) для воспламенения воздушно-топливной смеси в области искрового зазора и, так же, в камере 9 свечи.4 of the central electrode 5 are heated during the first three cycles, which creates ideal conditions inside the candle (there is no heat loss to the environment of the combustion chamber 12) for igniting the air-fuel mixture in the spark gap region and, also, in the candle chamber 9.

Уплотнение 8 не допускает прорыва газов из камеры 12 сгорания между металлическим корпусом 1 и керамическим изолятором 4. Даже если керамический изолятор 4 начинает «болтаться» в металлическом корпусе 1, газы наружу выйти не могут. Поэтому свеча длительное время работает стабильно и не дает сбоев.The seal 8 prevents the breakthrough of gases from the combustion chamber 12 between the metal housing 1 and the ceramic insulator 4. Even if the ceramic insulator 4 begins to “hang out” in the metal housing 1, the gases cannot escape. Therefore, the candle is stable for a long time and does not fail.

Размер искрового зазора также позволяет искре работать стабильно. Свеча не боится попадания масла, охлаждающей жидкости, некачественного бензина и «заливания», что актуально при холодном запуске двигателя, особенно при отрицательных температурах окружающего воздуха. Искровой зазор в узкой части диффузора 7 позволяет эффективно поджигать воздушно-топливную смесь в камере 9 свечи, что также актуально при холодном запуске двигателя. Когда происходит воспламенение воздушно-топливной смеси в месте искрового зазора, пламя из свечи не выходит в камеру 12 сгорания, а уходит внутрь свечи из-за того, что поршень движется и происходит сжатие. В камере 9, которая сужается к выходу, накапливается энергия. Когда она достигает критической массы, то выстреливает большим объемом огня, а конусный выход диффузора 7 увеличивает силу выстрела пламени в центр камеры сгорания. Одно из главных преимуществ такого факельного зажигания - максимальная зажигательная способность. Факел способен преодолеть заметные расстояния как поперек, так и навстречу вихрю. Благодаря чему в камере сгорания поджигается сразу большой объем воздушно-топливной смеси, что значительно ускоряет ее более полное сгорание. Таким образом, сокращается время поджига воздушно-топливной смеси в центре камеры сгорания примерно в 3 раза.The size of the spark gap also allows the spark to work stably. The candle is not afraid of the ingress of oil, coolant, low-quality gasoline and “flooding”, which is important when the engine is cold started, especially at low ambient temperatures. The spark gap in the narrow part of the diffuser 7 allows you to effectively ignite the air-fuel mixture in the chamber 9 of the candle, which is also relevant when the engine is cold started. When the ignition of the air-fuel mixture occurs in the place of the spark gap, the flame from the candle does not exit into the combustion chamber 12, but goes inside the candle due to the piston moving and compressing. In the chamber 9, which tapers towards the exit, energy is accumulated. When it reaches a critical mass, it shoots with a large volume of fire, and the conical exit of the diffuser 7 increases the power of the flame to the center of the combustion chamber. One of the main advantages of such a flare ignition is its maximum incendiary ability. The torch is able to overcome noticeable distances both across and towards the whirlwind. Due to this, a large volume of the air-fuel mixture is immediately ignited in the combustion chamber, which significantly accelerates its more complete combustion. Thus, the time of ignition of the air-fuel mixture in the center of the combustion chamber is reduced by about 3 times.

Искровой зазор нашей свечи закрыт корпусом, который защищает воспламенение от вихревых потоков. Она стреляет накопленной энергией из полости свечи в центр камеры сгорания навстречу вихревым потокам, значительно сокращая путь пламени в центр камеры сгорания. Таким образом сокращается время поджига в центре камеры сгорания примерно в 3 раза. Соответственно, поджиг воздушно-топливной смеси происходит в момент достижения поршнем верхнего крайнего положения. За счет этого идет, практически, равномерное сгорание смеси, благодаря чему идет равномерное давление расширяющих газов на поршень. При The spark gap of our candles is closed by a housing that protects the ignition from vortex flows. It shoots accumulated energy from the cavity of the candle into the center of the combustion chamber towards the vortex flows, significantly reducing the path of the flame to the center of the combustion chamber. This reduces the ignition time in the center of the combustion chamber by about 3 times. Accordingly, the ignition of the air-fuel mixture occurs when the piston reaches its upper extreme position. Due to this, there is practically uniform combustion of the mixture, due to which there is a uniform pressure of the expanding gases on the piston. At

этом исключены механические потери, а именно: заклинивание и излишнее давление на поршень до достижения верхнего крайнего положения. Одновременно значительно увеличивается максимальная скорость, экономия топлива, снижается токсичность выхлопных газов, отпадает необходимость установки катализатора.This eliminates mechanical losses, namely: jamming and excessive pressure on the piston to reach the upper extreme position. At the same time, the maximum speed increases significantly, fuel economy, exhaust toxicity decreases, and the need to install a catalyst is eliminated.

Таким образом, создана эффективная, надежная и долговечная свеча зажигания и расширен арсенал свечей зажигания.Thus, an effective, reliable and durable spark plug was created and the arsenal of spark plugs was expanded.

Claims (8)

1. Свеча зажигания, содержащая корпус с наружным резьбовым пояском и с продольным отверстием, в котором размещен изолятор с центральным электродом, и массовый электрод, выполненный в виде выступающей за пределы центрального электрода сопловой головки с диффузором на выходе, размещенной с образованием в диффузоре искрового промежутка между электродами, отличающаяся тем, что сопловая головка выполнена заодно с корпусом, ее длина от края резьбового пояска корпуса выполнена не менее минимального диаметра диффузора, угол расширения которого выполнен равным (51±1,5)°, а длина составляет не более 0,5 минимального диаметра диффузора, при этом изолятор снабжен наружным уплотнением из жаропрочного силикона для герметизации относительно поверхности продольного отверстия корпуса.1. Spark plug comprising a housing with an external threaded girdle and with a longitudinal hole in which an insulator with a central electrode is placed, and a mass electrode made in the form of a nozzle head protruding beyond the limits of the central electrode with a diffuser at the outlet, which forms a spark gap in the diffuser between the electrodes, characterized in that the nozzle head is integral with the housing, its length from the edge of the threaded girdle of the housing is made not less than the minimum diameter of the diffuser, the expansion angle of which made equal to (51 ± 1,5) °, and the length is not more than 0.5 of the minimum diameter of the diffuser, wherein the insulator is provided with a refractory outer seal of silicone for sealing the housing relative to the surface of the longitudinal hole. 2. Свеча по п.1, отличающаяся тем, что сопловая головка выполнена с внутренней камерой, расширяющейся в направлении, противоположном направлению расширения диффузора.2. The candle according to claim 1, characterized in that the nozzle head is made with an internal chamber expanding in the direction opposite to the direction of expansion of the diffuser. 3. Свеча по п.2, отличающаяся тем, что внутренняя камера сопловой головки выполнена с радиальными отверстиями, наклонными к ее оси.3. The candle according to claim 2, characterized in that the inner chamber of the nozzle head is made with radial holes inclined to its axis. 4. Свеча по любому из пп.2 и 3, отличающаяся тем, что внутренняя камера сопловой головки выполнена с боковой стенкой, толщина которой увеличивается в направлении резьбового пояска корпуса.4. The candle according to any one of paragraphs.2 and 3, characterized in that the inner chamber of the nozzle head is made with a side wall, the thickness of which increases in the direction of the threaded girdle of the housing. 5. Свеча по любому из пп.2 и 3, отличающаяся тем, что внутренняя камера сопловой головки выполнена с кольцевой конической стенкой со стороны, противоположной диффузору.5. The candle according to any one of paragraphs.2 and 3, characterized in that the inner chamber of the nozzle head is made with an annular conical wall on the side opposite to the diffuser. 6. Свеча по п.5, отличающаяся тем, что кольцевая коническая стенка внутренней камеры сопловой головки выполнена с тупым углом сужения к оси корпуса.6. The candle according to claim 5, characterized in that the annular conical wall of the inner chamber of the nozzle head is made with an obtuse narrowing angle to the axis of the housing. 7. Свеча по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что искровой промежуток в сечении минимального диаметра диффузора составляет 0,25-0,45 этого диаметра.7. A candle according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the spark gap in the cross section of the minimum diameter of the diffuser is 0.25-0.45 of this diameter. 8. Свеча по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что конец центрального электрода выступает в диффузор не более чем на 0,5 мм.
Figure 00000001
8. A candle according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the end of the central electrode protrudes into the diffuser by no more than 0.5 mm.
Figure 00000001
RU2007102830/22U 2007-01-26 2007-01-26 SPARK PLUG RU66120U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007102830/22U RU66120U1 (en) 2007-01-26 2007-01-26 SPARK PLUG

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007102830/22U RU66120U1 (en) 2007-01-26 2007-01-26 SPARK PLUG

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU66120U1 true RU66120U1 (en) 2007-08-27

Family

ID=38597650

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007102830/22U RU66120U1 (en) 2007-01-26 2007-01-26 SPARK PLUG

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU66120U1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA012859B1 (en) * 2008-05-04 2009-12-30 Сергей Леонидович Павловский Spark-plug for internal combustion engine
WO2010114410A1 (en) * 2009-03-30 2010-10-07 Budnik, Konstantin Nikolaevich Spark-plug
RU2504059C1 (en) * 2012-06-19 2014-01-10 Николай Иванович Чепелев Spark-plug

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA012859B1 (en) * 2008-05-04 2009-12-30 Сергей Леонидович Павловский Spark-plug for internal combustion engine
WO2010114410A1 (en) * 2009-03-30 2010-10-07 Budnik, Konstantin Nikolaevich Spark-plug
RU2504059C1 (en) * 2012-06-19 2014-01-10 Николай Иванович Чепелев Spark-plug

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3370314A1 (en) Ignition plug for internal combustion engine
US20100147259A1 (en) Laser ignition for gas mixtures
CN103746291B (en) A kind of spark plug
KR20070043774A (en) Pre-chamber spark plug
JP2008523547A (en) Spark plug
JP2010096089A (en) Engine and engine ignition plug
WO2015113438A1 (en) Spark plug and ignition system of internal combustion engine using spark plug
RU66120U1 (en) SPARK PLUG
JP2014238089A (en) Ignition device for igniting gaseous mixture in gas-driven internal combustion engine
US20060033411A1 (en) Spark plug
CN203434439U (en) Spark plug and spark-plug-using igniting system of internal combustion engine
US20050127809A1 (en) Spark plug
RU74524U1 (en) SPARK PLUG
JP2007255313A (en) Indirect injection engine
KR100328490B1 (en) Ignition spark plugs of internal combustion engine
CN104421091A (en) Ignition system of internal combustion engine and method for installing spark plug in combustion chamber
RU84632U1 (en) SPARK PLUG
RU70601U1 (en) IGNITION CANDLE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE
RU2360342C1 (en) Bicameral spark plug of internal combustion engine
RU2155422C1 (en) Spark plug for internal combustion engine
KR200193476Y1 (en) A spark plug structure
JP2005090381A (en) Pilot oil ignition gas engine
RU83364U1 (en) IGNITION CANDLE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE
JP5319823B2 (en) Engine and spark plug for engine
RU92251U1 (en) SPARK PLUG

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20090127