SE518338C2 - Tändelektrodarrangemang med variabelt gnistgap för förbränningsmotorer - Google Patents

Description

518 338 Uppfinningens ändamål Syftet med uppfinningen är att åstadkomma ett förbättrat tändelektrodarrangemang. Ett annat syfte är att möjliggöra en förbättrad gniststyrning och därigenom en förbättrad förbränningsstyming.

Redogörelse för uppfinningen Dessa syften uppnås med hjälp av ett tändelektrodarrangemang som givits de i patent- krav 1 angivna särdragen.

Genom att göra den andra elektroden rörlig kring en axellinje belägen på avstånd från den andra elektrodens spets ges möjlighet att ändra gnistgapets storlek. Genom att vidare styra gnistgapets storlek såsom funktion av den aktuella driftsituationen blir det möjligt att åstadkomma optimal tändgnista för aktuell driftsituation, något som i sin tur medför fördelar beträffande möjligheten att i kombination med andra förbränningsrelaterade parametrar, såsom t.ex. tändtidpunkt, typ av bränsle-luft- blandning, turbulens-konfiguration i cylindern, temperatur, grad av överladdning, kompression, etc. förfina förbränningsprocessen för att uppnå fördelar beträffande miljö, bränsleförbrukning, körbarhet i olika situationer, etc.

Ytterligare fördelar och särdrag hos uppfinningen framgår av efterföljande beskrivning och patentkrav.

Uppfinningen förklaras i det följ ande närmare med hjälp av på bifogade ritning visade utföringsexempel.

Figurbeskrivning På ritningen visar 518 338 3 Fig. 1 en schematisk vy av en cylinder i en motor med en första utföringsform av ett tändelektrodarrangemang enligt uppfinningen, Fig. 2-4 varianter på utförandet i fig. 1, Fig. 5 en vy i riktning av pilen V av en detalj i fig. 4, och Fig. 6 en schematisk vy motsvarande fig.1 av en andra utföringsform av ett tändelektrodarrangemang enligt uppfinningen.

Beskrivning av utföringsexempel I fig. 1 visas schematiskt en cylinder 1 i en i övrigt ej närmare visad förbränningsmotor med gnisttändning, här av Otto-typ. I ett cylinderblock 2, som upptill är täckt med ett cylinderhuvud 3, löper en kolv 4 fram och åter. Cylindem 1 är försedd med ett tändelektrodarrangemang 5 för antändning av i cylindem införd bränsleblandning.

Sedvanliga irrlopps- och utlopps-ventiler i cylindern, liksom andra konventionella detaljer, har här i förenklande och förtydligande syfte utelämnats, men ingår naturligtvis i den beskrivna motorn.

I tändelektrodarrangemanget 5 ingår ett i cylinderhuvudet 3 löstagbart infäst enpoligt tändorgan 6, som bildar en första elektrod 7, och en av cylinderhuvudet 3 uppburen andra elektrod 8. Förutom den andra elektroden 8 kan det eventuellt även firmas en på kolven 4 anordnad extra andra elektrod 9, som t ex kan vara utformad som en relativt tändorganet 6 sidoförskjuten upphöjning.

Den andra elektroden 8 är medelst ett manöverdon 10 förskjutbar fram och åter i riktning av dubbelpilen 11 och löper för detta ändamål tätad i en styrning 12 i cylinderhuvudet 3. Genom att den andra elektroden 8 således är rörlig relativt cylinderhuvudet 3 och tändorganet 6 med den första elektroden 7 är det möjligt att variera storleken på gnistgapet med hjälp av manöverdonet 10, som för ändamålet | n n n nu 518 338 4 | . | . ; n lämpligen kan vara styrt av en i fordonets tändsystem ingående styrenhet 13 för att därigenom variera gnistgapets storlek såsom fimktion av lämpliga driftpararnetrar, alltefier önskemål. Det är vidare möjligt att låta styrenheten 13 styra även tändspänningen såsom funktion av lämpliga driftparametrar, alltefter önskemål, och på så sätt uppnå en ytterligare förbättrad styrning av tändningen.

Det enpoliga tändorganet 6 kan utgöras av enbart en första elektrod 7 som bildar en isolerad positiv elektrod, men det kan eventuellt även utgöras av en kombination av en positiv elektrod och ett lämpligt bränsleinsprutningsorgan, vilka är sarnmanbyggda på ett sådant sätt att effektiv bränsleinspruming kan ske utan att tändfunktionen äventyras, och vice versa. Den andra elektroden 8 bildar härvid en jordelektrod.

Vid det i fig. 2 visade utförandet löper den andra elektroden 8 i en lcrökt styrning 12, som medger ett annat rörelsemönster för den andra elektroden 8 än den raka styrningen i fig. 1. Vidare är manöverdonet 10 i fig. 2 utformat för vridrörelse fram och åter för att ge en elektrodrörelse enligt dubbelpilen 11, varvid den andra elektroden 8 eventuellt kan vara lagrad på en rulle i manöverdonet 10.

Vid det i fig. 3 visade utförandet är den andra elektroden 8 svängbart lagrad i cylinderhuvudet 3, lärnpligen i ett plan väsentligen parallellt med cylindems längdrikming, för att därigenom kunna ändra storleken på gnistgapet till tändorganet 6.

Svängrörelsen styrs medelst manöverorganet 10 för att ge en rörelse enligt dubbelpilen 11. Den erforderliga tätningen mellan den andra elektroden 8 och cylinderhuvudet 3 har här utelämnats i förtydligande syfte.

I fig. 4 och 5 visas hur den andra elektroden 8 är monterad viidbar i cylinderhuvudet 3 kring en axel som är väsentligen parallell med cylindems längdrikming. Själva den andra ektroden 8 är härvid monterad på en i cylinderhuvudet 3 vridbart lagrad hållare 14, som påverkas av ett manöverdon 10 för att ge en vridrörelse enligt dubbelpilen ll. 518 338 Den eftersträvade rörelsen för den andra elektroden 8 anpassas via styrenheten 13 och manöverdonet 10 på ett sådant sätt att ett för den aktuella driftsituationen anpassat gnistgap uppnås. Det kan härvid vara önskvärt att ändring av gnistgapet görs endast intermittent, vid förutbestämda ändringar i driftsituationen, men det kan i vissa situationer vara önskvärt med en i det närmaste kontinuerlig ändring av gnistgapet, beroende på vilka driñtörhållanden som råder och vilka driftförhållanden som efiersträvas.

I fig.6 visas en altemativ utföringsfonn till utförandet i fig. l, där den andra elektroden 8, i stället för att vara skild från tänddonet 6 och den första elektroden 7 är anordnad på tändorganet 6. Den andra elektroden 8 är här monterad rörlig i tänddonet 6 och är förflyttbar medelst ett manöverdon 10, som här är monterat på tänddonet 6, men som eventuellt i stället kan vara monterat på själva cylinderhuvudet 3. Liksom i fig.l är manöverdonet 10 lämpligen styrt av en i fordonets tändsystem ingående styrenhet 13.

Den andra elektroden 8 är i detta fall monterad förskjutbar väsentligen i cylindems längdriktning, i riktning av en dubbelpil 11. Det är också möjligt att i stället göra den andra elektroden 8 rörlig i ett plan väsentligen vinkelrätt mot cylindems längdrikming, enligt dubbelpilen lla. Eventuellt kan i en ytterligare variant den andra elektroden 8 vara rörlig såväl i cylindems längdriktning som i ett plan väsentligen vinkelrätt mot denna längdriktning. Form och placering på den andra elektroden kan väljas annorlunda än vad som här visats, alltefter önskemål.

Utöver de ovan visade utföringsexemplen är naturligtvis ett antal andra utföranden möjliga inom ramen för uppfinningen, alltefter aktuella önskemål och förutsättningar.

Uppfmningen är, såsom visats, tillämpbar på gnisttända motorer av Otto-typ, men ingenting hindrar naturligtvis att uppfinningen i stället tillämpas på t. ex. en tvåtaktsmotor eller annan typ av gnisttänd motor. Den föreslagna lösningen medger en fördelaktig, enkel utbytbarhet av elektroder. 51 8 338 :if ~j:=. *112 6 : . . . .. .. ,.. “nu no_ncl Den enligt uppfinningen föreslagna ställbarheten av gnistgapets storlek gör det möjligt att på lämpligt sätt ändra gnistgapet såsom funktion av den aktuella driftsituationen, eventuellt i kombination med styrning av tändspänningen. Härigenom ges möjlighet att påverka :förbränningen i cylindem fördelaktigt så att förbättringar avseende t ex bränsleförbrukning, körbarhet och miljöaspekter kan uppnås.

Claims (8)

10 15 20 25 30 ou u . n: 51 s ass " 7 Patentkrav:

1. Tändelektrodarrangemang vid en cylinder (1) i en förbränningsmotor, tex. en Ottomotor, där ett cylinderhuvud (3) uppbär en första elektrod (7) och en andra elektrod (8), som samverkar med varandra, varvid den första elektroden (7) är centralt anordnad på ett i cylinderhuvudet infäst tändorgan (6), och varvid den andra elektroden (8) är anordnad rörlig relativt cylinderhuvudet (3) och den första elektroden (7), för att möjliggöra ett variabelt gnistgap, kännetecknat av att den andra elektroden (8) är anordnad rörlig kring en axellinje belägen på avstånd från den andra elektrodens spets för att möjliggöra ett variabelt gnistgap.

2. Tändelektrodarrangemang enligt krav 1, kännetecknat av att axellinjen är väsentligen vinkelrät mot både cylindems och den andra elektrodens (8) längdriktning, varvid den andra elektroden (8) är svängbar kring denna axellinje, i ett plan väsentligen parallellt med cylindems längdriktning.

3. Tändelektrodarrangemang enligt krav 1, kännetecknat av att axellinjen är väsentligen parallell med cylindems längdriktning, och att den andra elektroden (8) är vridbar kring denna axellinje för ändring av gnistgapets storlek.

4. Tändelektrodarrangemang enligt något av kraven 1-3, kännetecknat av att den andra elektroden (8) är anordnad skild från tänddonet (6).

5. Tändelektrodarrangemang enligt krav 3, kännetecknat av att den andra elektroden (8) är anordnad på tänddonet (6).

6. Tändelektrodarrangemang enligt något av kraven 1-5, kännetecknat av att den andra elektroden (8) är ansluten till ett manöverdon (10).

7. Tändelektrodarrangemang enligt något av föregående krav, kännetecknat av att tändorganet (6) utgör en kombination av åtminstone den första elektroden (7) och ett bränsleinsprutningsorgan. v I : a n - . n o | I o un o 8

8. Tändelektrodarrangemang enligt något av föregående krav, kännetecknat av att den första elektroden (7) är en positiv elektrod och den andra elektroden (8) en negativ elektrod.