Запальная экранированная свеча. Экранированные свечи зажигания
Запальная экранированная свеча
№ 91800
Класс 46с>, 40а
СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Н. П. Степичев, А. Г. Чижиков и А. А. Скуридин
ЗАПАЛЬНАЯ ЭКРАН И РОВАН НАЯ СВЕЧА
Заявлено 15 мая 1950 r. за Ка 418165 в Гостехнику СССР
Предлагается запальная экранированная свеча с керамическим изолятором и демпфирующим сопротивлением в центральной полости последнего, с применением спрессованного порошкообразного материала для герметизации свечи по корпусу и по центральному электроду.
Известные свечи не обеспечивают достаточной защиты от попадания влаги, масла и бензина в пространстве между изолятором н экраном.
Описываемая свеча не имеет указанных недостатков. Это обеспечивается тем, что изолирующая внутренняя втулка экрана выполнена за одно целое с изолятором центрального электрода, а ее торцовая поверхность служит опорой для конусной уплотнительной шайбы из мягкого металла, впрессованной широким раструбом в заточку на верхнем конце экрана.
На чертеже приведен эскиз свечи.
Основным элементом, в котором собираются детали запальной свечи, является стальной корпус 1 с припаянным медью никелевым электродом 2. В корпус 1 вставлен керамический изолятор 8, снабженный теплоотводной втулкой 4. Узел изолятора опирается на медную шайбу 5. В изолятор 8 ввернут на термоцементе узел центрально-о электрода, состоящий из никелевого наконечника б и навинченной на него теплоотводной втулки 7.
Применение кристаллокорунда для изолятора 8, а также описанное выполнение свечи исключает неправильную работу последней, вызванную нагарообразованием и отложениями тетраэтилового свинца.
В теплоотводную втулку центрального электрода вставляется демпфирующее сопротивление 8, которое благодаря непосредственной близости к искровому промежутку свечи обеспечивает хорошую эффективность экранирования и предотвращает быстрое выгорание и электроэрозию центрального электрода.
¹ 91800
На демпфирующее сопротивление надевается пружина 9 из фосфористой бронзы, после чего эти детали засыпаются герметиком10, опрессовываются металлической вставкой 11.
Узел центрального электрода закреплен стальной заглушкой 12, посаженной на термоцементе. Такое устройство обеспечивает абсолютную герметичность по центральному электроду.
Герметичность по корпусу свечи и устранение известных дефектов керамических свечей, сколов, электрического пробоя достигается применением герметика 18, слюдяных шайб 14, надеваемых на изолятор 3, и свободной по внутреннему диаметру шайбы 15 скольжения. Экран 16 ввинчивается в корпус и замыкается контровой шайбой 17, которая устраняет возможность отвертывания экрана.
Для устранения попадания влаги (воды, масла, бензина) между изолятором и экраном свечи применена специальная конусная шайба И из мягкого металла (алюминия), которая впрессовывается широким раструбом в специальную заточку экрана 1б, а узкий раструб прижимается при ввинчивании экрана к изолятору 8 свечи.
Предмет изобретения
Запальная экранированная свеча с керамическим изолятором и демпфирующим сопротивлением в центральной полости последнего, с применением спрессованного порошкового материала для герметизации свечи по корпусу и по центральному электроду, от л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью исключения попадания влаги, масла и бензина в пространство между изолятором и экраном, изолирующая внутренняя втулка экрана выполнена за одно целое с изолятором центрального электрода и ее торцовая поверхность служит опорой для конусной уплотнительной шайбы из мя"кого металла, например алюминия, впрессованной широким раструбом в заточку на верхнем конце экрана, № 91800
Редактор М. А. Хесин
Техред Т. П. Курилко Корректор Ю. М. Федулова
Подп. к печ. 16/1 — 63 г
Зак. 3980/5
Формат бум. 70; 108 /,z
Тираж 200
ЦБТИ при Комитете по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Центр, М. Черкасский пер., д. 2/6.
Объем 0,26 из о л.
Цена 5 коп.
Типография, пр. Сапунова, 2.
Свечи зажигания двойного искрообразования | Моторное масло - ГСМ
Совершенствование конструкции автомобильных свечей идет по нескольким направлениям — повышение качества керамического изолятора, улучшение электродов, например, путем применения биметаллических материалов. Для увеличения мощности искрового разряда прибегают к увеличению напряжения на электродах свечей. Необходимо отметить, что, при прочих равных условиях, степень сгорания топлива определяется мощностью искры, инициирующей горение рабочей смеси, так как время горения ограничено временем рабочего хода поршня двигателя, а скорость распространения фронта вспышки от места инициирования в объем камеры сгорания — величина конечная. Однако повышение напряжения на электродах приводит одновременно к увеличению интенсивности износа положительного электрода, и, как следствие, — к сокращению срока службы свечи.
Одной из столичных фирм разработана конструкция свечей — позволяющая получать мощный искровой разряд и свободная от недостатков известных моделей.
Особенностью разработки является ее конструктивная особенность: отрицательный электрод выполнен в виде двух штырей, расходящихся от «юбки» свечи к центру. Подача напряжения на такую свечу приводит к образованию двойной искры между штырями отрицательного и торцом положительного электрода. При этом суммарный объем искрового факела значительно превышает объем искры в свечах классической конструкции, а износ положительного электрода не увеличивается. Кроме того, устраняется экранирующее торможение выхода фронта горения в объем камеры сгорания отрицательным электродом. Все это приводит к быстрому распространению фронта горения и, как результат, — к более полному использованию топлива, а также к повышению мощностных и экономических характеристик двигателя.
Было установлено, что для каждого типа двигателей существует оптимальная форма искрового факела, которая регулируется соотношением зазора между расходящимися концами отрицательного электрода и положительным электродом.
Продлению срока службы свечей способствует и нанесение диаметрального углубления (канавки) на торце положительного электрода, что приводит к более равномерному износу последнего.
2-искровые свечи испытывались и эксплуатировались под контролем представителей фирмы в течение 3 лет. Было установлено, что их применение позволяет, при прочих равных условиях, на 10-20% снизить расход топлива, сократить количество отказов в работе двигателя по причине выхода свечей из строя, повысить устойчивость работы двигателя, снизить токсичность выхлопных газов.
Положительный эффект наблюдается при пробеге 15-25 тыс. км. После этого можно уменьшить межэлектродный зазор и использовать свечи как обычные одноискровые.
motornoe.com
Описание, виды свечей применяемые на автомобилях
В магазинах запчастей можно найти огромное количество разнообразных свечей зажигания. Доля импортных изделий, по самым скромным оценкам, достигает 30 %, а в некоторых регионах и того выше. Это во многом связано с увеличением количества автомобилей, ввезенных из-за границы. На них, как правило, устанавливают свечи зарубежных фирм. Свечи отечественного производства существенно дешевле импортных, но их применение на иномарках носит ограниченный характер, несмотря на экономическую и техническую целесообразность. Причин этого явления много, но можно выделить три основные.
Номенклатура выпуска свечей в бывшем СССР была существенно ограничена, технический уровень изделий уступал мировому. Значительную долю в обьеме производства занимали свечи устаревших конструкций, изготовленные с использованием технологий 50-60-х годов. В начале перестройки, на фоне общего спада производства в стране, качество продукции ухудшилось. В результате у многих потребителей сложилось мнение, что отечественные свечи менее надежны, чем зарубежные.
Вторая причина в том, что условия эксплуатации на отечественных автомобилях. где в основном используются свечи российского производства, значительно жестче, чем на иномарках, если учесть реальное техническое состояние этого сектора автопарка и качество используемых топлив и моторных масел. Опыт по применению свечой зарубежного производства показал, что их надежность при применении на отечественных автомобилях, особенно не новых, также значительно снижается, даже при условии правильного подбора по тепловой характеристике.
Очень существенно то, что объем информации, предназначенный для большинства потребителей свечей, явно недостаточен. Имеющаяся техническая информация носит специфический характер и содержится в стандартах и номенклатурных справочниках, мало доступных массовому читателю. В отличие от зарубежных фирм, отечественные производители только осваивают выпуск рекламных проспектов и каталогов.
Потребители недостаточно информированы о том, что в настоящее время, в связи с растущим спросом производство свечей зажигания в России активно развивается. Расширяется номенклатура выпуска для обеспечения потребностей внутреннего и внешнего рынка. Увеличивается объем экспорта в страны не только ближнего, но и дальнего зарубежья. Большинство производимых в настоящее время отечественных свечей соответствуют зарубежным аналогам по качеству и техническому уровню
| Рис. 1. Экранированные (1,2) и неэкранированные (3-8) искровые свечи зажигания: 1 - СН307В: 2 - СН302А. 3 - А17ДВ- Ю: 4 - А20ДВ- г. 5 - А17ДВРМ: 6-А178:7-А11-5:8-АУ17Д8РМ |
Свечи являются важнейшим элементом систем зажигания двигателей внутреннего сгорания. Они предназначены для воспламенения горючей смеси в цилиндрах при помощи искрового разряда. Искровой разряд, создаваемый системой
зажигания, должен обладать энергией, необходимой для воспламенения горючей смеси на любом режиме работы двигателя при всех условиях эксплуатации.
Свечи различаются по конструкции, размерам и тепловым характеристикам (калильным числам). Они могут бытьнеэкранированными. когда их контактная часть выступает из металлического корпуса, и экранированными, у которых контактная часть расположена внутри металлического экрана (рис.1).
Искровой разряд у большинства свечой образуется непосредственно в искровом зазоре между электродами. При скользящей искре разряд происходит по поверхности изолятора, установленного между электродами. Существуют свечи с комбинированным разрядом, в которых одна часть искры образуется между электродами, а другая - по поверхности изолятора.
При высоких значениях давления и температуры, возникающих в процессе работы двигателя, свечи должны надежно противостоять воздействию химически агрессивных продуктов сгорания. При этом изолятор должен выдерживать высокое электрическое напряжение.
В процессе работы из-за неполноты сгорания в пристеночной зоне на рабочих деталях свечи образуется нагар. В связи с возможностью шунтирования системы зажигания и отказа в искрообразовании, свечи должны самоочищаться, автоматически поддерживая необходимую рабочую температуру в температурных пределах, обеспечивающих удаление нагара и исключающих возможность калильного зажигания
Свечи должны обеспечивать свою работоспособность в условиях, когда электрические, механические и химические нагрузки соперничают между собой по своей интенсивности. За весь срок службы свечи должны выдержать десятки миллионов рабочих циклов Непрерывный рост удельных мощностей двигателей при ужесточении норм токсичности отработавших газов предъявляет к свечам все более жесткие требования по надежности и долговечности.
От совершенства конструкции, качества изготовления и правильности подбора свечи к двигателю существенно зависят его пусковые свойства, надежность, мощность, топливная экономичность, а также токсичность отработавших газов.
В свою очередь, работоспособность свечи зависит от ее соответствия двигателю по конструкции, основным размерам, величине искрового зазора и тепловой характеристике. Решающее влияние на надежность и долговечность свечи оказывает техническое состояние двигателя, характер и условия эксплуатации, качество топлива и моторного масла.
Отечественные производители свечей зажигания способны полностью обеспечить внутренний рынок и традиционные экспортные поставки качественными современными изделиями в необходимой номенклатуре. Особенность современного этапа развития отечественного производства свечей заключается в том, что наряду с крупными специализированными предприятиями, изготавливающими десятки миллионов свечей в год. существуют более мелкие производители. Важным фактором создания конкурентной среды является то, что некоторые зарубежные фирмы не только ввозят готовую продукцию, но и осваивают производство свечей на территории России.
СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТЕРМИНЫ
Верхний температурный предел тепловой характеристики - величина, равная рабочей температуре свечи, при которой возникает калильное зажигание.
«Горячая» или «холодная» свечи при прочих равных условиях имеющие соответственно большую или меньшую рабочую температуру.
Детонация - аномальный процесс сгорания, имеющий взрывной характер с резким местным повышением температуры и образованием ударной волны. Сопровождается звонким металлическим стуком, вызванным вибрацией деталей двигателя.
Искрообразование - возникновение искрового разряда в искровом зазоре свечи в период от пробоя до угасания.
Искровая свеча зажигания (свеча зажигания, свеча) - электрический ввод в комбинации с искровым разрядником, предназначенный для воспламенения горючей смеси в цилиндре двигателя при помощи искрового разряда в зазоре между электродами.
Искровой зазор - промежуток между изолированным центральным электродом и боковым электродом массы.
Искровой разряд (электрическая искра, искра) - нестационарный электрический разряд в газе, возникающий в электрическом поле.
Калильное зажигание - воспламенение горючей смеси, вызванное отдельными перегретыми участками поверхностей выпускного клапана, поршня, цилиндра или свечи.
Калильное число свечи - условная величина, численно равная среднему индикаторному давлению в цилиндре двигателя испытательной установки, при котором появляется калильное зажигание.
Контактная часть свечи - элементы со стороны высоковольтного провода: головка изолятора, контактная головка и контактная гайка.
Нагар - образовавшиеся на поверхности рабочей части свечи продукты неполного сгорания.
Нижний температурный предел тепловой характеристики - величина, равная температуре рабочей части свечи, при которой нагар выгорает.
Работоспособность свечи - обеспечение бесперебойного искрообразования и герметичности в условиях, предусмотренных нормативно-технической документацией и стандартами.
Рабочая камера свечи - полость, образуемая внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью теплового конуса изолятора, сообщающаяся с камерой сгорания двигателя.
Рабочая температура свечи - температура рабочей части свечи на данном режиме работы двигателя.
Рабочая часть свечи - элементы, расположенные непосредственно в камере сгорания: тепловой конус изолятора, торец центрального электрода и боковой электрод.
Тепловой конус изолятора (юбка изолятора) - часть изолятора, расположенная в рабочей камере свечи, воспринимающая своей поверхностью поток тепла от пламени и раскаленных сгоревших газов.
Тепловая характеристика свечи - зависимость рабочей температуры свечи от режимов работы двигателя.
Цоколь свечи часть корпуса с резьбой, предназначенная для установки свечи в двигателе и для связи электрической цепи высокого напряжения системы зажигания с «массой».
Шунтирование системы зажигания - короткое замыкание высоковольтной цепи системы зажигания на -массу- при утечке тока по нагару на поверхности теплового конуса изолятора и (или) по токопроводящему мостику в искровом зазоре.
Электропроводный (токопроводящий) мостик - нагар, частично или полностью заполняющий искровой зазор, обладающий проводимостью и создающий электрическую цепь, замыкающую изолированный центральный электрод на массу .
vkaline.blogspot.com
