[LT] Išradimas skirtas uždegimo žvakei, turinčiai korpusą su šoniniu elektrodu, izoliatorių su centriniu elektrodu, sudarančiu su šoniniu elektrodu kibirkštinį tarpą, aplink kurį esančią zoną gaubia vidinis, platėjantis išorėn kūginis paviršius, įrengtas ant užmovos su kanalu centriniam elektrodui ir pritvirtintas prie korpuso. Užmova pagaminta plonasiene iš karščiui atsparaus lydinio su katalitinėmis savybėmis ir pritvirtinta išorinėje korpuso pusėje.
[EN] The invention relates to a spark plug having a body with a side electrode, an insulator with a central electrode. A spark gap is formed between the side electrode and the central electrode. An area around the spark gap is located inside internal conical surface expanding outward that is secured on a jacket with a channel for the central electrode. The jacket is made of an alloy possessing a catalyst property.
[0001] Yra žinomi įtaisai, skirti uždegti oro-degalų mišinį vidaus degimo varikliuose su lengvais degalais. Tai — uždegimo žvakės. Didžioji jų. dauguma savo technine esme yra pasyvūs uždegikliai. Uždegimo žvakė paduoda aukštą įtampą iš variklio išorės į degimo kamerą ir sukuria aukštos įtampos kibirkštinę iškrovą suspaustame oro-degalų mišinyje. Kibirkštis turi aukštą temperatūrą, todėl ji padega degųjį mišinį. Vienok toks pasyvus padegimas ties degimo kameros sienele iššaukia asimetrinį mišinio degimą pailginta trajektorija. Tai žymiai sumažina sukamąjį momentą, esant didelėms apkrovoms ir dideliems apsisukimams, todėl suprastėja visos variklio charakteristikos.
[0002] Tai galima ištaisyti, padegant oro-degalų mišinį degimo kameros centre. Tačiau tai galima atlikti tik uždegimo žvake, pasižyminčia fakeliniu efektu.
[0003] Žinomos prieškamerinės uždegimo žvakės, aprašytos RU 2118026 patente.
[0004] Uždegimo žvakė turi korpusą, izoliatorių ir centrinį elektrodą. Korpuso gale, įeinančiame įdegimo kamerą, yra anga, kuri kartu su centriniu elektrodu sudaro koaksialinį kibirkštinį tarpą ir tūtą, skirtą fakelo sukūrimui. Korpuso viduje yra ertmė, kuri veikia kaip prieškameris. Vienok tokios prieškamerinės uždegimo žvakės turi nedidelį prieškamerio tūrį, pasižymi blogu ventiliavimu ir dideliais šiluminės energijos nuostoliais, todėl jos dirba nestabiliai ir fakelo trukmė yra nedidelė.
[0005] Žymiai perspektyvesnis yra kūginio paviršiaus, įrengto aplink kibirkštinio tarpo zoną, panaudojimas uždegimo žvakėje (autorinis liudijimas $C/ Nr.1720115). Padidėja užtaiso apimtis, pagerėja ventiliavimas. Tačiau ir šiuo atveju išlieka dideli šiluminiai nuostoliai konstrukciniuose uždegimo žvakės elementuose.
[0006] Išradimo prototipu yra patentas RU 2185015. Uždegimo žvakė turi korpusą su šoniniu elektrodu, izoliatorių ir centrinį elektrodą, sudarantį su šoniniu elektrodų kibirkštinį tarpą, aplink kurį esančią zoną gaubia vidinis, platėjantis išorėn kūginis paviršius. Kūginis paviršius įrengtas ant užmovos su kanalu šoniniam elektrodui, kuri yra įtvirtinta korpuse ir pagaminta iš medžiagos, turinčios žemus šilumos laidumo ir išsiplėtimo koeficientus.
[0007] Dėl užmovos žemo šiluminio laidumo sumažėjo uždegimo žvakės šilumos nuostoliai, o jos efektyvumas padidėjo. Kadangi užmovos medžiaga pasižymi žemu šiluminio išsiplėtimo koeficientu, sumažėja mechaninės įtampos užmovos sujungimo su korpusu vietose termociklų metu.
[0008] Vienok uždegimo žvakės efektyvumas ir patikimumas nepasiekė savo ribų. Storasienė užmova negali įkaisti iki didelių temperatūrų, nes pasižymi šiluminiu inertiškumu ir gana žymiu šilumos atidavimu. Be to, termociklų metu storasienė užmova iššaukia žymias mechanines įtampas užmovos sujungimo su korpusu vietose.
[0009] Šio išradimo tikslas yra pašalinti išvardintus trūkumus ir padidinti uždegimo žvakės efektyvumą ir patikimumą.
[0010] šis tikslas įgyvendintas tuo, kad uždegimo žvakėje, turinčioje korpusą su šoniniu elektrodu, izoliatorių ir centrinį elektrodą, sudarantį savo galu su šoniniu elektrodu kibirkštinį tarpą, aplink kurį esančią zoną gaubia vidinis, platėjantis išorėn kūginis paviršius, įrengtas ant užmovos su kanalu šoniniam elektrodui ir pritvirtintas prie korpuso, užmova padaryta plonasiene iš karščiui atsparaus lydinio su katalitinėmis savybėmis ir pritvirtinta korpuso išorinėje pusėje.
[0011] Užmovos sienelės storis gali būti intervale nuo 0,1 iki 0,5 mm. Užmova pritvirtinta prie korpuso taškiniu suvirinimu.
[0012] Fig.1 pavaizduota šio išradimo uždegimo žvakė pjūvyje. Uždegimo žvakė turi korpusą 1 su šoniniu elektrodu 2, izoliatorių 3, centrinį elektrodą 4, sudarantį su šoniniu elektrodu 2 kibirkštinį tarpą 5, aplink kurį esančią zoną gaubia vidinis, platėjantis išorėn kūginis paviršius 6, įrengtas ant plonasienės užmovos 7 su kanalu 8 šoniniam elektrodui 2 ir pritvirtintas korpuso 1 išorinėje pusėje 9.
[0013] Užmova pagaminta iš karščiui atsparaus lydinio su katalitinėmis savybėmis, pavyzdžiui, iš nerūdijančio plieno, turinčio daug nikelio ir chromo. Kampas a kūginio paviršiaus viršūnėje sudaro 40-60°. Rekomenduojamas užmovos sienelių storis yra 0,3-0,4 mm.
[0014] Uždegimo žvakė veikia tokiu būdu: padavus aukštą įtampą į centrinį elektrodą 4 ir pasiekus pramušimo įtampą, tarpelyje 5 susidaro kibirkšties kanalas, kuris palaipsniui pereina į plazminį rutuliuką. Jis patikimai apsaugotas nuo oro-degalų mišinio sūkurio užmova 7, todėl degimas vyksta tik ertmėje, sudarytoje kūgine užmova 7, korpusu 1 ir izoliatoriumi 3. Visiškai sudegus šiai ribotos apimties oro-degalų mišinio įkrovai, uždegimo žvakė iššauna išilgai savo ašies impulsinį fakelą. Kuomet fakelas pasiekia degimo kameros centrinę sritį, oro-degalų mišinys sudega simetriškai ir maždaug tris kartus greičiau, nei padegtas tradicine uždegimo žvake.
[0015] Kadangi užmova 7 yra plonasienė, ji maksimaliai įkaista, esant minimaliems šilumos nuostoliams. Be to, užmova nesukuria didelių mechaninių įtampų sujungimo su korpusu vietose. Užmovos 7 medžiaga užtikrina didelį atsparumą karščiui ir neleidžia atsirasti kaitinamajam uždegimui. Užmovos 7 įtvirtinimas išorinėje korpuso 1 pusėje 9 užtikrina maksimaliai tvirtą sujungimą, nes jėgos veikia skersine kryptimi. Taškinis suvirinimas leidžia kompensuoti tarpuose tarp sujungimų vietų didėjančius įkaitusios įvorės 7 matmenis.
[0016] Šio išradimo uždegimo žvakės didelis efektyvumas ir patikimumas patvirtintas daugkartiniais išbandymais.
1. Uždegimo žvakė, turinti korpusą su šoniniu elektrodu, izoliatorių su centriniu elektrodu, sudarančiu su šoniniu elektrodu kibirkštinį tarpą, apie kurį esančią zoną gaubia vidinis, platėjantis išorėn kūginis paviršius, įrengtas ant užmovos su kanalu centriniam elektrodui ir pritvirtintas prie korpuso, besiskirianti tuo, kad užmova pagaminta plonasiene iš karščiui atsparaus lydinio su katalitinėmis savybėmis ir pritvirtinta išorinėje korpuso pusėje.
2. Uždegimo žvakė pagal 1 punktą, besiskirianti tuo, kad užmovos sienelės storis yra intervale nuo 0,1 iki 0,5 mm.
3. Uždegimo žvakėj pagal 1 punktą, besiskirianti tuo, kad užmova pritvirtinta taškiniii suvirinimu.