устройство для поджига рабочей смеси

Формула изобретения

Устройство для поджига рабочей смеси, содержащее корпус с боковым электродом и закрепленный в корпусе изолятор с размещенным в нем центральным электродом, отстоящим от бокового, причем в боковом электроде выполнено сквозное отверстие, а в центральном электроде со стороны бокового электрода выполнена выемка, расположенная соосно с отверстием в боковом электроде, отличающееся тем, что вокруг отверстия в боковом электроде выполнен зубчатый буртик, обращенный зубцами к центральному электроду и полученный, например, штамповкой из материала бокового электрода при его изготовлении или доработке обычной свечи зажигания, при этом зубчатый буртик может иметь не менее двух зубцов, например, треугольного сечения, выполненных как коаксиально оси центрального электрода, так и радиально к нему, причем высота зубцов составляет не менее 10...20%, а их ширина не менее 15...45% от диаметра сквозного отверстия бокового электрода.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству, машиностроению, а именно к средствам воздействия на рабочую смесь, что может использоваться при газировании теплиц, улучшении работы двигателей и т. д. Известны устройство для поджига рабочей смеси, которые содержат корпус с боковым электродом и закрепленный в корпусе изолятор с размещенным в нем центральным электродом, отстоящим от бокового, причем в боковом электроде выполнено отверстие. Такого типа устройство не позволяют достаточно эффективно воздействовать на рабочую смесь, что приводит к неполному сгоранию и, следовательно, снижению КПД тепловой машины. Кроме того, электрический разряд, возникающий при этом в процессе работы такого рода устройств, не является достаточно стабильным, что зачастую приводит к неравномерному воспламенению смеси. Наиболее близким к заявленному является устройство по патенту Российской Федерации 2074609, МКИ6 А 01 С 9/24, Н 01 Т 13/46//А 01 D 73/00 от 09.06.95 для поджига горючей смеси, содержащее корпус с боковым электродом и закрепленный в корпусе изолятор с размещенным в нем центральным электродом, отстоящим от бокового, причем в боковом электроде выполнено сквозное отверстие, а в центральном электроде со стороны бокового электрода выполнена выемка, расположенная соосно с отверстием на боковом электроде. При работе такого рода устройств происходит образование достаточно хорошего по объемным параметрам разряда, однако вследствие возникновения разрядного факела на не более чем двух острых кромках только центрального электрода и одной кромке отверстия бокового электрода, форма и параметры факела неоптимальны. Одновременно за счет отложения нагара на элементах устройства его работа не стабильна во времени и существенно зависит от состава рабочей смеси и качества топлива. Это приводит к повышенному содержанию вредных газов в процессе работы машины и не дает возможности длительно работать на более оптимальных режимах. Кроме того, при доработке стандартных устройств поджига горючей смеси согласно размерам, приведенным в описании к патенту, толщина металла между краем бокового электрода и стенкой отверстия в нем составляет доли миллиметра, что приводит к быстрому прогоранию этой стенки в процессе работы устройства и к выходу его из строя. При увеличении же ширины бокового электрода существенно усложняется технология изготовления, что в условиях нынешнего массового производства устройств многочисленными фирмами и заводами такое устройство внедрить вообще проблематично. Целью настоящего изобретения является повышение эффективности работы устройства при одновременном повышении технологичности его изготовления, а также повышение эксплуатационных параметров устройства. Указанная цель достигается тем, что вокруг отверстия в боковом электроде выполнен зубчатый буртик, обращенный зубцами к центральному электроду и полученный, например, штамповкой из материала бокового электрода при его изготовлении или доработке обычной свечи зажигания. Зубчатый буртик может иметь не менее двух зубцов, например, треугольного сечения, направленных как коаксиально оси центрального электрода, так и радиально к нему. Высота зубцов составляет не менее 10...20%, а их ширина не менее 15...45% от диаметра сквозного отверстия бокового электрода.

Поиск, проведенный по патентной и научно-технической литературе, показал, что заявленная совокупность неизвестна, т.е. она соответствует условию патентоспособности "новизна". Поскольку устройство изготовлено из известных составных частей и имеется потребность в такого рода устройствах, то заявленное соответствует условию "промышленная применимость". А так как в результате использования данного устройства имеется более высокий эффект, наличие которого неочевидно и этот эффект найден в результате изучения и применения физических эффектов и явлений, расчетов экспериментов, то заявленное соответствует условию "Изобретательский уровень".

На фиг.1 представлен разрез устройства по вертикали, на фиг.2 - вид сверху устройства на фиг.1, на фиг.3 - разрез по А-А на фиг.1, на фиг.4 показано сечение по Б-Б бокового электрода (при исполнении зубчатого буртика по первому варианту с концентрично расположенными канавками), на фиг.5 показан разрез по А-А, на фиг.6 - сечение по Б-Б бокового электрода (при исполнении зубчатого буртика по второму варианту с радиально расположенными канавками), на фиг. 7 показаны форма искрового факела, возникающего при работе предлагаемого устройства.

Устройство для поджига рабочей смеси содержит корпус 1 с боковым электродом 2. В корпусе 1 размещен изолятор 3, в котором размещен центральный электрод 4, на оси симметрии которого расположена конусная (сферическая) выемка 5, а напротив нее в боковом электроде 2 выполнено отверстие 6, причем отверстие 6 расположено соосно выемке 5. Диаметр отверстия 6 на 3...35 процентов превышает максимальный диаметр выемки 5, замеренный у основания. Вокруг отверстия в боковом электроде выполнен зубчатый буртик, обращенный зубцами к центральному электроду и полученный, например, штамповкой из материала бокового электрода при его изготовлении или доработке обычной свечи зажигания. Зубчатый буртик может иметь не менее двух зубцов, например, фтреугольного сечения, направленных как коаксиально оси центрального электрода, так и радиально к нему. Высота зубцов (см. размер Д на фиг.4 и фиг.6) составляет не менее 10. . .20%, а их ширина не менее 15...45% от диаметра сквозного отверстия бокового электрода.

Устройство работает следующим образом. На боковой электрод 2 и центральный электрод 4 подается разность потенциалов порядка нескольких киловольт в импульсе или в пачке импульсов. При этом между данными электродами 2 и 4 происходит искровой разряд, причем данный разряд начинает осуществляться с выступов или углов элементов конструкции, т.е. с угловых элементов отверстий 5 и 6 электрода, а также с заостренных поверхностей зубчатых буртиков Г, показанных на фиг.4 и 6. На фиг.7 показаны зоны образования искрового факела, значительно превышающего по объему зону образования факела у прототипа за счет образования зон повышенного электростатического потенциала на острых кромках зубчатого буртика как в варианте с коаксиальными, так и с радиальными зубцами. Следует отметить, что разряд около каждого зубца буртика Д представляет собой объем, ограниченный многочисленными конусными поверхностями, причем при указанных соотношениях диаметров выемок отверстий 5 и 6 и диаметров и высот зубцов буртиков Д электрода 2 как форма разряда, так и его интенсивность являются оптимальными, что подтверждается проведенными экспериментами. Разрядный факел, кроме того, проходит в отверстия 6, что также способствует процессу поджига и также позволяет уменьшить отложение продуктов сгорания на поверхности упомянутых частей устройства. Использование такого устройства позволяет существенно улучшить процесс поджига, что приводит к улучшению эксплуатационных параметров используемой при этом машины, позволяет сэкономить до 9...15 процентов горючего, получить более "чистый" выхлоп, повысит КПД машины, работающей с данным устройством.