RU2099584C1 - Method and device for igniting and burning fuel mixture in internal combustion engine - Google Patents

Method and device for igniting and burning fuel mixture in internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
RU2099584C1
RU2099584C1 RU93006850A RU93006850A RU2099584C1 RU 2099584 C1 RU2099584 C1 RU 2099584C1 RU 93006850 A RU93006850 A RU 93006850A RU 93006850 A RU93006850 A RU 93006850A RU 2099584 C1 RU2099584 C1 RU 2099584C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
corona
ignition
engine
cylinder
candle
Prior art date
Application number
RU93006850A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93006850A (en
Original Assignee
Козлов Николай Степанович
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 Козлов Николай Степанович filed Critical Козлов Николай Степанович
Priority to RU93006850A priority Critical patent/RU2099584C1/en
Publication of RU93006850A publication Critical patent/RU93006850A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2099584C1 publication Critical patent/RU2099584C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

FIELD: engine engineering. SUBSTANCE: method comprises preliminary treating of fuel mixture in the cylinder of an engine before its ignition and burning out with corona discharge in ion-radiation plasma by heating the corona member with current. Corona voltage is applied at all strokes and is repeating single-pole pulses. The incandescent member of the corona electrode plays a role of an ignition plug. EFFECT: enhanced fuel economy and decreased toxicity. 3 cl, 5 dwg , 1 tbl

Description

Изобретение относится к области двигателестроения и к устройствам для осуществления предварительной обработки горючей смеси в цилиндре двигателя до ее воспламенения и сжигания и может быть использовано в автомобилестроении с автоматизацией режима работы двигателя на жидком и газообразном топливе. The invention relates to the field of engine building and to devices for carrying out preliminary processing of a combustible mixture in an engine cylinder before ignition and combustion, and can be used in the automotive industry with automation of an engine operating mode on liquid and gaseous fuels.

Известен способ плазменного зажигания бедных горючих смесей, заключающийся в переходе от искрового разряда к дуговому [1]
В данном способе зажигания высокотемпературная плазма распространяется в камере сгорания быстрее, чем при искровом. При этом снижение детонации может быть обеспечено быстрым (автоматическим) опережением зажигания. Для компенсации снижения удельной мощности двигателя при работе на бедной смеси необходимо поднимать степень сжатия и обеспечить мягкое сжигание горючей смеси. Все это не обеспечивается в данном способе. Кроме того, при уменьшении расхода топлива на 14-15% выброс токсичных веществ возрастает на 8-10% а по окислам азота он увеличивается на 60-65% и несгоревшим углеводородам на 75% То есть в данном способе не обеспечивается эффективная работа двигателя на бедных смесях и не только не снижается, а повышается токсичность выхлопных газов.
A known method of plasma ignition of poor combustible mixtures, which consists in the transition from spark to arc [1]
In this method of ignition, high-temperature plasma propagates in the combustion chamber faster than with a spark. In this case, a decrease in detonation can be ensured by fast (automatic) ignition advance. To compensate for the decrease in the specific power of the engine when working on a lean mixture, it is necessary to increase the compression ratio and ensure a soft burning of the combustible mixture. All this is not provided in this method. In addition, with a decrease in fuel consumption by 14-15%, the emission of toxic substances increases by 8-10% and for nitrogen oxides it increases by 60-65% and unburned hydrocarbons by 75%. That is, this method does not ensure efficient engine operation on poor mixtures and not only does not decrease, but the toxicity of exhaust gases increases.

Известен способ воспламенения и сжигания горючей смеси двигателя внутреннего сгорания путем подачи в цилиндр высокочастотных импульсов высокого напряжения [2]
Недостатком этого способа является то, что при переходе от искрового разряда к высокочастотному факельному последний происходит в узкой полосе-факеле с низкой эффективностью диспергации и ионизации горючей смеси в цилиндре двигателя. В области факела происходит колебание пространственных зарядов вдоль силовых линий поля и за время одного полупериода ионы какого-либо знака не успевают дойти до противоположного электрода (днища поршня). В данном способе действие высокочастотного факельного разряда сводится только к нагреву объема камеры сгорания и цилиндра. Действие данного способа аналогично плазменному способу воспламенения и сжигания горючей смеси, т.е. не обеспечивается эффективная работа двигателя на бедных смесях и не снижается токсичность выхлопных газов.
A known method of ignition and combustion of a combustible mixture of an internal combustion engine by applying high-frequency high-voltage pulses to the cylinder [2]
The disadvantage of this method is that when switching from a spark discharge to a high-frequency torch, the latter occurs in a narrow torch strip with low dispersion and ionization efficiency of the combustible mixture in the engine cylinder. In the region of the plume, space charges oscillate along the field lines of force and during one half-cycle, ions of any sign do not have time to reach the opposite electrode (piston bottom). In this method, the action of a high-frequency flare discharge is reduced only to heating the volume of the combustion chamber and cylinder. The action of this method is similar to the plasma method of ignition and combustion of a combustible mixture, i.e. efficient engine performance on lean mixtures is not ensured and exhaust toxicity is not reduced.

Целью изобретения является повышение эффективности воспламенения и сжигания бедной горючей смеси и снижение токсичности выхлопных газов с автоматизацией работы двигателя. The aim of the invention is to increase the efficiency of ignition and combustion of a poor combustible mixture and reduce toxicity of exhaust gases with the automation of engine operation.

Способ заключается в предварительной обработке горючей смеси в цилиндре двигателя до ее воспламенения и зажигания коронным разрядом. Причем коронный разряд создается в цилиндре двигателя во всех режимах (циклах) работы двигателя, а эффективность коронного разряда обеспечивается током накала коронирующего элемента электрода с формой кривой напряжения короны в виде повторяющихся импульсов одной полярности. Накальный элемент коронирующего электрода выполняет роль запальной свечи. The method consists in preliminary processing of the combustible mixture in the engine cylinder until it is ignited and ignited by corona discharge. Moreover, a corona discharge is created in the engine cylinder in all engine operation modes (cycles), and the corona discharge efficiency is ensured by the glow current of the corona electrode element with the shape of the corona voltage curve in the form of repeated pulses of the same polarity. The incandescent element of the corona electrode acts as a spark plug.

Сущность изобретения заключается в следующем. Наиболее важными факторами работы двигателя внутреннего сгорания являются экономичность эксплуатации и снижение содержания вредных веществ в отработанных газах. Для компенсации снижения удельной мощности двигателя при работе его на бедной смеси необходимо поднимать степень сжатия и обеспечивать мягкое сжигание горючей смеси. Последнее предотвращает детонацию и может быть обеспечено автоматизацией (опережение или отставание) зажигания. Предлагается автоматизированная система теплового режима работы двигателя на бедной горючей смеси. Это обеспечивается созданием коронного разряда в объеме цилиндра двигателя между свечей накаливания и днищем поршня цилиндра. Напряжение короны подается во всех режимах (циклах) работы и на все цилиндры одновременно. The invention consists in the following. The most important factors for the operation of an internal combustion engine are the efficiency of operation and the reduction of the content of harmful substances in the exhaust gases. To compensate for the decrease in the specific power of the engine when it is running on a lean mixture, it is necessary to raise the compression ratio and provide soft burning of the combustible mixture. The latter prevents detonation and can be ensured by automation (lead or lag) of ignition. An automated system of thermal operation of the engine on a lean fuel mixture is proposed. This is ensured by the creation of a corona discharge in the volume of the engine cylinder between the glow plugs and the cylinder piston bottom. Corona voltage is applied in all modes (cycles) of operation and to all cylinders simultaneously.

При обработке бедной горючей смеси в цилиндре двигателя коронным разрядом до воспламенения и сжигания происходит электрокрекинг бензина и пиролиз парообразных углеводородов до газообразных углеводородных продуктов, а при использовании газообразного топлива (предельных углеводородов) их превращение в более легкие (например в ацетилен и этилен). Повышение энтальпии и индикаторного коэффициента полезного действия двигателя обеспечивается добавлением в топливно-воздушную смесь воды (или пара) в соотношениях 1-2% весовых частей воздуха при работе двигателя с использованием холодного и влажного воздуха и до 7-10% с использованием сухого и горячего воздуха. В зависимости от режима работы двигателя подача атмосферного воздуха может уменьшаться или даже полностью прекращена и заменена кислородосодержащим газом и водой (или паром). При этом процентное содержание кислородосодержащего газа может уменьшаться, а воды (или пара) возрастать. Наиболее эффективное использование воды обеспечивается не в смеси с бензином или воздухом, а предварительным впрыскиванием в конце выброса отработанной горючей смеси и начале всасывания новой. Это усложняет устройство двигателя, но повышает эффективность использования воды как охладителя и источника добавочной энергии. При впрыскивании воды, когда поршень находится в верхнем положении, в режиме выпуска отработанных газов (в течение 10 град. до В.М.Т. и 10 град. после В. М.Т. поворота коленчатого вала) при коронном разряде происходит диспергация, диссоциация и ионизация воды. Ионизированная вода в коронном разряде интенсифицирует тепло- и массоперенос от головки цилиндра к цилиндру и поршню. Ионный ветер преодолевает тепловую инерцию и стоячие тепловые волны в объеме цилиндра. При этом в цилиндре создается электронно-ионная плазма (частично переходящая в нейтронную). Вода частично диссоциируется на положительные ионы водорода и отрицательные ионы гидроксила с последующим восстановлением первых до молекулярного водорода и окисления вторых до молекулярного кислорода. Молекулярный водород в электрическом поле является охладителем и источником "водородной энергетики", а молекулярный кислород участвует в сжигании топлива. Происходит частичное соединение молекулярных водорода и кислорода с выделением добавочной энергии и образования воды, участвующей в повторных циклах. Недиссоциированная вода в ионной форме переносит тепло на стенки цилиндра и поршень, отдав заряды, используется в повторном цикле. Снижение объема атмосферного воздуха ведет к снижению окислов азота в выхлопных газах. Аналогичные процессы происходят в цилиндре при подаче воды с воздухом или бензином с меньшей эффективностью, чем при прямом впрыскивании. Электрическое поле эффективнее воздействует на более легкую фракцию, производя диспергацию и пиролиз бензина в ионно-радиационной плазме, повышая эффективность использования низкооктанового бензина. Диспергация и электрокрекинг топлива и бензина повышают давление и степень сжатия в камере сгорания, обеспечивая предварительное "холодное" сжигание топлива до его воспламенения. When the lean fuel mixture is treated in the engine cylinder by a corona discharge before ignition and combustion, gasoline is electrocracked and vaporized hydrocarbons are pyrolyzed to gaseous hydrocarbon products, and when gaseous fuels (saturated hydrocarbons) are used, they are converted to lighter ones (for example, acetylene and ethylene). An increase in the enthalpy and indicator efficiency of the engine is ensured by adding water (or steam) to the fuel-air mixture in ratios of 1-2% by weight of air when the engine is running using cold and humid air and up to 7-10% using dry and hot air . Depending on the engine operating mode, the supply of atmospheric air may be reduced or even completely stopped and replaced with oxygen-containing gas and water (or steam). In this case, the percentage of oxygen-containing gas may decrease, and the water (or steam) may increase. The most efficient use of water is provided not in a mixture with gasoline or air, but by preliminary injection at the end of the discharge of the spent combustible mixture and the beginning of the absorption of a new one. This complicates the design of the engine, but increases the efficiency of using water as a cooler and a source of additional energy. When water is injected when the piston is in the upper position, in the exhaust mode (within 10 degrees to V.M.T. and 10 degrees after V.M.T. of crankshaft rotation), a dispersion occurs during corona discharge, dissociation and ionization of water. Ionized water in the corona discharge intensifies heat and mass transfer from the cylinder head to the cylinder and piston. The ionic wind overcomes thermal inertia and standing thermal waves in the cylinder volume. In this case, an electron-ion plasma (partially transforming into a neutron plasma) is created in the cylinder. Water partially dissociates into positive hydrogen ions and negative hydroxyl ions, followed by reduction of the former to molecular hydrogen and oxidation of the latter to molecular oxygen. Molecular hydrogen in an electric field is a cooler and a source of "hydrogen energy", and molecular oxygen is involved in the combustion of fuel. A partial combination of molecular hydrogen and oxygen occurs with the release of additional energy and the formation of water participating in repeated cycles. Non-dissociated water in ionic form transfers heat to the cylinder walls and the piston, having given off charges, is used in a repeated cycle. A decrease in atmospheric air leads to a decrease in nitrogen oxides in the exhaust gases. Similar processes occur in the cylinder when water is supplied with air or gasoline with less efficiency than with direct injection. The electric field acts more effectively on the lighter fraction, producing dispersion and pyrolysis of gasoline in ion-radiation plasma, increasing the efficiency of using low-octane gasoline. Dispersion and electrocracking of fuel and gasoline increase the pressure and compression ratio in the combustion chamber, providing preliminary “cold” burning of fuel before ignition.

Для преодоления тепловой инерции (стоячих тепловых волн) в объемном пространстве цилиндра напряжение короны подается в форме импульсов (фиг.1). В режиме всасывания напряжение короны изменяется от напряжения зажигания (V0) до амплитудного (Vm) с медленным нарастанием и резким спадом /пилообразная форма/. В режиме сжатия напряжение зажигания короны возрастает до V03. Это обусловлено увеличением давления в цилиндре над поршнем. При этом ток короны уменьшается, уменьшается и ионный ветер на поршень и цилиндр, уменьшая охлаждение коронирующего элемента свечи. Подавление короны и снижение тепло- и массопереноса приводит к накалу коронирующего элемента свечи до температуры 400-500oC, обеспечивая воспламенение горючей смеси. В режиме рабочего хода напряжение короны уменьшается до V02, возрастает ток короны, интенсифицируя процесс пиролиза бензина и углеводородов и процесс сжигания топлива. В режиме выброса отработанных газов ток короны возрастает за счет впрыскивания воды, интенсифицируя тепло- и массоперенос на стенки цилиндра и днище поршня. Снижение температуры газов на стадии выброса снижает окисление азота воздуха и выброс токсичных окислов азота. Ионизация паров воды и газов на стадии выхлопа обеспечивает дожигание углеводородов и уменьшение их выброса. При этом повышается эффективность использования воздуха на бедной горючей смеси, который ранее недоиспользовался. Постоянство подачи напряжения короны на все цилиндры и во всех режимах работы обеспечивает оптимальное воспламенение и сжигание горючей смеси. Оптимизация воспламенения обеспечивается током короны с ростом давления и цилиндра при электрокрекинге бензина и углеводородов. Система зажигания не связана с контактной механической системой и устанавливается с помощью потенциометров регулирования напряжения короны и напряжения накала коронирующего элемента свечи зажигания. Элементной базой получения высокого напряжения короны является известная система электронного зажигания с дополнительным электронным прерывателем первичной цепи высоковольтного трансформатора и последующим двухполупериодным выпрямлением и умножением напряжения до 40 кВ.To overcome thermal inertia (standing heat waves) in the volume space of the cylinder, the corona voltage is applied in the form of pulses (Fig. 1). In the suction mode, the corona voltage changes from the ignition voltage (V 0 ) to the amplitude (V m ) with a slow rise and a sharp decline / sawtooth /. In compression mode, the crown ignition voltage rises to V 03 . This is due to an increase in pressure in the cylinder above the piston. In this case, the corona current decreases, and the ionic wind to the piston and cylinder decreases, decreasing the cooling of the corona element of the candle. The suppression of the corona and the reduction of heat and mass transfer leads to the glow of the corona element of the candle to a temperature of 400-500 o C, providing ignition of the combustible mixture. In the stroke mode, the corona voltage decreases to V 02 , the corona current increases, intensifying the pyrolysis of gasoline and hydrocarbons and the process of burning fuel. In the exhaust gas emission mode, the corona current increases due to the injection of water, intensifying heat and mass transfer to the cylinder walls and piston bottom. Lowering the temperature of the gases at the ejection stage reduces the oxidation of nitrogen in the air and the emission of toxic nitrogen oxides. Ionization of water and gas vapors at the exhaust stage provides afterburning of hydrocarbons and reduction of their emission. This increases the efficiency of air use on a poor combustible mixture, which was previously underutilized. The constant supply of corona voltage to all cylinders and in all operating modes ensures optimal ignition and combustion of the combustible mixture. Ignition optimization is ensured by corona current with increasing pressure and cylinder during electrocracking of gasoline and hydrocarbons. The ignition system is not connected with a contact mechanical system and is installed using potentiometers for controlling the crown voltage and the filament voltage of the corona element of the spark plug. The elemental basis for obtaining a high voltage of the corona is the well-known electronic ignition system with an additional electronic circuit breaker for the primary circuit of a high-voltage transformer and subsequent half-wave rectification and voltage multiplication up to 40 kV.

Устройство, обеспечивающее осуществление данного способа, представляет собой электрическую свечу накаливания, общий вид которой, с разрезом, показан на фиг.2. Коронный разряд создается между днищем поршня 1 и коронирующим элементом свечи. Свеча вворачивается в корпус головки цилиндра 2 с помощью гайки 3. Между свечой и головкой находится металлическая шайба 4. Электроизоляционная часть свечи состоит из нижней и верхней юбок 5. Материалом, обладающим хорошими электроизоляционными, жаропрочными и термостойкими свойствами и с высокой механической прочностью, может быть, например, игольчатый электрокорунд. Свеча выполняется разборной. Это обеспечивает замену нагревательного элемента, вышедшего из строя. Нагревательный элемент (карандаш) свечи представляет собой две коаксиально вставленные и разделенные слоем термостойкой изоляции 10 трубки 11 из высокоомного материала (нихром, константан, манганин). На конце трубки спай, заостренный в виде конуса-иглы. Высокоомная часть карандаша может быть не вся, а лишь нижняя часть, обеспечивающая выделение джоулева тепла. Наружная трубка карандаша имеет кольцевой упорный выступ 15. Вставляется карандаш в нижнюю часть изоляционной юбки со стороны гаечной резьбы. В верхней части юбки карандаш закрепляется с помощью металлической шайбы 6 и гаек 7. С помощью круглой гайки 8 и изоляционной шайбы 9 закрепляется провод, обеспечивающий подачу напряжения накала свечи 6-12 В от клемм 12 и 13 и клеммы 14 высоковольтного потенциала. Клеммой 14 корпус двигателя заземляется. Центральная токоведущая часть нагревателя может быть выполнена в виде стержня 11 (фиг.3). Коронирующий элемент 17 нагревателя может быть выполнен из проволочного высокоомного материала (фиг. 4), закрепленного на наружной трубке 16. На фиг.5 показано направление тока накала коронирующего элемента свечи, от центрального стержня к наружной токонесущей трубке. Нагреваемый коронирующий элемент имеет форму сегмента из заточенной на острие высокоомной проволоки. The device that provides the implementation of this method is an electric glow plug, a general view of which, with a cut, is shown in figure 2. A corona discharge is created between the piston crown 1 and the corona element of the candle. The candle is screwed into the body of the cylinder head 2 with the nut 3. Between the candle and the head there is a metal washer 4. The electrical insulating part of the candle consists of lower and upper skirts 5. Material that has good electrical insulation, heat-resistant and heat-resistant properties and with high mechanical strength can be , for example, needle electrocorundum. The candle is made collapsible. This ensures the replacement of the failed heating element. The heating element (pencil) of the candle is two coaxially inserted and separated by a layer of heat-resistant insulation 10 of the tube 11 of high-resistance material (nichrome, constantan, manganin). At the end of the tube junction, pointed in the form of a cone-needle. The high-resistance part of the pencil may not be all, but only the lower part, which ensures the release of Joule heat. The outer tube of the pencil has an annular thrust protrusion 15. Insert the pencil into the bottom of the insulating skirt from the side of the nut thread. In the upper part of the skirt, the pencil is fixed using a metal washer 6 and nuts 7. Using a round nut 8 and an insulating washer 9, a wire is secured to supply a glow voltage of a 6-12 V candle from terminals 12 and 13 and terminal 14 of the high voltage potential. With terminal 14, the motor housing is grounded. The Central current-carrying part of the heater can be made in the form of a rod 11 (Fig.3). The corona element 17 of the heater can be made of high-resistance wire material (Fig. 4), mounted on the outer tube 16. Fig. 5 shows the direction of the glow current of the corona element of the candle, from the central rod to the outer current-carrying tube. The heated corona element has the shape of a segment of a sharpened high-resistance wire sharpened.

Применительно к предлагаемому способу изучалось изменение параметров поля коронного разряда при создании ионно-радиационной плазмы. На модели, состоящей из системы электродов, провод в цилиндре (применительно к игольчатой электрической свечи накаливания и цилиндру двигателя) измерялся ток короны в зависимости от напряженности поля и температуры всей системы. Система электродов помещалась в термостат, температура которого изменялась от 10 до 550oC. При этом обеспечивался доступ атмосферного воздуха и возможность впрыскивания воды. При снятии вольтамперных характеристик с нагревом коронирующего электрода и нагревом всей системы в печи термостата было установлено возрастание тока в два раза по сравнению с холодной системой. Дальнейшее увеличение тока возможно с увеличением напряжения накала электрода, т. е. разогревом коронирующего электрода до температуры 700-1500oC с увеличением напряженности поля и увеличением частоты пульсаций тока короны. Это ведет к усложнению конструкции двигателя и дополнительным энергозатратам, а тем более в мобильных системах. Этот режим может быть использован только при запуске холодного двигателя. Разогрев всей системы дал увеличение тока короны в два и более раза по сравнению с нагревом электрода при пропускании по нему тока накала и на несколько порядков по сравнению с холодной системой. Изменение тока короны в зависимости от напряженности поля и температуры приведено в таблице. Из данных следует, что при одной и той же напряженности поля ток короны возрастает на два и более порядка. Однако наблюдаются провалы тока (уменьшение при температуре от 42 до 85oC) при напряженностях поля до 2,8 кВ/см. И полное насыщение тока (прекращение роста) при напряженности поля, превышающей 2,8 кВ/см, и температуре системы от 350 до 550oC. Впрыскивание воды при напряженности поля 3,2 кВ/см и температуре системы 350-400oC дает увеличение тока более чем на три порядка по сравнению с холодной системой. Из данных следует, что оптимальным режимом получения ионно-радиационной плазмы является: напряженность поля 3 кВ/см, температура системы 300-400oC при впрыскивании воды до 2-4% весового состава воздуха. Данный температурный режим вписывается в температурный режим работы двигателя (в конце такта выброса отработанных газов и начала всасывания), который доиспользует его по тепловому балансу.In relation to the proposed method, we studied the change in the parameters of the corona discharge field during the creation of ion-radiation plasma. On a model consisting of a system of electrodes, a wire in a cylinder (as applied to a needle electric glow plug and an engine cylinder), the corona current was measured depending on the field strength and temperature of the entire system. The electrode system was placed in a thermostat, the temperature of which varied from 10 to 550 o C. At the same time provided access to atmospheric air and the possibility of water injection. When taking the current-voltage characteristics with heating the corona electrode and heating the entire system in the oven of the thermostat, it was found that the current was doubled in comparison with the cold system. A further increase in current is possible with an increase in the voltage of the filament of the electrode, i.e., by heating the corona electrode to a temperature of 700-1500 o C with an increase in the field strength and an increase in the frequency of pulsations of the corona current. This leads to a complication of the engine design and additional energy costs, and even more so in mobile systems. This mode can only be used when starting a cold engine. Heating the entire system resulted in an increase in the corona current by a factor of two or more compared to heating the electrode when a glow current was passed through it and by several orders of magnitude compared to the cold system. The change in corona current depending on the field strength and temperature is given in the table. From the data it follows that at the same field strength the corona current increases by two or more orders of magnitude. However, current dips are observed (decrease at a temperature of 42 to 85 o C) at field strengths of up to 2.8 kV / cm. And full saturation of the current (termination of growth) at a field strength exceeding 2.8 kV / cm and a system temperature of 350 to 550 o C. Injecting water at a field strength of 3.2 kV / cm and a system temperature of 350-400 o C increase in current by more than three orders of magnitude compared to a cold system. From the data it follows that the optimal mode for producing ion-radiation plasma is: field strength 3 kV / cm, system temperature 300-400 o C when water is injected up to 2-4% by weight of air. This temperature mode fits into the temperature mode of the engine (at the end of the exhaust cycle and the start of suction), which uses it according to the heat balance.

Применение предлагаемого способа обеспечивает качественное регулирование мощности двигателя путем автоматизации процесса зажигания топлива, обеспечивая его экономию на 14-18% и уменьшение токсичности выхлопных газов. The application of the proposed method provides high-quality control of engine power by automating the process of ignition of the fuel, providing its savings of 14-18% and reducing toxicity of exhaust gases.

Claims (4)

1. Способ воспламенения и сжигания горючей смеси двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в подаче импульсов высокого напряжения между центральным электродом свечи и днищем поршня, отличающийся тем, что производится предварительная обработка горючей смеси в цилиндре двигателя до ее воспламенения и сжигания коронным разрядом в ионно-радиационной плазме путем нагрева коронирующего элемента при пропускании по нему тока накала, причем напряжение короны подается на всех тактах работы двигателя и имеет форму повторяющихся импульсов одной полярности. 1. The method of ignition and combustion of the combustible mixture of an internal combustion engine, which consists in the supply of high voltage pulses between the central electrode of the candle and the piston bottom, characterized in that the preliminary processing of the combustible mixture in the cylinder of the engine before its ignition and corona discharge in ion-radiation plasma by heating the corona element while passing a filament current through it, and the corona voltage is supplied at all engine cycles and has the form of repeating pulses ne polarity. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в цилиндр впрыскивается вода или пар при верхнем положении поршня в интервале от 10o до верхней мертвой точки до 10o после верхней мертвой точки на такте выпуска отработанных газов.2. The method according to claim 1, characterized in that water or steam is injected into the cylinder at the upper position of the piston in the range from 10 o to the top dead center to 10 o after the top dead point on the exhaust cycle. 3. Устройство для воспламенения и сжигания горючей смеси, представляющее собой запальную свечу накаливания, отличающееся тем, что в свече конструктивно совмещены коронирующая и запальная части. 3. A device for igniting and burning a combustible mixture, which is a glow plug, characterized in that the corona and ignition parts are structurally combined in the candle. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что свеча выполнена разборной с возможностью замены рабочего органа. 4. The device according to claim 3, characterized in that the candle is made collapsible with the possibility of replacing the working body.
RU93006850A 1993-02-03 1993-02-03 Method and device for igniting and burning fuel mixture in internal combustion engine RU2099584C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93006850A RU2099584C1 (en) 1993-02-03 1993-02-03 Method and device for igniting and burning fuel mixture in internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93006850A RU2099584C1 (en) 1993-02-03 1993-02-03 Method and device for igniting and burning fuel mixture in internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93006850A RU93006850A (en) 1995-06-27
RU2099584C1 true RU2099584C1 (en) 1997-12-20

Family

ID=20136783

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93006850A RU2099584C1 (en) 1993-02-03 1993-02-03 Method and device for igniting and burning fuel mixture in internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2099584C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2878086A1 (en) * 2004-11-16 2006-05-19 Renault Sas PLASMA RADIOFREQUENCY CANDLE
WO2010090545A1 (en) * 2009-02-05 2010-08-12 Neq Lab Holding Inc. Formation method of high enthalpy gas jet based on pulse gas discharge
CN108639360A (en) * 2018-06-25 2018-10-12 南京航空航天大学 A kind of fuel-tank inert gas system based on corona discharge technology

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Мацкерли Ю. Современный экономичный автомобиль. - М.: Машиностроение, 1987, с.197 - 200. 2. SU, авторское свидетельство, 879008, кл. F 02 P 15/00, 1981. 3. GB, заявка, 1545865, кл. F 02 P 19/02, 1979. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2878086A1 (en) * 2004-11-16 2006-05-19 Renault Sas PLASMA RADIOFREQUENCY CANDLE
WO2006054009A1 (en) * 2004-11-16 2006-05-26 Renault S.A.S Radiofrequency plasma spark plug
US7741761B2 (en) 2004-11-16 2010-06-22 Renault S.A.S. Radiofrequency plasma spark plug
WO2010090545A1 (en) * 2009-02-05 2010-08-12 Neq Lab Holding Inc. Formation method of high enthalpy gas jet based on pulse gas discharge
CN108639360A (en) * 2018-06-25 2018-10-12 南京航空航天大学 A kind of fuel-tank inert gas system based on corona discharge technology

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5711283A (en) System for combusting fuel
CA2124070C (en) Plasma-arc ignition system
KR101932367B1 (en) An ignition assembly and a method of igniting a combustible fuel mixture in a combustion chamber of an internal combustion piston engine
Asik et al. Design of a plasma jet ignition system for automotive application
CN109469574A (en) A kind of igniter for two-stroke internal combustion engine
EP0339043A1 (en) Formation of electric field discharges
CN104976016B (en) Low-temperature plasma for internal combustion engine catches fire device and internal combustion engine
RU2099584C1 (en) Method and device for igniting and burning fuel mixture in internal combustion engine
JPH0712037A (en) Method and device for combustion of fuel in internal combustion engine
CN109209724A (en) A kind of plasma igniter with double air inlets and Double-positive-pole structure
CN201629492U (en) Fire-ejecting combustion type spark plug of gasoline engine
CN2325543Y (en) Multi-point type ignitor
CN109268188A (en) A kind of plasma igniter control method with multianode structure
CN2292169Y (en) Electric ignition starting device for diesel engine
CN109340018A (en) A kind of plasma igniter of double air inlets and multianode structure
CN2230478Y (en) Spark plug
CN203412688U (en) Transient plasma igniter for combustion chamber of internal combustion engine
CN204572307U (en) Ozonization spark plug is followed the tracks of in a kind of igniting
CN209163986U (en) A kind of multiple-pulse long arc igniting quick burning system
CN201435528Y (en) Dish-shaped spark plug
CN206976800U (en) 360 degree of new and effective spark plugs
CN2268326Y (en) Two-stage multi-kernel environment-protective sparking plug
CN109441689A (en) A kind of igniter working method with fuel channel and hollow anode structure
CN109253027A (en) A kind of plasma igniter with hollow vent electrode and multianode structure
CN1388315A (en) High-energy plasma arc ignitor for vehicle