RU2343305C1 - Combustible mixture igniter in gas engine - Google Patents

Abstract

FIELD: motors and pumps.

SUBSTANCE: invention deals with the internal combustion engines and relates to combustible mixture ignition in gas engine, i.e. in the engine operating on gas fuel. Device includes spark plug screwed on engine cylinder unit head. The igniter is also provided with sleeve having threaded section coupled with engine cylinder unit head and cylindrical section with beveled narrowing section, which is coupled with the groove inside the head, where spark plug is installed. The insulating sleeve is installed in the sleeve. The insulating sleeve is made of fluorine plastic and screwed on the terminal being on spark plug electrode. The terminal for electric wire connection is also available in the sleeve. The spring and rod-shaped conductor are positioned between terminals.

EFFECT: simplification of igniter design with the improvement of its reliability.

4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания. Оно касается зажигания горючей смеси в газовом двигателе, то есть в двигателе, работающем на газовом топливе.The invention relates to internal combustion engines. It concerns the ignition of a combustible mixture in a gas engine, that is, in a gas-fueled engine.

Известны различные устройства для зажигания горючей смеси в двигателе внутреннего сгорания. Устройства для зажигания в двигателе горючей смеси, представленные в патентах РФ №№2092951, 2100886, 2240637, МПК Н01T 13/04, содержат свечной наконечник, имеющий корпус из керамики, надеваемый на изолятор свечи зажигания. Однако использование керамики существенно увеличивает стоимость устройства, а базирование свечного наконечника на свече зажигания значительно усложняет это устройство и делает его менее надежным.Various devices are known for igniting a combustible mixture in an internal combustion engine. Devices for ignition in an engine of a combustible mixture, presented in RF patents Nos. 2092951, 2100886, 2240637, IPC H01T 13/04, contain a candle tip having a ceramic housing put on the spark plug insulator. However, the use of ceramics significantly increases the cost of the device, and the base of the candle tip on the spark plug significantly complicates this device and makes it less reliable.

Устройство для зажигания горючей смеси в двигателе внутреннего сгорания, изображенное в опубликованной в Великобритании заявке №2064000, МПК Н01Т 13/06, и в заявке №2948043, МПК Н01Т 13/02, опубликованной в ФРГ, содержит свечу зажигания, имеющую резьбовое соединение с головкой блока цилиндров двигателя, кожух свечи зажигания, имеющий внутренний шестигранник, охватывающий шестигранник корпуса свечи зажигания, и размещенный внутри кожуха свечной наконечник, содержащий трубчатый изолятор, на нижний конец которого надета силиконовая втулка, охватывающая изолятор свечи зажигания. На кожух надето уплотнительное кольцо, расположенное в отверстии головки блока цилиндров двигателя, а к внешнему концу кожуха прикреплена гайка, у торца которой на изоляторе расположено вставленное в него упругое фиксирующее кольцо. В изоляторе расположены клемма, имеющая резьбовое соединение с электродом свечи зажигания, клемма для присоединения электрического провода и установленный между клеммами центральный электрод. В другом варианте этого устройства кожух снабжен втулкой с внутренним шестигранником, охватывающей шестигранник корпуса свечи зажигания. Однако это устройство имеет весьма сложную конструкцию.A device for igniting a combustible mixture in an internal combustion engine, depicted in UK application No. 2064000, IPC Н01Т 13/06, and in application No. 2948043, IPC Н01Т 13/02, published in Germany, contains a spark plug having a threaded connection to the head of the engine block, the spark plug casing having an internal hexagon covering the hexagon of the spark plug body, and the candle tip located inside the casing containing a tubular insulator, a silicone sleeve is put on the lower end, covering I insulator of the spark plug. A sealing ring is located on the casing, located in the bore of the cylinder head of the engine, and a nut is attached to the outer end of the casing, at the end of which there is an elastic retaining ring inserted into it. In the insulator there is a terminal having a threaded connection to the electrode of the spark plug, a terminal for connecting an electric wire and a central electrode installed between the terminals. In another embodiment of this device, the casing is equipped with a sleeve with an internal hexagon, covering the hexagon of the spark plug housing. However, this device has a very complex design.

Более близким аналогом является устройство для воспламенения газовоздушной смеси в двигателе внутреннего сгорания, показанное в патенте РФ №2268552, МПК Н01T 13/04, опубликованном 20.01.2006 г. Это устройство для зажигания горючей смеси в газовом двигателе внутреннего сгорания содержит свечу зажигания, соединенную резьбой с головкой блока цилиндров двигателя, и наконечник свечи зажигания, соединенный высоковольтным электрическим проводом с источником питания. Свеча зажигания и ее наконечник размещены в отверстии, выполненном в головке блока цилиндров, и защищены трубчатым кожухом. Трубчатый кожух установлен на головке блока цилиндров и прикреплен к ее крышке с помощью резьбового соединения. В месте его контакта с головкой блока цилиндров и ее крышкой установлены уплотнительные кольца, а между наконечником свечи зажигания со стороны электрического провода и концом трубчатого кожуха установлен пыльник, выполненный из упругого эластичного материала с гофрами в средней части. Однако в этом устройстве кожух и свечной наконечник закреплены слабо, что понижает надежность устройства при его работе в условиях вибрации, создаваемой работающим двигателем.A closer analogue is a device for igniting a gas-air mixture in an internal combustion engine, shown in RF patent No. 2268552, IPC Н01T 13/04, published January 20, 2006. This device for igniting a combustible mixture in a gas internal combustion engine contains a spark plug connected by a thread with the cylinder head of the engine, and the tip of the spark plug, connected by a high-voltage electric wire to a power source. The spark plug and its tip are placed in the hole made in the cylinder head and are protected by a tubular casing. A tubular casing is mounted on the cylinder head and is attached to its cover using a threaded connection. O-rings are installed in the place of its contact with the cylinder head and its cover, and an anther made of elastic material with corrugations in the middle part is installed between the tip of the spark plug from the side of the electric wire and the end of the tubular casing. However, in this device, the casing and the candle tip are loosely fixed, which reduces the reliability of the device during its operation in the conditions of vibration created by the working engine.

Задачей, решаемой изобретением, является создание более простого устройства для зажигания горючей смеси в газовом двигателе внутреннего сгорания, имеющего более высокую надежность.The problem solved by the invention is to provide a simpler device for igniting a combustible mixture in a gas internal combustion engine having higher reliability.

Решение этой задачи обеспечено тем, что устройство для зажигания горючей смеси в газовом двигателе внутреннего сгорания, содержащее свечу зажигания, соединенную резьбой с головкой блока цилиндров двигателя, снабжено гильзой, имеющей резьбовой участок, соединенный с головкой блока цилиндров двигателя, и цилиндрический участок с коническим сужением, состыкованный с выемкой внутри головки блока цилиндров, в которой установлена свеча зажигания, в гильзе установлен трубчатый изолятор, с которым соединены резьбой клемма, установленная на электроде свечи зажигания, и клемма для присоединения электрического провода, между клеммами в изоляторе установлены пружина и проводник, сделанный в виде стержня.The solution to this problem is provided by the fact that a device for ignition of a combustible mixture in a gas internal combustion engine containing a spark plug connected by a thread to the cylinder head of the engine is provided with a sleeve having a threaded section connected to the cylinder head of the engine and a cylindrical section with a conical narrowing connected to a recess inside the cylinder head, in which the spark plug is installed, a tubular insulator is installed in the sleeve, to which a terminal mounted on ektrode spark plugs and terminal for the connection of electrical wires between the terminals installed in the insulator and a conductor spring, made in the form of a rod.

При наличии в устройстве для зажигания горючей смеси упомянутой гильзы, имеющей резьбовой участок, соединенный с головкой блока цилиндров двигателя, и цилиндрический участок с коническим сужением, состыкованный с выемкой внутри головки блока цилиндров, в которой установлена свеча зажигания, и размещении в гильзе трубчатого изолятора, с которым соединены резьбой клеммы, закрывающие отверстие с расположенным в нем подпружиненным проводником, это устройство имеет более простую конструкцию, при этом создана надежная его опора в головке блока цилиндров двигателя и обеспечено эффективное его охлаждение. Испытания созданного устройства для зажигания горючей смеси в двигателе, работающем на газообразном топливе, подтвердили его высокую надежность.If the device for ignition of a combustible mixture of the said sleeve having a threaded portion connected to the cylinder head of the engine and a cylindrical section with a conical narrowing joined to the recess inside the cylinder head in which the spark plug is installed, and placing a tubular insulator in the sleeve, with which the terminals are connected by a thread, covering the hole with the spring-loaded conductor located in it, this device has a simpler design, while its reliable support is created in the head eye of engine cylinders and its effective cooling is provided. Tests of the created device for ignition of a combustible mixture in a gaseous fuel engine confirmed its high reliability.

На упомянутую гильзу этого устройства надета кольцевая деталь из эластичного материала, уложенная на крышку головки блока цилиндров двигателя и закрепленная гайкой, соединенной с гильзой. Эта гайка вместе с гильзой обеспечивают закрепление упомянутой крышки на головке блока цилиндров двигателя.An annular part made of elastic material is put on said sleeve of this device, laid on the cover of the cylinder head of the engine and secured by a nut connected to the sleeve. This nut, together with the sleeve, secures said cap to the cylinder head of the engine.

Изолятор этого устройства сделан из фторопласта с кольцевым выступом, расположенным напротив гайки, соединенной с гильзой.The insulator of this device is made of fluoroplastic with an annular protrusion located opposite the nut connected to the sleeve.

Клемма, надетая на электрод свечи зажигания, зафиксирована на нем упругим разрезным кольцом, установленным в поперечном пазу, сделанном в этой клемме, и во впадине между витками резьбы на электроде.The terminal worn on the electrode of the spark plug is fixed on it with an elastic split ring installed in the transverse groove made in this terminal and in the cavity between the threads on the electrode.

На фигуре 1 представлено устройство для зажигания горючей смеси в газовом двигателе внутреннего сгорания.The figure 1 shows a device for ignition of a combustible mixture in a gas internal combustion engine.

На фигуре 2 показана часть этого устройства, изображающая более крупно клемму, соединенную со свечой зажигания.Figure 2 shows a part of this device, depicting a larger terminal connected to the spark plug.

Устройство для зажигания горючей смеси в газовом двигателе внутреннего сгорания, то есть работающем на газообразном топливе, содержит стандартную свечу 1 зажигания, соединенную резьбой с головкой 2 блока цилиндров двигателя. Около свечи 1 в полости 3, образованной каналом жидкостной системы охлаждения двигателя и глубоким отверстием, сделанным в головке 2 блока цилиндров, установлена стальная гильза 4, имеющая резьбовой участок 5, соединенный с головкой блока цилиндров, и цилиндрический участок 6 с коническим сужением 7, состыкованный с выемкой внутри головки блока цилиндров, в которой установлена свеча зажигания. Под суженным концом гильзы 4 установлено кольцо из пластичного цветного металла. На гильзу 4 надета кольцевая деталь 8 из эластичного материала, а именно из резины, уложенная на крышку 9 головки 2 блока цилиндров и закрепленная гайкой 10, соединенной резьбой с гильзой 4. В гильзе 4 установлен трубчатый изолятор 11, сделанный из фторопласта. На изоляторе 11 выполнен кольцевой выступ 12, расположенный внутри гильзы 4 для опоры на нее изолятора, закрывающий снаружи кольцевое пространство между гильзой и изолятором. Кольцевой выступ 12, сделанный на изоляторе 11, расположен напротив гайки 10, обеспечивающей связь гильзы 4 с участком стенки 13 крышки 9 головки блока цилиндров, окружающей гильзу 4. Концевой участок 14 изолятора, обращенный к свече зажигания, сделан в виде юбки, окружающей изолятор 15 свечи 1 и ее электрод 16, имеющий на выступающем конце резьбу. С изолятором соединена резьбой клемма 17, установленная на резьбовом участке электрода 16 свечи 1 и зафиксированная на нем разрезным упругим металлическим кольцом 18. Для фиксации клеммы 17 в ней напротив электрода 16 сделан сквозной поперечный паз, в котором расположен участок кольца 18, размещенный во впадине между витками резьбы, имеющейся на электроде 16. У внешнего конца изолятора 11 в нем установлена клемма 19, предназначенная для присоединения электрического провода. Клемма 19 сделана в виде резьбовой пробки, закрывающей в изоляторе 11 центральное отверстие, в котором между клеммами 17 и 19 установлены проводник 20, сделанный в виде цилиндрического стержня из латуни, и спиральная пружина 21, обеспечивающая контакт проводника 20 с клеммой 19.A device for igniting a combustible mixture in a gas internal combustion engine, that is, running on gaseous fuel, contains a standard spark plug 1 connected by a thread to the head 2 of the engine cylinder block. Near the candle 1 in the cavity 3, formed by the channel of the liquid engine cooling system and a deep hole made in the cylinder head 2, a steel sleeve 4 is installed, having a threaded section 5 connected to the cylinder head and a cylindrical section 6 with a conical narrowing 7, joined with a recess inside the cylinder head, in which the spark plug is installed. A ring of plastic non-ferrous metal is mounted under the narrowed end of the sleeve 4. An annular part 8 of elastic material, namely rubber, is put on the sleeve 4, laid on the cover 9 of the cylinder head 2 and secured with a nut 10 connected by a thread to the sleeve 4. A sleeve insulator 11 made of fluoroplastic is installed in the sleeve 4. An annular protrusion 12 is made on the insulator 11, which is located inside the sleeve 4 for supporting the insulator on it, which covers the outside of the annular space between the sleeve and the insulator. An annular protrusion 12 made on the insulator 11 is located opposite the nut 10, which provides a connection between the sleeve 4 and the wall portion 13 of the cylinder head cover 9 surrounding the sleeve 4. The end portion 14 of the insulator facing the spark plug is made in the form of a skirt surrounding the insulator 15 candles 1 and its electrode 16 having a thread at the protruding end. A terminal 17 is connected to the insulator by a thread, mounted on the threaded section of the electrode 16 of the candle 1 and fixed on it by a split elastic metal ring 18. To fix the terminal 17, a transverse groove is made opposite the electrode 16 in it, in which there is a section of the ring 18 located in the cavity between the turns of the thread on the electrode 16. At the outer end of the insulator 11 there is a terminal 19 therein for connecting the electric wire. Terminal 19 is made in the form of a threaded plug covering the central hole in the insulator 11, in which a conductor 20 is made between the terminals 17 and 19, made in the form of a cylindrical rod made of brass, and a spiral spring 21, which makes the conductor 20 contact with the terminal 19.

В головке блока цилиндров установлено уплотнительное кольцо 22 из эластичного материала, охватывающее гильзу 4 между ее резьбовым участком 5 и коническим сужением 7 для герметизации полости 3, сообщенной с системой жидкостного охлаждения двигателя.A sealing ring 22 of elastic material is installed in the cylinder head, covering the sleeve 4 between its threaded portion 5 and the conical restriction 7 to seal the cavity 3 in communication with the engine liquid cooling system.

При работе двигателя импульсы электрического тока подаются через электрический провод к клемме 19, откуда они через проводник 20, пружину 21 и клемму 17 поступают к электроду 16 свечи 1 зажигания, которая периодически воспламеняет горючую смесь в двигателе в его камере сгорания при проскакивании электрической искры от электрода на корпус. При этом во время работы двигателя происходит циркуляция через полость 3 охлаждающей жидкости, которая охлаждает гильзу 4 для облегчения температурного режима находящихся в ней деталей.When the engine is running, electric current pulses are fed through the electric wire to terminal 19, from where they pass through the conductor 20, spring 21 and terminal 17 to the electrode 16 of the spark plug 1, which periodically ignites the combustible mixture in the engine in its combustion chamber when an electric spark jumps from the electrode to the body. In this case, during engine operation, circulation occurs through the cavity 3 of the coolant, which cools the sleeve 4 to facilitate the temperature regime of the parts inside it.

Созданное устройство для зажигания горючей смеси в газовом двигателе внутреннего сгорания имеет сравнительно простую конструкцию. Вследствие того, что гильза 4 созданного устройства имеет разнесенные друг от друга резьбовой участок 5 и опорный цилиндрический участок 6 с коническим сужением 7, состыкованный с выемкой в головке блока цилиндров, в которой установлена свеча зажигания, обеспечена надежная опора гильзы в головке блока цилиндров. При этом обеспечено эффективное охлаждение гильзы 4 охлаждающей жидкостью, циркулирующей через полость 3 в головке блока цилиндров, облегчая температурный режим работы устройства. Надетая на гильзу 4 кольцевая деталь 8, изготовленная из эластичного материала, которая прижата к крышке головки блока цилиндров гайкой 10, соединенной с гильзой, обеспечивает фиксацию упомянутой крышки и при этом образует уплотнение, закрывая зазор между гильзой и крышкой. Выполнение изолятора 11 из фторопласта, являющегося менее дорогим материалом, чем керамика, и опора его через клемму на свечу зажигания и на гильзу около ее гайки обеспечивает снижение стоимости устройства с повышением его надежности.The created device for ignition of a combustible mixture in a gas internal combustion engine has a relatively simple design. Due to the fact that the sleeve 4 of the created device has a threaded section 5 spaced apart and a supporting cylindrical section 6 with a conical narrowing 7, coupled with a recess in the cylinder head, in which the spark plug is installed, reliable support of the sleeve in the cylinder head is provided. This ensures effective cooling of the liner 4 with a coolant circulating through the cavity 3 in the cylinder head, facilitating the temperature regime of the device. An annular part 8 made of an elastic material that is mounted on the sleeve 4 and is pressed against the cylinder head cover with a nut 10 connected to the sleeve, ensures that said cover is fixed and forms a seal, closing the gap between the sleeve and the cover. The implementation of the insulator 11 of fluoroplastic, which is a less expensive material than ceramic, and its support through the terminal on the spark plug and on the sleeve near its nut provides a reduction in the cost of the device with an increase in its reliability.

Claims (4)

1. Устройство для зажигания горючей смеси в газовом двигателе, содержащее свечу зажигания, соединенную резьбой с головкой блока цилиндров двигателя, отличающееся тем, что оно снабжено гильзой, имеющей резьбовой участок, соединенный с головкой блока цилиндров двигателя, и цилиндрический участок с коническим сужением, состыкованный с выемкой внутри головки блока цилиндров, в которой установлена свеча зажигания, в гильзе установлен трубчатый изолятор, с которым соединены резьбой клемма, установленная на электроде свечи зажигания, и клемма для присоединения электрического провода, между клеммами в изоляторе установлены пружина и проводник, сделанный в виде стержня.1. A device for ignition of a combustible mixture in a gas engine, containing a spark plug connected by a thread to the cylinder head of the engine, characterized in that it is equipped with a sleeve having a threaded section connected to the cylinder head of the engine, and a cylindrical section with a conical narrowing, docked with a recess inside the cylinder head in which the spark plug is installed, a tubular insulator is installed in the sleeve, to which a terminal is mounted that is screwed onto the electrode of the spark plug and threaded To connect an electric wire, a spring and a conductor made in the form of a rod are installed between the terminals in the insulator. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на гильзу надета кольцевая деталь из эластичного материала, уложенная на крышку головки блока цилиндров и закрепленная гайкой, соединенной с гильзой.2. The device according to claim 1, characterized in that an annular piece of elastic material is put on the sleeve, laid on the cylinder head cover and secured with a nut connected to the sleeve. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что изолятор сделан из фторопласта с кольцевым выступом, расположенным напротив гайки, соединенной с гильзой.3. The device according to claim 2, characterized in that the insulator is made of fluoroplastic with an annular protrusion located opposite the nut connected to the sleeve. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что клемма, надетая на электрод свечи зажигания, зафиксирована на нем упругим разрезным кольцом, установленным в поперечном пазу, сделанном в этой клемме, и во впадине между витками резьбы на электроде. 4. The device according to claim 3, characterized in that the terminal, worn on the electrode of the spark plug, is fixed on it by an elastic split ring installed in the transverse groove made in this terminal and in the cavity between the threads on the electrode.

Images