ФОРКАМЕРНОЕ УСТРОЙСТВО "ШАРОВАЯ МОЛНИЯ" ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Полезная модель относится к электрооборудованию двигателей внутреннего сгорания, в частности к форкамерным устройствам для воспламенения топливовоздушной смеси и может быть использована в двигателях внутреннего сгорания, работающих на легком топливе.
Известно форкамерное устройство, содержащее полость, сообщенную с основной камерой сгорания двигателя при помощи перепускного канала, выполненного в виде профилированного сопла Лаваля, и расположенную в полости свечу зажигания с центральным электродом и Г-образным электродом массы, образующим с центральным электродом искровой промежуток (см. патент RU №2210677, Кл. F02B 19/18, опубл. 20.02.2003).
Недостатком данного устройства является то, что искровой промежуток находится в наиболее удаленной точке от перепускного канала, поэтому возникающий при искровом разряде фронт горения выталкивает еще не прогоревший топливный заряд из форкамеры, что снижает эффективность работы форкамерного устройства.
Технический результат - повышение эффективности работы форкамерного устройства.
Указанный технический результат достигается тем, что в форкамерном устройстве для двигателя внутреннего сгорания, содержащем корпус и выполненные в нем полость и канал, сообщающий полость с основной камерой сгорания, и свечу зажигания с центральным электродом, образующим искровой промежуток с электродом массы, согласно полезной модели, полость выполнена сужающейся по направлению к каналу, канал выполнен расширяющимся к основной камере сгорания, в качестве электрода массы используют корпус устройства, а центральный электрод расположен в полости и канале.
Для интенсификации процесса искрообразования, на поверхность центрального электрода и корпус устройства может быть нанесено покрытие из материала, способствующего искрообразованию, например, циркония.
Центральный электрод и корпус устройства могут быть выполнены из материала, способствующего искрообразованию, например, сплавов циркония. Такое выполнение позволяет интенсифицировать процесс искрообразования.
Для интенсификации процесса горения на поверхность центрального электрода и корпус устройства может быть нанесено покрытие из материала, являющегося катализатором горения, например, никеля.
Для интенсификации процесса горения центральный электрод и корпус устройства могут быть выполнены из материала, являющегося катализатором горения, например, из никельсодержащих сплавов.
На чертеже изображено форкамерное устройство.
Форкамерное устройство содержит корпус 1, выполненные в корпусе 1 полость 2, и перепускной канал 3. Полость 2 сообщена с основной камерой сгорания 4 при помощи перепускного канала 3. Полость 2 выполнена сужающейся по направлению к каналу 3, канал выполнен расширяющимся в сторону к основной камере сгорания 4, что позволяет обеспечить истечение факела пламени из канала 3 со скоростью, превышающей скорость обычного фронта горения. Форкамерное устройство также содержит свечу зажигания 5 с центральным электродом 6. В качестве электрода массы используют корпус 1 форкамерного устройства. Центральный электрод 6 расположен в полости 2 и канале 3. Центральный электрод 6 образует искровой промежуток с корпусом 1 форкамеры в перепускном канале 4, предпочтительнее, образование искрового промежутка в самой узкой зоне (самом узком сечении) канала 4 и расположение конца электрода 6 в зоне узкого сечения канала 4. Это позволит полностью использовать топливный заряд форкамеры. Форкамерное устройство установлено в резьбовом отверстии головки блока цилиндров 7 на месте свечи зажигания.
Форкамерное устройство работает следующим образом.
Искровой заряд, возникающий под действием высокого напряжения, подаваемого между центральным электродом 6 свечи зажигания 5 и корпусом 1 форкамерного устройства, в области самого узкого сечения перепускного канала 3, поджигает топливо-воздушную смесь в полости 2. При этом фронт горения распространяется со стороны перепускного канала 3 к широкому участку полости 2, что приводит к полному сгоранию топливного заряда в полости 2, а образующийся факел пламени с Т=2500…3000°С, истекающий из канала 3 с высокой скоростью, осуществляет высокоэффективный объемный поджог и интенсивное перемешивание топливо-воздушной смеси непосредственно в камере сгорания двигателя.
При такой конструкции образуются два фронта горения: один - от канала 3 к камере сгорания 4, а второй - от перепускного канала 3 к основанию свечи зажигания 5, что приводит к истечению факела пламени из канала 3 со скоростью, превышающей скорость обычного фронта горения. Это увеличивает эффективность поджога топливо-воздушной смеси и общую эффективность форкамерного устройства.