IT8948486A1 - Candela di accensione da usare in motori a combustione interna e procedimento di accensione con l'impiego di essa - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo:

"CANDELA DI ACCENSIONE-DA USARE IN'MOTORI?A "COMBUSTIO-NE INTERNAIE PROCEDIMENTO DI ACCENSIONE CON L'IMPIEGO DI ESSA"

RIASSUNTO

La candela di accensi?ne della presente invenzione ? caratterizzata dal fatto che un suo elettrodo di terra ha un recesso che sta di fronte alla superficie laterale di un singolo elettrodo centrale; pi? in particolare, nel caso di un elettrodo di

terra a forma di L- la .cui estremit? libera ? opposta all'elettrodo centr?le coti'un intervalle esplosive tra essi, il recesso ? previsto sulla estremit? libera dell'elettrodo di terra cosi cheesso pu? trattenere una abbondante miscela di gas da accendere vicino all'intervallo esplosivo aumentando la sua capacit? con l'aumento della distanza dalla superficie laterale dell?elettrodo centrale'; cos?, quanto pi? l'accensione avanza nel recesso, tanto pi? intensamente viene accesa la miscela di gas, per cui si pu? determinare una combustione istantanea nell'irrtero spazio di una camera di combustione.

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad una candela di accensione usata per motori a combustione interna di autoveicoli e simili.

Gli inventori hanno sviluppato una candela di accensione descritta nella pubblicazione della domanda di brevetto giapponese n? sho 62-11471. Nella candela di accensione, ? prevista una linea di scanalatura di accensione sul lato di un elettrodo di terra opposto all'elettrodo centrale cos? pu? essere accesa in primo luogo una piccola quantit? di miscela di gas nella scanalatura per una immediata combustione nell'intero spazio della camera di combustione.

Nella tecnica antecedente, sebbene l'estremit? libera degli elettrodi di terra, fino alla quale si estende la scanalatura di accensione, sia incurvata verso l'interno in modo da giungere vicina alla superficie laterale degli elettrodi centrali con un intervallo esplosivo tra essi, la capacit? della scanalatura di accensione a trattenere la miscela di gas ? resa quasi la stessa da un'estremit? all'altra, cos? che viene con ci? limitata la potenza di accensione e non pu? essere pi? intensificata. Per questa ragione, nella candela di accensione della presente invenzione, l'estremit? libera dell'elettrodo di terra di fronte all'elettrodo centrale ? parzialmente incavata in modo tale da formare un recesso per trattenere la miscela di gas, e la capacit? del recesso aumenta con l'aumento della distanza tra la superficie interna del recesso e la superficie laterale dell'elettrodo centrale.

Pertanto, una volta che la miscela di gas sul bordo del recesso viene accesa dalle scintille che appaiono nell'intervallo espiosivo, l'accensione procede nel recesso moltiplicando gli inneschi di accensione cos? che il gas di combustione si espande istantaneamente nel recesso in condizioni ideali. "Di conseguenza, non solo viene accelerata l'accensione della miscela di gas all?interno del recesso ma anche gli inneschi di accensione che si formano secondariamente possono moltiplicarsi molto pi? intensamente nella presente candela"-di accensione che in quelle antecedenti. In ragione di ci?, viene notevolmente ridotto il tempo prima della combustione e la combustione del gas viene talmente intensificata da accendere la miscela di gas nei dintorni. Gli inneschi di accensione si moltiplicano sempre di pi? nel recesso in una maniera continua,tale che l'espansione del gas di combustione segue in linea con essi.

Cos?, in confronto con le candele di accensione convenzionali, pu? venire Ridotta la perdita di energia nel processo di accensione bilanciando la forza di accensione e la profondit? del recesso.

Affinch? la presente invenzione possa venire compresa pi? chiaramente, verr? ora fatto riferimento alla struttura ed al funzionamento della presente candela di accensione con riferimento ai disegni annessi, in cui:

la figura 1 ? una vista in sezione longitudinale di una parte essenziale di una candela di accensione della presente tnvenzione;

la figura 2 ? una vista intera in elevazione della stessa candela di accensione di quella di figura 1;

la figura 3 ? una vista dal basso della stessa candella di accensione di quella di figura 1;

la figura 4 ? una vista parzialmente ingrandita di una carte essenziale della stessa candela di accensione

di quella di figura 1;

la figura 5 ? una vista dal basso di una variante della candela di accensione mostrata neile figure da 1 a 4;

la figura '6 ? una vista dal basso di un'altra variante della candela di accensione mostrata nelle figure da 1 a 4;

la figura 7 ? una vista in sezione longitudinale di una parte essenziale di un'altra candela di accensione della presente invenzione;

la figura 8 ? una vista dal basso della stessa. .. candela di accensione di quella di figura 7;

la figura 9 ? una vista in sezione longitudinale di una parte essenziale di ancora un'altra candela di acensiod? della presente invenzione; e

la figura 10 ? una vista dal basso della stessacandela di accensione di quella di figura 9;

nelle quali il numero 8 indica la posizione di un-pistone, ma il pistone stesso non ? mostrato nelle fi- -gure di cui sopra.

Poich? la candela di accensione deve venire fissata saldamente ad un blocco motore, la sua parte esterna ? munita di un involucro metallico elettricamente conduttore 1 con una filettatura maschio vicina alla sommit?, come mostrato in figura 2. Un isolatore 2, fatto _ normalmente di porcellana, che copre un conduttore che collega un terminale 3 ed un elettrodo centrale 4 cilindrico, ? tenuto saldamente dall'involucro metallico 1. Una coppia di elettrodi di terra 5, 5, porzioni estese dell'involucro metallico, sono piegati verso l'inter-.

no nel punt? "mediano approssimativamente ad angolo retto verso 1l'elettrodo centrale 4. Cos?, si forma un intervallo esplosivo tra la superficie laterale 4a dell'elettrodo centrale 4 e l'estremit? 5a_degli elettrodi diiterra 5, 5.

Una tlacca a V 7,che serve a trattenere la. miscela di gas, ? formata sull?estremit? 5a degli elettrodi di terra 5, 5,, in modo che il bordo della tacca pu? estendersi per l'intera larghezza degli elettrodi di terra, come mostrato nella vista dal basso di.figura 3. Intanto, l'area della sezione, in altre parole, la capacit? della tacca 4 -per lunghezza unitaria aumenta in maniera continua con l'aumentarje della distanza tra l'interno della tacca e la superficie;laterale dell'elettrodo centrale.

L'estremit? libera 5a degli .elettrodi di terra 5, 5 ? incavata in una forma a V tale che quando .viene applicata alta tensione tra gli elettrodi centrale e di terra tramite il terminale 3, compaiono scintille nell'intervallo esplosivo |6. Cio?, viene data ivi origine ad inneschi di fiamma o inneschi di accensione primari tali da accendere in primo uogo la miscela di gas sul bordo della tacca a V7. Quando l'accensione procedenella tacca, la cui capacit? aumenta in maniera continua con l'aumento della sua distanza dalil'elettrodo centrale 4, la combustione si. sviluppa anche-in maniera continua, moltiplicando inneschi di accensione secondari . In questo modo, l'intera miscela di gas nella camera di combustione viene accesa in maniera cos? istantanea da provocare una forte esplosione.

La tabella seguente mostra il risultato di due prove di marcia fatte realmente su quasi la stessa strada

nella citt? di Osaka con l'impiego di un normale autocarro scarico (1300 cc, 4 tempi, 4 cilindri), con la presente candela di accensione o con una ordinaria candela di accensione del mercato, a condizione che in entrambe le

prove di marcia, la velocit? massima ? stata tenuta a circa 60 km/ora, e la velocit? media tra 40 - 60 km/ora. _

Tabella

Le figure da 1 a 4, mostrano solo una candela di accensione con elettrodi di terra doppi; tutavia, ? superfluo dire che anche una candela di accensione con elettrodi di terra singoli o tripli ? atta a funzionare in maniera simile se l'estremit? di questi elettrodi di terra ? sagomata nello stesso modo. Inoltre, la forma della tacca 7

pu? essere modificata come mostrato, per esempio, nelle vi

ste dal basso delle figure 5 e 6. Cio?, una ? modificata in una tacca con un fondo piatto, come mostrato in figura 5, e l'altra ? modificata in una tacca con fondo circolare, come mostrato in figura 6. Per tutte tali modifiche, si pu? avere un effetto desiderabile simile a quello del prototipo mostrato nelle figure da 1 a 4.

Le figure 7 e 8 mostrano un altro esempio. Una coppia di elettrodi di terra falciformi ? montata sulla sommit? di sostegni 9, 9 .estendentisi dall'involucro metallico 1, i sostegni essendo disposti paralelli all'elettrodo centrale 4. Come ? evidente dalla sua rista dal basso, in figura 8, la superficie terminale o interna degli elettrodi di terra-5, 5, che definisce un intervallo esplosivo 6 in associazione con la superficie laterale 4a dell'elettrodo centrale 4, ?-resa talmente ampia da comprendere un recesso circolare 5a_nella parte mediana, il cui raggio di curvatura ? maggiore del raggio dell'elettrodo centrale 4, e due recessi arcuati 7, 7, l? cui funzione ? equivalente a quella della tacca 7 del primo esempio, su entrambi i suoi lati. All4esterno dei rispettivi rece-

si arcuati 7 , 7 ? una superficie piana 10; cos? tra la superficie piana 10 di un elettrodo di terra 5 e la superficie piana 10 opposta opposta dell?altro elettrodo di terra 5 vi ? uno spazio 11 che si allarga verso l'esterno.

La configurazione degli elettrodi di terra e dello elet.trodo;centraie ? tale che /quando compaiono le scintille nell'intervallo esplosivo 6, esse danno luogo ad inneschi di accensione sul bordo dei recessi arcuati 7,7 _ anzitutto ove i recessi arcuati ed il recesso circolare si incontrano. Gli innessi di accensione aumentano di numero, moltiplicando gli inneschi di accensione-secondari, -e provocano la combustione, il cui gas fuoriesce a raggera dallo spazio 11. Poich? i recessi arcuati 7,7 su un elettrodo di terra sono opposti a quelli 7,7 sull'altro rispettivamente con l'intervallo di esplosione 6 tra essi, si forma un ampio spazio per trattenere il miscuglio di'" gas la cui capacit? aumenta in maniera continua con -l'aumento --della distanza tra la superficie del recesso arcuato 7 e la?superficie laterale dell'elettrodo centrale 4, Con ci? si pu? dare origine ad un maggi?r "numero di inneschi di accensione e ne pu? derivare da essi una conbustione pi? istantanea.

Le figure 9 e 10 mostrano ancora un altro -esempio in cui i due elettrodi di terra 5, 5 degli esempi precedenti sono fatti in un sol pezzo in modo da formare^un . cerchio che circonda l'elettrodo centrale 4. Pi? specificamente, un elettrodo di terra rotondo 5 ? supportato da una coppia di sostegni 9, 9, che si estendono dall'involucro metallico 1; e nel mezzo dell'elettrodo di-terra 5 - ? vi ? un foro sostanzialmente quadrata nel centro del quale ? situato l"'elettrodo centrale 4 con un intervallo di esplosione 6 posto su ciscun lato del foro. I lati del foro comprendono una porzione circolare 5a che forma l?intervallo di esplosiorre 6 in associazione con la superficie laterale 4a dell'elettrodo centrale 4, e due recessi 7, 7 su entrambi i lati della porzione circolare 5a-..- Un, recesso su un lato ed un recesso sull'a?tro formano poi un ampio spazio per trattenere la miscela di gas tra essi stessi su ogni angolo del foro; cos?, la capacit? dello spazio raggiunge il massimo sulla diagonale ove la distanza tra la superficie interna dell'elettrodo di terra (il lato del foro) e la superficie laterale dell'elettrodo centrale 4 diventa massima.

Il foro ha una forma tale che la miscela "di gas pu? venire raccolta in abbondanza vicino ad ogni suo angolo, la cui funzione ? cos? equivalente alla tacca 7 del primo esempio e del recesso 7 del secondo esempio. Pertanto, quando le scintille compaiono nell'interv-aIlo di espiosio ne 6, si forma ivi un gran numero di inneschi di accen-_ sione, e ci? ? causa di una combustione intensa ed istan- .. tanea nell'intero spazio della camera di combustione.

E' stato fatto riferimento ad un elettrodo di terra rotondo con un foro sostanzialmente quadrato per accogliere un elettrodo centrale nel mezzo; tuttavia, ? superfluo dire che.la forma del foro pu? essere modificata in un triangolo o pentagono nel campo della presente invenzione, e si pu? ancora avere con essi un desiderabile eff?tto in maniera simile.

Claims (9)

RIVENDICAZIONI

1. Candela di accensione da usare in motori a combustione interna, in cui almeno un elettrodo di-terra ? accoppiato ad un elettrodo centrale, detto elettrodo di terra ? piegato verso l'interno nella parte centrale approssimativamente ad angolo retto verso detto,elettro-, do centrale cos? che la sua estremit? pu? trovarsi di fronte alla superficie laterale di defto elettrodo centrale con un intervallo di esplosione tra essi, e la? sommit? di detto elettrodo centraie ? opposta ad un pistone con uno spazio tra essi, la quale candela di accensione ? caratterizzata in ci? che l'estremita di'detto" elettrodo di terra ? parzialmente incavata in modo tale da potervi formare un recesso per ivi trattenere una miscela di gas e la capacit? di detto recesso pu? aumentare in maniera continua con l'aumento della distanza tra detto recesso e detto elettrodo centrale,

2. Candela di accensione secondo la rivendicazione 1, in cui detto recesso ? formato in una tacca a V sulla estremit? di detto elettrodo di terra.

3. Candela di accensione secondo la rivendicazione? 2, in cui il fondo di detta tacca a V ? fatto piatto.

4. Candela di accensione secondo la rivendicazione 2, in cui il fondo di detta tacca a V ? fatta circolare.-

5. Candela di accensione secondo la rivendicazione 1, in cui detto elettrodo di terra ? installato in "coppia su entrambi i lati di detto elettrodo centraie, l'estremit? di detto elettrodo di terra, che definisce -d?tto -intervallo di esplosione in associazione con la superficie laterale di detto elettrodo centrale, ? fatta cos? ampia da comprendere un recesso circolare nel mezzo_ e due recessi arcuati su entrmabi i suoi lati, e detti. recessi arcuati su un elettrodo di terra sono opposti a-. quelli sull'altro rispettivamente con detto?i-ntervallo di espiosione .tra essi cos? che si forma un ampio spazio per trattenere ivi la miscela di gas, la cuicapacit? aumenta in maniera continua con l'aumento della distanza tra la superficie di detti recessi arcuati e la su-, perficie laterale di detto elettrodo centrale.

6. Candela di accensione secondo la rivendicazione 1, in cui detto elettrodo di terra ? formato in una forma rotonda.con un foro sostanzialmente Quadrato nel mezzo, e supportato da almeno un sostegno ohe si estende da un involucro elettricamente conduttivo, detto foro ? fatto cos? largo da essere in grado di accogliere detto elettrodo centrale nel suo centro lasciando un intervallo di di espl.osione su ciascun lato di esso, e sono previsti due recessi su ciascun lato di detto foro in modo che un recesso su .un lato ed un recesso sull'altro possono.. poi formare un ampi o spazi o per -trattenere la miscel a di gas su ogni angolo di detto foro ove la distanza tra il lato di detto foro e la superficie laterale di detto elettrodo centrale ? massima.

7. Candela diaccensione secondo la rivendicazione 6, in cui detto foro ? formato in una forma triangolare.

8. Candela di accensione secondo la rivendicazione 6, in cui detto foro ? formato in una.forma pentagonale.

9. Procedimento per l'accensione di una miscela di gas in una candela di accensione quale rivendie-ata nelle rivendicazioni da 1 a 8,-compre-ndente le_operazioni di: accendere in primo luogo una q.uant-it? minima di miscela di gas sul bordo di detto recesso, il pi? vicino a detto intervallo di esplosione, sull'estremit? di detto elettrodo di terra mediante scintille formate in detto intervallo di esplosione, e poi una quantit? maggiore di mi scel a di gas i n detto recesso ,- l a cui capaci t? aumenta in maniera continua con l'aumento della distanza tra detto recesso e la superficielaterale di detto elettrodo centrale.