SU39483A1 - Способ электрического зажигани рабочей смеси в двигател х внутреннего горени - Google Patents

Description

В отличие от всех существующих систем электрического зажигани  рабочих смесей в цилиндрах двигателей внутреннего горени  предлагаемый способ основан на получении электрической искры в свече цилиндра двигател  не с помощью магнето, аккумул тора или динамомашины , а с помощью пр мого пьезоэлектрического эффекта.

Как известно, пр мой пьезоэлектрический эффект в кристаллах заключаетс  в том, что при давлении на кристалл по его электрической или механической оси на гран х кристалла в направлении давлени  образуютс  электрические зар ды . При этом количества выделивщихс  зар дов электричества пр мо пропорциональны сдавливающим силам и не завис т от геометрических размеров кристалла.

Многочисленные опыты и исследовани  показали, что кристаллы сегнетовой соли ( 4Н.О) дают наибольший пьезоэлектрический эффект. Этот огромный по сравнению со всеми пьезоэлектрическими кристаллами эффект и используетс  в предлагаемом способе электрическЬго зажигани  рабочей смеси в двигател х внутреннего горени .

Устройство дл  осуществлени  предлагаемого способа заключаетс  в том, что кулачный диск, соединенный с распределительным валом двигател , дл 

получени  в нужный момент искры в свече цилиндра, сообщает пластинке, вырезанной из кристалла сегнетовой соли, давление пор дка 10-15 кг. Электроды кристалла включены в первичную обмотку индукционной катушки. По достижении максимума напр жени  на электродах кристалла, соответствующего верхней мертвой точке в цилиндре двигател , прерыватель обрывает цепь первичной обмотки и получающийс  вследствие этого экстраток размыкани  воз буждает во вторичной обмотке катушки ток высокого напр жени  (12000- 18000 V), который с помощью распределител  дает искру в свече соответствующего цилиндра.

Предлагаемый способ зажигани  имеет следующие преимущества перед существующими , а именно: простота и, вследствие этого, больша  надежность конструкции в эксплоатации благодар  отсутствию вращающихс  магнитных масс, обмоток, коллекторов и пр., что, в свою очередь, значительно упрощает электрическую схему; легкость и компактность, вследствие отсутстви  массивной магнитной системы или аккумул тора, что имеет исключительно больщое значение дл  авиационных двигателей; простота и дещевизна изготовлени  приборов, делающа  предлагаемый способ экономически более выгодным; отсутствие какой-либо необходимости в специальных пусковых приспособлени х (пусковые магнето и np.)i что также дает большие экономические, конструктивные и весовые преимущества предлагаемого способа зажигани .

Все эти преимущества имеют исключительно значение дл  авиационных двигателей, дл  которых вопросы легкости, компактности и надежности конструкции имеют первостепенное значение .

На чертеже изображена механическа  часть и схема электрических соединений устройства дл  осуществлени  предлагаемого способа электрического зажигани  рабочей смеси в двигател х внутреннего горени , в случае его применени  к 12-цилиндровому авиационному двигателю с двойным зажиганием, т. е. с двум  свечами в каждом цилиндре.

Кулачный диск 7, получающий вращение от распределительного вала двигател , имеет число выступов соответственно числу цилиндров двигател  и углу между ними, соответственно пор дку зажигани  (в данном случае 12 выступов с углом между ними в 30°).

При вращении кулачного диска 1 его выступы набегают на плотно прижатые пружинами 25 и 26 п тки 4 и 5 рычагов 2 л 3 прерывателей. В момент прохождени  выступов диска под п тками рычагов , соответствующий верхней мертвой точке поршн  в одном из цилиндров двигател , поворотные рычаги 3 л 4 сообщают через плоские пружины 25 и 26 давление пор дка 10-15 кг (в зависимости от качества кристаллов) обой .мам 11, 12.

В пьезоэлектрических элементах, образованных обоймами //, 12, дл  усилени  эффекта используютс  по две пластинки кристаллов 13, 14 и 15, 16 сегнетовой соли, положенные так, чтобы одинаковые зар ды выдел лись на электродах 18 и 21, изолированных от чассы двигател , а противоположные по знаку зар ды выдел лись на электродах 19, 17 и 20, 22, соединенных с корпусом пьезоэлектрических элементов и металлической массой двигател . Возникающий при резком увеличении давлени  электрический ток проходит с электродов -7(9 и 27 через первичные обмотки индукционных катушек 27, 29 и 28, 30 к контактам 7, 9 прерывателей, изолированным от массы, с них на контакты 6, 8 рычагов 5, 2 и через массу двигател  37 к электродам 77, 19 и 20, 22 возвращаетс  на пластинки кристаллов сегнетовой соли.

В момент, соответствующий максимальному давлению и максимальной силе тока, т. е. при прохождении выступа диска 7 под п ткой рычагов 2, 3 происходит разрыв первичной цепи с помощью размыкани  контактов 6, 7   S, 9. Это вызывает экстраток размыкани  з первичных цеп х, дающий резкое повышение напр жени  во вторичных обмотках индукционных катушек. Ток высокого напр жени  проходит через распределители 31 и 32 обычного устройства и питает свечи 35 цилиндра, в котором в данный момент должна произойти вспышка рабочей смеси. Побегушки 33 и 34 распределителей сид т на одной оси с кулачным диском 7 и поэтому прохождение выступа под п ткой рычага всегда совпадаете касанием электрода побегушки одной из секций распределител .

Напр жение в момент искрообразовани  на электродах сзечи должно достигать (в зависимости от типа двигател , степени сжати  и пр.) 12000 - 18000V. Дл  получени  такого напр жени  необходимо создать во вторичной обмотке к моменту размыкани  контактов прерывател  напр жение пор дка 1000-2500 V, что при соотношении витков вторичной и первичной обмоток 40-50 будет соответствовать первичному напр жению 20-40 V. Две пластинки кристаллов сегнетовой соли при надлежащей обработке и достаточно большом давлении способны дать такое напр жение при достаточной дл  зажигани  смеси силе тока.

При этом напр жение, даваемое кристаллом , совершенно не зависит от числа оборотов двигател  и остаетс  посто нным дл  всех режимов раоотьт.

Как известно, специальны.,пусковые приспособлени  ввод тс лотому, что при запуске двигател  во вторичной обмотке магнето не создаетс  достаточной резкости изменени  магнитного пол , т. е. быстроты вращени   кор . Независимость предлагаемого способа зажигани