Дата на публикуване …. …. …. … 9 Май 2000г
Изобретатели … … … … … … … Робърт Крупа (Robert Krupa), Честър К. Лулавейдж (Chester C. Lulavage)
Линк… … … … …. … … … … … .. Гугъл-патенти
Свещи
РЕЗЮМЕ
Много неповторима свещ с двупосочна искра за всякакъв вид двигател с вътрешно горене с искрово запалване, независимо дали състезателен, индустриален, камионен, водно-въздушен, автомобилен или битов (косачки, резачки, прахосмучещ, духащ, тракторен, генераторен и тн.). Тази свещ елиминира засечките и подобрява километража (изминато разстояние спрямо обем гориво), води до върхово представяне за двигателя, конски сили, и увеличени обороти, докато са инсталирани настоящите запалителни системи. В добавка, тази свещ служи като устройство за намаляне на газовите емисии, намаляващо ефекта върху глобалното затопляне, киселинните дъждове и смога, чрез значително намаляне на емисиите заедно със значително увеличение на изгарянето на горивото във всички двигатели с вътрешно горене, работещи на пропорция 24:1 въздух към гориво. Тази уникална свещ се състои от удължено или не-удължено тяло с електрически съединител в единия край. Абсолютно аеродинамичен полу-сферичен купол или сферичен електрод е захванат за другия край на тялото на свещта. Поне един абсолютно аеродинамичен полу-кръгов електрод също е захванат за тялото, като е приближен до куполния или сферичния електрод по такъв начин, че вътрешната повърхност на полу-кръговия електрод е на равно разстояние от повърхността на сферичния или куполния електрод. Електродите могат да се изработят от различни метали, сплави, и/или ценни метали и също могат да са покрити с различни метали, сплави, и/или ценни метали. Алтернативна реализация на изобретението включва два, три или четири допълнителни полу-кръгови електроди, като вътрешната повърхност на всички е на равно разстояние от аеродинамичния куполен или сферичен електрод по дължината на цялата си извивка.
ПРЕДИСТОРИЯ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО
II. Описание на въпросния процес
Има много други известни до сега свещи от този тип, използващи се при двигателите с вътрешно горене. Тези свещи принципно се състоят от удължено тяло, имащо електрически съединител в единия край. Чифт електроди на променливо отстояние се намират на другия край и един от тези електроди е електрически свързан с електрическия съединител.
При много от тези до сега известни свещи, един от електродите се състои от цилиндрична пъпка, а вторият електрод е с формата на буквата J и част от него се надвесва над цилиндричната пъпка. Следователно, при подаването на волтаж към цилиндричната пъпка, между края на цилиндричната пъпка и надвесващия се електрод с форма на J възниква искра. Искрата, разбира се, се опитва да възпламени горивото в горивната камера на двигателя с вътрешно горене.
Както е добре известно, електрическа искра между пъпката и другия електрод ще възникне на мястото на най-малкото разстояние между двата електрода. Следователно, при тези до сега известни свещи, искрата постоянно удря или се протяга между същите две повърхности върху двата електрода по време на работа на свещта. Това има много недостатъци.
Един недостатък е, че тъй като искрата постоянно удря една и съща област върху двата електрода, част от електрода постоянно се износва от искрата, което води до преждевременно амортизиране на свещта.
Друг недостатък е дименето, предизвикано от конвенционалните J-оформени жици, което пречи и отклонява идващия въздушно-горивен дебит, предизвиквайки възпламеняване, погасяване и повторно възпламеняване на огнената вълна. Странична препратка SAE документ 920587 “Триизмерно изследване на формирането на огнени ядра около запалителната свещ” от Тиери Мантел (Thuerry Mantel), Рено.
Един по-сериозен недостатък на тези до сега известни запалителни свещи, обаче, е че поради йонизирането, предизвикано от работата на свещта, запалителната свещ постоянно засича по време на работата на двигателя с вътрешно горене заради малката повърхност, върху която се реализира искрата. За всяко едно блокиране на запалителната свещ горивото в запалителната камера не се възпламенява, а вместо това се изхвърля в атмосферата. Това влияе негативно не само на ефикасността на двигателя, а предизвиква и замърсяване на свещите и увеличава изхвърлянето на отровни пари и замърсители в атмосферата, предизвиквайки СМОГ и ГЛОБАЛНО ЗАТОПЛЯНЕ. Това е особено критично, най-вече заради постоянно увеличаващите се правителствени регулации върху позволените нива на емисии от искрово-запалимите двигатели с вътрешно горене.
ОБОБЩЕНИЕ НА НАСТОЯЩОТО ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящото изобретение осигурява уникална универсална двупосочно действаща свещ с ниски емисии за всички искрово-възпламеними двигатели с вътрешно горене, работещи на съотношение въздух към гориво 24:1, която преодолява гореспоменатите недостатъци на до сега известните свещи.
Накратко, свещта на настоящото изобретение представлява удължено или не-удължено тяло с електрически съединител в единия край. Абсолютно аеродинамичен сферичен куполен електрод е захванат за другия край на тялото и съединителят и куполния или сферичен електрод са електрически свързани заедно.
Поне един полу-кръгов електрод също е монтиран за тялото по такъв начин, че дъгата на вътрешната му повърхност е на равно отстояние от външната повърхност на абсолютно аеродинамичния сферичен куполен електрод. Формата на сечението на полу-кръговия електрод може да е кръгово, сферично, елипсовидно, правоъгълно, правоъгълно със заоблени ръбове, квадратно, квадратно със заоблени ръбове, трапецовидно, трапецовидно със заоблени ръбове, и/или извито така, че повърхността на вътрешната дъга на полу-кръговия електрод да е на равно разстояние от повърхността на купола на сферичния електрод. Следователно, по време на работа на свещта, искрата между полу-сферичния или сферичния електрод и полу-кръговия електрод продължително се движи напред-назад по дължината на извивката на полу-кръговия електрод. При това положение, засичането напълно се елиминира, защото искрата постоянно се отдалечава от преди това “йонизираната зона”. Електродът може да се изработи от различни метали, сплави, и/или ценни метали и може да бъде покрит с различни метали, сплави и/или ценни метали.
В алтернативни реализации на изобретението, две, три или четири или повече полу-кръгови електрода са захванати за тялото на свещта. Повърхността на вътрешната дъга на всеки един от това множество полу-кръгови електроди е на равно разстояние от аеродинамичния сферичен купол на сферичния електрод, така че искрата между сферичния електрод и полу-кръговия електрод да изминава пълното разстояние между електродите по цялата аркова дължина, винаги “отиваща си” от генерираната преди това йонизирана зона. Това позволява на искрата продължително да се движи върху по-голяма повърхност, за да се елиминира напълно засичането.
За предпочитане е полу-сферичния или сферичния електрод да бъде катода, а полу-кръговия електрод/и да бъде анода. В зависимост от запалителната система, или дори от това от коя страна на двигателя е инсталирана свещта, полу-сферичния купол или сфера може да бъде анод, а полу-кръговия електрод/и да бъде катод.
КРАТКО ОПИСАНИЕ НА РИСУНКИТЕ
По-добро разбиране на настоящото изобретение ще се добие от разглеждане на следното подробно описание, когато се прочете съвместно с приложените рисунки, при които еднаквите символи се отнасят до еднакви елементи из всички изгледи, като:
ФИГ. 1 е издигнат поглед, илюстриращ препоръчителната реализация на настоящото изобретение;
ФИГ. 2 е диаграмен изглед, илюстриращ оперирането на на препоръчителната реализация на настоящото изобретение;
ФИГ. 3 е издигнат поглед, илюстриращ част от втора препоръчителна реализация на настоящото изобретение;
ФИГ. 4 е издигнат поглед, илюстриращ част от трета препоръчителна реализация на настоящото изобретение;
ФИГ. 5 е издигнат поглед, илюстриращ част от четвърта препоръчителна реализация на настоящото изобретение;
ФИГ. 6 е издигнат поглед, илюстриращ част от пета препоръчителна реализация на настоящото изобретение;
ФИГ. 7 е издигнат поглед, илюстриращ част от шеста препоръчителна реализация на настоящото изобретение;
ФИГ. 8 е издигнат поглед, илюстриращ част от седма препоръчителна реализация на настоящото изобретение;
ФИГ. 9 е издигнат поглед, илюстриращ част от осма препоръчителна реализация на настоящото изобретение;
ФИГ. 10 е издигнат поглед, илюстриращ част от девета препоръчителна реализация на настоящото изобретение;
ФИГ. 11 е издигнат поглед, илюстриращ част от десета препоръчителна реализация на настоящото изобретение;
ФИГ. 12 е издигнат поглед, илюстриращ част от единадесета препоръчителна реализация на настоящото изобретение;
ФИГ. 13 е издигнат поглед, илюстриращ част от дванадесета препоръчителна реализация на настоящото изобретение;
ФИГ. 14 е издигнат поглед, илюстриращ част от тринадесета препоръчителна реализация на настоящото изобретение;
ФИГ. 15 е издигнат поглед, илюстриращ част от четиринадесета препоръчителна реализация на настоящото изобретение;
ФИГ. 16 е издигнат поглед, илюстриращ част от петнадесета препоръчителна реализация на настоящото изобретение;
ФИГ. 17 е издигнат поглед, илюстриращ част от шестнадесета препоръчителна реализация на настоящото изобретение;
ФИГ. 18 е издигнат поглед, илюстриращ част от седемнадесета препоръчителна реализация на настоящото изобретение;
ФИГ. 19 е издигнат поглед, илюстриращ част от осемнадесета препоръчителна реализация на настоящото изобретение;
ФИГ. 20 е издигнат поглед, илюстриращ част от двадесета препоръчителна реализация на настоящото изобретение;
ФИГ. 21 и 22 са странични изгледи, илюстриращи алтернативни реализации на електрода;
ФИГ. 23а-23с са издигнати, съответно и задни и странични изгледи, илюстриращи по-нататък реализацията на настоящото изобретение;
ФИГ. 24а-24с са издигнати, съответно и задни и странични изгледи, илюстриращи по-нататък реализацията на настоящото изобретение;
ФИГ. 25а-25с са издигнати, съответно и задни и странични изгледи, илюстриращи по-нататък реализацията на настоящото изобретение;
ФИГ. 26а-26с са издигнати, съответно и задни и странични изгледи, илюстриращи по-нататък реализацията на настоящото изобретение;
ФИГ. 27а-27с са издигнати, съответно и задни и странични изгледи, илюстриращи по-нататък реализацията на настоящото изобретение;
ПОДРОБНО ОПИСАНИЕ НА ПРЕПОРЪЧИТЕЛНИТЕ РЕАЛИЗАЦИИ НА НАСТОЯЩОТО ИЗОБРЕТЕНИЕ
Като първа препратка към ФИГ. 1, е показана първата препоръчителна реализация на запалителни свещи 10, е се състои от удължено тяло 12, което може да има много различни форми, по принцип направени от метал/сплав или друг електро-проводим материал, както и от електрически изолатор, направен от различни химически съединения. Електрически съединител 14 е прикрепен за единия край на тялото, а на противоположния край на тялото 12 е са монтирани електроди 16. Външно резбована метална главина 18, с различни размери, също е захванато за тяло 12, в близост до монтираните електроди 16, с цел монтиране на запалителната свещ 10 към двигател с вътрешно горене 20 (изобразен само като диаграма).
Сега относно ФИГ. 1 и 2, там електродите 16 са изобразени по-подробно и се състоят от аеродинамичен полу-сферичен куполовиден електрод 22 и полу-кръгов електрод 28. Аеродинамичният полу-сферичен куполовиден електрод 22 е коаксиален (има обща ос, бел.прев) с тялото на запалителната свещ 12 и се издава навън от единия край 24 на тялото на свещта 12. Използват се всички налични конвенционални средства 26 (ФИГ. 1), за да се свържат електрически електрическия съединител (конектор) 14 и полу-сферичния електрод 22.
Електродите 16 освен това съдържат полу-кръгов електрод 28, вътрешната повърхност 30 на който е с лице към аеродинамичния полу-сферичен куполовиден електрод 22. Полу-кръговия електрод 28, освен това, е закрепен за тялото 12 на запалителната свещ така, че вътрешната му повърхност 30 е по цялата ти дължина на равно отстояние от външната повърхност на полу-сферичния електрод 22. Освен това, полу-кръговият електрод 28 е електрически свързан към металната главина 18 и по този начин и към двигателя с вътрешно горене 20.
Сега относно ФИГ. 2, на нея е показано функционирането на първата препоръчителна реализация на запалителна свещ 10 от настоящото изобретение. За да работи, по запалителна жица (не е показана) през конектор 14 (ФИГ. 1) се провежда електрически волтаж до полу-сферичния електрод 22. Така, волтовият потенциал между полу-сферичния електрод 22 и полу-кръговия електрод 28 причинява искра 34, възникваща между електрод 22 и електрод 28. При конвенционалния начин, искрата 34 запалва горивото в запалителната камера на двигателя.
Все още обсъждайки ФИГ. 2, за разлика от до сега известните запалителни свещи, поради това, че външната повърхност на аеродинамичния полу-сферичен куполен електрод 22 е на равни отстояния от вътрешната повърхност 30 на полу-кръговия електрод 28, многократното искрене на запалителната свещ 10 кара искрата 34 да “ходи” по доближените повърхности на тези два електрода така, че искрата 34 никога не възниква повторно върху две еднакви точки от повърхностите на електроди 22 и 28, както е при до сега познатите запалителни свещи. Поради това си действие, запалителната свещ 10 от настоящото изобретение не само, че има неимоверно удължен живот, но също така напълно елиминира засичането на запалителната свещ и в огромна степен намаля емисиите от двигателя, работещ на съотношение въздух-гориво 24:1.
По принцип, към електрическия конектор 14 (ФИГ. 1) се подава положителен волтаж и през него и до аеродинамичния полу-сферичен куполен или сферичен електрод 22, докато полу-кръговия електрод 28 е постоянно електрически заземен чрез заземяването на двигателя с вътрешно горене 20. Така, аеродинамичният полу-сферичен куполен или сферичен електрод е катодът, а полу-кръговият електрод 28 е анодът. Само че, електрическите полярности на електродите 22 и 28 може да се обърнат, без да излизат от обхвата на настоящото изобретение.
Сега относно ФИГ. 3, показана е втората препоръчителна реализация на настоящото изобретение, при която електродите 16, както преди, включват аеродинамичен полу-сферичен куполен електрод 22, както и полу-кръговия електрод 28. В добавка, обаче, електродите 16 включват втори полу-кръгов електрод 40, с вътрешна повърхност 42 по дължината му, която е на равни отстояния от аеродинамичния полу-кръгов куполен електрод 22 и полу-кръговия електрод 40, както електрода 28, е електрически свързан към металната главина 18, както и към първия полу-кръгов електрод 28.
Все още гледайки ФИГ. 3, за предпочитане е полу-кръговия електрод 40 да пресича първия полу-кръгов електрод 28 перпендикулярно. Освен това, полу-кръговите електроди 28 и 40 е за предпочитане да представляват единен метален елемент. По време на работата на запалителната свещ, изобразена на ФИГ. 3, искрата между аеродинамичния полу-сферичен куполен електрод 22 и полу-кръговите електроди 28 и 40 продължително се “разхожда” между електрода 22 и двата електрода 28 и 40.
Гледайки сега ФИГ. 4, показана е още една препоръчителна реализация на електродите 16, която, като реализацията, показана на ФИГ. 3, се състои от аеродинамичния полу-сферичен куполен електрод 22, както и от два полу-кръгови електрода 28 и 40. За разлика от реализацията на ФИГ. 3, обаче, полу-кръговите електроди 28 и 40 се пресичат един друг в краищата си под различни ъгли. Само че, както преди, вътрешната повърхност 42 на електрод 40, както и вътрешната повърхност 30 на електрод 28, са на равни отстояния от аеродинамичния полу-сферичен куполен електрод 22.
Гледайки сега ФИГ. 5, показана е още една препоръчителна реализация на електроди 16, която, както реализацията, показана на ФИГ. 4, включва аеродинамичния полу-сферичен куполен електрод 22, както и два полу-кръгови електрода 28 и 40, пресичащи се един друг в краищата си под различни ъгли. За разлика от реализацията от ФИГ. 4, тази реализация включва допълнителен електрод 43, който пресича електроди 28 и 40 в краищата им. Само че, както преди, вътрешните повърхности на трите електрода 28, 40 и 43 са на равни отстояния от аеродинамичния полу-сферичен куполен електрод 22 и, както преди, се пресичат един друг под различни ъгли.
Гледайки сега ФИГ. 6, показана е още една препоръчителна реализация на електроди 16, която, както реализацията, показана на ФИГ. 5, включва аеродинамичния полу-сферичен куполен електрод 22, както и три полу-кръгови електрода 28, 40 и 43, пресичащи се един друг в краищата си под различни ъгли. За разлика от реализацията от ФИГ. 5, тази реализация включва допълнителен електрод 44, който пресича електроди 28, 40 и 43 в краищата им. Само че, както преди, вътрешните повърхности на четирите електрода 28, 40, 43 и 44 са на равни отстояния от аеродинамичния полу-сферичен куполен електрод 22, и се пресичат под различни ъгли.
Гледайки сега ФИГ. 7, показана е още една препоръчителна реализация на електроди 16, която, както реализацията, показана на ФИГ. 4, включва аеродинамичния полу-сферичен куполен електрод 22, както и два полу-кръгови електрода 31 и 32. За разлика от реализацията от ФИГ. 4, обаче, полу-кръговите електроди 31 и 32 не се пресичат един друг в краищата си под различни ъгли, нито пък се пресичат централно. Само че, както преди, вътрешните повърхности на електроди 31 и 32 са на равни отстояния от аеродинамичния полу-сферичен куполен електрод 22.
Гледайки сега ФИГ. 8, показана е още една препоръчителна реализация на електроди 16, която, както реализацията, показана на ФИГ. 7, включва аеродинамичния полу-сферичен куполен електрод 22, както и два полу-кръгови електрода 31 и 32. За разлика от реализацията на ФИГ. 7, обаче, тази реализация включва трети полу-кръгов елекпрод 33, който не пресича полу-кръговите електроди 31 и 32 в краищата им под различни ъгли, нито ги пресича централно. Само че, както преди, вътрешните повърхности на електроди 31, 32 и 33 са на равни отстояния от аеродинамичния полу-сферичен куполен електрод 22.
Гледайки сега ФИГ. 9, показана е още една препоръчителна реализация на електродите, която, като реализацията, показана на ФИГ. 3, се състои от аеродинамичния полу-сферичен куполен електрод 22, както и от два полу-кръгови електрода 34 и 35. За разлика от реализацията от ФИГ. 3, обаче, електроди 34 и 35 не се пресичат перпендикулярно в средата. Само че, както преди, вътрешните повърхности на електроди 34 и 35 са на равни отстояния от аеродинамичния полу-сферичен куполен електрод 22.
Гледайки сега ФИГ. 10, показана е още една препоръчителна реализация на електродите, която, като реализацията, показана на ФИГ. 9, се състои от аеродинамичния полу-сферичен куполен електрод 22, както и от два полу-кръгови електрода 34 и 35. За разлика от реализацията на ФИГ. 9, обаче, тази реализация включва трети полу-кръгов електрод 36, който пресича електроди 34 и 35 в средата. Само че, както преди, вътрешните повърхности на електроди 34, 35 и 36 са на равни отстояния от аеродинамичния полу-сферичен куполен електрод 22.
Гледайки сега ФИГ. 11, показана е още една препоръчителна реализация на електродите, която, като реализацията, показана на ФИГ. 10, се състои от аеродинамичния полу-сферичен куполен електрод 22, както и от три полу-кръгови електрода 34, 35 и 36. За разлика от реализацията от ФИГ. 10, обаче, тази реализация включва четвърти полу-кръгов електрод 37, който пресича електроди 34, 35 и 36 в средата. Само че, както преди, вътрешните повърхности на електроди 34, 35, 36, 37 са на равни отстояния от аеродинамичния полу-сферичен куполен електрод 22.
Гледайки сега ФИГ. 12, показана е още една препоръчителна реализация на електродите 16, която, както при реализацията, показана на ФИГ. 4, се състои от аеродинамичния полу-сферичен куполен електрод 22, както и от първи и втори полу-кръгови електроди 28 и 40, които са ъглово изместени един от друг и са свързани в основата си. За разлика от реализацията от ФИГ. 4, на ФИГ. 12 има и трети полу-кръгов електрод 50, който пресича другите два полу-кръгови електрода 28 и 40 перпендикуларяно. За предпочитане е всичките три електрода 28, 40 и 50 да са една цяла част и всички електрода 28, 40 и 50 да са електрически свързани не само помежду си, но също и с металната главина 18. В допълнение, както преди, вътрешните повърхности на полу-кръговите електроди са на равни отстояния от външната повърхност на полу-сферичния куполен електрод 22.
Гледайки сега ФИГ. 13, показана е още една препоръчителна реализация на електродите, която, както при реализацията, показана на ФИГ. 12, се състои от аеродинамичния полу-сферичен куполен електрод 22, както и от три полу-кръгови електроди 28, 40, и 50. За разлика от реализацията от ФИГ. 12, тази съдържа и четвърти полу-кръгов електрод 43. Този четвърти полу-кръгов електрод 43 пресича полу-кръговите електроди 28 и 40 в краищата им под различни ъгли, и пресича полу-кръговия електрод 50 перпендикулярно. Само че, както преди, вътрешните повърхности на полу-кръговите електроди са на равни отстояния от аеродинамичния полу-сферичен куполен електрод 22.
Гледайки сега ФИГ. 14, показана е още една препоръчителна реализация на електродите, която, както при реализацията, показана на ФИГ. 12, се състои от аеродинамичния полу-сферичен куполен електрод 22, както и от три полу-кръгови електроди 28, 40, 43 и 50. За разлика от реализацията от ФИГ. 13, тази съдържа и пети полу-кръгов електрод 44. Този пети полу-кръгов електрод 44 пресича полу-кръговите електроди 28, 40 и 43 в краищата им под различни ъгли, и пресича полу-кръговия електрод 50 перпендикулярно. Само че, както преди, вътрешните повърхности на полу-кръговите електроди са на равни отстояния от аеродинамичния полу-сферичен куполен електрод 22.
Гледайки сега ФИГ. 15, показана е още една препоръчителна реализация на електродите, която, както при реализацията, показана на ФИГ. 12, се състои от аеродинамичния полу-сферичен куполен електрод 22, както и от три полу-кръгови електроди 28, 40 и 50. За разлика от реализацията от ФИГ. 12, тази съдържа и четвърти полу-кръгов електрод 51. Този четвърти полу-кръгов електрод 43 пресича полу-кръговите електроди 28 и 40 в краищата им под различни ъгли, и пресича полу-кръговия електрод 50 перпендикулярно. Само че, както преди, вътрешните повърхности на полу-кръговите електроди са на равни отстояния от аеродинамичния полу-сферичен куполен електрод 22.
Гледайки сега ФИГ. 16, показана е още една препоръчителна реализация на електродите, която, както при реализацията, показана на ФИГ. 14, се състои от аеродинамичния полу-сферичен куполен електрод 22, както и от четири полу-кръгови електроди 28, 40, 50 и 51. За разлика от реализацията от ФИГ. 15,, третият и четвъртият полу-кръгови електрода 50 и 51 се пресичат в основата си. Само че, както преди, вътрешните повърхности на полу-кръговите електроди са на равни отстояния от аеродинамичния полу-сферичен куполен електрод 22.
Гледайки сега ФИГ. 17, показана е още една препоръчителна реализация на електродите 16, която, както при реализацията, показана на ФИГ. 7, се състои от аеродинамичния полу-сферичен куполен електрод 22, както и от два полу-кръгови електрода 31 и 32, които са на разстояние един от друг. За разлика от реализацията от ФИГ. 7, тази съдържа и трети полу-кръгов електрод 50, който пресича полу-кръговите електроди 31 и 32 перпендикулярно във връхната им точка. Само че, както преди, вътрешните повърхности на електродите 31, 32 и 50 са на равни отстояния от аеродинамичния полу-сферичен куполен електрод 22.
Гледайки сега ФИГ. 18, показана е още една препоръчителна реализация на електродите 16, която, както при реализацията, показана на ФИГ. 17, се състои от аеродинамичния полу-сферичен куполен електрод 22, както и от два полу-кръгови електрода 31 и 32, които са на разстояние един от друг и трети полу-кръгов електрод 50, който пресича полу-кръговите електроди 31 и 32 перпендикулярно. За разлика от реализацията от ФИГ. 17, тази съдържа и четвърти полу-кръгов електрод 51, който пресича полу-кръговите електроди 31 и 32 перпендикулярно. Освен това, полу-кръговите електроди 50 и 51 са разделени на разстояние един от друг и са успоредни един на друг. Само че, както преди, вътрешните повърхности на електродите 31, 32, 50 и 51 са на равни отстояния от аеродинамичния полу-сферичен куполен електрод 22.
Гледайки сега ФИГ. 19, показана е още една препоръчителна реализация на електродите 16, която, както при реализацията, показана на ФИГ. 18, се състои от аеродинамичния полу-сферичен куполен електрод 22, както и от два полу-кръгови електрода 31 и 32, които са на разстояние един от друг и други два полу-кръгови електрода 50 и 51 които са разделени на разстояние. За разлика от реализацията от ФИГ. 17, тази съдържа и пети полу-кръгов електрод 33, който е на разстояние от полу-кръговите електроди 31 и 32. Освен това, полу-кръговите електроди 50 и 51 пресичат полу-кръговия електрод 33 перпендикулярно. Само че, както преди, вътрешните повърхности на електродите 31, 32, 33, 50 и 51 са на равни отстояния от аеродинамичния полу-сферичен куполен електрод 22. Както бе казано преди, всички полу-кръгови електроди са електрически свързани към металната главина 18 чрез нея са свързани и към двигателя с вътрешно горене.
Гледайки сега ФИГ. 20, показана е още една препоръчителна реализация на електродите 19 (може би е грешка, би трябвало да е 16, бел.прев), която, както при реализацията, показана на ФИГ. 19, се състои от аеродинамичния полу-сферичен куполен електрод 22, както и от три полу-кръгови електрода 31, 32 и 33 които са на разстояние един от друг и други три полу-кръгови електрода 50, 51 и 52 които са разделени на разстояние. Полу-кръговите електроди 31, 32 и 33 пресичат и са перпендикулярни на полу-кръговите електроди 50, 51 и 52. Само че, както преди, вътрешните повърхности на електродите 31, 32, 33, 50, 51 и 52 са на равни отстояния от аеродинамичния полу-сферичен куполен електрод 22. Както бе казано преди, всички полу-кръгови електроди са електрически свързани към металната главина 18 чрез нея са свързани и към двигателя с вътрешно горене.
Гледайки сега ФИГ. 21 и 22, показана е още една препоръчителна реализация на електродите, при която катодния електрод 22` е сферичен по форма, вместо полу-сферичните катодни електроди 22 от ФИГ. 1-20. Въпреки че само един електрод 28 (ФИГ. 21) или 28`(ФИГ. 22) е показан, сферичният електрод 22` може да се реализира съвместно с коя да е от анодните електродни конфигурации от ФИГ. 1-20. Освен това, анодният електрод 28 или 28` може да е оформен или като U, както е показано на ФИГ. 21, или да е полу-кръгов по форма, както е показано на ФИГ. 22, с цел да се запази равното отстояние между електродите 28`и 22` на практика по продължението на цялата дължина на електрод 28`.
Гледайки сега ФИГ. 23а – 23с, показана е още една препоръчителна реализация на електродите 16, показани са запалителните свещи 10, които са сходни по конструкция с реализацията им, илюстрирана на ФИГ. 3 от патентните чертежи. Така, електродите 16 включват чифт полу-кръгови електроди 28, които се пресичат един друг перпендикулярно и обикалят един куполен или сферичен електрод 22.
За разлика от реализацията, изобразена на ФИГ. 3, обаче, на ФИГ. 4 всеки електрод 28 включва множество полу-сферични гранули 100, които са обърнати с лице към електрод 22. Тези гранули 100, освен това, за предпочитане са в непосредствена близост една до друга, и се подредени на практика по цялата аркова дължина на електроди 28. Емпирично беше установено, че наличието на гранули 100 повишават ефикасността на запалителните свещи 10 и по този начин подобряват горивната икономия и цялостната ефикасност на двигателя.
Гледайки сега ФИГ. 24а – 24b, показана е още една препоръчителна реализация на електродите 16, показани са запалителните свещи 10, които са сходни по конструкция с реализацията им, илюстрирана на ФИГ. 23а – 23с. За разлика от реализацията на ФИГ. 23а – 23с, обаче, на ФИГ. 24а – 24с вътрешният електрод 22 също включва множество гранули 102, оформени върху външната му периферия, които са обърнали с лице и са подравнени към гранули 100, оформени върху външните електроди 28. Освен това, както гранулите 100, гранулите 102 за предпочитане са в непосредствена близост една до друга и покриват значителна част от електрод 22. За предпочитане е една по гранула 102 да е осигурена за всяка гранула 100 и да е подравнена спрямо всяка гранула 100. Наличието на гранули 102 върху електрода 22 също води до повишаване на запалителната ефикасност.
Гледайки сега ФИГ. 25а – 25с, показана е още една препоръчителна реализация на изобретението, която е сходна по конструкция с реализацията, илюстрирана на ФИГ. 24а – 24с. Само че, за разлика от реализацията от ФИГ. 24а – 24с, при реализацията от ФИГ. 25а – 25с вътрешният електрод 22 включва множество гранули 102, оформени по цялата външна периферия на вътрешния електрод 22 освен, разбира се, там където се свързва с основата 104 от електрод 22. Наличието на това множество гранули 102 също повишава запалителната ефикасност.
Гледайки сега ФИГ. 26а – 26с, показана е още една препоръчителна реализация на изобретението, която е сходна по конструкция с реализацията, илюстрирана на ФИГ. 23а – 23с. Така, външните електроди 28 включват гранули 100, които са обърнати с лице към електрод 22`. За разлика от реализацията от ФИГ. 23а – 23с, обаче, вътрешният електрод 22` на ФИГ. 26а – 26с не е сферичен по форма. Вместо това, той включва сферична горна половина 106 и конусовидна основа 108.
Гледайки сега ФИГ. 27а – 27с, показана е още една препоръчителна реализация на изобретението. Реализацията на изобретението, изобразено на ФИГ. 27а – 27с е подобно на това, изобразено на ФИГ. 26а – 26с, с разликата, че електрод 22″ включва сферична горна половина 110 и цилиндрична долна половина 112. По всички останали детайли, обаче, изобретението илюстрирано на ФИГ. 27а – 27с е идентично с това, илюстрирано на ФИГ. 26а – 26с, така че допълнително обяснение е ненужно.
* * * * * * * *
При тестване върху двигател 4.6 L , обиколка ~3800 км (2400 мили), която включва равен път, надолен път, и планински възвишения, бяха добити следните тестови данни:
С оригинално предоставените запалителни свещи, които имат платина и върху централния и върху заземяващия електрод, при скорости 40, 56, 72, 88 и 112 км/ч, бяха постигнати резултати 3.7 литра за всеки 37 км път.
С “новия” дизайн, при същото разстояние и скорости, беше постигнат резултат 53 км за 3.7 литра (53 км за галон гориво). Осреднено, при втората обиколка на 3800-те км температурата на отходните газове беше понижена с 37.7 Целзий. Пропорцията на гориво : въздух беше променена на 24:1, а рециркулацията на отработените газове (EGR) беше изключена.
При тестване върху един цилиндър бяха добити следните тестови данни:
Оригинално предоставена запалителна свещ имаше искров разтвор по производствена характеристика и върху нея беше проведен тест за емисиите. След това беше монтирана новата свещ и прякото сравнение показа 41% по-малко HC (хидровъглероди) и NOX (азотни оксиди), а емисиите на CO бяха по-ниски с 28%. Още по-ниски стойности не можеше да бъдат постигнати поради ограничението, идващо от карботора, монтиран към двигателя.
Беше проведен тест с друг двигател 7.4 L, отново на ~3800 км (2400 мили). С обикновени запалителни свещи бяха използвани 1134 литра, 12 км за всеки 3.7 л (12 км за галон). С новите свещи, бяха нужни само 708 литра, тоест 20 км за 3.7 л (20 км за галон), увеличение от 52%. Теста върху шаси-динамометър показа увеличение с 33 конски сили.
Зарядът върху топката на Fire-Storm свещите представлява повърхностен слой от електричество, който я покрива, и тя може да има много слоеве, което й придава множество заряди, като всички могат да бъдат разредени едновременно. Всеки разряд (искра) си избира различен път – онзи с най-малко остатъчна йонизация наоколо.
Същото може да се каже, когато Fire-Storm свещта даде обратен огън. Ще се натрупат мини-заряди по вътрешната периферия на мини-топчетата, разреждайки се към главната голяма топка или удължен и разтегнат купол.
Друга реализация е, ако куполът или сферата е с геодезични фасети за оптимално турбулентен въздухопоток. Реализациите на описаното изобретение са най-подходящи за състезания, защото осигуряват плавно преминаване от покой към бързи скорости и също така позволява по-широк обхват от RPM (обороти в минута). Може също така да се каже, че същата конфигурация е оптимална за обикновени пътнически возила.
Употребата на новите запалителни свещи както при големите натоварвания, така и във всекидневието, ще осигури следните преимущества:
– увеличена стабилност
– по-добра реакция към командите на шофьора
– увеличена мощност и торсия
– висококачествено представяне и стил
Описаните запалителни свещи ще позволят на двигателя с вътрешно горене да работи в диапазона на въздух-към-гориво 24:1, в каквото съотношение никога не е работил до сега. Настоящите двигатели работят на 14:7 въздух-към-гориво и се нуждаят от каталитичен конвертор за поглъщане и почистване на остатъка от изгорелите газове от тези двигатели.
Независимите тестове на увеличението в конските сили, подовани към колелата на превозното средство, показват увеличение от 12 до 52%, в зависимост от размера на двигателя, дизайна на главите на цилиндрите, и конфигурацията на системата за подаване на горивото. Само че се очаква, че преимуществата от дизайна на новите свещи ще бъдат напълно проявени, когато се превърнат в интегрална част от технологията на двигателя, тъй като производителите се борят да задоволят настоящите изисквания за емисиите и стандартите на корпоративната икономика на горивата (CAFE).
От казаното до сега се вижда, че настоящото изобретение предоставя иновативна конструкция на запалителни свещи, с което напълно се превъзмогват гореспоменатите недостатъци на до сега познатите запалителни свещи. Сега след като описах изобретението си, обаче, оттук насетне на вещите в занаята ще им станат очевидни множество модификации, които не се отклоняват от духа на изобретението, както е дефинирано в претенциите на патента.
ПРЕТЕНЦИИ
Ние твърдим:
1. Запалителна свещ за двигател с вътрешно горене, състояща се от:
тяло, разполагащо с електрически конектор в единия си края, и с куполен електрод с поне една полу-сферична повърхност, монтиран в другия край на тялото, средства за електрическо свързване на поменатия конектор към споменатия куполен електрод, и поне един полу-кръгов електрод, заклепен за споменатото тяло по такъв начин, че въпросния поне един полу-кръгов електрод да има вътрешна повърхност на равни отстояния от споменатия куполен електрод по част от дължината на вътрешната си повърхност, споменатата част оформя аркова повърхност на споменатия поне един полу-кръгов електрод и множество полу-сферични гранули, оформени върху споменатия поне един полу-кръгов електрод, като споменатите гранули са с лице към споменатия куполен електрод.
2. Изобретението, какот е дефинирано в твърдение 1, където споменатите гранули са в непосредствена близост една до друго и се простират на практика върху цялото продължение на споменатия полу-гръгов електрод.
3. Изобретението, както е дефинирано в твърдение 1 и състоящо се от множество гранули, оформени върху външната периферия на споменатия куполен електрод, като споменатите гранули върху споменатия куполен електрод са подравнени към споменатите гранули върху споменатия поне един полу-кръгов електрод.
4. Изобретението, както е дефинирано в твърдение 1 и състоящо се от множество гранули, оформени върху външната периферия на споменатия куполен електрод.
5. Изобретението, както е дефинирано в твърдение 4, където споменатите гранули върху куполния електрод покриват на практика цялата външна повърхност на споменатия куполен електрод.
6. Изобретението, както е дефинирано в твърдение 1, където споменатия куполен електрод се състои от полу-сферична горна част и конусовидно оформена основа.
7. Изобретението, както е дефинирано в твърдение 1, където споменатия куполен електрод се състои от полу-сферична горна част и цилиндрично оформена основа.
june1900blog.wordpress.com 