Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_2275
.pdf
обратном движении шпиндель 31 может перемещаться под прямым углом к опорной плите и поднимается по
фаске пальца 30 в нормальное положение, показанное на чертежах. Как уже упоминалось, счетчик 32
приводится в действие возвратным движением рычага 27 и пуансона 8; шпиндель счетчика или регистра 33
может частично свободно вращаться в одном направлении под действием радиального рычага 34 (см., в
частности, . Рисунок 2) когда он качается при движении вниз пуансона 8 посредством прямоугольно изогнутого
штифта 35, закрепленного на пуансоне. Когда рычаг 27 отпускается, возврат качающегося рычага 34
регистрирует новое число; если рычаг 27 резко ударяется в любом направлении, это не влияет на счетчик,
поскольку не происходит регистрирующего воздействия вниз и вверх; наибольшая сила — это та, которую
может создать легкая пружина 36.
Штифт 35 изготовлен из достаточно податливого материала, поэтому его можно сгибать вверх или вниз,
обеспечивая тем самым большую или меньшую подвижность контр-рычага 34 для синхронизации с
пуансоном. На рисунках 3, 4 и 5 показана конструкция корпуса или передней крышки, которую можно отлить
целиком, за исключением крышки для ящика для вырезок. Правая половина 37 имеет коробчатую форму с
цельнолитой передней частью 38 и пазом 39, через который может перемещаться рычаг 26 большого пальца.
Левая половина выполнена с перегородкой 40, образующей дно ящика для обрезков, при этом в перегородке
имеются отверстия 41, через которые крепежные винты проходят в регистрирующие блоки 42 на задней
пластине. Для размещения счетчика 32 образованы отверстие 43 и выпуклость 44. Крышка 45
устанавливается на место с помощью неподвижного штифта, входящего в отверстие 46, и фиксируется
пружинным плунжером 47, входящим в защелку 48, защищенную от несанкционированного вскрытия вставной
«пломбой» или аналогичной карточкой, вставленной в паз 48a известным способом.
Для открытия поршень 47 поднимается вверх с помощью открывателя, вставленного через отверстие 48b,
который должен проколоть защитную пленку. Поперечная лента 40 изготавливается таким образом, чтобы
образовать фланцевое ушко 49, закрывающее шарнир 2 пуансона-рычага. Верхняя часть корпуса имеет
крышку 50 для пуансона и механизма щупа. Подробно описав и определив природу моего изобретения и
способ его осуществления, я заявляю, что то, что я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_212633.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=212633&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB212633A
[]
Усовершенствования в конструкции свечей зажигания для двигателей внутреннего сгорания и связанные с
ними усовершенствования. Корпорация Голдсмит, зарегистрированная в соответствии с законами штата
Нью-Йорк, Соединенные Штаты Америки, по адресу: Голд-стрит, 33, Нью-Йорк, Соединенные Штаты Америки.
Я, Альфред Эрнест Уайт, ИИ-механик. Э., член дипломированного института патентных поверенных, из
фирмы White, Langner, Stevens. Компания Jessel Chambers & Parry, расположенная по адресу: 88-90, Chancery
Lane, London, W.C. 2, является дипломированным патентным поверенным и настоящим заявляет о характере
данного изобретения и способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в
следующем заявлении: Изобретение относится к усовершенствованию свечей зажигания. Целью компании
является разработка и производство свечей зажигания, лучше приспособленных к конкретным условиям их
применения, а также создание более эффективных и долговечных свечей зажигания, менее подверженных
обугливанию и преждевременному воспламенению в процессе эксплуатации, чем это было возможно ранее.
Оно состоит из описанных здесь новых устройств.
До настоящего времени было предпринято множество попыток преодолеть проблемы, связанные с
обугливанием и преждевременным воспламенением, столь часто встречающиеся при использовании свечей
зажигания. Но до сих пор ни одна из этих попыток не оказалась полностью удовлетворительной или успешной
в преодолении проблем. Хотя было предложено множество способов решения проблемы, более или менее
успешных при определенных условиях, ни один из них не привел к производству свечей зажигания, полностью
и надолго свободных от этих проблем. Я обнаружил, что существует тесная взаимосвязь между объемом
пространства внутри свечи зажигания, окружающего электрод и прилегающие части, в которое газ поступает
из цилиндра и где он сгорает, площадью стенок этого пространства, эффективной для приема, поддержания и
отвода тепла, способом и степенью поступления газа в это пространство, а также степенью сжатия цилиндра
двигателя, с которым будет использоваться свеча зажигания. И что, если при производстве свечей зажигания
будут обеспечены надлежащие параметры и пропорции, то полученные свечи будут хорошо приспособлены
для конкретных целей, для которых они предназначены, будут более долговечными и будут функционировать
лучше, чем обычные свечи зажигания, и что в гораздо более широком диапазоне степеней сжатия и при
гораздо больших изменениях нагрузки они будут менее подвержены обугливанию или преждевременному
воспламенению и, как правило, будут давать гораздо более эффективные и удовлетворительные результаты.
Газ, подаваемый в пространство внутри свечи зажигания, будет приведен в наилучшие условия для сгорания,
а части свечи зажигания, с которыми контактирует газ, будут находиться в обычных рабочих условиях и
поддерживаться в надлежащих температурных пределах для достижения наилучших результатов, не будучи
ни слишком низкими для образования нагара, ни слишком высокими для преждевременного воспламенения.
Сам газ будет приведен в наиболее благоприятное состояние как с точки зрения сжатия, так и полного
испарения топлива для полного сгорания; таким образом, будет обеспечена максимальная эффективность
без образования вредных продуктов сгорания на электроде, изоляции или других частях. Я обнаружил, что в
цилиндрах двигателей существуют два основных класса степени сжатия: один, который для удобства я
называю «высокой степенью сжатия», включая цилиндры двигателей, используемых в авиации, где степень
сжатия относительно высока, а скорость постоянна, и «низкой степенью сжатия», как в цилиндрах двигателей,
используемых в автомобилях и судах, где степень сжатия ниже, а скорость переменная. В данном описании и
пунктах формулы изобретения я использую термины «высокая» и «низкая» степень сжатия в этом общем
смысле. На прилагаемых рисунках, являющихся частью настоящего документа, я изобразил свою
усовершенствованную конструкцию в ее предпочтительных формах для различных условий. Обращаясь к
чертежам.
На рисунке 1 изображена свеча зажигания, предназначенная для использования в цилиндрах двигателей с
высокой степенью сжатия, например, используемых в авиации. На рисунках 2 и 3 представлены свечи
зажигания, предназначенные для использования в цилиндрах двигателей с низкой степенью сжатия; на
рисунке 2 показана свеча, предназначенная для использования в цилиндрах двигателей автомобилей, а на
рисунке 3 — для использования в судах. На каждом из этих трех рисунков представлен центральный
вертикальный разрез большей части изображения. центральная секция цилиндра двигателя с высокой
степенью сжатия. На рис. 5 представлен аналогичный вид цилиндра двигателя с низкой степенью сжатия; на
каждом рисунке показана свеча зажигания, специально предназначенная для использования с цилиндром
двигателя, с которым она соединена. На рисунках 6 и 7 представлены свечи зажигания определенной
конструкции сердечника и оболочки, используемые для испытаний, как описано ниже. На фиг. 1 1 обозначает
корпус свечи зажигания, 2 — центральный электрод, 3 — окружающую его изоляцию, -1 — другой электрод, а
5 — прокладку между изоляцией и корпусом.
Не все части свечи зажигания показаны подробно. 6 — это часть изоляции, выступающая вниз к концу
центрального электрода 2. 7 — это пространство, образованное внутри нижней части корпуса 1, стенки
которого состоят из внутренних поверхностей корпуса 1 и внешних поверхностей нижней части электрода 2, а
также выступающей части 6 изоляции. Разумеется, при каждом включении цилиндра двигателя это
пространство заполняется газом, который затем выбрасывается в нужный момент во время такой работы. Я
обнаружил, что это пространство и площадь поверхности окружающих его стенок, эффективно принимающая,
поддерживающая и отдающая тепло, а также площадь поперечного сечения отверстия 8, должны быть
пропорциональны и расположены с учетом степени сжатия, которая должна создаваться в обычных условиях
работы в цилиндре двигателя, для которого предназначена свеча зажигания. Когда будет достигнуто
правильное соотношение объема такого пространства, эффективной площади теплоотдачи окружающих
стенок и площади поперечного сечения отверстия друг к другу и к указанной степени сжатия, электрод и его
прилегающие части, а также стенки корпуса, в обычных условиях работы будут поддерживаться в
надлежащем диапазоне температур, что позволит подготовить газ для максимально полного сгорания в
нужный момент, т.е. довести его до надлежащих температурных пределов и поддерживать их в пределах, с
одной стороны, выше точки карбонизации, т.е. не настолько низких, чтобы допустить карбонизацию, и с другой
стороны, ниже точки преждевременного воспламенения, т.е. не настолько высоких, чтобы вызвать
преждевременное воспламенение.
В общем случае объем такого пространства и эффективная тепловая площадь окружающих его стен должны
уменьшаться по мере увеличения степени сжатия и увеличиваться по мере ее уменьшения, хотя скорость
такого уменьшения или увеличения не совсем пропорциональна скорости увеличения или уменьшения
степени сжатия. В целом, степень ограничения диаметра отверстия должна быть более или менее жесткой в
зависимости от степени сжатия. В целом, по мере увеличения степени сжатия площадь поперечного сечения
отверстия должна увеличиваться, хотя это не всегда происходит прямо пропорционально росту степени
сжатия: другими словами, если степень сжатия высока, площадь поперечного сечения отверстия должна быть
больше, а если степень сжатия ниже, то площадь поперечного сечения отверстия должна быть меньше.
Площадь стен помещения, именуемая здесь «эффективной площадью» или «площадью избирательного
теплоснабжения», относится не к общей фактической физической поверхности, измеренной в квадратных
сантиметрах, а к суммарной теплоемкости этих стен.
Стенки свечей зажигания состоят из множества различных веществ, таких как внутренние стенки
металлического корпуса, внешние стенки шпинделя и электрода, обычно из... Материал изоляционного слоя,
который может различаться в разных вилках и т. д. Эти вещества имеют разную теплоемкость, проводимость
и т. д., и в нормальных условиях эксплуатации одна часть будет нагреваться сильнее, чем другая, например,
и, следовательно, передавать больше тепла неразорвавшемуся газу в пространстве. Таким образом, на
эффективную работу по нагреву, выполняемую различными частями стен помещения, влияют два фактора:
во-первых, фактическая физическая площадь. городская часть, способная поглощать, удерживать и отдавать
тепло такому газу. Очевидно, что общая эффективная работа или тепловая мощность стен представляет
собой сумму произведений площадей фактических физических поверхностей на указанную относительную
теплоемкость каждой поверхности, причем такая теплоемкость является отношением фактической
температуры указанной поверхности в нормальных условиях эксплуатации к температуре, необходимой для
подготовки топлива, т.е. температуре, непосредственно ниже точки воспламенения.
Для краткости я использую термины «эффективная площадь» или «эффективная тепловая площадь», и
каждый из этих терминов используется в этом значении на протяжении всего описания и формулы
изобретения. Фактическую температуру любой из деталей в нормальных условиях эксплуатации можно
определить любым из способов, известных специалистам в данной области, например, с помощью
контрольных солей или пирометров. Для иллюстрации метода вычисления эффективной площади любой
части, например, поверхности центрального электрода, я предположу, что фактическая физическая
поверхность электрода в любом конкретном случае составляет один квадратный сантиметр. Фактическая
температура поверхности электрода в нормальных условиях эксплуатации составляет 1900 °C. Ф. абсолютная
температура и температура, необходимая для подготовки топлива в этом случае. Эффективная площадь
нагреваемой поверхности электрода будет равна произведению его площади на отношение 1900 к 1135, что
составляет 1,674 квадратных сантиметра. Эффективная площадь каждой из эфирных частей вычисляется
аналогичным образом.
На рисунках 2 и 3 показаны свечи зажигания, предназначенные для использования в цилиндрах двигателя с
относительно низкой степенью сжатия. Свеча зажигания на рис. 2 предназначена для использования в
цилиндрах автомобильных двигателей, а на рис. 3 — в цилиндрах судовых двигателей, в которых степень
сжатия все еще ниже, чем в цилиндрах автомобильных двигателей. Соответствующие части свечей зажигания
на рис. 2 и 3 пронумерованы в соответствии с аналогичными частями свечи зажигания на рис. 1. На рис. 2
видно, что пространство 7 больше или имеет больший объем, чем на рис. 1, а пространство 7 на рис. 3 имеет
еще больший объем, и площадь поверхности частей, составляющих стены пространства на рис. 2, больше,
чем площадь соответствующих частей в феоде 1, а на рис. 3 она еще больше. Отверстие 8 свечи зажигания
на рис. 2 имеет меньшую площадь поперечного сечения, чем на рис. 1, а отверстие 8 на рис. 3 — еще
меньшую, хотя эти площади на рис. 2 и 3 расположены ближе друг к другу, чем каждая из них к площади на
рис. 1.
На фиг. 2 и 3 показано, что в каждом случае ограниченное отверстие 8 выполнено с помощью крышки 10,
имеющей ограниченное круглое центральное отверстие. На рис. 4 представлен центральный разрез цилиндра
двигателя с относительно высокой степенью сжатия, иллюстрирующий цилиндр двигателя, для
использования которого предназначена свеча зажигания, показанная на рис. 1. В верхней части он показан
соединенным со свечой зажигания, аналогичной показанной на рис. 1. На рис. 4 схематически представлен
диапазон рабочего объема и соответствующих степеней сжатия в цилиндрах с высокой степенью сжатия. В
этих целях левая половина рисунка представляет собой приблизительно верхний предел рабочего объема
или степени сжатия, а правая часть рисунка представляет собой приблизительно нижний предел рабочего
объема и нижний предел степени сжатия в цилиндрах с высокой степенью сжатия, как это определено в
настоящем документе. В каждой половине 11 обозначает нижний конец цилиндра, а расстояние между ним и
пунктирной линией в каждом случае; 12 обозначает длину хода поршня, а расстояние от пунктирных линий до
верхнего конца цилиндра в каждом случае обозначает камеру сжатия цилиндра.
В каждом случае длина хода составляет семь дюймов. В левой половине цилиндра длина камеры сжатия
составляет 1,4 дюйма, а в правой половине — 1,75 дюйма. Цифра 13 обозначает наружные стенки цилиндра,
14 — внутренние стенки, а 15 — пространство между ними для охлаждающей жидкости. Остальные части
цилиндра и его соединения не показаны подробно, поскольку имеют обычную конструкцию и не являются
частью моего изобретения. На рис. 5 аналогично представлен вертикальный разрез цилиндра двигателя с
низкой степенью сжатия, как определено в настоящем документе, и предназначенного для использования со
свечой зажигания для автомобильных или судовых двигателей, как показано на рис. 2 или 3. В этом случае
аналогичные части обозначены соответственно так же, как и на рис. 4. Левая сторона цилиндра на рис. 5
представляет собой длину хода поршня 4 дюйма и камеру сжатия длиной 1,6 дюйма, образуя примерно
нижний предел степени сжатия, используемой в этом классе, для которого предназначена свеча зажигания,
показанная на рис. 3.
На правом конце изображен цилиндр двигателя, в котором ход поршня составляет 5 дюймов, а длина камеры
сгорания — 1,25 дюйма, и он представляет собой, по сути, верхний предел степени сжатия в этом классе. На
рисунке более подробно показан цилиндр двигателя, к которому приспособлена свеча зажигания,
изображенная на рис. 2. Хотя пределы степени сжатия и соответствующие пределы объема пространства,
окружающего электрод и прилегающие части, а также эффективной площади поверхности стенок этого
пространства, не могут быть точно определены для различных классов цилиндров с разной степенью сжатия,
я обнаружил, что в обычных условиях работы они примерно следующие: Для двигателей с высокой степенью
сжатия, а именно тех, в которых степень сжатия в обычных условиях работы будет превышать примерно 5 к 1
и будет, как правило, Объем пространства должен составлять от примерно 1,25 кубических сантиметров до
примерно 0,50 кубических сантиметров, а эффективная площадь поверхности стенок пространства должна
составлять от примерно 15 квадратных сантиметров до примерно 3 квадратных сантиметров; в двигателях с
низкой степенью сжатия или в тех, в которых предел степени сжатия при обычных условиях работы будет
находиться ниже примерно 5 к 1 и, как правило, от примерно 3 к 1 до 5 к 1, объем пространства свечи
зажигания
и площадь поверхности стен указанного помещения увеличивается с примерно 36 квадратных сантиметров до
примерно 13 квадратных сантиметров. Ограничение диаметра отверстия, особенно в сочетании с другими
факторами, упомянутыми выше, помогает обеспечить подачу необходимого количества газа в свечу
зажигания при каждом цикле работы и довести этот газ до нужной температуры и условий для взрыва. Если
отверстие свечи зажигания не ограничено, то, как правило, возникают нежелательные потоки,
препятствующие приведению газа в надлежащее состояние для взрыва, тогда как при ограниченном
отверстии перед взрывом возникает положительный вихревой поток внутрь, а после взрыва – наружу, и
топливо более тщательно контактирует со стенками пространства внутри свечи, что способствует приведению
его в надлежащее состояние. Сужение отверстия также способствует большему разделению пространства
внутри свечи зажигания от пространства внутри цилиндра, чем это было бы в противном случае,
предотвращая тем самым слишком сильные и внезапные выбросы холодного газа из цилиндра перед
взрывом и сильно нагретого газа после взрыва, а также позволяя газу внутри пространства свечи зажигания
подготовиться к сгоранию лучше, чем это возможно с газом в цилиндре в целом.
В двигателях с высокой степенью сжатия, где степень сжатия изменяется, как указано выше, площадь
поперечного сечения отверстия должна варьироваться от примерно 0,20 квадратных сантиметров до
примерно 1,0 квадратных сантиметра. В двигателях с низкой степенью сжатия в пределах указанных выше
значений степени сжатия я обнаружил, что площадь поперечного сечения отверстия должна изменяться от
примерно 0,10 квадратных сантиметров до примерно 0,20 квадратных сантиметров. Одно из применений
моего усовершенствования заключается в том, чтобы взять любую конкретную конструкцию сердечника и
оболочки свечи зажигания, то есть определенное расположение, форму, размер и т. д. центрального
шпинделя, окружающей изоляции, центрального электрода и окружающей оболочки и т. д., и подобрать
размеры отверстия таким образом, чтобы такая свеча зажигания подходила для использования с любой
желаемой степенью сжатия цилиндра двигателя. Хотя это можно осуществить в соответствии с общими
принципами, изложенными выше, я обнаружил, что наилучшее поперечное сечение отверстия в указанных
случаях можно определить по следующей формуле.
обозначает площадь поперечного сечения отверстия, коэффициент сжатия цилиндра, а K и n — константы
конкретной конструкции сердечника и оболочки. Значения констант K и для любой конкретной конструкции
сердечника и оболочки можно определить, взяв две свечи зажигания с одинаковой конструкцией сердечника и
оболочки, за исключением того, что отверстия в двух случаях будут различаться. Затем обе свечи зажигания
тестируются на цилиндрах с различной степенью сжатия до тех пор, пока в каждом случае не будет
определена степень сжатия, при которой свеча зажигания дает наилучшие результаты. Подобные испытания
хорошо известны специалистам в данной области и не нуждаются в подробном описании, за исключением
того, что при проведении таких испытаний определяется максимальное соотношение сжатия в каждом
конкретном случае, при котором свеча зажигания будет работать без преждевременного воспламенения, и
это соотношение сжатия принимается за то, при котором в нормальных условиях работы свеча зажигания
дает наилучшие результаты. Фраза «даёт наилучшие результаты» используется во всей спецификации и в
заявлениях именно в этом значении.
Например, на рис. 6 и 7 мы изобразили свечу зажигания с одинаковой конструкцией сердечника и оболочки,
но с различными отверстиями: на рис. 6 площадь поперечного сечения отверстия составляет 0,82 квадратных
сантиметра, а на рис. 7 — 0,215 квадратных сантиметра. Эти две вилки также немного отличаются по
некоторым другим параметрам, что, однако, не мешает им иметь одинаковую общую конструкцию сердечника
и оболочки. На рис. 6 внутренний диаметр оболочки составляет семь шестнадцатых дюйма, а на рис. 7 —
одну четверть дюйма, при этом боковой электрод на рис. 6 имеет диаметр 0,086 дюйма и длину 0,1212 дюйма,
тогда как на рис. 7 он имеет тот же диаметр, но другую длину. диаметр каждой заглушки составляет 0,125
дюйма. В ходе испытаний было установлено, что свеча зажигания, изображенная на рис. 6, лучше всего
подходит для использования со степенью сжатия 6,5 к 1, а свеча зажигания, изображенная на рис. 7, лучше
всего подходит для использования со степенью сжатия 5 к 1. На основе приведенных выше конкретных
примеров рассматриваемой конструкции сердечника и оболочки значения K и n выводятся из приведенной
выше формулы следующим образом: Формула, представляющая собой заглушку на рис.
Значения K и n выводятся из двух уравнений следующим образом: В первом, А во втором случае,
следовательно, Умножение на Мы получаем Подставляем значения 0, O1, r и r1. Подставляя значение n в
уравнение Поскольку значения всех множителей теперь известны, значение 0 можно определить в исходной
формуле O=Krn. В качестве конкретного примера, если бы требовалось определить наиболее подходящий
параметр 0 для использования при степени сжатия 6 к 1, с той же конструкцией сердечника и оболочки, это
было бы сделано следующим образом: 0=Krn.
0 = 0,545 кв. см. Это площадь поперечного сечения, представляющая собой чистую площадь поперечного
сечения, и, конечно же, следует учитывать наличие центрального и боковых электродов. Если к развертке
добавить поперечное сечение центрального электрода и проекционную поверхность бокового электрода, то
общая площадь составит 0,655 квадратных сантиметра, что потребует диаметра отверстия 0,913 сантиметра,
или приблизительно 0,359 дюйма. Мои усовершенствованные свечи зажигания долговечны, эффективны, не
подвержены нагару или преждевременному воспламенению даже в широком диапазоне степеней сжатия и
нагрузок. Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, как мне
сообщили мои зарубежные корреспонденты, я заявляю:
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_212634.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=212634&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB212634A
[]
Усовершенствования в конструкции свечей зажигания для двигателей внутреннего сгорания и связанные с
ними усовершенствования. Корпорация Голдсмит, зарегистрированная в соответствии с законами штата
Нью-Йорк, Соединенные Штаты Америки, по адресу: Голд-стрит, 33, Нью-Йорк, Соединенные Штаты Америки.
Член Королевского института патентных поверенных, подданный короля Великобритании, из фирмы White,
Langner, Stevens & Parry, Tessel Chambers, 88-90, Chancery Lane, London, W.C. 2, Королевские патентные
поверенные, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые
будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении: Изобретение относится к
усовершенствованию свечей зажигания. Целью компании является обеспечение производства свечей
зажигания для использования в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания с низкой степенью сжатия,
которые будут лучше приспособлены к конкретным условиям эксплуатации, а также производство свечей
зажигания указанного типа, более эффективных, долговечных и менее подверженных обугливанию и
преждевременному воспламенению в процессе эксплуатации, чем это было возможно ранее.
Оно состоит из описанных здесь новых устройств. До настоящего времени было предпринято множество
попыток преодолеть проблемы, связанные с обугливанием и преждевременным воспламенением, столь часто
встречающиеся при использовании свечей зажигания указанного выше типа. Но до сих пор ни одна из этих
попыток не оказалась полностью удовлетворительной или успешной в преодолении проблем. Хотя было
предложено множество способов решения проблемы, более или менее успешных при определенных
условиях, ни один из них не привел к производству свечей зажигания, полностью и надолго свободных от этих
проблем. Я обнаружил, что существует тесная взаимосвязь между объемом пространства внутри свечи
зажигания, окружающего электрод и прилегающие части, в которое газ поступает из цилиндра и в котором он
сгорает, площадью стенок этого пространства, эффективной для приема, поддержания и отвода тепла,
способом и степенью поступления газа в это пространство, а также степенью сжатия цилиндра двигателя, с
которым будет использоваться свеча зажигания. И что, если при изготовлении свечей зажигания будут
обеспечены надлежащие параметры и пропорции, то полученные свечи будут хорошо приспособлены для
конкретных целей, для которых они предназначены, будут более долговечными и будут функционировать
лучше, чем обычные свечи зажигания, и что в гораздо более широком диапазоне степеней сжатия и при
гораздо больших изменениях нагрузки они будут менее подвержены обугливанию или преждевременному
воспламенению и, как правило, будут давать гораздо более эффективные и удовлетворительные результаты.
Газ, подаваемый в пространство внутри свечи зажигания, будет приведен в наилучшее состояние для
сгорания, а части свечи зажигания, с которыми контактирует газ, будут находиться в обычных рабочих
условиях и поддерживаться в надлежащих температурных пределах для достижения наилучших результатов,
не будучи ни слишком низкими для образования нагара, ни слишком высокими для преждевременного
воспламенения.
Сам газ будет приведен в наиболее благоприятное состояние как с точки зрения сжатия, так и полного
испарения топлива для полного сгорания; таким образом, будет обеспечена максимальная эффективность
без образования вредных продуктов сгорания на электроде, изоляции или других частях. Я обнаружил, что в
цилиндрах двигателей существуют два основных класса степени сжатия: один, который для удобства я
называю «высокой степенью сжатия», включая цилиндры двигателей, используемые в авиации, где степень
сжатия относительно высока, а скорость постоянна, и «низкой степенью сжатия», как в цилиндрах двигателей,
используемых в автомобилях и судах, где степень сжатия ниже, а скорость переменная. В данном описании и
пунктах формулы изобретения я использую термины «высокая» и «низкая» степень сжатия в этом общем
смысле. Данная заявка адресована конкретно свечам зажигания, предназначенным для использования в
двигателях с низкой степенью сжатия. На прилагаемых чертежах, являющихся частью настоящего документа,
я проиллюстрировал свою усовершенствованную конструкцию в ее предпочтительных формах для различных
условий.
На рисунках 1 и 2 изображены свечи зажигания, предназначенные для использования в цилиндрах
двигателей с низкой степенью сжатия, на рис. 1 показана свеча, предназначенная для использования в
цилиндрах двигателей автомобилей, а на рис. 2 — для морских целей. На каждом из этих рисунков
представлен центральный вертикальный разрез большей части свечей зажигания. На рис. 3 представлен
центральный разрез цилиндра двигателя с низкой степенью сжатия, пригодного для использования в
автомобилях. На фиг. 1 1 изображен корпус свечи зажигания, 2 — центральный электрод, 3 — окружающая
его изоляция, 4 — другой электрод, и 5 — прокладка между изоляцией и корпусом. На рисунке не показаны
все детали свечи зажигания подробно. G представляет собой часть изоляции, выступающую вниз к концу
центрального электрода 2. 7 представляет собой пространство, образованное внутри нижнего отверстия
оболочки 1, стенки которого состоят из внутренних поверхностей оболочки 1 и наружных поверхностей нижней
части электрода 2, а также выступающей части 6 изоляции.
Разумеется, при каждом включении цилиндра двигателя это пространство заполняется газом, который затем
выбрасывается в нужный момент во время такой работы. Я обнаружил, что это пространство и площадь
поверхностей окружающих его стенок, эффективно принимающих, поддерживающих и отдающих тепло, а
также площадь поперечного сечения отверстия 8, должны быть пропорциональны и расположены с учетом
степени сжатия, которая должна создаваться в обычных условиях работы цилиндра двигателя, с которым
предназначена свеча зажигания. Когда будет достигнуто правильное соотношение объема такого
пространства, эффективной тепловой площади окружающих стенок и площади поперечного сечения
отверстия друг к другу и к указанной степени сжатия, электрод и его прилегающие части, а также стенки
корпуса будут в обычных условиях работы поддерживаться в надлежащем диапазоне температур, чтобы
обеспечить максимально полное сгорание газа в нужный момент, т.е. довести его до надлежащих
температурных пределов и поддерживать их в них, с одной стороны, выше точки карбонизации, т.е. не
настолько низко, чтобы допустить карбонизацию, а с другой стороны, ниже точки преждевременного
воспламенения, т.е. не настолько высоко, чтобы вызвать преждевременное воспламенение.
В общем случае, объем такого пространства и эффективная тепловая площадь окружающих его стен должны
уменьшаться по мере увеличения степени сжатия и увеличиваться по мере ее уменьшения, хотя скорость
такого уменьшения или увеличения не совсем пропорциональна скорости увеличения или уменьшения
степени сжатия. В целом, диаметр отверстия должен быть более или менее ограничен в зависимости от
степени сжатия. В целом, по мере увеличения степени сжатия площадь поперечного сечения отверстия
должна увеличиваться, хотя это увеличение не всегда происходит прямо пропорционально росту степени
сжатия. Иными словами, говоря в общем, если степень сжатия высока, площадь отверстия должна быть
больше, а если степень сжатия ниже, то площадь поперечного сечения отверстия должна быть меньше.
Площадь стен помещения, именуемая здесь «эффективной площадью» или «эффективной тепловой
площадью», относится не к общей фактической физической поверхности, измеренной в квадратных
сантиметрах, а к суммарной теплоемкости этих стен.
Стенки свечей зажигания состоят из множества различных веществ, таких как внутренние стенки
металлического корпуса, внешние стенки шпинделя и электрода, обычно из другого металла, внешние стенки
из изоляционного материала, состав которого может варьироваться в зависимости от модели свечи, и т. д.
Эти вещества имеют разную теплоемкость, проводимость и т. д., и в нормальных условиях эксплуатации одна
часть будет нагреваться сильнее, чем другая, например, и, следовательно, передавать больше тепла
неразорвавшемуся газу в пространстве. Таким образом, на эффективную работу по нагреву, совершаемую
различными частями стен помещения, влияют два фактора: фактическая физическая площадь детали и
относительная способность детали поглощать, удерживать и отдавать тепло такому газу. Очевидно, что
общая эффективная тепловая работа или мощность стен представляет собой сумму произведений площадей
фактических физических поверхностей на указанную относительную теплоемкость каждой поверхности,
причем такая теплоемкость является отношением фактической температуры указанной поверхности в
нормальных условиях эксплуатации к температуре, необходимой для подготовки топлива, т.е. температуре,
непосредственно ниже точки воспламенения.
Для краткости я называю это «эффективной площадью» или «эффективной тепловой площадью», и каждый
из этих терминов используется в этом значении на протяжении всего описания и пунктов формулы
изобретения. Фактическую температуру любой из деталей в нормальных условиях эксплуатации можно
определить любым из способов, известных специалистам в данной области, например, с помощью
контрольных солей или пирометров. Для иллюстрации метода вычисления эффективной площади любой
части, например, поверхности центрального электрода, я предположу, что фактическая физическая
поверхность электрода в любом конкретном случае составляет один квадратный сантиметр. Фактическая
температура поверхности электрода в нормальных условиях эксплуатации составляет 1900°F (абсолютное
значение), а температура, необходимая для подготовки топлива в данном конкретном случае, составляет
1135°F (абсолютное значение). Тогда эффективная площадь нагреваемой поверхности электрода будет
равна произведению его площади на отношение 1900°F к 1135°F, что составляет 1,674 квадратных
сантиметра.
Эффективная площадь каждой из остальных частей вычисляется аналогичным образом. На рис. 1 и 2
показаны свечи зажигания, предназначенные для использования в цилиндрах двигателя с относительно
низкой степенью сжатия. Свеча зажигания на рис. 1 предназначена для использования в цилиндрах
автомобильных двигателей, а свеча на рис. 2 — в цилиндрах судовых двигателей, в которых степень сжатия
обычно еще ниже, чем в цилиндрах автомобильных двигателей. Соответствующие части свечи зажигания на
рис. 2 пронумерованы в соответствии с аналогичными частями свечи зажигания на рис. 1. На рис. 2 видно, что
пространство 7 больше или имеет больший объем, чем на рис. 1, а площадь поверхности частей,
составляющих стены пространства на рис. 2, больше, чем площадь поверхности соответствующих частей на
рис. 1. Отверстие 8 свечи зажигания на рис. 2 имеет площадь поперечного сечения меньше, чем на рис. 1. На
фиг. 1 и 2 показано, что в каждом случае ограниченное отверстие 8 выполнено с помощью крышки 10,
имеющей ограниченное круглое центральное отверстие.
На рис. 3 представлен центральный разрез цилиндра двигателя с низкой степенью сжатия, и он изображает
цилиндр двигателя, например, свечу зажигания. Рисунок 1 адаптирован для использования с... В верхней
части он показан соединенным со свечой зажигания, аналогичной показанной на рис. 1. На рис. 3
схематически представлен диапазон рабочего объема и соответствующих степеней сжатия в цилиндрах с
низкой степенью сжатия. В этих целях правая половина рисунка представляет собой приблизительно верхний
предел рабочего объема или степени сжатия, а левая часть рисунка представляет собой приблизительно
нижний предел рабочего объема и нижний предел степени сжатия в цилиндрах с низкой степенью сжатия. В
каждой половине 11 обозначает нижний конец цилиндра в каждом случае, а расстояние между ним и
пунктирной линией в каждом случае; 12 обозначает длину хода поршня, а расстояние от пунктирных линий до
верхнего конца цилиндра в каждом случае обозначает камеру сжатия цилиндра.
В одном случае длина хода составляет 4 дюйма, а в другом — 5 дюймов. В левой половине цилиндра длина
камеры сжатия составляет 1,6 дюйма, а в правой половине — 1,25 дюйма. Цифра 13 обозначает наружные
стенки цилиндра, 14 — внутренние стенки, а 15 — пространство между ними для охлаждающей жидкости.
Остальные части цилиндра и его соединения не показаны подробно, поскольку имеют обычную конструкцию и
не являются частью моего изобретения. Хотя пределы степени сжатия и соответствующие пределы объема
пространства, окружающего электрод и прилегающие части, а также эффективной площади поверхности
стенок этого пространства, не могут быть точно определены для различных классов цилиндров с низкой
степенью сжатия, я обнаружил, что в обычных условиях эксплуатации они примерно следующие: для
двигателей с низкой степенью сжатия, предназначенных для автомобильного и морского применения, а
именно для тех, в которых степень сжатия в обычных условиях эксплуатации будет ниже примерно 5 к 1,
пределы, как правило, будут составлять от примерно 5 к 1 до примерно 3 к 1, объем пространства должен
составлять от примерно 1,25 кубических сантиметров до примерно 1,75 кубических сантиметров, а
эффективная площадь поверхности стенок пространства должна составлять от примерно 13 квадратных
сантиметров до примерно 3,00 квадратных сантиметров.
Ограничение диаметра отверстия, особенно в сочетании с другими факторами, упомянутыми выше, помогает
обеспечить подачу необходимого количества газа в свечу зажигания при каждом цикле работы и довести этот
газ до нужной температуры и условий для взрыва. Если отверстие свечи зажигания свободно, то могут
возникать нежелательные потоки, препятствующие приведению газа в надлежащее состояние для взрыва,
тогда как при ограниченном отверстии происходит сильное завихрение потока внутрь перед взрывом и наружу
после него, и топливо более тщательно контактирует со стенками пространства внутри свечи, что
способствует приведению его в надлежащее состояние. Сужение отверстия также способствует большему
разделению пространства внутри свечи зажигания от пространства внутри цилиндра, чем это было бы в
противном случае, предотвращая тем самым слишком сильные и внезапные выбросы холодного газа из
цилиндра перед взрывом и сильно нагретого газа после взрыва, а также позволяя газу внутри пространства
свечи зажигания подготовиться к сгоранию лучше, чем это возможно с газом в цилиндре в целом.
В двигателях с низкой степенью сжатия, используемых в автомобилях и судах, где степень сжатия
изменяется, как указано выше, площадь поперечного сечения отверстия должна варьироваться от примерно
0,20 квадратных сантиметров до примерно 0,10 квадратных сантиметров. Одно из применений моего
усовершенствования заключается в том, чтобы взять любую конкретную конструкцию сердечника и оболочки
свечи зажигания, то есть определенное расположение, форму, размер и т. д. центрального шпинделя,
окружающей изоляции, центрального электрода и окружающей оболочки и т. д., и изменить или адаптировать
отверстие таким образом, чтобы такая свеча зажигания подходила для использования с любым желаемым
низким коэффициентом сжатия цилиндра двигателя, или адаптировать ее таким образом, чтобы в пределах
указанных ограничений она охватывала широкий диапазон коэффициентов сжатия. Хотя это можно
осуществить в соответствии с общими принципами, изложенными выше, я обнаружил, что наилучшую
площадь поперечного сечения отверстия в указанных случаях можно вывести из следующей формулы, а
именно, O=Krn, где 0 представляет собой площадь поперечного сечения отверстия, r — степень сжатия
цилиндра, а K и n — константы конкретной конструкции сердечника и оболочки.
Значения констант K и n для любой конкретной конструкции сердечника и оболочки можно определить, взяв
две свечи зажигания с одинаковой конструкцией сердечника и оболочки, за исключением того, что отверстия в
двух случаях будут различаться. Затем обе свечи зажигания тестируются на цилиндрах с различной степенью
сжатия до тех пор, пока в каждом случае не будет определена степень сжатия, при которой свеча зажигания
дает наилучшие результаты. Подобные испытания хорошо известны специалистам в данной области и не
нуждаются в подробном описании, за исключением того, что при проведении таких испытаний определяется
максимальное соотношение сжатия в каждом конкретном случае, при котором свеча зажигания будет
работать без преждевременного воспламенения, и это соотношение сжатия принимается за то, при котором в
нормальных условиях работы свеча зажигания дает наилучшие результаты. Фраза "даёт наилучшие
результаты" используется во всех конкретных документах.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_212635.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=212635&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB212635A
[]
Усовершенствования в конструкции свечей зажигания для двигателей внутреннего сгорания и связанные с
ними усовершенствования. Сообщение от THE BRUESTER в соответствии с законами штата Нью-Йорк. Йорк,
Соединенные Штаты Америки, по адресу: Голд-стрит, 33, Нью-Йорк, Соединенные Штаты Америки. Член
дипломированного института патентных поверенных, подданный короля Великобритании, сотрудник фирмы
White, Languor, Stevens & Parry, Jessel Chambers, 88-90, Канцлерский суд. Компания Lane, Лондон, W.C. 2,
дипломированные патентные поверенные, настоящим заявляет о характере данного изобретения и способе
его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении: Изобретение
относится к усовершенствованию процессов изготовления свечей зажигания. Целью данного проекта
является совершенствование методов производства свечей зажигания, повышение их надежности, точности и
долговечности; обеспечение производства свечей зажигания, лучше приспособленных к конкретным условиям
эксплуатации, а также создание более эффективных и долговечных свечей зажигания, менее подверженных
обугливанию и преждевременному воспламенению, чем это было возможно ранее.
Оно включает в себя новые этапы процесса изготовления свечей зажигания, описанные в данном документе.
Используемые ранее свечи зажигания в реальных условиях подвержены нагару и преждевременному
Соседние файлы в папке патенты