RU2029196C1

RU2029196C1 - Spark plug

Info

Publication number: RU2029196C1
Authority: RU
Inventors: Л.И. Алимбеков; Ф.А. Гизатуллин; Ю.Н. Прохорчев; А.Н. Мурысев; А.О. Рыбаков; Р.Л. Алимбеков; О.М. Андреев
Original assignee: Алимбеков Лиер Ибрагимович
Priority date: 1991-05-05
Filing date: 1991-05-05
Publication date: 1995-02-20

Abstract

FIELD: electric sparking devices. SUBSTANCE: spark plug has body with plasma chamber and central electrode which are separated by insulator. Surface of insulator, which forms spark gap, is arranged square to axis of plasma chamber. Offered design of spark plug makes it possible to increase its igniting capacity owing to the fact that plasmoid, moving along axis of plasma chamber, does not collide with side walls of combustion chamber and there are no losses of plasma motion kinetic energy. EFFECT: increased igniting capacity of spark plug. 1 dwg

Description

Изобретение относится к системам зажигания газотурбинных двигателей, в частности к свечам для розжига топливовоздушной смеси, и может быть использовано для розжига топлива в паросиловых установках. The invention relates to ignition systems for gas turbine engines, in particular to spark plugs for igniting an air-fuel mixture, and can be used to ignite fuel in steam power plants.

Известна свеча зажигания, содержащая первый и второй электроды и изолятор между ними. Электроды с изолятором образуют полость - плазменную камеру. Known spark plug containing the first and second electrodes and an insulator between them. Electrodes with an insulator form a cavity - a plasma chamber.

Недостатком такой свечи является то, что искра образуется и развивается вдоль камеры, поэтому высота камеры определяется величиной искрового зазора, которая ограничена величиной напряжения, необходимого для пробоя свечи. The disadvantage of such a candle is that a spark is formed and develops along the chamber, therefore, the height of the chamber is determined by the magnitude of the spark gap, which is limited by the magnitude of the voltage required for the breakdown of the candle.

Известна также свеча зажигания, ближайшая к изобретению по технической сущности, содержащая корпус, в котором находится изолятор, и центральный электрод. Изолятор имеет изменяющуюся по диаметру ступенчатую полость, образующую плазменную камеру. Ступенчатая форма плазменной камеры позволяет получить длинную плазменную струю и повысить эффективность поджига топливовоздушной смеси. Also known is the spark plug closest to the invention in technical essence, comprising a housing in which the insulator is located, and a central electrode. The insulator has a step-shaped cavity that varies in diameter and forms a plasma chamber. The stepped shape of the plasma chamber allows you to get a long plasma jet and increase the efficiency of ignition of the air-fuel mixture.

Недостатком такой свечи является то, что полная высота плазменной камеры свечи также определяется величиной зазора, которая ограничивается величиной пробивного напряжения. Кроме того, направление движения плазмы разряда в начальный момент образования разряда будет перпендикулярным оси плазменной камеры, что вызывает соударение плазмы о стенки камеры и снижает скорость и длину плазменного выброса. В результате снижается эффективность поджига топливовоздушной смеси, особенно обедненной. The disadvantage of such a candle is that the total height of the plasma chamber of the candle is also determined by the size of the gap, which is limited by the value of the breakdown voltage. In addition, the direction of movement of the discharge plasma at the initial moment of discharge formation will be perpendicular to the axis of the plasma chamber, which causes the plasma to collide with the chamber walls and reduces the speed and length of the plasma ejection. As a result, the efficiency of ignition of the air-fuel mixture, especially depleted, is reduced.

Целью изобретения является повышение воспламеняющей способности свечи. The aim of the invention is to increase the flammability of a candle.

Указанная цель достигается тем, что в свече зажигания, содержащей корпус с плазменной камерой и центральный электрод, разделенные изолятором, поверхность изолятора, образующая искровой промежуток, расположена перпендикулярно оси плазменной камеры. This goal is achieved by the fact that in the spark plug containing a housing with a plasma chamber and a central electrode separated by an insulator, the surface of the insulator forming a spark gap is perpendicular to the axis of the plasma chamber.

Предлагаемая конструкция свечи зажигания с расположением поверхности изолятора искрового промежутка перпендикулярно оси плазменной камеры позволяет повысить эффективность воспламенения топливовоздушной смеси за счет увеличения длины плазменного выброса. The proposed design of the spark plug with the location of the surface of the insulator of the spark gap perpendicular to the axis of the plasma chamber improves the ignition efficiency of the air-fuel mixture by increasing the length of the plasma ejection.

Выполнение свечи с расположением поверхности изолятора искрового промежутка перпендикулярно оси плазменной камеры позволяет усилить кумулятивный эффект выброса плазмы. Расположение поверхности изолятора искрового промежутка перпендикулярно оси плазменной камеры позволяет сформировать траекторию движения плазменного сгустка, исключающую отражение от боковой поверхности камеры. Таким образом, исключение возможности отражения плазменного сгустка от боковой поверхности камеры позволяет уменьшить потери кинетической энергии движения плазмы. В результате значительно повышаются скорость движения и величина выброса плазменного сгустка из плазменной камеры, что повышает эффективность воспламенения топливовоздушной смеси. The implementation of the candle with the location of the surface of the insulator of the spark gap perpendicular to the axis of the plasma chamber can enhance the cumulative effect of the ejection of plasma. The location of the surface of the insulator of the spark gap perpendicular to the axis of the plasma chamber allows you to form the trajectory of the plasma bunch, excluding reflection from the side surface of the chamber. Thus, the exclusion of the possibility of reflection of a plasma bunch from the side surface of the chamber allows one to reduce the loss of kinetic energy of plasma motion. As a result, the speed of movement and the magnitude of the ejection of a plasma clot from the plasma chamber are significantly increased, which increases the ignition efficiency of the air-fuel mixture.

В науке и технике известно применение свечей зажигания с различным расположением плоскости изолятора искрового промежутка. Однако выполнение свечи с расположением плоскости изолятора искрового промежутка перпендикулярно оси плазменной камеры применяется впервые и позволяет повысить эффективность воспламенения топливовоздушной смеси, что обуславливает соответствие критерию "существенные отличия". In science and technology, the use of spark plugs with a different arrangement of the plane of the insulator of the spark gap is known. However, the implementation of the candle with the location of the plane of the insulator of the spark gap perpendicular to the axis of the plasma chamber is used for the first time and can improve the ignition efficiency of the air-fuel mixture, which leads to the criterion of "significant differences".

Сущность изобретения поясняется чертежом. The invention is illustrated in the drawing.

Свеча зажигания содержит корпус 1, плазменную камеру 2, искровой промежуток 3, изолятор 4 и центральный электрод 5. The spark plug contains a housing 1, a plasma chamber 2, a spark gap 3, an insulator 4 and a central electrode 5.

Свеча зажигания работает следующим образом. При подаче напряжения в искровом промежутке 3 свечи начинает развиваться искровой разряд в виде плазменного сгустка. Так как поверхность изолятора, образующая искровой промежуток, перпендикулярна оси камеры, вектор скорости движения плазменного сгустка направлен по оси камеры. В этом случае сформировавшийся плазменный сгусток не соударяется с боковыми стенками камеры и "выстреливается" в топливовоздушную смесь. The spark plug works as follows. When voltage is applied in the spark gap of 3 candles, a spark discharge begins to develop in the form of a plasma clot. Since the surface of the insulator, which forms the spark gap, is perpendicular to the axis of the chamber, the velocity vector of the plasma bunch is directed along the axis of the chamber. In this case, the formed plasma clot does not collide with the side walls of the chamber and is "fired" into the air-fuel mixture.

Таким образом, увеличение скорости движения плазмы в предлагаемой свече зажигания обусловлено тем, что поверхность изолятора, образующая искровой промежуток, расположена перпендикулярно оси плазменной камеры, благодаря чему формируется траектория движения плазменного сгустка так, что плазменный сгусток, двигаясь вдоль оси плазменной камеры, не соударяется с боковыми стенками плазменной камеры. При этом исключаются потери кинетической энергии движения плазменного сгустка, как это имеет место в прототипе, что позволяет значительно повысить воспламеняющую способность свечи. Thus, the increase in the plasma velocity in the proposed spark plug is due to the fact that the surface of the insulator forming the spark gap is perpendicular to the axis of the plasma chamber, due to which the trajectory of the plasma bunch is formed so that the plasma bunch moving along the axis of the plasma chamber does not collide with the side walls of the plasma chamber. This eliminates the loss of kinetic energy of the movement of the plasma bunch, as is the case in the prototype, which can significantly increase the flammability of the candle.

Claims

IGNITION CANDLE containing a housing with a plasma chamber and a central electrode separated by an insulator, characterized in that, in order to increase the ignition ability of the candle, the surface of the insulator forming a spark gap is perpendicular to the axis of the plasma chamber.