RU2277278C2 - Spark plug - Google Patents
Spark plug Download PDFInfo
- Publication number
- RU2277278C2 RU2277278C2 RU2003111520/06A RU2003111520A RU2277278C2 RU 2277278 C2 RU2277278 C2 RU 2277278C2 RU 2003111520/06 A RU2003111520/06 A RU 2003111520/06A RU 2003111520 A RU2003111520 A RU 2003111520A RU 2277278 C2 RU2277278 C2 RU 2277278C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrode
- spark plug
- holes
- tangential
- side electrode
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Spark Plugs (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к системам зажигания газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения.The invention relates to ignition systems for gas turbine engines of aviation and ground applications.
Известна свеча зажигания камеры сгорания газотурбинного двигателя, содержащая корпус, охватываемый кожухом с выпускным отверстием с образованием охлаждающей полости, имеющий перфорированную перегородку, причем кожух снабжен отражателем, а между перфорированной перегородкой и отражателем образована кольцевая щель для выхода охлаждающего воздуха [1].A known spark plug of a combustion chamber of a gas turbine engine, comprising a housing covered by a casing with an outlet with the formation of a cooling cavity having a perforated partition, the casing is provided with a reflector, and an annular gap is formed between the perforated partition and the reflector [1].
Недостатком известной конструкции является ее низкая надежность из-за слабой защищенности электрода и отверстия в отражателе для выхода плазменного разряда от воздействия высокотемпературного потока продуктов горения, что приводит к обгоранию отражателя.A disadvantage of the known design is its low reliability due to poor protection of the electrode and the holes in the reflector for the output of the plasma discharge from the effects of the high-temperature flow of combustion products, which leads to the burning of the reflector.
Наиболее близкой к заявляемому изобретению является свеча зажигания газотурбинного двигателя, содержащая корпус и расположенный в нем центральный электрод, а также боковой электрод в виде втулки с центральным цилиндрическим каналом и кожух, охватывающий корпус с образованием охлаждающей полости, и снабженный впускными и выпускными отверстиями и отражателем с выходным отверстием, причем отражатель скреплен с торцом кожуха перегородкой, выполненной в форме незамкнутого кольца по профилю кожуха, и образует над торцом электрода щелевой канал, при этом, по меньшей мере, одно выпускное отверстие охлаждающей полости выполнено на торце кожуха между электродом и участком перегородки, расположенным напротив ее незамкнутой части, а выходное отверстие отражателя сообщено со щелевым каналом [2].Closest to the claimed invention is a spark plug of a gas turbine engine comprising a housing and a central electrode located therein, as well as a side electrode in the form of a sleeve with a central cylindrical channel and a casing covering the housing to form a cooling cavity, and provided with inlet and outlet openings and a reflector with an outlet, and the reflector is attached to the end of the casing by a partition made in the form of an open ring along the profile of the casing, and forms a slotted hole above the end of the electrode a channel, wherein at least one outlet of the cooling cavity is made at the end of the casing between the electrode and the part of the partition located opposite its open part, and the outlet of the reflector is in communication with the slotted channel [2].
Недостатком известной свечи зажигания, принятой за прототип, является снижение надежности из-за коксования топлива и накопления сажистых отложений на внутренней поверхности цилиндрического канала бокового электрода, что ухудшает пусковые характеристики свечи и ее ресурс.A disadvantage of the known spark plugs adopted for the prototype is the decrease in reliability due to coking of the fuel and the accumulation of soot deposits on the inner surface of the cylindrical channel of the side electrode, which affects the starting characteristics of the spark plug and its life.
Техническая задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении надежности и в улучшении пусковых характеристик свечи зажигания за счет исключения коксования топлива и накопления сажистых отложений на внутренней поверхности цилиндрического канала бокового электрода.The technical problem to which the claimed invention is directed is to increase reliability and improve the starting characteristics of the spark plug by eliminating coking of fuel and the accumulation of soot deposits on the inner surface of the cylindrical channel of the side electrode.
Сущность технического решения заключается в том, что в свече зажигания, содержащей корпус с центральным электродом и боковой электрод в виде втулки с центральным цилиндрическим каналом, а также кожух, охватывающий корпус с образованием охлаждающей полости и снабженный отражателем с выходным отверстием, согласно изобретению в стенках бокового электрода выполнены тангенциальные к боковой поверхности его канала отверстия, на входе соединенные с воздушной полостью между корпусом и кожухом свечи, причем Z=1...5; Fкан./Fотв.=30...250, где:The essence of the technical solution lies in the fact that in the spark plug containing a housing with a central electrode and a side electrode in the form of a sleeve with a central cylindrical channel, as well as a casing covering the housing with the formation of a cooling cavity and provided with a reflector with an outlet, according to the invention in the side walls the holes are made tangential to the lateral surface of its channel, at the entrance connected to the air cavity between the casing and the casing of the candle, and Z = 1 ... 5; Fc./Fot. = 30 ... 250, where:
Z - число тангенциальных отверстий;Z is the number of tangential holes;
Fкан. - площадь поперечного сечения центрального цилиндрического канала;Fcan. - the cross-sectional area of the Central cylindrical channel;
Fотв. - суммарная площадь тангенциальных отверстий.Photo - the total area of the tangential holes.
Разряд полупроводниковой свечи зажигания при запуске камеры сгорания происходит между центральным электродом и поверхностью центрального цилиндрического канала бокового электрода, выполненного в виде втулки, в результате чего в канале и на выходе у него образуется струя плазмы, поджигающая топливовоздушную смесь. Дополнительным изолятором, препятствующим разряду свечи и способствующим снижению интенсивности плазменной струи служат сажистые твердые частицы и продукты коксования топлива, которые могут откладываться на стенках цилиндрического канала бокового электрода при работе камеры сгорания в результате неполного сгорания топлива. Одновременно присутствие топливовоздушной смеси в канале бокового электрода способствует улучшению воспламенения топливовоздушной смеси в жаровой трубе при запуске камеры сгорания. Поэтому с целью исключения отложения сажистых частиц и продуктов коксования топлива на стенках цилиндрического канала бокового электрода, выполненного в виде втулки, в стенках этой втулки выполнены тангенциальные к каналу отверстия, соединенные на входе с воздушной полостью между корпусом и кожухом свечи зажигания, а на выходе - с цилиндрическим каналом бокового электрода. Вытекающий из тангенциальных отверстий охлаждающий воздух формирует вдоль стенки цилиндрического канала воздушную завесу, препятствующую отложению сажистых частиц и продуктов коксования топлива на этих стенках. Одновременно внутри цилиндрического канала формируется вращающийся вихрь, способствующий концентрации топлива вдоль оси канала и улучшению воспламенения топливовоздушной смеси в жаровой трубе.A semiconductor spark plug is discharged when the combustion chamber is started between the central electrode and the surface of the central cylindrical channel of the side electrode, made in the form of a sleeve, as a result of which a plasma jet is formed in the channel and at the outlet, igniting the air-fuel mixture. An additional insulator that prevents the discharge of the spark plug and helps to reduce the intensity of the plasma jet is carbon black solid particles and fuel coking products, which can be deposited on the walls of the cylindrical channel of the side electrode during operation of the combustion chamber as a result of incomplete combustion of the fuel. At the same time, the presence of the air-fuel mixture in the side electrode channel helps to improve the ignition of the air-fuel mixture in the flame tube when the combustion chamber is started. Therefore, in order to prevent deposits of soot particles and fuel coking products on the walls of the cylindrical channel of the side electrode, made in the form of a sleeve, holes tangential to the channel are made in the walls of this sleeve, connected at the inlet with the air cavity between the body and the casing of the spark plug, and at the output - with a cylindrical channel of the side electrode. The cooling air flowing out of the tangential openings forms an air curtain along the wall of the cylindrical channel, which prevents the deposition of soot particles and fuel coking products on these walls. At the same time, a rotating vortex is formed inside the cylindrical channel, contributing to the concentration of fuel along the axis of the channel and to improving the ignition of the air-fuel mixture in the flame tube.
При Z<1 - снижается надежность из-за отложения сажистых частиц и продуктов коксования топлива на стенках бокового электрода и ухудшение запуска.When Z <1 - reliability decreases due to deposits of soot particles and products of coking fuel on the walls of the side electrode and the deterioration of the launch.
При Z>5 - снижается надежность из-за возможного засорения тангенциальных отверстий посторонними частицами в охлаждающем воздухе.At Z> 5 - reliability decreases due to possible clogging of the tangential holes by foreign particles in the cooling air.
При Fкан./Fотв.<30 - снижается надежность запуска из-за обеднения топливовоздушной смеси в канале бокового электрода и на выходе из него.When Fcan./Fotv. <30 - the reliability of starting is reduced due to depletion of the air-fuel mixture in the channel of the side electrode and at the exit from it.
При Fкан./Fотв.>250 - снижается надежность запуска из-за отложения сажистых частиц и продуктов коксования топлива на стенках бокового электрода.At Fcan / Fot> 250 - the reliability of starting is reduced due to deposits of soot particles and coking products of fuel on the walls of the side electrode.
На фиг.1 - изображен продольный разрез свечи зажигания.Figure 1 - shows a longitudinal section of a spark plug.
На фиг.2 - сечение А-А на фиг.1 в увеличенном виде.Figure 2 is a section aa in figure 1 in an enlarged view.
Свеча зажигания 1 состоит из кожуха 2 и корпуса 3 с образованием охлаждающей воздушной полости 4 между ними, а также центрального электрода 5, расположенного в корпусе 3 и бокового электрода 6, выполненного в виде втулки с центральным цилиндрическим каналом 7. В стенках 8 бокового электрода 6 выполнены тангенциальные к боковой поверхности 9 цилиндрического канала 7 отверстия 10, соединенные на входе с воздушной полостью 4, а на выходе - с каналом 7 электрода 6. Воздушная полость 4 на входе через отверстия 11 соединена с воздушной полостью 12 между наружным корпусом 13 и жаровой трубой 14 камеры сгорания 15. На кожухе 2 установлен также отражатель 16 с отверстием 17, соосным с каналом 7 бокового электрода 6, через которое в газовую полость 18 жаровой трубы 14 истекает охлаждающий воздух 19 из воздушной полости 4.The spark plug 1 consists of a casing 2 and a housing 3 with the formation of a
Работает устройство следующим образом. При работе камеры сгорания 15 в газовую полость 18 жаровой трубы 14 подается топливовоздушная смесь, которая воспламеняется плазмой, образованной разрядом электрического тока между центральным электродом 5 и поверхностью 9 канала 7 бокового электрода 6. В результате неполного сгорания топлива при работе камеры сгорания 15 на поверхности 9 бокового электрода 6 могли бы отложиться частицы сажи и продукты коксования топлива, однако этого не происходит, так как охлаждающий воздух 19, истекающий из тангенциальных отверстий 10, образует воздушную завесу вдоль стенки 9, препятствуя таким образом отложению частиц кокса и сажи, что повышает надежность свечи зажигания 1 при повторном запуске камеры сгорания 15.The device operates as follows. During operation of the combustion chamber 15, a fuel-air mixture is supplied to the gas cavity 18 of the flame tube 14, which is ignited by a plasma formed by the discharge of an electric current between the central electrode 5 and the
Источники информацииInformation sources
1. Патент RU №2111592 от 20.05.1998 г.1. Patent RU No. 2111592 dated 05/20/1998
2. Патент RU №2136094 от 27.08.1999 г. - прототип.2. Patent RU No. 2136094 of 08.27.1999, the prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003111520/06A RU2277278C2 (en) | 2003-04-21 | 2003-04-21 | Spark plug |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003111520/06A RU2277278C2 (en) | 2003-04-21 | 2003-04-21 | Spark plug |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003111520A RU2003111520A (en) | 2004-10-27 |
| RU2277278C2 true RU2277278C2 (en) | 2006-05-27 |
Family
ID=36711441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003111520/06A RU2277278C2 (en) | 2003-04-21 | 2003-04-21 | Spark plug |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2277278C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2447558C1 (en) * | 2010-10-13 | 2012-04-10 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" | Igniter |
| RU2501963C2 (en) * | 2008-01-15 | 2013-12-20 | Снекма | Ignition system in combustion chamber of gas turbine engine, comprising spark plug of semiconductor type, combustion chamber, comprising such spark plug and gas turbine engine |
-
2003
- 2003-04-21 RU RU2003111520/06A patent/RU2277278C2/en active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2501963C2 (en) * | 2008-01-15 | 2013-12-20 | Снекма | Ignition system in combustion chamber of gas turbine engine, comprising spark plug of semiconductor type, combustion chamber, comprising such spark plug and gas turbine engine |
| RU2447558C1 (en) * | 2010-10-13 | 2012-04-10 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" | Igniter |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2501963C2 (en) | Ignition system in combustion chamber of gas turbine engine, comprising spark plug of semiconductor type, combustion chamber, comprising such spark plug and gas turbine engine | |
| US5421300A (en) | Torch jet spark plug | |
| US2693082A (en) | Gas turbine fuel igniter | |
| JPH0755113A (en) | Vaporizing type burner | |
| CA3052783A1 (en) | Igniter for gas turbine engine | |
| FR2919672A1 (en) | FUEL INJECTOR IN A TURBOMACHINE COMBUSTION CHAMBER | |
| US4547147A (en) | Combustion device for a car | |
| RU2277278C2 (en) | Spark plug | |
| US4858432A (en) | Pilot burner for an apparatus for burning off solid particles in the exhaust gas of internal combustion engines | |
| US3800179A (en) | Self-cleaning spark plug | |
| RU2215348C2 (en) | Gas-turbine engine spark plug | |
| CA3052880A1 (en) | Igniter for gas turbine engine | |
| RU2134473C1 (en) | Sparking plug system | |
| RU2136094C1 (en) | Spark plug | |
| RU2674090C1 (en) | Combustion chamber of gas turbine engine, ignition system of chamber for combustion of gas turbine engine and method for igniting combustion chamber of gas turbine engine | |
| RU2111592C1 (en) | Spark plug for gas-turbine engine combustion chamber | |
| US3070150A (en) | Liquid fuel heater | |
| RU2130222C1 (en) | Gas-turbine engine spark plug | |
| RU2446531C1 (en) | Aircraft gas turbine engine combustion chamber ignition unit | |
| CA3052885A1 (en) | Igniter for gas turbine engine | |
| CA3052711A1 (en) | Igniter for gas turbine engine | |
| CA3052698A1 (en) | Igniter for gas turbine engine | |
| CA3052695A1 (en) | Igniter for gas turbine engine | |
| CA3052923A1 (en) | Igniter for gas turbine engine | |
| RU217752U1 (en) | Device for ignition of the combustion chamber of a gas turbine engine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20101007 |
|
| QZ41 | Official registration of changes to a registered agreement (patent) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20101007 Effective date: 20110826 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner |