RU2678860C1 - Gas turbine engine spark plug - Google Patents
Gas turbine engine spark plug Download PDFInfo
- Publication number
- RU2678860C1 RU2678860C1 RU2018105279A RU2018105279A RU2678860C1 RU 2678860 C1 RU2678860 C1 RU 2678860C1 RU 2018105279 A RU2018105279 A RU 2018105279A RU 2018105279 A RU2018105279 A RU 2018105279A RU 2678860 C1 RU2678860 C1 RU 2678860C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- iridium
- central electrode
- spark
- gas turbine
- candle
- Prior art date
Links
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 39
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 39
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 238000005476 soldering Methods 0.000 abstract description 13
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 20
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 11
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 6
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000008204 material by function Substances 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T13/00—Sparking plugs
- H01T13/02—Details
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T13/00—Sparking plugs
- H01T13/20—Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation
Landscapes
- Spark Plugs (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к авиационному двигателестроению, в частности к конструкции свечей зажигания газотурбинных двигателей.The invention relates to aircraft engine manufacturing, in particular to the design of spark plugs for gas turbine engines.
Известны свечи зажигания двигателей внутреннего сгорания, описанные в [Патент США №3691419, опубликовано 12.09.1972 г., Патент США №7586246, опубликовано 8.09.2009 г., Патент ЕС №637113, опубликовано 01.02.1995 г., Патент ЕС №1356555, опубликовано 23.11.2011 г., Патент РФ №2289875, опубликовано 20.12.2006 г.], содержащие корпус образующий на рабочем торце массовый электрод свечи, искрообразующий изолятор с размещенным в его канале центральным электродом, установленный в указанный корпус свечи, в которых на торце центрального электрода сваркой, например контактной, электронно-лучевой или лазерной, закреплен цилиндрический контакт из иридия. Применение цилиндрического контакта из электро-эрозионностойкого иридия на торце центрального электрода обеспечивает значительное увеличение ресурса свечей зажигания [Патент США №3691419, опубликовано 12.09.1972 г., Патент ЕС №637113, опубликовано 01.02.1995 г., Патент США 5980345, опубликовано 09.11.1999 г.]. Общей конструктивной особенностью свечей зажигания, описанных в [Патент США №3691419, опубликовано 12.09.1972 г., Патент США №7586246, опубликовано 8.09.2009 г., Патент ЕС №637113, опубликовано 01.02.1995 г., Патент ЕС №1356555, опубликовано 23.11.2011 г., Патент РФ №2289875, опубликовано 20.12.2006 г.], является образование зон термического влияния по периферии сварного стыка центрального электрода с цилиндрическим контактом из иридия.Known spark plugs of internal combustion engines described in [US Patent No. 3691419, published 09/12/1972, US Patent No. 7586246, published September 8, 2009, EU Patent No. 637113, published 02/01/1995, EU Patent No. 1356555 , published November 23, 2011, Patent of the Russian Federation No. 2289875, published December 20, 2006] containing a housing forming a mass electrode of a candle at its working end, a spark-forming insulator with a central electrode placed in its channel, installed in the specified candle housing, in which end of the central electrode by welding, for example, contact, electron beam howling or laser, fixed cylindrical contact of iridium. The use of a cylindrical contact made of electro-erosion-resistant iridium at the end of the central electrode provides a significant increase in the life of spark plugs [US Patent No. 3691419, published September 12, 1972, EU Patent No. 637113, published 01.02.1995, US Patent 5980345, published 09.11. 1999]. The common design feature of the spark plugs described in [US Patent No. 3691419, published September 12, 1972, US Patent No. 7,586,246, published September 8, 2009, EU Patent No. 637113, published February 1, 1995, EU Patent No. 1356555, published November 23, 2011, RF Patent No. 2289875, published December 20, 2006], is the formation of heat-affected zones along the periphery of the welded joint of the central electrode with a cylindrical contact made of iridium.
В связи с тем, что диаметр иридиевых контактов центральных электродов в свечах зажигания газотурбинных двигателей значительно превышает диаметр иридиевых контактов, применяемых в свечах зажигания двигателей внутреннего сгорания, для закрепления иридиевых контактов в свечах зажигания, применяемых на газотурбинных двигателях, требуется режим сварки, обеспечивающий более интенсивный нагрев свариваемых деталей, в результате чего растет участок перегрева зон термического влияния, в котором в основном и образуются закалочные структуры, способствующие образованию и развитию межзерновых трещин, которые могут приводить к разрушению иридиевых контактов, их выпадению в камеру сгорания двигателя и даже повреждению элементов камеры сгорания [Гончаров С.Н. Структура и вязкость зон термического влияния сварных соединений высокопрочной стали // Научный журнал «Физика металлов и металловедение», том 115, номер 12, Екатеринбург, 2014., Патент США №3691419, опубликовано 12.09.1972 г.]. Кроме этого, разрушение иридиевых контактов может приводить к увеличению искрового зазора свечи и соответственно к значительному увеличению ее пробивного напряжения, что, в свою очередь, может приводить к невозможности пробоя искрового промежутка свечи из-за нехватки выходного напряжения агрегата зажигания и, как следствие, срыву запуска двигателя. Повышенное пробивное напряжение свечи так же приводит к коронным разрядам на проводе зажигания, а также ускоренному старению его изоляции и уменьшению ресурса.Due to the fact that the diameter of the iridium contacts of the central electrodes in the spark plugs of gas turbine engines significantly exceeds the diameter of the iridium contacts used in the spark plugs of internal combustion engines, for fixing the iridium contacts in the spark plugs used on gas turbine engines, a more intensive welding mode is required heating of the welded parts, as a result of which the area of overheating of the heat-affected zones grows, in which hardening structures are mainly formed posobstvuyuschie formation and development of intergranular fracture which may lead to the destruction of iridium contacts, their loss in the engine combustion chamber and even damage the combustor components [SN Goncharov The structure and viscosity of the heat affected zones of welded joints of high-strength steel // Scientific journal "Physics of metals and metal science", Volume 115, Number 12, Ekaterinburg, 2014., US Patent No. 3691419, published September 12, 1972]. In addition, the destruction of iridium contacts can lead to an increase in the spark gap of the spark plug and, accordingly, to a significant increase in its breakdown voltage, which, in turn, can lead to the impossibility of breakdown of the spark gap of the plug due to a lack of output voltage of the ignition unit and, as a consequence, to failure engine start. An increased breakdown voltage of a candle also leads to corona discharges on the ignition wire, as well as accelerated aging of its insulation and a decrease in resource.
Указанного недостатка частично лишена свеча зажигания [Патент США №5973443, опубликовано 26.10.1999 г.], принятая за прототип, содержащая корпус, образующий на рабочем торце массовый электрод свечи, искрообразующий изолятор с размещенным в его канале центральным электродом, установленный в указанный корпус, отличающаяся тем, что цилиндрический контакт из иридия закреплен на торце центрального электрода пайкой высокотемпературным припоем на основе серебра. Благодаря замене сварного соединения на паянное материал иридиевого контакта не претерпевает локальный высокотемпературный перегрев с последующим скоростным охлаждением, и соответственно в нем не образуются указанные выше закалочные структуры.The specified drawback is partially deprived of the spark plug [US Patent No. 59973443, published October 26, 1999], adopted as a prototype, comprising a casing forming a mass electrode of a candle at the working end, a spark-forming insulator with a central electrode placed in its channel, installed in the casing, characterized in that the cylindrical contact of iridium is fixed to the end of the central electrode by soldering with high-temperature solder based on silver. Due to the replacement of the welded joint with the brazed material, the iridium contact does not undergo local high-temperature overheating with subsequent high-speed cooling, and accordingly, the above hardening structures are not formed in it.
Однако из-за низкой предельной эксплуатационной температуры серебряных припоев, которая не превышает 700°С [Перечень-ограничитель ПО 13-2011. Припои, рекомендуемые для применения в изделиях авиационной техники. ФГУП «ВИАМ», Справочник. Авиационные материалы. Том 6. Медные сплавы и специальные материалы для деталей трения, припои. ОНТИ ВИАМ, Москва 1974.], использование свечей зажигания с таким закреплением иридиевого контакта ограничено, так как температура в камерах сгорания современных газотурбинных двигателей в зоне рабочего торца свечи может достигать 1000°С. При такой температуре серебренные припои теряют свои механические свойства и происходит их коррозионное разрушение, которое может привести к потере целостности паяного закрепления иридиевого контакта на торце центрального электрода и его выпадению в камеру сгорания, в результате чего, во-первых, не может быть обеспечена требуемая надежность работы как свечи, так и двигателя в целом, так как выпавший иридиевый контакт может повредить элементы газогенератора газотурбинного двигателя, а во-вторых, значимо уменьшится ресурс свечи, так как выпадение иридиевого контакта приведет к увеличению искрового зазора свечи, а соответственно и к увеличению ее пробивного напряжения и прекращению искрообразования на свече, что так же может привести к срыву запуска или поддержания горения в камере сгорания двигателя.However, due to the low operating temperature limit of silver solders, which does not exceed 700 ° C [List-limiter PO 13-2011. Solders recommended for use in aircraft products. FSUE "VIAM", Directory. Aviation materials. Volume 6. Copper alloys and special materials for friction parts, solders. ONTI VIAM, Moscow 1974.], the use of spark plugs with such fastening of the iridium contact is limited, since the temperature in the combustion chambers of modern gas turbine engines in the area of the working end of the candle can reach 1000 ° C. At this temperature, silver solders lose their mechanical properties and their corrosion breakdown occurs, which can lead to loss of integrity of the soldered fastening of the iridium contact at the end of the central electrode and its precipitation into the combustion chamber, as a result of which, firstly, the required reliability cannot be ensured the operation of both the candle and the engine as a whole, since the precipitated iridium contact can damage the elements of the gas generator of the gas turbine engine, and secondly, the life of the candle will be significantly reduced, since loss of an iridium contact will lead to an increase in the spark gap of the candle, and, accordingly, to an increase in its breakdown voltage and the cessation of spark formation on the candle, which can also lead to a failure to start or maintain combustion in the combustion chamber of the engine.
Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности и ресурса свечей зажигания, используемых для розжига и поддержания горения в камерах сгорания газотурбинных двигателей, за счет исключения разрушения паяного закрепления иридиевого контакта в центральном электроде свечи.The aim of the invention is to increase the reliability and life of spark plugs used to ignite and maintain combustion in the combustion chambers of gas turbine engines, by eliminating the destruction of the brazed fastening of the iridium contact in the central electrode of the candle.
Поставленная задача решается свечой зажигания, содержащей корпус, образующий на рабочем торце массовый электрод свечи, искрообразующий изолятор с размещенным в его канале центральным электродом, установленный в указанный корпус, при этом на торце центрального электрода пайкой закреплен цилиндрический контакт из иридия, отличающайся тем, что припой, соединяющий центральный электрод с цилиндрическим контактом из иридия, содержит % масс.: (52-65)% Ni, (17-21)% Cr, (7-11)% Со, (5-7)% Si, (4-6)% Mo, (1-2)% В, (1-2)% Nb.The problem is solved by a spark plug containing a housing that forms a mass electrode of a candle at the working end, a spark-forming insulator with a central electrode located in its channel, installed in the specified housing, while a cylindrical contact made of iridium is fixed by soldering, characterized in that the solder connecting the central electrode with a cylindrical contact of iridium, contains% wt .: (52-65)% Ni, (17-21)% Cr, (7-11)% Co, (5-7)% Si, (4- 6)% Mo, (1-2)% B, (1-2)% Nb.
Новым согласно заявляемому изобретению является то, что припой, соединяющий центральный электрод с цилиндрическим контактом из иридия, содержит % масс.: (52-65)% Ni, (17-21)% Cr, (7-11)% Со, (5-7)% Si, (4-6)% Mo, (1-2)% В, (1-2)% Nb.New according to the claimed invention is that the solder connecting the Central electrode with a cylindrical contact of iridium, contains% mass .: (52-65)% Ni, (17-21)% Cr, (7-11)% Co, (5 -7)% Si, (4-6)% Mo, (1-2)% B, (1-2)% Nb.
Паяное закрепление цилиндрического контакта из иридия на торце центрального электрода припоем, содержащим % масс.: (52-65)%) Ni, (17-21)% Cr, (7-11)% Со, (5-7)% Si, (4-6)% Mo, (1-2)% В, (1-2)% Nb, во-первых, обеспечивает длительную жаропрочность паяного соединения в условиях воздействия повышенной температуры до 1000°С в зоне рабочего торца свечи, а во-вторых, позволяет выполнять пайку иридиевого контакта при температуре менее 1200°С, что исключает процесс собирательной рекристаллизации, сопровождающейся значительным ростом зерен иридия и вызывающей его охрупчивание, выкрашивание [Патент РФ №2521184, опубликовано 27.06.2013 г.]. На фиг. 1. показаны фото макрошлифов иридиевых контактов после их выдержки в окислительной среде при температуре 950+50°С в течение 500 часов, предварительно запаянных в вакуумной печи при температуре 1350°С (слева) и 1150°С (справа). В случае меньшего содержания Ni (менее 50%) припой не обеспечивает жаропрочность при температуре 1000°С или обеспечивает ее кратковременно, как и жаростойкие и жаропрочные сплавы на никелевой основе [Справочник. Авиационные материалы. Том 3. Жаропрочные стали и сплавы. Сплавы на основе тугоплавких металлов. Часть 1. Деформируемые жаропрочные стали и сплавы, ОНТИ ВИАМ, Москва 1989.]. При меньшем содержании Cr в припое (менее 17%) в процессе пайки или длительного пребывания в условиях повышенной температуры, в материале части центрального электрода, охватывающей цилиндрический контакт из иридия, и в диффузионных зонах паяного соединении около него образуется значительное количество пор, по цепочкам которых могут образовываться микро и макро трещины. На фиг. 2 показаны фото макрошлифов паяных соединений выполненных припоем, содержащим порядка 5% Cr (слева) и не менее 15% Cr (справа), после их выдержки при температуре 950+50°С в течение 500 часов. Образование этих пор обусловлено процессом выравнивания химического состава диффузионных зон паяного соединения благодаря встречным не скомпенсированным диффузионным потокам, в результате которых в местах ухода наиболее подвижных элементов, таких как хром, возникает избыточная концентрация вакансий, которые конденсируются и образуют новые поры [Б. Бокштейн. Рост и залечивание пор в монокристаллах жаропрочных сплавов на никелевой основе. // Научный журнал «Журнал функциональных материалов», том 1, №5, 2007 г.]. Согласно данным, приведенным в [Справочник по пайке. Под ред. С.Н. Лоцманова, И.Е. Петрунина, В.П., Фролова. М., «Машиностроение», 1975 г.], температура пайки припоев на никелевой основе, содержащих Si менее 5% превышает 1200°С [Справочник по пайке. Под ред. С.Н. Лоцманова, И.Е. Петрунина, В.П., Фролова. М., «Машиностроение», 1975 г.]. Воздействие такой температуры в процессе пайки приводит к развитию дефектов микроструктуры иридия, как было указано выше. При большем содержании Si в припое (более 7%) в паяном шве образуется большее количество интерметаллидов, что вследствие высокой температуры плавления интерметаллидов приводит к образованию и росту интерметаллидных слоев в паяном шве [Справочник по пайке. Под ред. С.Н. Лоцманова, И.Е. Петрунина, В.П., Фролова. М., «Машиностроение», 1975 г.], по границам которых возможно образование микро и макротрещин при воздействии циклических изменений температуры или высоких градиентов температуры. На фиг. 3 показаны фото микроструктуры паяного соединения выполненного припоем, содержащим не менее (5÷7)% Si, с микротрещинами по границам интерметаллидных структур.Brazed fastening of a cylindrical contact from iridium on the end of the central electrode with solder containing% wt .: (52-65)%) Ni, (17-21)% Cr, (7-11)% Co, (5-7)% Si, (4-6)% Mo, (1-2)% B, (1-2)% Nb, firstly, provides long-term heat resistance of the soldered joint under conditions of elevated temperature up to 1000 ° C in the area of the working end of the candle, and in secondly, it allows soldering of the iridium contact at a temperature of less than 1200 ° C, which eliminates the process of collective recrystallization, accompanied by a significant growth of iridium grains and causing its embrittlement, stitching [RF Patent No. 2521184, published 06/27/2013]. In FIG. 1. shows macrographs of iridium contacts after they were held in an oxidizing medium at a temperature of 950 +50 ° C for 500 hours, previously sealed in a vacuum oven at a temperature of 1350 ° C (left) and 1150 ° C (right). In the case of a lower Ni content (less than 50%), the solder does not provide heat resistance at a temperature of 1000 ° C or provides it for a short time, like heat-resistant and heat-resistant nickel-based alloys [Reference. Aviation materials.
На фиг. 4 приведена конструкция свечи зажигания, содержащая корпус 3, образующий на рабочем торце массовый электрод свечи, искрообразующий изолятор 1 с размещенным в его канале центральным электродом 2, установленный в указанный корпус 3, при этом на торце центрального электрода 2 пайкой закреплен цилиндрический контакт из иридия 4, отличающаяся тем, что припой 5, соединяющий центральный электрод 2 с цилиндрическим контактом из иридия 4, содержит % масс.: (52-65)% Ni, (17-21)% Cr, (7-11)% Со, (5-7)% Si, (4-6)% Mo, (1-2)% В, (1-2)% Nb.In FIG. 4 shows the design of the spark plug, comprising a
Свеча зажигания работает следующим образом.The spark plug works as follows.
В процессе запуска газотурбинного двигателя в его камеру сгорания поступает топливовоздушная смесь. При приложении к свече высокого выходного напряжения агрегата зажигания через высоковольтный провод зажигания возникает разность потенциалов между цилиндрическим контактом из иридия 4, закрепленным пайкой на торце центрального электрода 2, и боковым электродом свечи, в результате чего происходит электрический пробой по керамической поверхности искрообразующего изолятора 1, образующей искровой зазор.In the process of starting a gas turbine engine, a fuel-air mixture enters its combustion chamber. When a high output voltage of the ignition unit is applied to a candle through a high-voltage ignition wire, a potential difference arises between the cylindrical contact made of
Плазменный выброс, генерируемый свечей, инициирует в камере сгорания двигателя воспламенение топливовоздушной смеси после чего подача напряжения на свечу прекращается. В процессе такого типового запуска газотурбинного двигателя, когда давление в камере сгорания составляет порядка 2 кгс/см2, а температура 550°С, электроэрозионная выработка цилиндрического контакта из иридия 4, закрепленного на торце центрального электрода 2 незначительна, что обеспечивает высокие ресурсные показатели свечи зажигания. При взлетном режиме работы двигателя в сложных метеорологических условиях, например при полете в условиях турбулентности, водяных (или снежных) зарядов, обледенении, на свечу зажигания вновь подается высоковольтное напряжение агрегата зажигания для обеспечения ее работы в режиме длительного функционирования (дежурного зажигания), предназначенного для поддержания горения в камере сгорания двигателя. При таком режиме работы двигателя условия в зоне рабочего торца свечи самые жесткие, так как давление в камере сгорания может достигать 36 кгс/см2 и более, а температура в зоне рабочего торца свечи - до 1000°С [Лефевр А. Процессы в камере сгорания ГТД: Пер. с англ. - М.: Мир, 1986. - 566 с., ил.], [Учебник. Основы конструирования авиационных газотурбинных двигателей и энергетических установок. Компрессоры. Камеры сгорания. Форсажные камеры. Турбины. Выходные устройства. Под ред. А.А. Иноземцева, М.А. Нихамкина, В.Л. Сандрацкого. М., «Машиностроение», 2008.], [Конструкция и проектирование авиационных газотурбинных двигателей: Учебник для студентов вузов по специальности «Авиационные двигатели и энергетические установки» / С.А. Вьюнов, Ю.И. Гусев, А.В. Карпов. М., «Машиностроение», 1989 - 368 с.]. Именно в этих условиях интенсивность электроэрозионной выработки центрального электрода значительно возрастает и делает невозможным применение свечей зажигания с традиционной конструкцией центральных электродов, описанных в [Патент РФ №51793, опубликовано 22.08.2005 г., Патент РФ №150820, опубликовано 27.02.2015 г., Патент РФ №94071, опубликовано 10.05.2010 г., Патент ЕР 0212079, опубликовано 04.03.1987 г., Патент США №4814664, опубликовано 21.03.1989 г.], электроэрозионная выработка которых в таких условиях, как показали результаты автономных и стендовых испытаний, значимо больше чем у свечей с иридиевыми электродами, электроэрозионная выработка которых с ростом температуры практически не увеличивается, а соответственно и не уменьшаются ресурсные показатели свечи. Повышенная температура до 1000°С одновременно с другими внешними воздействующими факторами, как например вибрацией, горячими продуктами сгорания топлива, могут длительно воздействовать на паяное закрепление цилиндрического контакта из иридия 4 на торце центрального электрода 2, жаропрочность которого в это время обеспечивается припоем, содержащим % масс.: (52-65)% Ni, (17-21)% Cr, (7-11)% Со, (5-7)% Si, (4-6)% Mo, (1-2)% В, (1-2)% Nb.The plasma ejection generated by the spark plugs initiates ignition of the air-fuel mixture in the engine’s combustion chamber, after which the voltage supply to the spark plug stops. In the process of such a typical start of a gas turbine engine, when the pressure in the combustion chamber is about 2 kgf / cm 2 and the temperature is 550 ° C, the erosion generation of a cylindrical contact from
Таким образом, описанная свеча, содержащая корпус, образующий на рабочем торце массовый электрод свечи, искрообразующий изолятор с размещенным в его канале центральным электродом, установленный в указанный корпус, при этом на торце центрального электрода пайкой закреплен цилиндрический контакт из иридия, припой, соединяющий центральный электрод с цилиндрическим контактом из иридия, содержит % масс.: (52-65)% Ni, (17-21)% Cr, (7-11)% Со, (5-7)% Si, (4-6)% Mo, (1-2)% В, (1-2)% Nb, обеспечивает повышение надежности и ресурса свечей зажигания, используемых для розжига и поддержания горения в камерах сгорания газотурбинных двигателей, за счет исключения разрушения паяного закрепления иридиевого контакта в центральном электроде свечи.Thus, the described candle containing a housing forming a mass electrode of a candle at the working end, a spark-forming insulator with a central electrode placed in its channel, installed in the specified housing, while a cylindrical contact made of iridium is fixed by soldering, a solder connecting the central electrode with a cylindrical contact from iridium, contains% wt .: (52-65)% Ni, (17-21)% Cr, (7-11)% Co, (5-7)% Si, (4-6)% Mo , (1-2)% V, (1-2)% Nb, provides increased reliability and lifetime of spark plugs used for ignition and under holding combustion in the combustion chambers of gas turbine engines, by eliminating the destruction of the brazed fastening of the iridium contact in the central electrode of the candle.
Эффективность предлагаемого изобретения подтверждена положительными результатами длительных автономных и стендовых испытаний свечей зажигания, содержащих корпус, образующий на рабочем торце массовый электрод свечи, искрообразующий изолятор с размещенным в его канале центральным электродом, установленный в указанный корпус, при этом на торце центрального электрода пайкой закреплен цилиндрический контакт из иридия, припой, соединяющий центральный электрод с цилиндрическим контактом из иридия, содержит % масс.: (52-65)%, Ni, (17-21)% Cr, (7-11)% Со, (5-7)% Si, (4-6)% Mo, (1-2)% В, (1-2)% Nb.The effectiveness of the invention is confirmed by the positive results of long-term autonomous and bench tests of spark plugs containing a housing that forms a mass electrode of a candle at the working end, a spark-forming insulator with a central electrode placed in its channel, installed in the specified housing, while a cylindrical contact is fixed to the end of the central electrode by soldering from iridium, the solder connecting the central electrode with a cylindrical contact from iridium contains% wt .: (52-65)%, Ni, (17-21)% Cr, (7-11)% Co, ( 5-7)% Si, (4-6)% Mo, (1-2)% B, (1-2)% Nb.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018105279A RU2678860C1 (en) | 2018-02-12 | 2018-02-12 | Gas turbine engine spark plug |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018105279A RU2678860C1 (en) | 2018-02-12 | 2018-02-12 | Gas turbine engine spark plug |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2678860C1 true RU2678860C1 (en) | 2019-02-04 |
Family
ID=65273456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018105279A RU2678860C1 (en) | 2018-02-12 | 2018-02-12 | Gas turbine engine spark plug |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2678860C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2752015C1 (en) * | 2020-08-17 | 2021-07-21 | Акционерное общество "Уфимское научно-производственное предприятие "Молния" | Method for manufacture of ignition plugs with iridium contacts of side electrode |
| RU2799493C1 (en) * | 2022-07-25 | 2023-07-05 | Акционерное общество "Уфимское научно-производственное предприятие "Молния" | Spark plug for combustion chambers of power and engine installations |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4400643A (en) * | 1979-11-20 | 1983-08-23 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Wide thermal range spark plug |
| US4414483A (en) * | 1979-09-14 | 1983-11-08 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Spark plug and manufacturing process thereof |
| US4786267A (en) * | 1986-03-28 | 1988-11-22 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Spark plug |
| US5973443A (en) * | 1996-05-06 | 1999-10-26 | Alliedsignal Inc. | Spark plug electrode tip for internal combustion engine |
| RU2236735C2 (en) * | 1998-11-23 | 2004-09-20 | Роберт Бош Гмбх | Spark plug |
| RU2521184C1 (en) * | 2013-04-22 | 2014-06-27 | Закрытое Акционерное Общество "Уральские Инновационные Технологии" (ЗАО "УРАЛИНТЕХ") | Production of intermediate blank from iridium |
-
2018
- 2018-02-12 RU RU2018105279A patent/RU2678860C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4414483A (en) * | 1979-09-14 | 1983-11-08 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Spark plug and manufacturing process thereof |
| US4400643A (en) * | 1979-11-20 | 1983-08-23 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Wide thermal range spark plug |
| US4786267A (en) * | 1986-03-28 | 1988-11-22 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Spark plug |
| US5973443A (en) * | 1996-05-06 | 1999-10-26 | Alliedsignal Inc. | Spark plug electrode tip for internal combustion engine |
| RU2236735C2 (en) * | 1998-11-23 | 2004-09-20 | Роберт Бош Гмбх | Spark plug |
| RU2521184C1 (en) * | 2013-04-22 | 2014-06-27 | Закрытое Акционерное Общество "Уральские Инновационные Технологии" (ЗАО "УРАЛИНТЕХ") | Production of intermediate blank from iridium |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2752015C1 (en) * | 2020-08-17 | 2021-07-21 | Акционерное общество "Уфимское научно-производственное предприятие "Молния" | Method for manufacture of ignition plugs with iridium contacts of side electrode |
| RU2799493C1 (en) * | 2022-07-25 | 2023-07-05 | Акционерное общество "Уфимское научно-производственное предприятие "Молния" | Spark plug for combustion chambers of power and engine installations |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101486108B1 (en) | Spark plug | |
| KR101441834B1 (en) | Ignition system and spark plug | |
| RU2678860C1 (en) | Gas turbine engine spark plug | |
| KR101375915B1 (en) | Spark plug | |
| RU186491U1 (en) | GAS TURBINE ENGINE CANDLE | |
| CN102484357A (en) | Spark plug including high temperature performance electrode | |
| CN102678339A (en) | Plasma igniter with reusable cathode | |
| EP1517417A2 (en) | Spark plug having enhanced capability to ignite air-fuel mixture | |
| RU2497251C1 (en) | Ignition plug for combustion chambers of power and propulsion plants | |
| RU2752015C1 (en) | Method for manufacture of ignition plugs with iridium contacts of side electrode | |
| RU2300164C2 (en) | Surface-discharge spark plug for capacitive ignition system | |
| RU119532U1 (en) | IGNITION CANDLE FOR COMBUSTION CHAMBERS OF POWER AND ENGINE INSTALLATIONS | |
| RU149484U1 (en) | IGNITION DEVICE FOR IGNITION OF THE COMBUSTION CHAMBER OF A GAS TURBINE ENGINE | |
| RU2406863C1 (en) | Method of multiple laser ignition of rocket fuel mixtures and device for its implementation | |
| RU150820U1 (en) | IGNITION CANDLE FOR A GAS-TURBINE ENGINE | |
| GB2213198A (en) | Igniter electrodes | |
| RU182925U1 (en) | SURFACE IGNITION CANDLE FOR CAPACITIVE IGNITION SYSTEM | |
| RU54466U1 (en) | IGNITION CANDLE FOR A GAS-TURBINE ENGINE | |
| RU2782341C1 (en) | Semiconductor spark plug for gas turbine engine | |
| US2403629A (en) | Ignition system | |
| RU2757292C1 (en) | Ignition plug of gas turbine industrial units | |
| US11367999B2 (en) | Spark plug and method of producing central electrode thereof | |
| RU2799493C1 (en) | Spark plug for combustion chambers of power and engine installations | |
| RU51446U1 (en) | IGNITION CANDLE FOR A GAS-TURBINE ENGINE | |
| RU2028023C1 (en) | Semiconductor spark-plug for gas-turbine |