RU2799493C1 - Spark plug for combustion chambers of power and engine installations - Google Patents

Spark plug for combustion chambers of power and engine installations Download PDF

Info

Publication number
RU2799493C1
RU2799493C1 RU2022120539A RU2022120539A RU2799493C1 RU 2799493 C1 RU2799493 C1 RU 2799493C1 RU 2022120539 A RU2022120539 A RU 2022120539A RU 2022120539 A RU2022120539 A RU 2022120539A RU 2799493 C1 RU2799493 C1 RU 2799493C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ceramic insulator
central
silver
tubular metal
contacts
Prior art date
Application number
RU2022120539A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Николаевич Мурысев
Вадим Петрович Домбровский
Original Assignee
Акционерное общество "Уфимское научно-производственное предприятие "Молния"
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Уфимское научно-производственное предприятие "Молния" filed Critical Акционерное общество "Уфимское научно-производственное предприятие "Молния"
Application granted granted Critical
Publication of RU2799493C1 publication Critical patent/RU2799493C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: spark plugs.
SUBSTANCE: invention relates to spark plugs for power and propulsion systems and can be used in high pressure steam generators. A spark plug is proposed, comprising: a tubular metal body of the candle, a screen ceramic tube inside the body, a ceramic insulator containing, wt.%: up to 94 Al2O3, 4-4.4 SiO2, 1-1.6 CaO, tightly sealed into the body, a contact head, soldered connected to a conical cap, tightly soldered to the leg of the ceramic insulator from the side of the screen ceramic tube and to the core of the central electrode located in the internal cavity of the ceramic insulator. Nickel in the volume of contacts of the central and side electrodes forms a matrix in the form of sintered particles with a size of less than 250 mcm, and the space between the sintered nickel particles is filled with an alloy in the ratio, wt.%: 71.5-72.5 Ag, 27.79-28 Cu. The body in the zone of soldering of the ceramic insulator with it and the contact of the side electrode is made of a material containing, wt.%: 48.22-51 Fe, 32.5-33.5 Ni, 16.5-17.9 Co.
EFFECT: increased life when used as part of capacitive ignition systems with increased stored energy.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к свечам зажигания энергетических и двигательных установок, работающих на экологически чистых видах топлива, и может быть использовано в частности в генераторах водяного пара высокого давления, например, используемых для выпарки каустической соды. The invention relates to spark plugs for energy and propulsion systems operating on environmentally friendly fuels, and can be used in particular in high-pressure steam generators, for example, used to evaporate caustic soda.

Известны малогабаритные свечи зажигания, содержащие корпус из жаропрочного металла, керамический изолятор, керамический изолятор с полупроводниковым элементом в виде кольца, центральный электрод, стеклогерметик, заключенный между корпусом, керамическим изолятором с полупроводниковым элементом и центральным электродом [1,2].Small-sized spark plugs are known, containing a housing made of heat-resistant metal, a ceramic insulator, a ceramic insulator with a semiconductor element in the form of a ring, a central electrode, a glass sealant enclosed between the housing, a ceramic insulator with a semiconductor element and a central electrode [1,2].

Известны также свечи зажигания, содержащие корпус с размещенным в нем изолятором с каналом, снабженным центральным электродом, и закрепленную в корпусе в стеклогерметической втулке экранную керамическую втулку, медную втулку [3-7].Spark plugs are also known, containing a housing with an insulator placed in it with a channel equipped with a central electrode, and a screen ceramic sleeve fixed in the housing in a glass-tight sleeve, a copper sleeve [3-7].

Все указанные свечи зажигания имеют ограниченную область применения, связанную с ограничением допустимых температур и давлений, воздействующих на них в процессе работы. Циклическое воздействие на них повышенных температур, обусловленных работой камеры сгорания, охлаждающего воздуха, также имеющего высокую температуру, так как он отбирается из компрессора, высоких тепловых потоков, приводит к размягчению стеклогерметика, стеклогерметизирующей втулки или повышению термомеханического напряжения в них, и как следствие, к возникновению трещин в стеклогерметике, расслоению стеклогерметика в зоне соединения с корпусом свечи. В свою очередь это приводит к прорыву горячих газов из камеры сгорания в подкапотное пространство двигателя.All of these spark plugs have a limited scope associated with the limitation of permissible temperatures and pressures that affect them during operation. The cyclic impact on them of elevated temperatures due to the operation of the combustion chamber, cooling air, which also has a high temperature, since it is taken from the compressor, high heat flows, leads to softening of the glass sealant, glass sealing sleeve or an increase in thermomechanical stress in them, and as a result, to the occurrence of cracks in the glass sealant, the delamination of the glass sealant in the area of \u200b\u200bconnection with the candle body. In turn, this leads to a breakthrough of hot gases from the combustion chamber into the engine compartment.

Растрескивание стеклогерметика способствует также снижению его электропрочности и, соответственно, электрическому пробою внутри свечи, а не по рабочему торцу в искровом зазоре свечи. В условиях включения свечей зажигания при повышенном давлении в зоне рабочего торца это приводит к незапуску камеры сгорания двигателя или энергетической установки по причине отсутствия искрообразования в искровом зазоре. Кроме того, при использовании экологически чистых видов топлива, таких как сжиженный природный газ, пропан, водород негерметичность свечей зажигания приводит к проникновению этих газов через свечу в окружающее двигатель или энергетическую установку пространство, создавая повышенную взрывоопасность воздушного судна или промышленной установки, в составе которой используются свечи зажигания.The cracking of the glass sealant also contributes to a decrease in its electrical strength and, accordingly, an electrical breakdown inside the candle, and not along the working end in the spark gap of the candle. When the spark plugs are turned on at elevated pressure in the area of the working end, this leads to the failure to start the combustion chamber of the engine or power plant due to the lack of sparking in the spark gap. In addition, when using environmentally friendly fuels such as liquefied natural gas, propane, hydrogen, leakage of spark plugs leads to the penetration of these gases through the spark plug into the space surrounding the engine or power plant, creating an increased explosion hazard of the aircraft or industrial installation, which includes spark plug.

Таким образом, свечи зажигания, описанные в [1-7], имеют низкую надежность при работе в условиях повышенных температур и давлений, исключают применение экологически чистых видов топлива, таких как природный газ, пропан, водород в двигательных и энергетических установках, требуют специальных дорогостоящих мер по обеспечению безопасности зон, в которых они используются, повышенного уровня взрывозащищенности объекта применения, системы зажигания, в составе которых они применяются [8, 9].Thus, the spark plugs described in [1-7] have low reliability when operating at elevated temperatures and pressures, exclude the use of environmentally friendly fuels such as natural gas, propane, hydrogen in propulsion and power plants, require special expensive measures to ensure the safety of the zones in which they are used, an increased level of explosion protection of the object of application, the ignition system in which they are used [8, 9].

Частично указанных недостатков лишены свечи зажигания, описанные в [10-16], содержащие основной керамический изолятор с закрепленным в нем центральным электродом, размещенным в основном металлическом корпусе и образующим с ним искровой зазор, дополнительный керамический изолятор, размещенный в дополнительном металлическом корпусе, сваркой соединенным с основным металлическим корпусом, при этом дополнительный керамический изолятор закреплен в дополнительном металлическом корпусе с помощью медной втулки и стеклогерметической втулки, в дополнительном керамическом изоляторе также закреплен стержень центрального электрода, а в дополнительном металлическом корпусе - экранный керамический изолятор.The spark plugs described in [10–16] are partially deprived of these shortcomings, they contain a main ceramic insulator with a central electrode fixed in it, placed in the main metal case and forming a spark gap with it, an additional ceramic insulator placed in an additional metal case, connected by welding with the main metal case, while the additional ceramic insulator is fixed in the additional metal case with the help of a copper bushing and a glass-hermetic bushing, the core of the central electrode is also fixed in the additional ceramic insulator, and the screen ceramic insulator is also fixed in the additional metal case.

Узел, обеспечивающий герметичность описанных в [10-16] свечей зажигания, конструктивно удален от воздействия повышенных температур камер сгорания. Особенности конструкции дополнительного керамического изолятора и его закрепления в дополнительном корпусе стеклогерметической втулкой и медным клином исключают потерю электропрочности свечей при возникновении трещин в стеклогерметике, так как электропрочность свечей зажигания обеспечивается непосредственно дополнительным керамическим изолятором. Однако свечи зажигания [10-16] не обеспечивают необходимого уровня герметичности при циклическом совместном воздействии повышенных давлений и температур, так как не исключают имеющих место в свечах [1-8] микротрещин и расслоений стеклогерметика, которые приводят к разгерметизации. Если при давлениях в камере сгорания до 40-50 кгс/см2 при использовании керосина в качестве топлива свечей, описанных в [10-16], обеспечивается приемлемый для двигательных и энергетических установок уровень герметичности - утечка не превышает значения 10 см3 за 60 с, то при применении экологически чистых видов топлива, таких как природный газ, пропан, водород, такой уровень утечек через свечи неприемлем, так как приводит к накоплению в подкапотном пространстве двигательных установок или производственной зоне, в которой установлена энергетическая установка (газотурбинные электростанции, генераторы пара высокого давления и т.д.), взрывоопасной смеси. Это требует проведения специальных мероприятий по обеспечению взрывозащиты с использованием электрооборудования с повышенным уровнем взрывозащищенности, что значительно усложняет конструкции двигательных и энергетических установок, увеличивает их массу, уменьшает надежность, уменьшает эксплуатационную технологичность.The unit that ensures the tightness of the spark plugs described in [10–16] is structurally removed from the effects of elevated temperatures of the combustion chambers. The design features of the additional ceramic insulator and its fixation in the additional body with a glass-hermetic bushing and a copper wedge exclude the loss of electrical strength of the spark plugs in the event of cracks in the glass sealant, since the electrical strength of the spark plugs is provided directly by the additional ceramic insulator. However, spark plugs [10–16] do not provide the required level of tightness under cyclic combined action of elevated pressures and temperatures, since they do not exclude microcracks and delaminations of glass sealant that occur in spark plugs [1–8], which lead to depressurization. If, at pressures in the combustion chamber up to 40–50 kgf/cm 2 , when using kerosene as the fuel of the candles described in [10–16], an acceptable level of tightness for propulsion and power plants is provided, the leakage does not exceed 10 cm 3 in 60 s , then when using environmentally friendly fuels such as natural gas, propane, hydrogen, such a level of leakage through candles is unacceptable, as it leads to accumulation in the engine compartment of propulsion systems or the production area in which a power plant is installed (gas turbine power plants, steam generators high pressure, etc.), explosive mixture. This requires special measures to ensure explosion protection using electrical equipment with an increased level of explosion protection, which greatly complicates the design of propulsion and power plants, increases their weight, reduces reliability, and reduces operational manufacturability.

Указанных недостатков лишена свеча зажигания, описанная в [17], принятая за прототип, содержащая трубчатый металлический корпус, экранную керамическую трубку, закрепленную внутри металлического корпуса, керамический изолятор, запаянный герметично в трубчатом металлическом корпусе, контактную голову, пайкой соединенную с коническим колпачком, припаянным герметично к ножке керамического изолятора со стороны экранной керамической трубки и к стержню центрального электрода, размещенного во внутренней полости керамического изолятора, цилиндрический колпачок, обращенный дном в сторону стержня центрального электрода и запаянный герметично с керамическим изолятором по его внутренней поверхности со стороны рабочего торца свеч зажигания, электрод центральный, размещенный во внутренней полости цилиндрического колпачка, соединенный с ним сваркой, контакт бокового электрода, соединенный с металлическим корпусом свечи со стороны ее рабочего торца, контакт центрального электрода, размещенный непосредственно на центральном электроде с образованием между контактами центрального и бокового электродов кольцевого искрового зазора по торцевой поверхности керамического изолятора, при этом стержень центрального электрода соединен с дном цилиндрического колпачка клепкой и пайкой, при этом отношение внешнего диаметра цилиндрического колпачка к толщине его дна находится в пределах от 25 до 44, толщина дна и стенок колпака не превышает 0,2 мм, материал цилиндрического колпачка и стержня центрального электрода содержит (28,5-29,5)% никеля, (17-18)% кобальта и (51,14-54,5)% железа, а керамический изолятор содержит (90-94)%, Al2O3, (4-4,4)% SiO2, (1-1,6)% СаО.These disadvantages are devoid of the spark plug described in [17], taken as a prototype, containing a tubular metal case, a screen ceramic tube fixed inside the metal case, a ceramic insulator sealed hermetically in a tubular metal case, a contact head, soldered connected to a conical cap, soldered hermetically to the leg of the ceramic insulator from the side of the screen ceramic tube and to the rod of the central electrode placed in the inner cavity of the ceramic insulator, a cylindrical cap with its bottom facing the rod of the central electrode and sealed hermetically with the ceramic insulator along its inner surface from the side of the working end of the spark plugs, central electrode placed in the inner cavity of the cylindrical cap, connected to it by welding, side electrode contact connected to the metal body of the spark plug from the side of its working end, central electrode contact placed directly on the central electrode with the formation of an annular spark gap between the contacts of the central and side electrodes along the end surface of the ceramic insulator, while the rod of the central electrode is connected to the bottom of the cylindrical cap by riveting and soldering, while the ratio of the outer diameter of the cylindrical cap to the thickness of its bottom is in the range from 25 to 44, the thickness of the bottom and walls of the cap does not exceed 0.2 mm , the material of the cylindrical cap and the core of the central electrode contains (28.5-29.5)% nickel, (17-18)% cobalt and (51.14-54.5)% iron, and the ceramic insulator contains (90-94) %, Al 2 O 3 , (4-4.4)% SiO 2 , (1-1.6)% CaO.

Паяные металлокерамические соединения свечи, описанной в [17], исключают утечки через свечу, обеспечивают высокий уровень герметичности до давлений в 600 кгс/см2 [18], что обеспечивает высокую надежность и герметичность свечей при использовании экологически чистых видов топлива (природного газа, пропана, водорода). Это позволяет значительно упростить меры по обеспечению взрывозащиты двигательных или энергетических установок, на которых используются такие свечи зажигания.Brazed ceramic-metal joints of the candle described in [17] exclude leakage through the candle, provide a high level of tightness up to pressures of 600 kgf/ cm2 [18], which ensures high reliability and tightness of candles when using environmentally friendly fuels (natural gas, propane , hydrogen). This makes it possible to significantly simplify measures to ensure the explosion protection of propulsion or power plants that use such spark plugs.

Свечи, изготавливаемые по [17], относят к эрозионным свечам поверхностного разряда, так как контакты их изготавливают из серебра [18] путем заполнения полости под эти контакты этим металлом путем его расплавления в вакууме или в среде защитной атмосферы. При формировании таким образом контактов бокового и центрального электродов свечи отмечается значимое количество усадочных пор и раковин в объеме контактов. При этом при формировании кольцевого искрового зазора рабочего торца свечи часть образовавшихся в объеме электродов пор вскрывается, что приводит к искажению плоской поверхности рабочего торца свечи и нарушению рабочих процессов в воспламенителе, в котором устанавливается свеча. Кроме этого, эрозионные свечи зажигания с серебряными контактами электродов обладают недостаточным ресурсом по времени работы в составе емкостной системы зажигания по количеству запусков (суммарному времени во включенном состоянии). Ограничение ресурса свечей связано с относительно высокой скоростью электроэрозионной выработки контактов электродов при повышенных значениях запасенной на накопительном конденсаторе емкостной системы зажигания энергии [18], что приводит к росту искрового зазора свечи, соответственно повышению ее пробивного напряжения, при превышении которым развиваемого агрегатом зажигания напряжения, происходит потеря бесперебойности искрообразования на свечах зажигания. Этот процесс ускоряется, если по условиям розжига камеры сгорания требуется работа при повышенных давлениях компонентов топлива или разряд в искровом зазоре свечи инициируется в условиях заливания его жидкими компонентами топлива, что может иметь место при использовании в качестве горючего СПГ, метана или водорода -применения экологически чистых компонентов горючего.Candles manufactured according to [17] are classified as surface-discharge erosive candles, since their contacts are made of silver [18] by filling the cavity for these contacts with this metal by melting it in a vacuum or in a protective atmosphere. When forming contacts of the side and central electrodes of the candle in this way, a significant amount of shrinkage pores and shells is noted in the volume of contacts. At the same time, during the formation of an annular spark gap of the working end of the candle, a part of the pores formed in the volume of the electrodes opens, which leads to distortion of the flat surface of the working end of the candle and disruption of work processes in the igniter in which the candle is installed. In addition, erosive spark plugs with silver electrode contacts have an insufficient resource in terms of operating time as part of a capacitive ignition system in terms of the number of starts (total time in the on state). The limitation of the spark plug resource is associated with a relatively high rate of electroerosive wear of the electrode contacts at elevated values of the energy stored on the storage capacitor of the capacitive ignition system [18], which leads to an increase in the spark gap of the spark plug, respectively, an increase in its breakdown voltage, when the voltage developed by the ignition unit is exceeded, loss of uninterrupted sparking on spark plugs. This process is accelerated if, according to the ignition conditions of the combustion chamber, operation is required at elevated pressures of the fuel components or the discharge in the spark gap of the spark plug is initiated under conditions of flooding it with liquid fuel components, which can occur when LNG, methane or hydrogen is used as a fuel - the use of environmentally friendly fuel components.

Наличие пор в контактах электродов приводит при работе камеры сгорания (повышение давления в камере сгорания) после останова к вскрытию «крышек» пор на плоской поверхности рабочего торца свечи и искажению плоской поверхности рабочего торца свечи, соответственно (см. выше) нарушению рабочих процессов, обеспечивающих надежное воспламенение топливных компонентов, так как искажаются линии течения компонентов топлива в зоне рабочего торца. Исключение использования свечей с наличием пор и раковины в контактах электродах приводит к росту технологически неизбежных потерь при изготовлении свечей, удорожанию изготовления свечей, построенных по техническому решению, представленному в [17].The presence of pores in the contacts of the electrodes leads during the operation of the combustion chamber (increase in pressure in the combustion chamber) after shutdown to the opening of the “lids” of the pores on the flat surface of the working end of the candle and the distortion of the flat surface of the working end of the candle, respectively (see above) to the violation of work processes that ensure reliable ignition of the fuel components, since the flow lines of the fuel components in the area of the working end are distorted. The exclusion of the use of candles with the presence of pores and shells in the electrode contacts leads to an increase in technologically inevitable losses in the manufacture of candles, an increase in the cost of manufacturing candles built according to the technical solution presented in [17].

И, наконец, при изготовлении свечей, имеющих конструктивное построение по [17], для формирования контактов электродов и плоского рабочего торца свечи, затрачивается большее количество серебра- драгметалла, что повышает затраты на изготовление стоимости свечей.And, finally, in the manufacture of candles, having a constructive construction according to [17], for the formation of contacts between the electrodes and the flat working end of the candle, a greater amount of silver-precious metal is spent, which increases the cost of manufacturing the cost of candles.

Таким образом, эрозионные свечи, выполненные по [17, 18] и принятые за прототип, имеют повышенные затраты на их изготовление, относительно низкие ресурсы при работе в составе емкостных систем зажигания.Thus, erosive candles, made according to [17, 18] and taken as a prototype, have increased costs for their manufacture, relatively low resources when operating as part of capacitive ignition systems.

Целью изобретения является уменьшение затрат на изготовление свечей при одновременном повышении их ресурса при работе в составе емкостных систем зажигания с повышенной запасенной энергией, коммутируемой на свечу.The aim of the invention is to reduce the cost of manufacturing candles while increasing their resource when operating as part of capacitive ignition systems with increased stored energy switched to the candle.

Указанная цель достигается свечой зажигания, содержащей трубчатый металлический корпус, экранную керамическую трубку, закрепленную внутри трубчатого металлического корпуса, керамический изолятор, содержащий, % масс: (до 94)% Al2O3, (4-4,4)% SiO2, (1-1,6)% СаО, запаянный герметично в трубчатый металлический корпус, контактную головку, пайкой соединенную с коническим колпачком, припаянным герметично к ножке керамического изолятора со стороны экранной керамической трубки и к стержню центрального электрода, размещенного во внутренней полости керамического изолятора, цилиндрический колпачок, обращенный дном в сторону стержня центрального электрода, запаянный герметично с керамическим изолятором по его внутренней поверхности со стороны рабочего торца свечи зажигания, центральный электрод, размещенный во внутренней полости цилиндрического колпачка, соединенный с ним сваркой, коаксиальный контакт бокового электрода, соединенный с трубчатым металлическим корпусом свечи со стороны ее рабочего торца, контакт центрального электрода, размещенный непосредственно на центральном электроде с образованием между контактами бокового и центрального электродов кольцевого искрового зазора на торцевой поверхности керамического изолятора, при этом цилиндрический колпачок соединен со стержнем центрального электрода, а контакты центрального и бокового электродов выполнены из материала, содержащего никель, медь, серебро, при этом никель в объеме контактов центрального и бокового электродов формирует матрицу в виде спеченных частичек никелевого порошка с размером частиц менее 250 мкм, а пространство между спеченными частичками никеля заполнено сплавом серебра и меди в соотношении, % масс: (71,5÷72,5)% Ag, (27,79÷28)% Cu, пайка керамического изолятора в трубчатый металлический корпус, ножки керамического изолятора с коническим колпачком и контактной головкой, цилиндрического колпачка с керамическим изолятором выполнена серебром, трубчатый металлический корпус в зоне пайки с ним керамического изолятора и контакта бокового электрода выполнен из материала, содержащего, % масс: (48,22÷51)%) Fe, (32,5÷33,5)% Ni, (16,5÷17,9)% Co.This goal is achieved by a spark plug containing a tubular metal case, a screen ceramic tube fixed inside a tubular metal case, a ceramic insulator containing, wt %: (up to 94)% Al 2 O 3 , (4-4.4)% SiO 2 , (1-1.6)% CaO, hermetically sealed in a tubular metal case, a contact head, soldered connected to a conical cap, hermetically soldered to the leg of the ceramic insulator from the side of the screen ceramic tube and to the rod of the central electrode placed in the internal cavity of the ceramic insulator, a cylindrical cap with its bottom facing the rod of the central electrode, hermetically sealed with a ceramic insulator along its inner surface from the side of the working end of the spark plug, the central electrode placed in the inner cavity of the cylindrical cap, connected to it by welding, coaxial contact of the side electrode connected to the tubular the metal case of the candle from the side of its working end, the contact of the central electrode, placed directly on the central electrode with the formation of an annular spark gap between the contacts of the side and central electrodes on the end surface of the ceramic insulator, while the cylindrical cap is connected to the rod of the central electrode, and the contacts of the central and side electrodes are made of a material containing nickel, copper, silver, while nickel in the volume of contacts of the central and side electrodes forms a matrix in the form of sintered nickel powder particles with a particle size of less than 250 μm, and the space between the sintered nickel particles is filled with an alloy of silver and copper in the ratio , % mass: (71.5÷72.5)% Ag, (27.79÷28)% Cu, ceramic insulator soldering into a tubular metal case, ceramic insulator legs with a conical cap and a contact head, a cylindrical cap with a ceramic insulator is made silver, the tubular metal case in the area of the ceramic insulator soldering with it and the contact of the side electrode is made of a material containing, wt %: (48.22÷51)%) Fe, (32.5÷33.5)% Ni, (16 .5÷17.9)% Co.

Новым согласно изобретения является то, что контакты центрального и бокового электродов выполнены из материала, содержащего никель, медь, серебро, при этом никель в объеме контактов центрального и бокового электродов формирует матрицу в виде спеченных частичек никелевого порошка с размером частиц менее 250 мкм, а пространство между частицами никеля заполнено сплавом серебра и меди в соотношении, % масс: (71,5÷72,5)% Ag, (27,79÷28)%) Cu, пайка керамического изолятора в трубчатый металлический корпус, ножки керамического изолятора с коническим колпачком и контактной головкой, цилиндрического колпачка с керамическим изолятором выполнена серебром, трубчатый металлическим корпус в зоне пайки с ним керамического изолятора и контакта бокового электрода выполнен из материала, содержащего, % масс: (48,22÷51)%) Fe, (32,5÷33,5)%) Ni, (16,5÷17,5)% Co.New according to the invention is that the contacts of the central and side electrodes are made of a material containing nickel, copper, silver, while nickel in the volume of contacts of the central and side electrodes forms a matrix in the form of sintered particles of nickel powder with a particle size of less than 250 microns, and the space between nickel particles is filled with an alloy of silver and copper in the ratio, % mass: (71.5÷72.5)% Ag, (27.79÷28)%) Cu a cap and a contact head, a cylindrical cap with a ceramic insulator is made of silver, a tubular metal case in the area of soldering the ceramic insulator with it and the contact of the side electrode is made of a material containing, wt %: (48.22÷51)%) Fe, (32, 5÷33.5)%) Ni, (16.5÷17.5)% Co.

Изготовление контактов центрального и бокового электродов из материала, содержащего никель, медь, серебро, при этом формирование никелем в объеме контактов центрального и бокового электродов матрицы в виде спеченных частичек никелевого порошка с размером частиц менее 250 мкм, заполнение пространства между спеченными частичками никеля сплавом серебра и меди в соотношении, % масс: (71,5÷72,5)% Ag, (27,79÷28)% Cu, пайка керамического изолятора в трубчатый металлический корпус, ножки керамического изолятора с коническим колпачком и контактной головкой, цилиндрического колпачка с керамическим изолятором серебром, исключает формирование пор и раковин в полости контактов центрального и бокового электродов, обусловленных усадочными процессами после заполнения этих полостей серебром, как это имеет место при их заполнении (заливке) серебром для традиционных эрозионных свечей [18] за счет уменьшения объема усадки. Сплав серебра и меди, используемый для заполнения пространства между спеченными частичками никеля, имеет значительно меньший объем. Кроме этого, при использовании никелевой матрицы совместно с серебром вместо сплава серебра и меди в соотношении, % масс: (71,5÷72,5) % Ag, (27,79÷28)%) Cu, как это имеет место в предлагаемой свече зажигания [18], спеченный никелевый порошок за счет повышенной поверхности смачивания в процессе заполнения полости контактов центрального и бокового электродов частично «вытягивает» припой из цилиндрического паяного серебром соединения керамического изолятора с трубчатым металлическим корпусом, или втягивает в себя часть серебряных галтелей контактов бокового и центрального электродов, образуя вместо них пустоту, что уменьшает жесткость центрального и бокового электродов и прочность контактов электродов при циклических воздействиях повышенных давлений при работе камеры сгорания и изменениях температуры. На фигуре 1 показана такая «пустота» на месте серебряных галтелей. Применение сплава серебра и меди в соотношении масс: (71,5÷72,5)%) Ag, (27,79÷28)% Cu уменьшает температуру, при которой происходит заполнение свободного пространства в никелевой матрице до 840°С против 1000°С при заполнении его серебром. Соответственно серебро, находящееся в паяном шве керамического изолятора с металлическим трубчатым корпусом и цилиндрического колпачка с внутренней поверхностью керамического изолятора и галтелях этих паяных швов, не расплавляется и в матрицу не втягивается (в свободный объем между частичками никеля за счет смачивания), так как при температуре заполнения сплавом серебра и меди в соотношении, % масс: (71,5÷72,5)% Ag, (27,79÷28)%) Cu, температура его расплавления существенно меньше температуры расплавления серебра.Manufacture of contacts of the central and side electrodes from a material containing nickel, copper, silver, while the formation of nickel in the volume of contacts of the central and side electrodes of the matrix in the form of sintered particles of nickel powder with a particle size of less than 250 microns, filling the space between the sintered particles of nickel with an alloy of silver and copper in the ratio, wt %: (71.5÷72.5)% Ag, (27.79÷28)% Cu, soldering a ceramic insulator into a tubular metal case, legs of a ceramic insulator with a conical cap and a contact head, a cylindrical cap with ceramic insulator with silver, eliminates the formation of pores and shells in the cavity of the contacts of the central and side electrodes, due to shrinkage processes after filling these cavities with silver, as is the case when they are filled (filled) with silver for traditional erosive candles [18] due to a decrease in shrinkage volume. The silver-copper alloy used to fill the space between the sintered nickel particles has a much smaller volume. In addition, when using a nickel matrix together with silver instead of an alloy of silver and copper in the ratio, wt%: (71.5÷72.5)% Ag, (27.79÷28)%) Cu, as is the case in the proposed spark plug [18], the sintered nickel powder, due to the increased wetting surface in the process of filling the cavity of the contacts of the central and ground electrodes, partially “pulls out” the solder from the cylindrical silver-brazed connection of the ceramic insulator with the tubular metal case, or draws in part of the silver fillets of the contacts of the side and central electrodes, forming instead of them a void, which reduces the rigidity of the central and side electrodes and the strength of the electrode contacts under cyclic effects of elevated pressures during the operation of the combustion chamber and temperature changes. The figure 1 shows such a "void" in place of the silver fillets. The use of an alloy of silver and copper in the mass ratio: (71.5÷72.5)%) Ag, (27.79÷28)% Cu reduces the temperature at which the free space in the nickel matrix is filled to 840°C against 1000° With when filling it with silver. Accordingly, the silver located in the brazed seam of the ceramic insulator with a metal tubular body and the cylindrical cap with the inner surface of the ceramic insulator and the fillets of these brazed seams does not melt and is not drawn into the matrix (into the free volume between nickel particles due to wetting), since at a temperature filling with an alloy of silver and copper in the ratio, wt %: (71.5÷72.5)% Ag, (27.79÷28)%) Cu, its melting temperature is significantly lower than the silver melting temperature.

Отсутствие пор и раковин в объеме контактов бокового и центрального электрода исключает вскрытие их «крышек» в рабочем торце свечи, возникновение пустых полостей от втягивания в никелевую матрицу галтелей серебра, образовавшихся при формировании паяного шва керамического изолятора и трубчатого металлического корпуса. Тем самым исключается нарушение плоской поверхности рабочего торца свечи, нарушение подвода топливной смеси в искровой зазор. Кроме этого, использование для заполнения свободного объема никелевой матрицы сплава серебра и меди в соотношении, % масс: (71,5÷72,5)%) Ag, (27,79÷28)%) Cu с температурой плавления ~ 840°С исключает втягивание в никелевый порошок серебра из паяного шва трубчатого металлического корпуса с керамическим изолятором с соответствующим уменьшением надежности по герметичности этого паяного соединения.The absence of pores and shells in the volume of contacts of the side and central electrode excludes the opening of their “lids” in the working end of the candle, the occurrence of empty cavities from being drawn into the nickel matrix of silver fillets formed during the formation of a soldered seam of a ceramic insulator and a tubular metal case. This eliminates the violation of the flat surface of the working end of the candle, the violation of the supply of the fuel mixture to the spark gap. In addition, the use of an alloy of silver and copper to fill the free volume of the nickel matrix in the ratio, wt %: (71.5÷72.5)%) Ag, (27.79÷28)%) Cu with a melting point of ~ 840°С eliminates the retraction of silver into the nickel powder from the brazed seam of a tubular metal case with a ceramic insulator with a corresponding decrease in the reliability of this solder joint in terms of tightness.

В целом исключение раковин и пор, пустоты на месте галтелей паяных соединений цилиндрического колпачка в керамический изолятор, керамического изолятора с трубчатым керамическим корпусом исключает технологически неизбежные потери при изготовлении эрозионных свечей, выполненных по [17, 18]. Дополнительно преимуществом использования для заполнения полостей контактов бокового и центрального электродов сплава серебра и меди в соотношении, % масс: (71,5÷72,5)%) Ag, (27,79÷28)%) Cu является повышение эрозионной стойкости контактов электродов в емкостных разрядных цепях [19]. Это обеспечивает повышенные ресурсы свечей зажигания по суммарному времени включенного состояния. В тоже время применение никелевой матрицы совместно с указанным сплавом серебра и меди обеспечивает уменьшение расхода серебра на изготовление свечи.In general, the exclusion of shells and pores, voids in place of fillets of brazed joints of a cylindrical cap into a ceramic insulator, a ceramic insulator with a tubular ceramic body eliminates technologically inevitable losses in the manufacture of erosion candles made according to [17, 18]. An additional advantage of using an alloy of silver and copper to fill the cavities of the contacts of the side and central electrodes in the ratio, wt %: (71.5÷72.5)%) Ag, (27.79÷28)%) Cu is an increase in the erosion resistance of the electrode contacts in capacitive discharge circuits [19]. This provides increased resources of spark plugs in terms of the total on time. At the same time, the use of a nickel matrix together with the specified alloy of silver and copper reduces the consumption of silver for the manufacture of candles.

Выполнение части трубчатого металлического корпуса в зоне его пайки серебром с керамическим изолятором из сплава, содержащего, % масс: (48,22÷51)% Fe, (32,5÷33,5)% Ni, (16,5÷17,5)% Со обеспечивает уменьшение напряжений в паяном шве при воздействии на свечу температур, так как такой сплав имеет близкий к керамическому изолятору температурный коэффициент расширения [20], что обеспечивает повышение ресурса этого паяного соединения по количеству циклов воздействия повышенной температуры-запусков камеры сгорания двигательной или энергетической установки. Согласованный коэффициент температурного расширения сплава, содержащего, % масс: (48,22÷51)% Fe, (32,5÷33,5)% Ni, (16,5÷17,5)% Со, обеспечивает дополнительно формирование никелевой матрицы и ее заполнение сплавом серебра и меди в соотношении, % масс: (71,5÷72,5)% Ag, (27,79÷28)% Cu без коаксиальных разрывов, в том числе качественное соединение контакта бокового электрода, что в свою очередь повышает стойкость свечи к воздействию циклически изменяющихся температур.Execution of a part of a tubular metal body in the area of its silver soldering with a ceramic insulator made of an alloy containing, wt %: (48.22÷51)% Fe, (32.5÷33.5)% Ni, (16.5÷17, 5)% Co provides a reduction in stresses in the brazed joint when the spark plug is exposed to temperatures, since such an alloy has a temperature coefficient of expansion close to that of a ceramic insulator [20], which ensures an increase in the resource of this brazed joint in terms of the number of cycles of exposure to elevated temperature-starts of the engine combustion chamber or power plant. The agreed coefficient of thermal expansion of the alloy containing, wt %: (48.22÷51)% Fe, (32.5÷33.5)% Ni, (16.5÷17.5)% Co, additionally provides the formation of a nickel matrix and its filling with an alloy of silver and copper in the ratio, wt%: (71.5÷72.5)% Ag, (27.79÷28)% Cu without coaxial breaks, including a high-quality connection of the side electrode contact, which in turn turn increases the resistance of the candle to the effects of cyclically changing temperatures.

Таким образом, предлагаемое изобретение обеспечивает уменьшение затрат на производство свечей зажигания по типу [17,18] и одновременно увеличивает их ресурс в части времени включенного состояния и циклически воздействующих температур.Thus, the proposed invention provides a reduction in the cost of manufacturing spark plugs according to the type [17,18] and at the same time increases their resource in terms of on-time and cyclically affecting temperatures.

Предлагаемые свечи зажигания для двигательных и энергетических установок (см. фигуру 2) содержат трубчатый металлический корпус 1, экранную керамическую трубку 2, закрепленную внутри трубчатого металлического корпуса 1, керамический изолятор 3, содержащий, % масс: (90-94)% Al2O3, (4-4.4) % SiO2, (1-1,6)% СаО, запаянный герметично в трубчатый металлический корпус 1, контактную головку 4, пайкой соединенную с коническим колпачком 5, припаянным герметично к ножке керамического изолятора со стороны экранной керамической трубки и к стержню центрального электрода 6, размещенного во внутренней полости керамического изолятора 3, цилиндрический колпачок 7, обращенный дном в сторону стержня центрального электрода 6 и запаянного герметично с керамическим изолятором 3 по его внутренней поверхности со стороны рабочего торца свечи зажигания, центральный электрод 8, размещенный во внутренней полости цилиндрического колпачка 7 и соединенный с ним сваркой, коаксиальный контакт бокового электрода 9, соединенный с трубчатым металлическим корпусом 1 свечи со стороны ее рабочего торца, контакт центрального электрода 10, размещенный непосредственно на центральном электроде 8 с образованием между контактами бокового электрода 9, и центрального электрода 10 кольцевого искрового зазора 11, при этом цилиндрический колпачок 7 соединен со стержнем центрального электрода 6, а контакты центрального 9 и бокового 10 электродов выполнены из материала, содержащего никель, медь, серебро, никель в объеме контактов центрального и бокового электродов формируют матрицу в виде спеченных частичек никелевого порошка с размером частиц менее 250 мкм, а пространство между спеченными частичками никеля заполнено сплавом серебра и меди в соотношении, % масс: (71,5÷72,5)% Ag, (27,79÷28)% Cu, пайка керамического изолятора 3 в трубчатый металлический корпус 1, ножки керамического изолятора с коническим колпачком 5 и контактной головкой 4, цилиндрического колпачка 7 с керамическим изолятором 3 выполнена серебром, трубчатый металлический корпус 1 в зоне пайки с ним керамического изолятора и контакта бокового электрода выполнен из материала, содержащего, % масс: (48,22÷51)% Fe, (32,5÷33,5)%) Ni, (16,5÷17,5)% Co.The proposed spark plugs for propulsion and power plants (see figure 2) contain a tubular metal case 1, a screen ceramic tube 2 fixed inside a tubular metal case 1, a ceramic insulator 3 containing, wt %: (90-94)% Al 2 O 3 , (4-4.4)% SiO 2 , (1-1.6)% CaO, hermetically sealed in a tubular metal case 1, contact head 4, soldered connected to a conical cap 5, hermetically soldered to the leg of the ceramic insulator from the side of the screen ceramic tube and to the rod of the central electrode 6, placed in the inner cavity of the ceramic insulator 3, a cylindrical cap 7, facing the rod of the central electrode 6 and sealed hermetically with the ceramic insulator 3 along its inner surface from the side of the working end of the spark plug, the central electrode 8, placed in the inner cavity of the cylindrical cap 7 and connected to it by welding, the coaxial contact of the ground electrode 9, connected to the tubular metal body 1 of the candle from the side of its working end, the contact of the central electrode 10, placed directly on the central electrode 8 with the formation of the ground electrode 9 between the contacts , and the central electrode 10 of the annular spark gap 11, while the cylindrical cap 7 is connected to the rod of the central electrode 6, and the contacts of the central 9 and side 10 electrodes are made of a material containing nickel, copper, silver, nickel in the volume of contacts of the central and side electrodes form a matrix in the form of sintered nickel powder particles with a particle size of less than 250 μm, and the space between the sintered nickel particles is filled with an alloy of silver and copper in the ratio, wt %: (71.5÷72.5)% Ag, (27.79÷28) % Cu, soldering ceramic insulator 3 into a tubular metal case 1, legs of a ceramic insulator with a conical cap 5 and a contact head 4, a cylindrical cap 7 with a ceramic insulator 3 is made of silver, a tubular metal case 1 in the area of soldering the ceramic insulator with it and the contact of the side electrode made of material containing, wt %: (48.22÷51)% Fe, (32.5÷33.5)%) Ni, (16.5÷17.5)% Co.

Свечи зажигания изготавливаются в следующей последовательности. Первоначально производится пайка серебром контактной головки, конического колпачка, цилиндрического колпачка (с установленными в него и сваренным с ним центральным электродом), изолятора в металлический трубчатый корпус.Spark plugs are made in the following sequence. Initially, a contact head, a conical cap, a cylindrical cap (with a central electrode installed and welded to it), an insulator into a metal tubular case are soldered with silver.

Затем заполнение никелевым порошком полостей контактов центрального и бокового электродов и спекание никелевого порошка при температуре 950°С, который после этого формирует матрицу, которая затем заполняется сплавом серебра и меди в соотношении, % масс: (71,5÷72,5)% Ag, (27,79÷28)% Cu при температуре ~ 840°С. После этого путем мехобработки формируется плоский рабочий торец свечи с кольцевым искровым зазором, обеспечивающий необходимый поток топливных компонентов в зоне искрового зазора.Then filling with nickel powder the contact cavities of the central and side electrodes and sintering the nickel powder at a temperature of 950°C, which then forms a matrix, which is then filled with an alloy of silver and copper in the ratio, wt %: (71.5÷72.5)% Ag , (27.79÷28)% Cu at a temperature of ~ 840°C. After that, a flat working end of the candle with an annular spark gap is formed by machining, which provides the necessary flow of fuel components in the spark gap zone.

В процессе изготовления температуры пайки серебром, спекания никелевого порошка при формировании никелевой матрицы, заполнения свободного объема матрицы сплавом серебра и меди в соотношении, % масс: (71,5÷72,5)% Ag, (27,79÷28)%) Cu, обеспечивают поэтапное уменьшение температуры и исключают повторный нагрев серебряного припоя до температуры пайки в процессе формирования каналов центрального и бокового электродов, тем самым исключается втягивание галтелей паяных швов никелевую матрицы, формирование пустот между паяными швами цилиндрического колпачка с керамическим изолятором и керамического изолятора с трубчатым металлическим корпусом, а также вытягивание серебряного припоя из паяных серебром швов в матрицу при отсутствии галтелей серебра.In the process of manufacturing the temperature of soldering with silver, sintering nickel powder during the formation of a nickel matrix, filling the free volume of the matrix with an alloy of silver and copper in the ratio, wt %: (71.5÷72.5)% Ag, (27.79÷28)%) Cu, provide a phased decrease in temperature and exclude reheating of the silver solder to the soldering temperature during the formation of the channels of the central and side electrodes, thereby eliminating the retraction of the fillets of the solder seams into the nickel matrix, the formation of voids between the solder seams of a cylindrical cap with a ceramic insulator and a ceramic insulator with a tubular metal body, as well as pulling silver solder from silver-brazed seams into a matrix in the absence of silver fillets.

Кроме этого уменьшение объема контактов центрального и бокового электродов, заполняемых серебром, за счет формирования структуры никелевой матрицы и спекания частичек никелевого порошка исключит возникновение пор и раковин в объеме контактов. При этом исключается вскрытие «крышек» пор в процессе эксплуатации, изменение формы поверхности рабочего торца свечи зажигания, приводящей к изменению движения топливных компонентов в зоне искрового зазора. Введение никелевой матрицы из спеченных частичек никелевого порошка и использование указанного выше сплава серебра и меди для формирования контактов центрального и бокового электродов значительно уменьшает расход драгметаллов на изготовление свечей.In addition, a decrease in the volume of contacts of the central and side electrodes filled with silver, due to the formation of the nickel matrix structure and sintering of nickel powder particles, will eliminate the occurrence of pores and shells in the volume of contacts. This eliminates the opening of the "lids" of the pores during operation, the change in the shape of the surface of the working end of the spark plug, leading to a change in the movement of the fuel components in the spark gap zone. The introduction of a nickel matrix from sintered particles of nickel powder and the use of the above-mentioned silver and copper alloy to form the contacts of the central and ground electrodes significantly reduces the consumption of precious metals for the manufacture of candles.

Таким образом, предлагаемая конструкция свечей зажигания для двигательных и энергетических установок обеспечивает уменьшение затрат на их изготовление по сравнению с известными аналогами [17,18].Thus, the proposed design of spark plugs for propulsion and power plants provides a reduction in the cost of their manufacture compared to known analogues [17,18].

Предложенная свеча зажигания работает следующим образом. На контактную головку и трубчатый металлический корпус через высоковольтный кабель зажигания от агрегата зажигания (на фигуре 2 не показаны) подаются с заданной частотой импульсы высокого напряжения. Импульсы высокого напряжения через трубчатый металлический корпус и через контактную головку, конический колпачок, стержень центрального электрода, цилиндрический колпачок прикладываются к контактам центрального и бокового электродов, формирующих кольцевой искровой зазор. При достижении значения напряжения между контактами напряжения пробоя искрового зазора происходит его электронный пробой (непосредственно по поверхности керамического изолятора). Электрический пробой искрового зазора свечи обеспечивает протекание разрядного тока агрегата зажигания (разряд накопительного конденсатора через искровой зазор свечи).The proposed spark plug works as follows. On the contact head and the tubular metal case through a high-voltage ignition cable from the ignition unit (not shown in figure 2) high voltage pulses are supplied at a given frequency. High voltage pulses through a tubular metal case and through a contact head, a conical cap, a central electrode rod, a cylindrical cap are applied to the contacts of the central and side electrodes, forming an annular spark gap. When the voltage value between the contacts of the breakdown voltage of the spark gap is reached, its electronic breakdown occurs (directly along the surface of the ceramic insulator). Electrical breakdown of the spark gap of the spark plug ensures the flow of the discharge current of the ignition unit (discharge of the storage capacitor through the spark gap of the spark plug).

Таким образом, генерируется последовательность искровых разрядов на рабочем торце свечи зажигания, используемых для воспламенения компонентов топлива. Искровые разряды на рабочем торце свечи зажигания вызывают электрическую эрозию компонентов центрального и бокового электродов. В предлагаемой свече зажигания (фигура 2) в качестве материала контактов электродов, определяющего электрическую эрозию контактов применен сплав серебра и меди, содержащей, % масс: (71,5÷72,5)% Ag, (27,79÷28)% Cu. По сравнению с традиционными контактами эрозионных свечей из серебра, этот сплав обладает значительно более высокой электроэрозионной стойкостью [19], что позволяет обеспечить более высокий ресурс по сравнению с известными аналогами (по времени включенного состояния свечи зажигания).Thus, a sequence of spark discharges is generated at the working end of the spark plug used to ignite the fuel components. Spark discharges at the working end of the spark plug cause electrical erosion of the components of the center and ground electrodes. In the proposed spark plug (figure 2) as the material of the electrode contacts, which determines the electrical erosion of the contacts, an alloy of silver and copper is used, containing, wt %: (71.5÷72.5)% Ag, (27.79÷28)% Cu . Compared to traditional silver erosive spark plug contacts, this alloy has a significantly higher electroerosive resistance [19], which makes it possible to provide a longer service life compared to known analogues (in terms of the spark plug on time).

Кроме этого, выполнение части трубчатого металлического корпуса свечи в зоне паяного шва с керамическим изолятором из сплава, содержащего, % масс: (48,22÷51)% Fe, (32,5÷33,5)% Ni, (16,5÷17,5)% Co, а контактов электродов из матрицы, образованной спеченными частичками никеля (никелевого порошка с размером частиц менее 250 мкм) с заполнением объема между ними сплавом серебра и меди в соотношении, % масс: (71,5÷72,5)% Ag, (27,79÷28)% Cu, позволяет исключить нарушение качества паяных соединений, так как обеспечивает поэтапное уменьшение температуры пайки без повторного нагрева до температуры плавления соответственно серебра при выполнении паяных швов, спекания никелевого порошка (частичек), заполнения матрицы сплавом серебра и меди, что уменьшает напряжение в паяном шве, вызванные воздействием повышенной температуры и приводящих к нарушению его герметичности для аналогов. Следовательно, предлагаемая свеча зажигания обеспечивает большой ресурс к циклическим воздействиям повышенных температур и давлений, имеющих место при работе камеры сгорания двигательных и энергетических установок.In addition, the execution of a part of the tubular metal body of the candle in the zone of the brazed seam with a ceramic insulator made of an alloy containing, wt %: (48.22÷51)% Fe, (32.5÷33.5)% Ni, (16.5 ÷17.5)% Co, and electrode contacts from a matrix formed by sintered particles of nickel (nickel powder with a particle size of less than 250 μm) with filling the volume between them with an alloy of silver and copper in the ratio, wt %: (71.5÷72, 5)% Ag, (27.79÷28)% Cu, allows eliminating the violation of the quality of solder joints, as it provides a gradual decrease in the soldering temperature without reheating to the melting temperature of silver, respectively, when performing solder joints, sintering nickel powder (particles), filling matrices with an alloy of silver and copper, which reduces the stress in the solder joint, caused by exposure to elevated temperatures and leading to a violation of its tightness for analogues. Therefore, the proposed spark plug provides a large resource to the cyclic effects of elevated temperatures and pressures that occur during the operation of the combustion chamber of propulsion and power plants.

Таким образом, в целом предлагаемая свеча зажигания по сравнению с известными аналогами имеет пониженную стоимость изготовления при большом ресурсе работы.Thus, in general, the proposed spark plug, in comparison with known analogues, has a reduced manufacturing cost with a long service life.

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ №1720459, 30.03.1994 г.1. Patent of the Russian Federation No. 1720459, 30.03.1994

2. Патент США №4951173, 21.08.1990 г.2. US patent No. 4951173, 08/21/1990

3. Патент РФ №2285318, 10.10.2006 г.3. RF patent No. 2285318, 10.10.2006

4. Патент Японии №1200587, 08.11.1989 г.4. Japanese patent No. 1200587, 11/08/1989

5. Свеча зажигания СП-24 ВИ. Руководство по эксплуатации 8Г3.242.152РЭ.5. Spark plug SP-24 VI. Operation manual 8G3.242.152RE.

6. Свеча зажигания СП-04М. Руководство по эксплуатации 8Г3.242.251РЭ.6. Spark plug SP-04M. Operation manual 8G3.242.251RE.

7. Патент РФ №51445, 10.02.2006 г.7. RF patent No. 51445, February 10, 2006

8. Правила устройства электроустановок (ПУЭ), Госэнергонадзор, 2001 г.8. Rules for the installation of electrical installations (PUE), Gosenergonadzor, 2001

9. ГОСТ Р 51330.0-99 Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 0. Общие требования.9. GOST R 51330.0-99 Explosion-proof electrical equipment. Part 0. General requirements.

10. Патент РФ№51446, 10.02.2006 г.10. RF patent No. 51446, February 10, 2006

11.Патент США №RE34152, 29.12.1992 г.11. US Patent No. RE34152, December 29, 1992

12. Патент РФ №51793, 27.02.2006 г.12. RF patent No. 51793, February 27, 2006

13. Патент РФ №94071, 10.05.2010 г.13. RF patent No. 94071, May 10, 2010

14. Патент РФ №32028023, 27.01.1995 г.14. RF patent No. 32028023, January 27, 1995

15. Патент РФ №51446, 10.02.2006 г.15. RF patent No. 51446, February 10, 2006

16. Патент РФ №2007004, 30.01.1994 г.16. RF patent No. 2007004, January 30, 1994

17. Патент РФ №2497251, 30.03.2012 г.17. Patent of the Russian Federation No. 2497251, 30.03.2012

18. В.А. Балагуов. Аппараты зажигания, «Машиностроение», Москва, 1968 г. (стр. 277-286).18. V.A. Balaguov. Ignition devices, Mashinostroenie, Moscow, 1968 (pp. 277-286).

19. В.В. Усов. Металловедение электрических контактов. Госэнергоиздат. Москва/Ленинград, 1963 г. (стр. 64).19. V.V. Usov. Metal science of electrical contacts. Gosenergoizdat. Moscow/Leningrad, 1963 (p. 64).

20. Прецизионные сплавы. Под редакцией Б.В. Молотилова. Справочник, издание второе, дополненное и переработанное, Москва, «Металлургия», 1983 г.20. Precision alloys. Edited by B.V. Molotilov. Handbook, second edition, supplemented and revised, Moscow, "Metallurgy", 1983.

Claims (1)

Свеча зажигания для камер сгорания двигательных и энергетических установок, содержащая трубчатый металлический корпус, экранную керамическую трубку, закрепленную внутри трубчатого металлического корпуса, керамический изолятор, содержащий, % мас.: 90-94 Al2O3, 4-4,4 SiO2, 1-1,6 СаО, запаянный герметично в трубчатый металлический корпус, контактную головку, пайкой соединенную с коническим колпачком, припаянным герметично к ножке керамического изолятора со стороны экранной керамической трубки и к стрежню центрального электрода, размещенного во внутренней полости керамического изолятора, цилиндрический колпачок, обращенный дном в сторону стержня центрального электрода, запаянный герметично с керамическим изолятором по его внутренней поверхности со стороны рабочего торца свечи зажигания, центральный электрод, размещенный во внутренней полости цилиндрического колпачка, соединенный с ним сваркой, коаксиальный контакт бокового электрода, соединенный с трубчатым металлическим корпусом свечи со стороны ее рабочего торца, контакт центрального электрода, размещенный непосредственно на центральном электроде с образованием между контактами бокового и центрального электродов кольцевого искрового зазора по торцевой поверхности керамического изолятора, при этом цилиндрический колпачок соединен со стержнем центрального электрода, отличающаяся тем, что контакты центрального и бокового электродов выполнены из материала, содержащего никель, медь, серебро, при этом никель в объеме контактов центрального и бокового электродов формирует матрицу в виде спеченных частичек никелевого порошка с размером частиц менее 250 мкм, а пространство между частицами никеля заполнено сплавом серебра и меди в соотношении, % мас.: 71,5-72,5 Ag, 27,79-28 Сu, пайка керамического изолятора в трубчатый металлический корпус, пайка ножки керамического изолятора с коническим колпачком и контактной головкой и пайка цилиндрического колпачка с керамическим изолятором - все выполнены серебром, трубчатый металлический корпус в зоне пайки с ним керамического изолятора и контакта бокового электрода выполнен из материала, содержащего, % мас.: 48,22-51 Fe, 32,5-33,5 Ni, 16,5-17,5 Co.Spark plug for combustion chambers of propulsion and power plants, containing a tubular metal case, a screen ceramic tube fixed inside a tubular metal case, a ceramic insulator containing, wt %: 90-94 Al 2 O 3 , 4-4.4 SiO 2 , 1-1.6 CaO, hermetically sealed in a tubular metal case, a contact head, soldered connected to a conical cap, hermetically soldered to the leg of the ceramic insulator from the side of the screen ceramic tube and to the rod of the central electrode located in the internal cavity of the ceramic insulator, a cylindrical cap, facing the bottom towards the rod of the central electrode, hermetically sealed with a ceramic insulator along its inner surface from the side of the working end of the spark plug, the central electrode placed in the inner cavity of the cylindrical cap, connected to it by welding, coaxial contact of the side electrode connected to the tubular metal body of the spark plug from the side of its working end, the contact of the central electrode, placed directly on the central electrode with the formation of an annular spark gap between the contacts of the side and central electrodes along the end surface of the ceramic insulator, while the cylindrical cap is connected to the rod of the central electrode, characterized in that the contacts of the central and side electrodes are made of a material containing nickel, copper, silver, while nickel in the volume of contacts of the central and side electrodes forms a matrix in the form of sintered particles of nickel powder with a particle size of less than 250 microns, and the space between the nickel particles is filled with an alloy of silver and copper in the ratio, wt %: 71.5-72.5 Ag, 27.79-28 Cu, soldering a ceramic insulator into a tubular metal body, soldering a ceramic insulator foot with a conical cap and contact head, and soldering a cylindrical cap with a ceramic insulator - all made in silver, the tubular metal body in the zone of soldering the ceramic insulator with it and the contact of the side electrode is made of a material containing, wt %: 48.22-51 Fe, 32.5-33.5 Ni, 16.5-17.5 Co.
RU2022120539A 2022-07-25 Spark plug for combustion chambers of power and engine installations RU2799493C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2799493C1 true RU2799493C1 (en) 2023-07-05

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0567488A (en) * 1991-09-09 1993-03-19 Ngk Spark Plug Co Ltd Spark plug
US6121719A (en) * 1997-11-20 2000-09-19 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Spark plug having a multi-layered electrode
RU2497251C1 (en) * 2012-03-30 2013-10-27 Открытое акционерное общество "Уфимское научно-производственное предприятие "Молния" (ОАО УНПП "Молния") Ignition plug for combustion chambers of power and propulsion plants
RU182925U1 (en) * 2018-04-16 2018-09-06 Акционерное общество "Уфимское научно-производственное предприятие "Молния" SURFACE IGNITION CANDLE FOR CAPACITIVE IGNITION SYSTEM
RU186491U1 (en) * 2018-02-12 2019-01-22 Акционерное общество "Уфимское научно-производственное предприятие "Молния" GAS TURBINE ENGINE CANDLE
RU2678860C1 (en) * 2018-02-12 2019-02-04 Акционерное общество "Уфимское научно-производственное предприятие "Молния" Gas turbine engine spark plug

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0567488A (en) * 1991-09-09 1993-03-19 Ngk Spark Plug Co Ltd Spark plug
US6121719A (en) * 1997-11-20 2000-09-19 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Spark plug having a multi-layered electrode
RU2497251C1 (en) * 2012-03-30 2013-10-27 Открытое акционерное общество "Уфимское научно-производственное предприятие "Молния" (ОАО УНПП "Молния") Ignition plug for combustion chambers of power and propulsion plants
RU186491U1 (en) * 2018-02-12 2019-01-22 Акционерное общество "Уфимское научно-производственное предприятие "Молния" GAS TURBINE ENGINE CANDLE
RU2678860C1 (en) * 2018-02-12 2019-02-04 Акционерное общество "Уфимское научно-производственное предприятие "Молния" Gas turbine engine spark plug
RU182925U1 (en) * 2018-04-16 2018-09-06 Акционерное общество "Уфимское научно-производственное предприятие "Молния" SURFACE IGNITION CANDLE FOR CAPACITIVE IGNITION SYSTEM

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ИНОЗЕМЦЕВ А.А., САНДРАЦКИЙ В.Л., Газотурбинные двигатели, ОАО Авиадвигатель, Пермь, 2006, глава 6.4.5. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101501229B (en) Electrode for an ignition device
CN101233659B (en) Spark-discharge gap
EP2828940B1 (en) Corona ignition device with improved electrical performance
JP2010530609A (en) Ignition electrode
MX2008014433A (en) Composite spark plug.
JP4975172B1 (en) Manufacturing method of spark plug
US11557882B2 (en) Corona ignition device with improved electrical performance
CN110792515B (en) Ignition electric nozzle of high-thrust engine
CN102255247A (en) HF ignition device and method of producing the same
RU2497251C1 (en) Ignition plug for combustion chambers of power and propulsion plants
US7944135B2 (en) Spark plug and methods of construction thereof
CN106677905A (en) Platinum-iridium alloy type ignition electric nozzle for aero-engine
RU2799493C1 (en) Spark plug for combustion chambers of power and engine installations
MXPA06005070A (en) Spark plug having a multi-tiered center wire assembly.
JP2009545856A (en) Spark plug with threaded part at high position of integral shell
EP2202854A1 (en) Ignition Plug and Ignition System
US8742652B2 (en) HF ignition device
RU2809491C1 (en) Erosion spark plug for combustion chambers of power and engine installations
RU119532U1 (en) IGNITION CANDLE FOR COMBUSTION CHAMBERS OF POWER AND ENGINE INSTALLATIONS
RU101872U1 (en) IGNITION CANDLE FOR GAS-TURBINE INSTALLATIONS
CN109538357B (en) Small semiconductor electric nozzle structure and processing method
RU2621700C2 (en) Spark plug for power and engine units
RU54466U1 (en) IGNITION CANDLE FOR A GAS-TURBINE ENGINE
RU51446U1 (en) IGNITION CANDLE FOR A GAS-TURBINE ENGINE
CN112377310B (en) Aeroengine ignition electric nozzle device of selfreparing