RU52529U1

RU52529U1 - IGNITION CANDLE FOR A GAS-TURBINE ENGINE

Info

Publication number: RU52529U1
Application number: RU2005132751/22U
Authority: RU
Inventors: Евгений Викторович Распопов; Александр Владимирович Краснов; Андрей Николаевич Мурысев; Владимир Александрович Федоров
Original assignee: Федеральное государственное унитарное предприятие Уфимское научно-производственное предприятие "Молния"
Priority date: 2005-10-24
Filing date: 2005-10-24
Publication date: 2006-03-27

Abstract

Свеча зажигания для газотурбинного двигателя относится к авиационному двигателестроению, в частности - к конструктивному исполнению свечей и решает задачу повышения воспламеняющей способности свечи и системы зажигания.The spark plug for a gas turbine engine relates to aircraft engine manufacturing, in particular to the design of spark plugs and solves the problem of increasing the flammability of the spark plug and the ignition system.

Поставленная задача решается свечой зажигания, содержащей основной трубчатый корпус с установленным в нем искрообразующим изолятором, во внутреннем канале которого в стеклогерметике закреплен центральный электрод, дополнительный корпус, частично размещенный внутри основного корпуса и соединенный с ним сваркой, с закрепленной в нем медной клиновидной втулкой, обращенной большим сечением в сторону рабочего торца свечи и стеклогерметизирующей втулкой, герметизирующий изолятор, во внутреннем канале которого в стеклогерметике закреплен токоведущий стержень, экранную керамическую промежуточную втулку, цангу, керамический трубчатый изолятор, отличающейся тем, что между цангой и центральным электродом размещена оплетка-жгут из коррозионно-стойких проволок, пайкой соединенная с ними, в которую вставлен токоведущий стержень, причем в свече дополнительно имеется контакт бокового электрода, два керамических изолятора, между которыми установлена спиральная пружина, противоположные обращенным к пружине торцы этих трубок изоляторов упираются соответственно в торец дополнительного корпуса, имеющего трубчатый керамический изолятор, который противоположным торцем упирается в буртик на боковой поверхности искрообразующего изолятора, обратная сторона этого буртика соприкасается с внутренним торцем основного корпуса свечи, рабочий торец искрообразующего (центрального) электрода выступает за внешний торец основного корпуса свечи, на рабочем торце искрообразующего изолятора имеются тангенциальные канавки, соединяющие его боковую поверхность с кольцевой полостью, образованной конической поверхностью контакта центрального электрода и кольцевой канавкой на рабочем торце искрообразующего The problem is solved by a spark plug containing a main tubular body with a spark-forming insulator installed in it, in the inner channel of which a central electrode is fixed in the glass sealant, an additional body, partially placed inside the main body and connected to it by welding, with a copper wedge-shaped sleeve fixed in it, facing a large cross-section towards the working end of the candle and a glass-sealing sleeve, a sealing insulator, in the inner channel of which is fixed in the glass-sealing n current-carrying rod, screen ceramic intermediate sleeve, collet, ceramic tubular insulator, characterized in that between the collet and the central electrode there is a braid-bundle of corrosion-resistant wires, soldered to them, into which the current-carrying rod is inserted, and the candle also has the contact of the side electrode, two ceramic insulators, between which a spiral spring is installed, the opposite ends of these insulator tubes abut against the spring, respectively, abut against the end an integral housing having a tubular ceramic insulator which abuts against the flange on the side surface of the spark-forming insulator with the opposite end, the reverse side of this flange is in contact with the inner end of the main body of the candle, the working end of the spark-forming (central) electrode protrudes beyond the outer end of the main body of the candle, at the working end the spark-forming insulator has tangential grooves connecting its lateral surface with an annular cavity formed by a conical surface cycles of the central electrode and the annular groove on the working end of the spark

изолятора, при этом внутренний торец контакта бокового электрода лежит на рабочем торце искрообразующего изолятора, а в контакте бокового электрода имеется соосное с контактом центрального электрода отверстие, имеющее со стороны внешнего торца контакта бокового электрода цилиндрическое отверстие, диаметром меньше диаметра контакта центрального электрода в месте его контакта с торцевой поверхностью искрообразующего изолятора, и коническое отверстие, меньшим диаметром сопряженное с цилиндрическим отверстием в контакте бокового электрода, а большим диаметром, выходящим на внутренний его торец, установленный на рабочей торец искрообразующего изолятора, коническое отверстие контакта бокового электрода образует с боковой конической поверхностью контакта центрального электрода кольцевую коническую полость, переходящую в цилиндрическое отверстие в контакте бокового электрода, цилиндрическая поверхность бокового электрода, охватывающая выступающую из основного корпуса цилиндрическую поверхность искрообразующего изолятора, имеет шлицы, глубина которых достигает глубины его внутреннего торца, в шлицы контакта бокового электрода входят выступы, имеющиеся на торце основного корпуса свечи с образованием осевых зазоров между торцевыми поверхностями корпуса и контактом бокового электрода, в осевом зазоре между шлицами на контакте бокового электрода и основного корпуса на боковой поверхности искрообразующего изолятора полностью или частично расположены начала тангенциальных канавок, выходящих в кольцевую канавку на рабочем торце искрообразующего изолятора.the insulator, the inner contact end of the side electrode lying on the working end of the spark-forming insulator, and in the contact of the side electrode there is a hole coaxial with the contact of the central electrode, having a cylindrical hole on the side of the outer end of the contact of the side electrode, with a diameter smaller than the diameter of the contact of the central electrode at the point of contact with the end surface of the spark-forming insulator, and a conical hole smaller in diameter conjugated with a cylindrical hole in the contact of the side ele the cone, and with a large diameter extending to its inner end mounted on the working end of the spark-forming insulator, the conical contact hole of the side electrode forms an annular conical cavity with the side conical contact surface of the central electrode passing into a cylindrical hole in the contact of the side electrode, the cylindrical surface of the side electrode, covering the cylindrical surface of the spark-forming insulator protruding from the main body, has slots, the depth of which reaches the depths of its inner end, the slots of the side electrode contact include the protrusions on the end of the main body of the candle with the formation of axial gaps between the end surfaces of the body and the contact of the side electrode, in the axial gap between the slots on the contact of the side electrode and the main body on the side surface of the spark-forming insulator or partially located the beginning of the tangential grooves extending into the annular groove at the working end of the spark-forming insulator.

Description

Полезная модель относится к авиационному двигателестроению, в частности - к конструктивному исполнению свечей зажигания газотурбинных двигателей.The utility model relates to aircraft engine manufacturing, in particular to the design of spark plugs for gas turbine engines.

Известна свеча зажигания [1], содержащая искрообразующий изолятор с размещенным в нем контактом центрального электрода, корпус, образующий на рабочем торце боковой электрод и кольцевой искровой зазор с контактом центрального электрода, токоведущий стержень, установленный в контакте центрального электрода, изолятор, во внутреннем канале которого размешен токопроводящий стержень, стеклогерметизирующую втулку, заключенную в кольцевую полость, образованную токопроводящим стержнем и корпусом.Known spark plug [1], containing a spark-forming insulator with a central electrode contact placed in it, a housing forming a side electrode at the working end and an annular spark gap with a central electrode contact, a current-carrying rod installed in the contact of the central electrode, an insulator in the inner channel of which a conductive rod, a glass-sealing sleeve enclosed in an annular cavity formed by a conductive rod and a housing are placed.

Недостатком указанных свечей зажигания является невозможность их использования в составе мощных газотурбинных двигателей, имеющих относительно большие габариты и повышенные температуры, воздействующие на рабочий торец свечи и узел герметизации.The disadvantage of these spark plugs is the impossibility of their use as part of powerful gas turbine engines having relatively large dimensions and elevated temperatures affecting the working end of the spark plug and the sealing assembly.

Конструктивные особенности таких свечей: торцевая герметизация не обеспечивает требуемый уровень герметичности.Design features of such candles: mechanical sealing does not provide the required level of tightness.

Применение таких свечей при использовании высоковольтных агрегатов зажигания и высоком давлении в камере сгорания в условиях повышенных температур приводит к электрическому пробою по стеклогерметику между центральным электродом и корпусом.The use of such candles when using high-voltage ignition units and high pressure in the combustion chamber at elevated temperatures leads to electrical breakdown of the glass sealant between the central electrode and the housing.

Указанных недостатков частично лишена свеча зажигания для газотурбинных двигателей [2], принятая за прототип и содержащая основной трубчатый корпус с установленным в нем искрообразующим изолятором с внутренним каналом, закрепленный в последнем в стеклогерметике центральный электрод, дополнительный корпус, частично размещенный внутри основного корпуса и соединенный с ним герметично сваркой, медную The aforementioned drawbacks are partially deprived of the spark plug for gas turbine engines [2], adopted as a prototype and containing a main tubular body with a spark-forming insulator installed in it with an internal channel, a central electrode fixed in the latter in glass sealant, an additional body partially placed inside the main body and connected to hermetically welded, copper

клиновую втулку, герметизирующий изолятор с ножками и внутренним каналом с закрепленным на нем в стеклогерметике токоведущим стержнем и экранную изолирующую трубку, цангу, соединяющую центральный электрод искрообразующего изолятора и токоведущий стержень, стеклогерметизирующую втулку, размещенную между ножкой керамического изолятора, дополнительным корпусом и большей стороной сечения медной втулки, обращенной к рабочему торцу свечи и размещенной также между герметизирующим изолятором и дополнительным корпусом, дополнительный трубчатый керамический изолятор, размещенный между дополнительным корпусом и металлической втулкой, закрепленной в основном корпусе, прижимающей искрообразующий изолятор к внутреннему торцу корпуса.a wedge sleeve, a sealing insulator with legs and an internal channel with a current-conducting rod fixed to it in glass sealant and a screen insulating tube, a collet connecting the central electrode of the spark-forming insulator and a current-carrying rod, a glass-sealing sleeve placed between the leg of the ceramic insulator and the larger honeycomb side with an additional housing bush facing the working end of the candle and also placed between the sealing insulator and the additional housing, an additional pipe ceramic insulator placed between the additional housing and a metal sleeve fixed in the main body, pressing the spark-forming insulator to the inner end of the housing.

Размещение узла герметизации на относительно большом расстоянии от рабочего торца в зоне экрана свечи, к которому подключены высоковольтные провода зажигания, значительно уменьшает тепловой поток в зону герметизации свечи (герметизирующего изолятора) в процессе работы двигателя, а замена торцевой герметизации на герметизацию свечи по токоведущему стержню стеклогерметиком, и по корпусу медной втулкой, обращенной своим большим сечением к рабочему торцу и закрепляющей ее стеклогерметизирующей втулкой, а также электрическая изоляция токоведущего стержня (центрального электрода) от корпуса через керамический изолятор, обеспечивает повышение термостойкости свечи в части обеспечения электропрочности при совместной работе свечи с высоковольтными агрегатами зажигания и повышает герметичность свечи.Placing the sealing assembly at a relatively large distance from the working end in the area of the spark plug screen, to which the high-voltage ignition wires are connected, significantly reduces the heat flux into the sealing zone of the plug (sealing insulator) during engine operation, and replacing the end sealing with sealing the plug along the current-carrying core with a glass sealant , and along the body with a copper sleeve facing its large cross section to the working end and securing it with a glass-sealing sleeve, as well as electrical insulation lead rod (central electrode) from the housing through a ceramic insulator, provides increased temperature resistance of the candle in terms of ensuring electrical strength when working together with high-voltage ignition ignition units and increases the tightness of the candle.

Однако при высоких температурах в зоне рабочего торца свечи, достигающих 900-1000°С, с целью уменьшения температур на нем и обеспечения электроэрозионной стойкости контактов электродов, при монтаже на двигателе устанавливаются в специальные кожуха охлаждения (Фиг.1.) [3].However, at high temperatures in the area of the working end of the candle, reaching 900-1000 ° C, in order to reduce the temperature on it and ensure the electrical discharge resistance of the electrode contacts, when mounted on the engine, they are installed in special cooling housings (Figure 1.) [3].

Применение таких кожухов обеспечивает эффективную защиту рабочего торца свечи от повышенных температур камер сгорания, исключает окисление контактов центрального и бокового электродов свечи, снижение их ресурса.The use of such casings provides effective protection of the working end of the candle from elevated temperatures of the combustion chambers, eliminates the oxidation of the contacts of the central and side electrodes of the candle, reducing their resource.

Однако такое размещение рабочего торца свечи зажигания в специальных кожухах увеличивает расстояние между рабочим торцем и топливовоздушной смесью, уменьшает вероятность контакта топливовоздушной смеси с источником зажигания - электрическим разрядом. При этом даже применение мощных дуговых источников питания вместо емкостных агрегатов зажигания не позволяет увеличить пространственную протяженность электрического разряда для обеспечения его надежного проникновения в зону обратных токов камеры сгорания двигателя [4].However, this arrangement of the working end of the spark plug in special casings increases the distance between the working end and the air-fuel mixture, and reduces the likelihood of contact between the air-fuel mixture and the ignition source — an electric discharge. Moreover, even the use of powerful arc power sources instead of capacitive ignition units does not allow increasing the spatial extent of the electric discharge to ensure its reliable penetration into the reverse current zone of the combustion chamber of the engine [4].

Таким образом, свеча, выполненная по прототипу, при установке ее в кожухе охлаждения по типу, показанному на фиг.1 [3], имеет недостаточную воспламеняющую способность.Thus, the candle made according to the prototype, when installed in the cooling casing of the type shown in figure 1 [3], has insufficient flammability.

Заявляемая полезная модель решает задачу повышения воспламеняющей способности свечи и системы зажигания путем увеличения осевой протяженности электрического разряда в направлении от рабочего торца и, соответственно, обеспечения надежного контакта топливовоздушной смеси с источником воспламенения - электрическим разрядом за счет проникновения плазмы электрического разряда в зону обратных токов камеры сгорания двигателя.The inventive utility model solves the problem of increasing the flammability of the spark plug and the ignition system by increasing the axial extent of the electric discharge in the direction from the working end and, accordingly, ensuring reliable contact of the air-fuel mixture with the ignition source - the electric discharge due to the penetration of the plasma of the electric discharge into the zone of reverse currents of the combustion chamber engine.

Поставленная задача решается свечой зажигания для газотурбинного двигателя, содержащей основной трубчатый корпус с установленным в нем искрообразующим изолятором, во внутреннем канале которого в стеклогерметике закреплен центральный электрод, дополнительный корпус, частично размещенный внутри основного корпуса и соединенный с ним герметично сваркой, с закрепленной в нем медной клиновой втулкой, обращенной большим сечением в сторону рабочего торца свечи, и стеклогерметизирующей втулкой, герметизирующий изолятор, во внутреннем канале которого в стеклогерметике закреплен токоведущий стержень, экранную керамическую изолирующую втулку, цангу, керамический трубчатый изолятор.The problem is solved by a spark plug for a gas turbine engine, containing a main tubular body with a spark-forming insulator installed in it, in the inner channel of which a central electrode is fixed in glass sealant, an additional body partially placed inside the main body and connected to it by hermetic welding, with a copper fixed in it a wedge sleeve facing a large cross section towards the working end of the candle, and a glass-sealing sleeve, a sealing insulator, in the inner channel e steklogermetike in which fixed current-carrying rod, soft ceramic grommet, collet tubular ceramic insulator.

Новым, согласно заявляемой полезной модели, является то, что между цангой и центральным электродом размещена оплетка-жгут из коррозионно-стойких проволок, пайкой соединенная с центральным электродом и цангой, в которую вставлен токоведущий стержень, причем в свече дополнительно имеется контакт бокового электрода, два трубчатых изолятора, между которыми установлена спиральная пружина, противоположные обращенным к пружине торцы этих трубчатых изоляторов упираются соответственно, в торец дополнительного корпуса и через металлическую втулку - в трубчатый керамический изолятор, который противоположным торцем упирается в буртик на боковой поверхности искрообразующего изолятора, обратная сторона этого буртика соприкасается с внутренним торцем основного корпуса свечи, рабочий торец искрообразующего изолятора выступает за внешний торец основного корпуса свечи, на рабочем торце искрообразующего изолятора имеются тангенциальные канавки, соединяющие его боковую поверхность с кольцевой полостью, образованной конической поверхностью контакта центрального электрода и кольцевой канавкой на рабочем торце искрообразующего изолятора, при этом внутренний торец контакта бокового электрода лежит на рабочем торце искрообразующего изолятора, а в контакте бокового электрода имеется соосное с контактом центрального электрода отверстие, имеющее со стороны внешнего торца контакта бокового электрода цилиндрическое отверстие, диаметр которого меньше диаметра контакта центрального электрода в месте его контакта с торцевой поверхностью искрообразующего изолятора, и коническое отверстие, меньшим диаметром сопряженное с цилиндрическим отверстием в контакте бокового электрода, а большим диаметром, выходящим на внутренний его торец, установленный на рабочей торец искрообразующего изолятора, коническое отверстие контакта бокового электрода образует с боковой конической поверхностью контакта центрального электрода кольцевую коническую полость, переходящую в цилиндрическое отверстие в контакте бокового электрода, цилиндрическая поверхность бокового According to the claimed utility model, it is new that a braid-bundle of corrosion-resistant wires is placed between the collet and the central electrode, soldered to the central electrode and the collet, into which a current-carrying rod is inserted, and there is an additional contact of the side electrode in the candle, two tubular insulators, between which a spiral spring is installed, the opposite ends of these tubular insulators face the spring facing, respectively, abut against the end face of the additional housing and through the metal ulku - into a tubular ceramic insulator, which opposite end abuts against a flange on the side surface of the spark-forming insulator, the reverse side of this flange is in contact with the inner end of the main body of the candle, the working end of the spark-forming insulator extends beyond the outer end of the main body of the candle, there are tangential on the working end of the spark-forming insulator grooves connecting its side surface with an annular cavity formed by a conical contact surface of the central electrode and the front groove on the working end of the spark-forming insulator, while the inner contact end of the side electrode lies on the working end of the spark-forming insulator, and in the contact of the side electrode there is a hole coaxial with the contact of the central electrode having a cylindrical hole on the side of the external end of the contact of the side electrode, the diameter of which is smaller than the diameter the contact of the central electrode in place of its contact with the end surface of the spark-forming insulator, and a conical hole with a smaller diameter associated with a cylindrical hole in the contact of the side electrode, and a large diameter extending to its inner end mounted on the working end of the spark-forming insulator, the conical contact hole of the side electrode forms an annular conical cavity with the side conical surface of the contact of the central electrode passing into the cylindrical hole in the contact of the side electrode, cylindrical surface of the side

электрода, охватывающая выступающую из основного корпуса цилиндрическую поверхность искрообразующего изолятора, имеет шлицы, глубина которых достигает глубины его внутреннего торца, в шлицы контакта бокового электрода входят выступы, выполненные на торце основного корпуса свечи с образованием осевых зазоров между торцевыми поверхностями корпуса и контактом бокового электрода, в осевом зазоре между шлицами на контакте бокового электрода и основного корпуса на боковой поверхности искрообразующего изолятора полностью или частично расположены начала тангенциальных канавок, выходящих в кольцевую канавку на рабочем торце искрообразующего изолятора.the electrode, covering the cylindrical surface of the spark-forming insulator protruding from the main body, has slots, the depth of which reaches the depth of its inner end, protrusions made at the end of the main body of the candle with the formation of axial gaps between the end surfaces of the body and the contact of the side electrode enter the slots of the side electrode’s contact, in the axial clearance between the slots on the contact of the side electrode and the main body on the side surface of the spark-forming insulator, fully or partially the beginnings of tangential grooves extending into the annular groove at the working end of the spark-forming insulator are located.

На фиг.2 представлена заявляемая свеча зажигания для газотурбинного двигателя, на фиг.3 - эта же свеча, установленная в кожухе охлаждения (при этом внутренние полости кожуха не показаны).Figure 2 presents the inventive spark plug for a gas turbine engine, figure 3 - the same candle installed in the cooling casing (while the inner cavity of the casing is not shown).

Свеча зажигания содержит основной трубчатый корпус 1 с установленным в нем искрообразующим изолятором 2, во внутреннем канале которого в стеклогерметике 3 закреплен центральный электрод 4, дополнительный корпус 5, частично размещенный внутри основного корпуса 1 и соединенный с ним герметично сваркой, с закрепленной в нем медной клиновой (клиновидной) втулкой 6, обращенной большим сечением в сторону рабочего торца свечи, и стеклогерметизирующей втулкой 7, герметизирующий изолятор 8, во внутреннем канале которого в стеклогерметике 9 закреплен токоведущий стержень 10, керамический трубчатый изолятор 11, цангу 12, втулку 13, между цангой 12 и центральным электродом 4 размещена оплетка-жгут 14 из коррозионно-стойких проволок, пайкой соединенная с центральным электродом 4 и цангой 12, в которую вставлен токоведущий стержень 10, причем в свече дополнительно имеется контакт бокового электрода 15, два керамических изолятора 16, между которыми установлена спиральная пружина 17, противоположные обращенным к пружине 17 торцы этих трубчатых изоляторов 16 упираются соответственно в торец дополнительного корпуса 5, и через металлическую втулку 13 - в трубчатый керамический The spark plug contains a main tubular casing 1 with a spark-forming insulator 2 installed in it, in the inner channel of which a glass electrode 3 is fixed to the glass seal 3, an additional casing 5, partially placed inside the main casing 1 and sealed to it by welding, with a copper wedge fixed in it a (wedge-shaped) sleeve 6 facing a large cross section towards the working end of the candle, and a glass-sealing sleeve 7, a sealing insulator 8, in the inner channel of which is fixed in the glass-sealing 9 current-carrying rod 10, ceramic tubular insulator 11, collet 12, sleeve 13, between the collet 12 and the central electrode 4 there is a braid-bundle 14 made of corrosion-resistant wires, soldered to the central electrode 4 and collet 12, into which the current-carrying rod 10 is inserted, moreover, in the candle there is additionally a contact of the side electrode 15, two ceramic insulators 16, between which a spiral spring 17 is installed, opposite the ends of these tubular insulators 16 facing the spring 17, respectively abut against the end face of the additional case 5, and through a metal sleeve 13 into a tubular ceramic

изолятор 11, который противоположным торцем упирается в буртик на боковой поверхности искрообразующего изолятора 2, обратная сторона этого буртика соприкасается с внутренним торцем основного корпуса свечи 1, рабочий торец искрообразующего изолятора 2 выступает за внешний торец основного корпуса свечи, на рабочем торце искрообразующего изолятора 2 имеются тангенциальные канавки 18, соединяющие его боковую поверхность с кольцевой полостью, образованной конической поверхностью контакта центрального электрода 19 и кольцевой канавкой на рабочем торце искрообразующего изолятора 2, при этом внутренний торец контакта бокового электрода 15 лежит на рабочем торце искрообразующего изолятора 2, а в контакте бокового электрода 15 имеется соосное с контактом центрального электрода 4 отверстие, имеющее со стороны внешнего торца контакта бокового электрода 15 цилиндрическое отверстие 21, диаметр которого меньше диаметра контакта центрального электрода 4 в месте его контакта с торцевой поверхностью искрообразующего изолятора 2, и коническое отверстие 22, меньшим диаметром сопряженное с цилиндрическим отверстием в контакте бокового электрода 15, а большим диаметром, выходящим на внутренний его торец, установленный на рабочей торец искрообразующего изолятора 2, коническое отверстие контакта бокового электрода 15 образует с боковой конической поверхностью контакта центрального электрода 19 кольцевую коническую полость 23, переходящую в цилиндрическое отверстие в контакте бокового электрода 15, цилиндрическая поверхность 24 бокового электрода 15, охватывающая выступающую из основного корпуса цилиндрическую поверхность искрообразующего изолятора 2, имеет шлицы 25, глубина которых достигает глубины его внутреннего торца, в шлицы 25 контакта бокового электрода 15 входят выступы 26, имеющиеся на торце основного корпуса 1 свечи с образованием осевых зазоров между торцевыми поверхностями корпуса 1 и контактом бокового электрода 15, в осевом зазоре между шлицами 25 на контакте бокового электрода 15 и основного корпуса 1 на боковой поверхности искрообразующего изолятора 2 полностью или the insulator 11, which abuts against the flange on the lateral surface of the spark-forming insulator 2 with the opposite end, the reverse side of this collar is in contact with the inner end of the main body of the candle 1, the working end of the spark-forming insulator 2 protrudes from the outer end of the main body of the candle, there are tangential on the working end of the spark-forming insulator 2 grooves 18 connecting its side surface with an annular cavity formed by a conical contact surface of the central electrode 19 and an annular groove on the work the end face of the spark-forming insulator 2, while the inner contact end of the side electrode 15 lies on the working end of the spark-forming insulator 2, and in the contact of the side electrode 15 there is a hole coaxial with the contact of the central electrode 4, having a cylindrical hole 21 from the side of the contact end of the side electrode 15, the diameter of which is smaller than the diameter of the contact of the central electrode 4 at the point of contact with the end surface of the spark-forming insulator 2, and a conical hole 22, the smaller diameter of which is associated with a conical hole in the contact of the side electrode 15, and a large diameter facing the inner end mounted on the working end of the spark-forming insulator 2, the conical contact hole of the side electrode 15 forms an annular conical cavity 23 with a lateral conical contact surface of the central electrode 19, which passes into a cylindrical hole in the contact of the side electrode 15, the cylindrical surface 24 of the side electrode 15, covering the cylindrical surface protruding from the main body of the spark forming insulator 2, has slots 25, the depth of which reaches the depth of its inner end, protrusions 26, which are present on the end of the candle main body 1, form axial gaps between the end surfaces of the housing 1 and the contact of the side electrode 15, in the slots 25 of the contact of the side electrode 15 axial clearance between the slots 25 at the contact of the side electrode 15 and the main body 1 on the side surface of the spark-forming insulator 2 completely or

частично расположены начала тангенциальных канавок, выходящих в кольцевую канавку на рабочем торце искрообразующего изолятора 2.partially located the beginning of the tangential grooves extending into the annular groove at the working end of the spark-forming insulator 2.

Выполнение свечи с оплеткой-жгутом из коррозионно-стойких проволок, расположенной между цангой и центральным электродом, пайкой соединенной с центральным электродом и цангой, в которую вставлен токоведущий стержень, наличие в свече дополнительно контакта бокового электрода, двух керамических изоляторов, между которыми установлена спиральная пружина, противоположные обращенным к пружине торцы этих трубчатых изоляторов упираются соответственно в торец дополнительного корпуса, и наличие трубчатого керамического изолятора, который противоположным торцем упирается в буртик на боковой поверхности искрообразующего изолятора, обратная сторона этого буртика соприкасается с внутренним торцем основного корпуса свечи, рабочий торец искрообразующего электрода выступает за внешний торец основного корпуса свечи, на рабочем торце искрообразутощего изолятора имеются тангенциальные канавки, соединяющие его боковую поверхность с кольцевой полостью, образованной конической поверхностью контакта центрального электрода и кольцевой канавкой на рабочем торце искрообразующего изолятора, при этом внутренний торец контакта бокового электрода лежит на рабочем торце искрообразующего изолятора, а в контакте бокового электрода имеется соосное с контактом центрального электрода отверстие, имеющее со стороны внешнего торца контакта бокового электрода цилиндрическое отверстие, диаметр которого меньше диаметра контакта центрального электрода в месте его контакта с торцевой поверхностью искрообразующего изолятора, и коническое отверстие, меньшим диаметром сопряженное с цилиндрическим отверстием в контакте бокового электрода, а большим диаметром, выходящим на внутренний его торец, установленный на рабочей торец искрообразующего изолятора, коническое отверстие контакта бокового электрода образует с боковой конической поверхностью контакта центрального электрода кольцевую коническую полость, переходящую в Performing a candle with a braid-bundle of corrosion-resistant wires located between the collet and the central electrode, soldering connected to the central electrode and the collet, into which the current-carrying rod is inserted, the presence of an additional contact of the side electrode, two ceramic insulators, between which a spiral spring is installed the opposite ends of these tubular insulators facing the spring abut against the end face of the additional housing, and the presence of a tubular ceramic insulator, which the opposite end abuts against the flange on the side surface of the spark-forming insulator, the reverse side of this flange is in contact with the inner end of the main body of the candle, the working end of the spark-forming electrode protrudes beyond the outer end of the main body of the candle, there are tangential grooves on the working end of the spark-forming insulator connecting its side surface with the annular cavity formed by the conical contact surface of the Central electrode and the annular groove on the working end of the spark-generating insulator, the inner contact end of the side electrode lying on the working end of the spark-forming insulator, and in the contact of the side electrode there is a hole coaxial with the contact of the central electrode, having a cylindrical hole on the side of the external end of the contact of the side electrode, the diameter of which is smaller than the diameter of the contact of the central electrode in contact with the end surface of the spark-forming insulator, and a conical hole smaller in diameter conjugated with a cylindrical hole in the side contact the first electrode, and a larger diameter opening to its inner end, mounted at the working end of the spark insulator tapered hole forms a contact with the ground electrode side of the conical contact surface of the central electrode conical annular cavity passes into

цилиндрическое отверстие в контакте бокового электрода, внутренняя цилиндрическая поверхность бокового электрода, охватывающая выступающую из основного, корпуса цилиндрическую поверхность искрообразующего изолятора, имеет шлицы, глубина которых достигает глубины его внутреннего торца, в шлицы контакта бокового электрода входят выступы, имеющиеся на торце основного корпуса свечи с образованием осевых зазоров между торцевыми поверхностями корпуса и контактом бокового электрода, в осевом зазоре между шлицами на контакте бокового электрода и основного корпуса на боковой поверхности искрообразующего изолятора полностью или частично расположены начала тангенциальных канавок, выходящих в кольцевую канавку на рабочем торце искрообразующего изолятора, позволяет повысить воспламеняющую способность свечи и системы зажигания путем увеличения осевой протяженности электрического разряда в направлении от рабочего торца и, соответственно, обеспечить надежный контакт топливовоздушной смеси с источником воспламенения электрического разряда.a cylindrical hole in the contact of the side electrode, the inner cylindrical surface of the side electrode, covering the cylindrical surface of the spark-forming insulator protruding from the main body, has slots, the depth of which reaches the depth of its inner end, the protrusions on the end of the main body of the candle include the formation of axial gaps between the end surfaces of the housing and the contact of the side electrode, in the axial clearance between the slots on the contact of the side ele ctrode and the main body on the lateral surface of the spark-forming insulator, the beginnings of tangential grooves extending into the annular groove on the working end of the spark-forming insulator are completely or partially located, which makes it possible to increase the flammability of the spark plug and the ignition system by increasing the axial extent of the electric discharge in the direction from the working end and, accordingly, ensure reliable contact of the air-fuel mixture with the source of ignition of the electric discharge.

Свеча зажигания работает следующим образом.The spark plug works as follows.

При установке свечи в кожух охлаждения 27 (фиг.3), контакт бокового электрода 15 поджимается к внутреннему торцу кожуха охлаждения 28. При заворачивании свечи в кожух охлаждения, в связи с тем, что глубина кожуха меньше соответствующего размера свечи, контакт бокового электрода 15 поджимает искрообразующий изолятор 2 во внутренний объем основного трубчатого корпуса 1. Это достигается за счет наличия возможности осевого перемещения искрообразующего изолятора 2, достигаемого использованием в конструкции свечи пружины 17 и оплетки-жгута 14. При этом подвижная гирлянда керамических изоляторов 16, 11 обеспечивает сохранение конструкцией требуемой электропрочности.When installing a candle in the cooling casing 27 (Fig. 3), the contact of the side electrode 15 is pressed to the inner end of the cooling casing 28. When the candle is wrapped in the cooling casing, since the casing depth is less than the corresponding size of the candle, the contact of the side electrode 15 spark-forming insulator 2 into the internal volume of the main tubular body 1. This is achieved due to the possibility of axial movement of the spark-forming insulator 2, achieved by using a spring 17 in the design of the plug and a braid-bundle 14. When this m festoon movable ceramic insulators 16, 11 maintains the structure required electric strength.

В то же время, осевые перемещения искрообразующего изолятора 2 позволяют обеспечить надежное уплотнение свечи в кожухе охлаждения путем применения стандартных медных колец 29.At the same time, the axial movements of the spark-forming insulator 2 can provide reliable sealing of the candles in the cooling casing by using standard copper rings 29.

В процессе запуска двигателя воздух, за счет перепада давления, создаваемого на выходе из компрессора и полостью камеры сгорания, поступает в отверстия 20 кожуха охлаждения и в тангенциальные канавки 18, сечения которых частично или полностью находятся в осевом зазоре между выступами 26 в корпусе 1 и шлицами 25 в контакте бокового электрода 15. Далее воздух поступает соответственно в зазор, образованный контактами центрального электрода 19 и бокового электрода 15 и, закручиваясь, выбрасывается через отверстие 21 в камеру сгорания.In the process of starting the engine, air, due to the pressure difference generated at the compressor outlet and the cavity of the combustion chamber, enters the openings 20 of the cooling casing and into the tangential grooves 18, the sections of which are partially or completely in the axial clearance between the protrusions 26 in the housing 1 and the slots 25 in the contact of the side electrode 15. Then, the air enters, respectively, into the gap formed by the contacts of the central electrode 19 and the side electrode 15 and, twisting, is ejected through the hole 21 into the combustion chamber.

При подаче напряжения от дугового источника питания на токоведущий стержень 10 высокое напряжение приводит к возникновению электрической дуги между контактами центрального 4 и бокового 15 электродов. Под действием набегающего воздуха электрическая дуга, а именно, в точке ее контактирования с внутренней поверхностью электрода, выносится на внешнюю поверхность контакта бокового электрода 15, тем самым обеспечивается высокая до 15-30 мм длина плазменной струи, проникающей во внутренний объем камеры сгорания.When applying voltage from the arc power source to the current-carrying rod 10, a high voltage leads to the appearance of an electric arc between the contacts of the central 4 and side 15 electrodes. Under the influence of incoming air, an electric arc, namely, at the point of its contact with the inner surface of the electrode, is carried out to the outer contact surface of the side electrode 15, thereby ensuring a high length of the plasma jet penetrating into the internal volume of the combustion chamber up to 15-30 mm.

Таким образом, значительное повышение пространственной протяженности плазменной струи обеспечивает ее надежный контакт с топливовоздушной смесью в зоне обратных токов, т.е с зоной с наиболее оптимальными условиями в камере сгорания и, следовательно, надежный розжиг камеры сгорания.Thus, a significant increase in the spatial extent of the plasma jet ensures its reliable contact with the air-fuel mixture in the reverse current zone, i.e., with the zone with the most optimal conditions in the combustion chamber and, therefore, reliable ignition of the combustion chamber.

При этом плотное прилегание рабочего торца контакта бокового электрода к поверхности внутреннего торца кожуха охлаждения исключает влияние на величину плазменной струи потока воздуха, который может проникать в зазор между контактом бокового электрода и внутренним торцем кожуха охлаждения.In this case, the tight fit of the working end face of the contact of the side electrode to the surface of the inner end of the cooling casing eliminates the influence of the air stream on the plasma jet, which can penetrate into the gap between the contact of the side electrode and the inner end of the cooling casing.

Кроме этого, конструкция свечи позволяет за счет углового, в плоскости, перпендикулярной оси свечи, перемещения искрообразующего изолятора, изменять расход воздуха через свечу, и, тем самым, производить регулировку, при необходимости, осевой длины генерируемой плазменной струи в In addition, the design of the candle allows, due to the angular, in a plane perpendicular to the axis of the candle, the movement of the spark-forming insulator, to change the air flow through the candle, and thereby to adjust, if necessary, the axial length of the generated plasma jet in

зависимости от требуемых, применительно к конкретному типу двигателя, перепадах давления воздуха, при которых требуется обеспечить розжиг камеры сгорания, а также выходных вольтамперных характеристик агрегатов зажигания. Это достигается тем, что часть сечения тангенциального отверстия перекрывается выступающим контактом бокового электрода 15.depending on the required, with respect to a specific type of engine, air pressure drops, at which it is required to provide ignition of the combustion chamber, as well as output current-voltage characteristics of the ignition units. This is achieved by the fact that part of the cross section of the tangential hole is overlapped by the protruding contact of the side electrode 15.

Заявляемые свечи удовлетворительно прошли опытную эксплуатацию в составе двигателей АЛ-31СТ и обеспечили более надежный розжиг топливовоздушной смеси по сравнению с традиционными свечами зажигания с емкостными агрегатами зажигания [5].The inventive spark plugs satisfactorily underwent trial operation as part of AL-31ST engines and ensured a more reliable ignition of the air-fuel mixture compared to traditional spark plugs with capacitive ignition units [5].

Источники информации:Information sources:

1. Патент РФ №1720459, МПК (7) НО 1 Т 13/00, 1994.03.30.1. RF patent No. 1720459, IPC (7) BUT 1 T 13/00, 1994.03.30.

2. Патент РФ №2007004, МПК (7) НО 1 Т 13/00, 1994.01.30. (прототип).2. RF patent No. 2007004, IPC (7) BUT 1 T 13/00, 1994.01.30. (prototype).

3. С.А.Вьюнов, Ю.С.Гусев, А.В.Карпов и др. // Конструкция и проектирование авиационных газотурбинных двигателей: Под общей редакцией В.О.Хронина. / М., Машиностроение. 1989. (рис.8.21а стр.413, 414).3. S.A. Vyunov, Yu.S. Gusev, A.V. Karpov, etc. // Design and design of aircraft gas turbine engines: Under the general editorship of V.O. Khronin. / M., Mechanical Engineering. 1989. (Fig. 8.21a p. 413, 414).

4. Ю.М.Пчелкин. // Камеры сгорания газотурбинных двигателей: Учебник для студентов ВУЗов. / М.: Машиностроение, 1984.4. Yu.M. Pchelkin. // Combustion chambers of gas turbine engines: A textbook for university students. / M.: Mechanical Engineering, 1984.

5. УНПП «Молния». Информационная справка № ЛС-2005-193. Уфа.5. UNPP "Lightning". Information certificate No. LS-2005-193. Ufa

Claims

Spark plug for a gas turbine engine, comprising a main tubular casing with a spark-forming insulator installed in it, in the inner channel of which a central electrode is fixed in the glass sealant, an additional casing partially placed inside the main casing and sealed to it by welding, with a wedge-shaped copper sleeve fixed to it, facing a large cross-section towards the working end of the candle and a glass-sealing sleeve, a sealing insulator, in the inner channel of which is a glass-sealing the current-carrying rod, a screen ceramic intermediate sleeve, a collet, a ceramic tubular insulator are fixed, characterized in that a braid-bundle of corrosion-resistant wires is placed between the collet and the central electrode, soldered to them, into which the current-carrying rod is inserted, moreover, in the candle there is a contact of the side electrode, two ceramic insulators, between which a spiral spring is installed, the opposite ends of these insulators face the spring facing, respectively, end to end of the additional housing, the tubular ceramic insulator abuts against the flange on the lateral surface of the spark-forming insulator with the opposite end, the reverse side of this flange is in contact with the inner end of the main body of the candle, the working end of the spark-forming (central) electrode protrudes beyond the outer end of the main body of the spark, there are tangential grooves connecting its lateral surface with an annular cavity formed by a conical center contact surface of the electrode and the ring groove on the working end of the spark-forming insulator, while the inner contact end of the side electrode lies on the working end of the spark-forming insulator, and in the contact of the side electrode there is a hole coaxial with the contact of the central electrode having a cylindrical cross-section from the side of the external contact end of the side electrode, diameter which is smaller than the contact diameter of the central electrode at the point of contact with the end surface of the spark-forming insulator, and the conical hole is smaller m diameter conjugated with a cylindrical hole in the contact of the side electrode, and a large diameter facing the inner end mounted on the working end of the spark-forming insulator, the conical contact hole of the side electrode forms an annular conical cavity with the side conical contact surface of the central electrode, passing into the cylindrical hole in the contact of the side electrode, the cylindrical surface of the side electrode, covering the cylindrical protruding from the main body the surface of the spark-forming insulator has slots, the depth of which reaches the depth of its inner end, the protrusions made on the end of the main body of the candle with the formation of axial gaps between the end surfaces of the housing and the contact of the side electrode enter into the slots of the contact of the side electrode, in the axial gap between the slots on the side contact of the electrode and the main body on the side surface of the spark-forming insulator, the beginnings of tangential grooves extending into the annular groove on p The end of the sparking insulator.