RU94070U1

RU94070U1 - PLASMA PLUG CANDLE (OPTIONS)

Info

Publication number: RU94070U1
Application number: RU2009113760/22U
Authority: RU
Inventors: Искандар Хамитович Байбурин; Вадим Алексеевич Чигвинцев; Артём Михайлович Евстигнеев; Владимир Александрович Лысенко
Original assignee: Федеральное Унитарное Государственное Предприятие Уфимское Агрегатное Производственное Объединение
Priority date: 2009-04-13
Filing date: 2009-04-13
Publication date: 2010-05-10

Abstract

1. Свеча зажигания плазменная, содержащая основной трубчатый корпус с установленным в нем изолятором, во внутреннем канале которого установлен сварной центральный электрод, закрепленный специальной гайкой, в средней части стержень центрального электрода охвачен керамической втулкой и герметиком, между изолятором и корпусом установлена медная клиновидная втулка, отличающаяся тем, что медная клиновидная втулка обращена острием в сторону рабочего торца, в средней части стержень электрода сваркой соединен с центральным электродом, верхний торец стержня сваркой соединен с контактом, в экранной части свечи изолятор образует полость для установки контактного устройства, корпус в рабочей части свечи выполнен с утолщением, образуя боковой электрод и вихревую камеру, центральный электрод выполнен в виде цилиндра с переходом к конической поверхности, межэлектродный зазор находится между коническими поверхностями центрального и бокового электродов, расположенными несимметрично относительно друг друга, в рабочей части корпуса свечи выполнены четыре тангенциальных отверстия, канал для выброса плазмы, на рабочем торце корпуса имеется цилиндрический выступ. ! 2. Свеча зажигания плазменная, содержащая основной трубчатый корпус с установленным в нем изолятором, во внутреннем канале которого установлен сварной центральный электрод, закрепленный специальной гайкой, между изолятором и корпусом установлена медная клиновидная втулка, стержень центрального электрода, охваченный керамической втулкой и герметиком, отличающаяся тем, что медная клиновидная втулка обращена острием в сторону рабочего торца, стержень 1. Plasma spark plug containing the main tubular body with an insulator installed in it, in the inner channel of which there is a welded central electrode fixed with a special nut, in the middle part the core of the central electrode is surrounded by a ceramic sleeve and sealant, a wedge-shaped copper sleeve is installed between the insulator and the body, characterized in that the copper wedge-shaped sleeve points to the side of the working end, in the middle part the electrode rod is connected by welding to the central electrode, the upper the butt end of the rod is connected by welding to the contact, in the screen part of the candle the insulator forms a cavity for installing the contact device, the body in the working part of the candle is thickened to form a side electrode and a vortex chamber, the central electrode is made in the form of a cylinder with a transition to a conical surface, the electrode gap is located between the conical surfaces of the central and side electrodes located asymmetrically relative to each other, four tangential holes are made in the working part of the candle body I, for the plasma discharge channel on your side of the case has a cylindrical projection. ! 2. A plasma spark plug containing the main tubular body with an insulator installed in it, in the inner channel of which there is a welded central electrode fixed with a special nut, a copper wedge-shaped sleeve is installed between the insulator and the body, the core of the central electrode covered by a ceramic sleeve and sealant, characterized in that the copper wedge-shaped sleeve points to the side of the working end, the rod

Description

Полезная модель относится к элементам электрического оборудования, а именно - к элементам систем зажигания, применяемых, в частности, для розжига горючих смесей в камерах сгорания газотурбинных двигателей, газотурбинных приводов газоперекачивающих агрегатов и энергетических установок.The utility model relates to elements of electrical equipment, namely, to elements of ignition systems used, in particular, for igniting combustible mixtures in combustion chambers of gas turbine engines, gas turbine drives of gas pumping units and power plants.

Известна свеча зажигания (патент РФ 2029196, МПК F23Q 3/00, 1991.05.05), содержащая корпус с плазменной камерой и центральный электрод, разделенные изолятором, отличающаяся тем, что, с целью повышения воспламеняющей способности свечи, поверхность изолятора, образующая искровой промежуток, расположена перпендикулярно к оси плазменной камеры.Known spark plug (RF patent 2029196, IPC F23Q 3/00, 1991.05.05), comprising a housing with a plasma chamber and a central electrode separated by an insulator, characterized in that, in order to increase the flammability of the candle, the surface of the insulator forming a spark gap, located perpendicular to the axis of the plasma chamber.

К недостаткам данной конструкции необходимо отнести недостаточно высокие эксплуатационные характеристики свечи.The disadvantages of this design include the insufficiently high performance characteristics of the candles.

Известна свеча зажигания для газотурбинного двигателя (патент РФ на полезную модель №52529, H01T 13/00 (2006.01), 2005.10.24), содержащая 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 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, отличающаяся тем, что между цангой и центральным электродом размещена оплетка-жгут из коррозионно-стойких проволок, пайкой соединенная с ними, в которую вставлен токоведущий стержень, в свече дополнительно имеется контакт бокового электрода, два керамических изолятора, между которыми установлена спиральная пружина, противоположные обращенным к пружине торцы этих изоляторов упираются, соответственно, в торец дополнительного корпуса, трубчатый керамический изолятор 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 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 сечение, 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 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.A spark plug for a gas turbine engine is known (RF patent for utility model No. 52529, H01T 13/00 (2006.01), 2005.10.24) 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 a case partially placed inside the main body and connected to it, hermetically 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, insulating insulator, in the inner channel of which a current-conducting rod, a screen ceramic intermediate sleeve, a collet, a ceramic tubular insulator are fixed in the glass sealant, characterized in that a braid-bundle of corrosion-resistant wires is placed between the collet and the central electrode, soldered to them, into which a current-carrying rod is inserted, in the candle there is additionally a contact of the side electrode, two ceramic insulators, between which a spiral spring is installed, opposite the torus facing the spring The ends of these insulators abut, respectively, the end face of the additional housing, the tubular ceramic insulator abuts with the opposite end against the shoulder on the side surface of the spark-forming insulator, the reverse side of this shoulder contacts 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 candle housing, on the working end of the spark-forming insulator there are tangential grooves connecting its side surface with an annular cavity formed by the conical contact surface of the central electrode and the annular 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 an outer side of the contact of the side electrode the electrode is a cylindrical section, the diameter of which is less than the diameter of the contact of the central electrode at its contact with the end surface of the forming insulator, and a conical hole, smaller in diameter conjugated with a cylindrical hole in the contact of the side electrode, and with 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 a ring conical with the side conical contact surface of the central electrode cavity turning 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 depth of its inner end, the protrusions made at the end of the main body of the candle with axial clearances between the end surfaces of the body and the side electrode contact, in the axial the gap between the slots on the contact of the side electrode and the main body on the side surface of the spark-forming insulator are fully or partially located gentsialnyh grooves, leaving the annular groove on the working end of the insulator of the spark.

Преимуществом данной свечи перед существующими является образование удлиненной плазменной струи, что позволяет устанавливать свечу в камере сгорания на меньшую глубину, тем самым выводя ее из зоны воздействия высоких температур и повышая ресурс.The advantage of this candle over existing ones is the formation of an elongated plasma jet, which allows the candle to be installed in the combustion chamber to a shallower depth, thereby removing it from the zone of exposure to high temperatures and increasing its life.

К недостаткам данной конструкции необходимо отнести сложность устройства и наличие значительного количества деталей сложной формы.The disadvantages of this design must include the complexity of the device and the presence of a significant number of parts of complex shape.

Кроме того, искрообразующий изолятор данной свечи выполнен с тангенциальными канавками, что затрудняет процесс его изготовления и приводит значительному увеличению материальных и временных затрат, а боковой электрод выполнен съемным, что может привести к выходу ее из строя в ходе монтажа-демонтажа свечи на двигателе, затрудняет процесс технического обслуживания и приводит к ухудшению эксплуатационных характеристик.In addition, the spark-forming insulator of this candle is made with tangential grooves, which complicates the process of its manufacture and leads to a significant increase in material and time costs, and the side electrode is removable, which can lead to its failure during installation and dismantling of the candle on the engine, makes it difficult maintenance process and leads to poor performance.

Также при изготовлении свечи используются драгоценные и редкоземельные металлы, что приводит к значительному увеличению ее себестоимости.Also, in the manufacture of candles, precious and rare-earth metals are used, which leads to a significant increase in its cost.

Задачей, решаемой заявляемой полезной моделью, является создание простой и надежной конструкции свечи зажигания с увеличенными ресурсом и сроком службы для розжига горючих смесей в камерах сгорания газотурбинных двигателей, газотурбинных приводов газоперекачивающих агрегатов и энергетических установок.The problem to be solved by the claimed utility model is to create a simple and reliable design of a spark plug with increased resource and service life for igniting combustible mixtures in the combustion chambers of gas turbine engines, gas turbine drives of gas pumping units and power plants.

Поставленная задача решается свечой зажигания плазменной (вариант 1), содержащей основной трубчатый корпус с установленным в нем изолятором, во внутреннем канале которого установлен сварной центральный электрод, закрепленный специальной гайкой, в средней части стержень центрального электрода охвачен керамической втулкой и герметиком, между изолятором и корпусом установлена медная клиновидная втулка, отличающемся тем, что медная клиновидная втулка обращена острием в сторону рабочего торца, в средней части стержень электрода сваркой соединен с центральным электродом, верхний торец стержня сваркой соединен с контактом, в экранной части свечи изолятор образует полость для установки контактного устройства, корпус в рабочей части свечи выполнен с утолщением, образуя вихревую камеру и боковой электрод, центральный электрод выполнен в виде цилиндра с переходом к конической поверхности, межэлектродный зазор находится между коническими поверхностями центрального и бокового электродов, расположенными несимметрично друг относительно друга, в рабочей части корпуса свечи выполнены четыре тангенциальных отверстия, канал для выброса плазмы, на рабочем торце корпуса имеется цилиндрический выступ.The problem is solved by a plasma spark plug (option 1), containing the main tubular body with an insulator installed in it, in the inner channel of which there is a welded central electrode fixed with a special nut, in the middle part the core of the central electrode is covered by a ceramic sleeve and sealant, between the insulator and the body a copper wedge-shaped sleeve is installed, characterized in that the copper wedge-shaped sleeve is pointed toward the working end, in the middle part of the electrode rod by welding with It is connected to the central electrode, the upper end of the rod is welded to the contact, in the screen part of the candle the insulator forms a cavity for installing the contact device, the housing in the working part of the candle is thickened to form a vortex chamber and side electrode, the central electrode is made in the form of a cylinder with transition to the conical surface, the interelectrode gap is located between the conical surfaces of the central and side electrodes located asymmetrically relative to each other, in the working part of the candle body in Full four tangential openings, for the plasma discharge channel at the working end of the body has a cylindrical projection.

Несимметричное расположение конических поверхностей центрального и бокового электродов способствует более равномерному износу электродов, что позволяет улучшить ресурсные показатели свечи.The asymmetric arrangement of the conical surfaces of the central and side electrodes contributes to a more uniform wear of the electrodes, which allows to improve the resource indicators of the candle.

Четыре тангенциальных отверстия в рабочей части корпуса свечи предназначены для подвода плазмообразующего воздуха и охлаждения электродов.Four tangential openings in the working part of the candle body are designed for supplying plasma-forming air and cooling the electrodes.

Цилиндрический выступ на рабочем торце корпуса предназначен для центрирования свечи в корпусе запального устройства, и позволяет также увеличить длину дугового канала без соответствующего увеличения габаритных размеров свечи и корпуса запального устройства.The cylindrical protrusion on the working end of the housing is designed to center the candles in the housing of the ignition device, and also allows you to increase the length of the arc channel without a corresponding increase in the overall dimensions of the candle and the housing of the ignition device.

Поставленная задача решается свечой зажигания плазменной (вариант 2), содержащей основной трубчатый корпус с установленным в нем изолятором, во внутреннем канале которого установлен сварной центральный электрод, закрепленный специальной гайкой, в средней части стержень центрального электрода охвачен керамической втулкой и герметиком, между изолятором и корпусом установлена медная клиновидная втулка, отличающемся тем, что медная клиновидная втулка обращена острием в сторону рабочего торца, в средней части стержень электрода сваркой соединен с центральным электродом, верхний торец стержня сваркой соединен с контактом, в экранной части свечи изолятор образует полость для установки контактного устройства, корпус в рабочей части свечи выполнен с утолщением, образуя вихревую камеру, совмещенную с каналом для выброса плазмы, и боковой электрод. Межэлектродный зазор находится между цилиндрическими поверхностями центрального и бокового электродов. В рабочей части корпуса свечи выполнены четыре тангенциальных отверстия для подвода плазмообразующего воздуха.The problem is solved by a plasma spark plug (option 2), containing the main tubular body with an insulator installed in it, in the inner channel of which there is a welded central electrode fixed with a special nut, in the middle part the core of the central electrode is covered by a ceramic sleeve and sealant, between the insulator and the body a copper wedge-shaped sleeve is installed, characterized in that the copper wedge-shaped sleeve is pointed toward the working end, in the middle part of the electrode rod by welding with It is connected to the central electrode, the upper end of the rod is connected to the contact by welding, in the screen part of the candle the insulator forms a cavity for installing the contact device, the housing in the working part of the candle is thickened to form a vortex chamber combined with the plasma discharge channel and the side electrode. The interelectrode gap is located between the cylindrical surfaces of the central and side electrodes. Four tangential openings for supplying plasma-forming air are made in the working part of the candle body.

Экранная часть корпуса свечи имеет резьбу для крепления гайки угольника в целях передачи электрического импульса от агрегата зажигания.The screen part of the candle body has a thread for fastening the square nut in order to transmit an electrical impulse from the ignition unit.

Корпус свечи выполнен с шестигранником для монтажа свечи в корпусе запального устройства на двигателе.The casing of the plug is made with a hexagon for mounting the plug in the housing of the ignition device on the engine.

Преимущество данной конструкции состоит в том, что за счет отсутствия цилиндрического выступа на рабочем торце корпуса и образования межэлектродного зазора между цилиндрическими поверхностями центрального и бокового электродов воздух протекает через продувочные отверстия с наименьшими местными сопротивлениями, чем обеспечивается устойчивое плазмообразование при малых перепадах давления воздуха на свече.The advantage of this design is that due to the absence of a cylindrical protrusion on the working end of the housing and the formation of an interelectrode gap between the cylindrical surfaces of the central and side electrodes, air flows through the purge holes with the lowest local resistances, which ensures stable plasma formation at low pressure drops across the candle.

Канал для выброса плазмы совмещен с вихревой камерой, что позволяет уменьшить габариты рабочей части свечи с соответствующим снижением мощности, потребляемой агрегатом зажигания из бортсети, и способствует более интенсивному охлаждению центрального и бокового электродов.The plasma ejection channel is combined with a vortex chamber, which allows reducing the dimensions of the working part of the spark plug with a corresponding reduction in the power consumed by the ignition unit from the onboard network and contributes to more intensive cooling of the central and side electrodes.

Кроме того, данная конструкция позволяет с большей точностью выдерживать требуемое значение межэлектродного зазора и за счет снижения теплоотвода в электроды повышать энергетическую эффективность и ресурс свечи.In addition, this design makes it possible to more accurately withstand the required value of the interelectrode gap and, by reducing heat removal to the electrodes, increase the energy efficiency and life of the candle.

На фиг.1 представлена заявляемая свеча зажигания плазменная (вариант 1), содержащая трубчатый корпус 1 с цилиндрическим выступом, установленный в нем изолятор 2, во внутреннем канале которого в стеклогерметике 3 закреплен центральный электрод 4, между изолятором 2 и корпусом 1 установлена медная клиновидная втулка 5, стержень 6 центрального электрода, охваченный стеклогерметиком 3, стержень центрального электрода 6 сваркой соединен с центральным электродом 4, центральный электрод 4 закреплен в изоляторе 2 специальной гайкой 7, в экранной части свечи изолятор, выполненный в виде керамической трубки 8, образует полость для установки контактного устройства (на фиг.1 не показано), корпус 9 в экранной части свечи имеет коническую поверхность для герметичного соединения с угольником (на фиг.1 не показан), и образует в рабочей части боковой электрод с цилиндрическим выступом для центрирования свечи в корпусе запального устройства, центральный электрод 4 выполнен с цилиндрической посадочной площадкой, в которую упирается изолятор 2, который одновременно упирается в буртик корпуса 1, межэлектродный зазор значением от 0,5 до 2,0 мм находится между коническими поверхностями центрального 4 и бокового 1 электродов, в рабочей части корпуса свечи 1 выполнены четыре тангенциальных отверстия диаметром от 1 до 5 мм для подвода плазмообразующего воздуха, боковой электрод 1 образует канал диаметром от 3 мм до 7,5 мм и длиной от 1 до 30 мм для выброса плазмы, для герметизации изолятора свечи 2 используется стеклогерметик 10, гирлянда, состоящая из керамических переходников 11 обеспечивает изоляцию центрального электрода. В верхней части свечи имеются установочные шайбы 12, 13, пружина 14 устанавливается между керамической трубкой 8 и переходником 11 с помощью втулки 15. В верхней части стержень центрального электрода имеет контакт 16 для обеспечения соединения с контактным устройством (на фиг.1 не показано).Figure 1 presents the inventive plasma spark plug (option 1), containing a tubular body 1 with a cylindrical protrusion, an insulator 2 installed in it, in the inner channel of which a central electrode 4 is fixed in the glass sealant 3, a wedge-shaped copper sleeve is installed between the insulator 2 and the housing 1 5, the rod 6 of the central electrode covered by a glass sealant 3, the rod of the central electrode 6 is connected by welding to the central electrode 4, the central electrode 4 is fixed in the insulator 2 with a special nut 7, in the screen part forever, an insulator made in the form of a ceramic tube 8 forms a cavity for installing a contact device (not shown in Fig. 1), the housing 9 in the screen part of the candle has a conical surface for tight connection with a square (not shown in Fig. 1), and forms in the working part, a side electrode with a cylindrical protrusion for centering the candles in the housing of the ignition device, the central electrode 4 is made with a cylindrical landing pad against which the insulator 2 rests, which simultaneously abuts against the flange of the housing 1, The electrode gap with a value from 0.5 to 2.0 mm is located between the conical surfaces of the central 4 and side 1 electrodes, four tangential openings with a diameter of 1 to 5 mm are made in the working part of the candle housing 1 for supplying plasma-forming air, side electrode 1 forms a channel with a diameter from 3 mm to 7.5 mm and a length of 1 to 30 mm for the discharge of plasma; to seal the candle insulator 2, a glass sealant 10 is used; a garland consisting of ceramic adapters 11 provides insulation of the central electrode. In the upper part of the candle there are mounting washers 12, 13, a spring 14 is installed between the ceramic tube 8 and the adapter 11 using the sleeve 15. In the upper part, the core of the central electrode has a contact 16 to ensure connection with the contact device (not shown in Fig. 1).

На фиг.2 представлена заявляемая свеча зажигания плазменная (вариант 2), содержащая трубчатый корпус с 1 с установленным в нем изолятором 2, во внутреннем канале которого в стеклогерметике 3 закреплен центральный электрод 4, между изолятором 2 и корпусом 1 установлена медная клиновидная втулка 5, стержень 6 центрального электрода, охваченный герметиком 3, стержень центрального электрода 6 сваркой соединен с центральным электродом 4, центральный электрод 4 закреплен в изоляторе 2 специальной гайкой 7, в экранной части свечи изолятор, выполненный в виде керамической трубки 8 образует полость для установки контактного устройства (на фиг.2 не показано), корпус 9 в экранной части свечи выполнен с конусом для герметичного соединения с угольником (на фиг.2 не показан), в рабочей части корпус образует вихревую камеру, совмещенную с каналом для выброса плазмы и боковой электрод, центральный электрод 4 выполнен с цилиндрической посадочной площадкой, в которую упирается изолятор 2, который, одновременно, упирается в буртик корпуса 1, межэлектродный зазор значением от 0,5 до 2,0 мм находится между цилиндрическими поверхностями центрального 4 и бокового 1 электродов, в рабочей части корпуса свечи 1 выполнены четыре тангенциальных отверстия диаметром от 1 до 5 мм для подвода плазмообразующего воздуха, боковой электрод 1 образует канал диаметром от 3 до 9 мм для выброса плазмы, совмещенный с вихревой камерой, для герметизации изолятора свечи 2 используется стеклогерметик 10, гирлянда, состоящая из керамических переходников 11 обеспечивает изоляцию центрального электрода. В верхней части свечи имеются установочные шайбы 12, 13, пружина 14 устанавливается между керамической трубкой 8 и переходником 10 с помощью втулки 15. В верхней части стержень центрального электрода имеет контакт 16 для обеспечения соединения с контактным устройством (на фиг.1 не показано).Figure 2 presents the inventive plasma spark plug (option 2), containing a tubular body with 1 with an insulator 2 installed in it, in the inner channel of which a central electrode 4 is fixed in the glass sealant 3, a copper wedge-shaped sleeve 5 is installed between the insulator 2 and the body 1, the rod 6 of the central electrode covered by sealant 3, the rod of the central electrode 6 is connected by welding to the central electrode 4, the central electrode 4 is fixed in the insulator 2 with a special nut 7, an insulator made in the screen part of the candle in the form of a ceramic tube 8 forms a cavity for installing a contact device (not shown in Fig. 2), the housing 9 in the screen part of the candle is made with a cone for tight connection with a square (not shown in Fig. 2), in the working part the body forms a vortex chamber, combined with the plasma ejection channel and the side electrode, the central electrode 4 is made with a cylindrical landing pad against which the insulator 2 abuts, which, at the same time, abuts against the flange of the housing 1, the interelectrode gap of 0.5 to 2.0 mm is between four tangential holes with a diameter of 1 to 5 mm for supplying plasma-forming air are made in the working part of the candle body 1 with the cylindrical surfaces of the central 4 and side 1 electrodes; the side electrode 1 forms a channel with a diameter of 3 to 9 mm for ejecting plasma, combined with a vortex chamber, to seal the insulator of the candle 2, a glass sealant 10 is used, a garland consisting of ceramic adapters 11 provides insulation of the central electrode. In the upper part of the candle there are mounting washers 12, 13, the spring 14 is installed between the ceramic tube 8 and the adapter 10 using the sleeve 15. In the upper part, the core of the central electrode has a contact 16 to ensure connection with the contact device (not shown in Fig. 1).

Экранная часть корпуса свечи имеет резьбу для крепления гайки угольника (на фиг.1 и 2 не показана) в целях передачи электрического контакта от агрегата зажигания.The screen part of the candle body has a thread for fastening the square nut (not shown in FIGS. 1 and 2) in order to transfer electrical contact from the ignition unit.

Уменьшение диаметра тангенциальных отверстий до значений менее 1 мм приводит к уменьшению расхода воздуха, увеличению температуры плазменной струи и снижению ресурсных показателей свечи.A decrease in the diameter of the tangential openings to values less than 1 mm leads to a decrease in air flow, an increase in the temperature of the plasma jet, and a decrease in the resource parameters of the candle.

Увеличение диаметра тангенциальных отверстий до значений более 5 мм приводит к увеличению расхода воздуха, снижению температуры плазменной струи и ухудшению воспламеняющей способности свечи.An increase in the diameter of the tangential openings to values greater than 5 mm leads to an increase in air consumption, a decrease in the temperature of the plasma jet, and a deterioration in the ignition ability of the candle.

Уменьшение диаметра канала бокового электрода 1 до значений менее 3 мм приводит к увеличению перепада давления плазмообразующего воздуха на свече, снижению скорости истечения плазмы и устойчивости горения дуги в связи с увеличением влияния сносящего потока в камере сгорания.A decrease in the diameter of the channel of the side electrode 1 to values less than 3 mm leads to an increase in the pressure drop of the plasma-forming air on the candle, to a decrease in the rate of outflow of the plasma, and to the stability of the arc burning due to an increase in the influence of the drift flow in the combustion chamber.

Увеличение диаметра канала бокового электрода 1 до значений более 7,5 мм приводит к уменьшению перепада давления плазмообразующего воздуха на свече и возникновению электрической дуги в межэлектродном зазоре без образования плазменной струи, выбрасываемой в камеру сгорания.An increase in the diameter of the channel of the side electrode 1 to values greater than 7.5 mm leads to a decrease in the pressure drop of the plasma-forming air on the candle and to the appearance of an electric arc in the interelectrode gap without the formation of a plasma jet ejected into the combustion chamber.

Уменьшение длины канала для выброса плазмы до значений менее 1 мм приводит к срыву дуги.Reducing the length of the channel for the ejection of plasma to values less than 1 mm leads to arc failure.

Увеличение длины канала для выброса плазмы до значений более 30 мм приводит к значительному увеличению росту мощности, потребляемой агрегатом зажигания из бортсети, и последующему выходу из строя агрегата зажигания.An increase in the length of the channel for the discharge of plasma to values greater than 30 mm leads to a significant increase in the power consumed by the ignition unit from the onboard network and the subsequent failure of the ignition unit.

Межэлектродный зазор образован коническими поверхностями центрального 4 и бокового 1 электродов, обращенными большими сечениями друг к другу.The interelectrode gap is formed by the conical surfaces of the central 4 and lateral 1 electrodes, facing large sections to each other.

Уменьшение его до значений менее 0,5 мм приводит к снижению мощности, выделяемой на свече и, как следствие, к ухудшению воспламеняющей способности системы плазменного зажигания.Reducing it to values less than 0.5 mm leads to a decrease in the power released on the candle and, as a result, to a deterioration of the flammability of the plasma ignition system.

Увеличение его до значений более 2 мм приводит к возрастанию мощности, потребляемой системой зажигания из бортовой сети, и увеличению пробивного напряжения свечи, что, в свою очередь, может привести к нарушению работоспособности выходных цепей агрегата зажигания вследствие воздействия высоких напряжений.Increasing it to values greater than 2 mm leads to an increase in the power consumed by the ignition system from the on-board network and to an increase in the breakdown voltage of the spark plug, which, in turn, can lead to disruption of the output circuitry of the ignition unit due to high voltages.

В свече (вариант 2) канал для выброса плазмы совмещен с вихревой камерой, что позволяет за счет уменьшения теплоотвода в электроды добиться увеличения мощности, выделяемой на свече, а также приводит к снижению массо-габаритных показателей свечи.In the candle (option 2), the plasma discharge channel is combined with the vortex chamber, which allows reducing the heat output to the electrodes by increasing the power released on the candle, and also leads to a decrease in the mass-dimensional parameters of the candle.

Уменьшение его диаметра до значений менее 3 мм приводит к увеличению перепада давления плазмообразующего воздуха на свече, снижению скорости истечения плазмы и устойчивости горения дуги в связи с увеличением влияния сносящего потока в камере сгорания.A decrease in its diameter to values less than 3 mm leads to an increase in the pressure drop of the plasma-forming air on the candle, a decrease in the rate of plasma outflow, and the stability of the arc burning due to an increase in the influence of the drift flow in the combustion chamber.

Увеличение диаметра канала до значений более 7,5 мм приводит к снижению перепада давления плазмообразующего воздуха на свече и возникновению электрической дуги в межэлектродном зазоре без образования плазменной струи, выбрасываемой в камеру сгоранияAn increase in the channel diameter to values greater than 7.5 mm leads to a decrease in the pressure drop of the plasma-forming air on the candle and the appearance of an electric arc in the interelectrode gap without the formation of a plasma jet ejected into the combustion chamber

Свеча работает следующим образом.The candle works as follows.

Высокое напряжение, поступающее к свече от агрегата зажигания через высоковольтный кабель, прикладывается к центральному электроду 4 - через центральную жилу высоковольтного кабеля, контактное устройство (на фиг.1 не показаны) и стержень центрального электрода 6, к боковому электроду через экранную оплетку кабеля, гайку угольника (на фиг.1 не показаны) и корпус 1. Происходит интенсивная ионизация межэлектродного зазора с последующим его пробоем; между центральным и боковым электродами свечи зажигается электрическая дуга, разогревающая воздух, поступающий через тангенциальные отверстия, расположенные в вихревой камере корпуса, до температуры, при которой происходит образование низкотемпературной плазмы. Далее плазма выбрасывается в камеру сгорания через канал и поджигает горючую смесь.The high voltage supplied to the spark plug from the ignition unit through a high-voltage cable is applied to the central electrode 4 — through the central core of the high-voltage cable, a contact device (not shown in FIG. 1) and the core of the central electrode 6, to the side electrode through the screen braid of the cable, nut a square (not shown in FIG. 1) and case 1. Intensive ionization of the interelectrode gap occurs with its subsequent breakdown; Between the central and side electrodes of the candle, an electric arc is ignited, heating the air entering through the tangential openings located in the vortex chamber of the casing to a temperature at which low-temperature plasma is formed. Then the plasma is ejected into the combustion chamber through the channel and ignites the combustible mixture.

В свече (вариант 2) плазма поступает в камеру сгорания минуя вихревую камеру.In the candle (option 2), the plasma enters the combustion chamber bypassing the vortex chamber.

Заявляемая свеча зажигания технологична, имеет простую конструкцию, обеспечивающую требуемые характеристики для розжига горючих смесей в камерах сгорания газотурбинных двигателей, газотурбинных приводов газоперекачивающих агрегатов и энергетических установок, как следствие - невысокую стоимость.The inventive spark plug is technological, has a simple design that provides the required characteristics for ignition of combustible mixtures in the combustion chambers of gas turbine engines, gas turbine drives of gas pumping units and power plants, as a result - low cost.

Свеча зажигания может быть изготовлена промышленным способом на предприятиях авиационной и приборостроительной промышленности.The spark plug can be manufactured industrially at enterprises in the aviation and instrument-making industries.

Claims

1. Plasma spark plug containing the main tubular body with an insulator installed in it, in the inner channel of which there is a welded central electrode fixed with a special nut, in the middle part the core of the central electrode is surrounded by a ceramic sleeve and sealant, a wedge-shaped copper sleeve is installed between the insulator and the body, characterized in that the copper wedge-shaped sleeve points to the side of the working end, in the middle part the electrode rod is connected by welding to the central electrode, the upper the butt end of the rod is connected by welding to the contact, in the screen part of the candle the insulator forms a cavity for installing the contact device, the body in the working part of the candle is thickened to form a side electrode and a vortex chamber, the central electrode is made in the form of a cylinder with a transition to a conical surface, the electrode gap is located between the conical surfaces of the central and side electrodes located asymmetrically relative to each other, four tangential holes are made in the working part of the candle body I, for the plasma discharge channel on your side of the case has a cylindrical projection.

2. A plasma spark plug containing the main tubular body with an insulator installed in it, in the inner channel of which there is a welded central electrode fixed with a special nut, a copper wedge-shaped sleeve is installed between the insulator and the body, the core of the central electrode covered by a ceramic sleeve and sealant, characterized in that the copper wedge-shaped sleeve points to the side of the working end, the core of the central electrode is connected to the central electrode by welding, the central electron e is fixed in the insulator with a nut, in the screen part of the candle the insulator is made with a cavity for installing the contact device, the housing in the working part of the candle is made with a thickening, forming a vortex chamber combined with the channel for ejection of plasma, and the side electrode, the central electrode is made with a cylindrical landing pad , in which the spark-forming insulator rests, which simultaneously abuts against the flange of the housing, the interelectrode gap is located between the cylindrical surfaces of the central and side electrodes, Four tangential openings are made of the part of the candle body, the side electrode forms a channel for the ejection of plasma, combined with a vortex chamber.