SU1644274A1

SU1644274A1 - Spark plug

Info

Publication number: SU1644274A1
Application number: SU884624773A
Authority: SU
Inventors: Олег Александрович Попов; Ростислав Алексеевич Федоров; Николай Петрович Еськов; Юрий Петрович Зиборов; Валерий Григорьевич Сергеев; Сергей Андреевич Федоров; Семен Аронович Розенберг; Андрей Николаевич Мурысев
Original assignee: Предприятие П/Я В-2504
Priority date: 1988-11-21
Filing date: 1988-11-21
Publication date: 1991-04-23

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике , в частности к свечам зажигани , примен емым дл розжига горючих смесей в камерах сгорани энергетических установок . Цель изобретени - увеличение воспламен ющей способности свечи путе подачи дополнительного компонента топлива в зону рабочих поверхностей электродов свечи. Свеча содержит корпус 1, массовый 2, центральный 5 и дополнительный 6 электроды , Между корпусом 1 и дополнительным электродом 6 образована кольцева полость 7. В стенке корпуса выполнены продувочные каналы 9 и подвод щий канал 11, который через управл емый запорный клапан 12 соединен с магистралью 13 подвода дополнительного компонента топлива, что повышает воспламен ющую способность свечи. Представлены варианты свечи, имеющие различное количество центрирующих вставок 16, расположенных между корпусом 1 и дополнительным электродом 6. 2 з. п. ф-лы, 8 ил.The invention relates to electrical engineering, in particular, to spark plugs used to ignite combustible mixtures in combustion chambers of power plants. The purpose of the invention is to increase the igniting ability of a candle by supplying an additional component of fuel to the area of the working surfaces of the candle electrodes. The candle contains body 1, mass 2, central 5 and additional 6 electrodes. Between case 1 and additional electrode 6, an annular cavity 7 is formed. Purge channels 9 are made in the body wall and inlet channel 11 is connected to the line through a controlled shut-off valve 12 13 supplying an additional component of the fuel, which increases the igniting ability of the candle. Variants of a candle are presented that have a different number of centering inserts 16 located between housing 1 and additional electrode 6. 2 h. the item of f-ly, 8 ill.

Description

(Л(L

СWITH

Изобретение относитс к электрическим системам зажигани , в частности к свечам зажигани , примен емым дл розжига несамовоспламен ющихс горючих смесей в камерах сгорани двигательныхустановок и энергоузлов.The invention relates to electrical ignition systems, in particular to spark plugs, used to ignite non-self-igniting combustible mixtures in combustion chambers of propulsion and power units.

Целью изобретени вл етс увеличение воспламен ющей способности свечи зажигани путем подачи дополнительных компонентов топлива в зону рабочих поверхностей электродов свечи.The aim of the invention is to increase the ignition ability of a spark plug by supplying additional fuel components to the working area of the spark plug electrodes.

На фиг. 1 изображена предлагаема свеча, общий вид, на фиг. 2 - поперечное сечение свечи по фиг. 1; на фиг. 3 - вариант свечи с четырьм центрирующими вставками; на фиг. 4 - форма центрирующих вставок свечи по фиг. 3; на фиг. 5 - вариант свечи с трем центрирующими вставками; на фиг. 6 - форма центрирующих вставок свечи по фиг, 5; на фиг. 7 - корпус свечи, имеющейFIG. 1 shows the proposed candle, a general view, in FIG. 2 is a cross section of the candle of FIG. one; in fig. 3 - a variant of a candle with four centering inserts; in fig. 4 shows the shape of the centering inserts of the candle of FIG. 3; in fig. 5 - option candles with three centering inserts; in fig. 6 shows the shape of the centering inserts of the candle of FIG. 5; in fig. 7 - the body of the candle having

двенадцать центрирующих уставок; на фиг. 8 - сечение А-А на фиг 7twelve centering settings; in fig. 8 - section aa in fig 7

Свеча зажигани содержит трубчатый корпус 1, с одной стороны которого концен- трично закреплен кольцевой массовый электрод 2, а с другой - основание 3. В корпусе 1 закреплен изол тор 4, внутри которого закреплен центральный электрод 5, а снаружи - трубчатый дополнительный электрод 6, Между корпусом 1 и электродомThe spark plug contains a tubular body 1, on one side of which the annular mass electrode 2 is concentrically fixed, and on the other - the base 3. Insulator 4 is fixed in case 1, inside which is fixed the central electrode 5, and outside the tubular additional electrode 6, Between body 1 and electrode

6образована кольцева полость 7 В корпусе 1, в его стенках 8, выполнены продувочные каналы 9, посредством которых кольцева полость 7 соединена с окружающим пространством. Массовый электрод 2 снабжен сквозным отверстием 10, сообщающимс с полостью 7. Свеча снабжена подвод щим каналом 11 с управл емым запорным клапаном 12, размещенным в основании корпуса 1 и соедин ющим полость6 an annular cavity 7 is formed. In the housing 1, in its walls 8, purge channels 9 are made, by means of which the annular cavity 7 is connected with the surrounding space. The mass electrode 2 is provided with a through hole 10, which communicates with the cavity 7. The candle is provided with an inlet channel 11 with a controlled shut-off valve 12 located at the base of the housing 1 and connecting the cavity

7с магистралью 13 подвода дополнительноа7 with a supply line 13 additionally

JiwJiw

ЮYU

VJ -ЬьVj

го компонента топлива, которым может быть, например, кислород, Между кольцевым массовым электродом 2 и рабочими по- верхност ми 14 центрального 5 и дополнительного 6 электродов имеетс за- зор 15, Дополнительный электрод 6 закреплен в корпусе 1 при помощи двух центрирующих вставок 16, выполненных из электропроводного материала, Торцы изол тора 4, центрального 5 и дополнительного 6 электродов расположены в одной плоскости 17, причем на торце изол тора 4 нанесен слой полупроводникового материала.The first component of the fuel, which can be, for example, oxygen, there is a gap 15 between the annular mass electrode 2 and the working surfaces 14 of the central 5 and additional 6 electrodes. The additional electrode 6 is fixed in the housing 1 by means of two centering inserts 16, made of an electrically conductive material, the ends of an insulator 4, a central 5 and an additional 6 electrodes are located in the same plane 17, and a layer of semiconductor material is applied on the end of insulator 4.

Корпус 1 свечи установлен между внутренней 18 и наружной 19 стенками жаровой трубы камеры сгорани .The body 1 of the candle is installed between the inner 18 and outer 19 walls of the flame tube of the combustion chamber.

В варианте свечи на фиг. 3 и 4 она имеет четыре центрирующие вставки 20, объединенные кольцом 21, которое закреплено в корпусе 22 свечи.In the embodiment of the candle in FIG. 3 and 4, it has four centering inserts 20 united by a ring 21, which is fixed in the body 22 of the candle.

В варианте свечи на фиг. 5 и 6 она имеет три центрирующие вставки 23, которые выполнены заодно целое с дополнительным электродом 24.In the embodiment of the candle in FIG. 5 and 6, it has three centering inserts 23, which are integral with an additional electrode 24.

В варианте свечи на фиг. 7 и 8 она имеет двенадцать центрирующих вставок 25, выполненных за одно целое с корпусом 26.In the embodiment of the candle in FIG. 7 and 8, it has twelve centering inserts 25, made in one piece with the housing 26.

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

Под действием перепада давлени Р между наружной 19 и внутренней 18 стенками жаровой трубы, через внутреннюю полость 7 рабочей части свечи, продувочные каналы 9 и отверстие 10 массового электрода 2 осуществл етс продувка рабочего те- ла - нейтрального газа или одного из компонентов топлива.Under the action of the pressure difference P between the outer 19 and inner 18 walls of the flame tube, the working body — the neutral gas or one of the fuel components — is blown through the internal cavity 7 of the working part of the candle, the purge channels 9 and the hole 10 of the mass electrode 2.

К центральному электроду 5 и корпусу 1 с массовым электродом 2 подводитс напр жение от агрегата зажигани (на черте- жах не показан).The central electrode 5 and the housing 1 with the mass electrode 2 are supplied with voltage from the ignition unit (not shown in the drawings).

При достижении равенства или превышени подводимого напр жени от агрегата зажигани над пробивным напр жением между электродами 5 и 6 вдоль поверхности изол тора 4 происходит сначала электрический пробой между центральным 5 и дополнительным 5 электродами (иницирующий пробой). Затем канал электрического разр да перемещаетс с дополнительного элект- рода 6 на массовый электрод 2 и происход т воспламенение смеси (наход щейс вблизи искрового зазора между массовым и центральным 5 электродами) и выброс плазмен- но-факельной струи через отверстие 10 в электроде 2 в камеру сгорани (на чертежах не показано).Upon reaching equal or exceeding the input voltage from the ignition unit over the breakdown voltage between electrodes 5 and 6 along the surface of insulator 4, an electrical breakdown occurs between the central 5 and additional 5 electrodes (initiating the breakdown). The electrical discharge channel is then moved from the additional electrode 6 to the mass electrode 2 and the mixture ignites (located near the spark gap between the mass and central 5 electrodes) and the plasma-torch jet is ejected through the hole 10 in the electrode 2 into the chamber Combustion (not shown in the drawings).

Перемещение канала электрического разр да с дополнительного электрода 6 на электрод 2 и воспламенение компонентовMoving the electrical discharge channel from the additional electrode 6 to the electrode 2 and igniting the components

обусловлены взаимодействием электромагнитного пол между электродами 2, 5, 6 и тока разр да; продувкой рабочего тела; выбором оптимальных значений диаметра отверсти 10 массового электрода 2 и зазора между изол тором 4 и электродами 5 и 6,due to the interaction of the electromagnetic field between the electrodes 2, 5, 6 and the discharge current; purge of the working fluid; the choice of the optimal values of the diameter of the hole 10 of the mass electrode 2 and the gap between the insulator 4 and the electrodes 5 and 6,

Подача дополнительного компонента топлива из магистрали 13 подвода через запорный клапан 12 и подвод щий канал 11 в зону электродов 2, 5, 6 и в район контакта канала разр да с компонентами основного топлива активизирует процессы воспламенени и увеличивает область розжига компонентов по скорост м и высотам. В авиационных двигател х в качестве дополнительного компонента обычно используетс кислород (Оа). Подача дополнительного компонента осуществл етс при давлении, большем, чем давление подачи рабочего тела (Тд Р). При этом избыток дополнительного компонента, определ емый разностью Рл Тд-Р, выноситс через продувочные каналы 9 за пределы кольцевой полости 7, в пространство между стенками 18 и 19 жаровой трубы и далее через дренажные отверсти на жаровой трубе (на фиг. 1 не показаны) проходит в зону горени , активизиру процессы воспламенени и горени в момент запуска двигател .The supply of an additional fuel component from the supply line 13 through the shut-off valve 12 and supply channel 11 to the zone of electrodes 2, 5, 6 and to the area of contact of the discharge channel with components of the main fuel activates ignition processes and increases the ignition area of the components in terms of speeds and heights. In aircraft engines, oxygen (Oa) is commonly used as an additional component. The supply of the additional component is carried out at a pressure greater than the supply pressure of the working fluid (Td P). In this case, the excess of the additional component, determined by the difference RL Td-P, is carried through the purge channels 9 beyond the annular cavity 7 into the space between the walls 18 and 19 of the flame tube and then through the drain holes on the flame tube (not shown in Fig. 1) passes into the combustion zone, activating the ignition and combustion processes at the moment of engine start.

Решение на подачу дополнительного компонента принимаетс пилотом при неблагопри тных услови х запуска двигател (на высотах более 7000 м, низких температурах воздуха на земле (ниже -50°С)), что определ етс по показани м соответственно высотомера или указател наружной (забортной ) температуры, расположенных на приборной доске. При этом пилот включением тумблера, расположенного также на приборной доске,присоедин ет цель электропривода запорного клапана 12 параллельно цепи питани агрегата зажигани ,The decision to supply an additional component is made by the pilot under unfavorable engine starting conditions (at altitudes greater than 7000 m, low ground air temperatures (below -50 ° C)), which is determined by the indications of the altimeter or outdoor (outboard) indicator, respectively. located on the dashboard. In this case, the pilot, by turning on the toggle switch, also located on the instrument panel, connects the purpose of the electric actuator of the check valve 12 in parallel to the power supply circuit of the ignition unit

В этом случае при п одаче питани на агрегат зажигани включаетс электропривод запорного канала 12, открыва последний .In this case, when supplying power to the ignition unit, the electric drive of the shut-off channel 12 is turned on, opening the latter.

Предложенна свеча обладает высокой воспламен ющей способностью за счет подачи дополнительного компонента топлива в зону торцовых поверхностей массового и центрального электродов. Кроме того, благодар пр мой электрической св зи массового электрода с дополнительным через центрирующие вставки свеча развивает большую мгновенную мощность разр да.The proposed candle has a high igniting ability due to the supply of an additional component of the fuel to the zone of the end surfaces of the mass and central electrodes. In addition, due to the direct electrical connection of the mass electrode with the additional one, through a centering inserts, the candle develops a large instantaneous discharge power.

Подбором оптимальных геометрических размеров рабочих элементов свечи достигаютс стабильность характеристик и надежность работы свечи.By selecting the optimal geometrical dimensions of the working elements of the candle, the stability of the characteristics and the reliability of the candle work are achieved.

Claims

Claim 1, Spark plug, comprising a tubular body, on one side of which an annular mass electrode is concentrically fixed, and on the other side a base, and an insulator fixed in the case, inside which is attached a central electrode, and outside a tubular additional electrode, and between the body and an additional electrode is formed by an annular cavity, the housing has at least one purge channel placed in its wall to communicate the annular cavity with the surrounding space, and the mass electrode made with a through central hole communicating with an annular cavity, characterized in that, in order to increase the ignition ability by supplying an additional component of the fuel to the zone

3

working surfaces of the electrodes, it is provided with a supply channel with a controlled shut-off valve located at the base of the body and connecting the annular cavity to the main supply line for the additional component of the fuel, and the annular mass electrode is installed with a gap relative to the working surfaces of the central and additional electrodes.

2. Candle in accordance with claim 1, characterized in that the additional electrode is fixed in the housing by means of at least two centering inserts made of electrically conductive material.

3. Candle on PP. 1 and 2, characterized in that the ends of the insulator and the central and additional electrodes are arranged in the same plane.

Fy

FIG. five

AND

////////// Л | / L

ъ

and

/ J /////// A / X Y777

HS

7

FIG. 6

A-A

25

FIG. eight