СВЕЧА ЗАЖИГАНИЯ Российский патент 1995 года по МПК F23Q3/00 

Изобретение относится к системам зажигания газотурбинных двигателей, в частности к свечам для розжига топливовоздушной смеси, и может быть использовано для розжига топлива в паросиловых установках.

Известна свеча зажигания, содержащая первый и второй электроды и изолятор между ними. Электроды с изолятором образуют полость - плазменную камеру.

Недостатком такой свечи является то, что искра образуется и развивается вдоль камеры, поэтому высота камеры определяется величиной искрового зазора, которая ограничена величиной напряжения, необходимого для пробоя свечи.

Известна также свеча зажигания, ближайшая к изобретению по технической сущности, содержащая корпус, в котором находится изолятор, и центральный электрод. Изолятор имеет изменяющуюся по диаметру ступенчатую полость, образующую плазменную камеру. Ступенчатая форма плазменной камеры позволяет получить длинную плазменную струю и повысить эффективность поджига топливовоздушной смеси.

Недостатком такой свечи является то, что полная высота плазменной камеры свечи также определяется величиной зазора, которая ограничивается величиной пробивного напряжения. Кроме того, направление движения плазмы разряда в начальный момент образования разряда будет перпендикулярным оси плазменной камеры, что вызывает соударение плазмы о стенки камеры и снижает скорость и длину плазменного выброса. В результате снижается эффективность поджига топливовоздушной смеси, особенно обедненной.

Целью изобретения является повышение воспламеняющей способности свечи.

Указанная цель достигается тем, что в свече зажигания, содержащей корпус с плазменной камерой и центральный электрод, разделенные изолятором, поверхность изолятора, образующая искровой промежуток, расположена перпендикулярно оси плазменной камеры.

Предлагаемая конструкция свечи зажигания с расположением поверхности изолятора искрового промежутка перпендикулярно оси плазменной камеры позволяет повысить эффективность воспламенения топливовоздушной смеси за счет увеличения длины плазменного выброса.

Выполнение свечи с расположением поверхности изолятора искрового промежутка перпендикулярно оси плазменной камеры позволяет усилить кумулятивный эффект выброса плазмы. Расположение поверхности изолятора искрового промежутка перпендикулярно оси плазменной камеры позволяет сформировать траекторию движения плазменного сгустка, исключающую отражение от боковой поверхности камеры. Таким образом, исключение возможности отражения плазменного сгустка от боковой поверхности камеры позволяет уменьшить потери кинетической энергии движения плазмы. В результате значительно повышаются скорость движения и величина выброса плазменного сгустка из плазменной камеры, что повышает эффективность воспламенения топливовоздушной смеси.

В науке и технике известно применение свечей зажигания с различным расположением плоскости изолятора искрового промежутка. Однако выполнение свечи с расположением плоскости изолятора искрового промежутка перпендикулярно оси плазменной камеры применяется впервые и позволяет повысить эффективность воспламенения топливовоздушной смеси, что обуславливает соответствие критерию "существенные отличия".

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Свеча зажигания содержит корпус 1, плазменную камеру 2, искровой промежуток 3, изолятор 4 и центральный электрод 5.

Свеча зажигания работает следующим образом. При подаче напряжения в искровом промежутке 3 свечи начинает развиваться искровой разряд в виде плазменного сгустка. Так как поверхность изолятора, образующая искровой промежуток, перпендикулярна оси камеры, вектор скорости движения плазменного сгустка направлен по оси камеры. В этом случае сформировавшийся плазменный сгусток не соударяется с боковыми стенками камеры и "выстреливается" в топливовоздушную смесь.

Таким образом, увеличение скорости движения плазмы в предлагаемой свече зажигания обусловлено тем, что поверхность изолятора, образующая искровой промежуток, расположена перпендикулярно оси плазменной камеры, благодаря чему формируется траектория движения плазменного сгустка так, что плазменный сгусток, двигаясь вдоль оси плазменной камеры, не соударяется с боковыми стенками плазменной камеры. При этом исключаются потери кинетической энергии движения плазменного сгустка, как это имеет место в прототипе, что позволяет значительно повысить воспламеняющую способность свечи.

Использование: в электрических устройствах камер сгорания газотурбинных двигателей, в частности в полупроводниковых свечах зажигания для повышения воспламеняющей способности свечи. Сущность изобретения: в свече зажигания, содержащей корпус с плазменной камерой и центральный электрод, разделенные изолятором, поверхность изолятора,образующая искровой промежуток, расположена перпендикулярно оси плазменной камеры. Предлагаемая конструкция свечи позволяет повысить ее воспламеняющую способность за счет того, что плазменный сгусток, двигаясь вдоль оси плазменной камеры, не соударяется с боковыми стенками камеры сгорания, при этом исключаются потери кинетической энергии движения плазмы. 1 ил.

СВЕЧА ЗАЖИГАНИЯ, 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.