Свеча зажигания Советский патент 1991 года по МПК H01T13/52 

(Л

С

Изобретение относится к электротехнике, в частности к свечам зажигания, применяемым для розжига горючих смесей в камерах сгорания энергетических установок. Цель изобретения - увеличение воспламеняющей 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 кольцевая полость 7. В стенке корпуса выполнены продувочные каналы 9 и подводящий канал 11, который через управляемый запорный клапан 12 соединен с магистралью 13 подвода дополнительного компонента топлива, что повышает воспламеняющую 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.

Изобретение относится к электрическим системам зажигания, в частности к свечам зажигания, применяемым для розжига несамовоспламеняющихся горючих смесей в камерах сгорания двигательныхустановок и энергоузлов.

Целью изобретения является увеличение воспламеняющей способности свечи зажигания путем подачи дополнительных компонентов топлива в зону рабочих поверхностей электродов свечи.

На фиг. 1 изображена предлагаемая свеча, общий вид, на фиг. 2 - поперечное сечение свечи по фиг. 1; на фиг. 3 - вариант свечи с четырьмя центрирующими вставками; на фиг. 4 - форма центрирующих вставок свечи по фиг. 3; на фиг. 5 - вариант свечи с тремя центрирующими вставками; на фиг. 6 - форма центрирующих вставок свечи по фиг, 5; на фиг. 7 - корпус свечи, имеющей

двенадцать центрирующих уставок; на фиг. 8 - сечение А-А на фиг 7

Свеча зажигания содержит трубчатый корпус 1, с одной стороны которого концен- трично закреплен кольцевой массовый электрод 2, а с другой - основание 3. В корпусе 1 закреплен изолятор 4, внутри которого закреплен центральный электрод 5, а снаружи - трубчатый дополнительный электрод 6, Между корпусом 1 и электродом

6образована кольцевая полость 7 В корпусе 1, в его стенках 8, выполнены продувочные каналы 9, посредством которых кольцевая полость 7 соединена с окружающим пространством. Массовый электрод 2 снабжен сквозным отверстием 10, сообщающимся с полостью 7. Свеча снабжена подводящим каналом 11 с управляемым запорным клапаном 12, размещенным в основании корпуса 1 и соединяющим полость

7с магистралью 13 подвода дополнительноа

Jiw

Ю

VJ -Ьь

го компонента топлива, которым может быть, например, кислород, Между кольцевым массовым электродом 2 и рабочими по- верхностями 14 центрального 5 и дополнительного 6 электродов имеется за- зор 15, Дополнительный электрод 6 закреплен в корпусе 1 при помощи двух центрирующих вставок 16, выполненных из электропроводного материала, Торцы изолятора 4, центрального 5 и дополнительного 6 электродов расположены в одной плоскости 17, причем на торце изолятора 4 нанесен слой полупроводникового материала.

Корпус 1 свечи установлен между внутренней 18 и наружной 19 стенками жаровой трубы камеры сгорания.

В варианте свечи на фиг. 3 и 4 она имеет четыре центрирующие вставки 20, объединенные кольцом 21, которое закреплено в корпусе 22 свечи.

В варианте свечи на фиг. 5 и 6 она имеет три центрирующие вставки 23, которые выполнены заодно целое с дополнительным электродом 24.

В варианте свечи на фиг. 7 и 8 она имеет двенадцать центрирующих вставок 25, выполненных за одно целое с корпусом 26.

Свеча зажигания работает следующим образом.

Под действием перепада давления 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 осуществляется продувка рабочего те- ла - нейтрального газа или одного из компонентов топлива.

К центральному электроду 5 и корпусу 1 с массовым электродом 2 подводится напряжение от агрегата зажигания (на черте- жах не показан).

При достижении равенства или превышения подводимого напряжения от агрегата зажигания над пробивным напряжением между электродами 5 и 6 вдоль поверхности изолятора 4 происходит сначала электрический пробой между центральным 5 и дополнительным 5 электродами (иницирующий пробой). Затем канал электрического разряда перемещается с дополнительного элект- рода 6 на массовый электрод 2 и происходят воспламенение смеси (находящейся вблизи искрового зазора между массовым и центральным 5 электродами) и выброс плазмен- но-факельной струи через отверстие 10 в электроде 2 в камеру сгорания (на чертежах не показано).

Перемещение канала электрического разряда с дополнительного электрода 6 на электрод 2 и воспламенение компонентов

обусловлены взаимодействием электромагнитного поля между электродами 2, 5, 6 и тока разряда; продувкой рабочего тела; выбором оптимальных значений диаметра отверстия 10 массового электрода 2 и зазора между изолятором 4 и электродами 5 и 6,

Подача дополнительного компонента топлива из магистрали 13 подвода через запорный клапан 12 и подводящий канал 11 в зону электродов 2, 5, 6 и в район контакта канала разряда с компонентами основного топлива активизирует процессы воспламенения и увеличивает область розжига компонентов по скоростям и высотам. В авиационных двигателях в качестве дополнительного компонента обычно используется кислород (Оа). Подача дополнительного компонента осуществляется при давлении, большем, чем давление подачи рабочего тела (Тд Р). При этом избыток дополнительного компонента, определяемый разностью Рл Тд-Р, выносится через продувочные каналы 9 за пределы кольцевой полости 7, в пространство между стенками 18 и 19 жаровой трубы и далее через дренажные отверстия на жаровой трубе (на фиг. 1 не показаны) проходит в зону горения, активизируя процессы воспламенения и горения в момент запуска двигателя.

Решение на подачу дополнительного компонента принимается пилотом при неблагоприятных условиях запуска двигателя (на высотах более 7000 м, низких температурах воздуха на земле (ниже -50°С)), что определяется по показаниям соответственно высотомера или указателя наружной (забортной) температуры, расположенных на приборной доске. При этом пилот включением тумблера, расположенного также на приборной доске,присоединяет цель электропривода запорного клапана 12 параллельно цепи питания агрегата зажигания,

В этом случае при п одаче питания на агрегат зажигания включается электропривод запорного канала 12, открывая последний.

Предложенная свеча обладает высокой воспламеняющей способностью за счет подачи дополнительного компонента топлива в зону торцовых поверхностей массового и центрального электродов. Кроме того, благодаря прямой электрической связи массового электрода с дополнительным через центрирующие вставки свеча развивает большую мгновенную мощность разряда.

Подбором оптимальных геометрических размеров рабочих элементов свечи достигаются стабильность характеристик и надежность работы свечи.

Формула изобретения 1, Свеча зажигания, содержащая трубчатый корпус, с одной стороны которого концентрично закреплен кольцевой массовый электрод, а с другой - основание, и закрепленный в корпусе изолятор, внутри которого закреплен центральный электрод, а снаружи - трубчатый дополнительный электрод, причем между корпусом и дополнительным электродом образована кольце- вая полость, корпус имеет по меньшей мере один продувочный канал, размещенный в его стенке для сообщения кольцевой полости с окружающим пространством, а массовый электрод выполнен со сквозным центральным отверстием, сообщающимся с кольцевой полостью, отличающаяся тем, что, с целью увеличения воспламеняющей способности путем подачи дополнительного компонента топлива в зону

Фиг.3

рабочих поверхностей электродов, она снабжена подводящим каналом с управляемым запорным клапаном, размещенным в основании корпуса и соединяющим кольцевую полость с магистралью подвода допол- нительного компонента топлива, а кольцевой массовый электрод установлен с зазором относительно рабочих поверхностей центрального и дополнительного электродов.

ФигЛ

Фиг. 5

И

//////////Л | /Л

ъ

и

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

ГС

Фиг.7

Фиг. 6

А -А

25

фиг. 8