СВЕЧА ЗАЖИГАНИЯ Советский патент 1994 года по МПК H01T13/00 

Изобретение относится к свечам зажигания, в частности, для малоразмерных газотурбинных и жидкостных реактивных двигателей.

Известна конструкция свечи зажигания, содержащая корпус, экранную керамическую трубку, основной изолятор с полупроводниковым рабочим элементом и закрепленным в нем с помощью стеклогерметика центральным электродом. Основной изолятор закреплен в корпусе с помощью медной клиновой втулки и стеклогерметика, заключенного между корпусом и ножкой основного изолятора.

Недостатком такой свечи являются относительно большие диаметральные габариты, обусловленные наличием 2-ступенчатой стеклогерметизации:
1-я ступень - стеклогерметизация центрального электрода в основном изоляторе токоведущим стеклогерметиком;
2-я ступень - стеклогерметизация основного изолятора в корпусе с помощью медной клиновой втулки и нетоковедущего герметика.

Известна также свеча зажигания для малоразмерных газотурбинных и жидкостных реактивных двигателей, содержащая корпус из материала ХН78Т, экранный керамический изолятор, полупроводниковый элемент, центральный электрод, включающий контакт центрального электрода из термостойкого материала и токоведущий стержень центрального электрода из материала 33НК, приваренный к контакту центрального электрода со стороны рабочего торца, стеклогерметик, заключенный между корпусом, полупроводниковым элементом, экранным изолятором и токоведущим стержнем. Для обеспечения малых диаметральных габаритных размеров (10 мм) свечи применены одноступенчатая стеклогерметизация центрального электрода непосредственно в корпусе с помощью нетоковедущего стеклогерметика и выполнение токоведущего стержня центрального электрода из материала 33НК, имеющего коэффициент термического расширения (КТР), близкий к КТР стеклогерметика, для сохранения герметичности и электропрочности при воздействии повышенных температур.

Недостатком данной свечи является низкая теплостойкость вследствие разрушения сварного соединения контакта центрального электрода со стержнем ввиду того, что материал 33НК при сварке и последующем воздействии высоких температур на двигателе изменяет макроструктуру (рост зерен, межкристаллитная коррозия, охрупчивание), что приводит к поломке центрального электрода, выпадению контакта центрального электрода в камеру сгорания двигателя, повышению пробивного напряжения свечи.

Таким образом, указанная свеча обладает недостаточной теплостойкостью и надежностью в обеспечении ресурса.

Целью изобретения является повышение теплостойкости и ресурса.

Цель достигается тем, что в свече зажигания для малоразмерных газотурбинных и жидкостных реактивных двигателей, содержащей корпус из жаропрочного металла, керамический изолятор, полупроводниковый элемент в виде кольца, центральный электрод, содержащий рабочую часть и контактный стержень, стеклогерметик, заключенный между корпусом, полупроводниковым элементом и стержнем центрального электрода, причем стержень выполнен из металла, имеющего КТР, равный таковому у материала керамического изолятора, рабочая часть центрального электрода снабжена буртиком для закрепления в полупроводниковом элементе и глухим отверстием для размещения в нем частично контактного стержня; стержень вставлен в глухое отверстие до упора.

Заглубление контактного стержня до упора в глухое отверстие рабочей части с образованием между частями электрода электрического контакта исключает операцию сварки контактного стержня, изменение макроструктуры его материала, и как следствие этого, его поломку.

Наличие опорного бурта на рабочей части центрального электрода, размещенного между стеклогерметиком и полупроводниковым элементом, исключает возможность выпадения рабочей части центрального электрода в камеру сгорания двигателя.

Таким образом, предлагаемое техническое решение устраняет поломку центрального электрода, выпадение рабочей части электрода в двигатель и повышение пробивного напряжения, т. е. повышает теплостойкость в ресурс свечи.

На чертеже изображена предлагаемая свеча, разрез.

Свеча содержит корпус 1, керамический изолятор 2, полупроводниковый элемент 3, центральный электрод, содержащий рабочую часть 4 и контактный стержень 5, стеклогерметик 6, заключенный между корпусом 1, полупроводниковым элементом 3 и стержнем 5 центрального электрода. Рабочая часть 4 центрального электрода снабжена буртиком 6 для закрепления в полупроводниковом элементе 3 и глухим отверстием 7 для размещения в нем частично контактного стержня 5. Стержень 5 заглублен в отверстие 7 до упора, образуя между частями электрода электрический контакт.

Свеча зажигания работает следующим образом. Высокое напряжение от емкостного агрегата зажигания прикладывается к стержню 5 центрального электрода и к корпусу 1, являющемуся боковым электродом свечи. Между электродами свечи на поверхности 8 полупроводникового элемента 3 возникает мощный емкостный электрический разряд. При воздействии на рабочий торец 9 свечи высоких температур работающего двигателя происходит термическое расширение всех элементов свечи, при этом и последующем охлаждении свечи соединение контактного стержня 5 с рабочей частью центрального электрода 4 сохраняется плотным. Отсутствие сварных соединений материала контактного стержня в зоне повышенных температур на рабочем торце свечи исключает обрыв рабочей части центрального электрода и выпадение ее в двигатель, отсутствие искрообразования на свече.

Рабочая часть центрального электрода, обжатая на токоведущий контактный стержень, обеспечивает электрический контакт без снижения прочности стержня.

Бурт на рабочей части центрального электрода исключает возможность выпадения центрального электрода в двигатель в процессе работы свечи.

Использование изобретения позволяет повысить теплостойкость свечи, что подтверждено испытаниями свечей на двигателях. (56) Техническое описание, инструкция по эксплуатации и руководство по ремонту. Свечи полупроводниковые СЭ 15В, СПЭ-6 и СП-06А. М, . 1960, с. 9-11.

Изобретение относится к свечам зажигания в частности для малоразмерных газотурбинных и жидкостных реактивных двигателей. Цель изобретения - повышение теплостойкости и ресурса. Свеча зажигания содержит корпус 1 из жаропрочного металла, керамический изолятор 2, полупроводниковый элемент 3 в виде кольца, центральный электрод с рабочей частью 4 и контактным стержнем 5 и стеклогерметик 6, заключенный между корпусом 1, полупроводниковым элементом 3 и стержнем 5 центрального электрода. Стержень 5 выполнен из металла, имеющего коэффициент линейного расширения, равный коэффициенту материала керамического изолятора 2. Рабочая часть 4 центрального электрода снабжена буртиком 6 для закрепления в полупроводниковом элементе 3 и глухим отверстием 7 для размещения в нем частично контактного стержня 5, при этом стержень 5 заглублен в отверстие 7 до упора с образованием между частями электрода электрического контакта. 1 ил.

СВЕЧА ЗАЖИГАНИЯ для малоpазмеpных газотуpбинных и жидкостных pеактивных двигателей, содеpжащая коpпус из жаpопpочного металла, кеpамический изолятоp, полупpоводниковый элемент в виде кольца, центpальный электpод, содеpжащий pабочую часть и контактный стеpжень, и стеклогеpметик, заключенный между коpпусом, полупpоводниковым элементом и стеpжнем центpального электpода, пpичем стеpжень выполнен из металла, имеющего темпеpатуpный коэффициент линейного pасшиpения, pавный токовому у матеpиала кеpамического изолятоpа, отличающаяся тем, что, с целью повышения теплостойкости и pесуpса, pабочая часть центpального электpода снабжена буpтиком для закpепления в полупpоводниковом элементе и глухим отвеpстием для pазмещения в нем частично контактного стеpжня, пpи этом контактный стеpжень заглублен в отвеpстие до упоpа с обpазованием между частями электpода электpического контакта.