Запальная свеча дугового типа

 

1. ЗАПАЛЬНАЯ СВЕЧА ДУГОВОГО ТИПА для поджигания карбюрированных газовых смесей, содержащая установленные с зазором изолированный и заземленный электроды, подключенные к источнику высокого импульсного напряжения , и удлиненную диэлектрическую деталь, снабже-нную рабочей поверхностью и лротивоположной ей нерабочей поверхностью, причем электроды имеют контакт с рабочей поверхностью , отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности воспламенения смеси путем удлинения дуги и ее распространения по заданному пути, свеча содержит токопроводящую полосу, расположенную на нерабочей поверхности, причем один конец полосы прикреплен к заземленному электроду, а другой § расположен напротив изолированного электрода.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) g(51) Н 01 T 13/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К llATEHTY 1(21) 3368429/25-06 (22) 28.12 ° 81 (31) 8027717 (32) 29.12.80. (33) Франция (46) 15.02.84. Бюл. М 6 (72) Серж Ларигальди и Жерар Лабон (Франция) (71) Оффис Насьональ д этюд Э де решерш Аэроспасьаль О.Н.Э.P.A. (Франция) (53) 621.43.045.5 (088.8) (56) 1.Патент США В 3974 412, кл. 313-131 Р, опублик. 1976. (54) (577 1. ЗАПАЛЬНАЯ СВЕЧА ДУГОВОГО

ТИПА для поджигания карбюрированных газовых смесей, содержащая установленные с зазором изолированный и заземленный электроды, подключенные к источнику высокого импульсного напряжения, и удлиненную диэлектрическую деталь, снабженную рабочей по- верхностью и лротивоположчой ей нерабочей поверхностью, причем электроды имеют контакт с рабочей поверхностью, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что, с целью повышения эффективности воспламенения смеси путем удлинения дуги и ее распространения по заданному пути, свеча содержит. токопроводящую IloJIocó, расположенную на нерабочей поверхности, причем один конец полосы прикреплен к заземленному электроду, а другой расположен напротив изолированного электрода.

1074424

2. Запальная .свеча,по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что диэлектрическая деталь выполнена в виде прямоугольной пластины, а заземлен-. ный электрод. снабжен отгибом по краю пластины и соединен с токопроводящей полосой на нерабочей поверхности.

З.Запальная свеча по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что диэлектрическая деталь выполнена в виде полого цилиндра, внутренняя стенка которого образует рабочую поверхность, а электроды расположены на концах цилиндра, при этом токопроводящая полоса выполнена в виде спирали вокруг внешней стенки цилиндра.

4. Запальная свеча по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что она содержит несколько заземленных электродов и несколько токопроводящих полос,. каждая из которых соединена с одним заземленным электродом.

5. Запальная свеча по п.4, о т личающаясятем,чтотокоЮ

Изобретение относится к устройстваюл для поджигания карбюрированных газовых смесей, в частности к запальным свеча л дугового типа.

Известна запальная свеча дугово- 5 го типа для поджигания карбюрированных газовых смесей, содер>кащая изолированный и заземленный электроды, нодклоченные к источнику высокого импульсного напряжения „Свеча снабжена удлиненной диэлектрической деталью, рабочая поверхность которой обращена к карбюрированной рабочей смеси. Электроды имеют контакт с рабочей поверхностью диэлектричес- j5 кой детали. Диэлектрическая деталь имеет также нерабочую поверхность, противополо>кно расположенную относительно рабочей поверхности. Концы электродов заострены таким образо.л, что полученная при работе свечи ду20 га следует по искривленному пути ° 1одобная свеча позволяет получить длину дуги разряда до 1 см (1)

Недостатко л запальной свечи дугового типа является низкая эффективность, обусловленная ограниченнос тью длины дуги и невозможностью; получения дуги распространяющейся по заданному пути.

Цель изобретения — повышение эффективности воспламенения смеси пу проводящие полосы расположены в виде звезды с лучами,- расположенными под равными углами--один к другому.

6. Запальная свеча по п.1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что она со-. держит несколько диэлектрических деталей, на каждой из которых расположены заземленный электрод и то- . копроводящая полоса, а изолированный электрод находится в контакте с рабочей поверхностью каждой диэлектрической детали.

7. Запальная свеча по п.б, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что диэлектрические детали и соответствующие им токопроводящие полосы размещены в виде звезды с лучами, расположенными вокруг изолированного электрода под равными углами один к друго- му.

8. Запальная свеча по п.1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что зазор между электродами no рабочей поверхности равен или больше 3 см..теМ уд>единения дуги и ее распространения по заданному пути.

Поставленная цель достигается тем, что завальная свеча дугового типа для поджигания карбюрированных газовых смесей, содер>кащая установленные с зазоро>л изолированный и заземленный электроды, подключенные к источнику высокого напряжения, и удлиненную диэлектрическую деталь снабженную рабочей поверхностью и противоположной ей нерабочей поверх ностью, причем электроды имеют контакт с рабочей поверхностью, свеча дополнительно содержит токопроводящую полосу, расположенную на нерабо" чей поверхности, причем один конец полосы прикреплен к зазе>лленно лу электроду, а другой расположен напротив изолированного электрода.

Диэлектрическая деталь может быть выполнена в виде прямоуголь ной пластины, а заземленный электрод снабжен отгибом по краю пластины и соединен с токопроводящей полосой на нерабочей поверхности.

Диэлектрическая деталь может быть выполнена в виде полого цилиндра, внутренняя стенка которого образует рабочую поверхность, а электроцы расположены на концах

4 цилиндра, при этом токопроводящая

1074424

В зависимости от конкретного случая диэлектрическая деталь может быть изготовлена в виде узла с заземленньвл электродом и токопроводящей полосой с последующим креплением узла и стенке камеры.

В определенных случаях все частг свечи возможно собирать непосредстполоса выполнена в виде спирали вокруг внешней стенки цилиндра.

Свеча может содержать несколько заземленных электродов и несколько токопроводящих полос, каждая из ко(торых соединена с одним заземленным электродом.

Токопроводящие полосы при этом могут быть расположены в виде звезды с лучами, расположенничи под .равными углами один к другому.

Свеча может содержать несколько диэлектрических деталей, на каждой из которых расположены заземленный электрод и токопроводящая полоса, а изолированный электрод находится.; в контакте с рабочей поверхностью каждой диэлектрической детали.

Диэлектрические детали и соответствующие им токопроводящие полосы при этом могут быть размещены в ви- 2О де звезды с лучами, расположенными вокруг изолированного электрода под равньглн углами один к другому.

Зазор между электродами может быть равен или больше 3 см. . 25

На фиг. 1 показана схема дуговой запальной свечи; на фиг. 2 - аксонометрическая. проекция первого варианта свечи, иа фиг. 3 - схела, поясняющая принцип работы свечи, на фиг. 4 gg и 5 - второй и третий варианты свечи, установленной на стенке камеры сгорания; на фиг. 6 — четвертый вариант свечи, устанавливаемой снаружи к.-.меры сгорания.

Запальная авеча дугового типа устроена. следующим образом.

Изолированный электрод 1 (фиг. 1 и 2} подсоединен к одному выходу источника 2 высокого импульсного напряжения (30 kB). Другой вывод 4О источника заземнен. Конец 3 электрода 1 находится в контакте с рабочей поверхностью 4 удлиненной диэлектрической детали 5. Рабочая поверхность 4 обращена к газовой смеси ° 45

С зазором от изолированного электрода 1 у края диэлектрической детали 5 расположен заземленный электрод 6. Он выполнен с отгибом по краю пластины и также находится в 50 контакте с рабочей поверхностью 4.

Конец 7 заземленного электрода 6 приподнят над рабочей поверхностью 4.

На нерабочей поверхности 8 диэлектрической детали 5 расположена токопро- 55 водящая полоса 9, один конец которой прикреплен к заземленно;лу электроду 6, а другой конец расположен напротив изолированного электрода 1 °

Токопроводящая полоса 9 имеет конфи- 6О гурацию, соответствующую пути, по которому должна следовать разрядная дуга. Диэлектрическая деталь 5 в варианте, показанно л на фиг. 2, вы. полнена в виде прямоугольной пластины 65

На фиг. 4 показан второй вариант запальной свечи, установленной в камере сгорания. Свеча содержит заземленные электроды 10-12 и . такое же количество токопроводящих полос 1315, которые расположены в виде звезды с лучами под равняли углами один к другому. Диэлектрическая деталь 16

*в данном случае представляет собой слой керамического покрытия..Изоли-. рованный электрод 17 имеет. три выступающие в радиальном направлении ветви расположенные в одну линию с заземленными электродами 10-12. При работе свечи дуга имеет конфигурацию звезды.

На фиг. 5 показан третий вариант

;,запальной свечи, также установленной в камере сгорания. В стенке 18 камеры сгорания предусмотрено место для установки запальной свечи. Свеча имеет изолированный электрод 19,под- . ключенный к источнику 2 высокого импульсного напряжения,и. заземленный электрод 20. Электрод 20 удержи вается токопроводящей пластиной 21, установленной параллельно рабочей .поверхности 22 .диэлектрической детали 23.

На фиг. 6 показан четвертый вариант запальной свечи, предназначенной для поджигания газовой смеси в камере сгорания турбЬреактивного или прямоточногр воздушно-реактивного двигателя. Свеча содержит корпус 24, закрепленный на стенке 25 камеры сгорания. Диэлектрическая. деталь выполнена в виде полого цилиндра 26, внутренняя поверхность 27 которого является рабочей и обращена к газовой смеси. Изолированный электрод 28 и заземленный электрод 29 располо- жены на противоположных концах цилиндра 26. В полость цилиндра 26 трубопровод 30 подает небольшие количества топлива. Наружная нерабочая поверхность 31 цилиндра 2В опирается на винтовые выступы 32 спирали, нарезанной в корпусе 24, обеспечивающие образование дуги по протяженному пути над рабочей поверхностью 27.

Диэлектрические материалы, применяемые по данному изобретению, должны удовлетворять требование. высоко- го сопротивления, по крайней мере

1.10 Ом ем, предпочтительно

1 ° 10 0м ° см (например, керамика на основе глинозема) .

1074424 венно на стенке камеры, а диэлектрй- ческую деталь выполнять с использованием технологии напыления или раз брызгивания, например, с помощью плазменной горелки. Таким же образом возможно изготавливать..токопроводящую полосу.

Запальная свеча дугового типа работает следующим образом (cM.фиг.3).

Напряжение на изолированном электроде 1 поднимают от нуля до нес, >0 кольких киловольт в течение нескольких микросекунд, т.е. относительно медленно. Электрическое поле, создаваемое вокруг конца 3, электрода 1 становится обширным и производит15 ионизацию газовой смеси. Повышение напряжения приводит к образованию ряда. небольших высокоионизированных (роводяцих нитей 33, которые быстро растут с увеличением йапряжения. Ко- yg нец нити расщеплен на множество ко- ротких.расходящихся нитей подобно холодному коронному разряду. Ток, текущий в нитях 33, и температура возрастает. Поскольку нити 33 явля- 5 ются проводниками, электрическое поле изменяется к концу 34 нитей 33.

В конце процесса одна из ионизированных нитей 33 достигает заземленного электрода б и накоротко замыка- ет цепь высокого импульсного напряжения. Ток,протекающий по нити 33, возрастает и .значительно разогревает ее. Установившаяся при этом дуга получает почти всю энергию источни.ка 2, поэтому может иметь значительную длину. Токопроводящие пластины, расположенные на небольшом расстоянии от рабочей поверхности диэлектрической детали, способствуют образованию ионизированных нитей и обеспечивают дуге заранее заданный путь, который может иметь любую нужную конфигурацию.

Хотя описаны лишь две формы скользящей искры, а именно расходящаяся скользящая искра с большим количеством ответвлений и спиральная искра из одной ветви, в соответствии с данным изобретением может быть получена искра любой необходимой конфигурации. В частности, можно легко получить параллельные искры, состоящие из множества ветвей, выходящие из одного электрода и заканчивающиеся у общего заземленного электрода. Например, такая искра может включать, во-первых, прямоугольную ветвь, во-вторых,У-образную ветвь и, в-третьих, сходящуюся У-образную ветвь °

Запальная свеча с диэлектрической пластиной толщиной 0,1 мм и сопротивлением 10"о Ом см, питаемая импульсны:4 напряжением 30 кВ, дает искру длиной

3 см для поджигания газа под давлением 10 атм.

1074424

ВН ИИПИ - Заказ 41 2/56 Тираж 591 Подписное ав фипиал ППП "Патент", г, Уигорбд, ул.Проектная, 4