Запальная свеча дугового типа

. Уд по то ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АНИЕ ИЗ 1(21) 3368429/25-06(71) Оффис Насьональ д этюд Э де решерш Аэроспасьаль О.Н.Э.Р.А.(54) (57) 1. ЗАПАЛЬНАЯ СВЕЧА ДУГОВОГО ТИПА для поджигания карбюрированных газовых смесей, содержащая установленные с зазором изолированный и за земленный электроды, подключенные к источнику высокого импульсного напряжения, и удлиненную диэлектрическую деталь, снабженную рабочей поверхностью и лротивоположчой ей нерабочей поверхностью, причем элек" троды 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 путемлинения дуги и ее распространениязаданному пути, свеча содержиткопроводящую полосу, расположенную на нерабочей поверхности, причем один конец полосы прикреплен к заземленному электроду,а другой расположен напротив изолированногоэлектрода,1074424 2. Запальная .свеча, по и. 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 диэлек. трическая 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 ли ч а ю щ а я с я тем, что она содержит несколько заземленных элек. тродов и несколько токопроводящих полос,. каждая из которых соединена с одним заземленным электродом.5. Запальная свеча по п.4, о т личающаясятем, чтотокоЮИзобретение относится к устройствам для поджигания карбюрированныхгазовых смесей, в частности к запальным свечал дугового типа,Известна запальная свеча дугового тапа длч поджигания карбюрированных газовых смесей, содержащая изолированный и заземленный электроды,нодклоченные к источнику высокогоимпульсного напряжения Свеча снабжена удлиненной диэлектрической деталью, рабочая поверхность которойобращена к карбюрированной рабочейсмеси. Электроды имеют контакт срабочей поверхностью диэлектрической детали, Диэлектрическая детальимеет также нерабочую поверхность,противополокно расположенную относительно рабочей поверхности. Концыэлектродов заострены таким образо.л,что полученная при работе свечи ду 20га следует по искривленному пути1 одобная свеча позволяет получитьдлину дуги разряда до 1 см 1Недостаткол запальной свечи дугового типа является низкая эффективность, обусловленная ограниченностью длины дуги и невозможностью;поручения дуги распространяющейсяпо заданному пути.30Цель и з обретения - повышение эффективности воспламенения смеси пупроводящие полосы расположены ввиде звезды с лучами, расположенными под равными углами"один к другому. 6, Запальная свеча по п.1, о тличающаясятем, чтоонасодержит 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 другому.8, Запальная свеча по п.1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что зазор между электродами по рабочей поверхности равен или больше 3 см.,теМ удединения дуги и ее распространения по заданному пути.Поставленная цель достигаетсч тем, что запальная свеча дугового типа для поджигания карбюрированных газовых смесей, содеркащая установленные с зазорол изолированный и заземленный электроды, подключенные к источнику высокого напряжения, и удлиненную диэлектрическую деталь снабженную рабочей поверхностью и противоположной ей нерабочей поверхностью, причем электроды имеют контакт с рабочей поверхностью, свеча дополнительно содержит токопроводящую полосу, расположенную на нерабо" чей поверхности, причем один конец полосы прикреплен к заземленнолу 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 концахФ цилиндра, при этом токопроводящая0 В зависимости от конкретного случая диэлектрическая деталь может быть изготовлена в виде узла с заземленнья электродом и токопроводящей полосой с последующим креплением узла й стенке камеры.В определенных случаях все частс свечи возможно собирать непосредстполоса выполнена в виде спираливокруг внешней стенки цилиндра.Свеча может содержать несколькозаземленных электродов и несколькотокопроводящих полос, каждая из ко/торых соединена с одним заземленнымэлектродом.Токопроводящие полосы при этоммогут быть расположены в виде звезды с лучами, расположенничипод,равными углами один к другому,Свеча может содержать несколькодиэлектрических деталей, на каждойиз которых расположены заземленныйэлектрод и токопроводящая полоса.а изолированный электрод находится,; 15в контакте с рабочей поверхностьюкаждой диэлектрической детали.Диэлектрические детали и соответствующие им токопроводящие полосыпри этом могут быть размещены в виде звезды с лучами, расположеннымивокруг изолирОванного электрода подравнымн углами один к другому.Зазор между электродами можетбыть равен или больше 3 см, . 25На Фиг. 1 показана схема дуговойзапальной свечи; на Фиг, 2 - аксонометрическая. проекция первого вариан"та свечи, иа Фиг. 3 - схема, поясняющая принцип работы свечи, на фиг. 4 З 0и 5 - второй и третий варианты свечи, установленной на стенке камерысгорания; на фиг. 6 - четвертыйвариант свечи, устанавливаемой снаружи к.-.меры сгорания.Запальная свеча дугового типаустроена. следующим образом.Изолированный электрод 1 (фиг. 1и 2 подсоединен к одному выходуисточника 2 высокого импульсногонапряжения 30 йВ). Другой вывод 40источника заземяен. Конец 3 электрода 1 находится в контакте с рабочей поверхностью 4 удлиненной диэлек"трической детали 5. Рабочая поверхность 4 обращена к газовой смеси45С зазором от изолированного электрода 1 у края диэлектрической детали 5 расположен заземленный электрод 6. Он выполнен с отгибом покраю пластины и также находится в 50контакте с рабочей поверхностью 4,Конец 7 заземленного электрода б фприподнят над рабочей поверхностью 4.На нерабочей поверхности 8 диэлектрической детали 5 расположена токопроводящая полоса 9, один конец которойприкреплен к заземленному электроду б, а другой конец расположен напротив изолированного электрода 1Токопроводящая полоса 9 имеет конфигурацию, соответствующую пути, покоторому должна следовать разряднаядуга. Диэлектрическая деталь 5 вварианте, показанном 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 13- 15, которые расположены в виде звезды с лучами под равными 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. б показан четвертый вариант запальной свечи, предназначенной для поджигания газовой смеси в камере сгорания турбЬреактивного или прямоточного 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. Вполость цилиндра 26 трубопровод 30 подает небольшие количества топлива. Наружная нерабочая поверхность 31 цилиндра 2 В опирается на винтовые выступы 32 спирали, нарезанной в корпусе 24, обес. печивающие 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 1100 мсм (например, керамика на основе глинозема) ..3 венно на стенке камеры, а диэлектрй- ческую деталь выполнять с использованием технологии напыления или раз брыэгивания, например, с помощью плазменной горелки. Таким же образом возможно изготавливать,.токопроводящую полосу.Запальная свеча дугового типа работает следующим образом см.фиг.3),Напряжение на изолированном электроде 1 поднимают от нуля до нес , 10 кольких киловольт в течение нескольких микросекунд, т.е. относительно медленно. Электрическое поле, создаваемое вокруг конца 3, электрода 1 становится обширным и производит 15 ионизацию газовой смеси. Повышение напряжения приводит к образованию ряда небольших высокоионизированных проводящих нитей 33, которые быстро растут с увеличением йапряжения. Ко- ро 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 ются проводниками, электрическое поле изменяется к концу 34 нитей 33. В конце процесса одна из иониэированных 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 диэлектри. ческой детали, способствуют образованию иониэированных нитей и обеспечивают дуге заранее заданный путь, который может иметь любую нужнуюконфигурацию.Хотя описаны лишь две формы сколь. эящей искры, а именно расходящаяся скользящая искра с большим количеством ответвлений и спиральная искра из однойветви, 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 ветвьЗапальная свеча с диэлектрической пластиной толщиной 0,1 мм и сопротивлением 10 ф Омсм, питаемая импульсных напряжением 30 кВ, дает искру длиной 3 см для поджигания газа под давлением 10 атм.