HUP0202789A2 - Ceramic sheathed element glow plug - Google Patents
Ceramic sheathed element glow plug Download PDFInfo
- Publication number
- HUP0202789A2 HUP0202789A2 HU0202789A HUP0202789A HUP0202789A2 HU P0202789 A2 HUP0202789 A2 HU P0202789A2 HU 0202789 A HU0202789 A HU 0202789A HU P0202789 A HUP0202789 A HU P0202789A HU P0202789 A2 HUP0202789 A2 HU P0202789A2
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- glow plug
- temperature
- heating layer
- current
- conducting layers
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23Q—IGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
- F23Q7/00—Incandescent ignition; Igniters using electrically-produced heat, e.g. lighters for cigarettes; Electrically-heated glowing plugs
- F23Q7/001—Glowing plugs for internal-combustion engines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Kerámia izzítógyertya, amely elektromos vezető kerámiából készültvezetőréteggel, valamint elektromosan szigetelő kerámiából készültszigetelőréteggel rendelkezik. A találmány lényege, hogy a vezetőrétegárambevezető rétegekből (20,21) áll, amelyeket fűtőréteg (18) kötössze, a fűtőréteg (18) anyagának fajlagos elektromos ellenállásaabban a hőmérsékleti tartományban, amelyben az izzítógyertya működik,a hőmérséklettől függően változik és nagyobb, mint az árambevezetőrétegek (20, 21) anyagának fajlagos elektromos ellenállása és kisebb,mint a szigetelőréteg (22) fajlagos elektromos ellenállása. Ó
Description
.
Szabadalmi Ügyvivői H-1062 Budapest, Andrássy ut 113. Telefon: 461-1000, Fax: 461-10W
74.204/JA
KÖZZÉTÉTELI PÉLDÁNY
Kerámia izzítógyertya
A találmány tárgya dízelmotorban használt kerámia izzítógyertya, amely megfelel az első szabadalmi igénypontban leírt feltételeknek. Külső kerámiaizzós izzítógyertyák már ismertek, például az DE-OS 40 28 859 számú szabadalmi leírásból. Ezen kívül vannak fémből készült izzítógyertyák is, mint például a DE-OS 29 37 884 számú szabadalmi leírásban szereplő, amelyeknél a fém izzítóspirál fűtőelemmel van összehegesztve. Itt az izzítógyertya működése közben lehetőség van a hőfeszültség megfigyelésére, ezáltal mérhető a hőmérséklet az egyes hengerekben. A kerámia fűtőelemmel rendelkező izzítógyertyában azonban nincs ilyen izzítóspirál.
A DE 198 44 347 számú szabadalmi leírásban ismertetett izzítógyertyában a csatlakozóelem és az Izzító elektromos kapcsolatát érintkezöelem biztosítja. Ez az érintkezőelem rugó, ahogy az az 1. ábrán is látható.
A találmány tárgyát képező, az első szabadalmi igénypont szerinti jellemzőkkel rendelkező kerámia izzítógyertya előnye, hogy az izzító hőmérséklete mérhető. Ez az első olyan kerámia izzítógyertya, ahol az izzító hőmérséklete többletráfordítás nélkül, az izzító külső felületén kiválasztott szakaszon közvetlenül merhető. A hőmérséklet mérés az izzítógyertya méretéhez képest kicsi, kiválasztott szakaszon történik, miáltal csökkenthető a nagyobb mérési területen tapasztalható hőeloszlásból adódó mérési hiba. További előny, hogy a találmány szerinti izzítógyertyában a fűtőteljesítmény az izzító egy kiválasztott szakaszára koncentrálható, anélkül, hogy megváltoztatnánk az áramvezető réteg keresztmetszetét, sőt, azon a területen, ahova a fűtőteljesítményt koncentrálni szeretnénk, sem a külső felületet, sem a kölcsönhatásban részt vevő felületet nem
- 2 kell megtörnünk. További előny, hogy ez a hőmérséklet mérésre alkalmas kerámia izzítógyertya kis költséggel előállítható.
Az első szabadalmi igénypontra hivatkozó aligénypontokban felsoroltak alapján elkészíthetők a főigénypontban leírt kerámia izzítógyertya továbbfejlesztett, javított változatai. A fűtőelem mechanikus működésének zavartalansága elsősorban az izzítógyertya különböző részeihez használt kerámia helyes megválasztásával biztosítható. A mért hőmérsékleti adatok feldolgozása vezérlőkészülékkel történik, ezáltal az izzítógyertya kiválasztott pontján szabályozható a hőmérséklet. A találmány tárgyát képező izzítógyertya passzív üzemi állapotban, miután a felfűtés befejeződött, előnyösen hőérzékelőként használható. így ellenőrizhetjük, megfelelően zajlik-e az égési folyamat a mindenkori hengerben. Az így kapott információk alapján befolyásolhatjuk az égési folyamatban fontos szerepet játszó paramétereket.
Az első szabadalmi igénypontban leírtaknak megfelelő, a találmány szerinti kerámia izzítógyertya előnye a technika állása szerinti eddig ismert izzítógyertyákkal szemben, hogy a vezetőrétegek nagyobb keresztmetszete révén nagyobb áramerősségű áram sem okoz termikus károsodást az érintkezőelemek anyagában. Az érintkezőelem anyagának nagy felülete azért is előnyös, mert javítja a hővezető képességet. Az érintkezőelem rugalmasságának köszönhetően kiegyenlíthető az érintkezőelemet körülvevő, eltérő hőtágulási együtthatóval rendelkező alkatrészek hő hatására bekövetkező elmozdulása.
A 1. igénypontra hivatkozó aligénypontokban ismertetett módszerekkel előállíthatok a főigénypontban leírt kerámia izzítógyertya továbfejlesztett, javított változatai. Az érintkezőelem előnyösen grafitból vagy jó vezetőképességű kerámiaporból készül, mivel ezek az anyagok korrózióállóak. Az is előnyös megoldás, ha az érintkezőelem nem teljes egészében - mindazonáltal túlnyomórészt - grafitból, vagy jó vezetőképességű kerámia- illetve fémporból készül, mivel így, közel azonos tulajdonságú, de alacsonyabb anyagköltségű érintkezőelemet kapunk. A találmány szerinti érintkezőelemmel rendelkező
I»
- 3 izzítógyertyát célszerű az alábbiakban ismertetett módon elkészíteni, mert a gyertya házában található alkatrészek ennek megfelelő elrendezése kizárja a rövidzárlat lehetőségét. Ezenkívül ebben az elrendezésben az alkatrészek olyan szorosan illeszkednek egymáshoz, ami megakadályozza, hogy az alkatrészek meglazuljanak, illetve a rugalmas elemek (például az érintkezőelem) által rájuk gyakorolt erő hatására eltörjenek.
A találmány kiviteli alakjait az ábrák segítségével magyarázzuk részletesebben, ahol az
1. ábrán a találmány szerinti izzítógyertya hosszmetszete látható, a
2. ábrán a gyertyán kívül elhelyezkedő, kerámia fűtőelem elülső szakasza látható oldalnézetben, a
3. ábrán a találmány szerinti izzítógyertya és a vezérlőberendezések kapcsolata, a
4. ábrán a találmány szerinti kerámia izzítógyertyában és a vezetékekben fellépő ellenállások, végül az
5. ábrán a találmány szerinti izzítógyertya hosszmetszete látható.
Az 1. ábrán a találmány szerinti 1 kerámia izzítógyertya vázlatos hosszmetszete látható. Az 1 izzítógyertya égéstértől távolabb eső végén az elektromos kapcsolatot 2 körcsatlakozó biztosítja, amelyet 3 szigetelőelem választ el a gyertya 4 házától, és amely 5 henger alakú vezetőbetéthez kapcsolódik. Az 5 henger alakú vezetőbetétet a 4 házban 7 fémgyűrű és elektromosan szigetelő 8 kerámiahüvely rögzíti. Az 5 henger alakú vezetőbetét 10 érintkezőcsap és 12 érintkezőelem segítségével kapcsolódik a 14 kerámiaizzítóhoz. Az 5 henger alakú vezetőbetét és a 10 érintkezőcsap egy alkatrészt is képezhet. A 12 érintkezőelem előnyösen érintkezőrugó vagy jó elektromos vezetőképességű porból készült tömítés, vagy jó elektromos vezetőképességű, rugalmas tabletta, ami előnyösen grafitból készül.
Az izzítógyertya belsejét 15 hőszigetelő tömítés választja el az égéstértől. A 15 hőszigetelő tömítés elektromos vezető szénvegyületből készül. A 15 hőszigetelő
- 4 tömítés készülhet fémből, szén és fém keverékéből vagy kerámia és fém keverékéből is. A 14 izzító kerámia 18 fűtőrétegből és kerámia 20, 21 árambevezető rétegekből áll, ahol a két 20, 21 árambevezető réteget a 18 fűtöréteg köti össze, és így együtt alkotják a vezetőréteget. A 20, 21 árambevezető rétegek és a 18 fűtőréteg formája tetszőleges. A vezetőréteg előnyösen U- alakú. A 20, 21 árambevezető rétegeket 22 szigetelőréteg választja el egymástól, amely szintén kerámiából készül.
Az 1. ábrán látható kiviteli változatnál a 14 izzító úgy van kialakítva, hogy a 20, 21 árambevezető rétegek és a 18 fűtőréteg a 14 izzítónál szabadon vannak. Olyan megoldás is lehetséges, hogy a 20, 21 árambevezető rétegek még egy külső, elektromosan szigetelő kerámiaréteggel is be vannak vonva. A kerámiaizzítót a gyertyaházon belül egy, az ábrákon nem jelölt üvegréteg szigeteli el az izzítógyertya egyéb 4, 8, 12, 15 részeitől.
A 12 érintkezőelem és a 20 árambevezető réteg közötti elektromos érintkezés úgy van megoldva, hogy az üvegréteg a 24 ponton meg van szakítva. Az üvegréteg a 26 ponton is meg van szakítva, hogy létrejöjjön a 21 árambevezető réteg és a 4 ház közötti elektromos érintkezés, a 15 hőszigetelő tömítésen keresztül.
Ennél a kiviteli változatnál a 18 fűtőréteg előnyösen az izzító csúcsán helyezkedik el. De a fűtőréteg a vezetőréteg más pontjára is helyezhető. A 18 fűtőrétegnek arra a pontra kell kerülnie, ahol a legnagyobb fűtőhatást kívánjuk elérni.
A 2. ábrán a kerámia fűtőelem oldalnézetben látható. Az 1. ábrához hasonlóan ez az ábra is azt a kiviteli alakot szemlélteti, amelynél a 18 fűtőréteg az izzító csúcsán helyezkedik el. A 20, 21 árambevezető rétegek és a 22 szigetelőréteg szintén szerepel az ábrán. Ezen az oldalnézeti rajzon az a kiviteli alak látható, ahol a vezetőréteg, amelyet a 20, 21 árambevezető rétegek és a 18 fűtőelem alkot, Ualakú.
Azt az üzemi állapotot, amikor az izzító, az égés elősegítése érdekében az égéstérben felmelegszik és ez a fűtési folyamat a belsőégésű motor beindításakor, az utóizzítási fázis során - ami előnyösen több mint 3 perc időtartamú -, valamint az
- 5 újraizzítási fázisban zajlik, ha az égéstér hőmérséklete a belsőégésű motor működése során túlzottan lecsökken, aktív üzemi állapotnak nevezzük.
A találmány szerinti kerámia izzítógyertyában a 18 fűtőréteg anyagát úgy kell megválasztani, hogy a 18 fűtőréteg abszolút elektromos ellenállása nagyobb legyen, mint a 20, 21 árambevezető rétegek abszolút elektromos ellenállása, (a továbbiakban a jelző nélkül használt „ellenállás” kifejezés az abszolút elektromos ellenállást jelenti.)
Az U-alakú vezetőréteg két szára közötti keresztirányú áramlás elkerülése érdekében a szigetelőréteg ellenállását úgy kell megválasztani, hogy az jóval nagyobb legyen, mint a 18 fűtőréteg és a 20, 21 árambevezető rétegek ellenállása.
A 3. ábrán az 1 izzítógyertyával kapcsolatban álló készülékek vázlatos rajza látható. Ezek közül az első a 30 motorvezérlő berendezés, amely számláló- és adattároló egységből áll. A 30 motorvezérlő berendezés az izzítógyertya motortól függő paramétereit tárolja. Ilyenek például a motor terhelésétől és fordulatszámától függően alakuló ellenállási- és hőmérsékleti jelleggörbék. A 30 motorvezérlő berendezés adattároló egysége a tökéletes égésre jellemző egy vagy több hőmérsékleti referenciaértéket is tartalmaz. A 30 motorvezérlő berendezés azokat a paramétereket szabályozza, amelyek az égést befolyásolják, mint például az üzemanyag befecskendezés időtartama, a befecskendezés kezdő időpontja és záró időpontja. A 32 szabályzókészülék a motorvezérlő berendezéstől kapott feszültséget szabályozza. Ez az izzítógyertya működéséhez szükséges összes feszültség. A 32 szabályzókészülék ezen kívül ampermérőt is tartalmaz, amellyel az izzítón átfolyó áram erőssége mérhető. Tartalmaz továbbá adattároló- és számlálóegységet. A 30 motorvezérlő berendezés és a 32 szabályzókészülék feladatait egy készülék is elláthatja.
A 4. ábra az izzítógyertyában fellépő ellenállásokat szemlélteti. A 41 ellenállás, melynek értéke R20, a kerámia 20 árambevezető réteg ellenállása. A 43 ellenállás, melynek értéke R1, a fűtőréteg ellenállása. A 45 ellenállás, melynek értéke R21, a kerámia 21 árambevezető réteg ellenállása. Ehhez járulnak még az
- 6 egyéb vezetékek ellenállásai, de ezek az R20 és R21 ellenállásokhoz képest olyan kis mértékűek, hogy figyelmen kívül hagyhatók. A 4. ábrán ezek nincsenek feltüntetve. A 41, 43 és 45 ellenállások sorba vannak kapcsolva. A 4. ábra alapján végzett vizsgálatok szempontjából az esetlegesen fellépő keresztirányú áramlások elhanyagolhatók. így az R20, R1 és R21 ellenállások összegzésével megkapjuk az R összes ellenállást. Az összeadott tényezők közül a legnagyobb értékű az R1 ellenállás.
A 30 motorvezérlő berendezés a benne tárolt jelleggörbék és az izzító kívánt hőmérséklete alapján effektív feszültséget ad meg, amelyet a 32 szabályzókészülék szabályoz. A 41, 43 és 45 ellenállások hőmérsékletfüggése következtében az izzítógyertyában és az R ellenállásban I áramerősség jelentkezik, amelynek nagyságát a 32 szabályzókészülék méri. Az összellenállás (R= R20+ R1 + R21) hőmérsékletfüggését elsősorban az R1 ellenállás hőmérsékletfüggése határozza meg, mert ebben az egyenletben ez a legnagyobb értékű ellenállás.
Az R20, R1 és R21 ellenállások hőmérsékletfüggése az izzítógyertya teljes működési tartományában - a szobahőmérséklet és körülbelül 1400 C fok közötti hőmérsékleti tartományban - állandó. Az égéstér hőmérséklete az izzítógyertya működési tartományába esik.
A mért I áramerősséget a 32 szabályzókészülék a memóriájában tárolt jelleggörbe alapján hőmérsékleti adattá számítja át, amely hőmérséklet lényegében a 18 fűtőréteg hőmérsékletének felel meg, mivel az R1 ellenállás jóval nagyobb, mint az R20 és az R21 ellenállások. Ez a hőmérsékleti adat visszajut a 30 motorvezérlő berendezésbe, amely ennek alapján újraszámított effektív feszültséget határoz meg az izzítógyertya számára.
Az izzító 18 fűtőrétegének hőmérséklete kijelzőn is megjeleníthető. Arra is lehetőség van, hogy a 30 motorvezérlő berendezésbe továbbított hőmérsékleti adat alapján, a 30 motorvezérlő berendezésben tárolt egy vagy több hőmérsékleti referenciaérték figyelembevételével következtessünk az egyes hengerekben zajló égés minőségére.
- 7 Amennyiben az égés nem tökéletes, a szabályzókészülékkel az egyes hengerekben külön-külön beavatkozhatunk az égési folyamatba, és gondoskodhatunk a tökéletes égésről. Változtathatjuk például az üzemanyagbefecskendezés időtartamát, kezdeti időpontját vagy a befecskendezési nyomást.
Egy további kiviteli változatnál az égéstér hőmérsékletét az izzítógyertya passzív üzemi állapotában is mérhetjük, azaz, az utóizzítás után, amikor az izzítógyertya már nincs aktív üzemi állapotban. A 30 motorvezérlő berendezés itt alacsonyabb effektív feszültséget határoz meg, majd - hasonlóan az aktív üzemi állapothoz - az R ellenállásnál keletkező I áramerősség mérése következik, amiből a fűtött terület hőmérsékletére következtethetünk, amely voltaképpen az égéstér hőmérsékletének felel meg.
Az égéstér hőmérsékletét (hengerenként külön-külön) összehasonlíthatjuk a 30 motorvezérlő berendezés memóriájában tárolt, a tökéletes égésre jellemző egy vagy több referenciaértékkel, éppúgy, mint az aktív üzemi állapot során végzett mérésnél. Amennyiben az égéstér hőmérséklete nem felel meg a tökéletes égéshez szükséges hőmérsékletnek, beavatkozhatunk, és gondoskodhatunk a tökéletes égésről - ugyanúgy, ahogyan azt az izzítógyertya aktív üzemi állapotánál már leírtuk - például változtathatjuk az üzemanyag-befecskendezés időtartamát, a befecskendezés kezdeti időpontját és a befecskendezési nyomást.
Az R20, R1 és R21 ellenállások értékét és hőmérsékletfüggését az alábbi összefüggés
R= p*l/A alapján a p értéke határozza meg.
Itt I az ellenállás hossza, A a keresztmetszet, p pedig a hőmérsékletfüggő ellenállás jele.
- 8 A hőmérsékletfüggés mértékét az alábbi egyenletből kapjuk meg:
P(T)= Po(T0)*(1+oc(T)*(T-T0)).
Itt a p(T) a fajlagos ellenállás, mint a T hőmérséklet funkciója, p0 a To szobahőmérsékleten mérhető fajlagos ellenállás, és oc(T) hőmérsékletfüggő hőmérsékleti együttható.
Ha azt szeretnénk, hogy a 20, 21 árambevezető rétegek R20 és R21 ellenállása az R 1-től eltérő módon változzon a hőmérséklet függvényében, akkor a 18 fűtőréteg fajlagos ellenállását úgy kell megválasztanunk, hogy a fűtőrétegben mért po nagyobb legyen, mint az árambevezető rétegekben mért po. A másik lehetőség, ha a 18 fűtőréteg oc hőmérsékleti együtthatóját úgy állítjuk be, hogy az izzítógyertya működési tartományában nagyobb legyen, mint a 20, 21 árambevezetö rétegek oc hőmérsékleti együtthatója. Úgy is megoldható, hogy a 18 fűtőréteg po és oc értékét egyaránt úgy állapítjuk meg, hogy az izzítógyertya működési tartományában nagyobb legyen, mint a 20, 21 árambevezető rétegek ezen két értéke.
Egy előnyös kiviteli változatnál a 18 fűtőréteg és a 20, 21 árambevezető rétegek összetételét előnyösen úgy kell megválasztani, hogy a 18 fűtöréteg po értéke legalább tízszer nagyobb legyen, mint a 20, 21 árambevezető rétegek po értéke. A 18 fűtőréteg és a 20, 21 árambevezető rétegek oc hőmérsékleti együtthatója megközelítőleg azonos. Ezáltal az izzítógyertya teljes üzemi tartományában 20 Kelvin pontosságú hőmérsékletmérés végezhető.
Egy előnyös kiviteli változatnál a 22 szigetelőréteg fajlagos ellenállása az izzítógyertya teljes működési tartományában legalább tízszer nagyobb, mint a 18 fűtőréteg fajlagos ellenállása.
Egy előnyös kiviteli változatnál a 18 fűtőréteg, a 20, 21 árambevezető rétegek és a 22 szigetelőréteg kettősfázisú kerámiából készülnek, amely az AI2O3, MoSi2, SÍ3N4 és Y2O3 vegyületek közül legalább kettőt tartalmaz. Ez a kettősfázisú kerámia
- 9 egy- vagy többlépcsős szinterezési eljárással állítható elő. A rétegek fajlagos ellenállása előnyösen a MoSÍ2-tartalom és/vagy a M0SÍ2 szemcseméretének meghatározásával szabályozható. A 20, 21 árambevezető rétegek MoSi2-tartalma előnyösen magasabb, mint a 18 fűtőréteg MoSi2-tartalma, ez utóbbi viszont magasabb, mint a 22 szigetelőréteg MoSÍ2-tartalma.
Egy további előnyös kiviteli változatban a 18 fűtőréteg, a 20, 21 árambevezető rétegek és a 22 szigetelőréteg kompozit-prekurzor-kerámiából készül, eltérő töltőanyag-arányokkal.
Ezen anyag rácsszerkezete polisziloxánokból, poliszekvioxánokból, poliszilánokból vagy poliszilacánokból áll, amelyek borral vagy alumíniummal dotálhatok és pirolízissel állíthatók elő. Az egyes rétegek töltőanyagát az itt felsorolt - AI2O3, M0SÍ2 és SiC - vegyületek, vagy legalább ezek egyike alkotja. A fent említett kettősfázisú kerámiához hasonlóan itt is a MoSÍ2-tartalommal és/vagy a M0SÍ2 szemcseméretével szabályozható a rétegek fajlagos ellenállása, a 20, 21 árambevezetö rétegek MoSi2-tartalma előnyösen magasabb, mint a 18 fűtőréteg MoSi2-tartalma, ez utóbbi viszont magasabb, mint a 22 szigetelőréteg MoSi2tartalma.
A 22 szigetelőréteg, a 20, 21 árambevezető rétegek és a 18 fűtőréteg összetételét a fenti példákban úgy választottuk meg, hogy hötágulási együtthatójuk és az árambevezető rétegek, a fűtőréteg és a szigetelőréteg szinterezés, illetve pirolízis során fellépő zsugorodása azonos legyen, ezáltal nem keletkezik repedés az izzítógyertyán.
Az 5. ábra a találmány egyik további előnyös kiviteli változatát mutatja be, az 1 izzítógyertya vázlatos hosszmetszete segítségével. A hivatkozási jelek ezen az ábrán is ugyanazokat az elemeket jelölik, mint az előzőkön, ezért ezek részletes bemutatását nem ismételjük meg. Az 1. ábrához hasonlóan az 5. ábrán látható izzítógyertya is 2 körcsatlakozóval rendelkezik, amely elektromos kapcsolatban van a 5 henger alakú vezetőbetéttel. A 5 henger alakú vezetőbetét és a 14 kerámia izzító elektromos kapcsolata a 10 érintkezőcsapon és a 12 érintkezőelemen
- 10keresztül valósul meg. Az 5 henger alakú vezetőbetét, a 10 érintkezőcsap, a 12 érintkezőelem és a 14 kerámiaizzító egymás mögött helyezkedik el, az égéstér felé haladva, ebben a sorrendben, ahogyan az az 5. ábrán látható. Az 5. ábrán bemutatott előnyös kiviteli változatban a 14 kerámiaizzító égéstértől távolabb eső végén 11 váll van kialakítva. A 11 váll nem más, mint a 14 izzító kerámia 20, 21 árambevezető rétegeinek és 22 szigetelőrétegének henger alakú meghosszabbítása. A 11 váll keresztmetszete kisebb, mint a 14 izzító égéstér irányában hozzá csatlakozó következő szakaszának, a 13 kötegnek a keresztmetszete. A 14 izzító égéstér felőli végére nem szükséges 18 fűtőréteget beépíteni. Előnyösen úgy is megoldható, hogy egyszerűen csak a 20 és 21 árambevezető rétegek vannak összekötve az izzítógyertya égéstér felőli végén, úgy, ahogyan azt más kiviteli változatoknál a 18 fűtőréteg teszi.
Az 5 henger alakú vezetőbetét és a 10 érintkezőcsap közösen alkotja a csatlakozóelemet, amely egy darabból is készülhet. A csatlakozóelem égéstér felőli végén perem található, amely a 11 vállal együtt a 12 érintkezőelemet az izzítógyertya középvonalában tartja.
A 12 érintkezőelem előnyösen grafitból, fémporból vagy jó vezetőképességű kerámiaporból készült tabletta. Egy további előnyös kiviteli változatban a tabletta nem teljes egészében készül - mindazonáltal túlnyomórészt - jó elektromos vezetőképességű porból, azaz grafitból vagy fémporból, illetve jó vezetőképességű kerámiaporból.
A jó elektromos vezetőképességű porból készült 12 érintkezőelem rugalmas érintkezést biztosít, amely nagy áramerősség, illetve termikus igénybevétel elviselésére alkalmas. A por nagy felülete jó hővezetést tesz lehetővé. Ugyanezen okból a jó vezetőképesség mellett alacsony átmeneti ellenállás érhető el. A grafit és a jó vezetőképességű kerámiák emellett korrózióállóak is. A jó vezetőképességű porból készült tabletta, rugalmasságának köszönhetően, képes kiegyenlíteni az alkatrészek hő hatására történő elmozdulását - amely az eltérő hőtágulási együtthatók eredménye.
- 11A jó elektromos vezetőképességű porból készült tablettát oldalról henger alakú 9 szorítóhüvely veszi körül, amely itt az 1. ábrán bemutatott 8 kerámiahüvely helyén, önálló alkatrészként szerepel. A 9 szorítóhüvely a 8 kerámiahüvelyhez hasonlóan szigetelő funkciót tölt be, ezért előnyösen kerámiából készül. Az izzítógyertya összeállítása során a jó elektromos vezetőképességű porból készült tabletta égéstértől távolabb eső oldala nekiszorul a csatlakozóelem peremének, égéstér felőli oldala pedig a 14 izzító 11 vállának és egyben beszorul a 9 szorítóhüvelybe. Az alkatrészek ilyetén összeszorulása, különösen az egymáshoz szorított 8 kerámiahüvely és 9 szorítóhüvely - tehát a korlátozott mértékű préselőerő -, megakadályozza, hogy a tablettát körülfogó 9 szorítóhüvely a 12 érintkezőelemre ható préselő erő következtében fellépő túl nagy mértékű belső nyomás hatására szétrepedjen. A jó elektromos vezetőképességű porból készült rugalmas tabletta beszorításával létrehozott axiális előfeszítés kiegyenlíti a hötágulás következtében bekövetkező elmozdulásokat, valamint az izzítógyertya rázkódása során fellépő deformálódási és rezgési terhelést.
Az 5. ábrán látható izzítógyertya, amelynek 12 érintkezőeleme jó elektromos vezetőképességű tabletta, a következőképpen állítható össze.
Először a 15 hőszigetelő tömítést csúsztassuk fel a 14 kerámiaizzítóra a 14 kerámiaizzító égéstér felőli csúcsa felől, majd az egészet helyezzük be a 4 házba, annak égéstértől távolabb eső vége felől. Végül illesszük össze a 12 érintkezőelemet, a 9 szorítóhüvelyt, az 5, 10 csatlakozóelemet, a 8 kerámiahüvelyt és a 7 fémgyűrűt, és ezután az egészet helyezzük be a 4 házba, annak égéstértől távolabb eső vége felől. Ezután a 7 fémgyűrűre gyakorolt tengelyirányú erő segítségével szorítsuk össze a házban található alkatrészeket, különös tekintettel a 12 érintkezőelemre, amely jó elektromos vezetőképességű porból készült tabletta, és a 15 hőszigetelő tömítésre. A 12 érintkezőelemre csak annyi ideig gyakoroljunk erőt, míg az 5, 10 csatlakozóelemek 10 érintkezőcsapja teljesen be nem szorul a 9 szorítóhüvelybe és a 8 kerámiahüvely pereme felfekszik a 9 szorítóhüvely peremére.
-12- ...........
A jó elektromos vezetőképességű porból készült, rugalmas tabletta beszorításával előfeszítés jön létre. Végül a 4 házra kívülről gyakorolt radiális erővel szorítsuk meg a 7 fémgyűrűt. Ezután illesszük fel a 3 szigetelőelemet és a 2 körcsatlakozót, és a 4 házra kívülről gyakorolt radiális erővel ezeket is szorítsuk meg.
Claims (13)
- - 13Szabadalmi igénypontok1. Kerámia izzítógyertya, amely elektromos vezető kerámiából készült vezetőréteggel, valamint elektromosan szigetelő kerámiából készült szigetelőréteggel rendelkezik, azzal jellemezve, hogy a vezetőréteg árambevezető rétegekből (20,21) áll, amelyeket fűtőréteg (18) köt össze, a fűtőréteg (18) anyagának fajlagos elektromos ellenállása abban a hőmérsékleti tartományban, amelyben az izzítógyertya működik, a hőmérséklettől függően változik és nagyobb, mint az árambevezető rétegek (20, 21) anyagának fajlagos elektromos ellenállása és kisebb, mint a szigetelőréteg (22) fajlagos elektromos ellenállása.
- 2. Az 1. igénypont szerinti izzítógyertya, azzal jellemezve, hogy szobahőmérsékleten a fűtőréteg (18) fajlagos elektromos ellenállása nagyobb, mint az árambevezető rétegek (20, 21) fajlagos elektromos ellenállása.
- 3. Az 1. igénypont szerinti izzítógyertya, azzal jellemezve, hogy az árambevezető rétegek (20, 21) hőmérsékleti együtthatója az izzítógyertya teljes működési tartományában kisebb, mint a fűtőréteg (18) hőmérsékleti együtthatója.
- 4. Az 1. igénypont szerinti izzítógyertya, azzal jellemezve, hogy az árambevezető rétegek (20, 21) hőmérsékleti együtthatója és szobahőmérsékleten mért fajlagos elektromos ellenállása kisebb, mint a fűtőréteg (18) hőmérsékleti együtthatója és szobahőmérsékleten mért fajlagos elektromos ellenállása.
- 5. Az 1. igénypont szerinti izzítógyertya, azzal jellemezve, hogy a fűtőréteg (18) anyagának szobahőmérsékleten mért fajlagos elektromos ellenállása legalább tízszer nagyobb, mint az árambevezető rétegek (20, 21) szobahőmérsékleten mért legnagyobb fajlagos elektromos ellenállása.
- 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti izzítógyertya, azzal jellemezve, hogy a fűtőréteg (18) az izzító csúcsán helyezkedik el.
- 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti izzítógyertya, azzal jellemezve, hogy a fűtőréteg (18), az árambevezető rétegek (20, 21) és a szigetelőréteg (22) kettősfázisú kerámiából készülnek, amelyek egy- vagy többlépcsős szinterezési eljárással vannak előállítva, és az AI2O3, M0SÍ2, SÍ3N4, Y2O3 vegyületek közül legalább kettőt tartalmaznak.
- 8. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti izzítógyertya, azzal jellemezve, hogy a fútőréteg (18), az árambevezető rétegek (20, 21) és a szigetelőréteg (22) kompozit-prekurzor-kerámiából készülnek, ahol a rácsszerkezet polisziloxánokból, poliszekvioxánokból, poliszilánokból vagy poliszilacánokból áll, amelyek szennyező anyagként bort vagy alumíniumot tartalmaznak és pirolízissel vannak előállítva, a töltőanyagot pedig az AI2O3, MoSi2 és SiC vegyületek, vagy legalább ezek egyike alkotja.
- 9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti izzítógyertya, azzal jellemezve, hogy a fűtőréteg (18) hőmérséklete a saját, R1 ellenállása alapján van megállapítva.
- 10. A 9. igénypont szerinti izzítógyertya, azzal jellemezve, hogy a fűtöréteg hőmérsékleti adata motorvezérlő berendezéshez (30) van továbbítva, amely a kapott hőmérsékleti adatot referenciaértékkel összehasonlítja és a szabályzókészülék (32) által az izzítógyertyába juttatott feszültség utószabályozását végzi.
- 11. A 9. igénypont szerinti izzítógyertya, azzal jellemezve, hogy a fűtőréteg hőmérsékleti adata motorvezérlö berendezéshez (30) van továbbítva, amely a kapott hőmérsékleti adatot egy vagy több, a tökéletes égésre jellemző referenciaértékkel- 15összehasonlítja, és az égés szempontjából meghatározó értékeket utószabályozással beállítja.
- 12. A 9. igénypont szerinti izzítógyertya, azzal jellemezve, hogy a hömérsékletmérés, a hőmérsékleti adatnak a tökéletes égésre jellemző egy vagy több referenciaértékkel történő összehasonlítása, és az égés szempontjából meghatározó értékek utószabályozása az izzítógyertya (19) passzív üzemi állapotában történik.
- 13. A 11. vagy 12. igénypont szerinti izzítógyertya, azzal jellemezve, hogy az égés szempontjából meghatározó értékek az üzemanyag-befecskendezés időtartama, a befecskendezés kezdő időpontja és a befecskendezési nyomás.A meghatalmazottDr. Jakab Judit tagja ,H-1062 Budapest, Andréssy ut · T&.4&) Fax:461-1099
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19940668 | 1999-08-27 | ||
| DE10020329A DE10020329A1 (de) | 1999-08-27 | 2000-04-26 | Keramische Glühstiftkerze |
| PCT/DE2000/002418 WO2001016528A1 (de) | 1999-08-27 | 2000-07-25 | Keramische glühstiftkerze |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HUP0202789A2 true HUP0202789A2 (en) | 2003-01-28 |
Family
ID=26005465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU0202789A HUP0202789A2 (en) | 1999-08-27 | 2000-07-25 | Ceramic sheathed element glow plug |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6660970B1 (hu) |
| EP (1) | EP1214551B2 (hu) |
| JP (1) | JP2003508712A (hu) |
| AT (1) | ATE280928T1 (hu) |
| CZ (1) | CZ300980B6 (hu) |
| ES (1) | ES2231250T3 (hu) |
| HU (1) | HUP0202789A2 (hu) |
| PL (1) | PL195123B1 (hu) |
| WO (1) | WO2001016528A1 (hu) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10136596B4 (de) * | 2001-07-30 | 2005-09-15 | Beru Ag | Verfahren zur Verbindung eines stabförmigen Heizelements mit einem rohrförmigen Gehäuse einer Glühkerze und durch dieses Verfahren hergestellte Glühkerze |
| DE10339641A1 (de) * | 2003-08-28 | 2005-03-24 | Robert Bosch Gmbh | Glühstiftkerze mit besonders eingebettetem Kontaktelement |
| DE102004002485A1 (de) * | 2004-01-17 | 2005-08-11 | Robert Bosch Gmbh | Glühstiftkerze mit integrierter Temperaturerfassung |
| US7115836B2 (en) * | 2004-06-29 | 2006-10-03 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Glow plug |
| US7607206B2 (en) * | 2005-12-29 | 2009-10-27 | Federal Mogul World Wide, Inc. | Method for forming layered heating element for glow plug |
| US20090139972A1 (en) * | 2007-10-23 | 2009-06-04 | Psion Teklogix Inc. | Docking connector |
| DE102008008205A1 (de) * | 2008-02-07 | 2009-08-13 | Robert Bosch Gmbh | Metallische Glühstiftkerze mit Temperaturmessung |
| US20100082219A1 (en) * | 2008-09-30 | 2010-04-01 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Engine Using Glow Plug Resistance For Estimating Combustion Temperature |
| DE102009028952A1 (de) * | 2009-08-27 | 2011-03-03 | Robert Bosch Gmbh | Glühkerze mit integriertem Temperaturfühler |
| DE102009045273A1 (de) * | 2009-10-02 | 2011-04-07 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Herstellen einer Glühkerze |
| US8901467B2 (en) * | 2010-12-09 | 2014-12-02 | Surface Igniter Llc | Multi-layer ceramic heater and/or igniter and method for making the same |
| FR3025153B1 (fr) * | 2014-09-01 | 2016-12-09 | Bosch Gmbh Robert | Bougie de prechauffage |
| DE102014220036A1 (de) * | 2014-10-02 | 2016-04-07 | Robert Bosch Gmbh | Glühstiftkerze |
Family Cites Families (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1966664A1 (de) * | 1969-12-17 | 1973-09-20 | Adolf Linka | Vorrichtung zur gesteuerten fachbildung bei wellenfachwebmaschinen |
| JPS54159530A (en) * | 1978-06-07 | 1979-12-17 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Temperature controller of glow plug |
| DE2937884A1 (de) | 1979-09-19 | 1981-04-09 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Dieselmotor mit gluehkerze |
| US4449039A (en) * | 1981-09-14 | 1984-05-15 | Nippondenso Co., Ltd. | Ceramic heater |
| DE3502525C2 (de) * | 1985-01-25 | 1993-11-11 | Beru Werk Ruprecht Gmbh Co A | Glühelement |
| US4682008A (en) | 1985-03-22 | 1987-07-21 | Jidosha Kiki Co., Ltd. | Self-temperature control type glow plug |
| JPS61217623A (ja) * | 1985-03-22 | 1986-09-27 | Jidosha Kiki Co Ltd | 自己温度制御型グロ−プラグ |
| JPS63297923A (ja) † | 1987-05-29 | 1988-12-05 | Hitachi Metals Ltd | ディ−ゼルエンジン用グロ−プラグ |
| JPS63297924A (ja) | 1987-05-29 | 1988-12-05 | Jidosha Kiki Co Ltd | デイ−ゼルエンジン用グロ−プラグ |
| DE3887272D1 (de) * | 1987-11-09 | 1994-03-03 | Siemens Ag | Verfahren zur Temperaturregelung von Glühkerzen bei Dieselmotoren und Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens. |
| DE3825013A1 (de) * | 1988-07-22 | 1990-01-25 | Beru Werk Ruprecht Gmbh Co A | Gluehkerze |
| DE3825012A1 (de) * | 1988-07-22 | 1990-01-25 | Beru Werk Ruprecht Gmbh Co A | Werkstoff fuer ein elektrisches widerstandselement mit positivem temperaturkoeffizienten |
| DE3914446A1 (de) * | 1989-05-02 | 1990-11-08 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und vorrichtung zum steuern der temperatur einer gluehkerze |
| JPH03175210A (ja) | 1989-09-11 | 1991-07-30 | Jidosha Kiki Co Ltd | セラミツクヒータ型グロープラグ |
| DE4014356A1 (de) * | 1990-05-04 | 1991-11-07 | Beru Werk Ruprecht Gmbh Co A | Gluehkerze |
| JP3251937B2 (ja) * | 1990-08-02 | 2002-01-28 | ランクサイド・テクノロジー・カンパニー・エルピー | 焼結セラミック成形体の製造方法 |
| JP3044632B2 (ja) † | 1991-02-20 | 2000-05-22 | ボッシュ ブレーキ システム株式会社 | セラミックヒータ型グロープラグ |
| JPH05256449A (ja) * | 1992-03-16 | 1993-10-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 点火ヒータ制御装置 |
| US5750958A (en) * | 1993-09-20 | 1998-05-12 | Kyocera Corporation | Ceramic glow plug |
| DE4335292A1 (de) * | 1993-10-15 | 1995-04-20 | Beru Werk Ruprecht Gmbh Co A | Glühkerze |
| WO1995022722A1 (en) | 1994-02-18 | 1995-08-24 | Morgan Matroc S.A. | Hot surface igniter |
| JPH07293417A (ja) * | 1994-04-22 | 1995-11-07 | Isuzu Ceramics Kenkyusho:Kk | 自己温度制御形グロープラグ |
| JP3411498B2 (ja) * | 1997-04-23 | 2003-06-03 | 日本特殊陶業株式会社 | セラミックヒータ、その製造方法、及びセラミックグロープラグ |
| DE19844347A1 (de) | 1998-09-28 | 2000-03-30 | Bosch Gmbh Robert | Keramische Glühstiftkerze |
| DE19860919C1 (de) * | 1998-12-04 | 2000-02-10 | Bosch Gmbh Robert | Keramisches Heizelement und Verfahren zu dessen Herstellung |
-
2000
- 2000-07-25 WO PCT/DE2000/002418 patent/WO2001016528A1/de active IP Right Grant
- 2000-07-25 ES ES00960314T patent/ES2231250T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2000-07-25 AT AT00960314T patent/ATE280928T1/de not_active IP Right Cessation
- 2000-07-25 PL PL00353309A patent/PL195123B1/pl not_active IP Right Cessation
- 2000-07-25 US US10/069,898 patent/US6660970B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-07-25 HU HU0202789A patent/HUP0202789A2/hu unknown
- 2000-07-25 EP EP00960314A patent/EP1214551B2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-07-25 CZ CZ20020629A patent/CZ300980B6/cs not_active IP Right Cessation
- 2000-07-25 JP JP2001520043A patent/JP2003508712A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL195123B1 (pl) | 2007-08-31 |
| ES2231250T3 (es) | 2005-05-16 |
| WO2001016528A1 (de) | 2001-03-08 |
| CZ300980B6 (cs) | 2009-09-30 |
| EP1214551A1 (de) | 2002-06-19 |
| PL353309A1 (en) | 2003-11-17 |
| CZ2002629A3 (cs) | 2002-10-16 |
| EP1214551B1 (de) | 2004-10-27 |
| EP1214551B2 (de) | 2010-09-08 |
| JP2003508712A (ja) | 2003-03-04 |
| US6660970B1 (en) | 2003-12-09 |
| ATE280928T1 (de) | 2004-11-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6759631B1 (en) | Ceramic sheathed-element glow plug with electrically conductive powder pellet contacting element and method for making | |
| US4633064A (en) | Sintered ceramic electric heater with improved thermal shock resistance | |
| HUP0202789A2 (en) | Ceramic sheathed element glow plug | |
| EP0601727A1 (en) | Ceramic glow plug heater having matching coefficients of thermal expansion | |
| EP2600688B1 (en) | Heater and glow plug provided with same | |
| KR100697543B1 (ko) | 세라믹 글로우 플러그 | |
| TW575723B (en) | Sheathed element heater plug | |
| HUP0202308A2 (en) | Sheath type glowplug with ion current sensor and method for operation thereof | |
| JP2016522386A (ja) | 内側接触型セラミック製加熱要素を備えたシーズ型グロープラグおよびその製造方法 | |
| JP2002525555A (ja) | シース形セラミックグロープラグ | |
| JP3078418B2 (ja) | セラミック発熱体 | |
| US6949717B2 (en) | Plug heater for a pencil-type glow plug and corresponding glow plug | |
| WO2012147919A1 (ja) | ヒータおよびこれを備えたグロープラグ | |
| JP3269253B2 (ja) | セラミックヒータ | |
| JP3638420B2 (ja) | セラミックヒータ | |
| US6921879B2 (en) | Sheath type glow plug with ion current sensor and method for operation thereof | |
| JPH112406A (ja) | グロープラグ | |
| EP3106754A2 (en) | Ceramic heater and glow plug | |
| JP3846947B2 (ja) | グロープラグ | |
| JP3819705B2 (ja) | セラミックヒータ及びグロープラグ | |
| JP2001173953A (ja) | セラミックグロープラグ | |
| KR20080076264A (ko) | 글로우 플러그 | |
| JPS613922A (ja) | デイ−ゼルエンジン用グロ−プラグ | |
| JPS6144227A (ja) | デイ−ゼルエンジン用グロ−プラグ | |
| JPS6144224A (ja) | デイ−ゼルエンジン用グロ−プラグ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FD9A | Lapse of provisional protection due to non-payment of fees |