CN1176688A - 柴油发动机的热线点火塞 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一个热线点火塞,其用于一个自点火内燃机的燃烧室混合物的预加热。该热线点火塞包括一个陶瓷加热装置,而陶瓷加热装置之电阻在燃烧室混合物最先到达的地方通过一个横截面减小而加大。

Description

柴油发动机的热线点火塞

现有技术

本发明步及一个用于柴油发动机的热线点火塞，其具有一个陶瓷加热装置，该点火塞属于权利要求1前序部分的技术领域。

这样一种热线点火塞在DE-OS3837128中已经公开，其中，一个陶瓷加热装置被一个圆柱形的固定件之尖部所固定。该陶瓷加热装置是相对固定件电绝缘的。在圆柱形固定件的与该陶瓷加热装置相反对置的一侧端上设置一个连接装置，其与供能电压相接。该陶瓷加热装置由一个U形的加热段构成。该U形加热段的两个端部分别与连接装置相接触。在一个加热过程期间，就在陶瓷加热装置上如此施加一个电压，即一个电流通过该陶瓷加热段，亦即从该U形加热段的一个端部通过该加热段的燃烧室侧的尖端向该U形加热段的另一端部流动。这种电流，由于陶瓷的电阻而使加热段产生加热作用，因此，其灼热并使该燃料空气混合物可以被点燃。

本发明优点

本发明具有权利要求1特征部分内容的热线点火塞之优点是，加热装置之被可燃混合物最先到达的区域由于其较大的电阻而最快地达到所必需的点燃温度。因此，就可以实现较短的加热时间。通过减小该可导电陶瓷的横截面来提高电阻就能实现，应用一种稍厚壁厚的陶瓷加热元件，然后仅仅在希望的取决于发动机结构的点位上具有一个减小的横截面。依此，特别是陶瓷加热段的机械强度就可以提高。这样限定的壁厚之减小就可以达到，在热线点火柱塞之那些被燃料混合物撞击的位置上被精确地加热到最热。

特别有利的是，通过减小该陶瓷加热装置之侧壁中的壁厚就可实现一个电阻的增加和依此在这一位置上简单地实现一个更迅速地达到运行温度并同时不用改变材料特性。在涡流腔中设置该热点火塞情况下，可精确地在加热装置之那些被混合物最先到达的位置上被加热至最热，因此，可实现一个更好的柴油混合物的点燃。

通过在从属权利要求中记载的措施就可对权利要求1确定的热线点火塞实现有利的变型和改进。另外简单的和成本有利的用于减小陶瓷之电流路线横截面的实施方案是，公知的U形或套筒形陶瓷加热装置在横截面要减小的位置上简单地设置断口例如通孔。此处，不需要新的适应要求的加工，而是例如仅仅附加一个另外的加工步骤，例如钻孔。通过用电绝缘的材料来填充该导电的陶瓷加热装置，还可提高该陶瓷加热装置的机械强度。

附图

本发明的实施例描述在附图中并在下面的说明书中作详细阐述。

图1是本发明热线点火柱塞的第一实施例；

图2是第二实施例；

图3是第三实施例；

图4是第四实施例；

图5表明了热线点火塞在内燃机涡流腔中的两个可能的结构变型方案简图。

实施例的说明

图1表明了本发明的第一实施例的纵剖图。此处该热线点火柱塞由一个圆柱形的金属管1构成。这个圆柱形的金属管扮演了热线点火塞的壳体并通过一个在外侧面上安置的螺纹2用来拧装在发动机壳体中。另外，该圆柱形的金属管用于作为热线点火塞柱的固定件、而点火塞柱伸入燃烧室中并且在此处用于加热柴油混合物。在圆柱形金属管的尖部嵌置一个陶瓷的加热装置3作为点火塞柱，它的头端部用作加热元件。借助螺纹2，该壳体就如此地被拧装在末描述的发动机壳体上，以致于该陶瓷的加热装置3的端部可以自由支承的状态伸入内燃机的燃烧室中。在此，该陶瓷的加热装置3由一个导电的陶瓷制成，其具有一个在一侧端封闭的套筒的形状。该圆柱形的金属管1的后边端部包含一个连接销柱4，其借助一个绝缘层5相对于圆柱形的金属管1为电绝缘。该连接销4又通过一个接触件6与陶瓷的加热装置3如此接触，即该接触件6在陶瓷加热装置之封闭的燃烧室侧的底部是导电的接触。该陶瓷的加热装置3在其被圆柱形金属管固定的圆周表面上，与该圆柱形金属管1成电气接触，因此，该陶瓷加热装置之燃烧室侧的底部一方面与供能电压相连接，该电压例如被未描述的机动车电池所提供，另一方面，通过圆柱形的金属管1与大地相连接。因此，可产生一个电流流动即从陶瓷加热装置3的封闭底部通过该套筒形陶瓷加热装置的侧壁到圆柱形的金属管并直至大地。此处该陶瓷加热装置的壁厚不是在整个陶瓷加热装置上都相同的。而是，该壁厚在陶瓷加热装置3之燃烧室侧的自由支承端部上要小于在套筒形陶瓷件之边缘处的厚度。因此，在陶瓷加热装置的燃烧室侧处的电阻增加了，这样，在这一位置上，该陶瓷加热装置首先灼热。但是，该陶瓷的加热装置具有一个套筒形状，也不是强制性必要的。例如可以想到一个U形的陶瓷加热装置，其中，该陶瓷的加热装置的燃烧室侧之端部就其壁厚而言相对于该陶瓷加热装置被固定在圆柱形金属管中的端部又是缩小的。这样U形陶瓷加热装置以截面形式的描述与一个套筒形陶瓷加热装置的截面描述是等同的，因此，此处仅仅描述一个附图并用于两个变形方案。

图2表明本发明第二实施例的纵剖图。

图2的热线点火柱塞就其原理结构与图1的结构设置相一致。因此，单个的构件设有相同的标号并且对于相同构件的结构也不再解释。同样，在图2的实施方案中，陶瓷加热装置的横截面在远离固定件的侧端是减小的。但是此处与图1相反的是，空槽7是置入陶瓷加热装置的壁中的。通过所置入的空槽7的数同，直径和位置就可以精确地限定并调节该陶瓷加热装置的最小材料横截面的位置以及最热的位置。同时该陶瓷加热装置的基本形状是不重要的，因为，这些通孔形式的空槽可以任何形式设置到例如U形和套筒形的陶瓷加热装置中。仅仅应该确定的是，在施加了电压的情况下，电流通过陶瓷加热装置的这些位置流动，在此处，用于电流通过的横截面是减小的并因此，电阻是提高的。

该陶瓷加热装置的核心用一种耐热的并电绝缘的材料填满。

图3表明一个第三实施施例，其中，该热线点火柱塞的原理结构又与图2的结构相一致。唯一的区别在于陶瓷加热段的结构。该陶瓷加热装置具有一个杆状结构，并具有一个圆环形的空槽8，其具有一个对中的芯体9。同时该圆环形的空槽8几乎延伸在该陶瓷加热装置3的整个长度上，其中，在陶瓷加热装置之远离壳体的侧端上，该导电陶瓷所限定的横截面又被减小，同时，圆环形的空槽尽量地伸入该杆状陶瓷加热装置的远离固定件的尖端中，这样此处用于电流的横截面是最小的。

图4表明本发明的第四结构方案，其可以参照图5加以解释。此处该图4仅表明了陶瓷加热柱。因为，金属管和连接装置的结构和配置与图1-3中相一致，所以此处不再阐述。在图5中，简图描述了一个内燃机的涡流腔。对于燃烧所必需的燃烧空气是通过一个溢流通道11进入涡流腔中的，同时，燃料通过一个喷咀12被喷入该涡流腔中，因此，形成一个燃烧混合物。现在，在这个图5中表明了两个用于热线点火柱塞的结构方案。该热线点火柱塞G₁在此处描述的是在所谓的流动上游的位置上。也就是说，朝涡流腔的溢流道11流入的燃烧空气在上游方向遇到该热线点火柱塞G₁。此处，远离固定件在最远处的热线点火柱塞尖部被可燃烧的混合物先达到。因此，有意义的是，将具有减小的导电陶瓷横截面的位置，如图1至3所描述那样，设置在该陶瓷加热装置之远离固定件的尖部上。与此相反，第二热线点火柱塞G₂设置在所谓的流动下游的结构位置上，此处，流入的燃烧空气在下游方向遇到该热线点塞G₂。为了清楚起见，在涡流腔中虚线加箭头表明了流动方向。因为在这种热线点火柱塞之下游位置情况下，可燃混合物在一个相对于远离固定件的尖部为限定距离的位置上遇到该热线点火塞柱。所以，减小的横截面也设置在这个位置上。同时，这样限定的距离是取决于发动机之结构的。这种在流动下游方向上的结构设置相对于在流动上游的结构设置在废气排放值方面是更有利的。

这种热线点火塞柱形式的陶瓷加热装置是被壳体自由支承地固定的，它理所当然地可以作为加热装置应用于火焰点火塞(Flammkerz)的情况。

Claims (3)

1、用于柴油发动机的热线点火塞，具有一个圆柱形的金属管，一个用于电气接触的连接装置和一个陶瓷的加热装置，其中，该圆柱形金属管在其尖端以自由支承的方式固定该陶瓷的加热装置，同时，该陶瓷的加热装置与连接装置相接触，因此，在加热过程期间，一个电流通过该电陶瓷加热装置而流动，其中，该陶瓷加热装置(3)具有至少一个减小的横载面(7、10)的位置，其特征在于：

该陶瓷加热装置的横截面减小设置在该燃料一空气混合物所撞击的位置上，同时，该横截面减小置于该陶瓷加热装置的侧壁上；并且，为了该陶瓷加热装置的横截面减少，该壁厚度被减小。

2、按权利要求1所述的热线点火塞，其特征在于：为了进一步的横截面减小，在陶瓷加热装置(3)的壁中设置了空槽(7)。

3、按权利要求1或2所述的热线点火塞，其特征在于：该陶瓷加热装置(3)用一种耐热的、电绝缘的材料(8)填充。

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