CN2147362Y - 氮化硅陶瓷火焰进气预热装置 - Google Patents

Abstract

一种氮化硅陶瓷火焰进气预热装置，是用于汽 车、装甲车、坦克车、舰船以及一切用柴油发动机做动 力的机械设备的一种新一代柴油机低温起动装置。 本装置由氮化硅陶瓷电热体、塞体、密封胶、毛细网、 油管接头、滤网及小喷嘴、风罩等部分组成。电热体 系用钨丝外包覆以氮化硅特种工程陶瓷材料制成。 具有高温耐火度高、热膨胀系数小、温度骤变内应力 小、高温下抗弯强度大、硬度高、电绝缘性好、使用寿 命极长(达5万次以上)、升温快、性能稳定等特点，能 广泛适应新型柴油发动机对低温快速起动性的要 求。

Description

本实用新型属于汽车、装甲车、坦克车、舰船等的电器技术领域，是一种氮化硅陶瓷火焰进气预热装置。

目前采用的传统火焰进气预热装置（又称火焰进气预热塞），其发热体用镍铬丝制成，以不锈钢外管封装，中间用氧化镁做绝缘、传热填充剂，经密封、焊接、锻细等工序加工而成，使用设备多，设备造价高，且因制造工艺复杂，质量难以保证。尤其是：因氧化镁填充剂在填充加工过程中工艺上难以实现致密，导致传统火焰进气预热塞发热体与其不锈钢封装外管之间导热性差，造成发热体因过热而烧断，故而使用寿命短（只有2百多次），使得在使用中须频繁更换新件，误时费事，极其不便，工作效率低。而且，传统预热塞升温慢，不能满足低温快速起动要求。

本实用新型的目的是提供一种氮化硅陶瓷火焰进气预热装置，使得以柴油机做动力的机械设备采用本装置时，能够实现低温条件下快速启动，性能稳定，使用寿命极长，解决了传统预热塞因寿命短需频繁更换这一长期困扰人们的难题。

所述氮化硅陶瓷火焰进气预热装置是利用电能加热预热起动装置点燃柴油形成火炬，对发动机进气歧管的进气气流进行加热，从而提高柴油机的低温起动性能。

下面结合附图详细说明本实用新型具体实施例：

图1是氮化硅陶瓷火焰进气预热装置的结构示意图。

如图中所示，本装置由：（1）氮化硅陶瓷电热体、（2）毛细网、（3）固定螺母、（4）塞体、（5）密封垫圈、（6）锁紧螺母、（7）凹型垫圈、（8）弹簧垫圈、（9）螺套、（10）密封胶、（11）油管接头、（12）滤网及小喷咀、（13）套筒、（14）风罩等部分构成。塞体（4）是氮化硅陶瓷火焰进气预热装置的基体部件。氮化硅陶瓷电热体（1）穿过塞体（4）内腔与塞体（4）配装在一起，经密封胶（10）和密封垫圈（5）密封，且使电热体与塞体（4）和螺套（9）绝缘。凹型垫圈（7）、弹簧垫圈（8）及螺套（9）套装在氮化硅陶瓷电热体（1）之螺杆头上，由锁紧螺母（6）锁紧，从而使（1）紧置于塞体（4）上。滤网及小喷咀（12）安装于油管接头（11）之内腔中；油管接头（11）压装于塞体（4）侧壁上，从而构成氮化硅陶瓷火焰进气预热装置的油管接头。套筒（13）压装于塞体（4）之内腔中。毛细网（2）装置在套筒（13）与氮化硅陶瓷电热体（1）之间。风罩（14）压装于塞体（4）腔口上，与塞体（4）构成一体。固定螺母（3）螺套在塞体（4）外体上，用于将氮化硅陶瓷火焰进气预热装置向发动机进气管壁上安装时做固定使用。

所述氮化硅陶瓷火焰进气预热装置的毛细网（2）还可以装置在氮化硅陶瓷电热体（1）与风罩（14）之间，构成氮化硅陶瓷火焰进气预热装置的另一种结构形式。

所述氮化硅陶瓷火焰进气预热装置，以钨丝作为电热元件，以钼杆作为电极引出线，钨丝、钼杆外包被以氮化硅粉料，经常压热处理后，以等静压烧结法制成无需切削加工即可成型的氮化硅陶瓷电热体基体，将基体与基体支杆经焊接制成氮化硅陶瓷电热体（1）。

所述氮化硅陶瓷火焰进气预热装置具有以下优点：

本装置采用钨丝外包被以氮化硅陶瓷材料，氮化硅陶瓷具有硬度大、耐火度高、热膨胀系数较小、温度骤变内应力小、良好的电绝缘性等优良的机械性能、热学性质和化学稳定性：密度：3200kg／m³；莫氏硬度；g；熔点或分解点：1900℃；热膨胀系数：室温～1000℃下；3.2×10^－6／℃；抗弯强度：780～980MPa；室温下干燥介质中比电阻为：10¹⁵～10¹⁶Ω·m，介电常数：9.4～9.5。氮化硅陶瓷这些优良的性能，使得制成的氮化硅陶瓷火焰进气预热塞在850～900℃工作温度环境中，比传统火焰进气预热塞在高温耐火度、热膨胀系数、温度骤变内应力、高温下抗弯强度、硬度、电绝缘性等方面均具有明显的优越性。尤其是：以等静压高温烧结法制得的氮化硅陶瓷电热体质地致密，使得发热体与氮化硅表层之间因结构致密而热传导性良好，这就从根本上克服了传统预热塞因热传导性差导致电热体过热烧断造成使用寿命极短的弊病；再加上氮化硅陶瓷质均、致密地将发热体钨丝密封在其烧结体中，使得钨丝与空气高度隔离，而钨丝的使用寿命决定于其溶氧度，处于致密氮化硅陶瓷烧结体中与空气隔离的钨丝溶氧度极微，钨丝不易被氧化，因此氮化硅陶瓷电热体中的钨丝使用寿命很长。综上所述即是本实用新型的使用寿命比传统火焰进气预热塞以及德国BOSCH公司、英国路卡斯公司等的预热塞产品使用寿命长数百倍的原因所在，可达5万次以上。同时，由于热传导性的极大改善，加上钨丝的电阻率比镍铬丝小，因此本装置还具有升温快的优点，有利于柴油发动机在低温条件下的快速起动，能广泛适应新型柴油发动机对低温快速起动性的要求。

本发明可用于国外：德国道依茨发动机、美国康明斯发动机（6BTA型）、奥地利斯太尔WD615等型号发动机上；用于国内：北京内燃机总厂FL912／913型发动机、中国重型汽车联营公司的斯达－－斯太尔WD615等型发动机、中国第二汽车制造厂引进的美国康明斯6BTA型发动机、南京汽车制造厂引进的依维柯柴油发动机上，以及国内外其它以直喷式柴油发动机做动力的装甲车、坦克车、舰船等机械设备都可以采用这种氮化硅陶瓷火焰进气预热装置，用于提高其低温快速起动性能。

Claims (3)

1、一种氮化硅陶瓷火焰进气预热装置，由以不锈钢外管封装，中间用氧化镁做绝缘、传热填充剂以镍铬丝制成的电热体，其特征在于：它包括氮化硅陶瓷电热体(1)、毛细网(2)、固定螺母(3)、塞体(4)、密封垫圈(5)、锁紧螺母(6)、凹型垫圈(7)、弹簧垫圈(8)、螺套(9)、密封胶(10)、油管接头(11)、滤网及小喷咀(12)、套筒(13)、风罩(14)等部件；所述的塞体(4)是氮化硅陶瓷火焰进气预热装置的基体部件，氮化硅陶瓷电热体(1)穿过塞体(4)内腔与塞体(4)配装在一起，凹型垫圈(7)、弹簧垫圈(8)及螺套(9)套装在氮化硅陶瓷电热体(1)之螺杆头上；固定螺母(3)螺套在塞体(4)外体上；滤网及小喷咀(12)安装于油管接头(11)之内腔中，油管接头(11)压装于塞体(4)侧壁上，构成氮化硅陶瓷火焰进气预热装置的油管接头；套筒(13)压装于塞体(4)之内腔中，毛细网(2)装置在套筒(13)与氮化硅陶瓷电热体(1)之间；风罩(14)压装于塞体(4)腔口上，与塞体(4)构成一体。

2、根据权利要求1所述的氮化硅陶瓷火焰进气预热装置，其特征在于：所述的氮化硅陶瓷电热体（1），以钨丝作为电热元件，以钼杆作为电极引出线，钨丝、钼杆外包被以氮化硅粉料，经常压热处理后，以等静压烧结法制成氮化硅陶瓷电热体基体，将基体与基体支杆经焊接制成氮化硅陶瓷电热体（1）。

3、根据权利要求1所述的氮化硅陶瓷火焰进气预热装置，其特征在于：所述的毛细网（2）还可以安装在氮化硅陶瓷电热体（1）与风罩（14）之间，以构成氮化硅陶瓷火焰进气预热装置的另一种结构形式。

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