EP1034399A1 - Glühstiftkerze - Google Patents

Glühstiftkerze

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EP1034399A1
EP1034399A1 EP98962285A EP98962285A EP1034399A1 EP 1034399 A1 EP1034399 A1 EP 1034399A1 EP 98962285 A EP98962285 A EP 98962285A EP 98962285 A EP98962285 A EP 98962285A EP 1034399 A1 EP1034399 A1 EP 1034399A1
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EP
European Patent Office
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glow plug
diameter
annular gap
candle housing
housing
Prior art date
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EP98962285A
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English (en)
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EP1034399B1 (de
Inventor
Johannes Locher
Werner Teschner
Steffen Schott
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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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

Definitions

  • the invention relates to a glow plug
  • Combustion chamber facing cylindrical bore realized in the candle housing. This bore is characterized by a diameter that is larger than the interference fit diameter of the glow plug.
  • the glow plug according to the invention with the characterizing features of the main claim has the task of largely thermally decoupling the glow plug at the corresponding annular gap depth and thus ensuring the desired heating characteristic.
  • the depth of the annular gap must be adapted to the projection dimension for a standard pencil with the same geometry and heating characteristics. This results in a large variety of parts of the candle housing, which only vary due to the depth of the annular gap.
  • the main advantage is that, in contrast to the prior art, the annular gap is realized by a glow plug, correspondingly offset in the area of the press fit, with a widened diameter and a candle housing without a graduated diameter. This allows the
  • Number of candle housings which vary in their geometry only by the depth of the annular gap, can be reduced to a housing that can be used universally for this feature.
  • a standard pin of constant geometry can still be used
  • FIGS. 2 and 3 show a glow plug, partly in longitudinal section, in FIGS. 2 and 3 on an enlarged scale the annular gap zone designated by X.
  • the glow plug 10 consists of an elongated, cylindrical housing 11 with a central bore 12, which has a conical extension 13 towards the upper end. Somewhat below this extension, an annular shoulder 15 is formed on the bore 12, namely in that the diameter of the bore 12 above this paragraph 15 is slightly smaller than the diameter in the subsequent region 12 A of the bore 12.
  • the Glow plug 16 which dips with its tip 17 into the combustion chamber of the engine.
  • the joint between glow plug and candle housing has so far been designed as a press fit 12 A with a constant bore diameter on the combustion chamber side.
  • the projection dimension V of the glow plug 16 of the glow plug candle is defined as the distance between the radiator tip and the test diameter on the sealing cone of the candle housing.
  • the construction of the glow plug has not been discussed further, since it is not essential to the invention. It can expediently be pressed into the bore 12.
  • Glow tube of the glow plug arranged filament is also not shown.
  • the connecting bolt 18 protruding from the candle housing 11 serves to supply current to the current coil.
  • the connecting pin 18 is fixed by means of a radially pressed seal 20 in the upper, tubular region of the glow plug 16, which is not further shown.
  • the seal 20 seals the glow plug 16 between the glow tube and the connecting pin 18 from the environment.
  • the annular shoulder 15 on the housing 11 has the purpose that the glow plug 16 together with the connecting pin 18 at too high pressure in
  • FIGS. 2 and 3 show the area of the annular gap 21 or the annular gap zone between the candle housing and glow plug which is relevant to the invention. This zone is realized between the constant interference fit diameter of the candle housing on the combustion chamber side and a glow plug which is offset in the outer diameter within the candle housing.
  • the area of the glow plug on the combustion chamber side below a shoulder 16 B has a smaller diameter 16 C than that of the press fit area 12 A.
  • Figure 2 shows the arrangement of the glow plug according to the invention in the candle housing to produce an annular gap depth R1.
  • FIG. 3 shows the arrangement of the glow plug according to the invention in the candle housing to produce an annular gap depth R2.
  • the glow plugs according to Figures 2 and 3 can have the same geometry and heating characteristics, i.e.
  • a standard glow plug can be used to implement different annular gap depths (here: Rl> R2) and thus different projection dimensions (here: VI ⁇ V2).
  • the varying annular gap depths and projection dimensions can be realized in that the standard glow plug is pressed correspondingly deep into the press fit of the housing 11.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die Glühstiftkerze (10) zur Anordnung im Brennraum luftverdichtender Brennkraftmaschinen weist ein rohrförmiges Kerzengehäuse (11) auf, in dessen Längsbohrung ein Glühstift (16) mit einem Teil seiner Länge abdichtend fixiert ist. Zwischen der Längsbohrung (12) und dem Glühstift (16) ist in einem bestimmten, unteren bzw. dem Brennraum zugewandten Bereich ein Ringspalt (21) gebildet, der zur thermischen Entkoppelung zwischen Kerzengehäuse und Glühstift dient.

Description

Glühstiftkerze
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Glühstiftkerze zur
Anordnung im Brennraum luftverdichtender Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Hauptanspruchs . Bei bekannten Glühstiftkerzen dieser Art wird der Ringspalt zwischen Glühstift und Kerzengehäuse durch einen Glühstift mit konstantem Durchmesser im Preßsitzbereich und einer dem
Brennraum zugewandten zylindrischen Bohrung im Kerzengehäuse realisiert. Diese Bohrung ist durch einen Durchmesser, der größer als der Preßsitzdurchmesser des Glühstiftes ist, gekennzeichnet .
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Glühstiftkerze mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat die Aufgabe, den Glühstift auf der entsprechenden Ringspalttiefe weitgehend thermisch zu entkoppeln und somit die gewünschte Aufheizcharakteristik zu gewährleisten. In Abhängigkeit des sogenannten Vorstehmaßes, d.h. der freien Länge des Glühstiftes von der Unterkante des Kerzengehäuses bis zur Heizkörperspitze, ist für einen Standardstift gleichbleibender Geometrie und Aufheizcharakteristik, die Tiefe des Ringspaltes dem Vorstehmaß anzupassen. Dies hat eine hohe Teilevielfalt der Kerzengehäuse zur Folge, die lediglich durch die Tiefe des Ringspaltes variieren. Der wesentliche Vorteil besteht darin, daß der Ringspalt, im Gegensatz zum Stand der Technik, durch einen im Bereich des Preßsitzes entsprechend abgesetzten Glühstift mit aufgeweitetem Durchmesser und einem Kerzengehäuse ohne Durchmesserabstufung realisiert wird. Dadurch kann die
Anzahl der Kerzengehäuse, die in ihrer Geometrie lediglich durch die Tiefe des Ringspaltes variieren, auf ein für dieses Merkmal universell einsetzbares Gehäuse reduziert werden. Gleichzeitig kann nach wie vor ein Standardstift gleichbleibender Geometrie verwendet werden, der zur
Erzeugung der gewünschten Ringspalttiefe entsprechend tief in das Kerzengehäuse eingepreßt wird.
Die Realisierung des Ringspaltes durch einen im Bereich des Pressitzes abgesetzten Glühstift bedingt die Vergrößerung des Preßsitzdurchmessers des Glühstiftes gegenüber dem Preßsitzdurchmesser des derzeitigen Standes der Technik. Diese Durchmesseraufweitung führt zu einer Vergrößerung des zur Verfügung stehenden Bauraums für die Dichtung des Glühstiftes. Die Durchmesseraufweitung reduziert in diesem Bereich den erforderlichen Umformgrad des Glührohrs sowie der eingepreßten Dichtung. Dadurch wird die Gefahr der Rißbildung der Dichtung beim formgebenden Hämmerverfahren des Glühstiftes signifikant reduziert.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt in:
Figur 1 eine Glühstiftkerze, teilweise im Längsschnitt, in den Figuren 2 und 3 in vergrößertem Maßstab die mit X bezeichnete Ringspaltzone.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels Die Glühstiftkerze 10 besteht aus einem langgestreckten, zylindrischen Gehäuse 11 mit einer mittigen Bohrung 12, die zum oberen Ende hin eine konische Erweiterung 13 hat. Etwas unterhalb dieser Erweiterung ist an der Bohrung 12 ein ringförmiger Absatz 15 gebildet, und zwar dadurch, daß der Durchmesser der Bohrung 12 oberhalb dieses Absatzes 15 etwas kleiner ist als der Durchmesser im nachfolgenden Bereich 12 A der Bohrung 12. Im Gehäuse 10 befindet sich der Glühstift 16, der mit seiner Spitze 17 in den Brennraum der Kraftmaschine eintaucht. Die Fügeverbindung zwischen Glühstift und Kerzengehäuse ist bisher als Pressitz 12 A mit konstanten brennraumseitigen Bohrungsdurchmesser ausgeführt. Das Vorstehmaß V des Glühstiftes 16 der Glühstif kerze ist definiert als der Abstand zwischen der Heizkörperspitze und dem Prüfdurchmesser am Dichtkonus des Kerzengehäuses .
Auf die Konstruktion des Glühstifts ist weiter nicht eingegangen, da nicht erfindungswesentlich. Er kann in die Bohrung 12 zweckmäßigerweise eingepresst sein. Eine im
Glührohr des Glühstifts angeordnete Glühwendel ist weiter nicht dargestellt. Der aus dem Kerzengehäuse 11 hinausragende Anschlußbolzen 18, dient der Stromzuführung zur Stromwendel. Der Anschlußbolzen 18 ist mittels einer radial verpreßten Dichtung 20 im oberen, nicht weiter dargestellten rohrförmigen Bereich des Glühstiftes 16, fixiert. Die Dichtung 20 dichtet den Glühstift 16 zwischen Glührohr und Anschlußbolzen 18 gegen die Umgebung ab. Der ringförmige Absatz 15 am Gehäuse 11 hat den Zweck, daß der Glühstift 16 samt Anschlußbolzen 18 bei zu hohem Druck im
Brennraum nicht nach oben aus dem Gehäuse 11 hinausgedrückt werden kann. Am oberen Rand des Glühstifts 16 befindet sich eine Dichtung 20, die den Heizkörper zwischen Glührohr und Anschlußbolzen gegen die Umgebung abdichtet. WO 99/28679 _- 4 , _- PCT/DE98/03503
Die Figuren 2 und 3 zeigen den erfindungsrelevanten Bereich des Ringspalts 21 bzw. der Ringspaltzone zwischen Kerzengehäuse und Glühstift. Diese Zone wird zwischen dem brennraumseitigen, konstanten Preßsitzdurchmesser des Kerzengehäuses und einem innerhalb des Kerzengehäuses im Außendurchmesser abgesetzten Glühstift realisiert. Dabei weist der brennraumseitige Bereich des Glühstifts unterhalb eines Absatzes 16 B einen kleineren Durchmesser 16 C auf als der des Preßsitzbereichs 12 A.
Insbesondere die Figur 2 zeigt die Anordnung des erfindungsgemäßen Glühstiftes im Kerzengehäuse zur Erzeugung einer Ringspalttiefe Rl . Die Figur 3 zeigt die Anordnung des erfindungsgemäßen Glühstifts im Kerzengehäuse zur Erzeugung einer Ringspalttiefe R2. Die Glühstifte nach Figur 2 und 3 können dieselbe Geometrie und Aufheizcharakteristik aufweisen, d.h. es kann ein Standard-Glühstift zur Realisierung unterschiedlicher Ringspalttiefen (hier: Rl > R2) und damit auch unterschiedlicher Vorstehmaße (hier: VI < V2) verwendet werden. Die variierenden Ringspalttiefen und Vorstehmaße können dadurch realisiert werden, daß der Standard-Glühstift entsprechend tief in den Preßsitz des Gehäuses 11 eingepreßt wird.

Claims

Ansprüche
1. Glühstiftkerze (10) zur Anordnung im Brennraum luftverdichtender Brennkraftmaschinen mit einem rohrförmigen, metallischen Kerzengehäuse (11) , in dessen Längsbohrung (12) ein Glühstift (16) mit einem Teil seiner Länge abdichtend fixiert ist, sowie mit einem zur Stromzuführung dienenden, teilweise im Glühstift angeordneten Anschlußbolzen (18) , und wobei sich zwischen Glühstift (16) und Kerzengehäuse (11) mindestens teilweise ein Ringspalt (21) befindet, der vom brennraumseitigen Ende des Kerzengehäuses ausgeht, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringspalt (21) durch eine im Durchmesser verringerte Zone (16A) am Glühstift (16 C) gebildet ist.
2. Glühstiftkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unterschiedliche Ringspalttiefen (Rl, R2) und Vorstehmaße (V) mit einem einzigen Standard-Glühstift gleicher Geometrie und Aufheizcharakteristik durch variierende Einpresstiefe des Glühstiftes in den Preßsitz des Kerzengehäuses realisiert werden können.
3. Glühstiftkerze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verwirklichung unterschiedlicher Ringspalttiefen (Rl, R2) ein einziges Standard-Kerzengehäuse verwendet werden kann, dessen Pressitz und Ringspalt in
Richtung Brennraum einen konstanten Durchmesser oder eine beliebige Durchmesserabstufung konstanter Geometrie aufweist . WO 99/28679 _ 6 _ PCT/DE98/03S03
4. Glühstiftkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesseränderung an der Ringkante
(16 B) des Glühstiftes (16) eine beliebige geometrische Gestalt aufweist und der Glühstift derart in das Kerzengehäuse eingepreßt ist, daß die Durchmesserabstufung innerhalb des Kerzengehäuses erfolgt .
5. Glühstiftkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich der Durchmesseraufweitung des Glühstiftes (16) innerhalb des Kerzengehäuses einen geringeren Umformgrad des Glührohrs erfordert .
6. Glühstiftkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesserabstufung am Glühstift insbesondere durch Hämmern, Walzen, Ziehen oder Kaltfließpressen erfolgt.
7. Glühstiftkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Kerzengehäuses eine Ringkante (15) gebildet ist, die geringfügig kleiner ist, als der Außendurchmesser des Glühstiftstiftes (16) in diesem Bereich.
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