EP3234466A1 - Glühstiftkerze - Google Patents

Glühstiftkerze

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Publication number
EP3234466A1
EP3234466A1 EP15794541.1A EP15794541A EP3234466A1 EP 3234466 A1 EP3234466 A1 EP 3234466A1 EP 15794541 A EP15794541 A EP 15794541A EP 3234466 A1 EP3234466 A1 EP 3234466A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
powder
glow plug
heating coil
powder compact
glow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP15794541.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bruno CERON NICOLAT
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP3234466A1 publication Critical patent/EP3234466A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • 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
    • F23Q2007/004—Manufacturing or assembling methods

Definitions

  • the present invention relates to a glow plug for a self-igniting internal combustion engine according to claim 1 and a method for producing a glow plug according to claim 10.
  • glow plugs are provided to heat the individual combustion chambers of the engine so far that a fuel injected into the combustion chamber safely ignites under the compression of the piston moving upward.
  • the glow plug is exposed to the sudden heating in the combustion chamber and a corresponding pressure wave. Furthermore, the glow plug is exposed to vibration during operation of the internal combustion engine. It must be ensured under all operating conditions that the heating coil of the glow plug is electrically insulated except for the intended contact areas of the housing to an electrical short circuit or heating of the glow plug on an undefined
  • the heating coil in the region of the glow tube is stabilized in that in the glow tube, an insulating powder is filled and compressed, which stabilizes the one hand, the position of the heating coil, on the other hand creates a secure electrical insulation between heating coil and housing.
  • a glow plug is known, in which in a cavity formed by the heating coil, a ceramic core is used, which is electrically insulated and has a thermal conductivity which is lower than the thermal conductivity of Insulating powder, which is filled in the space between heating coil and Glührohrwand.
  • glow plugs are known from the prior art, in which a single coil combines the properties of a heating coil and a control coil.
  • the heating and control coil are connected to the metallic glow tube, then filled with a thermally conductive and electrically insulating powder, sealed and compacted by a so-called round kneading method to a certain extent.
  • the rotary kneading is done mainly for compacting the powder inside the radiator to ensure good heat conduction from the heating coil to the outer surface of the glow tube.
  • An object of the invention is therefore to provide a glow plug, which is characterized by a simple production and overcomes the disadvantages known from the prior art.
  • the glow plug according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that an interior of the heating coil at least partially forms a cavity, wherein in the cavity a Pulverpress- ling an electrically insulating powder is used.
  • the powder compact has the advantage that the powder in the cavity between the heating coil does not have to be compacted subsequently by a time-consuming and costly process, in which there is also the risk that the wire of the heating coil during the compression of the powder deformed or even damaged.
  • the wire diameter may increase in known from the prior art glow plugs and the original round wire then become oval.
  • the powder compact is much more flexible with respect to a solid ceramic body, and if necessary can be broken up again into powder by the wire of the heating coil.
  • the cavity between the heating coil and the powder compact are cylindrical.
  • other shapes, in particular 6eckige, 8eckige or oval contours of the powder compact are possible, so is a cylindrical shape, and a cylindrical winding of the wire of the heating coil, particularly easy to manufacture.
  • the powder compact has an outer contour, in particular an outer diameter, which is smaller than or equal to an inner contour of the heating coil.
  • the powder compact should be easy to insert into the cavity between the heating coil and to avoid any deformation or damage to the heating coil during insertion.
  • the powder compact has the same length as the cavity formed by the heating coil.
  • the heating coil is supported and stabilized over the entire length of the cavity, so that the heating coil is reduced in its flexibility by the powder compact and suffers less deformation during filling and compression of the insulating powder.
  • the powder compact is designed in several parts and in this case comprises a plurality of powder tablets. These powder tablets can be used instead of a one-piece powder compact in the cavity.
  • thin insulating bodies between two powder tablets, which increase the stability between the powder compacts. or are designed as a guide for the individual powder tablets.
  • several powder tablets have the advantage that they can be produced more easily from a certain length, since the forces required for pressing a one-piece powder compact with the length of the powder compact rise.
  • the powder compact and the insulating powder consist of the same base material. If the powder compact and the insulating powder consist of the same material, then the risk of confusion of the substances in the production process is excluded. In addition, such a solution leads to permanently the same thermal and electrical conductivities, even if the powder compact should be damaged over the lifetime of the glow plug and mixed with the insulation powder.
  • the powder compact has a lower thermal conductivity than the insulating powder.
  • the heat transfer is promoted by the heating coil to the glow tube, resulting in a faster heating of the glow plug and an overall lower power consumption.
  • the powder compact and the insulating powder consist of different base materials.
  • different starting materials with different thermal conductivity can easily realize a glow plug, in which the heat transfer is favored by the heating coil to glow tube.
  • the powder compact and the insulating powder have different particle sizes in the base material. It is particularly preferred if the powder compact consists of a coarse-grained base material as the insulating powder.
  • a further advantageous development consists in that the heating coil has a reduced diameter at its end facing the closed end of the glow tube, so that an end face of the powder compact can rest on this reduced diameter such that the reduced diameter forms an axial stop for the powder compact ,
  • the powder compact can also be reduced in diameter by the reduced diameter.
  • an axial stop is material-friendly.
  • Fig. 1 shows the structure of a glow plug according to the prior art
  • Fig. 1 a shows the structure of a combustion chamber-side portion of a glow plug with Monovendel according to the prior art.
  • Fig. 1 shows a glow plug 10 according to the prior art.
  • the glow plug 10 has a housing 20 in which a connection contact 22 is arranged.
  • the glow plug 10 has an incandescent tube 30.
  • In the glow tube 30 are a
  • Control coil 3 and connected to the control coil 3 heating coil 32 is arranged.
  • the heating coil 32 and the control coil 3 can also be designed as a single coil, a so-called monovel.
  • the heating coil 32 is connected to a closed end 31 of the glow tube 30, wherein the closed end 31 faces away from the housing 20.
  • an insulating powder 39 is filled, which is electrically insulating, but thermally conductive.
  • a radiator seal 6 is arranged, which forms an electrical insulation between the connecting bolt 22 and the glow tube 30.
  • the connecting bolt 22 is designed as a positive contact, while the electrically conductive connected to the housing 20 glow tube 30 forms a negative contact of the glow plug 10.
  • a housing seal 8 and an insulating disc 9 is provided, and a
  • the insulation disc 9 is an electrical insulation between circular connector 5 and housing 20.
  • a of the combustion chamber side portion of a well-known from the prior art glow plug 10 is shown with a so-called monovel 132.
  • the Mono Liste 132 functionally combines the tasks of
  • Heating coil 32 and the control coil 3 in a single component The monovel 132 is connected to the glow tube 30 at its end portion facing the closed end 31 of the glow tube 30, and connected to the terminal contact 22 with its end region remote from the closed end 31.
  • the term of the heating coil 32 should be understood to mean that in the case of a glow plug having a monowool 132, it also falls under the term heating coil 32.
  • the powder compact 35 is inserted into a cavity 34 formed by the heating coil 32 and possibly by the control coil 3.
  • the length 43 and the outer diameter 42 of the powder compact 35 correspond approximately to the length or inner diameter 33 of the cavity 34.
  • the inner contour 37 of the heating coil 32 forms a boundary of the cavity 34.
  • the powder compact 35 is supported by its end face 44 at a reduced diameter at a closed end 31 of the glow tube 30 facing end 48, which forms an axial stop 49 for the powder compact 35.
  • the glow tube 30 is filled with insulating powder 39 and compacted in a further production step.
  • the heating coil 32 is connected either directly or by means of the control coil 3 to the terminal contact 22.
  • This manufacturing process reduces the stress on the wire of the heating coil 32 when compacting the insulating powder 39, and thus results in the glow plug 10 having a longer life. Furthermore, due to the powder compact 35, a particularly good thermal conductivity is achieved in the interior of the heating coil 32, since this point is obtained in a conventional len compaction of insulating powder 39 is not so easily accessible and compression by the wire of the heating coil 32 is difficult.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Glühstiftkerze (10) für einen selbstzündenden Ver- brennungsmotor sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Glühstiftkerze (10). Die Glühstiftkerze (10) weist ein Gehäuse (20) aus und einen zumindest ab- schnittsweise im Gehäuse (20) angeordneten Anschlusskontakt (22). Die Glühstiftkerze (10) weist ferner ein zumindest mittelbar mit dem Gehäuse (20) verbundenes Glührohr (30) auf, wobei das Glührohr (30) an einem dem Gehäuse (20) abgewandten Ende (31) verschlossen und mit einem Isolationspulver (39) befüllt ist. In dem Glührohr (30) ist eine Heizwendel (32) angeordnet, welche mit dem Anschlusskotakt (229 verbindbar ist. Ein Innendurchmesser (33) der Heiz- wendel (32) bildet zumindest abschnittsweise einen Hohlraum (34) aus, wobei in dem Hohlraum (34) ein Pulverpressling (35) eines elektrisch isolierenden Pulvers (36,39) eingesetzt ist.

Description

Beschreibung Titel
Glühstiftkerze
Stand der Tech
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Glühstiftkerze für einen selbstzündenden Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Glühstiftkerze gemäß Anspruch 10.
Bei selbstzündenden Verbrennungsmotoren sind Glühstiftkerzen vorgesehen, um die einzelnen Brennräume des Verbrennungsmotors soweit zu erwärmen, dass ein in den Brennraum eingespritzter Kraftstoff unter der Verdichtung des sich nach oben bewegenden Kolbens sicher zündet. Dabei ist die Glühstiftkerze der schlagartigen Erhitzung im Brennraum und einer entsprechenden Druckwelle ausgesetzt. Ferner ist die Glühstiftkerze Vibrationen im laufenden Betrieb des Verbrennungsmotors ausgesetzt. Dabei muss unter allen Betriebszuständen sichergestellt sein, dass die Heizspirale der Glühstiftkerze bis auf die vorgesehenen Kontaktbereiche vom Gehäuse elektrisch isoliert ist, um einen elektrischen Kurzschluss bzw. eine Erwärmung der Glühstiftkerze an einer nicht definierten
Stelle zu vermeiden. Ferner muss sichergestellt werden, dass eine elektrische Verbindung zwischen Anschlusskontakt und Heizspirale stabil und dauerhaft erhalten bleibt, aber flexibel genug ist, um durch die beschriebenen Vibrationen und Druckwellen nicht zerstört zu werden.
Dazu wird die Heizspirale im Bereich des Glührohrs dadurch stabilisiert, dass in das Glührohr ein Isolationspulver eingefüllt und verdichtet wird, welches zum einen die Lage der Heizspirale stabilisiert, zum anderen einen sichere elektrische Isolation zwischen Heizspirale und Gehäuse erzeugt. Aus der EP 1 471 307 ist eine Glühstiftkerze bekannt, bei der in einen von der Heizspirale gebildeten Hohlraum ein keramischer Kern eingesetzt wird, welcher elektrisch isoliert und eine thermische Leitfähig hat, welche niedriger ist als die thermische Leitfähigkeit des Isolationspulvers, welches in den Zwischenraum zwischen Heizspirale und Glührohrwand eingefüllt wird. Diese Lösung erhöht zwar die Leistungsausbeute einer Glühstiftkerze, da weniger Wärme im Inneren verloren geht, der harte keramische Kern hat jedoch Nachteile hinsichtlich der Dämpfung von Druckwellen und Vibrationen.
Aus dem Stand der Technik sind ferner Glühstiftkerzen bekannt, bei denen eine einzige Wendel die Eigenschaften einer Heizwendel und einer Regelwendel vereint. Bei dem bekannten Aufbau einer solchen Glühstiftkerze werden die Heiz- und Regelwendel mit dem metallischen Glührohr verbunden, danach mit einem thermisch leitenden und elektrisch isolierenden Pulver aufgefüllt, abgedichet und durch ein sogenanntes Rund knetverfahren auf ein bestimmtes Maß verdichtet. Das Rundkneten erfolgt vor allem zum Verdichten des Pulvers innerhalb des Heizkörpers, um eine gute Wärmeleitung von der Heizwendel zur Außenoberfläche des Glührohrs zu gewährleisten.
Offenbarung der Erfindung
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Glühstiftkerze bereitzustellen, welche sich durch eine einfache Fertigung auszeichnet und die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwindet.
Die erfindungsgemäße Glühstiftkerze mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass ein Innenraum der Heizwendel zumindest abschnittsweise einen Hohlraum ausbildet, wobei in den Hohlraum ein Pulverpress- ling eines elektrisch isolierenden Pulvers eingesetzt wird. Der Pulverpressling bietet gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass das Pulver im Hohlraum zwischen der Heizwendel nicht im Nachgang durch ein zeit- und kostenintensives Verfahren verdichtet werden muss, bei dem zudem die Gefahr besteht, dass der Draht der Heizwendel während der Verdichtung des Pulvers verformt oder gar beschädigt wird. Beim Einsatz hochduktiler Werkstoffe für die Heizwendel kann der Drahtdurchmesser bei aus dem Stand der Technik bekannten Glühstiftkerzen zunehmen und der ursprünglich runde Draht dann oval werden. Als Folge der Drahtverformung sind kurzgeschlossene Windungen der Heizwendel, Kurzschluss zwischen Glührohr und Heizwendel, sowie eine unerwünschte Abnahme des elektrischen Widerstandes vom Draht der Glühwendel bekannt. Dies wird durch die vorgeschlagene Konstruktion verhindert. Ferner ist der Pulverpressling gegenüber einem festen Keramikkörper deutlich flexibler, und kann notfalls durch den Draht der Heizwendel wieder in Pulver zerteilt werden.
Dadurch wird die Verformung der Heizwendel deutlich reduziert und die Lebens- dauer der Glühstiftkerze erheblich verbessert.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Glühstiftkerze möglich.
Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass der Hohlraum zwischen der Heizwendel und der Pulverpressling zylindrisch ausgebildet sind. Obwohl auch andere Formen, insbesondere 6eckige, 8eckige oder ovale Konturen des Pulver- presslings möglich sind, so ist eine zylindrische Form, sowie eine zylindrische Wickelung des Drahtes der Heizwendel, besonders einfach zu fertigen.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass der Pulverpressling eine Außenkontur, insbesondere einen Außendurchmesser aufweist, welcher kleiner oder gleich einer Innenkontur der Heizwendel ist. Der Pulverpressling sollte sich leicht in den Hohlraum zwischen der Heizwendel einsetzen lassen und beim Einsetzen keine Verformung oder Beschädigung der Heizwendel mit sich ziehen. Da ist eine Spielpassung, bzw. eine Übergangspassung, bei der beide Teile gleich groß sind, vorteilhaft, da sich dadurch ein einfaches und weitestgehend kraftfreies Einsetzen des Pulverpresslings realisieren lässt.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass der Pulverpressling die gleiche Länge wie der durch die Heizwendel gebildete Hohlraum aufweist. Dadurch wird die Heizwendel über die komplette Länge des Hohlraums gestützt und stabilisiert, so dass die Heizspirale durch den Pulverpressling in ihrer Flexibilität reduziert ist und beim Einfüllen und Verdichten des Isolationspulvers weniger Verformungen erleidet.
Alternativ ist vorgesehen, dass der Pulverpressling mehrteilig ausgebildet ist und dabei eine Mehrzahl von Pulvertabletten umfasst. Diese Pulvertabletten können anstelle eines einteiligen Pulverpresslings in den Hohlraum eingesetzt werden.
Alternativ können zwischen zwei Pulvertabletten auch dünne Isolationskörper angeordnet sein, welche die Stabilität zwischen den Pulverpresslingen erhöhen, bzw. als Führung für die einzelnen Pulvertabletten ausgebildet sind. Mehrere Pulvertabletten haben zudem den Vorteil, dass sie sich ab einer gewissen Länge leichter herstellen lassen, da die benötigten Kräfte zum Pressen eines einteiligen Pulverpresslings mit der Länge des Pulverpresslings steigen.
Weiterhin ist mit Vorteil vorgesehen, dass der Pulverpressling und das Isolationspulver aus dem gleichen Grundmaterial bestehen. Wenn der Pulverpressling und das Isolationspulver aus dem gleichen Material bestehen, dann ist die Gefahr von Verwechslungen der Stoffe im Produktionsprozess ausgeschlossen. Darüber hinaus führt eine solche Lösung zu dauerhaft gleichen thermisch und elektrischen Leitfähigkeiten, selbst wenn der Pulverpressling über die Lebenszeit der Glühstiftkerze beschädigt werden sollte und sich mit dem Isolationspulver vermischt.
Weiterhin ist mit Vorteil vorgesehen, dass der Pulverpressling eine niedrigere Wärmeleitfähigkeit als das Isolationspulver aufweist. Dadurch wird der Wärmetransport von der Heizwendel zum Glührohr begünstigt, was zu einem schnelleren Aufheizen der Glühstiftkerze und einem insgesamt geringeren Stromverbrauch führt.
Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn der Pulverpressling und das Isolationspulver aus verschiedenen Grundwerkstoffen bestehen. Durch verschiedene Ausgangsstoffe mit unterschiedlicher thermischer Leitfähigkeit lässt sich einfach ein Glühstiftkerze realisieren, bei der der Wärmetransport von der Heizwendel zu Glührohr begünstigt ist.
Alternativ oder zusätzlich ist mit Vorteil vorgesehen, dass der Pulverpressling und das Isolationspulver unterschiedliche Partikelgrößen beim Grundwerkstoff aufweisen. Dabei ist besonders bevorzugt, wenn der Pulverpressling aus einem grobkörnigeren Grundmaterial als das Isolationspulver besteht.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass die Heizwendel an ihrem dem geschlossenen Ende des Glührohrs zugewandten Ende einen reduzierten Durchmesser aufweist, so dass eine Stirnfläche des Pulverpresslings auf diesem reduzierten Durchmesser aufliegen kann, derart, dass der reduzierte Durchmesser einen axialen Anschlag für den Pulverpressling darstellt. Alternativ kann der Pulverpressling auch durch den reduzierten Durchmesser an der Man- telfläche eingeklemmt werden, ein axialer Anschlag ist jedoch materialschonender.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Gleich Bauteile oder Bauteile mit gleicher Funktion sind dabei mit gleichen Bezugszeichen gekenn- zeichnet. Es zeigen:
Fig. 1 den Aufbau einer Glühstiftkerze gemäß Stand der Technik
Fig. 1 a den Aufbau eines brennraumseitigen Abschnitts einer Glühstiftkerze mit Monowendel gemäß Stand der Technik.
Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Pulverpressling zum Einsetzen in einen von der Heizwendel gebildeten Hohlraum
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Fig. 1 zeigt eine Glühstiftkerze 10 gemäß dem Stand der Technik. Die Glühstiftkerze 10 weist einen Gehäuse 20, in dem ein Anschlusskontakt 22 angeordnet ist. Die Glühstiftkerze 10 weist ein Glührohr 30 auf. In dem Glührohr 30 sind eine
Regelwendel 3 und mit der Regelwendel 3 verbundene Heizwendel 32 angeordnet. Alternativ können die Heizwendel 32 und die Regelwendel 3 auch als eine einzige Wendel, eine sogenannte Monowendel ausgeführt sein.
Die Heizwendel 32 ist mit einem geschlossenen Ende 31 des Glührohrs 30 ver- bunden, wobei das geschlossene Ende 31 dem Gehäuse 20 abgewandt ist. In das Glührohr 30 ist ein Isolationspulver 39 eingefüllt, welches elektrisch isolierend, aber thermisch leitend ist. Zwischen einem dem Gehäuse 20 zugewandten Ende des Glührohrs 30 und dem Anschlusskontakt 22 ist eine Heizkörperdichtung 6 angeordnet, welche eine elektrische Isolation zwischen Anschlussbolzen 22 und dem Glührohr 30 bildet. Der Anschlussbolzen 22 ist dabei als Pluskontakt ausgebildet, während das mit dem Gehäuse 20 elektrisch leitend verbundene Glührohr 30 einen Minuskontakt der Glühstiftkerze 10 ausbildet. Zur elektrischen Kontaktierung der Glühstiftkerze 10 sind an einem dem Glührohr 30 abgewandten Ende des Gehäuses zwischen Gehäuse 20 und Anschlusskontakt 22 eine Gehäusedichtung 8 und eine Isolationsscheibe 9 vorgesehen, sowie ein
Rundstecker 5, über welchen der Anschlusskontakt 22 elektrisch angesteuert werden kann. Dabei stellt die Isolationsscheibe 9 eine elektrische Isolation zwischen Rundstecker 5 und Gehäuse 20 dar.
In Fig. 1 a ist der brennraumseitige Abschnitt einer ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannten Glühstiftkerze 10 mit einer sogenannten Monowendel 132 dargestellt. Die Monowendel 132 verbindet dabei funktional die Aufgaben der
Heizwendel 32 und der Regelwendel 3 in einem einzigen Bauteil. Die Monowendel 132 ist an ihrem dem geschlossenen Ende 31 des Glührohrs 30 zugewandten Endabschnitt mit dem Glührohr 30 verbunden, und mit ihrem dem geschlossenen Ende 31 abgewandten Endbereich mit dem Anschlusskontakt 22 verbun- den. In den folgenden Ausführungen und Ansprüchen soll der Begriff der Heizwendel 32 so verstanden werden, dass bei einer Glühstiftkerze, die eine Monowendel 132 aufweist, diese ebenfalls unter den Begriff Heizwendel 32 fällt.
Bei der Herstellung einer erfindungsgemäßen Glühstiftkerze 10 wird wie in Fig. 2 dargestellt zunächst aus einem thermisch leitenden, aber elektrisch isolierenden
Material ein Pulverpressling 35 hergestellt. Der Pulverpressling 35 wird in einen von der Heizwendel 32 und ggf. von der Regelwendel 3 gebildeten Hohlraum 34 eingesetzt. Dabei entsprechen die Länge 43 und der Außendurchmesser 42 des Pulverpresslings 35 in etwa der Länge bzw. dem Innendurchmesser 33 des Hohl- raums 34. Die Innenkontur 37 der Heizwendel 32 bildet dabei eine Begrenzung des Hohlraums 34. Der Pulverpressling 35 stützt sich dabei mit seiner Stirnfläche 44 an einem reduzierten Durchmesser an einem dem geschlossenen Ende 31 des Glührohrs 30 zugewandten Ende 48 ab, welches einen axialen Anschlag 49 für den Pulverpressling 35 bildet. Danach wird das Glührohr 30 mit Isolationspul- ver 39 gefüllt und in einem weiteren Fertigungsschritt verdichtet. Anschließend wird die Heizwendel 32 entweder direkt oder mittels der Regelwendel 3 mit dem Anschlusskontakt 22 verbunden. Dieser Herstellungsprozess reduziert die Belastung für den Draht der Heizwendel 32 beim Verdichten des Isolationspulvers 39 und führt somit dazu, dass die Glühstiftkerze 10 eine höhere Lebensdauer hat. Ferner wird durch den Pulverpressling 35 eine besonders gute Wärmeleitfähigkeit im Inneren der Heizwendel 32 erzielt, da diese Stelle bei einer konventionel- len Verdichtung von Isolationspulver 39 nicht so leicht zugänglich ist und ein Verdichten durch den Draht der Heizwendel 32 erschwert ist.

Claims

Ansprüche
1. Glühstiftkerze (10) für einen selbstzündenden Verbrennungsmotor, mit einem Gehäuse (20), einem zumindest abschnittsweise im Gehäuse angeordneten Anschlusskontakt (22) und einem zumindest mittelbar mit dem Gehäuse (20) verbundenen Glührohr (30), wobei das Glührohr (30) an einem dem Gehäuse (20) abgewandten Ende (31) verschlossen und mit einem Isolationspulver (39) befüllt ist, und wobei in dem Glührohr (30) eine Heizwendel (32) angeordnet ist, welche mit dem Anschlusskontakt (22) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass
ein Innendurchmesser (33) der Heizwendel (32) zumindest abschnittsweise einen Hohlraum (34) ausbildet, wobei in den Hohlraum (34) ein Pulverpressling (35) eines elektrisch isolierenden Pulvers (36, 39) eingesetzt ist.
2. Glühkerze (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (34) und der Pulverpressling (35) zylindrisch ausgebildet sind.
3. Glühstiftkerze (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulverpressling (35) einen Außenkontur (41), insbesondere einen Außendurchmesser (42) aufweist, welche kleiner oder gleich einer Innenkontur (37) der Heizwendel (32) ist.
4. Glühstiftkerze (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulverpressling (35) die gleiche Länge wie der durch die Heizwendel ausgebildete Hohlraum (34) aufweist.
5. Glühstiftkerze (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulverpressling (35) mehrteilig ausgebildet ist, und mehrere gepressten Pulvertabletten (38) umfasst.
6. Glühstiftkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulverpressling (35) aus einem thermisch leitenden Pulver besteht.
Glühstiftkerze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das thermisch leitenden Pulver Magnesiumoxid (MgO), Aluminiumoxid (AI2O3), Silizi umnitrit (S13N4), Siliziumcarbid (SiC), Aluminiumnitrit (AIN), Zirkoniumoxid (ZrCh) oder eine Mischung aus diesen Stoffen ist.
Glühstiftkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulverpressling (35) eine niedrigere Wärmeleitfähigkeit als das Iso lationspulver (39) aufweist.
Glühstiftkerze nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulverpressling (35) und das Isolationspulver (39) aus verschiedenen Grundwerkstoffen bestehen.
10. Glühstiftkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulverpressling (35) und das Isolationspulver (39) aus dem gleichen Grundmaterial bestehen.
11. Glühstiftkerze nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulverpressling (35) und das Isolationspulver (39) unterschiedliche Partikelgrößen beim Grundwerkstoff aufweisen, insbesondere dass der Pulverpressling (35) aus einem größere, mittlere Partikelgröße als das Isolationspulver (39) aufweist.
12. Glühstiftkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizwendel (32) an ihrem dem geschlossenen Ende (31) des Glührohrs (20) zugewandten Ende (48) einen reduzierten Durchmesser aufweist, so dass eine Stirnfläche (44) des Pulverpresslings (35) auf diesem reduzierten Durchmesser aufliegt, derart, dass der reduzierte Durchmesser einen axialer Anschlag (49) für den Pulverpressling (35) darstellt.
13. Verfahren zur Herstellung einer Glühstiftkerze (10) mit einem Gehäuse (20), wobei ein Anschlusskontakt (22) zumindest abschnittsweise in dem Gehäuse (20) angeordnet wird und wobei zumindest mittelbar ein Glührohr (30) mit einem einseitig verschlossenen Ende (31) mit dem Gehäuse (20) verbunden wird, und wobei eine Heizwendel (32) in dem Glührohr (30) angeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass
aus einem Isolationspulver (36,39) ein Pulverpressling (35) hergestellt wird, welcher vor einem Befüllen des Glührohrs (30) mit einem Isolationspulver (39) und vor einem Verbinden der Heizwendel (32) mit dem Anschlusskontakt (22) in einen von einem Innendurchmesser (33) der Heizwendel (32) begrenzen Hohlraum (34) eingesetzt wird.
14. Verfahren zur Herstellung einer Glühstiftkerze nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationspulver (39) nach Einsetzen des Pulver- presslings (35) in den Hohlraum (34) in das Glührohr (30) eingefüllt und verdichtet wird.
EP15794541.1A 2014-12-15 2015-11-11 Glühstiftkerze Withdrawn EP3234466A1 (de)

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DE102014225908.8A DE102014225908A1 (de) 2014-12-15 2014-12-15 Glühstiftkerze
PCT/EP2015/076318 WO2016096257A1 (de) 2014-12-15 2015-11-11 Glühstiftkerze

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EP3234466A1 true EP3234466A1 (de) 2017-10-25

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CN (1) CN107002998A (de)
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