ES2220531T3 - Bujia de espiga incandescente ceramica. - Google Patents
Bujia de espiga incandescente ceramica.Info
- Publication number
- ES2220531T3 ES2220531T3 ES00960315T ES00960315T ES2220531T3 ES 2220531 T3 ES2220531 T3 ES 2220531T3 ES 00960315 T ES00960315 T ES 00960315T ES 00960315 T ES00960315 T ES 00960315T ES 2220531 T3 ES2220531 T3 ES 2220531T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- spark plug
- incandescent
- ceramic
- pin
- spike
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 50
- 239000007921 spray Substances 0.000 title 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 38
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 14
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 3
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 31
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 9
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 229910016006 MoSi Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229920001709 polysilazane Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- -1 polysiloxanes Polymers 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/49082—Resistor making
- Y10T29/49087—Resistor making with envelope or housing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
- Spark Plugs (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Bujía de espiga incandescente (1) con una espiga cerámica (14) y un elemento de conexión (5, 10) que sirve para la alimentación de la corriente, estando conectado eléctricamente el elemento de conexión con la espiga cerámica (14) a través de un elemento de contacto (12), caracterizada porque el elemento de contacto (12) está configurado como una tableta de polvo conductor de electricidad.
Description
Bujía de espiga incandescente cerámica.
La invención parte de una bujía de espiga
incandescente cerámica para motores Diesel del tipo de la
reivindicación 1 independiente. Ya se conocen bujías de espiga
incandescentes con calentador cerámico, por ejemplo a parte de la
solicitud de patente DE-OS 40 28 859. Por otra
parte, por ejemplo, a partir del documento DE-OS 29
37 884 se conocen bujías de espiga incandescentes, en las que el
filamento incandescente metálico está soldado con un termoelemento.
Aquí se puede medir la temperatura en el cilindro respectivo durante
el funcionamiento de la bujía de espiga incandescente a través de la
detección de la tensión térmica. En una bujía de espiga
incandescente con elemento calefactor cerámico, sin embargo, no está
presente un filamento incandescente metálico.
Además, se conoce por el documento DE 198 44 347
una bujía de espiga incandescente con un elemento de conexión, que
está conectado eléctricamente con la espiga incandescente a través
de un elemento de contacto. Este elemento de contacto está realizado
como muelle, como se puede deducir a partir de la figura 1.
La bujía de espiga incandescente cerámica según
la invención con las características de la primera reivindicación
independiente tiene la ventaja de que se puede medir la temperatura
de la espiga incandescente. Por primera vez en posible en una bujía
de espiga incandescente cerámica medir la temperatura de la espiga
incandescente, sin gasto adicional de aparatos, directamente en el
lado exterior de la espiga incandescente. La medición de la
temperatura se realiza en una zona seleccionada pequeña con respecto
al volumen de toda la espiga incandescente, con lo que se puede
reducir durante la determinación de la temperatura el error que
aparece debido a una distribución de la temperatura sobre un volumen
grande. Además, es ventajoso que en la bujía de espiga incandescente
según la invención, se pueda realizar una concentración de la
potencia calorífica en una zona seleccionada de la espiga
incandescente, sin modificar la sección transversal de la capa
conductora, de manera que la superficie se mantiene constante en la
zona, en la que debe realizarse la concentración de la potencia
calefactora y, por lo tanto, se mantiene constante también la
superficie de interacción. Además, es ventajoso que se pueda
configurar de coste favorable la fabricación de una bujía de espiga
incandescente cerámica de medición de la temperatura de este
tipo.
Por medio de las medidas indicadas en las
reivindicaciones dependientes, relacionadas con la primera
reivindicación independiente son posibles desarrollos ventajosos y
mejoras de la bujía de espiga incandescente cerámica indicada en la
reivindicación principal. Especialmente por medio de una selección
adecuada de los materiales cerámicos utilizados para las diferentes
zonas de la bujía de espiga cerámica se asegura que no se perjudique
la estabilidad mecánica del calentador. Un procesamiento de los
valores de la temperatura medida a través de un aparato de control
permite una regulación de la temperatura en la zona seleccionada de
la espiga incandescente. Además, es ventajoso utilizar la bujía de
espiga incandescente según la invención en el funcionamiento pasivo,
después de que ha cumplido la función de calefacción, como sensor de
temperatura. De esta manera se puede establecer si se desarrolla
correctamente la combustión en el cilindro respectivo. Es ventajoso
que en virtud de estas informaciones, se pueda realizar una
influencia sobre los parámetros relevantes para la combustión.
La bujía de espiga incandescente cerámica según
la invención puede presentar una porción de resorte elástico, que
asegura que se puedan compensar los desplazamientos térmicos de los
componentes circundantes en virtud de los diferentes coeficientes de
dilatación térmica.
La bujía de espiga incandescente con los
elementos de contacto según la invención se fabrica según el
procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4.
Por medio de la disposición de los componentes
que se encuentran en la carcasa de la bujía se impiden los
cortocircuitos. Además, se garantiza que los componentes sean
prensados de tal forma que no se produzca, por una parte, un
aflojamiento de los componente y, por otra parte, una explosión de
los componentes a través de una fuerza opuesta demasiado grande de
los elementos elásticos (por ejemplo, a través del elemento de
contacto).
Los ejemplos de realización de la invención se
representan en los dibujos y se explican en detalle en la
descripción siguiente. En este caso:
La figura 1 muestra una bujía de espiga
incandescente según la invención en la sección longitudinal.
La figura 2 muestra la sección delantera del
calentador cerámico exterior como vista lateral.
La figura 3 muestra una conexión de la bujía de
espiga incandescente según la invención con los aparatos de
control.
La figura 4 muestra la bujía de espiga
incandescente cerámica según la invención y las resistencias que se
producen en los conductos de alimentación, y
La figura 5 muestra una bujía de espiga
incandescente según la invención en la sección longitudinal.
La figura 1 muestra de forma esquemática una
sección longitudinal a través de una bujía de espiga incandescente
cerámica 1 según la invención. En el extremo alejado de la cámara de
combustión de la bujía de espiga incandescente 1 se lleva a cabo el
contacto eléctrico a través del conector redondo 2 que está separado
de la carcasa 4 de la bujía por medio de una junta de obturación 3 y
que está conectado con el conducto de alimentación cilíndrico 5. La
fijación del conducto de alimentación cilíndrico 5 en la carcasa 4
de la bujía se realiza a través de un anillo metálico 7 y un
casquillo cerámico 8 aislante eléctricamente. El conducto de
alimentación cilíndrico 5 está conectado con la espiga incandescente
cerámica 14 a través de un pasador de contacto, pudiendo estar
combinado el conducto de alimentación cilíndrico 5 también con la
espiga de contacto 10 en un componente, y un elemento de contacto
adecuado 12, que está configurado con preferencia como muelle de
contacto o como una tableta conductora de electricidad con una
porción de resorte elástico, con preferencia de grafito, está
conectado con la espiga incandescente cerámica 14. El interior de la
bujía incandescente se cierra herméticamente por medio de una
empaquetadura estanca 15 frente a la cámara de combustión. La
empaquetadura estanca 15 está constituida por un compuesto de
carbono conductor de electricidad. Pero la empaquetadura estanca 15
puede estar configurada también por medio de metales, por una mezcla
de carbono y metal o por una mezcla de cerámica y metal. La espiga
incandescente 14 está constituida por una capa calefactora cerámica
18 y por capas de alimentación cerámicas 20 y 21, estando conectadas
las dos capas de alimentación 20, 21 por medio de la capa
calefactora 18 y formando conjuntamente con la capa calefactora 18
la capa conductora. Las capas de alimentación 20, 21 poseen una
forma discrecional, también la capa calefactora 18 puede poseer una
forma discrecional. Con preferencia, la capa conductora está
configurada en forma de U. Las capas de alimentación 20 y 21 están
separadas por medio de una capa aislante 22, que está constituida
igualmente por material cerámico. En el ejemplo de realización
representado en la figura 2, la espiga incandescente 14 está
configurada de tal forma que las capas de alimentación 20 y 21 así
como la capa calefactora 18 están dispuestas en el exterior de la
espiga incandescente 14. No obstante, también es posible disponer
al menos las capas de alimentación 20 y 21 de tal forma que se
encuentren dentro de la espiga incandescente y sean cubiertas
todavía por una capa aislante, cerámica, dispuesta en el exterior.
Dentro de la carcasa de la bujía, la espiga incandescente cerámica
está aislada de los restantes componentes de la bujía de espiga
incandescente 4, 8, 12, 15 por medio de una capa de vidrio no
representada. Para establecer el contacto eléctrico entre el
elemento de contacto 12 y la capa de alimentación 20, la capa de
vidrio está interrumpida en el lugar 24. La capa de vidrio está
interrumpida igualmente para un contacto eléctrico entre la capa de
alimentación 21 y la carcasa 4 de la bujía a través de la
empaquetadura estanca 15 en el lugar 26. En este ejemplo de
realización, como ejemplo de realización preferido, se coloca la
capa calefactora 18 en la punta de la espiga incandescente. No
obstante, también es concebible colocar esta capa calefactora en
otro lugar de la capa conductora. La capa conductora 18 debería
encontrarse en el lugar, en el que debe conseguirse el máximo efecto
calefactor.
En la figura 2 se muestra de nuevo el elemento
calefactor cerámico en una vista desde el lado. Como en la figura 1,
se representa la forma de realización, en la que la capa calefactora
18 se encuentra en la punta de la espiga incandescente. Por lo
demás, se pueden reconocer las capas de alimentación 20, 21 y la
capa aislante 22. En esta vista lateral se muestra la forma de
realización, en la que la capa conductora, que está constituida por
las capas de alimentación 20 y 21 y la capa calefactora 18, presenta
una configuración en forma de U.
El estado de funcionamiento, en el que la espiga
incandescente es calentada para el apoyo de la combustión en la
cámara de combustión, realizándose esta calefacción durante el
arranque del motor de combustión interna, durante una fase de
post-incandescencia, que se extiende con preferencia
durante 3 minutos, así como durante una fase de incandescencia
intermedia, cuando la temperatura de la cámara de combustión se
reduce en gran medida durante el funcionamiento del motor de
combustión interna, se llama funcionamiento activo.
En la bujía de espiga incandescente cerámica, el
material de la capa calefactora 18 se selecciona para que la
resistencia eléctrica absoluta de la capa calefactora 18 sea mayor
que la resistencia eléctrica absoluta de las capas de alimentación
20, 21. (A continuación se entiende bajo la designación de
resistencia sin la adición de la resistencia eléctrica absoluta).
Para evitar corrientes transversales entre la capa conductora, se
selecciona la resistencia de la capa aislante para que sea
claramente mayor que la resistencia de la capa calefactora 18 y las
capas de alimentación 20, 21.
En la figura 3 se representa de forma esquemática
qué aparatos se comunican con la bujía de espiga incandescente 1. Se
trata, en primer lugar, del aparato de control del motor 30, que
contiene una unidad de ordenador y una unidad de memoria. En el
aparato de control del motor 30 se memorizan los parámetros de la
bujía de espiga incandescente que dependen del motor. Éstos son, por
ejemplo, los campos característicos de la temperatura de la
resistencia en función de la carga y del número de revoluciones del
motor. La memoria del aparato de control del motor contiene también
uno o varios valores de referencia de la temperatura para una
combustión correcta. El aparato de control del motor puede controlar
parámetros que influyen en la combustión, por ejemplo la duración de
la inyección, el comienzo de la inyección y el final de la inyección
del combustible. El aparato de control 32 regula una tensión, que ha
sido predeterminada por el aparato de control del motor. Esta
tensión representa la tensión total utilizada para la bujía de
espiga incandescente. El aparato de control 32 incluye, además, un
aparato de medición de la corriente, con el que se mide la
intensidad de la corriente que fluye a través de la espiga
incandescente. Además, el aparato de control 32 contiene una unidad
de memoria y una unidad de cálculo. El aparato de control del motor
30 y el aparato de control 32 pueden estar combinados también en un
aparato.
La figura 4 ilustra las resistencias que aparecen
sobre la bujía de espiga incandescente. La resistencia 41 con el
valor R20 es la resistencia de la capa de alimentación cerámica 20.
La resistencia 43 con un valor R1 contiene la resistencia de la capa
calefactora. La resistencia 45 con un valor R2 contiene la
resistencia de la capa de alimentación cerámica 21. A ello hay que
añadir todavía las resistencias de los restantes conductos de
alimentación y de retorno, todos los cuales son, sin embargo,
pequeños frente a las resistencias R20 y R21 y, por lo tanto, no son
tenidos en cuenta. No se representan en la figura 4. Las
resistencias 41, 43 y 45 están conectadas en serie. Para las
consideraciones realizadas con la ayuda de la figura 4, deben
omitirse las eventuales corrientes transversales que aparecen
ocasionalmente. De esta manera, la resistencia total R resulta a
partir de la suma de las resistencias R20, R1 y R21. La resistencia
R1 forma en este caso el sumando máximo.
Desde el aparato de control del motor 30 se
determina con la ayuda de los campos característicos contenidos allí
y de la temperatura deseada de la espiga incandescente una tensión
efectiva, que es regulada por el aparato de control 32. En virtud de
la dependencia de la temperatura de las resistencias 41, 43 y 45 se
ajusta una corriente I a través de la bujía de espiga incandescente,
es decir, a través de la resistencia R, que se mide en el aparato de
control 32. La dependencia de la temperatura de la resistencia total
R = R20 + R1 + R21 se obtiene en este caso principalmente a partir
de la dependencia de la temperatura de la resistencia R1, puesto que
esta resistencia posee el valor máximo. La dependencia de la
temperatura de las resistencias R20, R1 y R21 es casi constante
sobre todo el intervalo de funcionamiento de la bujía de espiga
incandescente entre la temperatura ambiente y una temperatura de
aproximadamente 1400ºC. La temperatura de la combustión está en el
intervalo de funcionamiento de la bujía de espiga incandescente.
La intensidad de la corriente I medida es
convertida por el aparato de control 32 con la ayuda de un campo
característico memorizado en una temperatura que resulta
principalmente a partir de la temperatura de la capa calefactora 18
en virtud de la resistencia R1 claramente más elevada frente a las
resistencias R20 y R21. Esta temperatura es retornada al aparato de
control del motor 30, predeterminando de nuevo, en virtud de la
temperatura calculada, la tensión efectiva para la bujía de espiga
incandescente.
Es igualmente posible emitir de otra manera la
temperatura de la capa calefactora 18 de la espiga incandescente,
por ejemplo en una pantalla. Además, es posible derivar conclusiones
sobre la calidad de la combustión, de una manera específica de los
cilindros, con la ayuda de la temperatura calculada, por ejemplo
teniendo en cuenta una o varias temperaturas de referencia,
memorizadas en el aparato de control del motor 30. En el caso de
una combustión no correcta, se pueden tomar desde el aparato de
control medidas específicas de los cilindros, que influyen sobre el
proceso de la combustión y pueden proporcionar de nuevo de esta
manera una combustión correcta. Entonces se pueden variar, por
ejemplo, la duración de la inyección, el comienzo de la inyección y
la presión de la inyección del combustible.
En otro ejemplo de realización es posible
realizar también en el funcionamiento pasivo de la bujía de espiga
incandescente, es decir, del tiempo del tiempo de
post-incandescencia, cuando la bujía de espiga
incandescente no se encuentra ya en el funcionamiento activo, una
medición de la temperatura de la cámara de combustión. Aquí se
predetermina una tensión efectiva correspondientemente más baja y de
una manera similar al funcionamiento activo, se mide la corriente I
que se ajusta a través de la resistencia R y de esta manera se
deduce la temperatura de la zona calefactora, que corresponde
entonces a la temperatura de la cámara de combustión. De la misma
manera que en el funcionamiento activo, se puede comparar la
temperatura de la cámara de combustión de una manera específica de
los cilindros con uno o varios valores de referencia memorizados en
el aparato de control del motor para una combustión correcta. Si la
temperatura de la cámara de combustión no correspondiese a una
combustión correcta, como se explica para el funcionamiento activo
de la bujía de espiga incandescente, entonces se toman medidas que
se ocupan de nuevo de proporcionar una combustión correcta, por
ejemplo una variación de la duración de la inyección, del comienzo
de la inyección y de la presión de la inyección del combustible.
El valor de las resistencias R20, R1 y R21 así
como su dependencia de la temperaturas se ajustan debido a
R = \rho * 1 /
1,
donde 1 representa la longitud de
la resistencia y A representa el área de la sección transversal, a
través de la dependencia de la temperatura de la resistencia
específica \rho. En este caso, se obtiene la dependencia de la
temperatura a partir
de
\rho(T)
= \rho_{0}(T_{0}) * (1 + \alpha(T) *
(T-T_{0})),
\rho(T) designa la resistencia
específica como función de la temperatura T, \rho_{0} designa la
resistencia específica a la temperatura ambiente T_{0} y
\alpha(T) designa un coeficiente de la temperatura, que es
una función de la temperatura.
Para conseguir una dependencia diferente de la
temperatura de las resistencias de las líneas de alimentación R20 y
R21 frente a la resistencia R1, se puede seleccionar la resistencia
específica de la capa calefactora 18 para que la \rho_{0} de la
capa calefactora sea mayor que la \rho_{0} de las capas de
alimentación. O, en cambio, el coeficiente de temperatura \alpha
de la capa calefactora 18 puede ser mayor en el intervalo de
funcionamiento de la bujía de espiga incandescente que el
coeficiente de temperatura \alpha de las capas de alimentación 20,
21. También es posible seleccionar tanto \rho_{0} como también
\alpha para la capa calefactora 18 para el intervalo de
funcionamiento de la bujía de espiga incandescente mayor que para
las capas de alimentación 20, 21.
En un ejemplo de realización preferido, se
selecciona la composición de la capa calefactora 18 y de las capas
de alimentación 20, 21 para que la \rho_{0} de las capas de
alimentación 20, 21 sea al menos 10 veces menor que la \rho_{0}
de la capa calefactora 18. El coeficiente de temperatura \alpha de
la capa calefactora 18 y de las capas de alimentación 20, 21 es
aproximadamente igual. De esta manera, se consigue una exactitud de
la medición de la temperatura de 20 kelvin en todo el intervalo de
funcionamiento de la bujía de espiga incandescente.
En un ejemplo de realización preferido, la
resistencia específica de la capa aislante 22 en toldo el intervalo
de funcionamiento de la bujía de espiga incandescente es al menos 10
veces mayor que la resistencia específica de la capa calefactora
18.
En un ejemplo de realización preferido, la capa
calefactora, las capas de alimentación y la capa aislante están
constituidas por estructuras compuestas cerámicas que contienen al
menos dos compuestos Al_{2}O_{3}, MoSi_{2}, Si_{3}N_{4} e
Y_{2}O_{3}. Las estructuras compuestas se pueden obtener a
través de un proceso de sinterización de una o varias etapas. La
resistencia específica de las capas se puede determinar en este caso
con preferencia a través del contenido de MoSi_{2} y/o a través
del tamaño de los granos de MoSi_{2}, con preferencia el
contenido de MoSi_{2} de las capas de alimentación 20, 21 es mayor
que el contenido de MoSi_{2} de la capa calefactora 18,
presentando la capa calefactora 18 de nuevo un contenido de
MoSi_{2} más elevado que la capa aislante 22.
En otro ejemplo de realización, la capa
calefactora 19, las capas de alimentación 20, 21 y la capa aislante
22 están constituidas por una cerámica precursora compuesta con
diferentes porcentajes de substancias de relleno. La matriz de este
material está constituida en este caso por polisiloxanos,
polisilsequioxanos o polisilazanos, que pueden estar dotados con
boro o aluminio y que se fabrican a través de pirólisis. La
substancia de relleno para las capas individuales está formada por
al menos uno de los compuestos Al_{2}O_{3}, MoSi_{2} y SiC.
De una manera similar a las estructuras compuestas mencionadas
anteriormente, el contenido de MoSi_{2} y el tamaño de los granos
del MoSi_{2} pueden determinar con preferencia la resistencia
específica de las capas. Con preferencia, el contenido de MoSi_{2}
de las capas de alimentación 20, 21 es mayor que el contenido de
MoSi_{2} de la capa calefactora 18, presentando la capa
calefactora 18 de nuevo un contenido de MoSi_{2} más elevado que
la capa aislante 22.
Las composiciones de la capa aislante, de las
capas de alimentación y de la capa calefactora son seleccionadas en
los ejemplos de realización indicados anteriormente para que sus
coeficientes de dilatación térmica y las retracciones que se
producen durante el proceso de sinterización o de pirólisis de las
capas individuales de alimentación, calefactoras y aislantes sean
iguales, para que no se produzcan grietas en la espiga
incandescente.
En la figura 5 se representa otro ejemplo de
realización preferido de la invención con la ayuda de una sección
longitudinal esquemática a través de la bujía de espiga
incandescente 1 según la invención. En este caso, los signos de
referencia iguales utilizados en las figuras precedentes designan
los mismos componentes que no se explican aquí de nuevo. De una
manera similar a la figura 1, la bujía de espiga incandescente
representada en la figura 5 presenta un conector redondo 2, que se
encuentra en contacto eléctrico con la alimentación cilíndrica 5. La
alimentación cilíndrica 5 está conectada eléctricamente con la
espiga incandescente cerámica a través de la espiga de contacto 10 y
el elemento de contacto 12. La alimentación cilíndrica 5, la espiga
de contacto 10, el elemento de contacto 12 y la espiga incandescente
cerámica 14 están dispuestos unos detrás de otros en esta secuencia,
como se representa en la figura 5, en la dirección de la cámara de
combustión. La espiga incandescente cerámica 14 presenta, en la
forma de realización preferida representada en la figura 5, un
pivote 11 en el extremo alejado de la cámara de combustión. El
pivote 11 está formado por una prolongación de la espiga
incandescente 14 en la dirección del extremo alejado de la cámara de
combustión a través de un paso cilíndrico de las capas de
alimentación cerámicas 20, 21 y de la capa aislante 22, presentando
el pivote 11 un diámetro exterior más reducido que la parte de la
espiga incandescente 14, que se conecta en la dirección de la cámara
de combustión, es decir, el collar 13. Además, no es necesario que
la espiga incandescente 14 presenta una capa calefactora 18 en el
extremo del lado de la cámara de combustión. En un ejemplo de
realización preferido, las dos capas de alimentación 20 y 21 pueden
estar conectadas solamente en el extremo del lado de la cámara de
combustión, de la manera que se realiza a través del elemento
calefactor 18.
La alimentación cilíndrica 5 y la clavija de
contacto 10 forman conjuntamente el elemento de conexión, que puede
estar configurado también en una sola pieza. En el extremo del lado
de la cámara de combustión del elemento de conexión está prevista
una pestaña, que delimita junto con el pivote 11 el elemento de
contacto 12 en la dirección del eje de la bujía de espiga
incandescente.
El elemento de contacto 12, que está constituido
por una tablera de polvo conductor de electricidad, está configurado
con preferencia como grafito o como un polvo metálico o un polvo
cerámico conductor de electricidad. En otra forma de realización
preferida, la tableta constituida por polvo conductor de
electricidad puede estar constituida también al menos por una
porción predominante de grafito o por el polvo metálico o por el
polvo cerámico conductor de electricidad. En virtud de la
configuración del elemento de contacto 12 como polvo conductor de
electricidad, el elemento de contacto 12 garantiza un contacto
elástico, que está en condiciones de soportar altas corrientes sin
destrucción térmica. La superficie grande del polvo asegura una
buena conductividad térmica. Por el mismo motivo, se puede realizar
también una resistencia de contacto reducida con buena
conductividad. El grafito y los materiales conductores cerámicos
son, además, resistentes a la corrosión. La porción elástica de
resorte de la tableta constituida por polvo conductor de
electricidad garantiza que la tableta compense los movimientos
térmicos de los componentes a través de diferentes coeficientes de
dilatación térmica.
Lateralmente, la tableta constituida por polvo
conductor de electricidad está delimitada por medio de un casquillo
tensor cilíndrico 9, que está presente aquí como un componente
autónomo en lugar del casquillo cerámico 8 representado en la figura
1. El casquillo tensor 9 se prevé como componente aislante, de una
manera similar al casquillo cerámico 8, estando constituido por
material cerámico en un ejemplo de realización preferido. Durante la
fabricación de la bujía de espiga incandescente se introduce a
presión la tableta de polvo conductor de electricidad fijamente
entre la pestaña del elemento de conexión sobre el lado frontal
alejado de la cámara de combustión, el pivote 11 de la espiga
incandescente 14 sobre el lado frontal del lado de la cámara de
combustión y el casquillo tensor 9. El empotramiento entre estos
componentes fijos, especialmente el tope fijo del casquillo tensor 9
sobre el casquillo cerámico 8, es decir, la altura limitada de
prensado, impide que el casquillo tensor 9 circundante se desgarre
debido a la formación de una presión interior demasiado grande en
virtud del prensado del elemento de contacto 12. La tensión previa
axial de la porción elástica de resorte, que se alcanza a través del
empotramiento de la tableta de polvo conductor de electricidad se
puede compensar a través de las dilataciones térmicas, el
comportamiento de asiento y la solicitación a oscilación en el caso
de solicitación vibratoria de la bujía de espiga incandescente.
La bujía de espiga incandescente según la figura
5 con una tableta de polvo conductor de electricidad como elemento
de contacto 12 se fabrica de la siguiente manera. En primer lugar se
conduce la empaquetadura estanca 15 desde la punta del lado de la
cámara de combustión de la espiga incandescente cerámica 14 sobre la
espiga incandescente cerámica 14 y se inserta como estructura
compuesta en la carcasa de la bujía 4 desde el extremo alejado de la
cámara de combustión. A continuación se disponen el elemento de
contacto 12, el casquillo tensor 9, el elemento de conexión 5, 10,
el casquillo cerámico 8 y el anillo metálico 7 en un elemento de
retención y a continuación se introduce igualmente desde el lado
alejado de la cámara de combustión en la carcasa de la bujía 4.
Luego, por medio de una fuerza axial, que se ejerce sobre el extremo
alejado de la cámara de combustión del anillo metálico 7, se
prensan los componentes que se encuentran en la carcasa de la bujía,
especialmente se prensan el elemento de contacto 12, que está
constituido por una tableta de polvo conductor de electricidad, y la
empaquetadura estanca 15. En este caso, sobre el elemento de
contacto 12 solamente se ejerce una fuerza hasta que la clavija de
contacto 10 del elemento de conexión 5, 10 ha sido presionada
totalmente en el casquillo tensor 9 y el lado frontal del casquillo
cerámico 8 se apoya sobre el lado frontal del casquillo tensor 9. La
presión de la tableta de polvo conductor de electricidad asegura,
además, que se pretense la porción elástica de resorte de la
tableta. A continuación se retaca el anillo metálico 7 por medio de
una fuerza aplicada desde fuera sobre la carcasa de la bujía 4.
Luego se montan la junta de obturación 3 y el conector redondo 2 y
se retacan igualmente por medio de una fuerza aplicada radialmente
desde fuera sobre la carcasa de la bujía 4.
Claims (5)
1. Bujía de espiga incandescente (1) con una
espiga cerámica (14) y un elemento de conexión (5, 10) que sirve
para la alimentación de la corriente, estando conectado
eléctricamente el elemento de conexión con la espiga cerámica (14) a
través de un elemento de contacto (12), caracterizada porque
el elemento de contacto (12) está configurado como una tableta de
polvo conductor de electricidad.
2. Bujía de espiga incandescente según la
reivindicación 1, caracterizada porque la tableta de polvo
conductor de electricidad presenta una porción elástica de resorte
pretensada axialmente.
3. Bujía de espiga incandescente según la
reivindicación 1, caracterizada porque el polvo conductor de
electricidad está constituido por grafito o por polvo metálico o
por polvo cerámico conductor de electricidad o al menos por una
porción predominante de estos materiales.
4. Procedimiento para la fabricación de una bujía
de espiga incandescente según la reivindicación 1 con las siguientes
etapas:
- a)
- inserción de una empaquetadura estanca (15) desde la punta del lado de la cámara de combustión de la espiga incandescente cerámica (14) sobre la espiga incandescente cerámica (14) y configuración de una estructura compuesta, siendo insertada esta estructura compuesta en una carcasa de bujía (4),
- b)
- disposición de la tableta de polvo conductor de electricidad, de un casquillo tensor (9), del elemento de conexión (5, 10), de un casquillo cerámico (8) y de un anillo metálico (7) en un elemento de retención e inserción del mismo en la carcasa de la bujía (4),
- c)
- prensado de los componentes que se encuentran en la carcasa de la bujía (4) por medio de una fuerza axial, que se ejerce sobre el extremo alejado de la cámara de combustión del anillo metálico (7),
- d)
- retacado del anillo metálico (7) por medio de una fuerza aplicada radialmente desde el exterior sobre la carcasa de la bujía (4).
5. Procedimiento según la reivindicación 4,
caracterizado porque a través del prensado de los componentes
que se encuentran en la carcasa de la bujía (4) por medio de una
fuerza axial se aplica una tensión previa axial sobre una porción
elástica de resorte de la tableta de polvo conductor de
electricidad.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19940668 | 1999-08-27 | ||
| DE19940668 | 1999-08-27 | ||
| DE10020328 | 2000-04-26 | ||
| DE10020328A DE10020328A1 (de) | 1999-08-27 | 2000-04-26 | Keramische Glühstiftkerze |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2220531T3 true ES2220531T3 (es) | 2004-12-16 |
Family
ID=26005464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES00960315T Expired - Lifetime ES2220531T3 (es) | 1999-08-27 | 2000-07-25 | Bujia de espiga incandescente ceramica. |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6759631B1 (es) |
| EP (1) | EP1125086B1 (es) |
| JP (1) | JP4567265B2 (es) |
| AT (1) | ATE265023T1 (es) |
| CZ (1) | CZ300971B6 (es) |
| ES (1) | ES2220531T3 (es) |
| HU (1) | HU224369B1 (es) |
| PL (1) | PL347434A1 (es) |
| WO (1) | WO2001016529A1 (es) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10228076A1 (de) * | 2002-06-20 | 2004-01-08 | Friedrich-Schiller-Universität Jena | Verfahren zur Herstellung eines stabilen elektrischen Kontaktes an ein vorzugsweise stiftförmiges keramisches Element, insbesondere bei Glühkerzen für Dieselmotoren |
| DE10339641A1 (de) * | 2003-08-28 | 2005-03-24 | Robert Bosch Gmbh | Glühstiftkerze mit besonders eingebettetem Kontaktelement |
| US7115836B2 (en) * | 2004-06-29 | 2006-10-03 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Glow plug |
| DE102005017802A1 (de) * | 2005-04-18 | 2006-10-19 | Robert Bosch Gmbh | Glühstiftkerze mit Brennraumdrucksensor und Dichtelement |
| US7607206B2 (en) * | 2005-12-29 | 2009-10-27 | Federal Mogul World Wide, Inc. | Method for forming layered heating element for glow plug |
| DE102006048225A1 (de) * | 2006-10-11 | 2008-04-17 | Siemens Ag | Verfahren zur Bestimmung einer Glühkerzentemperatur |
| CN101743060B (zh) * | 2007-06-01 | 2014-03-12 | 微宏公司 | 包括金属卤化物或金属卤氧化物的光降解催化剂和光降解催化剂前驱体 |
| JP5188506B2 (ja) * | 2007-10-29 | 2013-04-24 | 京セラ株式会社 | セラミックヒータおよびこれを備えたグロープラグ |
| US20090184101A1 (en) * | 2007-12-17 | 2009-07-23 | John Hoffman | Sheathed glow plug |
| JP5292317B2 (ja) * | 2008-02-20 | 2013-09-18 | 日本特殊陶業株式会社 | セラミックヒータ及びグロープラグ |
| US20100059496A1 (en) * | 2008-09-08 | 2010-03-11 | Federal-Mogul Ignition Company | Metal sheath glow plug |
| US20100082219A1 (en) * | 2008-09-30 | 2010-04-01 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Engine Using Glow Plug Resistance For Estimating Combustion Temperature |
| KR20110079632A (ko) * | 2008-10-23 | 2011-07-07 | 페더럴-모굴 이그니션 컴퍼니 | 향상된 시일, 히터 프로브 어셈블리를 가진 예열 플러그 및 그 제조 방법 |
| DE102009028948A1 (de) * | 2009-08-27 | 2011-03-03 | Robert Bosch Gmbh | Glühkerze zum Einsatz in einem Verbrennungsmotor |
| DE102009045273A1 (de) | 2009-10-02 | 2011-04-07 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Herstellen einer Glühkerze |
| DE102013215269A1 (de) * | 2013-08-02 | 2015-02-05 | Robert Bosch Gmbh | Glühstiftkerze mit einem Heizelement mit innen liegender Kontaktierung, und Herstellungsverfahren derselben |
| FR3025153B1 (fr) * | 2014-09-01 | 2016-12-09 | Bosch Gmbh Robert | Bougie de prechauffage |
| DE102016216963A1 (de) | 2016-09-07 | 2018-03-08 | Robert Bosch Gmbh | Glührohr für eine Glühstiftkerze und Verfahren zur Herstellung |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4281451A (en) * | 1978-02-10 | 1981-08-04 | General Motors Corporation | Electric heater -method of making |
| JPS54153935A (en) * | 1978-05-26 | 1979-12-04 | Hitachi Chem Co Ltd | Glow plug |
| US4437440A (en) * | 1979-06-20 | 1984-03-20 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Auxiliary combustion chamber preheating device |
| DE2937884A1 (de) | 1979-09-19 | 1981-04-09 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Dieselmotor mit gluehkerze |
| JPS61107013A (ja) * | 1984-10-31 | 1986-05-24 | Ngk Spark Plug Co Ltd | セラミツクグロ−プラグ |
| JPS6361662U (es) * | 1986-10-09 | 1988-04-23 | ||
| JPS63179448U (es) * | 1987-05-08 | 1988-11-21 | ||
| JPH0721894Y2 (ja) | 1989-02-13 | 1995-05-17 | 自動車機器株式会社 | デイーゼルエンジン用予熱装置 |
| 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 |
| GB2282640A (en) * | 1993-10-05 | 1995-04-12 | Wellman Automotive Products Li | Glow plug |
| DE4335292A1 (de) | 1993-10-15 | 1995-04-20 | Beru Werk Ruprecht Gmbh Co A | Glühkerze |
| JPH09112904A (ja) * | 1995-10-19 | 1997-05-02 | Jidosha Kiki Co Ltd | ディーゼルエンジン用グロープラグ |
| JPH10208853A (ja) * | 1996-11-19 | 1998-08-07 | Ngk Spark Plug Co Ltd | セラミックヒータ、およびその製造方法 |
| JPH10332149A (ja) * | 1997-03-31 | 1998-12-15 | Ngk Spark Plug Co Ltd | セラミックヒータ |
| DE19844347A1 (de) | 1998-09-28 | 2000-03-30 | Bosch Gmbh Robert | Keramische Glühstiftkerze |
| DE60000067T2 (de) * | 2000-08-11 | 2002-07-18 | Federal-Mogul Ignition S.R.L., Mailand/Milano | Glühkerze für Brennkraftmaschinen |
-
2000
- 2000-07-25 JP JP2001520044A patent/JP4567265B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2000-07-25 HU HU0103763A patent/HU224369B1/hu not_active IP Right Cessation
- 2000-07-25 EP EP00960315A patent/EP1125086B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-07-25 US US09/830,640 patent/US6759631B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-07-25 AT AT00960315T patent/ATE265023T1/de not_active IP Right Cessation
- 2000-07-25 CZ CZ20011473A patent/CZ300971B6/cs not_active IP Right Cessation
- 2000-07-25 WO PCT/DE2000/002420 patent/WO2001016529A1/de active IP Right Grant
- 2000-07-25 ES ES00960315T patent/ES2220531T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2000-07-25 PL PL00347434A patent/PL347434A1/xx not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1125086A1 (de) | 2001-08-22 |
| HU224369B1 (hu) | 2005-08-29 |
| PL347434A1 (en) | 2002-04-08 |
| EP1125086B1 (de) | 2004-04-21 |
| US6759631B1 (en) | 2004-07-06 |
| WO2001016529A1 (de) | 2001-03-08 |
| JP2003508713A (ja) | 2003-03-04 |
| CZ20011473A3 (cs) | 2002-02-13 |
| HUP0103763A2 (hu) | 2002-03-28 |
| ATE265023T1 (de) | 2004-05-15 |
| JP4567265B2 (ja) | 2010-10-20 |
| CZ300971B6 (cs) | 2009-09-30 |
| HUP0103763A3 (en) | 2002-04-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2220531T3 (es) | Bujia de espiga incandescente ceramica. | |
| JP4928559B2 (ja) | シース型グロープラグ | |
| ES2231250T3 (es) | Bujia incandescente tipo espiga ceramica. | |
| ES2636643T3 (es) | Sensor de temperatura para cambio rápido de temperatura | |
| KR100659923B1 (ko) | 세라믹 시이드형 글로우 플러그 | |
| US20080206107A1 (en) | Gas sensor apparatus for automotive exhaust gas applications | |
| TW575723B (en) | Sheathed element heater plug | |
| 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 | |
| US7383792B1 (en) | Hydrogen gas injector plug | |
| US20140053795A1 (en) | Heater and glow plug provided with same | |
| JP6350193B2 (ja) | 内燃機関用のスパークプラグ | |
| JP3638420B2 (ja) | セラミックヒータ | |
| JP5307487B2 (ja) | セラミックヒータ、グロープラグ、及び、内燃機関 | |
| JPS5956616A (ja) | グロ−プラグ | |
| JPH0311577Y2 (es) | ||
| JP5864330B2 (ja) | グロープラグ | |
| KR20080076264A (ko) | 글로우 플러그 | |
| EP1102007A2 (en) | Glow-plug | |
| GB2196425A (en) | Engine sensor | |
| KR20060056806A (ko) | 내연기관용 글로우 플러그의 구조 | |
| KR100335937B1 (ko) | 디젤 엔진용 예열플러그 | |
| ES2242256T3 (es) | Bujia de incandescencia. | |
| KR100615398B1 (ko) | 온도 및 압력 감지기능을 갖는 글로우 플러그 | |
| JP5942961B2 (ja) | 内燃機関用のスパークプラグ | |
| BR102019027485A2 (pt) | vela de incandescência ou aquecimento para motores de combustão interna |