ES2231250T3 - Bujia incandescente tipo espiga ceramica. - Google Patents
Bujia incandescente tipo espiga ceramica.Info
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Abstract
Bujía incandescente tipo espiga con un dispositivo calefactor cerámico, que presenta una capa conductora cerámica, eléctricamente conductora así como una capa aislante cerámica, eléctricamente aislante, caracterizada porque la capa conductora se compone de capas de línea de alimentación (20, 21), que están unidas mediante una capa calefactora (18), dependiendo la resistencia eléctrica específica del material de la capa calefactora (18) en el margen de temperaturas del funcionamiento de la bujía incandescente tipo espiga y siendo mayor que la resistencia eléctrica específica del material de las capas de línea de alimentación (20, 21), así como menor que la resistencia eléctrica específica de la capa aislante (22).
Description
Bujía incandescente tipo espiga cerámica.
La invención se basa en una bujía incandescente
tipo espiga cerámica para motores diesel según el género de la
reivindicación 1. Se conocen ya bujías incandescentes tipo espiga
con calefactor cerámico exterior, por ejemplo de la solicitud de
patente DE-OS 40 28 859.
Asimismo, p.ej. del documento
DE-OS 29 37 884 se conocen bujías incandescentes
tipo espiga metálicas, en las que el filamento incandescente
metálico está soldado a un termoelemento. Aquí puede medirse la
temperatura en el cilindro respectivo, durante el funcionamiento de
la bujía incandescente tipo espiga, mediante la detección de la
termotensión. En una bujía incandescente con elemento calefactor
cerámico no se dispone sin embargo de un filamento incandescente
metálico.
Asimismo se conoce del documento DE 198 44 347
una bujía incandescente tipo espiga con un elemento de conexión que
está unido eléctricamente, a través de un elemento de contacto, a la
espiga incandescente. Este elemento de contacto se ejecuta como
muelle, como puede deducirse de la figura 1.
Además de esto se conoce del Patent Abstracts of
Japan vol. 013, no. 130 (M-808) & JP 63 297 924
una bujía incandescente tipo espiga con un dispositivo calefactor
cerámico, que presenta una capa calefactora cerámica, eléctricamente
conductora, en forma de U con menor conductividad eléctrica y capas
de línea de alimentación cerámicas con mayor conductividad
eléctrica.
La bujía incandescente tipo espiga cerámica
conforme a la invención con las particularidades de la
reivindicación 1 tiene la ventaja de que puede medirse la
temperatura de la espiga incandescente. Por primera vez es posible
en una bujía incandescente tipo espiga cerámica, sin complejidad
adicional de aparatos, medir la temperatura de la espiga
incandescente directamente en una región seleccionada por el lado
exterior de la espiga incandescente. La medición de la temperatura
se produce en una región seleccionada, pequeña con relación al
volumen de toda la espiga incandescente, con lo que puede reducirse
a la hora de determinar la temperatura el error que se produce a
causa de una distribución de temperatura por un gran volumen.
Asimismo es ventajoso que pueda ejecutarse en la bujía incandescente
tipo espiga conforme a la invención una concentración de la potencia
calefactora en una región seleccionada de la espiga incandescente,
sin modificar la sección transversal de la capa conductora, de tal
modo que la superficie permanece constante en la región en la que
debe tener lugar la concentración de la potencia calefactora y, de
este modo, también se mantiene constante la superficie de
interacción. Asimismo es ventajoso que pueda configurarse
económicamente la fabricación de una bujía incandescente tipo espiga
\beta de este tipo, cerámica y de baja temperatura.
Mediante las medidas citadas en las
reivindicaciones subordinadas son posibles perfeccionamientos
ventajosos y mejoras de la bujía incandescente tipo espiga cerámica
indicada en la reivindicación 1.
En especial se garantiza mediante una elección
adecuada de los materiales cerámicos utilizados para las diferentes
regiones de la bujía incandescente tipo espiga, que no se limite la
estabilidad mecánica del calefactor. Un tratamiento de los valores
de temperatura medidos mediante un aparato de control permite una
regulación de la temperatura en el margen seleccionado de la espiga
incandescente.
Es además ventajoso utilizar la bujía
incandescente tipo espiga conforme a la invención en funcionamiento
pasivo, una vez que ha cumplido la función calefactora, como sensor
de temperatura. De este modo puede establecerse si la combustión en
el cilindro respectivo discurre correctamente. Es ventajoso que a
causa de estas informaciones pueda producirse una influencia de
parámetros relevantes para la combustión.
Los ejemplos de ejecución de la invención están
representados en dibujos y se describen con más detalle en la
siguiente descripción. Aquí muestran
la figura 1 una bujía incandescente tipo espiga
conforme a la invención en corte longitudinal,
la figura 2 el tramo delantero del calefactor
cerámico exterior como vista lateral,
la figura 3 una conexión de la bujía
incandescente tipo espiga conforme a la invención a los aparatos de
control,
la figura 4 las bujías incandescentes tipo espiga
cerámicas conforme a la invención y las resistencias que se producen
en las líneas de alimentación y
la figura 5 una bujía incandescente tipo espiga
conforme a la invención en corte longitudinal.
La figura 1 muestra esquemáticamente un corte
longitudinal a través de una bujía incandescente tipo espiga
cerámica conforme a la invención. En el extremo de la bujía
incandescente tipo espiga 1 alejado de la cámara de combustión se
produce el contacto eléctrico a través de un enchufe redondo 2, que
está separado a través de una junta 3 de la carcasa de bujía 4 y
unido a la línea de alimentación 5 cilíndrica. La fijación de la
línea de alimentación 5 cilíndrica en la carcasa de bujía 4 se
produce a través de un anillo metálico 7 y un manguito cerámico 8
eléctricamente aislante. La línea de alimentación 5 cilíndrica está
unida a la espiga incandescente 14 cerámica a través de una espiga
de contacto 10, pudiéndose unir la línea de alimentación 5
cilíndrica también a la espiga de contacto 10 para formar una pieza
constructiva, y un elemento de contacto 12 apropiado que está
configurado con preferencia como muelle de contacto o como
guardapolvo eléctricamente conductor o bien como una tableta
eléctricamente conductora con una porción flexible elástica, con
preferencia de grafito. El interior de la bujía incandescente se
obtura con respecto a la cámara de combustión por medio de una
guarnición hermética 15. La guarnición hermética 15 se compone de un
compuesto de carbono eléctricamente conductor. La guarnición
hermética 15 puede estar también configurada, sin embargo, por
metales, una mezcla de carbono y metal o una mezcla de cerámica y
metal. La espiga incandescente 14 se compone de una capa calefactora
18 cerámica y capas de línea de alimentación 20 y 21, estando unidas
las dos capas de línea de alimentación 20, 21 mediante la capa
calefactora 18 y formando la capa conductora junto con la capa
calefactora 18. Las capas de línea de alimentación 20, 21 poseen
cualquier forma, y también la capa calefactora 18 puede poseer
cualquier forma. La capa conductora está configurada con preferencia
en forma de u. Las capas de línea de alimentación 20 y 21 están
separadas por una capa aislante 22, que también se compone de
material cerámico. En el ejemplo de ejecución representado en la
figura 1 la espiga incandescente 14 está configurada de tal modo,
que las capas de línea de alimentación 20 y 21 y la capa calefactora
18 están dispuestas exteriormente sobre la espiga incandescente 14.
Sin embargo, también es posible disponer al menos las capas de línea
de alimentación 20 y 21 de tal manera, que se encuentran en el
interior de la espiga incandescente y también están cubiertas por
una capa aislante, cerámica, situada exteriormente. En el interior
de la carcasa de bujía la espiga incandescente cerámica está
aislada, mediante una capa de vidrio no representada, con respecto a
los restantes componentes de la bujía incandescente tipo espiga 4,
8, 12, 15. Para establecer el contacto eléctrico entre el elemento
de contacto 12 y la capa de línea de alimentación 20, la capa de
vidrio está interrumpida en el punto 24. La capa de vidrio también
está interrumpida, para un contacto eléctrico entre la capa de línea
de alimentación 21 y la carcasa de bujía 4, a través de la
guarnición hermética en el punto 26. En este ejemplo de ejecución se
ha colocado como forma de ejecución preferido la capa calefactora 18
en la punta de la espiga incandescente. Sin embargo, también puede
pensarse en colocar esta capa calefactora en otro punto de la capa
conductora. La capa conductora 18 debería estar situada en un punto
en el que se quiera obtener la máxima acción calefactora.
En la figura 2 se muestra de nuevo el elemento
calefactor cerámico en una vista desde el lado. Como en la figura 1
se ha representado la forma de ejecución en la que la capa
calefactora 18 se encuentra en la punta de la espiga incandescente.
Aparte de esto pueden reconocerse las capas de línea de alimentación
20, 21 y la capa aislante 22. En esta vista lateral se muestra la
forma de ejecución en la que la capa conductora, compuesta de las
capas de línea de alimentación 20 y 21 y la capa calefactora 18, una
forma en u.
El estado de funcionamiento en el que la espiga
incandescente se calienta para apoyar la combustión en la cámara de
combustión, produciéndose este calentamiento en el arranque el 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
desciende excesivamente durante el funcionamiento del motor de
combustión interna, se llama funcionamiento activo.
En el caso de la bujía incandescente tipo espiga
conforme a la invención el material de la capa calefactora 18 se
elige de tal modo, que la resistencia eléctrica absoluta de la capa
calefactora 18 sea mayor que la resistencia eléctrica absoluta de
las capas de línea de alimentación 20, 21. (A partir de ahora bajo
la denominación resistencia sin aditivo debe entenderse la
resistencia eléctrica absoluta). Para evitar corrientes
transversales entre la capa conductora se elige de tal manera la
resistencia de la capa aislante, que sea claramente mayor que la
resistencia de la capa calefactora 18 y de las capas de línea de
alimentación 20, 21.
En la figura 3 se ha representado
esquemáticamente qué aparatos se comunican con la bujía
incandescente tipo espiga. Se trata en primer lugar del aparato de
control del motor 30, que contiene una unidad de ordenador y una de
memoria. En el aparato de control del motor 30 se almacenan los
parámetros de la bujía incandescente tipo espiga dependientes del
motor. Estos pueden ser por ejemplo los campos característicos de
temperatura de resistencia en dependencia 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
temperatura para una correcta combustión. El aparato de control del
motor puede controlar parámetros que influyen en la combustión, por
ejemplo la duración de la inyección, el inicio de la inyección y el
final de la inyección del combustible. El aparato de control 32
regula una tensión que ha prefijado el aparato de control del motor.
Esta tensión representa la tensión total utilizada para la bujía
incandescente tipo espiga. El aparato de control 32 alberga además
un aparato de medición de corriente con el que se mide la intensidad
de corriente que circula por la espiga incandescente. Aparte de esto
el aparato de control 32 contiene una unidad de memoria y cálculo.
El aparato de control del motor 30 y el aparato de control 32
también pueden reunirse en un aparato.
La figura 4 ilustra las resistencias que se
producen a través de la bujía incandescente tipo espiga. La
resistencia 41 con un valor R20 es la resistencia de la capa de
línea de alimentación 20 cerámica. La resistencia 43 con un valor R1
contiene la resistencia de la capa calefactora. La resistencia 45
con un valor R21 contiene la resistencia de la capa de línea de
alimentación 21 cerámica. A esto hay que añadir además las
resistencias de las restantes líneas de alimentación y
realimentación, que son sin embargo todas pequeñas con relación a
las resistencias R20 y R21 y por ello no se tienen en cuenta. No se
muestran en la figura 4. Las resistencias 41, 43 y 45 están
conectadas en serie. Para las consideraciones ejecutadas con base en
la figura 6 deben despreciarse las posibles corrientes transversales
que pudieran aparecer. De este modo la resistencia total R se
obtiene de la suma de las resistencias R20, R1 y R21. La resistencia
R21 forma con ello los mayores sumandos.
Desde el aparato de control del motor 30 se
prefija, con base en los campos característicos allí contenidos y la
temperatura deseada de la espiga incandescente, una tensión efectiva
que se regula con el aparato de control 32. A causa de la
dependencia de temperatura de las resistencias 41, 43 y 45 se ajusta
una corriente I a través de la bujía incandescente tipo espiga, es
decir, a través de la resistencia R que se mide en el aparato de
control 32. La dependencia de temperatura de la resistencia total R
= R20 + R1 + R21 se obtiene con ello fundamentalmente de la
dependencia de temperatura de la resistencia R1, ya que esta
resistencia posee el mayor valor. La dependencia de temperatura de
las resistencias R20, R1 y R21 es casi constante en todo el margen
de funcionamiento de la bujía incandescente tipo espiga, entre la
temperatura ambiente y una temperatura de aproximadamente 1.400ºC.
La temperatura de la cámara de combustión está dentro del margen de
funcionamiento de la bujía incandescente tipo espiga.
La intensidad de corriente I medida se convierte
desde el aparato de control 32, con base en un campo característico
almacenado, en una temperatura que se obtiene fundamentalmente de la
temperatura de la capa calefactora 18, a causa de la resistencia R1
claramente mayor que las resistencias R20 y R21. Esta temperatura se
devuelve al aparato de control del motor 30 en donde, a causa de la
temperatura establecida, se prefija de nuevo la tensión efectiva
para la bujía incandescente tipo espiga.
Es igualmente posible emitir de otra forma la
temperatura de la capa calefactora 18 de la bujía incandescente tipo
espiga, por ejemplo en una pantalla. Asimismo es posible, con base
en la temperatura establecida, deducir consecuencias finales sobre
la calidad de la combustión específicamente para cada cilindro, por
ejemplo teniendo en cuenta una o varias temperaturas de referencia
almacenadas en el aparato de control del motor 30. En el caso de una
combustión incorrecta el aparato de control puede adoptar medidas
específicas para cada cilindro, que influyen en el proceso de
combustión y, de este modo, pueden ocuparse de una combustión
correcta. Podría variarse después por ejemplo la duración de la
inyección, el inicio de la inyección o la presión de la inyección
del combustible.
En otro ejemplo de ejecución es posible, incluso
en funcionamiento pasivo de la bujía incandescente tipo espiga, es
decir, transcurrido el tiempo de post-incandescencia
cuando la bujía incandescente tipo espiga ya no se encuentra en
funcionamiento activo, llevar a cabo una medición de la temperatura
de la cámara de combustión. Aquí se prefija una tensión efectiva
correspondientemente menor y, análogamente al funcionamiento activo,
se mide la corriente I ajustada a través de la resistencia R y, de
este modo, se deduce la temperatura de la región calefactora que se
corresponde entonces con la temperatura de la cámara de combustión.
Al igual que en el funcionamiento activo puede compararse la
temperatura de la cámara de combustión, específicamente para cada
cilindro, con uno o varios valores de referencia almacenados en el
aparato de control del motor para obtener una combustión correcta.
Si la temperatura de la cámara de combustión no se correspondiera
con una combustión correcta pueden, como se ha explicado para el
funcionamiento activo de la bujía incandescente tipo espiga,
adoptarse medidas que se ocupen de nuevo de una combustión correcta,
por ejemplo una variación de la duración de la inyección, del inicio
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 temperatura se ajusta a través de
R = \rho * 1 /
A,
En donde 1 representa la longitud de la
resistencia y A la superficie de la sección transversal, mediante la
dependencia de temperatura de la resistencia específica \rho. Con
ello se obtiene la dependencia de temperatura de
\rho(T)
= \rho_{0}(T_{0})*(1 + \alpha(T)*(T-
T_{0})).
\rho(T) designa la resistencia
específica en función de la temperatura T, \rho_{0} la
resistencia específica a la temperatura ambiente T_{0} y
\alpha(T) un coeficiente de temperatura, que depende de la
temperatura.
Para conseguir una diferente dependencia de
temperatura de las resistencias de las líneas de alimentación R20 y
R21 con relación a la resistencia R1, puede elegirse la resistencia
específica de la capa calefactora 18 de tal manera que la
\rho_{0} de la capa calefactora sea mayor que la \rho_{0} de
las capas de línea de alimentación. También el coeficiente de
temperatura \alpha de la capa calefactora 18 puede ser mayor, en
el margen de funcionamiento de la bujía incandescente tipo espiga,
que el coeficiente de temperatura \alpha de las capas de línea de
alimentación 20, 21. También es posible elegir tanto \rho_{0}
como \alpha para la capa calefactora 18, para el margen de
funcionamiento de la bujía incandescente, mayor que para las capas
de línea de alimentación 20, 21.
En un ejemplo de ejecución preferido se elige la
composición de la capa calefactora 18 y de las capas de alimentación
20, 21 de tal modo, que la \rho_{0} de las capas de línea 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 línea de alimentación 20,
21 es aproximadamente igual. De este modo se materializa una
precisión de la medición de temperatura de 20º Kelvin en todo el
margen de funcionamiento de la bujía incandescente tipo espiga.
En un ejemplo de ejecución preferido la
resistencia específica de la capa aislante 22 es, en todo el margen
de funcionamiento de la bujía incandescente tipo espiga, al menos 10
veces mayor que la resistencia específica de la capa calefactora
18.
En un ejemplo de ejecución preferido la capa
calefactora, las capas de línea de alimentación y la capa aislante
se componen de estructuras compuestas cerámicas, que contienen al
menos dos de los enlaces Al_{2}O_{3}, MoSi_{2},
Si_{3}N_{4} e Y_{2}O_{3}. Estas estructuras compuestas
pueden obtenerse mediante un proceso de sinterizado de una o varias
fases. La resistencia específica de las capas puede determinarse con
ello con preferencia mediante el contenido de MoSi_{2} y/o el
tamaño de grano del MoSi_{2}; con preferencia el contenido de
MoSi_{2} de las capas de línea de alimentación 20, 21 es mayor que
el contenido de MoSi_{2} de la capa calefactora 18, presentando la
capa calefactora 18 a su vez un mayor contenido de MoSi_{2} que la
capa aislante 22.
En otro ejemplo de ejecución la capa calefactora
18, las capas de línea de alimentación 20, 21 y la capa aislante 22
se componen de un material cerámico con precursor compuesto con
diferentes proporciones de ingredientes de relleno. La matriz de
este material se compone con ello de polisiloxanos,
polisilsequioxanos, polisilanos o polisilazanos, que pueden dotarse
de boro o aluminio y que pueden fabricarse mediante pirólisis. El
ingrediente de relleno está formado para las diferentes capas al
menos por uno de los enlaces Al_{2}O_{3}, MoSi_{2} y SiC.
Análogamente a las estructuras compuestas antes citadas, puede
determinar con preferencia el contenido de MoSi_{2} y/o el tamaño
de grano del MoSi_{2} la resistencia específica de las capas. Con
preferencia el contenido de MoSi_{2} de las capas de línea de
alimentación 20, 21 se ajusta mayor que el contenido de MoSi_{2}
de la capa calefactora 18, presentando la capa calefactora 18 a su
vez un mayor contenido de MoSi_{2} que la capa aislante 22.
Las composiciones de la capa aislante, de las
capas de línea de alimentación y de la capa calefactora se eligen de
tal modo en los ejemplos de ejecución antes citados, que los
coeficientes de dilatación térmica y las contracciones, que se
producen durante el proceso de sinterizado o pirólisis, de las
diferentes capas de línea alimentación, calefactoras y aislantes son
iguales, de tal manera que no se produce ninguna grieta en la espiga
incandescente.
En la figura 5 se ha representado otro ejemplo de
ejecución preferido de la invención, con base en un corte
longitudinal esquemático a través de una bujía incandescente de tipo
espiga 1 conforme a la invención. Con ello los símbolos de
referencia iguales usados en las figuras anteriores indican las
mismas piezas constructivas, que aquí no se vuelven a explicar.
Análogamente a la figura 1, la bujía incandescente tipo espiga
representada en la figura 5 presenta un enchufe redondo 2, que se
encuentra en contacto eléctrico con la línea de alimentación 5
cilíndrica. La línea de alimentación 5 cilíndrica está unida
eléctricamente, a través de la espiga de contacto 10 y el elemento
de contacto 12, a la espiga incandescente 14 cerámica. La línea de
alimentación 5 cilíndrica, la espiga de contacto 10, el elemento de
contacto 12 y la bujía incandescente tipo espiga 14 están dispuestos
unos tras otros en esta secuencia, como se ha representado en la
figura 5, en dirección a la cámara de combustión. La espiga
incandescente 14 cerámica presenta en la forma de ejecución
preferida representada en la figura 5, en el extremo alejado de la
cámara de combustión, un pivote 11, El pivote 11 forma una
prolongación de la espiga incandescente 14 en dirección al extremo
alejado de la cámara de combustión mediante una conducción hacia
fuera de las caras de línea de alimentación 20, 21 cerámicas y de la
capa aislante 22, presentando el pivote 11 un menor diámetro
exterior que la parte de la espiga incandescente 14 que se conecta
en dirección a la cámara de combustión, el reborde 13. Además de
esto no es necesario que la espiga incandescente 14 presente una
capa calefactora 18 en el extremo por el lado de la cámara de
combustión. En un ejemplo de ejecución preferido las dos capas de
línea de alimentación 20 y 21 pueden estar unidas exclusivamente al
extremo de la espiga incandescente por el lado de la cámara de
combustión, de la misma manera que se produce a través del elemento
calefactor 18.
La línea de alimentación 5 cilíndrica y la espiga
de contacto 10 forman juntas el elemento de conexión, que también
puede estar configurado de forma enteriza. En el extremo del
elemento de conexión por el lado de la cámara de combustión se ha
previsto una brida que limita, junto con el pivote 11, el elemento
de contacto 12 en la dirección del e eje de la bujía incandescente
tipo espiga.
El elemento de contacto 12, que se compone de una
tableta de polvo eléctricamente conductor, está configurado con
preferencia con grafito o un polvo metálico o bien un polvo cerámico
eléctricamente conductor. En otra forma de ejecución preferida la
tableta de polvo eléctricamente conductor puede estar compuesta
también al menos de una proporción predominante de grafito o del
polvo metálico o bien del polvo cerámico eléctricamente conductor. A
causa de la configuración del elemento de contacto 12 como polvo
eléctricamente conductor, el elemento de contacto 12 garantiza un
contacto elástico, que es capaz de soportar corrientes intensas sin
destrucción térmica. La gran superficie del polvo garantiza una
buena conductividad térmica. Por el mismo motivo puede
materializarse también una menor resistencia de contacto con una
buena conductividad. El grafito y los materiales cerámicos
conductores resisten además la corrosión. La porción flexible
elástica de la tableta de polvo eléctricamente conductor garantiza
que la tableta compense movimientos térmicos de las piezas
constructivas a causa de diferentes coeficientes de dilatación
térmica.
Lateralmente la tableta de polvo eléctricamente
conductor se limita mediante un manguito 9 cilíndrico, que se
dispone aquí en lugar del manguito cerámico 8 representado en la
figura 1 como pieza constructiva autónoma. El manguito 9 está
previsto como pieza constructiva aislante análogamente al manguito
cerámico 8; en un ejemplo de ejecución preferido de material
cerámico. Para la fabricación de la bujía incandescente tipo espiga
se introduce a presión la tableta de polvo eléctricamente conductor,
fijamente, entre la brida del elemento de conexión por el lado
frontal alejado de la cámara de combustión, el pivote 11 de la
espiga incandescente 14 por el lado frontal en el lado de la cámara
de combustión y el manguito 9. La sujeción entre estas piezas
constructivas fijas, en especial el tope fijo del manguito 9 sobre
el manguito cerámico 8, es decir, la magnitud de unión a presión
limitada, impide que se agriete el manguito 9 periférico a causa de
la aparición de una presión interior excesivamente grande provocada
por la unión a presión del elemento de contacto 12. La pretensión
axial de la porción flexible elástica, lograda mediante la sujeción
de la tableta de polvo eléctricamente conductor, pueden compensar
dilataciones térmicas, comportamiento de asiento y cargas
oscilatorias en el caso de que la bujía incandescente tipo espiga
sufra sacudidas.
Una bujía incandescente tipo espiga según la
figura 5 con una tableta de polvo eléctricamente conductor como
elemento de contacto 12 se fabrica de la forma siguiente. En primer
lugar se guía la guarnición hermética 15, desde la punta de la
espiga incandescente 14 cerámica por el lado de la cámara de
combustión, a través de la espiga incandescente 14 cerámica y, como
unión íntima, se implanta en la carcasa de bujía 4 desde el extremo
alejado de la cámara de combustión. A continuación se disponen el
elemento de contacto 12, el manguito 9, el elemento de conexión 5,
10, el manguito cerámico 8 y el anillo metálico 7 en un elemento de
sujeción y, después de esto, se implantan igualmente en la carcasa
de bujía 4 desde el extremo alejado de la cámara de combustión.
Después se unen a presión los componentes situados en la carcasa de
bujía por medio de una fuerza axial, que se ejerce sobre el extremo
del anillo metálico 7 alejado de la cámara de combustión, en
especial se unen a presión el elemento de contacto 12, que se
compone de una tableta de polvo eléctricamente conductor, y la
guarnición hermética 15. Con ello sobre el elemento de contacto 12
se ejerce una fuerza, solamente hasta que la espiga de contacto 10
del elemento de contacto 5, 10 se ha introducido a presión por
completo en el manguito 9 y el lado frontal del manguito cerámico 8
está situado sobre el lado frontal del manguito 9. La unión a
presión de la tableta de polvo eléctricamente conductor garantiza
además que la porción flexible elástica de la tableta esté
pretensada. A continuación se calafatea el anillo metálico 7 por
medio de una fuerza aplicada radialmente desde fuera sobre la
carcasa de bujía 4. Después de esto se montan la junta 3 y el
enchufe redondo 2 y se calafatean igualmente por medio de una fuerza
aplicada radialmente desde fuera sobre la carcasa de bujía 4.
Claims (13)
1. Bujía incandescente tipo espiga con un
dispositivo calefactor cerámico, que presenta una capa conductora
cerámica, eléctricamente conductora así como una capa aislante
cerámica, eléctricamente aislante, caracterizada porque la
capa conductora se compone de capas de línea de alimentación (20,
21), que están unidas mediante una capa calefactora (18),
dependiendo la resistencia eléctrica específica del material de la
capa calefactora (18) en el margen de temperaturas del
funcionamiento de la bujía incandescente tipo espiga y siendo mayor
que la resistencia eléctrica específica del material de las capas de
línea de alimentación (20, 21), así como menor que la resistencia
eléctrica específica de la capa aislante (22).
2. Bujía incandescente tipo espiga según la
reivindicación 1, caracterizada porque la resistencia
eléctrica específica de la capa calefactora (18) a temperatura
ambiente es mayor que la resistencia eléctrica específica a
temperatura ambiente de las capas de línea de alimentación (20,
21).
3. Bujía incandescente tipo espiga según la
reivindicación 1, caracterizada porque en todo el margen de
funcionamiento de la bujía incandescente tipo espiga el coeficiente
de temperatura de las capas de línea de alimentación (20, 21) es
menor que el coeficiente de temperatura de la capa calefactora
(18).
4. Bujía incandescente tipo espiga según la
reivindicación 1, caracterizada porque la resistencia
eléctrica específica a temperatura ambiente y el coeficiente de
temperatura de las capas de línea de alimentación (20, 21) es menor
que la resistencia eléctrica específica a temperatura ambiente y el
coeficiente de temperatura de la capa calefactora (18).
5. Bujía incandescente tipo espiga según la
reivindicación 1, caracterizada porque la resistencia
eléctrica específica del material de la capa calefactora a
temperatura ambiente es al menos 10 veces mayor que la mayor de las
resistencias eléctricas específicas de las capas de línea de
alimentación (20, 21) a temperatura ambiente.
6. Bujía incandescente tipo espiga según una de
las reivindicaciones 1-5, caracterizada
porque la capa calefactora se encuentra en la punta de la espiga
incandescente tipo espiga.
7. Bujía incandescente tipo espiga según una de
las reivindicaciones 1-6, caracterizada
porque la capa calefactora (18), las capas de línea de alimentación
(20, 21) y la capa aislante (22) se componen de estructuras
compuestas cerámicas que, mediante un proceso de sinterizado de una
o más fases, pueden obtenerse de al menos dos de los enlaces
Al_{2}O_{3}, MoSi_{2}, Si_{3}N_{4} e Y_{2}O_{3}.
8. Bujía incandescente tipo espiga según una de
las reivindicaciones 1-6, caracterizada
porque la capa calefactora (18), las capas de línea de alimentación
(20, 21) y la capa aislante (22) se componen de un material cerámico
con precursor compuesto, comprendiendo el material de matriz
polisiloxanos, polisilsequioxanos, polisilanos o polisilazanos, que
pueden dotarse de boro o aluminio y que se han fabricado mediante
pirólisis, estando formado el ingrediente de relleno al menos por
uno de los enlaces Al_{2}O_{3}, MoSi_{2} y SiC.
9. Bujía incandescente tipo espiga según una de
las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque la
temperatura de la capa calefactora (18) se determina con base en su
resistencia RI.
10. Bujía incandescente tipo espiga según la
reivindicación 9, caracterizada porque el valor de
temperatura establecido se transfiere a un aparato de control del
motor (30), tras lo cual el aparato de control del motor (30)
compara el valor de temperatura con un valor de referencia y lleva a
cabo una post-regulación de la tensión, prefijada
por el aparato de control (32) para la bujía incandescente tipo
espiga.
11. Bujía incandescente tipo espiga según la
reivindicación 9, caracterizada porque el valor de
temperatura establecido se transfiere a un aparato de control del
motor (30), tras lo cual el aparato de control del motor (30)
compara el valor de temperatura con uno o varios valores de
referencia para una correcta combustión y lleva a cabo una
post-regulación de magnitudes relevantes para la
combustión.
12. Bujía incandescente tipo espiga según la
reivindicación 9, caracterizada porque la medición de
temperatura, la comparación con uno o varios valores de referencia
para una correcta combustión y la post-regulación
de magnitudes relevantes para la combustión se producen en
funcionamiento pasivo de la bujía incandescente tipo espiga.
13. Bujía incandescente tipo espiga según una de
las reivindicaciones 11 ó 12, caracterizada porque los
parámetros relevantes para la combustión son: la duración de la
inyección, el inicio de la inyección y la presión de la inyección
del combustible.
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