FR2974161A1 - PENCIL CANDLE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME - Google Patents

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    • 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

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Abstract

Bougie-crayon de préchauffage (10) comportant un élément résistant (16) coaxial au tube (12) composé d'un filament de régulation (18) et d'un filament chauffant (20). Le tube (12) est en acier réfractaire et le segment (44) exposé dans la chambre de combustion est muni d'un revêtement fonctionnel (46) formé d'une couche d'oxyde d'aluminium couvrant une couche de diffusion et d'accumulation.A glow plug (10) having a resistive member (16) coaxial with the tube (12) composed of a control filament (18) and a heating filament (20). The tube (12) is made of refractory steel and the segment (44) exposed in the combustion chamber is provided with a functional coating (46) formed of an aluminum oxide layer covering a diffusion layer and accumulation.

Description

i Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à une bougie-crayon de préchauffage notamment pour un moteur Diesel comportant un élément résistant entouré pratiquement coaxialement par un tube de préchauf- fage, l'élément résistant se composant d'un filament de régulation et d'un filament chauffant et le tube de préchauffage est relié à un boîtier. L'invention se rapporte également à un procédé de fabrication d'une bougie-crayon de préchauffage, comportant un tube de préchauffage relié à un boîtier avec un élément résistant se composant io d'un filament chauffage et d'un filament de régulation et une broche de raccordement. Etat de la technique Les véhicules automobiles modernes et d'autres applications utilisent de plus en plus les moteurs Diesel qui ont un rendement 15 plus élevé que les moteurs à combustion interne à essence. Mais l'inconvénient est que les moteurs Diesel demandent beaucoup de moyens pour le démarrage à froid. Au démarrage à froid d'un moteur Diesel, il n'est en général pas possible d'avoir un auto-allumage du gasoil injecté. En effet, la chambre de combustion est à un niveau de tem- 20 pérature trop bas et sa capacité calorifique spécifique est élevée si bien que la chaleur de compression dégagée pendant la phase de démarrage du moteur Diesel passe rapidement dans le bloc-moteur. De plus, on peut avoir différentes qualités de carburant qui réduisent l'aptitude à l'allumage du mélange air-gasoil comprimé. 25 Pour éviter les inconvénients ci-dessus, les chambres d'un moteur Diesel sont normalement équipées d'au moins une bougie-crayon à chauffage électrique qui assure le préchauffage du moteur Diesel en phase de démarrage. Les bougies-crayons ont généralement une résistance électrique sous la forme d'une spire de régulation suivie 30 d'une spire chauffante, en aval, côté chambre de combustion ; celle-ci est entourée par un tube de préchauffage ou tube de support comme enveloppe extérieure qui entoure coaxialement le filament en étant relié électriquement à celle-ci. La partie du tube de préchauffage en saillie dans la chambre de combustion est habituellement remplie d'un isolant 35 électrique tel que par exemple de l'oxyde de magnésium dans lequel est FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a glow-plug preheating especially for a diesel engine comprising a resistive element surrounded substantially coaxially by a preheating tube, the resistant element consisting of a control filament and a heating filament and the preheating tube is connected to a housing. The invention also relates to a method for manufacturing a glow plug, comprising a preheating tube connected to a housing with a resistive element consisting of a heating filament and a regulating filament and a connecting pin. State of the art Modern motor vehicles and other applications are increasingly using diesel engines which have a higher efficiency than gasoline internal combustion engines. But the disadvantage is that diesel engines require a lot of means for cold start. At cold start of a diesel engine, it is generally not possible to have a self-ignition of the injected diesel. Indeed, the combustion chamber is at a temperature level too low and its specific heat capacity is high so that the heat of compression released during the starting phase of the diesel engine passes quickly into the engine block. In addition, there may be different fuel qualities that reduce the ignition ability of the compressed air-gas oil mixture. To avoid the above disadvantages, the chambers of a diesel engine are normally equipped with at least one electrically heated spark plug which preheats the diesel engine during the start-up phase. The candle-pencils generally have an electrical resistance in the form of a control coil followed by a heating coil downstream on the combustion chamber side; it is surrounded by a preheating tube or support tube as an outer envelope which coaxially surrounds the filament being electrically connected thereto. The portion of the preheating tube projecting into the combustion chamber is usually filled with an electrical insulator such as, for example, magnesium oxide in which

2 intégrée la résistance chauffante. Le branchement électrique se fait en général par l'intermédiaire d'une broche reliée électriquement au fila-ment de régulation et au filament de chauffage par une liaison électroconductrice. Une extrémité du filament de chauffage est en contact élec- trique avec le tube de préchauffage qui assure le retour du courant à la masse. La broche de branchement reçoit en général un connecteur vissé. Le tube de préchauffage sert à la protection mécanique du filament incandescent et le protège contre des milieux chimiquement io agressifs tels que par exemple l'oxygène, les résidus de carburant et les résidus de combustion. Le tube de préchauffage assure la transmission de l'énergie thermique dégagée par le filament chauffant dans la chambre de combustion. De telles bougies-crayons s'utilisent dans les moteurs à autoallumage et aussi comme moyen de démarrage à froid 15 pour démarrer des turbines à gaz fonctionnant au kérosène ou des chauffages au mazout. Après le démarrage du moteur Diesel, il peut être nécessaire de continuer à faire fonctionner pendant quelque temps la bougie-crayon de préchauffage pour réduire les émissions nocives dans les gaz 20 d'échappement. On peut alors avoir des températures allant jusqu'à 1 000°C. Dans le cas des moteurs Diesel à injection directe du fait de la chambre de combustion de volume plus faible que celle des moteurs Diesel avec une préchambre, il est nécessaire de préchauffer seulement le cas échéant lorsque les températures ambiantes sont très basses. 25 A cause des contraintes aux températures extrêmes et de la corrosion intense par les gaz chauds liés au fonctionnement des moteurs Diesel, les tubes protecteurs métalliques des bougies-crayons de préchauffage sont actuellement réalisés en des matériaux à base de nickel, tels que par exemple Nicrofer® 6025 HT. Les inconvénients de 30 cet alliage sont entre autres son mauvais indice Erichsen et sa mauvaise soudabilité, ce qui complique et renchérit le procédé de fabrication. Le document EP 0 945 724 A2 décrit un tube de protection pour des instruments de préchauffage et de mesure. Ce tube de 35 protection connu a pour but de protéger l'élément de préchauffage contre les températures élevées et/ou les agents réactifs agressifs tout en permettant une fabrication simple et économique. Pour cela, il est en autres proposé un revêtement protecteur en un matériau très réfractaire et/ou très résistant aux produits chimiques tels que par exemple le Nicrofer® 6025 HT sur le côté chambre de combustion du tube de préchauffage d'une bougie-crayon de préchauffage. En variante, on utilise un revêtement protecteur comme composant solide, non séparé, par exemple sous la forme d'un revêtement de poudre d'oxyde de zirconium stabilisé par de l'yttrium. Les alliages de Nicrofer® 6025 HT ont toute- io fois les inconvénients décrits ci-dessus concernant leurs caractéristiques de travail. Le document EP 1 944 551 A 1 décrit une bougie-crayon de préchauffage. Pour augmenter la durée de vie du filament chauffant de la bougie-crayon de préchauffage, on le soumet à un prétraitement 15 thermique par recuit à une température comprise entre 1 000°C et 1 300°C pendant une durée allant jusqu'à 15 minutes. Il se forme à ce moment une couche d'oxyde d'un composant de l'alliage du matériau du filament chauffant à la surface du filament, notamment une couche d'oxyde d'aluminium protectrice (Al2O3). Après le prétraitement ther- 20 mique du filament chauffant, on installe celui-ci dans la bougie-crayon de préchauffage. La couche d'oxyde qui s'est formée au cours de la pré-oxydation du composant d'alliage évite les réactions chimiques de la matière du filament chauffant après son intégration dans le matériau isolant et augmente ainsi la durée de vie de la bougie-crayon de pré- 25 chauffage. La couche d'oxyde formée uniquement par le composant d'alliage de la matière du filament chauffant n'a qu'une faible épaisseur et de plus, n'assure aucun effet protecteur du tube de préchauffage. But de l'invention La présente invention a pour but de développer une bou- 30 gie-crayon de préchauffage offrant une durée d'utilisation aussi longue que possible, qui soit simple et économique à fabriquer en grande série et qui de plus, présente une très bonne tenue en température et à la corrosion vis-à-vis des gaz chauds et dont du filament chauffant soit efficacement protégé contre les influences nocives externes. 2 integrated heating resistor. The electrical connection is generally via a pin electrically connected to the control wire and the heating filament by an electroconductive connection. One end of the heating filament is in electrical contact with the preheating tube which ensures the return of the current to ground. The connection pin usually receives a screwed connector. The preheating tube serves for the mechanical protection of the incandescent filament and protects it against chemically aggressive media such as for example oxygen, fuel residues and combustion residues. The preheating tube ensures the transmission of the thermal energy released by the heating filament into the combustion chamber. Such spark plugs are used in self-igniting engines and also as a cold start means for starting kerosene fueled gas turbines or oil fired heaters. After starting the diesel engine, it may be necessary to continue running the glow plug for some time to reduce harmful emissions in the exhaust gas. It can then have temperatures up to 1000 ° C. In the case of diesel engines with direct injection due to the combustion chamber of a smaller volume than that of diesel engines with a prechamber, it is necessary to preheat only if necessary when the ambient temperatures are very low. Because of the stresses at extreme temperatures and the intense corrosion by the hot gases associated with the operation of the diesel engines, the metallic protective tubes of the glow plugs are currently made of nickel-based materials, such as, for example, Nicrofer. ® 6025 HT. The disadvantages of this alloy include its poor Erichsen index and poor weldability, which complicates and increases the manufacturing process. EP 0 945 724 A2 discloses a protective tube for preheating and measuring instruments. This known protection tube is intended to protect the preheating element against high temperatures and / or aggressive reactive agents while allowing simple and economical manufacture. For this, it is in addition proposed a protective coating of a highly refractory material and / or highly resistant to chemicals such as for example the Nicrofer® 6025 HT on the combustion chamber side of the preheating tube of a candle-pencil. preheating. Alternatively, a protective coating is used as a solid, non-separated component, for example in the form of an yttrium stabilized zirconia powder coating. Alloys of Nicrofer® 6025 HT have the disadvantages described above regarding their working characteristics. EP 1 944 551 A1 discloses a preheating candle. In order to increase the life of the heating filament of the glow plug, it is subjected to thermal pretreatment by annealing at a temperature of between 1000 ° C. and 1300 ° C. for a duration of up to 15 minutes. . At this time, an oxide layer of a component of the alloy of the heating filament material is formed on the surface of the filament, in particular a protective aluminum oxide layer (Al2O3). After heat pretreatment of the heating filament, it is installed in the preheating candle. The oxide layer formed during the pre-oxidation of the alloying component avoids the chemical reactions of the heating filament material after its integration into the insulating material and thus increases the life of the candle. preheating pencil. The oxide layer formed solely by the alloying component of the heating filament material is thin in thickness and additionally provides no protective effect of the preheating tube. OBJECT OF THE INVENTION The object of the present invention is to develop a preheating pencil plug having a duration of use as long as possible, which is simple and inexpensive to manufacture in large series and which, moreover, presents a very good resistance to temperature and corrosion against hot gases and whose heating filament is effectively protected against external harmful influences.

4 L'invention a également pour but de développer un pro-cédé perfectionné, notamment plus économique, plus sûr et plus adapté à la fabrication en grande série de telles bougies-crayons de préchauffage. The invention also aims to develop an improved process, including more economical, safer and more suitable for the mass production of such glow plugs preheating.

Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet une bougie-crayons de préchauffage notamment pour un moteur Diesel comportant un élément résistant entouré pratiquement coaxialement par un tube de préchauffage, l'élément résistant se composant d'un filament de régulation et io d'un filament chauffant et le tube de préchauffage est relié à un boîtier, cette bougie-crayon étant caractérisée en ce que le tube de préchauffage est réalisé, notamment en acier réfractaire, et au moins un segment du tube de préchauffage exposé dans la chambre de combustion comporte un revêtement fonctionnel, constitué d'une couche d'oxyde d'aluminium 15 couvrant une couche de diffusion et d'accumulation. Grâce à la couche d'oxyde d'aluminium développée sur le segment côté chambre de combustion du tube à incandescence, ce der-nier offre une grande résistance aux produits, en général chimiquement agressifs, développés dans la chambre de combustion. Cela permet 20 d'augmenter significativement sa durée de vie par rapport aux modes de réalisation classiques de bougies-crayons de préchauffage. Comme le tube de préchauffage est en un acier réfractaire, sa tenue est remarquable aux températures élevées allant jusqu'à environ 1 000°C. A la place de l'acier réfractaire, on pourrait également utiliser d'autres al- 25 liages métalliques et/ou des matières non métalliques. De plus, on peut réaliser de manière simple un produit semi-fini en forme de plaque en acier réfractaire comme produit de départ pour la production de manière simple, par exemple en appliquant des procédés de transformation usuels, des procédés de découpe et/ou des techniques de soudage clas- 30 Biques pour obtenir un tube de préchauffage recevant la bougie-crayon de préchauffage. En particulier, le tube de préchauffage peut être étiré sans soudure à partir d'un produit semi-fini muni de la couche fonctionnelle. Le boîtier relié au tube de préchauffage sert à intégrer la bougie-crayon de préchauffage dans le bloc-moteur. Selon un développement de la bougie-crayon de pré-chauffage, la couche de diffusion et d'accumulation est une couche d'aluminium métallique (aluminium à l'état métal). La couche de diffusion et d'accumulation dans la couche 5 fonctionnelle est formée par l'intégration d'aluminium métallique, c'est-à-dire d'atomes d'aluminium dans le réseau cristallin de l'acier réfractaire. Les atomes d'aluminium intégrés par le recuit du tube de pré-chauffage pendant le procédé de fabrication constituent une réserve pour régénérer la couche d'oxyde d'aluminium au cas où celle-ci serait io par exemple endommagée mécaniquement ou érodée chimiquement. Selon un autre développement avantageux, l'aluminium métallique de la couche de diffusion et d'accumulation peut servir notamment à la régénération des zones endommagées de la couche d'oxyde d'aluminium. 15 Cela permet de réparer automatiquement les éventuels dommages dans la couche d'oxyde d'aluminium du tube de préchauffage tels que par exemple les zones dans lesquelles l'acier réfractaire est à nu, et cela grâce à l'intégration et à l'oxydation d'atomes d'aluminium provenant de la couche de diffusion et d'accumulation, encore appelée 20 couche réserve de diffusion. Dans ces conditions, les atomes d'aluminium migrent de la couche réserve de diffusion et s'oxydent dans la région de la couche d'oxyde d'aluminium en s'intégrant à celle-ci. Selon un autre développement avantageux, le filament 25 chauffant est relié de manière électro-conductrice à un segment d'extrémité du tube de préchauffage et le filament de régulation est relié au goujon de branchement. Cette réalisation protège le branchement électrique du fi-lament chauffant et du filament de régulation par le goujon de bran- 30 chement assurant la liaison avec le circuit électrique d'alimentation du véhicule. Le filament chauffant et le filament de régulation sont branchés électriquement en série. Le goujon de branchement peut recevoir un connecteur rond, vissé, pour réaliser le contact électrique avec le circuit électrique du véhicule. DESCRIPTION AND ADVANTAGES OF THE INVENTION For this purpose, the subject of the invention is a glow plug-preheating rod, in particular for a diesel engine comprising a resistive element surrounded substantially coaxially by a preheating tube, the resistant element consisting of a a control filament and a heating filament and the preheating tube is connected to a casing, this candle-pencil being characterized in that the preheating tube is made, in particular of refractory steel, and at least one segment of the casing tube. The preheating exposed in the combustion chamber has a functional coating consisting of an aluminum oxide layer covering a diffusion and accumulation layer. Thanks to the aluminum oxide layer developed on the combustion chamber-side segment of the incandescent tube, this latter offers a great resistance to the products, generally chemically aggressive, developed in the combustion chamber. This makes it possible to significantly increase its life compared to conventional embodiments of glow plugs. As the preheating tube is made of a refractory steel, its behavior is remarkable at high temperatures up to about 1000 ° C. Instead of refractory steel, other metal alloys and / or non-metallic materials could also be used. In addition, a refractory steel plate-shaped semi-finished product can be produced in a simple manner as a starting material for production in a simple manner, for example by applying conventional processing methods, cutting methods and / or conventional welding techniques to obtain a preheating tube receiving the preheating glow plug. In particular, the preheating tube can be stretched without welding from a semi-finished product provided with the functional layer. The housing connected to the preheating tube is used to integrate the glow plug in the engine block. According to a development of the pre-heating candle-pencil, the diffusion and accumulation layer is a metal aluminum layer (aluminum in the metal state). The diffusion and accumulation layer in the functional layer is formed by the integration of metallic aluminum, i.e., aluminum atoms in the crystal lattice of the refractory steel. The aluminum atoms integrated by the annealing of the preheating tube during the manufacturing process constitute a reserve for regenerating the aluminum oxide layer in case it is, for example, mechanically damaged or chemically eroded. According to another advantageous development, the metallic aluminum of the diffusion and accumulation layer can serve in particular to regenerate the damaged areas of the aluminum oxide layer. This makes it possible to automatically repair any damage in the aluminum oxide layer of the preheating tube such as, for example, the zones in which the refractory steel is exposed, thanks to integration and oxidation. of aluminum atoms from the diffusion and accumulation layer, also known as the diffusion reserve layer. Under these conditions, the aluminum atoms migrate from the diffusion reserve layer and oxidize in the region of the aluminum oxide layer by integrating therewith. In another advantageous embodiment, the heating filament is electrically connected to an end segment of the preheating tube and the regulating filament is connected to the branch stud. This embodiment protects the electrical connection of the heating filament and the regulating filament by the connecting stud connecting the vehicle's electrical supply circuit. The heating filament and the regulating filament are electrically connected in series. The connection stud can receive a round connector, screwed, to make electrical contact with the electrical circuit of the vehicle.

6 L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'une bougie-crayon de préchauffage comportant un tube de pré-chauffage avec un élément résistant et une broche de raccordement, l'élément résistant se composant d'un filament chauffage et d'un fila- ment de régulation et le tube de préchauffage est relié à un boîtier, ce procédé est caractérisé par les étapes suivantes consistant à : - réaliser au moins par zone un revêtement d'aluminium dans le seg- ment d'une pièce exposée dans la chambre de combustion, - recuire par diffusion le revêtement d'aluminium dans une atmos- io phère neutre et ensuite, - recuire le revêtement d'aluminium dans une atmosphère oxydante pour développer un revêtement fonctionnel ayant une couche d'oxyde d'aluminium couvrant une couche de diffusion et d'accumulation. 15 Selon le procédé, on réalise au moins par région un revêtement d'aluminium dans le segment exposé dans la chambre de combustion, ce segment étant celui de la pièce qui, en principe, peut être un produit semi-fini en forme de plaque en un acier réfractaire, un tube de préchauffage préfabriqué, non encore revêtu d'aluminium, et qui est en 20 acier réfractaire ou encore il peut s'agir de la bougie-crayon de pré-chauffage complètement assemblée dont le tube de préchauffage est réalisé dans cet acier mais qui n'est pas encore revêtu. Le revêtement d'aluminium est fait de préférence aussi complètement que possible sur le futur segment de la pièce exposée dans la chambre de combustion, 25 c'est-à-dire la région du tube de préchauffage qui viendra en saillie dans la chambre de combustion du bloc-moteur Diesel. Le revêtement en aluminium peut se faire selon différents procédés de revêtement connus selon l'état de la technique. Dans l'étape suivante, on effectue un recuit de diffusion dans une atmosphère 30 neutre puis dans une atmosphère oxydante pour former le revêtement fonctionnel. Le recuit peut se faire par exemple dans un four à passage par un procédé de fabrication continu. Le processus de recuit assure la liaison intime de l'aluminium avec l'acier réfractaire par diffusion, c'est-à-dire qu'à la surface de la pièce, on aura une transformation totale en 35 oxyde d'aluminium (Al203). A la fin du traitement de recuit, la région de The subject of the invention is also a process for manufacturing a preheating plug-and-socket plug comprising a preheating tube with a resistive element and a connecting pin, the resistive element consisting of a heating filament and a A regulating filament and the preheating tube is connected to a casing, this method being characterized by the following steps consisting of: - making at least a zone of an aluminum coating in the segment of an exposed part in the combustion chamber, - diffusion annealing the aluminum coating in a neutral atmosphere and then, - annealing the aluminum coating in an oxidizing atmosphere to develop a functional coating having an aluminum oxide layer covering a diffusion and accumulation layer. According to the method, at least one region is provided with an aluminum coating in the segment exposed in the combustion chamber, this segment being that of the part which, in principle, may be a semi-finished product in the form of a plate. a refractory steel, prefabricated preheating tube, not yet coated with aluminum, and which is made of refractory steel or it may be the fully assembled preheating plug-and-socket the preheating tube is made in this steel but not yet coated. The aluminum coating is preferably as completely as possible on the future segment of the exposed part in the combustion chamber, that is, the region of the preheating tube which will protrude into the combustion chamber. of the diesel engine block. The aluminum coating can be done according to various coating methods known from the state of the art. In the next step, diffusion annealing is carried out in a neutral atmosphere and then in an oxidizing atmosphere to form the functional coating. The annealing can be done for example in a passing oven by a continuous manufacturing process. The annealing process provides for the intimate bonding of the aluminum with the refractory steel by diffusion, i.e. at the surface of the workpiece, there will be a total transformation to aluminum oxide (Al 2 O 3) . At the end of the annealing treatment, the region of

7 la surface de la pièce n'aura plus d'aluminium métallique apparent. L'aluminium métallique diffusé dans la pièce constitue une réserve pour former de nouveau de l'oxyde d'aluminium en cas d'éventuels dom-mages de la couche extérieure d'oxyde d'aluminium. La couche d'oxyde d'aluminium, extérieure, pourrait être endommagée, par exemple si la pièce, en partie nue, est exposée aux influences corrosives de la chambre de combustion puisque non protégée dans cette région. Une première variante du procédé utilise comme pièce, un produit semi-fini en forme de plaque, notamment en un acier réfractaire. Le produit semi-fini en acier réfractaire donne au tube de préchauffage, terminé, une tenue en température élevée jusqu'à environ 1 000 °C et plus, ce qui donne finalement une durée de vie importante à la bougie-crayon de préchauffage installée dans un tel tube de pré- 15 chauffage. Selon un développement avantageux de cette première variante du procédé, après la première étape ci-dessus, le produit semi-fini est transformé en un tube de préchauffage, notamment par emboutissage sans soudure, emboutissage profond et/ou découpe. 20 Grâce à la ductilité de la couche de revêtement d'aluminium ainsi appliquée en combinaison avec la ductilité du pro-duit semi-fini en acier réfractaire qui se trouve en dessous, la transformation du produit semi-fini est possible sans difficulté pour obtenir un tube de préchauffage. En général, il est nécessaire de découper le pro- 25 duit semi-fini non transformé plastiquement, pour respecter les dimensions souhaitées. Cela permet une fabrication sans risque, simple, économique et surtout convenant pour une fabrication en grande série du tube de préchauffage. Une seconde variante du procédé consiste à utiliser, comme pièce, un tube de préchauffage, séparé. Selon cette va- 30 riante du procédé, la pièce est un tube de préchauffage préfabriqué, mais qui, de préférence, n'est pas encore muni du revêtement d'aluminium. Selon un développement de cette seconde variante du procédé, après la seconde étape de procédé, on installe les différents 35 composants de la bougie-crayon de préchauffage, notamment le boîtier, 7 the surface of the part will no longer have visible metallic aluminum. The diffused metal aluminum in the room is a reserve to form new aluminum oxide in case of damage to the outer layer of aluminum oxide. The outer aluminum oxide layer could be damaged, for example if the part, partly bare, is exposed to the corrosive influences of the combustion chamber since not protected in this region. A first variant of the method uses as a part, a semi-finished product in the form of a plate, in particular a refractory steel. The semi-finished refractory steel product gives the finished preheating tube a high temperature withstand up to about 1000 ° C and higher, which ultimately gives a long service life to the preheating glow plug installed in such a preheating tube. According to an advantageous development of this first variant of the process, after the first step above, the semi-finished product is converted into a preheating tube, in particular by stamping without welding, deep drawing and / or cutting. Due to the ductility of the aluminum coating layer thus applied in combination with the ductility of the semi-finished refractory steel product underneath, the conversion of the semi-finished product is readily possible to obtain preheating tube. In general, it is necessary to cut the semi-finished product not plastically processed to respect the desired dimensions. This allows a safe, simple, economical manufacturing and especially suitable for mass production of the preheating tube. A second variant of the method consists in using, as a part, a separate preheating tube. According to this variant of the process, the part is a prefabricated preheating tube, but which preferably is not yet provided with the aluminum coating. According to a development of this second variant of the process, after the second process step, the various components of the glow plug-preheating device, in particular the housing, are installed.

8 le tube de préchauffage, l'élément résistant et la broche de branchement pour obtenir finalement la bougie-crayon de préchauffage terminée. Cette étape d'intégration finale des différents composants termine définitivement la bougie-crayon de préchauffage. 8 the preheating tube, the resistance element and the connection pin to finally get the completed glow plug. This final integration step of the various components definitely ends the glow plug.

Selon une troisième variante de procédé, la pièce est une bougie-crayon de préchauffage déjà montée, intégrant le tube de pré-chauffage. Cela permet de simplifier encore plus le procédé de fabrication de la bougie-crayon de préchauffage car il n'y a plus qu'à réaliser le revêtement fonctionnel sur une bougie-crayon de préchauffage complètement montée et apte à fonctionner. Cela permet de découpler très fortement le procédé de fabrication et l'utilisation très poussée des procédés de fabrication et des installations de fabrication existants pour la préfabrication de la bougie-crayon de préchauffage apte à fonctionner. 15 Selon un développement de cette troisième variante de procédé, le recuit du revêtement d'aluminium dans la seconde étape de procédé se fait notamment en alimentant électriquement l'élément résistant. Cela permet de créer la couche fonctionnelle par exemple pendant les essais, en général obligatoires de la bougie de préchauffage. Ces es- 20 sais consistent à contrôler le fonctionnement de la bougie-crayon de préchauffage à la fin de son procédé de fabrication. Pour obtenir la température d'incandescence nécessaire au développement de la couche fonctionnelle, il faut un courant de chauffage d'intensité appropriée dans le filament de régulation et dans le filament chauffant de l'élément 25 résistant. L'intensité du courant nécessaire à cet effet se détermine par des essais, par exemple en mesurant la température au niveau du tube incandescent et en mesurant l'intensité de courant correspondante du filament incandescent et du filament chauffant. Le cas échéant, il est possible de déterminer uniquement, par le calcul, l'intensité du courant 30 nécessaire à la bonne exécution du procédé de recuit. Cette façon de procéder simplifie encore plus le procédé de fabrication de la couche fonctionnelle. Selon un développement avantageux du procédé, le recuit de la couche d'aluminium se fait à une température comprise entre 35 350°C et 1 200°C. According to a third variant of the method, the part is a preheating plug-and-socket plug already fitted, integrating the pre-heating tube. This makes it possible to further simplify the manufacturing process of the glow-plug preheater because it is only necessary to make the functional coating on a glow plug-glow plug completely mounted and able to operate. This makes it possible to decouple very strongly the manufacturing process and the extensive use of manufacturing processes and existing manufacturing facilities for the prefabrication of the glow plug-preheater able to operate. According to a development of this third process variant, the annealing of the aluminum coating in the second process step is done in particular by electrically feeding the resistant element. This makes it possible to create the functional layer for example during the tests, generally mandatory of the glow plug. These tests consist in controlling the operation of the glow plug-and-hold pen at the end of its manufacturing process. In order to obtain the incandescent temperature necessary for the development of the functional layer, a heating current of appropriate intensity is required in the control filament and in the heating filament of the resistive element. The intensity of the current required for this purpose is determined by tests, for example by measuring the temperature at the incandescent tube and measuring the corresponding current intensity of the incandescent filament and the heating filament. If necessary, it is possible to determine only, by calculation, the intensity of the current necessary for the proper execution of the annealing process. This procedure further simplifies the manufacturing process of the functional layer. According to an advantageous development of the process, the annealing of the aluminum layer is carried out at a temperature of between 350 ° C. and 1200 ° C.

9 Ainsi, les atomes d'aluminium de la couche d'aluminium peuvent diffuser à partir de la couche d'aluminium plus loin dans le ré-seau cristallin de l'acier réfractaire pour développer la couche de réserve de diffusion et se stocker dans cette couche. Ce procédé de recuit as- sure la liaison entre l'aluminium et l'acier par la diffusion ; la surface supérieure est complètement transformée en oxyde d'aluminium (AL2O3). L'intervalle de température cité, qui englobe les valeurs finales respectives, garantit une profondeur de pénétration suffisante des atomes d'aluminium dans l'acier réfractaire pour développer une io couche de réserve de diffusion d'épaisseur suffisante. La température de recuit peut le cas échéant varier dans le temps pendant la durée du procédé de recuit, selon une rampe de température prédéfinie, c'est-à-dire une courbe d'évolution de la température. Un mode de réalisation avantageux du procédé consiste à 15 recuire le revêtement d'aluminium pendant une durée comprise entre 1 minute et 60 minutes. On réalise ainsi tout d'abord une oxydation totale du revêtement d'aluminium appliqué au préalable. De plus, aux températures de recuit indiquées, on aura une liaison d'une épaisseur suffisamment élevée pour la couche de réserve de diffusion, ce qui ga- 20 r a n t i t une auto-cicatrisation suffisante de la couche d'oxyde d'aluminium au cas où elle serait endommagée. Ces dommages de la couche d'oxyde d'aluminium sont par exemple de petits trous (trous microscopiques) et/ou de fissures qui se traduisent par une mise à nu gênante de la couche réserve de diffusion (couche métallique) située en 25 dessous et de l'acier réfractaire qui se trouve lui-même sous cette couche. Sans cette capacité de réparer automatiquement (auto-cicatrisation), ces zones endommagées seraient exposées entre autres à l'influence de la corrosion par les gaz chauds de la chambre de combustion du moteur Diesel, ce qui se traduirait par une forte érosion, accélé- 30 rée, de la couche fonctionnelle résiduelle encore intacte ainsi que des zones métalliques mises à nu et par une réduction brutale de la durée de fonctionnement de la bougie-crayon de préchauffage. Un autre développement avantageux du procédé, le revêtement d'aluminium est réalisé, notamment par pulvérisation 35 d'aluminium, dépôt galvanique d'aluminium, dépôt d'aluminium au feu Thus, the aluminum atoms of the aluminum layer can diffuse from the aluminum layer further into the crystal lattice of the refractory steel to develop the diffusion resist layer and store in that layer. layer. This annealing process insures the bond between aluminum and steel by diffusion; the upper surface is completely transformed into aluminum oxide (AL2O3). The cited temperature range, which encompasses the respective end values, ensures a sufficient depth of penetration of the aluminum atoms in the refractory steel to develop a diffusion resist layer of sufficient thickness. The annealing temperature may optionally vary over time during the duration of the annealing process, according to a predefined temperature ramp, that is to say a temperature evolution curve. An advantageous embodiment of the process consists of annealing the aluminum coating for a period of between 1 minute and 60 minutes. Thus, first of all, a total oxidation of the previously applied aluminum coating is carried out. In addition, at the annealing temperatures indicated, there will be a bond of sufficiently high thickness for the diffusion resist layer, which ensures sufficient self-healing of the aluminum oxide layer in case it would be damaged. This damage of the aluminum oxide layer is, for example, small holes (microscopic holes) and / or cracks which result in an annoying exposure of the diffusion reserve layer (metal layer) situated underneath and refractory steel which is itself under this layer. Without this ability to automatically repair (self-healing), these damaged areas would be exposed, among other things, to the influence of corrosion by the hot gases in the diesel engine's combustion chamber, which would result in severe erosion, accelerated 30, the remaining functional layer still intact and exposed metal areas and a sharp reduction in the operating time of the glow plug-preheat. Another advantageous development of the process, the aluminum coating is carried out, in particular by spraying aluminum, galvanic deposition of aluminum, deposition of aluminum on fire

i0 ou par une combinaison d'au moins deux des techniques de revêtement citées ci-dessus. Le dépôt d'aluminium au feu consiste par exemple à plonger le tube de préchauffage ou l'extrémité du produit semi-fini dans de l'aluminium fondu, liquide. Grâce à l'utilisation de techniques de revêtement connues depuis de nombreuses années, on aura notamment une réalisation économique de la couche fonctionnelle du tube de ré-chauffage avec des épaisseurs de couche reproductibles de manière garantie et fiable, même dans des fabrications en grande série. En outre, io le revêtement d'aluminium peut se former par exemple par pulvérisation de métal. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de bougie-crayon de préchauffage et 15 de son procédé de fabrication représenté dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale très schématique d'une bougie-crayon de préchauffage selon l'invention, - la figure 2 est une vue à échelle très agrandie du détail II de la figure 20 1, et - les figures 3-5 sont une représentation schématique de l'exécution du procédé. Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 montre une vue en coupe longitudinale forte- 25 ment simplifiée d'une bougie-crayon de préchauffage selon l'invention. L'invention sera décrite dans le cas d'une bougie-crayon de préchauffage comportant un filament (hélice) en deux matières, comprenant un filament (hélice) chauffant et un filament (hélice) de régulation. En principe, la solution selon l'invention permet également une variante de réa- 30 lisation avec un filament (hélice) en une seule matière, c'est-à-dire dont le filament chauffant est relié à l'alimentation électrique de la bougie-crayon de préchauffage à régulation électronique. La bougie-crayon de préchauffage 10 comporte entre autres un tube de préchauffage 12 essentiellement cylindrique creux, 35 relié à un boîtier 14. Le tube de préchauffage 12 loge un élément résis- or a combination of at least two of the coating techniques mentioned above. The deposition of aluminum in the fire for example consists of immersing the preheating tube or the end of the semi-finished product in molten aluminum, liquid. Thanks to the use of known coating techniques for many years, it will include economic realization of the functional layer of the reheating tube with reproducible layer thicknesses guaranteed and reliable manner, even in mass production . In addition, the aluminum coating may be formed for example by metal spraying. Drawings The present invention will be described in more detail below with the aid of an example of a preheating glow plug and its manufacturing process shown in the accompanying drawings, in which: FIG. very schematic longitudinal section of a glow-plug preheater according to the invention, - Figure 2 is a greatly enlarged view of the detail II of Figure 1, and - Figures 3-5 are a schematic representation of the execution of the process. DESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION FIG. 1 shows a strongly simplified longitudinal sectional view of a preheating plug-and-socket plug according to the invention. The invention will be described in the case of a glow-plug preheater comprising a filament (propeller) in two materials, comprising a heating filament (helix) and a filament (propeller) for regulation. In principle, the solution according to the invention also allows a variant embodiment with a filament (helix) in a single material, that is to say whose heating filament is connected to the electrical supply of the candle electronically controlled preheating pencil. The glow plug 10 comprises, among other things, a substantially hollow cylindrical preheating tube 12 connected to a casing 14. The preheating tube 12 houses a resistive element

Il tant électrique 16 composé d'un filament de régulation 18 suivi d'un filament chauffant 20. L'élément résistant 16 pratiquement en forme d'hélice est coaxial au tube de préchauffage 12 et cet élément résistant est de préférence intégré complètement dans un isolant 22 pulvérulent, pour être stabilisé mécaniquement et isolé électriquement. L'isolant 22 est par exemple de l'oxyde de magnésium (MgO). Le filament de régulation 18 et le filament chauffant 20 sont reliés électriquement par un point de contact 24, c'et-à-dire un branchement en série. L'extrémité inférieure non représentée du filament chauffant 20 est relié électri- io quement par un autre point de contact 26 à un segment de tube à incandescence 28 qui a une forme hémisphérique. L'extrémité supérieure du filament de régulation 18, qui n'est pas non plus référencée, est reliée en conduction électrique avec un autre point de contact 30 et un goujon de branchement 32 pratiquement cylindrique, pour une liaison 15 électrique. Le goujon de branchement 32 est réalisé en un matériau métallique électro-conducteur. Les points de contact 24, 26, 30 peuvent être constitués par exemple comme points de soudure. Le goujon de branchement ou broche de branchement 32 reçoit un connecteur 34 en forme de capu- 20 chon, vissé, qui est également réalisé en une matière métallique de bonne conduction électrique. La broche de branchement 34 peut être engagée par exemple sur le connecteur rond, non représenté, par un encliquetage à ressort, pour réaliser la liaison électrique entre la bougie-crayon de préchauffage 10 et le circuit électrique d'un système 25 d'alimentation électrique non représenté faisant partie du véhicule, avec une liaison par exemple au pôle + de la batterie et/ou d'un générateur. Le retour à la masse se fait par le point de contact 26, le tube de pré-chauffage 12, le boîtier 14 relié électriquement à celui-ci et le segment de boîtier fileté 36 vissé dans un bloc de moteur Diesel non représenté. 30 L'isolation électrique vis-à-vis du boîtier 14 se fait entre autre par un disque isolant 38 installé sous le connecteur de branchement 34 et en-dessous de ce disque ou rondelle, un joint de boîtier 40 de forme tronconique. Un autre joint de tube de préchauffage 42, en forme de disque, est dans la zone du tube de préchauffage 12. It is both electrical 16 composed of a regulating filament 18 followed by a heating filament 20. The substantially helical shaped resistor element 16 is coaxial with the preheating tube 12 and this resistive element is preferably completely integrated in an insulator. 22 to be mechanically stabilized and electrically isolated. The insulator 22 is, for example, magnesium oxide (MgO). The regulating filament 18 and the heating filament 20 are electrically connected by a contact point 24, that is, a series connection. The unillustrated lower end of the heating filament 20 is electrically connected by another contact point 26 to an incandescent tube segment 28 which has a hemispherical shape. The upper end of the control filament 18, which is also not referenced, is electrically conductive to another contact point 30 and a substantially cylindrical branch pin 32 for electrical connection. The branch stud 32 is made of an electrically conductive metal material. The contact points 24, 26, 30 may be constituted for example as soldering points. The branch stud or branch pin 32 receives a screw-cap connector 34, which is also made of a metal material of good electrical conduction. The connection pin 34 may be engaged for example on the round connector, not shown, by a spring snap-fastening, to make the electrical connection between the glow plug-preheater 10 and the electrical circuit of a power supply system 25. not shown being part of the vehicle, with a connection for example to the + pole of the battery and / or a generator. The return to ground is through the contact point 26, the pre-heating tube 12, the housing 14 electrically connected thereto and the threaded housing segment 36 screwed into a diesel engine block not shown. The electrical insulation with respect to the housing 14 is made inter alia by an insulating disc 38 installed under the connection connector 34 and below this disc or washer, a box gasket 40 of frustoconical shape. Another disk-shaped preheating tube gasket 42 is in the region of the preheating tube 12.

12 A la fois le joint 40 du boîtier et le joint 42 du tube de préchauffage sont réalisés en un matériau électro-isolant qui a, en plus, une tenue en température suffisante. Le joint de boîtier 40 et le joint de tube de préchauffage 42 assurent, non seulement une fonction d'isolation électrique mais également une fixation coaxiale appropriée de la broche de branchement 32, c'est-à-dire du filament de régulation et du filament chauffant 18, 20 dans le tube de préchauffage 12 du boîtier 14 de la bougie-crayon de préchauffage 10. Le filament de régulation 18 et le filament chauffant 20 sont, en outre, fixés en position et protégés mécaniquement de façon complémentaire par leur intégration de préférence totale dans l'isolant 22 à l'état de poudre. Par son segment 44, la bougie-crayon de préchauffage 10 à l'état vissé, vient en saillie dans la chambre de combustion non représentée du bloc-moteur d'un moteur à combustion interne, en particulier d'un bloc-moteur Diesel. Selon l'invention, le segment 44 du tube de préchauffage 12 venant en saillie dans la chambre de combustion est muni d'un revêtement fonctionnel 46. Le revêtement fonctionnel 46 se compose d'une couche d'oxyde d'aluminium (Al203) non représentée avec, sous cette couche, une couche de diffusion et d'accumulation non représentée dans le dessin. La figure 2 montre le détail II de la paroi du tube de pré-chauffage 12 suivant une représentation fortement agrandie. La paroi 50 du tube de préchauffage 12 comporte, en surface, une couche d'oxyde d'aluminium 52, et en-dessous de celle-ci une couche de diffu- Sion et d'accumulation 54 et en dessous de cette dernière une autre couche 56 réalisée pratiquement exclusivement en un acier réfractaire jusqu'à environ 1 000° C et/ou un alliage métallique réfractaire jusqu'à environ 1 000° C. La couche d'oxyde d'aluminium 52 est exposée dans la chambre de combustion du moteur à combustion interne, notam- ment d'un moteur Diesel. La couche de revêtement fonctionnel 46 selon l'invention se compose uniquement de la couche supérieure d'oxyde d'aluminium 52 et de la couche de diffusion et d'accumulation 54 située en-dessous de celle-ci. En particulier, l'effet de la couche d'aluminium 52 assure la tenue remarquable du tube de préchauffage 12 vis-à-vis des éléments chimiquement très agressifs ou corrosifs (par exemple la Both the seal 40 of the housing and the seal 42 of the preheating tube are made of an electro-insulating material which has, in addition, a sufficient temperature resistance. The housing gasket 40 and the preheating tube gasket 42 provide not only an electrical isolation function but also an appropriate coaxial attachment of the service pin 32, i.e. the control filament and the filament 18, 20 in the preheating tube 12 of the casing 14 of the glow plug-and-hold pen 10. The regulating filament 18 and the heating filament 20 are, in addition, fixed in position and mechanically protected in a complementary manner by their integration of total preference in the insulator 22 in the form of powder. Through its segment 44, the preheating glow plug 10 in the screwed state, protrudes into the not shown combustion chamber of the engine block of an internal combustion engine, in particular of a diesel engine block. According to the invention, the segment 44 of the preheating tube 12 projecting into the combustion chamber is provided with a functional coating 46. The functional coating 46 consists of a layer of aluminum oxide (Al 2 O 3) not shown with, beneath this layer, a diffusion and accumulation layer not shown in the drawing. Figure 2 shows the detail II of the wall of the pre-heating tube 12 in a greatly enlarged representation. The wall 50 of the preheating tube 12 comprises, on the surface, an aluminum oxide layer 52, and below this a diffusion and accumulation layer 54 and below this latter another layer 56 made almost exclusively of a refractory steel up to about 1000 ° C and / or a refractory metal alloy up to about 1000 ° C. The aluminum oxide layer 52 is exposed in the combustion chamber of the internal combustion engine, in particular a diesel engine. The functional coating layer 46 according to the invention consists solely of the upper layer of aluminum oxide 52 and the diffusion and accumulation layer 54 located below it. In particular, the effect of the aluminum layer 52 ensures the remarkable resistance of the preheating tube 12 to chemically very aggressive or corrosive elements (for example the

13 corrosion par les gaz chauds) dans la chambre de combustion du moteur. Ces éléments sont, par exemple, l'oxygène de l'air, les résidus de carburant, les résidus produits par le frottement, les particules étrangères, les résidus de lubrifiant, les résidus de combustion ou éléments analogues. La couche de diffusion et d'accumulation 54 est constituée par un grand nombre d'atomes d'aluminium intégrés dans la structure cristalline de l'acier réfractaire ou diffusés dans cette couche au cours de l'opération de recuit. Dans ces conditions, il s'agit d'un do- jo page de l'acier réfractaire constituant la couche 56 par des atomes d'aluminium. L'effet de la couche de diffusion et d'accumulation 54 permet de réparer automatiquement d'éventuels endroits endommagés de la couche d'oxyde d'aluminium 52 pendant le fonctionnement de la 15 bougie de préchauffage 10. Cela résulte de la migration d'atomes d'aluminium partant de la couche de diffusion et d'accumulation 54 qui sortent dans les zones endommagées de la couche d'oxyde d'aluminium 52 ; à cet endroit ces atomes sont oxydés en oxyde d'aluminium Al203 et remplissent ainsi les endroits endommagés. Par exemple, les endroits 20 endommagés de la couche fonctionnelle 46 du tube de préchauffage 12 peuvent être de nouveau remplis d'oxyde d'aluminium ; dans ces en-droits endommagés, la couche d'oxyde d'aluminium 52 a, au moins, des zones en forme de trous et/ou de fissures de sorte que la couche de diffusion et d'accumulation 54 ou la couche 56 d'acier réfractaire sont à 25 nu sans être protégées ; ainsi la couche d'oxyde d'aluminium 52 est ré-générée automatiquement en permanence. Il en résulte que la couche de diffusion et d'accumulation 54 entre la couche d'oxyde d'aluminium 52 et la couche d'acier 56 sera complètement régénérée pour les éventuels défauts de la couche fonctionnelle 46 du tube de préchauffage 12, 30 résultant du fonctionnement de la bougie-crayon de préchauffage 10. Cette capacité d'autocicatrisation de la couche fonctionnelle 46 augmente considérablement la durée de vie du tube de préchauffage 12 et ainsi celle de la bougie-crayon de préchauffage 10 par comparaison aux modes de réalisation connus. 13 hot gas corrosion) in the combustion chamber of the engine. These elements are, for example, oxygen in the air, fuel residues, residues produced by friction, foreign particles, lubricant residues, combustion residues or the like. The diffusion and accumulation layer 54 is constituted by a large number of aluminum atoms integrated in the crystalline structure of the refractory steel or diffused in this layer during the annealing operation. Under these conditions, it is a matter of a page of the refractory steel constituting the layer 56 by aluminum atoms. The effect of the diffusion and accumulation layer 54 makes it possible to automatically repair any damaged areas of the aluminum oxide layer 52 during the operation of the glow plug 10. This results from the migration of aluminum atoms from the diffusion and accumulation layer 54 that exit into the damaged areas of the aluminum oxide layer 52; here, these atoms are oxidized to Al 2 O 3 aluminum oxide and thus fill the damaged areas. For example, the damaged locations of the functional layer 46 of the preheating tube 12 may be replenished with aluminum oxide again; in these damaged areas, the aluminum oxide layer 52 has, at least, holes and / or cracks-shaped areas such that the diffusion and accumulation layer 54 or the layer 56 of refractory steel are at 25 bare without being protected; thus the aluminum oxide layer 52 is re-generated automatically continuously. As a result, the diffusion and accumulation layer 54 between the aluminum oxide layer 52 and the steel layer 56 will be completely regenerated for any defects in the functional layer 46 of the preheating tube 12, resulting from This self-healing capacity of the functional layer 46 considerably increases the service life of the preheating tube 12 and thus that of the glow plug-liner 10 as compared to the known embodiments of the preheating candle. .

14 La couche inférieure 56 qui est essentiellement constituée par l'acier réfractaire garantit grâce à son épaisseur comprise entre 0,3 mm jusqu'à 3 mm, la tenue en température requise pour le tube de préchauffage 12 au regard des températures de combustion, élevées, que l'on rencontre dans la chambre de combustion d'un moteur Diesel. On a, en outre, une tenue suffisante du tube de préchauffage vis-à-vis des contraintes mécaniques. L'utilisation de l'acier réfractaire qui est très plastique simplifie le procédé de fabrication du tube de préchauffage 12 par rap- port aux alliages utilisés jusqu'alors pour la fabrication du tube de pré-chauffage comme par exemple Nicrofer® 6025 HT. En particulier, le tube de préchauffage 12 de la bougie-crayon de préchauffage 10 pourra être fabriqué par un étirage sans jonction, emboutissage profond, travail sur arête, découpe, soudage ou autre procédé de fabrication en par- tant, par exemple, d'une tôle plane comme produit fini ; le procédé de fabrication est ainsi économique, sûr et applicable à de grandes séries. A l'aide des figures 3 à 5, on décrira les trois variantes principales du procédé selon l'invention. Selon une première variante du procédé, on applique un revêtement d'aluminium métallique sur un produit semi-fini en forme de plaque puis on travaille ce produit pour former un tube de préchauffage, par exemple, par mise en forme et découpe. Ensuite, on transforme la couche d'aluminium par recuit pour obtenir la couche fonctionnelle composée de la couche d'oxyde d'aluminium et de la couche de diffusion et d'accumulation. Le tube préchauffage ainsi travaillé est ensuite assemblé avec ces différents composants pour donner la bougie-crayon de préchauffage apte à fonctionner. La figure 3 montre de façon très schématique une pièce 70 non traitée sous la forme d'un produit semi-fini 72 en forme de plaque constituant le matériau de départ du procédé ; il s'agit par exemple d'une tôle d'acier réfractaire ou d'un alliage d'acier réfractaire. La tôle d'acier présente non seulement une bonne tenue à la température mais également une ductilité ou une plasticité suffisantes pour garantir l'exécution des opérations de transformation et de découpe appliquées ultérieurement. The lower layer 56 which consists essentially of the refractory steel guarantees, thanks to its thickness of between 0.3 mm and 3 mm, the required temperature resistance for the preheating tube 12 with respect to the high combustion temperatures. , found in the combustion chamber of a diesel engine. In addition, there is sufficient strength of the preheating tube vis-à-vis the mechanical stresses. The use of refractory steel which is very plastic simplifies the process of manufacturing the preheating tube 12 with respect to alloys previously used for the manufacture of the preheating tube such as for example Nicrofer® 6025 HT. In particular, the preheating tube 12 of the preheating glow plug 10 may be manufactured by stretching without junction, deep drawing, edge work, cutting, welding or any other manufacturing process, for example from a flat sheet as a finished product; the manufacturing process is thus economical, safe and applicable to large series. With the aid of FIGS. 3 to 5, the three main variants of the method according to the invention will be described. According to a first variant of the process, a metal aluminum coating is applied to a semi-finished product in the form of a plate, and this product is then used to form a preheating tube, for example by shaping and cutting. Then, the aluminum layer is annealed to obtain the functional layer composed of the aluminum oxide layer and the diffusion and accumulation layer. The preheating tube thus worked is then assembled with these various components to give the glow plug-pencil able to operate. Figure 3 very schematically shows an untreated workpiece 70 in the form of a semifinished product 72 in the form of a plate constituting the starting material of the process; it is for example a refractory steel sheet or a refractory steel alloy. The steel sheet has not only good resistance to temperature but also sufficient ductility or plasticity to ensure the execution of subsequent processing and cutting operations.

15 En variante, selon la figure 4, dans une première étape de procédé a) on développe tout d'abord d'un revêtement d'aluminium métallique 74 sur le produit fini 72. On peut appliquer le revêtement d'aluminium 74 par exemple par pulvérisation d'aluminium, dépôt gal- vanique d'aluminium, dépôt d'aluminium au feu ou par une combinai-son d'au moins deux des techniques de revêtement évoquées ci-dessus. De plus, on peut utiliser d'autres procédés de revêtement non explicités ici. La couche d'aluminium 74 n'est appliquée de préférence que sur les zones du produit semi-fini 72 qui viendront ultérieurement en saillie dans la chambre de combustion du moteur Diesel et seront ainsi en contact avec les éléments corrosifs de la chambre de combustion. Les variations de géométrie du produit semi-fini 72 seront prises en compte par les opérations de transformation et de découpe effectuées ultérieurement. Après la réalisation du revêtement d'aluminium 74, il n'y aura plus d'opération de diffusion principale entre les atomes d'aluminium de la couche d'aluminium 74 et les atomes du produit semi-fini 72. Selon la figure 5, dans une étape de procédé b) faisant suite à l'étape de procédé a), on recuit la couche d'aluminium 74 à des températures élevées pour obtenir une couche supérieure d'oxyde d'aluminium 76 couvrant la couche de diffusion et d'accumulation 78, l'ensemble constituant la couche fonctionnelle 80 selon l'invention. L'épaisseur de la matière de la couche fonctionnelle 80 selon l'invention est petite par rapport à l'épaisseur de la matière de la pièce 70 ou de la future paroi du tube de préchauffage ; celle-ci est de l'ordre de 0,3 mm à 3 mm. Le procédé de recuit de la couche d'aluminium 74 peut se faire dans un four à passage, dans une atmosphère d'air ambiant, dans une atmosphère d'air enrichi en oxygène ou dans une atmosphère d'oxygène pur. L'air ou l'oxygène peuvent être mis à une pression supérieure à la pression ambiante normale dans le four de recuit. Le recuit est fait de préférence seulement après l'opération de transformation et/ou de dé-coupe pour conserver autant que possible l'intégrité de la couche fonctionnelle. En principe les opérations de transformation et de découpe, pour fabriquer le tube de préchauffage, peuvent se faire également seulement après avoir terminé le développement de la couche fonctionnelle Alternatively, according to FIG. 4, in a first process step a), a metallic aluminum coating 74 is first developed on the finished product 72. The aluminum coating 74 can be applied, for example, by spraying aluminum, galvano-aluminum deposit, aluminum deposition to fire or a combination of at least two of the coating techniques mentioned above. In addition, other coating methods not explained herein can be used. The aluminum layer 74 is preferably applied only to the areas of the semi-finished product 72 which will subsequently project into the combustion chamber of the diesel engine and will thus be in contact with the corrosive elements of the combustion chamber. The variations in the geometry of the semifinished product 72 will be taken into account by the subsequent processing and cutting operations. After the completion of the aluminum coating 74, there will no longer be a main diffusion operation between the aluminum atoms of the aluminum layer 74 and the atoms of the semi-finished product 72. According to FIG. in a process step b) following process step a), the aluminum layer 74 is annealed at elevated temperatures to obtain a top layer of aluminum oxide 76 covering the diffusion layer and the accumulation 78, the assembly constituting the functional layer 80 according to the invention. The thickness of the material of the functional layer 80 according to the invention is small relative to the thickness of the material of the part 70 or the future wall of the preheating tube; this is of the order of 0.3 mm to 3 mm. The method of annealing the aluminum layer 74 can be done in a passage oven, in an ambient air atmosphere, in an oxygen-enriched air atmosphere or in a pure oxygen atmosphere. The air or oxygen can be put at a pressure above the normal ambient pressure in the annealing furnace. The annealing is preferably done only after the transformation and / or de-cutting operation to preserve as much as possible the integrity of the functional layer. In principle, the transformation and cutting operations, to manufacture the preheating tube, can be done only after having completed the development of the functional layer.

16 80 c'est-à-dire après avoir appliqué la couche d'aluminium et après le recuit de cette couche. Selon une seconde variante du procédé, non représentée, on réalise le revêtement d'aluminium métallique sur le tube de pré- chauffage déjà mis en forme et découpé (c'est-à-dire préfabriqué) le tube étant en acier réfractaire non revêtu et constituant une pièce séparée. Cette procédure a, entre autre, l'avantage d'éviter le risque d'endommager l'intégrité de la couche d'aluminium notamment par transformation et découpe. Enfin, le recuit transforme la couche d'aluminium métallique en une couche d'oxyde d'aluminium couvrant la couche de diffusion et d'accumulation, l'ensemble constituant la couche fonctionnelle. Après réalisation de la couche fonctionnelle, on peut assembler le tube de préchauffage avec ses autres composants pour obtenir ainsi la bougie-crayon de préchauffage, apte à fonctionner. 16 80 that is to say after having applied the aluminum layer and after the annealing of this layer. According to a second variant of the method, not shown, the metallic aluminum coating is produced on the preheating tube already shaped and cut (that is to say prefabricated), the tube being made of uncoated refractory steel and constituting a separate room. This procedure has, among other things, the advantage of avoiding the risk of damaging the integrity of the aluminum layer in particular by processing and cutting. Finally, annealing transforms the metallic aluminum layer into an aluminum oxide layer covering the diffusion and accumulation layer, the assembly constituting the functional layer. After completion of the functional layer, it is possible to assemble the preheating tube with its other components to thereby obtain the preheating glow plug, able to operate.

Selon une troisième variante du procédé, non représentée, on utilise une bougie-crayon de préchauffage, apte à fonctionner dont le tube de préchauffage en acier réfractaire n'est pas revêtu. Sur ce tube de préchauffage de la bougie-crayon, on applique un revêtement d'aluminium métallique. Ensuite on recuit le tube de préchauffage pour transformer la couche d'aluminium et obtenir la couche fonctionnelle. Le procédé de recuit pour former le revêtement fonctionnel peut être fait avantageusement dans ce cas en branchant simplement l'élément résistant du tube de préchauffage. Cela permet d'effectuer pendant l'opération de recuit également le contrôle obligatoire de la bougie- crayon de préchauffage ; en d'autres termes, le contrôle des étapes de fabrication et du recuit sont regroupées en une seule étape d'une manière économique du point de vue du procédé. En variante, on peut par exemple appliquer également un chauffage inductif sans contact du tube de préchauffage. Selon une autre variante, la bougie-crayon de préchauffage peut être traitée thermiquement au préalable dans un four à passage pour former la couche fonctionnelle c'est-à-dire que la bougie peut être recuite. Selon une sous-variante, le tube de préchauffage de la bougie-crayon est préalablement muni d'un revêtement d'aluminium 74 According to a third variant of the method, not shown, is used a glow plug-preheating, operable whose refractory steel preheating tube is not coated. On this preheating tube of the candle-pencil, a metal aluminum coating is applied. Then the preheating tube is annealed to transform the aluminum layer and obtain the functional layer. The annealing process for forming the functional coating can be advantageously done in this case by simply connecting the resistive element of the preheating tube. This makes it possible to carry out during the annealing operation also the obligatory control of the glow-plug preheating; in other words, the control of the manufacturing steps and the annealing are grouped together in a single step in a cost-effective manner from the point of view of the process. As a variant, it is also possible to apply, for example, an inductive heating without contact of the preheating tube. According to another variant, the glow plug-preheating may be heat-treated beforehand in a passage oven to form the functional layer that is to say that the candle can be annealed. According to a sub-variant, the preheating tube of the candle-pencil is previously provided with an aluminum coating 74

17 si bien qu'il suffit ensuite d'appliquer le procédé de recuit à cette bougie-crayon de préchauffage apte à fonctionner. Le recuit de la couche d'aluminium se fait de préférence à une température de recuit de l'ordre de 800° C ou moins ; la durée d'application de la température de recuit varie entre une minute et soixante minutes. La température de recuit varie, de préférence, dans une plage comprise entre 350° et 800° C incluant d'éventuelles températures limites. Le procédé de recuit transforme la couche d'aluminium 74 initialement à l'état purement métallique, de façon complète en une couche d'oxyde d'aluminium 76 et en une couche de diffusion et d'accumulation 78. La couche de diffusion et d'accumulation 78 correspond aux atomes d'aluminium qui diffusent avant la fin de l'oxydation du revêtement de l'aluminium 74 dans la couche d'oxyde d'aluminium 76 du produit semi-fini 72. La couche d'oxyde d'aluminium 76, termi- née, constitue la couche fonctionnelle 80 selon l'invention en combinai-son avec la couche de diffusion et d'accumulation 78. A la fin de l'opération de recuit, il subsiste sous la couche de diffusion et d'accumulation 78, une autre couche 82, pratiquement non influencée par l'opération de recuit et qui se compose essentiellement de l'acier ré- fractaire non influencé par le procédé de diffusion ; l'épaisseur de cette couche est, en général, significativement supérieure à celle du revête-ment fonctionnel 80. Le revêtement fonctionnel 80 est réalisé de préférence seulement sur le segment 84 qui sera ensuite exposé dans la chambre de combustion. La couche de diffusion et d'accumulation 78 constitue finalement un réservoir d'atomes d'aluminium à l'état métallique intégré par l'opération de diffusion dans le réseau cristallin de l'acier réfractaire du produit semi-fini 72 pour y être stocké. Ce réservoir permet dans le cas idéal, la régénération complète de la couche d'oxyde d'aluminium 76 en cas de dommages. Au cours de cette opération de régénération automatique ou d'autocicatrisation, les atomes d'aluminium métallique migrent de la couche de diffusion et d'accumulation 78 dans les zones éventuellement endommagées de la couche d'oxyde d'aluminium 76 ; à cet endroit, du fait des températures élevées régnant dans la chambre 17 so that it is then sufficient to apply the annealing process to this plug-and-play preheat plug. The annealing of the aluminum layer is preferably at an annealing temperature of the order of 800 ° C or less; the duration of application of the annealing temperature varies between one minute and sixty minutes. The annealing temperature preferably varies in a range between 350 ° and 800 ° C including possible limiting temperatures. The annealing process transforms the aluminum layer 74 initially in a purely metallic state, completely into an aluminum oxide layer 76 and into a diffusion and accumulation layer 78. The diffusion layer and the accumulation 78 corresponds to the aluminum atoms which diffuse before the end of the oxidation of the coating of aluminum 74 in the aluminum oxide layer 76 of the semi-finished product 72. The aluminum oxide layer 76, terminated, constitutes the functional layer 80 according to the invention in combination with the diffusion and accumulation layer 78. At the end of the annealing operation, it remains under the diffusion layer and accumulation 78, another layer 82, substantially unaffected by the annealing operation and which consists essentially of refractory steel unaffected by the diffusion process; the thickness of this layer is, in general, significantly greater than that of the functional coating 80. The functional coating 80 is preferably made only on the segment 84 which will then be exposed in the combustion chamber. The diffusion and accumulation layer 78 finally constitutes a reservoir of aluminum atoms in the metallic state integrated by the diffusion operation in the crystal lattice of the refractory steel of the semifinished product 72 to be stored there . This reservoir allows in the ideal case, the complete regeneration of the aluminum oxide layer 76 in case of damage. During this automatic regeneration or self-healing operation, the metallic aluminum atoms migrate from the diffusion and accumulation layer 78 into the possibly damaged areas of the aluminum oxide layer 76; here, because of the high temperatures in the room

18 de combustion du moteur Diesel qui sont de l'ordre, par exemple, de 1 000° C, les atomes d'aluminium sont oxydés en oxyde d'aluminium Al2O3 et réparent ainsi les zones endommagées de la couche d'oxyde d'aluminium 76 en fermant ces zones. La concentration en atomes d'aluminium dans la couche de diffusion et d'accumulation 76 est suffisamment élevée pour assurer la capacité de régénération de la bougie-crayon de préchauffage ou du tube de préchauffage pendant toute la durée de vie de ceux-ci. Ce procédé d'autocicatrisation rendu possible par la couche de diffusion et d'accumulation 78 augmente considérablement la durée de vie d'un tube de préchauffage intégré dans une bougie-crayon de préchauffage par comparaison aux bougies-crayons de préchauffage connues.18 of combustion of the diesel engine which are of the order, for example, 1000 ° C, the aluminum atoms are oxidized aluminum oxide Al2O3 and thus repair the damaged areas of the aluminum oxide layer 76 by closing these areas. The concentration of aluminum atoms in the diffusion and accumulation layer 76 is sufficiently high to ensure the regeneration capacity of the glow plug or preheat tube during the lifetime of these. This self-healing process made possible by the diffusion and accumulation layer 78 considerably increases the life of a preheating tube integrated in a glow plug-preheating compared to the known preheating plugs.

15 NOMENCLATURE 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 40 42 44 46 50 52 54 56 70 72 74 76 78 80 - Bougie-crayon de préchauffage - Tube de préchauffage - Boîtier - Elément résistant - Filament de régulation - Filament chauffant - Isolant pulvérulent - Point de contact - Point de contact - Extrémité du tube de préchauffage - Point de contact - Broche de raccordement - Connecteur - Segment fileté - Joint de boîtier - Joint de tube de préchauffage - Segment exposé - Revêtement fonctionnel - Paroi du tube de préchauffage - Couche d'oxyde d'aluminium - Couche de diffusion et d'accumulation - Autre couche d'acier - Pièce - Produit semi-fini - Revêtement d'aluminium - Couche oxyde d'aluminium - Couche de diffusion et d'accumulation - Revêtement fonctionnel 15 NOMENCLATURE 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 40 42 44 46 50 52 54 56 70 72 74 76 78 80 - Glow plug - Preheating tube - Housing - Resistant element - Regulating filament - Heating filament - Powder insulation - Contact point - Contact point - Preheating tube end - Contact point - Connecting pin - Connector - Threaded segment - Case gasket - Glow tube seal - Exposed segment - Functional coating - Wall of the preheating tube - Aluminum oxide layer - Diffusion and accumulation layer - Other steel layer - Part - Semi-finished product - Aluminum coating - Aluminum oxide layer - Diffusion and coating layer 'accumulation - Functional coating

Claims (1)

REVENDICATIONS1 °) Bougie-crayon de préchauffage (10) notamment pour un moteur Diesel comportant un élément résistant (16) entouré pratiquement coaxialement par un tube de préchauffage (12), l'élément résistant (16) se composant d'un filament de régulation (18) et d'un filament chauffant (20) et le tube de préchauffage (12) est relié à un boîtier (14), bougie-crayon caractérisée en ce que le tube de préchauffage (12) est réalisé, notamment en acier réfractaire, et au moins un segment (44) du tube de préchauffage (12) exposé dans la chambre de combustion comporte un revêtement fonctionnel (46), constitué d'une couche d'oxyde d'aluminium (52) couvrant une couche de diffusion et d'accumulation (54). 2°) Bougie-crayon de préchauffage (10) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche de diffusion et d'accumulation (54) est en aluminium métallique. 3°) Bougie-crayon de préchauffage (10) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche de diffusion et d'accumulation (54) en aluminium métallique assure notamment la régénération des points endommagés de la couche d'oxyde d'aluminium (52). 4°) Bougie-crayon de préchauffage (10) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le filament chauffant (20) est relié électriquement à un segment de tube de préchauffage (28) et le filament de régulation (18) est relié électriquement à une broche de raccordement (32). 5°) Procédé de fabrication d'une bougie-crayon de préchauffage (10), selon au moins l'une des revendications 1 à 4, comportant un tube de préchauffage (12) avec un élément résistant (16) et une broche de raccordement (32),* l'élément résistant (16) se composant d'un filament chauffage (20) et d'un filament de régulation (18) et le tube de préchauffage (12) est relié à un boîtier (14), procédé caractérisé par les étapes suivantes consistant à : a. réaliser au moins par zone, un revêtement d'aluminium (74) dans le segment (84) d'une pièce (70) exposée dans la chambre de combustion, b. recuire par diffusion le revêtement d'aluminium (74) dans une atmosphère neutre et ensuite, c. recuire le revêtement d'aluminium (74) dans une atmosphère oxydante pour développer un revêtement fonctionnel (80) ayant une couche d'oxyde d'aluminium (76) couvrant une couche de diffusion et d'accumulation (78). 6°) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la pièce (70) est un produit semi-fini (72) en forme de plaque notamment en un acier réfractaire (82). 7°) Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu' après l'étape de procédé a) on transforme le produit semi-fini (70) pour obtenir un tube de préchauffage (12) notamment par étirage sans couture, emboutissage profond et/ ou découpe. 8°) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la pièce (70) est un tube de préchauffage (12) distinct. 9°) Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu' à la suite de l'étape de procédé b) on monte les différents composants de la bougie-crayon de préchauffage (10) notamment le boîtier (14), le tube de préchauffage (12), l'élément résistant (16) et la broche de raccorde- ment (32) pour obtenir une bougie-crayon de préchauffage (10) finie. 22 10°) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la pièce (70) est un tube de préchauffage (12) déjà intégré dans une bougie-crayon de préchauffage (10), montée. 11 °) Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que le préchauffage de la couche d'aluminium (74) selon l'étape b) se fait notamment en alimentant électriquement l'élément résistant (16). 12°) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le recuit du revêtement d'aluminium (74) se fait à une température comprise entre 350° C et 800° C. 13°) Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le recuit du revêtement d'aluminium (74) se fait dans un intervalle de temps compris entre une minute et soixante minutes. 20 14°) Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le revêtement d'aluminium (74) est obtenu, notamment, par pulvérisation d'aluminium, dépôt galvanique d'aluminium, dépôt d'aluminium au 25 feu ou par une combinaison d'au moins deux des techniques de revêtement citées ci-dessus. 10 15 30 CLAIMS 1 °) Glow plug preheating (10) in particular for a diesel engine comprising a resistive element (16) surrounded substantially coaxially by a preheating tube (12), the resistive element (16) consisting of a control filament (18) and a heating filament (20) and the preheating tube (12) is connected to a casing (14), candle-pencil characterized in that the preheating tube (12) is made, in particular of refractory steel , and at least one segment (44) of the preheating tube (12) exposed in the combustion chamber has a functional coating (46) consisting of an aluminum oxide layer (52) covering a diffusion layer and accumulation (54). 2 °) preheating candle-pencil (10) according to claim 1, characterized in that the diffusion layer and accumulation (54) is metallic aluminum. 3 °) glow plug-preheating (10) according to claim 1, characterized in that the diffusion layer and accumulation (54) made of aluminum metal ensures the regeneration of damaged points of the aluminum oxide layer (52). 4 °) Glow plug (10) according to claim 1, characterized in that the heating filament (20) is electrically connected to a preheating tube segment (28) and the regulating filament (18) is electrically connected to a connection pin (32). 5 °) A method of manufacturing a glow plug-preheater (10), according to at least one of claims 1 to 4, comprising a preheating tube (12) with a resistive element (16) and a connecting pin (32), * the resistive element (16) consisting of a heating filament (20) and a regulating filament (18) and the preheating tube (12) is connected to a housing (14); characterized by the following steps: a. making at least one zone, an aluminum coating (74) in the segment (84) of a part (70) exposed in the combustion chamber, b. diffusion annealing the aluminum coating (74) in a neutral atmosphere and then, c. annealing the aluminum coating (74) in an oxidizing atmosphere to develop a functional coating (80) having an aluminum oxide layer (76) covering a diffusion and accumulation layer (78). 6 °) A method according to claim 5, characterized in that the piece (70) is a semi-finished product (72) in the form of a plate including a refractory steel (82). Process according to Claim 6, characterized in that after the process step a) the semifinished product (70) is converted into a preheating tube (12) in particular by seamless drawing, deep drawing and / or cut. 8 °) A method according to claim 5, characterized in that the piece (70) is a separate preheating tube (12). Process according to Claim 8, characterized in that, following the method step b), the different components of the preheating plug-and-socket plug (10), in particular the housing (14), the preheating (12), the resistive element (16) and the connecting pin (32) to obtain a finished glow plug (10). 22 10 °) Method according to claim 5, characterized in that the piece (70) is a preheating tube (12) already integrated in a glow plug-preheater (10), mounted. 11 °) A method according to claim 10, characterized in that the preheating of the aluminum layer (74) according to step b) is in particular by electrically supplying the resistive element (16). 12 °) A method according to claim 5, characterized in that the annealing of the aluminum coating (74) is at a temperature between 350 ° C and 800 ° C. 13 °) A method according to claim 12, characterized in that the annealing of the aluminum coating (74) takes place in a time interval of between one minute and sixty minutes. 14 °) Method according to claim 12, characterized in that the aluminum coating (74) is obtained, in particular, by sputtering aluminum, galvanic deposition of aluminum, deposition of aluminum on fire or by a combination at least two of the coating techniques mentioned above. 10 15 30
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