JPH0696838A - インカンデセントプラグ - Google Patents
インカンデセントプラグInfo
- Publication number
- JPH0696838A JPH0696838A JP3130648A JP13064891A JPH0696838A JP H0696838 A JPH0696838 A JP H0696838A JP 3130648 A JP3130648 A JP 3130648A JP 13064891 A JP13064891 A JP 13064891A JP H0696838 A JPH0696838 A JP H0696838A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- incandescent
- plug
- tube
- resistance element
- incan descent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23Q—IGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
- F23Q7/00—Incandescent ignition; Igniters using electrically-produced heat, e.g. lighters for cigarettes; Electrically-heated glowing plugs
- F23Q7/001—Glowing plugs for internal-combustion engines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Spark Plugs (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的はエンジンが８５０°Ｃ付近で
作動しているとき，低電気出力でインカンデセントチュ
ーブを加熱できるインカンデセントプラグを提供するこ
とである。 【構成】 プラグハウジング３、加熱電流のための接続
装置５、プラグボデーに取りつけられ、プラグボデーか
ら遠い端を閉じたインカンデセントチューブ２，このイ
ンカンデセントチューブ２内に電気絶縁材料７に埋め込
まれているワイヤーフイラメント状の抵抗要素４を備え
る圧縮空気内燃機関用のインカンデセントプラグであっ
て、プラグボデー３から遠いインカンデセントチューブ
２の端の区域にワイヤーフイラメント状の抵抗要素４を
空間的に集中させる構造としている上記インカンデセン
トプラグ。
作動しているとき，低電気出力でインカンデセントチュ
ーブを加熱できるインカンデセントプラグを提供するこ
とである。 【構成】 プラグハウジング３、加熱電流のための接続
装置５、プラグボデーに取りつけられ、プラグボデーか
ら遠い端を閉じたインカンデセントチューブ２，このイ
ンカンデセントチューブ２内に電気絶縁材料７に埋め込
まれているワイヤーフイラメント状の抵抗要素４を備え
る圧縮空気内燃機関用のインカンデセントプラグであっ
て、プラグボデー３から遠いインカンデセントチューブ
２の端の区域にワイヤーフイラメント状の抵抗要素４を
空間的に集中させる構造としている上記インカンデセン
トプラグ。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は請求項１の冒頭部分に記
載のインカンデセントプラグ（Ｉｎｃａｎｄｅｓｃｅｎ
ｔ ｐｌｕｇ）に係るものである。
載のインカンデセントプラグ（Ｉｎｃａｎｄｅｓｃｅｎ
ｔ ｐｌｕｇ）に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】ジーゼルエンジン車でなした測定が示す
ところによるとある走行状態で燃焼室の温度、従って加
熱されていない（電流の流れていない）白熱プラグすな
わちインカンデセントプラグ（グロープラグ）のインカ
ンデセントチューブ温度は約４００°Ｃから５００°Ｃ
であった。不点火のない作動は約８５０°Ｃ超の温度で
初めて達成されるので、これらの走行状態では排気ガス
も不完全燃焼であり、雑音も大きい。それ故、インカン
デセントプラグが少なくとも周期的に切り換えられるよ
うにすることが好都合である。
ところによるとある走行状態で燃焼室の温度、従って加
熱されていない（電流の流れていない）白熱プラグすな
わちインカンデセントプラグ（グロープラグ）のインカ
ンデセントチューブ温度は約４００°Ｃから５００°Ｃ
であった。不点火のない作動は約８５０°Ｃ超の温度で
初めて達成されるので、これらの走行状態では排気ガス
も不完全燃焼であり、雑音も大きい。それ故、インカン
デセントプラグが少なくとも周期的に切り換えられるよ
うにすることが好都合である。
【０００３】最初に述べた形式の既知のロッド状のイン
カンデセントプラグ（ＤＥ−ＯＳ２８０２６２５、ＤＥ
−ＯＳ３８２５０１３）の場合、フイラメント状の抵抗
要素はインカンデセントチューブの全長にわたって延び
ている。これらの既知のロッド状のインカンデセントプ
ラグは約９００°Ｃから１０００°Ｃの一定温度、静止
空気中でプラグ当たり１２０ワット超の電気出力を必要
とする。
カンデセントプラグ（ＤＥ−ＯＳ２８０２６２５、ＤＥ
−ＯＳ３８２５０１３）の場合、フイラメント状の抵抗
要素はインカンデセントチューブの全長にわたって延び
ている。これらの既知のロッド状のインカンデセントプ
ラグは約９００°Ｃから１０００°Ｃの一定温度、静止
空気中でプラグ当たり１２０ワット超の電気出力を必要
とする。
【０００４】このような高い電気出力は連続作動で得ら
れることはなく、このことが理由でこのタイプの既知の
インカンデセントプラグは連続的インカンデセント点火
付勢器（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｉｎｃａｎｄｅｓｃｅ
ｎｔ ｉｇｎｉｔｉｏｎ ｅｎｅｒｇｉｓｅｒ）として
は不都合である。
れることはなく、このことが理由でこのタイプの既知の
インカンデセントプラグは連続的インカンデセント点火
付勢器（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｉｎｃａｎｄｅｓｃｅ
ｎｔ ｉｇｎｉｔｉｏｎ ｅｎｅｒｇｉｓｅｒ）として
は不都合である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、エン
ジンが８５０°Ｃ付近で作動しているとき、低電気出力
でインカンデセントチューブを加熱できるインカンデセ
ントプラグを提供することである。
ジンが８５０°Ｃ付近で作動しているとき、低電気出力
でインカンデセントチューブを加熱できるインカンデセ
ントプラグを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によってこの問題
は請求項１に記載の特徴を有するインカンデセントプラ
グによって解決される。すなわち本発明のインカンデセ
ントプラグはプラグボデー３と、加熱電流のための接続
装置５と、プラグハウジングに取りつけられており、プ
ラグハウジングから遠い方の端で閉じられているインカ
ンデセントチューブ２とを備え、このインカンデセント
チューブ２内の絶縁材料７にはワイヤーフイラメント状
抵抗要素４を埋め込んでいる、圧縮空気内燃機関用のイ
ンカンデセントプラグにおいて、ワイヤーフイラメント
状抵抗要素４はプラグハウジング３から遠いインカンデ
セントチューブ２の端の区域に空間的に集中しているこ
とを特徴としたインカンデセントプラグである。
は請求項１に記載の特徴を有するインカンデセントプラ
グによって解決される。すなわち本発明のインカンデセ
ントプラグはプラグボデー３と、加熱電流のための接続
装置５と、プラグハウジングに取りつけられており、プ
ラグハウジングから遠い方の端で閉じられているインカ
ンデセントチューブ２とを備え、このインカンデセント
チューブ２内の絶縁材料７にはワイヤーフイラメント状
抵抗要素４を埋め込んでいる、圧縮空気内燃機関用のイ
ンカンデセントプラグにおいて、ワイヤーフイラメント
状抵抗要素４はプラグハウジング３から遠いインカンデ
セントチューブ２の端の区域に空間的に集中しているこ
とを特徴としたインカンデセントプラグである。
【０００７】請求項２とそれ以下の請求項には本発明を
更に発展させた態様が記載されている。
更に発展させた態様が記載されている。
【０００８】添付図を参照して以下に本発明の実施態様
を説明する。
を説明する。
【０００９】図１（ａ）に示すインカンデセントプラグ
１はインカンデセントプラグボデー３とチューブ２とを
有し、このチューブ２はインカンデセントプラグボデー
３から遠い方の端で閉じられている。チューブ２の電気
加熱のため以下にヒートフイラメントとして参照するワ
イヤー状の抵抗フイラメント４がインカンデセントチュ
ーブ２の先端に配置されている、すなわちそれはボデー
３から遠いチューブ２の端に集められている。このヒー
タフイラメント４を構成しているヒータワイヤー（例え
ばカンタル Kanthal ）の抵抗は温度とは実質的に無関
係である。別の実施態様ではヒータフイラメント４は完
全に、もしくは図１（ｂ）に示すように、ヒータフイラ
メントは実質的に温度と無関係な抵抗、もしくは正もし
くは負の小さい温度係数の抵抗の部分４ａと正の大きい
温度係数の部分４ｂとから成り（４ａと４ｂの位置は反
対でもよい）、部分的に調節特性の加熱ワイヤー（例え
ば、Ni, CoFe, Fe,...) から成る。こうしてインカンデ
セントプラグのある自動制御が達成される。ヒータフイ
ラメントの電流強度がこの電子コントロール配列によっ
て制限されるならば、ヒータフイラメントに使用されて
いる温度抵抗材料に従って、一様な負の温度係数が有利
である。
１はインカンデセントプラグボデー３とチューブ２とを
有し、このチューブ２はインカンデセントプラグボデー
３から遠い方の端で閉じられている。チューブ２の電気
加熱のため以下にヒートフイラメントとして参照するワ
イヤー状の抵抗フイラメント４がインカンデセントチュ
ーブ２の先端に配置されている、すなわちそれはボデー
３から遠いチューブ２の端に集められている。このヒー
タフイラメント４を構成しているヒータワイヤー（例え
ばカンタル Kanthal ）の抵抗は温度とは実質的に無関
係である。別の実施態様ではヒータフイラメント４は完
全に、もしくは図１（ｂ）に示すように、ヒータフイラ
メントは実質的に温度と無関係な抵抗、もしくは正もし
くは負の小さい温度係数の抵抗の部分４ａと正の大きい
温度係数の部分４ｂとから成り（４ａと４ｂの位置は反
対でもよい）、部分的に調節特性の加熱ワイヤー（例え
ば、Ni, CoFe, Fe,...) から成る。こうしてインカンデ
セントプラグのある自動制御が達成される。ヒータフイ
ラメントの電流強度がこの電子コントロール配列によっ
て制限されるならば、ヒータフイラメントに使用されて
いる温度抵抗材料に従って、一様な負の温度係数が有利
である。
【００１０】しかし、いずれにしても、調節特性を有す
る部分を含んでいることもある全ヒータフイラメントは
インカンデセントチューブの先端に集中している。
る部分を含んでいることもある全ヒータフイラメントは
インカンデセントチューブの先端に集中している。
【００１１】この区域は最大１０ミリであり、好ましく
は４ないし７ミリであって、そしてせいぜいそれはイン
カンデセントチューブの自由長の３分の１より少ない区
域を占めている。
は４ないし７ミリであって、そしてせいぜいそれはイン
カンデセントチューブの自由長の３分の１より少ない区
域を占めている。
【００１２】材料（固有抵抗）の選択とワイヤーの直径
の選択とが制限されているので、この空間的集中は次の
手段によって改善できる：巻回間の距離の減少、巻回間
に間隙を置かずに巻ける絶縁された（表面酸化した）ワ
イヤーの使用、複数の巻線の同軸配置、全抵抗の減少。
の選択とが制限されているので、この空間的集中は次の
手段によって改善できる：巻回間の距離の減少、巻回間
に間隙を置かずに巻ける絶縁された（表面酸化した）ワ
イヤーの使用、複数の巻線の同軸配置、全抵抗の減少。
【００１３】インカンデセントチューブ２から遠いイン
カンデセントプラグボデー３の側に配置された接続部分
５とヒータフイラメント４との間に電気接触をつくるた
め例えばニッケルワイヤーのような低抵抗接続６をつく
り、これは引き延ばした状態でインカンデセントチュー
ブを通っているのが好ましい。粒状の絶縁材料７によっ
てヒータフイラメント４はインカンデセントチューブ２
内に埋め込まれている。絶縁材料として通常 MgOを使用
する。ヒータフイラメント４とインカンデセントチュー
ブ２との間の熱伝達を改善するためインカンデセントチ
ューブのこの部分に熱伝達率の高い絶縁材料（例えばAl
N2）を使用し、低 ームワイヤー接続の区域でオ熱伝達
率の低い絶縁材料を使用することができる。インカンデ
セントチーブの先端にヒーュタフイラメント４の空間的
延長を意図的に集中させてインカンデセントの体積を最
小とする。こうして、特定のインカンデセントプラグの
温度を実現するのに使用しなければならない電気出力は
小さくできる。この低電気出力はインカンデセントプラ
グの連続動作の前提要件である。更に、熱の対流、輻射
そして伝導による損失はこうして最小とされる。
カンデセントプラグボデー３の側に配置された接続部分
５とヒータフイラメント４との間に電気接触をつくるた
め例えばニッケルワイヤーのような低抵抗接続６をつく
り、これは引き延ばした状態でインカンデセントチュー
ブを通っているのが好ましい。粒状の絶縁材料７によっ
てヒータフイラメント４はインカンデセントチューブ２
内に埋め込まれている。絶縁材料として通常 MgOを使用
する。ヒータフイラメント４とインカンデセントチュー
ブ２との間の熱伝達を改善するためインカンデセントチ
ューブのこの部分に熱伝達率の高い絶縁材料（例えばAl
N2）を使用し、低 ームワイヤー接続の区域でオ熱伝達
率の低い絶縁材料を使用することができる。インカンデ
セントチーブの先端にヒーュタフイラメント４の空間的
延長を意図的に集中させてインカンデセントの体積を最
小とする。こうして、特定のインカンデセントプラグの
温度を実現するのに使用しなければならない電気出力は
小さくできる。この低電気出力はインカンデセントプラ
グの連続動作の前提要件である。更に、熱の対流、輻射
そして伝導による損失はこうして最小とされる。
【００１４】図２に示す別の実施態様のインカンデセン
トプラグでは、ガス交換プロセス中燃焼室もしくはエン
ジンのプリチャンバーにおける低温度での熱損失を更に
減少させるためインカンデセントチューブ２を包囲する
保護チューブ９を設けている。インカンデセントチュー
ブの端の区域において、保護チューブ９の先端および／
またはその周囲に一つ、もしくは複数の孔１０があっ
て、燃料と空気との混合物を点火するインカンデセント
チューブの発熱端へ燃料と空気との混合物を接近させれ
るようにしている。更に、加熱インカンデセントチュー
ブの過熱を防止することが非常に高い燃焼室温度におけ
る保護チューブ９の機能である。この実施態様はガス交
換速度が非常に高く、従って対流損失が大きいエンジン
に使用するのに特に適している。
トプラグでは、ガス交換プロセス中燃焼室もしくはエン
ジンのプリチャンバーにおける低温度での熱損失を更に
減少させるためインカンデセントチューブ２を包囲する
保護チューブ９を設けている。インカンデセントチュー
ブの端の区域において、保護チューブ９の先端および／
またはその周囲に一つ、もしくは複数の孔１０があっ
て、燃料と空気との混合物を点火するインカンデセント
チューブの発熱端へ燃料と空気との混合物を接近させれ
るようにしている。更に、加熱インカンデセントチュー
ブの過熱を防止することが非常に高い燃焼室温度におけ
る保護チューブ９の機能である。この実施態様はガス交
換速度が非常に高く、従って対流損失が大きいエンジン
に使用するのに特に適している。
【００１５】図３は、例として４シリンダーエンジンに
つけたインカンデセントプラグの付勢を概略的に示して
いる。例えば車の状態に応じて切ったり、入れたりする
パワースイッチングトランジスタを介して、電気スイッ
チは個々のインカンデセントプラグを制御する。
つけたインカンデセントプラグの付勢を概略的に示して
いる。例えば車の状態に応じて切ったり、入れたりする
パワースイッチングトランジスタを介して、電気スイッ
チは個々のインカンデセントプラグを制御する。
【００１６】全部で４個のインカンデセントプラグは予
熱すなわちプリヒーテイング段階で同時に作動される。
熱すなわちプリヒーテイング段階で同時に作動される。
【００１７】接続電流の急峻さを減少するために有利な
ことは、個々のインカンデセントプラグを僅かな時間遅
れで次々に切っていくことである。予熱期間は外部温
度、冷却水温度、電源電圧、インカンデセントプラグの
抵抗など様々なパラメータの関数として変わる。予熱期
間の終わりに時間を合わせてインカンデセントプラグを
次々に切り換えていってインカンデセントプラグの過熱
を避けるようにする。どのような可動もしくは移動状態
（ｔｒａｖｅｌｌｉｎｇ ｓｔａｔｕｓ）にあっても接
続時の２５パーセントで所望のインカンデセントプラグ
の温度は例えば〉８５０°Ｃになるようにインカンデセ
ントプラグを電気的に設計しておく。間隙や重なりを置
かずに次々と接続されていくように接続するよう４つの
インカンデセントプラグをタイミングをとって接続して
いくと、搭載した給電回路網に事実上一定の電流を流せ
るという利点が得られる。
ことは、個々のインカンデセントプラグを僅かな時間遅
れで次々に切っていくことである。予熱期間は外部温
度、冷却水温度、電源電圧、インカンデセントプラグの
抵抗など様々なパラメータの関数として変わる。予熱期
間の終わりに時間を合わせてインカンデセントプラグを
次々に切り換えていってインカンデセントプラグの過熱
を避けるようにする。どのような可動もしくは移動状態
（ｔｒａｖｅｌｌｉｎｇ ｓｔａｔｕｓ）にあっても接
続時の２５パーセントで所望のインカンデセントプラグ
の温度は例えば〉８５０°Ｃになるようにインカンデセ
ントプラグを電気的に設計しておく。間隙や重なりを置
かずに次々と接続されていくように接続するよう４つの
インカンデセントプラグをタイミングをとって接続して
いくと、搭載した給電回路網に事実上一定の電流を流せ
るという利点が得られる。
【００１８】インカンデセントプラグの電気値の設計の
仕方によっては、予熱の後に接続時の５０パーセントか
ら７５パーセントで中間加熱期間を挿入するのが有利で
ある。この場合２つか３つのインカンデセントプラグが
同時に加熱されたままでいる。
仕方によっては、予熱の後に接続時の５０パーセントか
ら７５パーセントで中間加熱期間を挿入するのが有利で
ある。この場合２つか３つのインカンデセントプラグが
同時に加熱されたままでいる。
【００１９】欠陥があればそれがドライバーに知れるよ
うにインカンデセントプラグの作動能力を決定するため
コントロール装置によってインカンデセントプラグを試
験するのが特に有利である。このような試験期間は、予
熱の前でも個々のインカンデセントプラグのそれぞれの
タイミング期間中でもよい。温度によって抵抗が変わる
ヒータフイラメントをインカンデセントプラグに使用し
ていると、フイラメント温度を監視できる。
うにインカンデセントプラグの作動能力を決定するため
コントロール装置によってインカンデセントプラグを試
験するのが特に有利である。このような試験期間は、予
熱の前でも個々のインカンデセントプラグのそれぞれの
タイミング期間中でもよい。温度によって抵抗が変わる
ヒータフイラメントをインカンデセントプラグに使用し
ていると、フイラメント温度を監視できる。
【００２０】図４は、３０秒の加熱時間後のインカンデ
セントチューブの表面の温度パターンを示している。イ
ンカンデセントチューブの全長にわたって抵抗フイラメ
ントが延びている先行技術のインカンデセントプラグ
（破線）と比較して、チューブの先端に白熱区域（ｇｌ
ｏｗｉｎｇ ｖｏｌｕｍｅ）が集中している図１（ａ）
のインカンデセントプラグ（実線）ではワイヤー状の抵
抗フイラメントが集中しているインカンデセントチュー
ブの先端区域に全電気エネルギーが熱に変換される。対
照的に、先行技術のインカンデセントプラグの場合には
電気エネルギーの主要部は、インカンデセントプラグの
ボデーの方に向かう側でインカンデセントチューブの長
さの大部分にわたって延びているワイヤー状の抵抗フイ
ラメントの調節部分の区域で熱に変換されている。本発
明のインカンデセントプラグの場合チューブのこの部分
は低オームリターンによって測定される。本発明のイン
カンデセントプラグの場合インカンデセント区域を減少
することによってエンジン作動中熱損失を低く保って、
妥当なエネルギー（５０ワット未満）でインカンデセン
トチューブの先端の温度は８５０°Ｃより高くなる。
セントチューブの表面の温度パターンを示している。イ
ンカンデセントチューブの全長にわたって抵抗フイラメ
ントが延びている先行技術のインカンデセントプラグ
（破線）と比較して、チューブの先端に白熱区域（ｇｌ
ｏｗｉｎｇ ｖｏｌｕｍｅ）が集中している図１（ａ）
のインカンデセントプラグ（実線）ではワイヤー状の抵
抗フイラメントが集中しているインカンデセントチュー
ブの先端区域に全電気エネルギーが熱に変換される。対
照的に、先行技術のインカンデセントプラグの場合には
電気エネルギーの主要部は、インカンデセントプラグの
ボデーの方に向かう側でインカンデセントチューブの長
さの大部分にわたって延びているワイヤー状の抵抗フイ
ラメントの調節部分の区域で熱に変換されている。本発
明のインカンデセントプラグの場合チューブのこの部分
は低オームリターンによって測定される。本発明のイン
カンデセントプラグの場合インカンデセント区域を減少
することによってエンジン作動中熱損失を低く保って、
妥当なエネルギー（５０ワット未満）でインカンデセン
トチューブの先端の温度は８５０°Ｃより高くなる。
【００２１】更に、インカンデセントチューブの先端に
変換電気エネルギーが集中するので図５に示すように加
熱が一層急速に達成される。図５において、時間に対し
てグロー電流が示され、又インカンデセントチューブの
先端の表面温度も示されている。先行技術のインカンデ
セントプラグ（破線）は調節フイラメントの加熱に至る
高い初期電流ピークから始まる。調節フイラメントの抵
抗が上がっていくのでインカンデセント電流は減少し、
そして調節フイラメントは電気エネルギーの主要部分を
消費する。インカンデセントチューブの先端で８５０°
Ｃの温度に到達するのに約６．５秒かかり、そして９５
０°Ｃの温度に到達するのに約９．５秒かかる。
変換電気エネルギーが集中するので図５に示すように加
熱が一層急速に達成される。図５において、時間に対し
てグロー電流が示され、又インカンデセントチューブの
先端の表面温度も示されている。先行技術のインカンデ
セントプラグ（破線）は調節フイラメントの加熱に至る
高い初期電流ピークから始まる。調節フイラメントの抵
抗が上がっていくのでインカンデセント電流は減少し、
そして調節フイラメントは電気エネルギーの主要部分を
消費する。インカンデセントチューブの先端で８５０°
Ｃの温度に到達するのに約６．５秒かかり、そして９５
０°Ｃの温度に到達するのに約９．５秒かかる。
【００２２】本発明のインカンデセントプラグの場合予
熱期間中事実上一定の加熱電流が流れる。インカンデセ
ントチューブの先端で全電気エネルギーが変換され、そ
して４．５秒で８５０°Ｃの温度に到達し、そして５．
５秒で９５０°Ｃの温度に到達する。予熱時間後は接続
時の２５パーセントのインカンデセントプラグを作動す
る。こうして、温度曲線に関してはピーク温度は予熱期
間中に起こり、予熱期間後温度はほぼ一定値になる。
熱期間中事実上一定の加熱電流が流れる。インカンデセ
ントチューブの先端で全電気エネルギーが変換され、そ
して４．５秒で８５０°Ｃの温度に到達し、そして５．
５秒で９５０°Ｃの温度に到達する。予熱時間後は接続
時の２５パーセントのインカンデセントプラグを作動す
る。こうして、温度曲線に関してはピーク温度は予熱期
間中に起こり、予熱期間後温度はほぼ一定値になる。
【００２３】エンジンを作動させ、約４０ワットの一定
の加熱出力で、既知の大量生産のインカンデセントプラ
グと本発明のインカンデセントプラグとを比較して次の
結果を得た（図６）。いくらかの燃焼室温度において大
量生産のインカンデセントプラグは最小の温度上昇を生
じたに過ぎず、本発明のインカンデセントプラグは移動
状態毎に８５０°Ｃより高い温度となった。図１（ａ）
に示す保護チューブのないインカンデセントプラグの実
施態様では、高い燃焼室温度で、その温度は約１０００
°Ｃへ上がる。図２に示す保護チューブのあるインカン
デセントプラグは、インカンデセントチューブの先端で
全移動範囲にわたって事実上一定の温度を示す。これは
専ら保護チューブのスクリーニング効果によるのであ
る。こうしてインカンデセントプラグの実効寿命は更に
延ばされる。高い燃焼室の温度では保護チューブはより
高い温度を吸収し、そして白熱点火付勢器（ｇｌｏｗ
ｉｇｎｉｔｉｏｎ ｅｎｅｒｇｉｓｅｒ）として作用す
る。
の加熱出力で、既知の大量生産のインカンデセントプラ
グと本発明のインカンデセントプラグとを比較して次の
結果を得た（図６）。いくらかの燃焼室温度において大
量生産のインカンデセントプラグは最小の温度上昇を生
じたに過ぎず、本発明のインカンデセントプラグは移動
状態毎に８５０°Ｃより高い温度となった。図１（ａ）
に示す保護チューブのないインカンデセントプラグの実
施態様では、高い燃焼室温度で、その温度は約１０００
°Ｃへ上がる。図２に示す保護チューブのあるインカン
デセントプラグは、インカンデセントチューブの先端で
全移動範囲にわたって事実上一定の温度を示す。これは
専ら保護チューブのスクリーニング効果によるのであ
る。こうしてインカンデセントプラグの実効寿命は更に
延ばされる。高い燃焼室の温度では保護チューブはより
高い温度を吸収し、そして白熱点火付勢器（ｇｌｏｗ
ｉｇｎｉｔｉｏｎ ｅｎｅｒｇｉｓｅｒ）として作用す
る。
【００２４】燃焼プロセスに対する連続白熱すなわち連
続インカンデセンスの効果を示すため排気ガスの比較測
定を実施した。
続インカンデセンスの効果を示すため排気ガスの比較測
定を実施した。
【００２５】図７は、例としてフオルクスワーゲン・ゴ
ルフ ジーゼルをとり、ＵＳサイクルに対する排気レベ
ルを示す。この目的で（一定インカンデンセンスなし
の）シリーズの状態を１００パーセントで標準化した。
比較として現在有効なＵＳリミットをグラフ中に示す。
図１（ａ）のインカンデセントプラグの加熱ロッド温度
を外部から８５０°Ｃに調節した。
ルフ ジーゼルをとり、ＵＳサイクルに対する排気レベ
ルを示す。この目的で（一定インカンデンセンスなし
の）シリーズの状態を１００パーセントで標準化した。
比較として現在有効なＵＳリミットをグラフ中に示す。
図１（ａ）のインカンデセントプラグの加熱ロッド温度
を外部から８５０°Ｃに調節した。
【００２６】燃焼が良いので炭化水素（ＨＣ）の値と一
酸化炭素（ＣＯ）の値とは顕著に減少した。予想通り燃
焼温度が高いのでＮＯxの値は幾らか上がった。改善さ
れた炭化水素（ＨＣ）の値と一酸化炭素（ＣＯ）の値は
不点火のない作動を示している。粒子放出も連続インカ
ンデセンスによりかなり改善されているが、これも同様
に燃焼良好によるものである。
酸化炭素（ＣＯ）の値とは顕著に減少した。予想通り燃
焼温度が高いのでＮＯxの値は幾らか上がった。改善さ
れた炭化水素（ＨＣ）の値と一酸化炭素（ＣＯ）の値は
不点火のない作動を示している。粒子放出も連続インカ
ンデセンスによりかなり改善されているが、これも同様
に燃焼良好によるものである。
【００２７】インカンデセントプラグの加熱先端が点火
遅延をなくすので、車両メーカが新しく決めなければな
らない点火時機はさらなる排気ガスや粒子の減少によっ
て計算できる。
遅延をなくすので、車両メーカが新しく決めなければな
らない点火時機はさらなる排気ガスや粒子の減少によっ
て計算できる。
【００２８】点火遅延を短くすると結果として燃焼ノイ
ズや空中での一般音を減少することになるということは
知られている。
ズや空中での一般音を減少することになるということは
知られている。
【００２９】期待できることとして、さらなるエンジン
関係の技法（燃焼室の設計、注入時機の調整）と共に一
定インカンデセンスの結果として煤フイルターなしでも
将来の粒子限界値を遵守することも可能である。
関係の技法（燃焼室の設計、注入時機の調整）と共に一
定インカンデセンスの結果として煤フイルターなしでも
将来の粒子限界値を遵守することも可能である。
【００３０】図８は、ジーゼルエンジンの渦巻き室内で
の図１（ａ）のインカンデセントプラグの取付の略図で
ある。中心の制御機器は種々のエンジンパラメータを確
かめ、そしてインカンデセントプラグに適正な加熱出力
を加える。更に、この制御機器は注入制御も行い、そし
てインカンデセントプラグの監視も行なっている。図９
は、種々の入力を受ける制御機器の略図である。この入
力データは所定のプログラムに従ってマイクロプロセッ
サ内で処理され、それからマイクロプロセッサは出力の
最終段を開始する。メモリ要素にそのエンジンの特定デ
ータと特性とが記憶されている。更に、マイクロプロセ
ッサはインカンデセントプラグの機能監視（診断）を実
施し、そして欠陥があればドライバーに知らせる。
の図１（ａ）のインカンデセントプラグの取付の略図で
ある。中心の制御機器は種々のエンジンパラメータを確
かめ、そしてインカンデセントプラグに適正な加熱出力
を加える。更に、この制御機器は注入制御も行い、そし
てインカンデセントプラグの監視も行なっている。図９
は、種々の入力を受ける制御機器の略図である。この入
力データは所定のプログラムに従ってマイクロプロセッ
サ内で処理され、それからマイクロプロセッサは出力の
最終段を開始する。メモリ要素にそのエンジンの特定デ
ータと特性とが記憶されている。更に、マイクロプロセ
ッサはインカンデセントプラグの機能監視（診断）を実
施し、そして欠陥があればドライバーに知らせる。
【図１】図１（ａ）は本発明のインカンデセントプラグ
の第１の実施態様を示す一部切欠側面図であり、図１
（ｂ）は本発明のインカンデセントプラグの第２の実施
態様を示す一部切欠側面図である。
の第１の実施態様を示す一部切欠側面図であり、図１
（ｂ）は本発明のインカンデセントプラグの第２の実施
態様を示す一部切欠側面図である。
【図２】図２は保護チューブを有する本発明のインカン
デセントプラグの第３の実施態様を示す一部切欠側面図
である。
デセントプラグの第３の実施態様を示す一部切欠側面図
である。
【図３】図３は４シリンダーエンジンのインカンデセン
トプラグの制御機器のパターンを示すグラフである。
トプラグの制御機器のパターンを示すグラフである。
【図４】図４は図１（ａ）のインカンデセントチューブ
の表面の温度曲線を示すグラフである。
の表面の温度曲線を示すグラフである。
【図５】図５は図１（ａ）のインカンデセントプラグの
加熱パターンと既知のインカンデセントプラグの加熱パ
ターンを示すグラフである。
加熱パターンと既知のインカンデセントプラグの加熱パ
ターンを示すグラフである。
【図６】図６はエンジン作動中の、一定加熱出力でのイ
ンカンデセントチューブの温度を示すグラフであり、既
知のインカンデセントプラグと本発明のインカンデセン
トプラグとを比較している。
ンカンデセントチューブの温度を示すグラフであり、既
知のインカンデセントプラグと本発明のインカンデセン
トプラグとを比較している。
【図７】図７は連続白熱すなわち連続インカンデセンス
で排気ガスの比較試験の結果を示すグラフである。
で排気ガスの比較試験の結果を示すグラフである。
【図８】図８は、図１（ａ）のインカンデセントプラグ
をジーゼルエンジンの渦巻き室へ取付けた様子を概略的
に示す模式図である。
をジーゼルエンジンの渦巻き室へ取付けた様子を概略的
に示す模式図である。
【図９】図９は、様々な入力を加えられる制御機器を概
略的に示すブロック図である。
略的に示すブロック図である。
１ インカンデセントプラグ ２ インカンデセントプラグチューブ ３ ボデー ４ 抵抗フイラメント ５ 接続装置 ６ 低抵抗接続 ７ 絶縁材料 ９ 保護チューブ １０ 孔
Claims (12)
- 【請求項１】 プラグボデー３と、加熱電流のための接
続装置５と、プラグハウジングに取りつけられており、
プラグハウジングから遠い方の端で閉じられているイン
カンデセントチューブ２とを備え、このインカンデセン
トチューブ２内の絶縁材料７にはワイヤーフイラメント
状抵抗要素４を埋め込んでいる、圧縮空気内燃機関用の
インカンデセントプラグにおいて、 ワイヤーフイラメント状抵抗要素４はプラグハウジング
３から遠いインカンデセントチューブ２の端の区域に空
間的に集中していることを特徴としたインカンデセント
プラグ。 - 【請求項２】 抵抗要素４は一様な温度特性を有してい
る、請求項１に記載のインカンデセントプラグ。 - 【請求項３】 抵抗要素４の電気抵抗は温度とは実質的
に無関係である、請求項２に記載のインカンデセントプ
ラグ。 - 【請求項４】 抵抗要素４の電気抵抗は調節効果を持つ
正の温度係数を有する、請求項２に記載のインカンデセ
ントプラグ。 - 【請求項５】 抵抗要素４の電気抵抗は負の温度係数を
有する、請求項２に記載のインカンデセントプラグ。 - 【請求項６】 抵抗要素４は、温度と実質的に無関係の
部分４ａと調節効果を有する正の温度係数の部分４ｂと
を有する、請求項１に記載のインカンデセントプラグ。 - 【請求項７】 低オームワイヤー接続６が抵抗要素４を
接続装置５へ接続している、請求項１ないし６のいずれ
かに記載のインカンデセントプラグ。 - 【請求項８】 熱伝達率が比較的高い材料を電気的絶縁
材料７としている、請求項１ないし７のいずれかに記載
のインカンデセントプラグ。 - 【請求項９】 熱伝達率が比較的高い電気的絶縁材料７
が抵抗要素４の区域にあり、そして熱伝達率が比較的低
い電気的絶縁材料７が低オームワイヤー接続の区域にあ
る、請求項７または８に記載のインカンデセントプラ
グ。 - 【請求項１０】 インカンデセントチューブ２を包囲す
る保護チューブ９が設けられ、かつ保護チューブ９の抵
抗要素４を含むチューブ２の部分の区域に孔１０を開け
た、請求項１ないし９のいずれかに記載のインカンデセ
ントプラグ。 - 【請求項１１】 インカンデセントプラグ１（複数）は
一つの接続様相にあっては順次重なり合って始まり、そ
してそれ以降の様相にあっては間隙なくそして重なり合
うことなく次々と繋がっていく、請求項１ないし１０の
いずれかに記載のインカンデセントプラグの一組み。 - 【請求項１２】 個々のインカンデセントプラグ１の接
続様相が最小の時間だけずらして始まる、請求項１１に
記載のインカンデセントプラグの一組み。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4014356.2 | 1990-05-04 | ||
| DE4014356A DE4014356A1 (de) | 1990-05-04 | 1990-05-04 | Gluehkerze |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0696838A true JPH0696838A (ja) | 1994-04-08 |
Family
ID=6405719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3130648A Pending JPH0696838A (ja) | 1990-05-04 | 1991-05-02 | インカンデセントプラグ |
Country Status (6)
| Country | Link |
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| EP (1) | EP0455256B2 (ja) |
| JP (1) | JPH0696838A (ja) |
| AT (1) | ATE110460T1 (ja) |
| DE (2) | DE4014356A1 (ja) |
| ES (1) | ES2061111T5 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| DE4133338A1 (de) * | 1991-10-08 | 1993-04-15 | Beru Werk Ruprecht Gmbh Co A | Gluehkerze |
| DE4301252A1 (de) * | 1993-01-19 | 1994-07-21 | Beru Werk Ruprecht Gmbh Co A | Stabflammglühkerze |
| DE4335292A1 (de) * | 1993-10-15 | 1995-04-20 | Beru Werk Ruprecht Gmbh Co A | Glühkerze |
| DE4431477C2 (de) * | 1994-09-03 | 1996-09-26 | Bosch Gmbh Robert | Starthilfevorrichtung, insbesondere für einen Dieselmotor |
| DE19812785A1 (de) * | 1998-03-24 | 1999-10-07 | Beru Ag | Schutzrohre für Glüh- und Meßelemente |
| US6064039A (en) * | 1998-04-15 | 2000-05-16 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Glow plug with small-diameter sheath tube enclosing heating and control coils |
| DE19833862A1 (de) * | 1998-07-28 | 2000-02-03 | Bosch Gmbh Robert | Heizelement für Lambda-Sonden |
| PL195123B1 (pl) * | 1999-08-27 | 2007-08-31 | Bosch Gmbh Robert | Ceramiczna trzpieniowa świeca żarowa |
| DE10041289B4 (de) * | 2000-08-22 | 2005-05-04 | Beru Ag | Glühkerze |
| US7041938B2 (en) * | 2001-06-19 | 2006-05-09 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Glow plug, glow plug mounting structure, and glow plug manufacturing method |
| US7319208B2 (en) * | 2002-05-14 | 2008-01-15 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Controller and glow plug for controlling energization modes |
| US6878903B2 (en) * | 2003-04-16 | 2005-04-12 | Fleming Circle Associates, Llc | Glow plug |
| DE102007031613B4 (de) * | 2007-07-06 | 2011-04-21 | Beru Ag | Verfahren zum Betreiben von Glühkerzen in Dieselmotoren |
| DE102008008205A1 (de) * | 2008-02-07 | 2009-08-13 | Robert Bosch Gmbh | Metallische Glühstiftkerze mit Temperaturmessung |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2898571A (en) * | 1954-12-20 | 1959-08-04 | Vickers Electrical Co Ltd | Methods of manufacturing tubular sheathed heating elements |
| GB1215013A (en) * | 1967-04-05 | 1970-12-09 | Wire Products & Machine Design | Improvements in or relating to encased electric heating elements |
| DE2746496A1 (de) * | 1977-10-15 | 1979-04-26 | Bosch Gmbh Robert | Gluehstiftkerze fuer brennkraftmaschinen |
| DE2802625C3 (de) * | 1978-01-21 | 1985-07-18 | BERU Ruprecht GmbH & Co KG, 7140 Ludwigsburg | Glühkerze |
| DE2900984C2 (de) * | 1979-01-12 | 1983-01-05 | W.C. Heraeus Gmbh, 6450 Hanau | Glühkerze für Dieselmotoren |
| US4312120A (en) * | 1980-05-22 | 1982-01-26 | Bendix Autolite Corporation | Glow plug manufacture |
| JPS59231321A (ja) * | 1983-06-13 | 1984-12-26 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 自己制御型グロ−プラグ |
| DE3502525C2 (de) * | 1985-01-25 | 1993-11-11 | Beru Werk Ruprecht Gmbh Co A | Glühelement |
| JPS63266172A (ja) * | 1987-04-22 | 1988-11-02 | Mitsubishi Electric Corp | デイ−ゼルエンジンのグロ−プラグ制御装置 |
| GB2220446B (en) * | 1988-04-06 | 1992-05-27 | Champion Spark Plug Europ | Glow plug for internal combustion engine |
| DE3822693A1 (de) * | 1988-07-05 | 1990-01-11 | Vacuumschmelze Gmbh | Widerstandselement fuer gluehkerzen |
| DE3825013A1 (de) * | 1988-07-22 | 1990-01-25 | Beru Werk Ruprecht Gmbh Co A | Gluehkerze |
| DE9005085U1 (de) * | 1990-05-04 | 1990-08-09 | BERU Ruprecht GmbH & Co KG, 7140 Ludwigsburg | Glühkerze |
-
1990
- 1990-05-04 DE DE4014356A patent/DE4014356A1/de not_active Withdrawn
-
1991
- 1991-05-02 JP JP3130648A patent/JPH0696838A/ja active Pending
- 1991-05-03 DE DE59102605T patent/DE59102605D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-05-03 ES ES91107216T patent/ES2061111T5/es not_active Expired - Lifetime
- 1991-05-03 AT AT91107216T patent/ATE110460T1/de not_active IP Right Cessation
- 1991-05-03 EP EP91107216A patent/EP0455256B2/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-05-06 US US07/694,960 patent/US5172664A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| ATE110460T1 (de) | 1994-09-15 |
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| EP0455256B1 (de) | 1994-08-24 |
| EP0455256A2 (de) | 1991-11-06 |
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| ES2061111T3 (es) | 1994-12-01 |
| DE4014356A1 (de) | 1991-11-07 |
| EP0455256B2 (de) | 1997-12-03 |
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