KR19980702676A - 디젤기관용 예열 플러그 - Google Patents

Abstract

자기 점화식 내연기관의 연소실 혼합기를 예열하는데 사용되는 예열 플러그가, 세라믹 가열장치를 갖고 있고, 상기 가열장치의 저항이, 연소실 혼합기에 가장 밀접한 개소에서 횡단면을 감소하므로써 높아진다.

Description

디젤 기관용 예열 플러그

본 발명은, 청구범위 제 1 항의 상위개념에 기재된 형식의, 세라믹 가열장치를 구비한 디젤 기관용의 예열 플러그(glow plug)에 관한 것이다. 이러한 예열 플러그는, 독일 특허 출원 공개 제 3837128호 명세서로부터 공지되어 있고, 이 경우, 세라믹 가열 장치는, 원통형 홀더의 선단에 의해 유지되어 있으며 홀더에 대해 전기적으로 절연되어 있다. 세라믹 가열 장치와는 반대의 원통형 홀더측에는, 급전부에 접촉 접속되는 접속장치가 설치되어 있다. 세라믹 가열 장치는, U자형 가열 구분을 갖고 있다. U자형 가열 구분의 양 단부는 각각, 접속장치에 접촉접속되어 있다. 가열 과정중에는, 세라믹 가열 장치에 전압이 걸리고, 결국 U자형 가열 구분의 단부로부터 가열 구분의 연소실측의 선단을 거쳐 U자형 가열구분의 다른쪽 단부를 향하여 흐른다. 전류에 의해, 세라믹 저항에 기초하여 가열 구분이 가열되므로, 가열 구분는 적열되어 연료·공기 혼합기가 점화된다.

내용 없음.

다음에 도시한 실시예에 기초하여 본 발명을 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 예열 플러그(예열 핀 플러그)의 제 1 실시예 도면이고, 도 2는 제 2 실시예의 도면이며, 도 3은 제 3 실시예의 도면이고, 도 4는 제 4 실시예의 도면이며, 도 5는 내연기관의 와류실내로의 예열 플러그의 조립 형식이 가능한 두 개의 변형 실시예의 개략도이다.

청구 범위 제 1 항의 특징부에 기재된 구성의 본 발명에 의한 예열 플러그의 이점은, 연소가능한 혼합기에 가장 밀접하는 가열장치 영역이, 큰 저항에 기초하여, 극히 신속하게 소요의 점화온도로 달성한다는 것이다. 이로 인하여, 가열 시간을 단축할 수 있다. 도전성 세라믹의 횡단면 감소에 의한 저항증대에 의해, 다소 벽두께가 두꺼운 세라믹의 가열 소자를 사용할 수 있고, 이 가열 소자는, 기관의 구조에 관련한 소망의 개소에서만 감소한 횡단면을 갖는다. 이로 인하여, 특히 세라믹의 가열 구분의 기계적 강도가 높아진다. 벽두께를 규정대로 감소하므로써, 연료혼합기가 충돌하는 예열 플러그 개소를 정확히 가장 뜨겁게 할 수 있다.

특히 유리한 것은, 세라믹 가열 장치의 측벽의 벽두께를 감소하므로써, 재료 특성을 변화시키지 않고 간단히, 이 개소에서 저항을 증대시키고 나아가서는 신속하게 운전온도에 도달할 수 있다. 와류실 내에 예열 플러그를 조립한 경우, 혼합기에 가장 밀접하는 가열장치개소를 정확하게 가열할 수 있고, 이로 인하여 디젤 혼합기를 최적으로 점화할 수 있다.

그 밖의 청구항에 기재된 구성에 의해, 청구항 1에 기재된 예열 플러그의 유리한 구성 및 개량이 가능하다. 세라믹을 거친 통전 경로의 횡단면 감소의 다른 간단하고 저렴한 가능성은, 공지의 U자형 또는 슬리브형 세라믹 가열장치에 횡단면 감소 개소에서 간단히 중단부(中斷部), 예를 들면 구멍을 설치하므로써, 얻어진다. 이 경우, 상응에 적합해진 신규한 제작을 행하지 않고, 다른 하나의 작업 스텝, 예를 들면 천공 스텝만이 부가되는 것에 불과하다. 도전성 세라믹 가열장치를 전기적으로 절연된 재료로 충진하므로써, 세라믹 가열장치의 기계적 강도가 높아진다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예의 종단면도를 도시하고 있다. 이 경우, 예열 플러그는 원통형 금속관(1)을 갖고 있고, 이 금속관은, 예열 플러그의 케이싱을 이루고, 외주면에 설치된 나사산(2)에 의해 엔진 블록내에 나사결합되도록 사용된다. 또한 원통형 금속관은, 예열 핀용의 홀더로서 사용되고, 이 예열 핀은 연소실내에 돌출삽입되고 디젤 혼합기를 가열하는데 사용되고 있다. 원통형 금속관(1)의 선단내에는, 예열 핀으로서 세라믹의 가열 장치(3)가 부착되어 있고, 이 가열장치의 헤드 단부는 가열소자로서 사용된다. 나사산(2)을 거쳐 케이싱은 내연기관의 엔진 블록(비도시)내에, 다음과 같이 나사결합되어 있다. 즉 세라믹 가열장치(3)의 단부가 외팔지지식으로 유지된 상태에서 내연기관의 연소실내로 돌출삽입되도록 나사결합된다. 이 경우, 세라믹의 가열장치(3)는, 한쪽 측에서 폐쇄된 슬리브의 형상을 갖는 도전성의 세라믹으로 형성된다. 원통형의 금속판(1)의 후방단부는, 절연층(5)을 거쳐 원통형 금속관(1)에 대해 전기적으로 절연된 접속핀(4)을 갖고 있다. 다시 접속핀(4)은, 콘택트가 세라믹 가열장치의 폐쇄된 연소실측 바닥부에서 도전적으로 접촉접속하도록, 콘택트(6)를 거쳐 세라믹 가열장치(3)에 접촉접속하고 있다. 세라믹 가열장치(3)는, 원통형 금속관(1)에 의해 유지되는 주위면에서 원통형 금속관(1)에 전기적으로 접촉접속되고 있으므로, 세라믹 가열장치(3)의 연소실측 바닥부는, 한쪽에서는 예를 들면 자동차 배터리(비도시)에 의해 급전되는 급전부에 접속되고, 다른쪽에서는 원통형 금속관(1)을 거쳐 어쓰에 접촉접속되어 있다. 이로 인하여 전류는 세라믹 가열장치(3)의 폐쇄된 바닥부로부터 슬리브형 세라믹 가열장치(3)의 측벽을 거쳐 원통형 금속관을 향하여 어쓰로 흐른다. 이 경우, 세라믹의 가열장치(3)의 벽두께는 세라믹 가열장치 전체에 걸쳐 균일하지는 않다. 오히려, 벽두께는, 세라믹 가열장치(3)의 연소실측의 자유단부에서 슬리브 형상의 세라믹의 에지부에서보다 감소하고 있다. 이로 인하여, 세라믹 가열장치(3)의 연소실측에서 저항이 증대되므로, 이 개소에서 세라믹 가열장치(3)가 최초로 적열된다. 그러나 이 경우, 세라믹 가열장치(3)는 반드시 슬리브형상을 가질 필요는 없다. 예를 들면 U자형의 세라믹 가열장치(3)도 가능하고, 이 경우 세라믹 가열장치(3)의 연소실측 단부의 벽두께는 마찬가지로, 세라믹 가열장치의, 원통형 금속관내에 고정된 단부에 비해 축소되고 있다. 이러한 U자형 세라믹 가열장치(3)의 단면형상은, 슬리브 형상의 세라믹 가열장치(3)의 단면형상에 합치되므로, 도 1에서만 변화구성이 도시되어 있다.

도 2는, 본 발명의 제 2 실시예의 종단면도를 도시하고 있다.

도 2의 예열 플러그의 원칙적인 구조는, 도 1의 구조에 상응하고 있다. 그 때문에, 동일 구성부재에는 동일부호가 부착되어 있고, 동일 구성 부재의 구조에 대해서는 다시 설명하지 않는다. 도 2에 의한 실시예에서는, 세라믹 가열장치(3)의 횡단면적은, 홀더로부터 이반한 측에서 마찬가지로 감소하고 있다. 그러나 이 경우, 도 1과는 달리 세라믹 가열장치(3)의 벽내에는 절결(7)이 설치되어 있다, 설치되는 절결(7)의 개수, 직경 및 위치에 의해, 최소 재료 횡단면의 개소 더 나아가서는 세라믹 가열장치(3)의 가장 뜨거운 개소가 정확히 규정되고 조절된다. 이 경우, 세라믹 가열장치(3)의 기본형상은 중요하지 않다. 그렇다고 할 수 있는 것은, 상기 절결은 구멍으로서 모든 형상의 예를 들면 U자형 및 슬리브형의 세라믹 가열장치내에 설치할 수 있기 때문이다. 이 경우, 전압이 걸린 경우가 전류가, 전류용의 횡단면적을 감소하고 나아가서는 저항을 증대시키도록 한 세라믹 가열장치의 개소를 거쳐 흐르는 것이 보증되면 좋다.

세라믹 가열장치(3)의 코아는, 내열성의 전기적으로 절연된 재료로 충진되어 있다.

도 3에서는, 제 3 실시예가 도시되어 있고, 이 경우 예열 플러그의 원칙적인 구조는, 화살길이 도 2 및 도 3의 실시예의 구조에 상응하고 있다. 유일한 상위점은, 세라믹의 가열 구분의 구성에 있다. 이 경우, 세라믹 가열장치(3)는, 동심적인 코어(9)를 갖는 원환상이 절결(8)을 구비한 로드 형상을 갖고 있다. 이 경우, 원환상의 절결(8)은, 세라믹 가열장치(3)의 케이싱으로부터 떨어진 측에서 전기적인 세라믹의 횡단면을 규정대로 감소시키도록, 거의 세라믹의 가열장치(3)의 전장에 걸쳐 연장되고, 이 경우 원환형상의 절결은, 로드형상의 세라믹의 가열장치(3)의 홀더로부터 이격된 선단내에, 전류용 횡단면적이 최소로 될 때까지, 돌출삽입하고 있다.

도 4에서는, 도 5에 관련하여 설명되는 본 발명의 제 4 실시예가 도시되어 있다. 이 경우, 도 4에서는, 접속장치 및 금속관의 배치 및 구조가 도 1 내지 도 3의 실시예에 상응하고 있으므로 (따라서 다시 설명하지 않는다), 세라믹 가열핀만 도시되어 있다. 도 5에서는 개략적으로 내연기관의 와류실이 도시되어 있다. 연소용으로 필요한 연소공기는, 오벌플로우 통로(11)를 거쳐 와류실내로 분사되므로, 연소가능한 혼합기가 형성된다. 도 5에서는, 예열 플러그용의 혼합기가 형성된다. 도 5에서는, 예열 플러그용의 두 개의 조립 가능성이 도시되어 있다. 이 경우 예열 플러그(G1)는, 소위 상류측 조립 위치로 도시되어 있는, 즉 와류실의 오버플로 통로(11)를 향하여 유입되는 연소공기는, 상향 방향으로 예열 플러그(G1)에 충돌한다. 이 경우, 홀로부터 이반한 예열 핀 선단은 연소가능한 혼합기에 가장 밀접하고 있다. 따라서, 도 1 내지 도 3에 나타나 있듯이, 도전성 세라믹의 횡단면을 감소된 개소가, 세라믹 가열장치의 홀더로부터 이격된 선단에 설치되는 것이 중요하다. 이것에 대해 제 2 예열 플러그(G2)는, 소위 하류측 조립 위치에서 조립된다. 이 경우, 유입하는 연소공기는 하향 방향으로 예열 플러그(G2)에 충돌한다. 명료하게 하듯이, 와류실내에 쇄선 화살표로 개략적으로 유입방향이 도시되어 있다. 예열 플러그의 이 하류측 조립 위치에서는, 연소가능한 혼합기는, 홀더로부터 이격된 선단으로부터 규정의 간격을 두고 예열 핀에 충돌하므로, 이 개소에도 감소한 횡단면이 설치된다. 이 경우, 규정 간격은, 기관의 구조에 관련하고 있다. 하류방향으로의 조립은, 상류 조립 위치에 비해 배기가스값과 관련하여 유리한 작용을 미친다.

케이싱에 의해 외팔지지식으로 유지되는 예열 핀으로서의 세라믹 가열장치는, 당연히 프레임 플러그(Flammkerze)의 경우에도 가열장치로서 사용될 수 있다.

내용 없음.

Claims (3)

1. 디젤 기관용 예열 플러그로서,

   원통형 금속관과, 전기적으로 접촉접속하기 위한 접속장치와, 세라믹 가열장치가 설치되어 있고, 원통형 금속관의 선단에 세라믹 가열장치가 외팔지지식으로 유지되어 있고, 세라믹 가열장치가 접속장치에 접촉접속하고 있으며, 이로 인하여, 가열과정중에 전류가 세라믹 가열장치를 거쳐 흐르도록 되어 있고, 세라믹 가열장치(3)가 적어도 1개소에서 감소된 횡단면(7,10)을 갖고 있는 형식의 디젤기관용 예열 플러그에 있어서,

   세라믹 가열장치의 횡단면이, 연료·공기 혼합기가 충돌하는 개소에서 감소되어 있고, 상기 횡단면감소부가, 세라믹 가열장치의 측벽내에 설치되어 있으며 세라믹 가열장치의 횡단면을 감소시키기 위해 벽두께가 감소되어 있는 것을 특징으로 하는 예열 플러그.
2. 제 1 항에 있어서, 다른 횡단면 감소를 위해, 세라믹 가열장치(3)의 벽내에 절결(7)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 예열 플러그.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 세라믹 가열장치(3)가, 내열성의 전기적으로 절연된 재료(8)로 충전되어 있는 것을 특징으로 하는 예열 플러그.