KR20020029105A - 세라믹 시이드형 글로우 플러그 - Google Patents

세라믹 시이드형 글로우 플러그 Download PDF

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KR20020029105A
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볼프강 드레슬러
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클라우스 포스, 게오르그 뮐러
로베르트 보쉬 게엠베하
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Abstract

세라믹 시이드형 글로우 플러그가 제공된다. 상기 세라믹 시이드형 글로우 플러그의 세라믹 글로우 플러그는 도전층과 전기 절연층으로 이루어진다. 도전층은 공급 라인층과 가열층으로 이루어진다. 상기 가열층의 더 높은 비저항은 가열층 및 연소실의 온도를 결정할 수 있도록 한다. 연결 소자와 글로우 핀 사이의 전기 콘택은 도전성 분말로 이루어진 정제로 형성된 콘택팅 소자에 의해 형성된다.

Description

세라믹 시이드형 글로우 플러그 {Ceramic sheathed element glow plug}
외부에 놓인 세라믹 가열기를 포함한 시이드형 글로우 플러그가 예컨대 특허 출원 DE-OS 40 28 859 에 이미 공지되어 있다. 또한 예컨대 DE-OS 29 37 884 에는 금속 나선형 필라멘트가 열전 소자에 용접 결합되어 있는 금속 시이드형 글로우 플러그가 공지되어 있다. 여기서 시이드형 글로우 플러그가 작동하는 동안 열 전압의 검출에 의해 각 실린더 내의 온도가 측정될 수 있다. 그러나 세라믹 가열 소자를 포함한 시이드형 글로우 플러그 내에 금속 나선형 필라멘트가 존재하지 않는다.
또한 DE 198 44 347 에는 콘택팅 소자를 통해 글로우 핀에 도전 접속된 연결 소자를 포함한 시이드형 글로우 플러그가 공지되어 있다. 도 1에서 알 수 있는 바와 같이 상기 콘택팅 소자는 스프링으로서 구현된다.
본 발명은 독립항의 방식에 따른 디젤 엔진용 세라믹 시이드형 글로우 플러그에 관한 것이다.
본 발명의 실시예는 도면에 도시되고, 하기의 설명에서 더 자세히 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 시이드형 글로우 플러그의 종단면도이고,
도 2는 외부에 놓인 세라믹 가열기의 전단면의 측면도이고,
도 3은 제어 장치를 포함한 본 발명에 따른 시이드형 글로우 플러그의 회로 설계이고,
도 4는 본 발명에 따른 세라믹 시이드형 글로우 플러그 및 공급 라인에서 나타나는 저항이고,
도 5는 본 발명에 따른 시이드형 글로우 플러그의 종단면도이다.
본 발명에 따른 제 1 독립항의 특징을 가진 세라믹 시이드형 글로우 플러그는 글로우 핀의 온도가 측정될 수 있다는 장점을 가진다. 첫 번째로 세라믹 시이드형 글로우 플러그에서 추가 장치 비용 없이 글로우 핀의 온도가 글로우 핀의 외부 측의 선택된 영역에서 직접 측정되는 것이 가능하다. 온도의 측정은 전체 글로우 핀의 체적에 비해 작은, 선택된 영역에서 이루어지고, 이로 인해 온도가 큰 체적에 걸쳐 분포됨으로써 발생되는 에러가 온도 측정시 감소될 수 있다. 또한 본 발명에 따른 시이드형 글로우 플러그에서 도전층의 횡단면을 변경하지 않고, 열 용량이 글로우 핀의 선택된 영역에 집중됨으로써 열 용량의 집중이 이루어지는 영역의 표면이 일정하게 유지되고 또한 상호 작용 표면도 일정하게 유지되는 것이 바람직하다. 또한 상기 방식의 세라믹 온도 측정 시이드형 글로우 플러그의 제조가 저렴하게 이루어질 수 있는 것이 바람직하다.
제 1 독립항에 관련된 종속항에서 구현된 조치에 의해 주 청구항에 제시된 세라믹 시이드형 글로우 플러그의 바람직한 개선예 및 개선 사항이 가능하다. 특히 시이드형 글로우 플러그의 상이한 영역용으로 사용된 세라믹 물질의 적합한 선택에 의해, 가열기의 기계적 안정성이 손상되지 않는다는 것이 보장된다. 제어 장치에 의한 측정된 온도 값의 처리는 글로우 핀의 선택된 영역 내의 온도 조절을 가능하게 한다. 또한 본 발명에 따른 시이드형 글로우 플러그는 가열 기능을 충족시킨 이후에는 패시베이션 작동시 온도 센서로서 사용되는 것이 바람직하다. 따라서 각 실린더에서 연소가 제대로 진행되는지의 여부가 확인될 수 있다. 이러한 정보에 의해 연소에 관련된 파라미터의 영향이 미칠 수 있는 것이 바람직하다.
독립항 제 14항의 특징을 가진 본 발명에 따른 세라믹 시이드형 글로우 플러그는 선행 기술에 비해, 더 큰 라인 횡단면에 의해 더 높은 전류가 콘택팅 소자의 재료의 열적 파괴 없이 전송될 수 있다는 장점을 가진다. 또한 콘택팅 소자의 큰표면이 바람직한데, 그 이유는 큰 표면이 양호한 열 도전성을 가능하게 하기 때문이다. 탄성 스프링 성분은 둘러싸는 부품의 열적 이동이 상이한 열 팽창 계수에 의해 보상될 수 있는 것을 보장한다.
청구항 제 14항에 관련된 종속항에서 구현된 조치는 주 청구항에서 제시된 세라믹 시이드형 글로우 플러그의 바람직한 개선예 및 개선 사항을 가능하게 한다. 이 경우 콘택팅 소자는 흑연 또는 도전성 세라믹 분말로서 형성되는 것이 바람직한데, 그 이유는 상기 재료가 내부식성을 가지기 때문이다. 또한 재료의 주성분만이 흑연 또는 도전성 세라믹 또는 금속 분말로서 제공되는 것이 바람직한데, 그 이유는 특성이 거의 동일하면 비싼 재료의 절약이 가능하기 때문이다. 또한 본 발명에 따른 콘택팅 소자를 포함한 시이드형 글로우 플러그가 하기에 기술될 방식 및 방법에 따라 제조되는 것이 바람직한데, 그 이유는 플러그 하우징 내에 존재하는 구성 부품은 단락이 방지되도록 배치되기 때문이다. 또한 구성 부품이 스프링 소자(예컨대 콘택팅 소자)의 너무 큰 저항력에 의해 한편으로는 구성 부품의 이완, 다른 한편으로는 구성 부품의 파괴가 일어나지 않도록 가압된다는 것이 보장된다.
도 1은 본 발명에 따른 세라믹 시이드형 글로우 플러그(1)의 종단면도를 개략적으로 도시한다. 시이드형 글로우 플러그(1)의 연소실로부터 떨어진 단부에서는 라운드 커넥터(2)에 의한 전기 콘택이 형성되고, 상기 라운드 커넥터는 실링(3)을 통해 플러그 하우징(4)으로부터 분리되어 원통형 공급 라인(5)에 연결된다. 금속 링(7) 및 전기 절연 세라믹 슬리브(8)를 통해 플러그 하우징(4)에 원통형 공급 라인(5)이 고정된다. 원통형 공급 라인(5)은 콘택 핀(10)을 통해 (또한 이 경우 원통형 공급 라인(5)은 콘택 핀(10)과 함께 하나의 부품 내에 통합될 수 있고) 그리고 적합한 콘택팅 소자(12)를 통해 세라믹 글로우 핀(14)에 연결된다. 상기 콘택팅 소자는 바람직하게 콘택 스프링 또는 도전성 분말 패킹 또는 바람직하게 흑연으로 이루어진 탄성 스프링 성분을 포함한 도전성 정제로서 형성된다. 글로우 플러그의 내부는 밀봉 패킹(15)에 의해 연소실에 대해 밀봉된다. 밀봉 패킹(15)은 도전성 탄소 화합물로 이루어진다. 그러나 또한 밀봉 패킹(15)은 금속, 탄소와 금속으로 이루어진 혼합물 또는 세라믹과 금속으로 이루어진 혼합물로 형성될 수 있다. 글로우 핀(14)은 세라믹 가열층(18)과 세라믹 공급 라인 층(20,21)으로 이루어지고, 2 개의 공급 라인 층(20,21)은 가열층(18)에 의해 연결되고, 가열층(18)과 함께 도전층을 형성한다. 공급 라인 층(20,21)은 임의의 형태를 가지고, 또한가열층(18)도 임의의 형태를 가질 수 있다. 바람직하게 도전층은 u-형으로 형성된다. 공급 라인 층(20 및 21)은 마찬가지로 세라믹 재료로 이루어진 절연층(22)을 통해 분리된다. 도 1에 도시된 실시예에서 글로우 핀(14)은 공급 라인 층(20 및 21) 및 가열층(18)은 글로우 핀(14)의 외부에 배치되는 방식으로 설계된다. 그러나 또한 적어도 공급 라인 층(20 및 21)이 글로우 핀의 내부에 놓이고, 여전히 외부에 놓인, 세라믹, 절연층에 의해 커버링되도록 배치되는 것이 가능하다. 플러그 하우징의 내부에서 세라믹 글로우 핀이 도시되지 않은 글래스 층에 의해 시이드형 글로우 플러그(4,8,12,15)의 나머지 구성 부품으로부터 절연된다. 콘택팅 소자(12)와 공급 라인 층(20) 사이의 전기 콘택을 형성하기 위해, 글래스 층이 위치(24)에서 차단된다. 상기 글래스 층이 마찬가지로 공급 라인 층(21)과 플러그 하우징(4) 사이의 전기 콘택을 위해 밀봉 패킹(15)을 통해 위치(26)에서 차단된다. 상기 실시예에서 바람직한 실시예로서 가열층(18)이 글로우 핀의 피크에 배치된다. 그러나 또한 상기 가열층이 도전층의 다른 위치에 배치되는 것도 고려될 수 있다. 가열층(18)은 가장 큰 가열 작용이 달성되어야 하는 위치에 배치되어야 한다.
도 2에는 한번 더 세라믹 가열 소자가 측면도로 도시된다. 도 1에서와 같이 가열층(18)이 글로우 핀의 피크에 위치한 실시예가 도시된다. 또한 공급 라인 층(20,21) 및 절연 층(22)이 도시된다. 상기 측면도에서 공급 라인 층(20 및 21) 및 가열층(18)으로 이루어진 도전층이 u-형 형상을 가지는 실시예가 도시된다.
글로우 핀이 연소를 지지하기 위해 연소실에서 가열되고, 상기 가열은 내연 기관의 스타트시, 바람직하게 3분 이상 연장된 추후 글로우 단계동안 그리고 연소실의 온도가 내연 기관의 작동시 매우 심하게 강하하는 경우에는 중간 글로우 단계동안 이루어지는 작동 상태가 액티브 작동으로 명명된다.
본 발명에 따른 세라믹 시이드형 글로우 플러그에서 가열층(18)의 재료는 가열층(18)의 절대 전기 저항이 공급 라인 층(20,21)의 절대 전기 저항보다 크도록 선택된다.(하기에서 저항이라는 표기는 부가 설명 없이 절대 전기 저항으로 이해되어야 한다.) 도전층 사이의 장애 전류를 방지하기 위해, 절연층의 저항은 가열층(18) 및 공급 라인 층(20,21)의 저항보다 현저히 크도록 선택된다.
도 3에는 어떤 장치가 시이드형 글로우 플러그(1)에 연결되는지 개략적으로 도시된다. 이것은 우선 계산- 및 메모리 유닛을 포함하는 엔진 제어 장치(30)이다. 엔진 제어 장치(30)에 시이드형 글로우 플러그의 엔진에 관련된 파라미터가 저장된다. 이것은 예컨대 엔진의 하중 및 회전 수에 따른 저항 온도 특성 필드일 수 있다. 엔진 제어 장치의 메모리는 올바른 연소를 위한 하나 또는 다수의 온도-기준 값을 가진다. 엔진 제어 장치는 예컨대 연료의 분사 지속시간, 분사 시작 및 분사 종료와 같은 연소에 영향을 미치는 파라미터를 제어할 수 있다. 제어 장치(32)는 엔진 제어 장치에 의해 프리세팅된 전압을 제어한다. 상기 전압은 시이드형 글로우 플러그용으로 사용된 전체 전압을 나타낸다. 또한 제어 장치(32)는 전류 측정 장치를 포함하고, 상기 장치에 의해 글로우 핀을 통해 흐르는 전류 세기가 측정된다. 또한 제어 장치(32)는 메모리- 및 계산 유닛을 포함한다. 엔진 제어 장치(30) 및 제어 장치(32)도 하나의 장치 내에 통합될 수 있다.
도 4는 시이드형 글로우 플러그를 통해 발생하는 저항을 도시한다. 값(R20)을 가진 저항(41)은 세라믹 공급 라인 층(20)의 저항이다. 값(R1)을 가진 저항(43)은 가열층의 저항을 포함한다. 값(R21)을 가진 저항은 세라믹 공급 라인층(21)의 저항을 포함한다. 또한 저항(R20 및 R21)에 비해 모두 작고, 이 때문에 고려되지 않는 나머지 공급 라인 및 리턴 라인의 저항이 추가된다. 상기 나머지 공급 라인 및 리턴 라인의 저항은 도 4에 도시되지 않는다. 저항(41,43 및 45)은 직렬 접속된다. 도 4에 의해 구현된 방법을 위해 경우에 따라 발생하는 장애 전류가 무시되어야 한다. 따라서 저항(R20, R1 및 R21)의 합으로부터 전체 저항(R)이 발생된다. 이 경우 저항(R1)은 가장 큰 가수를 형성한다.
엔진 제어 장치에 포함된 특성 필드 및 글로우 핀의 소정의 온도를 참조로 하여 엔진 제어 장치(30)에 의해 유효 전압이 프리세팅되고, 상기 유효 전압은 제어 장치(32)에 의해 제어된다. 저항(41,43 및 45)의 온도 관계에 의해 전류(I)가 시이드형 글로우 플러그, 즉 저항(R)을 통해 세팅되고, 상기 전류는 제어 장치(32)에서 측정된다. 이 경우 전체 저항의 온도 관계(R = R20 + R1 + R21)는 주로 저항(R1)의 온도 관계로부터 발생되는데, 그 이유는 상기 저항이 가장 큰 값을 가지기 때문이다. 저항(R20, R1 및 R21)의 온도 관계는 시이드형 글로우 플러그의 전체 작동 범위에 걸쳐 실온과 대략 1400℃ 온도 사이에서 거의 일정하다. 연소실의 온도는 시이드형 글로우 플러그의 작동 범위에 놓인다.
측정된 전류 세기(I)는 제어 장치(32)에 의해 저장된 특성 필드를 참조로 하여, 저항(R20 및 R21)에 비해 현저히 높은 저항(R1)에 의해 주로 가열 층(18)의 온도로부터 발생된 온도로 환산된다. 상기 온도는 엔진 제어 장치(30)에 다시 제공되고, 검출된 온도에 의해 시이드형 글로우 플러그용 유효 전압이 다시 프리세팅된다.
마찬가지로 글로우 핀의 가열 층(18)의 온도는 예컨대 디스플레이에 제공되는 방식과 같은 다른 방식으로도 출력될 수 있다. 또한 검출된 온도에 의해 예컨대 엔진 제어 장치(30)내에 저장된 하나 또는 다수의 기준 온도를 고려하여, 연소의 품질에 대한 결론이 실린더 특성에 따라 도출될 수 있다. 연소가 올바르게 이루어지지 않을 경우, 연소 과정에 영향을 미치며 다시 올바른 연소를 제공할 수 있는 실린더 특유의 조치가 제어 장치에 의해 취해질 수 있다. 따라서 예컨대 연료의 분사 지속 시간, 분사 시작 또는 분사 압력이 가변될 수 있다.
추가 실시예에서, 또한 시이드형 글로우 플러그의 패시베이션 작동시, 즉 추후 글로우 시간 이후에, 시이드형 글로우 플러그가 더 이상 액티브 작동시 존재하지 않을 경우, 연소실의 온도의 측정이 이루어질 수 있다. 여기서 상응하는 낮은 유효 전압이 프리세팅되고, 액티브 작동과 유사하게 저항(R)을 통해 세팅되는 전류(I)가 측정됨으로써 연소실의 온도에 상응하는 가열 영역의 온도가 추론된다. 액티브 작동에서와 같이, 연소실의 온도는 실린더 특성에 따라 엔진 제어 장치 내에 저장된, 올바른 연소를 위한 하나 또는 다수의 기준 값과 비교될 수 있다. 연소실의 온도가 올바른 연소에 상응하지 않는다면, 시이드형 글로우 플러그의 액티브 작동시에 설명된 바와 같이, 다시 올바른 연소를 제공하는 조치, 예컨대 연료의 분사 지속 시간, 분사 시작 및 분사 압력의 변화와 같은 조치가 취해질 수 있다.
저항(R20, R1 및 R21)의 값 및 그의 온도 관계는 하기의 식에 따라 비저항(ρ)의 온도 관계에 의해 세팅된다;
R = ρ * l/A (이 경우 l 은 저항의 길이이고, A 는 횡단면을 표시함)
이 경우 하기의 식으로부터 온도 관계가 발생된다 ;
ρ(T) = ρ0(T0) * (1 + α(T) * (T-T0)) .
ρ(T)는 온도(T)의 함수로서 비저항을 나타내고, ρ0는 실온(T0)에서 비저항을 나타내고, α(T)는 온도에 따른 온도 계수를 나타낸다.
저항(R1)과는 달리 공급 라인의 저항(R20 및 R21)의 상이한 온도 관계를 얻기 위해, 가열층(18)의 비저항은 가열층의 ρ0가 공급 라인층의 ρ0보다 크도록 선택될 수 있다. 또는 가열층(18)의 온도 계수(α)는 시이드형 글로우 플러그의 작동 범위에서 공급 라인층(20,21)의 온도 계수(α) 보다 클 수 있다. 또한 가열층(18)용 ρ0와 α가 시이드형 글로우 플러그의 작동 범위에서 공급 라인층(20,21)용 보다 크게 선택될 수 있다.
바람직한 실시예에서 가열층(18)과 공급 라인층(20,21)의 조합물은 공급 라인층(20,21)의 ρ0가 가열층(18)의 ρ0보다 적어도 10배 작도록 선택된다. 가열층(18)과 공급 라인층(20,21)의 온도 계수(α)는 거의 동일하다. 따라서 온도 측정의 정확성은 20 켈빈(Kelvin)에 의해 시이드형 글로우 플러그의 전체 작동 범위에서 구현된다.
바람직한 실시예에서 절연층(22)의 비저항은 시이드형 글로우 플러그의 전체 작동 범위에서 가열층(18)의 비저항보다 적어도 10배 더 크다.
바람직한 실시예에서 가열층, 공급 라인층 및 절연층은 화합물 Al203, MoSi2, Si3N4및 Y2O3중 적어도 2개를 포함하는 세라믹 결합 구조물로 이루어진다. 상기 결합 구조물은 일단계 또는 다단계의 소결 프로세스를 통해 얻어진다. 이 경우 상기 층들의 비저항은 바람직하게 MoSi2- 함유도 및/또는 MoSi2의 입자 크기에 의해 결정될 수 있고, 바람직하게 공급 라인층(20,21)의 MoSi2- 함유도는 가열층(18)의 MoSi2- 함유도보다 높고, 가열층(18)은 다시 절연층(22)보다 높은 MoSi2- 함유도를 가진다.
추가 실시예에서 가열층(18), 공급 라인층(20,21) 및 절연층(22)은 상이한 충전제를 포함한 복합-전구 물질-세라믹으로 이루어진다. 이 경우 상기 물질의 매트릭스는 붕소 또는 알루미늄으로 도핑될 수 있고, 열분해에 의해 제조될 수 있는 폴리실록산, 폴리실세퀴옥산(Polysilsequioxane), 폴리실란 또는 폴리실라잔으로 이루어진다. 개별 층에 있어서 화합물 Al203, MoSi2및 SiC 중 적어도 하나가 충전제를 형성한다. 상기 결합 구조물과 유사하게, 바람직하게는 MoSi2- 함유도 및/또는 MoSi2의 입자 크기가 층의 비저항을 결정할 수 있다. 바람직하게 공급 라인층(20,21)의 MoSi2- 함유도는 가열층(18)의 MoSi2- 함유도보다 높게 세팅되고, 가열층(18)은 다시 절연층(22) 보다 높은 MoSi2- 함유도를 가진다.
절연층, 공급 라인층 및 가열층의 조성물이 상기 실시예에서 선택됨으로써,그의 열적 팽창 계수 및 소결- 또는 열분해 프로세스동안 발생하는 개별 공급 라인층, 가열층 및 절연층의 감소가 동일하므로, 글로우 핀 내에 균열이 일어나지 않는다.
도 5에서 본 발명의 바람직한 추가 실시예가 본 발명에 따른 시이드형 글로우 플러그(1)의 개략적인 종단면도에 의해 도시된다. 이 경우 상기 도면에서 사용된 동일한 도면 부호는 동일한 부품을 나타내고, 여기서는 더 이상 설명되지 않는다. 도 1과 유사하게 도 5에 도시된 시이드형 글로우 플러그는 원통형 공급 라인(5)과 전기 접촉된 라운드 커넥터(2)를 포함한다. 원통형 공급 라인(5)은 콘택 핀(10) 및 콘택팅 소자(12)를 통해 세라믹 글로우 핀(14)과 도전 접속된다. 원통형 공급 라인(5), 콘택 핀(10), 콘택팅 소자(12) 및 세라믹 글로우 핀(14)은 도 5에 도시된 바와 같이, 연속하여 차례로 연소실 방향으로 배치된다. 도 5에 도시된 바람직한 실시예에서 세라믹 글로우 핀(14)은 연소실과 떨어진 단부에서 핀(11)을 포함한다, 글로우 핀(14)의 연장부는 연소실로부터 떨어진 단부 방향으로 세라믹 공급 라인층(20,21) 및 절연층(22)이 원통형으로 유도되어 나옴으로써 핀(11)을 형성하고, 핀(11)은 연소실 방향으로 연결되는 글로우 핀(14)의 부분, 즉 칼라(13) 보다 더 작은 외부 직경을 가진다. 또한 글로우 핀(14)은 연소실측 단부에서 가열층(18)을 포함할 필요가 없다. 바람직한 실시예에서 2 개의 공급 라인층(20 및 21)은 단지 글로우 핀의 연소실측 단부에서 가열 소자(18)를 통해 이루어진 방식과 같이 연결될 수 있다.
원통형 공급 라인(5) 및 콘택 핀(10)은 일체형으로도 형성될 수 있는 연결소자를 함께 형성한다. 연결 소자의 연소실측 단부에 플랜지가 제공되고, 상기 플랜지는 핀(11)과 함께 콘택팅 소자(12)를 시이드형 글로우 플러그의 축방향으로 제한한다.
도전성 분말로 된 정제로 이루어진 콘택팅 소자(12)는 바람직하게 흑연 또는 금속 분말 또는 도전성 세라믹 분말로서 형성된다. 바람직한 추가 실시예에서 도전성 분말로 된 정제는 적어도 흑연 또는 금속 분말 또는 도전성 세라믹 분말로 이루어진 주성분으로 이루어질 수 있다. 콘택팅 소자(12)가 도전성 분말로서 형성되기 때문에 콘택팅 소자(12)는 높은 전류가 열적 파괴 없이 전달되는 상태에 있는 탄성 콘택팅을 보장한다. 분말의 큰 표면은 양호한 열 도전성을 보장한다. 동일한 이유로 또한 도전성이 양호할 경우 더 낮은 콘택 저항이 구현될 수 있다. 또한 흑연 및 세라믹 도전성 물질은 내부식성을 가진다. 도전성 분말로 이루어진 정제의 탄성 스프링 성분에 의해, 정제가 부품의 열적 운동을 상이한 열 팽창 계수를 통해 보상하는 것이 보장된다.
도전성 분말로 된 정제는 원통형 고정 슬리브(9)를 측으로 제한하고, 상기 고정 슬리브는 여기서 도 1에 도시된 세라믹 슬리브(8) 대신 독립 부품으로서 존재한다. 고정 슬리브(9)는 세라믹 슬리브(8)와 유사하게 절연 부품으로서 제공되고, 상기 절연 부품은 바람직한 실시예에서 세라믹 물질로 이루어진다. 시이드형 글로우 플러그의 제조시 도전성 분말로 이루어진 정제가 연소실과 떨어진 전면에 있는 연결 소자의 플랜지, 연소실 측 전면 상에 있는 글로우 핀(14)의 핀(11) 그리고 고정 슬리브(9) 사이에 고정 가압된다. 특히 세라믹 슬리브(8) 상에 있는 고정 슬리브(9)의 고정 스토퍼와 같은 상기 고정된 부품 사이의 고정력, 즉 제한된 가압 크기는 둘러싸는 고정 슬리브(9)가 콘택팅 소자(12)의 가압에 의한 너무 큰 내부 압력 형성에 의해 파열되지 않는 것을 방지한다. 도전성 분말로 된 정제의 고정력에 의해 달성된 탄성 스프링 성분의 축방향 초기 응력은 열적 팽창, 세팅 특성, 및 시이드형 글로우 플러그의 진동 하중시 나타나는 진동 하중을 보상할 수 있다.
콘택팅 소자(12)인 도전성 분말로 이루어진 정제를 포함한 도 5에 따른 시이드형 글로우 플러그는 하기의 방식으로 제조된다. 우선 밀봉 패킹(15)이 세라믹 글로우 핀(14)의 연소실 측 피크로부터 세라믹 글로우 핀(14)을 통해 가이드되고, 플러그 하우징(4)내의 결합물로서 연소실과 떨어진 단부로부터 가이드된다. 이어서 콘택팅 소자(12), 고정 슬리브(9), 연결 소자(5,10), 세라믹 슬리브(8) 및 금속 링(7)이 고정 소자 내에 배치되므로, 마찬가지로 연소실에서 떨어진 단부로부터 플러그 하우징(4)으로 가이드된다. 따라서 금속 링(7)의 연소실에서 떨어진 단부에 가해지는 축방향 힘에 의해 플러그 하우징에 존재하는 부품이 가압되고, 특히 도전성 분말로 된 정제로 이루어진 콘택팅 소자(12) 및 밀봉 패킹(15)이 가압된다. 이 경우 연결 소자(5,10)의 콘택 핀(10)을 완전히 고정 슬리브(9)내에 가압하고, 세라믹 슬리브(8)의 전면을 고정 슬리브(8)의 전면에 지지할 때까지만 콘택팅 소자(12)에 힘이 가해진다. 또한 도전성 분말로 이루어진 정제의 가압에 의해, 정제의 탄성 스프링 성분이 초기 응력을 받는 것이 보장된다. 이어서 외부로부터 플러그 하우징(4)으로 제공된 방사력에 의해 금속 링(7)이 코킹(caulking)된다. 그 후에 실링(3) 및 라운드 커넥터(2)가 장착되고, 마찬가지로 외부로부터 플러그 하우징으로제공된 방사력에 의해 코킹된다.

Claims (13)

  1. 세라믹 도전층 및 세라믹 전기 절연층을 포함하는, 세라믹 가열 장치를 구비한 시이드형 글로우 플러그에 있어서,
    상기 도전층은 상기 가열층(18)에 의해 연결된 공급 라인층(20,21)으로 이루어지고, 상기 가열층(18)의 재료의 비저항은 시이드형 글로우 플러그의 작동 온도 범위에서 온도에 따라 좌우되고, 상기 공급 라인층(20,21)의 재료의 비저항보다 크고, 상기 절연층(22)의 비저항보다 작은 것을 특징으로 하는 시이드형 글로우 플러그.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 가열층(18)의 실온에서의 비저항이 상기 공급 라인층(20,21)의 실온에서의 비저항보다 큰 것을 특징으로 하는 시이드형 글로우 플러그.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 시이드형 글로우 플러그의 전체 작동 범위에 걸쳐 상기 공급 라인층(20,21)의 온도 계수가 상기 가열층(18)의 온도 계수보다 작은 것을 특징으로 하는 시이드형 글로우 플러그.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 공급 라인층(20,21)의 실온에서의 비저항 및 온도 계수가 상기 가열층(18)의 실온에서의 비저항 및 온도 계수보다 작은 것을 특징으로 하는 시이드형 글로우 플러그.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 가열층의 재료의 실온에서의 비저항이 상기 공급 라인층(20,21)의 실온에서의 비저항 중 큰 비저항보다 적어도 10배 더 큰 것을 특징으로 하는 시이드형 글로우 플러그.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열층이 글로우 핀의 피크에 위치하는 것을 특징으로 하는 시이드형 글로우 플러그.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열층(18), 상기 공급 라인층(20,21) 및 상기 절연층(22)이 세라믹 결합 구조물로 이루어지고, 상기 결합 구조물은 화합물 Al203, MoSi2, Si3N4및 Y2O3중 적어도 2개의 일단계 또는 다단계의 소결 프로세스에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는 시이드형 글로우 플러그.
  8. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열층(18), 상기 공급 라인층(20,21) 및 상기 절연층(22)이 복합-전구 물질-세라믹으로 이루어지고, 매트릭스 물질은 붕소 또는 알루미늄으로 도핑될 수 있고, 열분해에 의해 제조될 수 있는 폴리실록산, 폴리실세퀴옥산(Polysilsequioxane), 폴리실란 또는 폴리실라잔을 포함하고, 충전제는 화합물 Al203, MoSi2및 SiC 중 적어도 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 시이드형 글로우 플러그.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열층(18)의 온도가 저항(R1)에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 시이드형 글로우 플러그.
  10. 제 9항에 있어서,
    검출된 온도 값이 엔진 제어 장치(30)에 제공되고, 이어서 상기 엔진 제어 장치(30)는 상기 온도 값을 기준 값과 비교하여, 상기 시이드형 글로우 플러그용 제어 장치(32)에 의해 프리세팅된 전압의 재조절을 실행하는 것을 특징으로 하는 시이드형 글로우 플러그.
  11. 제 9항에 있어서,
    검출된 온도 값이 상기 엔진 제어 장치(30)에 제공되고, 이어서 상기 엔진 제어 장치(30)는 상기 온도 값을 올바른 연소를 위한 하나 또는 다수의 기준 값과비교하여, 연소에 관련된 변수의 재조절을 실행하는 것을 특징으로 하는 시이드형 글로우 플러그.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 올바른 연소를 위한 하나 또는 다수의 기준 값과의 비교 및 상기 연소에 관련된 변수의 재조절이 상기 시이드형 글로우 플러그의 패시베이션 작동시 이루어지는 것을 특징으로 하는 시이드형 글로우 플러그.
  13. 제 11항 또는 제 12항에 있어서,
    상기 연소에 관련된 파라미터가 연료의 분사 지속 시간, 분사 시작 그리고 분사 압력인 것을 특징으로 하는 시이드형 글로우 플러그.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10155230C5 (de) * 2001-11-09 2006-07-13 Robert Bosch Gmbh Stiftheizer in einer Glühstiftkerze und Glühstiftkerze
DE10243017B4 (de) * 2002-01-30 2013-08-22 Robert Bosch Gmbh Keramischer Verbundwerkstoff und Glühstiftkerze mit einem solchen Verbundwerkstoff
JP2005515956A (ja) * 2002-01-30 2005-06-02 ローベルト　ボツシユ　ゲゼルシヤフト　ミツト　ベシユレンクテル　ハフツング セラミック複合材料、その製造方法及びそのような複合材料を有するペンシル形グロープラグ
DE10228077A1 (de) * 2002-06-20 2004-01-08 Friedrich-Schiller-Universität Jena Verfahren zur Herstellung einer mechanisch stabilen und elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen einem metallischen Aufnahmeelement und einem vorzugsweise stiftförmigen keramischen Element, insbesondere bei Glühkerzen für Dieselmotoren
DE10339641A1 (de) * 2003-08-28 2005-03-24 Robert Bosch Gmbh Glühstiftkerze mit besonders eingebettetem Kontaktelement
DE102005017802A1 (de) * 2005-04-18 2006-10-19 Robert Bosch Gmbh Glühstiftkerze mit Brennraumdrucksensor und Dichtelement
DE102005029839A1 (de) * 2005-06-27 2007-01-04 Robert Bosch Gmbh Glühstiftkerze
DE102006008759B4 (de) 2006-02-24 2021-09-30 Borgwarner Ludwigsburg Gmbh Dieselmotor für Fahrzeuge
DE102008007393A1 (de) * 2008-02-04 2009-08-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln der Temperatur von Glühstiftkerzen in einem Brennkraftmotor
DE102008042623A1 (de) 2008-10-06 2010-04-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Bauelements und Bauelement
EP2472181B1 (en) 2010-12-22 2014-09-10 HIDRIA AET Druzba za proizvodnjo vzignih sistemov in elektronike d.o.o. Glow plug with a load sensing sleeve surrounding the heating rod outside the combustion chamber
FR3025153B1 (fr) * 2014-09-01 2016-12-09 Bosch Gmbh Robert Bougie de prechauffage

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63297924A (ja) * 1987-05-29 1988-12-05 Jidosha Kiki Co Ltd デイ−ゼルエンジン用グロ−プラグ

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