DD202937A5

DD202937A5 - Gluehkerze fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DD202937A5
Application number: DD82237188A
Authority: DD
Inventors: Friedrich Esper; Thomas Frey; Heinz Geier; Gerhard Holfelder; Guenther Knoll; Wilhelm Polach
Original assignee: Bosch Gmbh Robert
Priority date: 1981-02-07
Filing date: 1982-02-04
Publication date: 1983-10-05
Also published as: FR2499807B1; IT8219421A0; SE8200676L; BR8200627A; SE437561B; IT1149724B; US4418661A; JPS57155026A; FR2499807A1; GB2092670A; GB2092670B; JPH0133733B2

Abstract

Waehrend das Ziel der Erfindung in der Bereitstellung einer wirtschaftlich herstellbaren und einsetzbaren Gluehkerze fuer Brennkraftmaschinen liegt, besteht die Aufgabe darin, die zur Zuendung von Kraftstoffdampf-Luft-Gemischen erforderliche Temperatur in einer sehr kurzen Zeitspanne zu erreichen. Die erfindungsgemaesze Gluehkerze umfaszt in der Laengsbohrung ihres Metallgehaeuses ein duennwandiges Keramikrohr, das brennraumseits mit einem Boden verschlossen ist; auf der Auszen- und/oder Innenseite des Keramikrohr-Bodens ist ein schichtfoermiges Heizelement aufgebracht, das ueber Leiterbahnen mit dem anschluszseitigen Endabschnitt des Keramikrohres in elektrischer Verbindung steht. Das Heizelement ist wellenfoermig oder als Einschnuerung der Anschluszleiterbahnen ausgebildet und vorzugsweise mit einer gasdichten Schutzschicht bedeckt. Zwischen Heizelement und Keramikrohr-Boden kann eine poroese keramische Zwischenschicht angeordnet sein; im Falle von sehr kleinflaechigen Heizelementen ist auszerdem eine Waermeleitschicht zwischen der Zwischenschicht und dem Keramikrohr-Boden erforderlich.

Description

Glühkerze für Brennkraftmaschinen I

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung ist bei Brennkraftmaschinen, insbesondere bei Brennkraftmaschinen ohne Fremdzündung anwendbar·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Glühkerzen mit einem Keramikrohr, das in der Längsbohrung eines Metallgehäuses befestigt ist» brennraumseits einen Boden hat und auf seiner Oberfläche mit einem elektrischen Heizelement versehen ist, won dem zumindest eine der elektrischen Anschluß-Verbindungen durch die Gehäuse-Längsbohrung führt, sind bereits aus der DE-PS 406 932 bekannt. Eine solche Glühkerze erfordert aber aufgrund der hohen Wärmekapazität ihrer Bauteile und ihres Aufbaus eine relativ lange Zeitspanne, um ihre zur Zündung von Kraftstoffdampf -Luft-Gemischen erforderlichen Temperaturen zu erreichen; darüber hinaus besitzt eine solche Glühkerze aufgrund ihres Aufbaus keine befriedigende Lebensdauer und ist zudem noch verhältnismäßig teuer. ®

Weiterhin ist es aus der DE-OS 23 00 904 schon bekannt, bei Glühkerzen auf dem Mantel eines rohrförmigen keramischen Trägers ein schichtförmiges Heizelement anzuordnen; eine solche Glühkerze benötigt für die heutigen Brennkraftmaschinen jedoch auch noch eine ziemlich lange Zeitspanne zum Vorglühen«

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung einer wirtschaftlich herstellbaren und einsetzbaren Glühkerze für Brennkraftmaschinen.

nnn λ*ϊ* ' λ-i\i\ FSO ί.» C

I P ö

9. 3. 1982 59 979 27 - 2 -

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Glühkerze für Brennkraftmaschinen zu schaffen, welche die zur Zündung von Kraftstoffdampf-Luft-Gemischen erforderliche Temperatur in einer sehr kurzen Zeitspanne erreicht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst _t daß das Heizelement im wesentlichen auf den Bereich des brennraumseitigen Bodens des im wesentlichen einen leeren Innenraum habenden Keramikrohres begrenzt, schichtfb'rmig ausgebildet und vorzugsweise von einer elektrisch-isolierenden, dichten Schutzschicht bedeckt ist.

Eine mit vorstehendem Merkmal ausgebildete erfindungsgemäße Glühkerze erreicht die erforderliche Vorglühtemperatur in weniger als zwei Sekunden. Darüber hinaus weist sie eine hervorragende Lebensdauer auf, und erlaubt eine kostengünstige Herstellung mittels moderner Pertigungsverfahren. .

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Keramikrohr-Boden maximal 0,8 mm, vorzugsweise jedoch zwischen 0,3 und 0,6 mm dick ist.

Pur eine lange Lebensdauer einer solchen Glühkerze ist es vorteilhaft, wenn der Boden des Keramikrohres als Kuppe ausgebildet ist; um Schaden an dem Keramikrohr und dem Heizelement anläßlich des Einbaus der Glühkerze in die Brennkraftmaschine zu vermeide^ist es außerdem zweckmäßig, wenn um das Keramikrohr herum eine bei Betriebstemperatur verbrennbare Schutzhülse angeordnet ist, die bevorzugt etwas Abstand von dem Keramikrohr hat.

ö I I ö O O

9. 3. 1982 59 -979 27. - 3 -

Zweckmäßig ist es auch, wenn das schichtfürmige Heizelement über auf dem Keramikrohr aufgebrachte Leiterbahnen mit dem Anschlußbereich des Keramikrohres verbunden ist, wobei diese Leiterbahnen vorzugsweise mit einer elektrisch isolierenden Schutzschicht bedeckt sind.

Im Sinne der Erfindung ist weiterhin, wenn zwischen dem Heizelement und dem Keramikrohr eine poröse, elektrisch isolierende Zwischenschicht angeordnet ist, welche vorzugsweise eine größere Fläche des Keramikrohr-Bodens bedeckt als das Heizelement, wodurch eine thermische Entlastung des Keramikrohres zu verzeichnen ist»

Als vorteilhaft hat es sich auch gezeigt, wenn zwischen der Zwischenschicht und dem Keramikrohr eine Wärmeleitschicht angeordnet ist, welche eine grö/3ere Fläche des Keramikrohr-Bodens bedeckt als das Heizelement»

Erfindungsgemäß ist es auch, daß das Heizelement auf dem Keramikrohr-Boden eine im wesentlichen wellenförmige Konfiguration hat.

Weiterhin ist vorteilhaft, wenn das Heizelement al3 Einschnürung zwischen den beiden Anschlußleiterbahnen ausgebildet ist, was besonders kurze Vorglühzeiten ermöglicht,

Vorzugsweise ist das zwischen den Leiterbahnen als Einschnürung ausgebildete Heizelement maximal 6 mm lang.

Zweckmäßigerweise ist das Heizelement auf der Außenseite und/oder auf der Innenseite des Keramikrohres angeordnet,

,11 Sf*. Π ϋ«

9. 3.· 1982 59 979 27 - 4 -

In v/eiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der brennraumseits aus dem Metallgehäuse herausragende Abschnitt des Keramikrohres mit Abstand von einer Schutzhülse umgeben, die mindestens eine Öffnung aufweist.

Zweckmäßig ist ebenfalls, wenn der au3 dem Glühkerzengehäuse ragende Abschnitt des Keramikrohres von einer Schutzhülse umgeben ist, die aus einem bei Betriebstemperatur der Glühkerze verbrennendem Material, wie z· B· Celluloid, besteht und in bevorzugter Weise einen Abstand vom Keramikrohr aufweist·

Ein zusätzliches hervorzuhebendes Merkmal der erfindungsgemäßen Glühkerze ist darin zu sehen, daß sie auf einfache Weise mit einem optoelektrischen Brennraurnsensor ausgerüstet werden kann; ein solcher Brennraumsensor, der prinzipiell bekannt ist und zum Erfassen dea Zündbeginns bzw, des Verlaufs der Verbrennung der Kraftstoffdampf-Luft-Gemische in Brennkraftmaschinen dient, kann als Lichtleiter durch den Anschlußbolzen der Glühkerze geführt werden und ist mittels des Glühkörpers der Glühkerze funktionssicher angeordnet.

Die Erfindung findet vorteilhaft in Vielstoffmotoren Anwendung.

Ausführunflsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden· In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Pig· 1: einen Längsschnitt durch eine vergrößert dargestellte Glühkerze nach der Erfindung;

9Ί

τ 1 O Q ι I I 0 Cl 0

9. 3. 1982 59 979 27 - 5 -

Pig. 2: die Draufsicht auf die Außenseite des Keramikrohr-Bodens (ohne Heizelement-Schutzschicht) der Glühkerze nach Pig. 1;

Pig· 3: einen Längsschnitt durch eine besonders vorteilhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Glühkerzen-Glühkörpers in vergrößerter Darstellung;

Fig. 4: die Draufsicht auf die Außenseite des Keramikrohrbodens (ohne Heizelementschutzschicht) der Glühkerze nach Pig 3;

Pig. 5: einen Längsschnitt durch eine vergrößert dargestellte Glühkerze, deren brennraumseits verlängertes Gehäuse mit einer verbrennbaren Schutzhülse versehen ist (der Zylinderkopfausschnitt ist strichpunktiert angedeutet).

Die in den Pig. 1 und 2 dargestellte Glühkerze 10 hat ein rohrförmiges Metallgehäuse 11, mit einer Längsbohrung 12. An seiner Außenseite weist das Gehäuse 11 für den Einbau in einen nicht dargestellten Motor ein Einschraubgewinde 13, einen Schlüsselsechskant 14 und einen am brennraumseitigen Endabschnitt angeordneten Dichtsitz 15 auf» Die Gehäuselängsbohrung 12 ist an ihrem brennraumseitigen Endabschnitt mit einer Schulter 16 versehen» auf der ein Glühkörper 17 mit einem nach außen weisenden Plansch 18 aufliegt; zwischen den Glühkörper-Flansch 18 und die Längsbohrungsschulter 16 des Metallgehäuses 11 ist ein kupferner Kontaktring 19 eingelegt, der auch gleichzeitig als Dichtung zwischen dem Glühkörper 17 und dem Gehäuse 11 dient.

Der Glühkörper 17 hat als Träger ein Keramikrohr 20, welches an seinem brennraumseitigen Endabschnitt mit einem Boden 21 verschlossen ist und aus dem brennraumseitigen

O ^ri V 1 Ci O

9. 3. 1982 59 979 27 - 6 -

Endabschnitt des Metallgehäuses 11 herausragt. Das Keramikrohr 20 besteht aus elektrisch isolierendem Keramikmaterial oder Glaskeramik, vorzugsweise jedoch aus Aluminiumoxid, und hat an seinem aus dem Gehäuse 11 herausragenden Endabschnitt einen Außendurchmesser von etwa 5 mm; der Bereich des Bodens 21 hat eine Wanddicke von 0,5 mm, kann jedoch entsprechend der Anwendung einer solchen Glühkerze 10 auch zwischen 0,3 und 0,8 mm dick sein. Um dem Glühkörper 17 eine möglichst geringe Wärmekapazität zu geben, bleibt die Wanddicke des Keramikrohres 20 bevorzugterweise bis zum Plansch 18 hinauf im wesentlichs«gleich₍und der Keramikrohrinnenraum 22 wird im wesentlichen unausgefüllt gelassen. Der Boden 21 ist als Kuppe ausgebildet, kann aber auch von anderer Konfiguration sein.

Der Boden 21 des Keramikrohres 20 ist auf seiner Außenseite mit einer dünnen, porösen, elektrisch isolierenden Zwischenschicht 23 bedeckt,die vorzugsweise aus Aluminiumoxid besteht, Wärmedehnungen auffängt und einen zu schnellen Wärmeübergang vom Heizelement 24 auf das Keramikrohr 20 verhindert; die Zwischenschicht 23 kann auf dem Keramikrohr 20 aber auch weiter in Richtung Keramikrohrflansch 18 verlängert sein.

Das Heizelement 24 ist im wesentlichen auf den Bereich des Keramikrohrbodens 21 beschränkt, ist schachtförmig ausgebildet und besteht aus einer Platin-Rhodium-Legierung, welche mit keramischem Material wie z. B. Aluminiumoxid versetzt ist. Anstelle der Platin-Rhodium-Legierung können auch andere Platinmetalle, Legierungen von Platinmetallen oder auch andere geeignete elektrisch leitende Stoffe (z. B. Ag-Perowskit) für das Heizelement-24 Verwendung finden. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, hat das Heizelement 24 im vorliegenden Beispiel wellenförmige Konfi-

guration, was eine .hohe Energiedichte ermöglicht» Das Heizelement 24 nimmt auf dem Keramikrohrboden 21 eine kleinere Fläche ein als die Zwischenschicht 23* Dieses Heizelement 24 ist mit einer elektrisch isolierenden, dichten Schutzschicht 25 aus keramischem Material (z. B» Aluminiumoxid) bedeckt, welche es vor Abrasion, Korrosion und Kurzschluß schützte

Das Heizelement 24 ist an seinen beiden Enden mit einer ersten Leiterbahn 26 bzw, einer zweiten Leiterbahn 27 verbunden, welche aus einer Mischung von Platin und Aluminiumoxid bestehen, aber auch aus anderen Platinmetallen bzw» Legierungen von Platinmetallen oder auch aus anderen geeigneten elektrisch leitenden Stoffen (z, B. Ag-Perowskit) und einem Keramikmaterial bestehen können; die Leiterbahnen 26 und 27 sind 2 mm breit. Während die erste Leiterbahn 26 bis hinauf auf die Stirnseite 28 des Keramikrohrflansches 18 führt, endet die zweite Leiterbahn 27 bereits hinter der Flanschbrennraumseite 29« Die Schutzschicht 25 bedeckt die erste Leiterbahn 26, und zwar ausschließlich des die Keramikrohr-Stirnseite 28 bedeckenden Kontaktbereiches, und auch die zweite Leiterbahn 27, diese jedoch nur bis vor die Flanschbrennraumseite 29, damit sie hier über den Kontaktring 19 mit dem elektrisch an. Masse liegendem Metallgehäuse 11 in Kontakt stehen kann. Die Zwischenschicht 23 und auch die Schutzschicht 25 sind zwischen 10 und 50,um dick, vorzugsweise jedoch etwa 20 .um.

Der aus dem Gehäuse 11 herausragende Abschnitt des Glühkörpers 17 ist mit Abstand von einer Schutzhülse 30 umgeben, die Öffnungen 31 für den Zutritt von Kraftstoffdampf· Luft-Gemischen enthält, aus warmfestem Blech besteht und am brennraumseitigen Endabschnitt des Metallgehäuses 11 mit bekannten Mitteln befestigt ißt; anstelle einer aus Metall

9. 3. 1982 59 979 27 - 8 -

bestellenden Schutzhülse 30 kann auch der brennraumseitige Endabschnitt des Gehäuses 11 eine rohrförmige Verlängerung aufweisen, es kann aber auch eine keraraiache Schutzhülse Verwendung finden·

Der auf der Keramikrohr-Stirnseite 28 befindliche Abschnitt der ersten Leiterbahn 26 steht mit einem Anschlußbolzen 32 in elektrischem Kontakt, und zwar über einen Kontaktflansch 33. Der Anschlußbolzen 32 ragt mit einem Anschlußgewinde 34 aus dem anschlußseitigen Endabschnitt des Metallgehäuses 11 heraus und ist im Metallgehäuse 11 mittels zwei Isolierbuchsen 35 und 36 elektrisch isoliert geführt; die Isolierbuchse 35 ist mit ihrer Längsbohrung 37 auf den Anschlußbolzen 32 geschoben, und zwar bis hinab zum Kontaktflansch 33· Anschlußseits auf dieser unteren Isolierbuchse 35 ist ein Federring 38 auf den Anschlußbolzen 32 aufgeschoben, der die unterschiedlichen Wärmeausdehnungen der verschiedenen Bauteile der Glühkerze 10 ausgleicht. Als nächstes ist auf den Anschlußbolzen 32 die obere Isolierbuchse 36 mit ihrer Längsbohrung 36· aufgeschoben, deren anschlußseitiger Bereich mit einer koaxialen Schräge 39 versehen ist. Auf der Schräge 39 liegt ein metallischer Druckring 40 auf, der Abstand vom Anschlußbolzen 32 hält und auf dessen Oberseite ein an das Metallgehäuse 11 angeformter Bördelrand 41 drückt; mittels des Bördelrandes 41 werden die in der Gehäuseläng3bohrung 12 befindlichen Bauteile der Glühkerze 10 fest zusammengehalten.

Derartige Glühkerzen finden bevorzugt bei Brennkraftmaschinen ohne Fremdzündung (ζ. B. bei Dieselmotoren) Anwendung. Anstelle der elektrischen Verbindung der zweiten Leiterbahn 27 mit dem Metallgehäuse 11 als elektrische Rückführung kann die Leiterbahn 27 auch innerhalb der Gehäuselängsbohrung 12 entlanggeführt werden, wie e3

O ο 11 Q ρ ο

9. 3- 1982

59 979 27 _ 9 —

prinzipiell auch von herkömmlichen Glühkerzen bekannt ist.

In den Fig. 3 und 4 ist eine besonders vorteilhafte Ausführungsform eines Glühkörpers 17' dargestellt: Dieser Glühkörper 17' besitzt ein Keramikrohr 20· mit einem Flansch 18' und einem Boden 21' wie die Glühkerze 10 in den Fig. 1 und 2· Auf der Außenseite des Bodens 21' des Keramikrohres 20' ist eine Wärmeleitschicht 42 nach^sinem bekannten Verfahren aufgebracht, die aus einer Pl.aiin/Aluminiumoxidschicht besteht und die Aufgabe hat, zugroße Temperaturgradienten im dichtgesinterten Keramikrohr 20· zu verhindern; sie erfüllt diese Aufgabe dadurch, daß sie die schockartig, nahezu nur an einem Punkt auftretende Wärme des Heizelementes 24' über den ganzen Keramikrohrboden 21' verteilt und ableitet. Diese Wärmeleitschicht 42 kann auch aus anderen Metall/Keramikverbindungen bestehen, enthält als Metall vorzugsweise jedoch ein Platinmetall oder Legierungen von Platinmetallen.

Diese Wärmeleitschicht 42 ist etwa 30 ,um dick und von einer Zwischenschicht 43 bedeckt, die aus poröser 'Keramik besteht (beispielsweise aus Aluminiumoxid), 20,uin dick ist und mithilft, einen zu schnellen Wärmeübergang νότα Heizelement 24' auf das Keramikrohr 20' zu verhindern; diese Zwischenschicht 43 fängt auch Wärmedehnungen auf und erstreckt sich vorzugsweise bis zum Keramikrohrflansch 18' hin. Die Wärmeleitschicht 42 nimmt eine größere Fläche ein als das Heizelement 24' und ist von der elektrisch isolierenden Zwischenschicht 43 bedeckt«

Auf dieser Zwischenschicht 43 ist eine erste Leiterbahn 26' angeordnet, die auf der Stirnseite 28' des Keramikrohres 20· beginnt, wie die Leiterbahnen 26 und 27 des Glühkörpers 17 in den Fig. 1 und 2 aus einer Platinmetall-Keramik-Schicht

9. 3. 1982 59 979 27 - 10 -

besteht und bis zum Keramikrohrboden 21' führt. Die zweite Leiterbahn 27' dieses Glühkörpers 17' führt von der Brennraumseite 29' des Keramikrohrflansches 18^f ebenfalls bis auf den Keramikrohr-Boden 21' und besteht aus dem gleichen Material wie die erste Leiterbahn 26·. Das Heizelement 24' ist als Einschnürung zwischen den beiden Leiterbahnen 26' und 27^f ausgebildet; dieses Heizelement 24 ist etwa nur 1 mm lang und 0,5 mm breit, kann - je nach Anwendung3art - jedoch auch bis zu 6 mm lang oder sogar punktförmig sein.

Der Bereich des Heizelementes 24' und die Leiterbahnen 26' und 27' ist mit einer Schutzschicht 25' abgedeckt, die in Anordnung, Material und ihrer Aufgabe der Schutzschicht 25 auf dem Glühkörper 17 nach Pig. 1 entspricht.

Alle auf dem Keramikrohr 20· aufgebrachten schichtförmigen Elemente 42, 43, 26», 27', 24» und 25' können mit dem Keramikrohr 20· gemeinsam in einem einzigen Brand miteinander versintert werden.

Es sei erwähnt, daß die beschriebenen Heizelemente 24 und 24' mit ihren Leiterbahnen 26, 27 bzw, 26», 27^f nicht auf der Außenseite des Keramikrohres 20 bzw. 20' angeordnet sein müssen, sondern auch im Innenraum 22 bzw. 22· des Keramikrohres 20 bzw. 20· aufgebracht sein können; es ist auch möglich, daß Heizelemente 24, 24' sowohl auf der Außenseite als auch im Innenraum 22 bzw. 22' des Keramikrohres 20 bzw. 20* angeordnet sind.

Eine Glühkerze mit einem Glühkörper 17' gemäß den Fig. 3 und 4 können die zum Zünden von Kraftstoffdampf-Luft-Gemischen erforderliche Temperatur in weniger als einer Sekunde erreichen; mit einem solchen Glühkörper 17' lassen sich die genannten Zündtemperatüren selbst bei einer ange-

"j 1 f) O

3» 3. 1982 59 979 27

legten Spannung in der Größenordnung von 9 Volt in weniger als 1,5 Sekunden erreichen, wobei der Stromverbrauch nur etwa halb so groß ist wie bei üblichen Glühatiftkerzen, welche in einer dünnwandigen metallischen Glühhülse einen in keramisches Material gebetteten Widerstandsdraht ent~ halten·

Die in Pig. 1 dargestellte Glühkerze 10 mit ihrem Glühkörper 17 oder mit einem Glühkörper 17' nach den Pig« 3 und 4 kann vorzüglich mit einem optoelektrischer- Brennraumsensor 44 ausgerüstet werden_e Dieser Brennraumsensor 44 ist ein Lichtleiter, der aus einem Quarzglasstab und/oder einem Glasfaserkabel besteht und in einer Längsbohrung 45 des Anschlußbolzens 32 entlanggeführt ist; der brennraumseitige Endabschnitt des Brennraumeensors 44 ragt in bevorzugter Weise etwas in den Keramikrohr-Innenraum 22 hinein, jedoch zwecks Vermeidung von Wärmeableitung ohne Berührung des Keramikrohres 20» Das dünnwandige Keramikrohr 20 übernimmt für den Sensor 44 eine Schutzfunktion gegen Verunreinigungen (z. B. Ruß), erlaubt aber dennoch aufgrund seiner Transparenz einen gut ausreichenden Dxirchtritt dec bei der Verbrennung auftretenden Lichtes» Der anschlußseita aus dem Anschlußbolzen 32 herausgeführte, zumeist lichtdicht ummantelte Abschnitt des Brennraumsensors 44 steht in bekannter Weise mit einem nicht dargestellten optoelektrischer! Wandler in Verbindung, wie es beispielsweise aus der DE-OS 29 05 506 bekannt ist. - Optoelektrisch^ Sensoren sind bereits aus der vorstehend genannten DE-OS 29 05 506 und auch aus den DE-OS 30 01 711, 30 11 569_S 30 11 570, 30 42 399 und

30 42 454 bekannt.

Erwähnt sei noch, daß bei Verwendung einer die Glühkörper 17, 17' umgebenden Schutzhülse 30 insbesondere eine Öffnung

31 an der brennraumseitigen Stirnfläche der Schutzhülse 30 angeordnet ist, um eine gute Wirkung; des Brennraumsensors

9. 3· 1982 59 979 27 - 12 -

zu erzielen; in vielen Anwendungsfällen genügen jedoch auch Öffnungen 31, welche sich irgendwo in der Schutshülse 30 befinden.

In der Pig. 5 ist eine Glühkerze 10' dargestellt, die im wesentlichen der Glühkerze 10 nach Fig. 1 und 2 entspricht bzw. mit einem Glühkörper 17' nach den Pig. 3 und 4 ausgerüstet sein kann. Diese Glühkerze 10·, die mit ihrem Einschraubgewinde 13' in einen strichpunktiert angedeuteten Zylinderkopf 46 eingeschraubt ist, unterscheidet sich von den vorstehend genannten Ausführungen nur dadurch, daß sie am brennraumseitigen Endabschnitt ihres Metallgehäuses 11· zusätzlich mit einer rohrförmigen Verlängerung 47 und mit einer bei der Betriebstemperatur der Glühkerze 10· verbrennenden Schutzhülse 30' versehen ist. Die Gehäuse-Verlängerung 47 ist so ausgebildet, daß ihre Stirnfläche 48 etwa mit der Innenseite 49 des Zylinderkopfes 46 bündig abschließt und daß sie sowohl einen Ringspalt 50 zum Glühkörper 17'' als auch einen Ringspalt 51 zum brennraumseitigen Abschnitt der Glühkerzen-Bohrung 52 im Zylinderkopf aufweist; der bündige Abschluß der Gehause-Verlangerung 47 verhindert dabei das Entstehen unerwünschter Turbulenzen des Kraftstoffdampf-Luft-Gemisches in diesem Brennkraftmaschinen-Bereich und die Ringspalte 51 und 52 verhindern unerwünschte Wärmeableitung vom Glühkörper 17''. Die Schutzhülse 30' besteht aus Celluloid, ist mit Abstand um den Glühkörper 17" angeordnet, weist bevorzugt auch einen Boden (ohne Bezugszeichen) auf und ist mit ihrem offenen Endabschnitt am brennraumseitigen Endabschnitt der Gehäuse-Verlängerung 47 befestigt; im vorliegenden Beispiel ist die Schutzhülse 30V in einer koaxialen Ringnut 53 der Gehäuse-Stirnfläche 48 eingeklemmt und festgelegt. Diese Schutzhülse 30' hat die Punktion, anläßlich des Einbaus der Glühkerze 10' in den Zylinderkopf 46 Beschädigungen am Glühkörper 17'· zu ver-

Λ PD ι U U j. iui λ¹ < \ * ι

Lw 1 i P Ci J

9. 3* 1902

39 979 27 „13 —

hüten; der Abstand von der Schutzhülse 30* zum Glühkörper 17'' bietet den Vorteil, daß anläßlich dec Glühkerzen-Einbaus auf den brennraumseitigen Bereich einwirkende Stöße nicht direkt auf den Glühkörper 17'· treffen, sondern von der nachgiebigen Schutzhülse 30' aufgefangen werden, Schutzhülsen 30', die direkt auf den Glühkörper 17'' aufgebracht sind (z* B. als Hülse aufgeschoben oder mittels anderer bekannter Verfahren - wie Tauchverfahren oder ähnliches aufgebracht), sind für diesen Zweck auch brauchbar, doch aus den vorgenannten Gründen nicht optimal; als Material kann für derartige Schutzhülsen Pappe Verwendung finden.

Es sei erwähnt j daß die erfindungsgemäße Glühkerze, insbesondere die nach Pig· 5» vorzüglich für die Anwendung in Vielstoffmotoren geeignet ist; der Glühkörper 17'' ragt dabei etwa 10 ram in den Zylinder einer solchen Brennkraftmaschine hinein»

Claims

1· Glühkerze für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Brennkraftmaschinen ohne Fremdzündung, mit einem Keramikrohr, das in der Längsbohrung eines Metallgehäuses befestigt ist, brennraumseits einen Boden hat und auf seiner Oberfläche mit einem elektrischen Heizelement versehen ist, von dem zumindest eine der elektrischen Anschlußverbindungen durch die Gehäuselängsbohrung führt, gekennzeichnet dadurch, daß das Heizelement (24» 24') im wesentlichen auf den Bereich dea brennraumseitigen Bodens (21, 21') des im wesentlichen einen leeren Innenraum (22, 22') habenden Keramikrohres (20, 20') begrenzt, schachtförmig ausgebildet, und vorzugsweise von einer elektrisch isolierenden, dichten Schutzschicht (25, 25') bedeckt ist.

2. Glühkerze nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Keramikrohrboden (21, 21*') maximal 0,8 mm, vorzugsweise jedoch zwischen 0,3 mm und 0,6 mm dick ist.

3. 3. 1982 59 979 27 - 16 -

3· Glühkerze nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Boden (21, 21*) des Keramikrohres (20, 20») als Kuppe ausgebildet ist.

4. Glühkerze nach einem der Punkte 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß das schichtförmige Heizelement (24, 24') über auf dem Keramikrohr (20, 20*) aufgebrachte Leiterbahnen (26, 27; 26·, 27') mit dem Anschlußbereich des Keramikrohres (20, 20') verbunden ist, wobei diese Leiterbahnen (26, 27; 26', 27') vorzugsweise mit einer elektrisch isolierenden Schutzschicht (25, 25') bedeckt sind.

5· Glühkerze nach einem der Punkte 1 hin 4_S gekennzeichnet dadurch, daß zwischen dem Heizelement (2-1 ^!) und dem Keramikrohr (20^?) eine poröse, elektrisch isolierende Zwischenschicht (43) angeordnet ist-, welche vorzugsweise eine größere Fläche des Keramikrohrbodens (21·) bedeckt als das Heizelement (24¹)*

6, Glühkerze nach Punkt 5* gekennzeichnet dadurch, daß zwischen der Zwischenschicht (43) und dem Keramikrohr (2O⁹) eine Wärmeleitschicht (42) angeordnet ist, welche eine größere Fläche des Keraraikrohrbodens (21¹) bedeckt als das Heizelement (24')*

7« Glühkerze nach einem der Punkte 'S bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß das Heizelement (24) auf dem Keramikrohrboden (21) eine im wesentlichen wellenförmige Konfiguration hat*

7 I O O

l I O ?J

8· Glühkerze nach einem der Punkte 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß das Heizelement (24¹) als !einschnürung zwischen den beiden Anschlußleiterbahnen (26·, 27') ausgebildet ist«

9« Glühkerze nach Punkt 8, gekennzeichnet dadurch, daß das zwischen den Leiterbahnen (26^V, 27') als Einschnürung ausgebildete Heizelement (24') maximal 6 mm lang ist.

9« 3- 1382 b9 979 27 - 15 -

9. 3. 1982 59 979 27 - 14 -

Erfindungsanspruch

10« Glühkerze nach einem der Punkte 1 bid 9, gekennzeichnet dadurch, daß das Heizelement (24_} 24') auf der Außenseite und/oder auf der Innenseite (22, 22') des Keramikrohres (20, 20') angeordnet ist«.

11· Glühkerze nach einem der Punkte 1 bis 10, gekennzeichnet dadurch, daß der brennraumseits aus dem Metallgehäuse (11) herausragende Abschnitt des Keramikrohrea (20, 20') mit Abstand von einer Schutzhülse (30) umgeben ist, die mindestens eine Öffnung (31) hat.

12· Glühkerze nach einem der Punkte 1 bis 10, gekennzeichnet dadurch, daß der aus dem Glühkerzengehäuse (11·) ragende Abschnitt des Keramikrohres (2O¹') von einer Schutzhülse (30^f) umgeben ist, die aus einem bei Betriebstemperatur der Glühkerze verbrennendem Material, wie z. B· Celluloid, besteht und in bevorzugter Weise einen Abstand vom Keramikrohr (20·') aufweist.

13· Glühkerze nach einem der Punkte 1 bis 12, gekennzeichnet dadurch, daß ein optoelektrischer Brennraumsensor (44) mit dein Innenraum (22, 22') des Glühkörpers (17, 17') in Verbindung steht.

14· Glühkerze nach Punkt 13, gekennzeichnet dadurch, daß der Brennraumsensor (44) durch eine Längsbohrung (45) des Anschlußbolzens (32) führt.

15. Glühkerze nach einem der Punkte 1 bis 14, gekennzeichnet dadurch, daß sie in Vielstoffmotoren einsetzbar ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen