DE2744624A1 - GLOW PLUG FOR COMBUSTION MACHINERY - Google Patents

Description

R. Al ■'■ -R. Al ■ '■ -

29.9-1977 Zr/Kö29.9-1977 Zr / Kö

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1

Glühstiftkerze für BrennkraftmaschinenSheathed-element glow plugs for internal combustion engines

Zusammenfassungsummary

Es wird eine Glühstiftkerze für Brennkraftmaschinen vorgeschlagen, die innerhalb ihres Glührohres ein Heizelement und ein Widerstandselement aufweist, wobei Heiz- und Widerstandselement, die aus einem Material mit stark positivem Widerstandstemperaturkoeffizienten bestehen, in ein elektrisch isolierendes, Wärme gut leitendes Material eingebettet sind. Der metallische Glühkerzen-Abschnitt im Bereich des Widerstandselementes ist in Bezug auf die Dicke der Glührohr-Wand im Zündabschnitt der Glühstiftkerze relativ dickwandig.A glow plug for internal combustion engines is proposed, which has a heating element and a resistance element within its glow tube, with heating and resistance elements, which consist of a material with a strongly positive temperature coefficient of resistance, into an electrical insulating, heat-conductive material are embedded. The metallic glow plug section in the area of the Resistance element is relatively thick-walled in relation to the thickness of the glow tube wall in the ignition section of the glow plug.

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Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einer Glühstiftkerze nach der Gattung des Hauptanspruchs; eine derartige Glühstiftkerze ist schon bekannt (DT-AS 1 526 775), sie besitzt jedoch ein Heizelement, welches ein eigenes Bauteil bildet, zusätzliche Verbindungsmittel benötigt, einen relativ hohen Montierungsaufwand erfordert, den Verbrennungsgasen im Brennraum der Brennkraftmaschine ausgesetzt ist und aufgrund seines verhältnismäßig geringen Temperaturwiderstandskoeffizienten keine optimale schnelle Aufheizzeit erlaubt.The invention is based on a glow plug according to the Genre of the main claim; Such a glow plug is already known (DT-AS 1 526 775), but it has a heating element, which forms its own component, requires additional connecting means, a relatively high one Installation effort requires the combustion gases in Combustion chamber of the internal combustion engine is exposed and due to its relatively low temperature resistance coefficient no optimal quick heating-up time allowed.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die erfindungsgemäße Glühstiftkerze mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß der Montierungsaufwand wesentlich geringer ist, der für das Heizelement verwendete Werkstoff nicht gegenüber den Verbrennungsgasen beständig sein muß und die Aufheizzeit des Heizelementes optimal verringert werden kann. Durch die im Unteranspruch 2 aufgeführten Maßnahmen ist eine weitere vorteilhafte Weiterbildung und Verbesserung der im Hauptanspruch angegebenen Glühstiftkerze möglich; diese Ausführungsform einer Glühstiftkerze verringert weiter den Stoff- und Arbeitsaufwand für die Montage erfindungsgemäßer Glühstiftkerzen.The glow plug according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the mounting effort is much lower, not compared to the material used for the heating element must be resistant to the combustion gases and the heating-up time of the heating element can be optimally reduced. The measures listed in dependent claim 2 are a further advantageous development and improvement the glow plug specified in the main claim possible; this embodiment of a sheathed-element glow plug further reduces the material and workload for the assembly of glow plugs according to the invention.

Zeichnungdrawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert; die Figur zeigt den Längsschnitt durch den zündseitigen Abschnitt einer im vergrößerten Maßstab dargestellten Glühst if tker ze gemäß der Erfindung.An embodiment of the invention is shown in the drawing and explained in the following description; the figure shows the longitudinal section through the ignition-side section of a glow plug shown on an enlarged scale if tker ze according to the invention.

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Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Glühstiftkerzen für Brennkraftmaschinen sind seit langem allgemein bekannt (DT-PS 1 119 598, DT-PS 1 190 25²O; auf eine umfassende Beschreibung derartiger Glühstiftkerzen wurde deshalb verzichtet. Unter dem Begriff Glühstiftkerzen fallen aber auch die sogenannten Flammglühstiftkerzen, die zusätzlich eine Kraftstoffzuführung aufweisen und beispielsweise in der DT-PS 1 301 631 beschrieben sind.Glow plugs for internal combustion engines have long been known (DT-PS 1 119 598, DT-PS 1 190 25 ² O; a comprehensive description of such glow plugs has therefore not been provided. The term glow plugs also includes the so-called flame glow plugs, which also have a fuel supply and are described, for example, in DT-PS 1 301 631.

Von dem zündseitigen Endabschnitt der Glühstiftkerze ist das Glührohr mit 10, der in den Innenraum des Glührohres 10 ragende Anschlußbolzen mit 11, das am Anschlußbolzen 11 befestigte V/iderstandselement mit 12, das mit dem Widerstandselement 12 verbundene Heizelement mit 13 und das den restlichen Innenraum des Glührohres 10 ausfüllende elektrisch isolierende, Wärme gut leitende Material mit I^ bezeichnet. Das Widerstandselement 12 und das Heizelement 13 bilden gemeinsam einen Drahtwickel, der einerseits am Anschlußbolzen 11 befestigt und andererseits dicht im Boden 15 des Glührohres 10 verschweißt ist; Widerstandselement 12 und Heizelement 13 bestehen dabei aus einem Material mit stark positivem Widerstandstemperaturkoeffizienten, wodurch bewirkt wird, daß sie sich bei Stromdurchfluß sehr schnell erhitzen, doch infolge der durch die Erwärmung auftretenden Widerstandserhöhung die Gefahr einer überhitzung ausschalten. Das im vorliegenden Beispiel verwendete Heizelement 13 hat engere und teils auch größere Windungen als der das Widerstandselement 12 bildende Drahtabschnitt und bewirkt somit eine hohe Energiedichte im zündseitigen Endabschnitt des in diesem Bereich dünnwandigen Abschnittes 10' des Glührohres 10; da dieser dünnwandige Glührohrabschnitt 10' nur eine verhältnismäßig geringe Wärmekapazität aufweist, erlaubt er auch seine sehr schnelle Aufheizung. Der das Widerstandselement 12 umgebende Abschnitt 10" des Glührohres 10 ist im Verhältnis zum zündseitigen Glührohr-This is from the ignition-side end section of the glow plug Glow tube with 10, the connecting bolt protruding into the interior of the glow tube 10 with 11, which is attached to the connecting bolt 11 V / resistance element with 12, the heating element connected to the resistance element 12 with 13 and the remaining one The interior of the glow tube 10 filling electrically insulating, heat-conducting material is denoted by I ^. The resistance element 12 and the heating element 13 together form a wire coil, which is on the one hand on the connecting bolt 11 is attached and on the other hand welded tightly in the bottom 15 of the glow tube 10; Resistance element 12 and Heating element 13 consist of a material with a strongly positive temperature coefficient of resistance, which causes is that they heat up very quickly when a current flows through them, but as a result of the heating that occurs Increasing the resistance eliminates the risk of overheating. The heating element used in the present example 13 has narrower and sometimes larger turns than the wire section forming the resistance element 12 and causes it thus a high energy density in the ignition-side end section of the thin-walled section in this area 10 'of the glow tube 10; since this thin-walled glow tube section 10 'only has a relatively low thermal capacity it also allows it to be heated up very quickly. The section 10 ″ of the resistor element 12 surrounding the Glow tube 10 is in relation to the ignition-side glow tube

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Abschnitt ΙΟ¹ relativ dickwandig und besitzt demzufolge eine höhere Wärmekapazität als der Glührohr-Abschnitt 10'; dieser dickwandige Abschnitt 10" bewirkt, daß sich das Widerstandselement 12 bei Stromdurchfluß nicht so schnell erwärmt wie das Heizelement 13 und sorgt demzufolge dafür, daß das Heizelement 13 einen über die Zeit höheren und längeren Temperaturwert einnimmt.Section ΙΟ ¹ relatively thick-walled and consequently has a higher thermal capacity than the glow tube section 10 '; This thick-walled section 10 "has the effect that the resistance element 12 does not heat up as quickly as the heating element 13 when current flows through it and consequently ensures that the heating element 13 assumes a higher and longer temperature value over time.

Das Glührohr 10 besteht im vorliegenden Fall aus einem warmfesten und korrosionsbeständigen Material, hat im Glührohr-Abschnitt 10' einen Außendurchmesser von etwa 4 mm und dabei eine Wandstärke von 0,6 mm; die Länge dieses Abschnitts 10' ist 12 mm, kann jedoch von Typ zu Typ unterschiedlich sein und zwischen 5 und 15 mm liegen. Der dickwandige Abschnitt 10" hat eine Wandstärke von 1,5 mm, wobei der Durchmesser des Innenraumes vom Glührohr 10 im Bereich der Abschnitte 10' und 10" bevorzugter Weise gleich gehalten ist. - Es sei erwähnt, daß anstelle eines einteiligen Glührohres 10 ein Glührohr Verwendung finden kann, das im Bereich des Abschnittes 10" aus mindestens zwei koaxial zueinander angeordneten Rohren bestehen kann.In the present case, the glow tube 10 consists of a heat-resistant and corrosion-resistant material and has in the glow tube section 10 'has an outer diameter of about 4 mm and a wall thickness of 0.6 mm; the length of this section 10 ' is 12 mm, but can vary from type to type and be between 5 and 15 mm. The thick-walled section 10 " has a wall thickness of 1.5 mm, the diameter of the interior of the glow tube 10 in the area of the sections 10 'and 10 "is preferably kept the same. It should be mentioned that instead of a one-piece glow tube 10, a glow tube Can be used that in the region of the section 10 ″ consists of at least two tubes arranged coaxially to one another can exist.

Das Material 1Ί besteht bekannter Weise aus Magnesiumoxyd oder ähnlichen gut wärmeleitfähigen und isolierenden Materialien.The material 1Ί consists of magnesium oxide or in a known manner similar highly thermally conductive and insulating materials.

Das Widerstandselement 12 und das Heizelement 13 sind jedoch nicht - wie im vorstehenden Beispiel - an die Drahtform gebunden, sie können auch aus Bandmaterial bestehen und darüber hinaus unterschiedliche stark positive Widerstandstemperaturkoeffizienten besitzen. Je nach Anwendungsfall kann das Heizelement engere und/oder größere Windungen aufweisen.The resistance element 12 and the heating element 13 are not - as in the previous example - bound to the wire shape, they can also consist of strip material and, moreover, different, strongly positive temperature coefficients of resistance own. Depending on the application, the heating element can have narrower and / or larger turns.

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Claims (3)

R. ί ■ '
29-9.1977 Zr/Kö R. ί ■ '
29-9.1977 Zr / Kö ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1 ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1 AnsprücheExpectations Ij Glühstiftkerze für Brennkraftmaschinen, die im Bereich des Zündabschnitts ein Heizelement besitzt, das anschlußseits mit einem innerhalb des Glühstiftkerzen-Glührohres befindlichem Widerstandselement mit stark positivem Widerstandstemperaturkoeffizienten verbunden ist, wobei das Heizelement derart bemessen ist, daß es eine höhere Energiedichte hat als das Widerstandselement und wobei das Widerstandselement in ein elektrisch isolierendes Material eingebettet ist, welches von einem metallischen Glühkerzen-Abschnitt umgeben ist, das in Bezug auf die Dicke der Glührohr-Wand im Zündabschnitt der Glühstiftkerze relativ dickwandig ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich sowohl Heizelement (13) als auch Widerstandselement (12) gemeinsam innerhalb eines zündungsseits geschlossenen Glührohres (10) befinden und in einem elektrisch isolierenden, Wärme gut leitenden Material (1*0 eingebettet sind, und daß dabei auch das Heizelement (13) aus einem Stoff mit stark positiven Widerstandstemperaturkoeffizienten besteht.Ij glow plug for internal combustion engines in the field of the ignition section has a heating element which is connected on the connection side to a heating element located inside the glow plug glow tube Resistance element with a strongly positive temperature coefficient of resistance is connected, wherein the heating element is dimensioned such that it has a higher energy density has as the resistance element and wherein the resistance element is embedded in an electrically insulating material, which is surrounded by a metallic glow plug section, which in relation to the thickness of the glow tube wall in the ignition section the glow plug is relatively thick-walled, characterized in that that both heating element (13) and resistance element (12) are common within an ignition side closed glow tube (10) and in an electrically insulating, heat-conductive material (1 * 0 are embedded, and that the heating element (13) is made of a material with a strongly positive temperature coefficient of resistance consists. 2. Glühstiftkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,2. glow plug according to claim 1, characterized in that 909815/0269 _ _? _ 909815/0269 _ _? _ daß das Heizelement (13) und das Widerstandselement (12)
aus einem einzigen, in Windungen verlegten Draht gebildet
wird, wobei die Windungen des Drahtes im Bereich des Heizelementes (13) enger und/oder größer sind als die Drahtwindungen im Bereich des Widerstandselementes (12).that the heating element (13) and the resistance element (12)
formed from a single wire laid in turns
the turns of the wire in the area of the heating element (13) are narrower and / or larger than the wire turns in the area of the resistance element (12). 3. Glühstiftkerze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der das Heizelement (13) umgebende dünnwandige Zündabschnitt (10') der Glühkerze eine Länge zwischen 5 und 15 mm hat.3. glow plug according to claim 1 or 2, characterized in that that the thin-walled ignition section (10 ') of the glow plug surrounding the heating element (13) has a length between 5 and 15 mm Has. 909815/0269909815/0269