DE60132753T2 - Glühkerze - Google Patents

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DE60132753T2
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rod
inner rod
glow plug
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ceramic heating
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Hideki Nagoya-shi Teramura
Hiroyuki Nagoya-shi Kimata
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Niterra Co Ltd
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NGK Spark Plug Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23QIGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
    • F23Q7/00Incandescent ignition; Igniters using electrically-produced heat, e.g. lighters for cigarettes; Electrically-heated glowing plugs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23QIGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
    • F23Q7/00Incandescent ignition; Igniters using electrically-produced heat, e.g. lighters for cigarettes; Electrically-heated glowing plugs
    • F23Q7/001Glowing plugs for internal-combustion engines

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Glühkerze und insbesondere eine Glühkerze, die auch dann hochgradig stoß- und vibrationsbeständig ist, wenn sie länger als üblich ist. Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Glühkerze, die für einen Dieselmotor mit Direkteinspritzung geeignet ist.
  • Zum Zwecke der Einflussnahme auf die Verschmutzung sind in jüngster Zeit Dieselmotoren mit Direkteinspritzung in Gebrauch gekommen. In einigen Fällen benötigen die Dieselmotoren mit Direkteinspritzung eine Glühkerze, die länger als üblich ist.
  • Eine Glühkerze ist beispielsweise in der Druckschrift EP-A-0 950 858 offenbart.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Glühkerzen sind unvermeidlicherweise Stößen und Vibrationen ausgesetzt, die vom Motor während einer langen Betriebsdauer auf sie übertragen werden, wobei die Glühkerzen zudem durch die Stöße und Vibrationen in Resonanz versetzt werden. Entsprechend ist bei derartigen längeren Glühkerzen sehr wahrscheinlich, dass ein keramisches Element bricht und/oder ein elektrischer Leiter, der ein keramisches Heizelement mit einer inneren Stange verbindet, unter dem Einfluss der Stöße und Vibrationen sowie der Resonanz bricht.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Glühkerze bereitstellen, die über eine längere Betriebsdauer eine hervorragende Haltbarkeit aufweist, wenn die Glühkerze eine Länge aufweist, die ähnlich derjenigen einer herkömmlichen Glühkerze ist.
  • Es darüber hinaus Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Glühkerze bereitzustellen, die auch dann hochgradig stoß- und vibrationsbeständig ist, wenn sie eine größere Länge als eine herkömmliche Glühkerze aufweist.
  • Entsprechend einem Aspekt der Erfindung wird eine Glühkerze bereitgestellt, die umfasst: eine äußere Ummantelung; eine innere Stange, die teilweise in der äußeren Ummantelung angeordnet und an dieser an einer Mehrzahl von Stangenbefestigungsab schnitten befestigt ist, wobei die innere Stange ein erstes und ein zweites Ende aufweist, die Stangenbefestigungsabschnitte einen ersten und einen zweiten Stangenbefestigungsabschnitt umfassen, die dem ersten beziehungsweise zweiten Ende der inneren Stange am nächsten sind, und jeder von den ersten und zweiten Stangenbefestigungsabschnitten ein erstes und ein zweites Ende aufweist, die näher an dem ersten beziehungsweise zweiten Ende der inneren Stange befindlich sind; einen keramischen Heizstab, der teilweise in der äußeren Ummantelung in Linie mit der inneren Stange angeordnet ist, wobei der keramische Heizstab ein erstes und ein zweites Ende aufweist und das zweite Ende des keramischen Heizstabes benachbart zu dem ersten Ende der inneren Stange angeordnet ist; und einen elektrischen Leiter, der die innere Stange mit dem keramischen Heizstab elektrisch verbindet, wobei das Verhältnis L2/L1 größer als 2 ist, wobei L1 der Abstand von dem ersten Ende der inneren Stange zu dem ersten Ende des ersten Stangenbefestigungsabschnittes ist und L2 der Abstand von dem ersten Ende der inneren Stange zu dem ersten Ende des zweiten Stangenbefestigungsabschnittes ist.
  • Entsprechend einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Glühkerze bereitgestellt, die umfasst: eine äußere Ummantelung; eine innere Stange, die teilweise in der äußeren Ummantelung angeordnet und an dieser an einem oder mehreren Stangenbefestigungsabschnitten befestigt ist, wobei die innere Stange ein erstes und ein zweites Ende aufweist, der eine oder die mehreren Stangenbefestigungsabschnitte einen ersten Stangenbefestigungsabschnitt aufweisen, der dem ersten Ende der inneren Stange am nächsten ist, und der erste Stangenbefestigungsabschnitt ein erstes und ein zweites Ende aufweist, die dem ersten beziehungsweise zweiten Ende der inneren Stange näher sind; einen keramischen Heizstab, der teilweise in der äußeren Ummantelung in Linie mit der inneren Stange angeordnet und an dieser an einem oder mehreren Heizstabbefestigungsabschnitten befestigt ist, wobei der keramische Heizstab ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist, das zweite Ende des keramischen Heizstabes benachbart zu dem ersten Ende der inneren Stange angeordnet ist, der eine oder die mehreren Heizstabbefestigungsabschnitte einen ersten Heizstabbefestigungsabschnitt aufweisen, der dem zweiten Ende des keramischen Heizstabes am nächsten ist, und der erste Heizstabbefestigungsabschnitt ein erstes und ein zweites Ende aufweist, die dem ersten beziehungsweise zweiten Ende des keramischen Heizstabes näher sind; und einen elektrischen Leiter, der die innere Stange mit dem keramischen Heizstab elektrisch verbindet, wobei das Verhältnis L3/L4 kleiner als 15 ist, wobei L3 der Abstand von einem mittleren Punkt zwischen dem ersten Ende der inneren Stange und dem zweiten Ende des keramischen Heizstabes zu dem ersten Ende des ersten Stangenbefestigungsabschnittes ist und L4 der Abstand von dem mittleren Punkt zu dem zweiten Ende des ersten Heizstabbefestigungsabschnittes ist.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnung
  • 1 ist eine Schnittansicht einer Glühkerze G entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispieles
  • Eine Glühkerze G entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. Hierbei werden die Begriffe „oberer/e/es" und „unterer/e/es" verwendet, um Positionen zu bezeichnen, die bei einer Ausrichtung der Glühkerze G gemäß 1 vorliegen.
  • Wie in 1 gezeigt ist, umfasst die Glühkerze G eine metallische äußere Ummantelung 2, eine innere Stange 1, einen keramischen Heizstab 3 und gewendelte elektrische Leiter 41, 42.
  • Die äußere Ummantelung 2 ist in zylindrischer Form ausgestaltet, sodass die innere Stange 1 und der keramische Heizstab 3 teilweise im Inneren der äußeren Ummantelung 2 und in Linie zueinander angeordnet sind. Ungeachtet der Tatsache, dass die äußere Ummantelung 2 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß 1 einstückig ausgebildet ist, kann sie auch aus getrennten Abschnitten (darunter beispielsweise einem Abschnitt zum Bedecken der inneren Stange 1 und einem Abschnitt zum Bedecken des keramischen Heizstabes 3) bestehen.
  • Ein Gewindeabschnitt 22 ist an der äußeren Ummantelung 2 ausgebildet und dafür ausgelegt, dass die Glühkerze G an einem Zylinderkopf (in der Zeichnung nicht dargestellt) angebracht werden kann. Ein Werkzeugeingriffsabschnitt 23 ist zudem an der äußeren Ummantelung 2 ausgebildet, damit ein (nicht gezeigtes) Werkzeug zum Einpassen der Glühkerze G in den Zylinderkopf angreifen kann.
  • Die innere Stange 1 umfasst einen Anschlussstab 11, der beispielsweise aus kohlenstoffarmem Stahl besteht, sowie eine metallische innere Ummantelung 12, die beispielsweise aus SUS304 (rostfreier Stahl entsprechend JIS (japanischer Industriestandard)) besteht. Der Anschlussstab 11 wird koaxial in der inneren Ummantelung 12 gehalten. Ein Raum zwischen dem Anschlussstab 11 und der inneren Ummantelung 12 ist mit einem Füllmaterial 13, so beispielsweise Magnesiumoxidpuiver, gefüllt. Zum Zeitpunkt der Füllung mit dem Füllmaterial 13 ist ein Ende der inneren Ummantelung 12 mit einem Gummistopfen (nicht gezeigt) verschlossen. Anschließend wird das Füllmaterial 13 durch Stauchen der inneren Ummantelung 12 von deren Außenseite her zu deren Innenseite hin zusammengedrückt, bevor der Gummistopfen entfernt wird. Es wird auf diese Weise möglich, eine hohe mechanische Festigkeit des Anschlussstabes 11 zu erhalten. Es wird darüber hinaus möglich, die innere Stange 1 bei gleichzeitiger elektrischer Isolation von der äußeren Ummantelung 2 leicht zusammenzusetzen.
  • Der keramische Heizstab 3 umfasst einen Heizwiderstand 31, Zuleitungsdrähte 321, 322 und einen keramischen Körper 32. Der Heizwiderstand 31 und die Zuleitungsdrähte 321, 322 sind in dem keramischen Körper 32, wie in 1 gezeigt ist, angeordnet. Der Heizwiderstand 31 ist in U-Form ausgebildet. Ein Endabschnitt jedes Zuleitungsdrahtes 321, 322 ist mit dem Heizwiderstand 31 verbunden, während der andere Endabschnitt an der Oberfläche des keramischen Körpers 32 freiliegt. Der keramische Heizstab 3 umfasst darüber hinaus eine Schutzummantelung 21, die den keramischen Körper 32 bedeckt. Die Schutzummantelung 21 wird mittels Hartlöten an dem keramischen Körper 32 durch Füllen eines Raumes zwischen dem keramischen Körper 32 und der Schutzummantelung 21 mit einem Hartlötfüllstoff unter Erwärmung angebracht. Der keramische Körper 32 steht von dem unteren Ende der Schutzummantelung 21 um einen bestimmten Abstand (beispielsweise um einen Abstand von 9 mm) nach Schrumpfen der Schutzummantelung 21 und des Hartlötfüllstoffes unter Abkühlung vor.
  • Der elektrische Leiter 41 ist in den keramischen Körper 32 eingepasst und derart mittels Hartlöten angebracht, dass eine elektrische Verbindung zwischen dem Zuleitungsdraht 321 und der Schutzummantelung 21 durch den elektrischen Leiter 41 hergestellt wird. Ein Endabschnitt des keramischen Leiters 42 ist an den keramischen Körper 32 angepasst und an diesem mittels Hartlöten angebracht, während der andere Endabschnitt an die innere Stange 1 angepasst und an diese angeschweißt ist, wodurch eine elektrische Verbindung zwischen dem Zuleitungsdraht 322 und der inneren Stange 1 durch den elektrischen Leiter 42 hergestellt wird.
  • Die innere Stange 1 und der keramische Heizstab 3, die gemäß vorstehender Beschreibung aneinander angebracht sind, sind in einer äußeren Ummantelung 2 angeordnet und an dieser an einer Mehrzahl von Befestigungsabschnitten befestigt. Im Sinne der vorliegenden Beschreibung soll der Begriff „befestigen" beinhalten, dass eine Bewegung der inneren Stange 1 und des keramischen Heizstabes 3 relativ zu der äußeren Ummantelung 2 unterbunden wird. Die Anzahl der Befestigungsabschnitte ist nicht eigens beschränkt. Die Länge jedes Befestigungsabschnittes ist ebenso wenig beschränkt.
  • Das Befestigen der inneren Stange 1 und des keramischen Heizstabes 3 an der äußeren Ummantelung 2 kann auf jede beliebige denkbare Weise ausgeführt werden. Mit anderen Worten, die innere Stange 1 und der keramische Heizstab 3 können direkt an der äußeren Ummantelung 2 beispielsweise durch Verstemmen befestigt werden. Alternativ können die innere Stange 1 und der keramische Heizstab 3 an der äußeren Ummantelung 2 beispielsweise durch Presspassen, Schrumpfsitz oder Stauchung mit einem Befestigungsmaterial, so beispielsweise einem Isolationsring, einem Glasdichtmaterial, einem wärmebeständigen Harz und einem Pulverfüllstoff, befestigt werden.
  • Die innere Stange 1 und der keramische Heizstab 3 können an der äußeren Ummantelung 2 beispielsweise an vier Befestigungsabschnitten A bis D, wie in 1 gezeigt ist, befestigt werden. An dem Befestigungsabschnitt D kann ein oberer Endabschnitt der Schutzummantelung 21 an einem unteren Endabschnitt der äußeren Ummantelung 2 mittels Hartlöten angebracht sein. Die Schutzummantelung 21 gelangt damit um einen bestimmten Abstand (beispielsweise einen Abstand von 8 mm) in die äußere Ummantelung 2. Die äußere Ummantelung 2 kann an jedem der Befestigungsabschnitte B und C verstemmt werden. Ein Dichtmaterial 5, so beispielsweise Glaspulver, kann in einen Raum zwischen der inneren Stange 1 und der äußeren Ummantelung 2 gepackt und anschließend an dem Befestigungsabschnitt A aufgelöst und verfestigt werden.
  • Eine Mutter 7 ist auf die innere Stange 1 geschraubt, während ein Isolationselement 6 zwischen der inneren Stange 1 und der Mutter 7 angeordnet ist.
  • Entsprechend wird, wenn eine Spannung an der Glühkerze G angelegt wird, diese dem Heizwiderstand 31 über die innere Stange 1, den elektrischen Leiter 42 und den Zuleitungsdraht 322 zugeführt. Der Heizwiderstand 31 ist über den Zuleitungsdraht 321, den elektrischen Leiter 41, die Schutzummantelung 21 und die äußere Ummantelung 2 am Motorblock (in der Zeichnung nicht gezeigt) geerdet. Der Heizwiderstand 31 erzeugt damit durch elektrischen Widerstand Wärme.
  • Zu Erläuterungszwecken werden hierbei die Abstände L1 bis L4 folgendermaßen definiert.
  • L1 bezeichnet den Abstand von dem unteren Ende der inneren Stange 1 zu dem unteren Ende des am weitesten unten befindlichen Befestigungsabschnittes, an dem die innere Stange 1 an der äußeren Ummantelung 2 befestigt ist (beispielsweise der Befestigungsabschnitt C in 1).
  • L2 bezeichnet den Abstand von dem unteren Ende der inneren Stange 1 zu dem unteren Ende des am weitesten oben befindlichen Befestigungsabschnittes, an dem die innere Stange 1 an der äußeren Ummantelung 2 befestigt ist (beispielsweise der Befestigungsabschnitt A in 1).
  • L3 bezeichnet den Abstand von dem mittleren Punkt zwischen dem unteren Ende der inneren Stange 1 und dem oberen Ende des keramischen Heizstabes 3 zu dem unteren Ende des am weitesten unten befindlichen Befestigungsabschnittes, an dem die innere Stange 1 an der äußeren Ummantelung 2 befestigt ist (beispielsweise der Befestigungsabschnitt C in 1).
  • L4 bezeichnet den Abschnitt von dem mittleren Punkt zwischen dem unteren Ende der inneren Stange 1 und dem oberen Ende des keramischen Heizstabes 3 zu dem oberen Ende des am weitesten oben befindlichen Befestigungsabschnittes, an dem der keramische Heizstab 3 an der äußeren Ummantelung 2 befestigt ist (beispielsweise der Befestigungsabschnitt D in 1).
  • Erfindungsgemäß sind die innere Stange 1 und der keramische Heizstab 3 an der äußeren Ummantelung 2 derart befestigt, dass das Verhältnis L2/L1 derart gewählt ist, dass es größer als 2, vorzugsweise größer oder gleich 2,5 ist, und/oder derart, dass das Verhältnis L3/L4 derart gewählt ist, dass es kleiner als 15, vorzugsweise kleiner oder gleich 10, besonders bevorzugt innerhalb eines Bereiches von 1 bis 6 und ganz besonders bevorzugt innerhalb eines Bereiches von 1 bis 4 ist. Ist das Verhältnis L2/L1 kleiner oder gleich 2, so kann die Glühkerze G keine ausreichend hohe Stoß- und Vibrationsbeständigkeit aufweisen. Die Glühkerze G kann ebenso wenig eine ausreichend hohe Stoß- und Vibrationsbeständigkeit aufweisen, wenn das Verhältnis L3/L4 größer oder gleich 15 ist. Die Glühkerze G kann insbesondere dann eine hohe Stoß- und Vibrationsbeständigkeit aufweisen, wenn die innere Stange 1 und der keramische Heizstab 3 an der äußeren Ummantelung 2 unter den beiden vorbeschriebenen Verhältnissen L2/L1 und L3/L4 befestigt sind.
  • Es ist des Weiteren besonders vorteilhaft, wenn die innere Stange 1 und der keramische Heizstab 3 an der äußeren Ummantelung 2 unter wenigstens einem der vorbeschriebenen Verhältnisse L2/L1 und L3/L4 befestigt sind, um eine hohe Stoß- und Vibrationsbeständigkeit der Glühkerze G zu erreichen, wenn die Glühkerze G eine Länge aufweist, die nicht mehr als 8 cm (üblicherweise nicht mehr als 20 cm), vorzugsweise nicht weniger als 10 cm und besonders bevorzugt nicht weniger als 15 cm beträgt, und zwar von dem oberen Ende der inneren Stange 1 zu dem unteren Ende des keramischen Heizstabes 3.
  • In demjenigen Fall, in dem die Glühkerze G in eine Brennkraftmaschine eingebaut wird, so beispielsweise in einen Dieselmotor mit Direkteinspritzung, wird die Glühkerze G Vibrationen ausgesetzt, die von dem im Betrieb befindlichen Motor auf sie übertragen werden. Es tritt eine Resonanz auf, wenn die Glühkerze G eine Resonanzfrequenz aufweist, die ähnlich der Frequenz dieser Vibrationen ist (üblicherweise 20 bis 1000 Hz). Die Glühkerze G kann jedoch eine Resonanzfrequenz von nicht weniger als 2000 Hz (üblicherweise nicht mehr als 5000 Hz) und vorzugsweise von nicht weniger als 2500 Hz an dem unteren Endabschnitt der inneren Stange 1 aufweisen, wenn die innere Stange 1 und der keramische Heizstab 3 an der äußeren Ummantelung 2 unter den vorbeschriebenen Verhältnissen L2/L1 und L3/L4 befestigt sind. Es ist daher möglich, die Vibrationsbeständigkeit der Glühkerze G stark zu verbessern, indem derartige Resonanzen vermieden werden.
  • Die Erfindung wird nachstehend spezifisch mittels der nachfolgenden Experimente detailliert beschrieben.
  • Experiment 1
  • Eine Mehrzahl von Glühkerzen G1 bis G12 wurde entsprechend dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel mit verschiedenen Verhältnissen L2/L1 und L3/L4, die in Tabelle 1 aufgeführt sind, hergestellt. Bei jeder Glühkerze wurden die innere Stange 1 und der keramische Heizstab 3 an der äußeren Ummantelung 2 mittels Hartlöten an dem Befestigungsabschnitt D, mittels Verstemmen über 5 mm an jedem der Befestigungsabschnitte B und C und anschließend mittels Glasdichtung an dem Befestigungsabschnitt A, wie in
  • 1 gezeigt ist, befestigt. Der keramische Körper 32 stand von dem unteren Ende der Schutzummantelung 21 um 9 mm vor, während die Schutzummantelung 21 um 8 mm in die äußere Ummantelung 21 gelangte. Der Anschlussstab 11 war aus kohlenstoffarmem Stahl hergestellt, die innere Ummantelung 12 bestand aus SUS304 und das Füllmaterial 13 war Magnesiumoxidpulver.
  • Anschließend wurden die Glühkerzen G1 bis G12 auf ihre Stoß- beziehungsweise Vibrationsbeständigkeit hin getestet.
  • Entsprechend dem Vibrationstestverfahren für Bauteile in der Kraftfahrzeugtechnik gemäß JIS D 1601 (1995) gemäß Angabe in JIS D 5103 (1992) wurden Vibrationstests mit einer Vibrationszahl von 1,0 × 107, einer Frequenz von 20 bis 2000 Hz und einer Beschleunigung von 25 G durchgeführt.
  • Die Testergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt. Hierbei wurden fünf Proben für jede Glühkerze zum Bestimmen der Vibrationsbeständigkeit verwendet. Die Vibrationsbeständigkeit wurde mit „A" bezeichnet, wenn sämtliche Proben (das heißt fünf Proben) bis zum Ende aktiviert blieben. Die Vibrationsbeständigkeit wurde mit „B" bezeichnet, wenn vier Proben bis zum Ende aktiviert blieben, eine Probe jedoch in dem Testverfahren nicht mehr aktiv bleiben konnte. Konnten alle Proben während des Tests nicht mehr aktiviert bleiben, so wurde die Vibrationsbeständigkeit mit „C" bezeichnet.
  • Entsprechend dem Verfahren JIS B 8031 (1995) (obwohl dieses für Zündkerzen von Brennkraftmaschinen gedacht ist) wurden Stoßtests mit einem Hub von 5 mm und einer Testzeit von 10 Minuten durchgeführt. Die Testergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt. Die Stoßbeständigkeit wurde auf dieselbe Weise wie die Vibrationsbeständigkeit bestimmt.
  • Wie in Tabelle 1 gezeigt ist, wiesen die Glühkerzen G4 bis G6 eine hohe Stoß- und Vibrationsbeständigkeit auf, wobei die jeweiligen Verhältnisse L2/L1 größer als 2 (insbesondere größer oder gleich 2,5) waren. Auf ähnliche Weise wiesen die Glühkerzen G7 bis G10 eine hohe Stoß- und Vibrationsbeständigkeit auf, wobei die jeweiligen Verhältnisse L3/L4 kleiner als 15 (insbesondere kleiner oder gleich 10) waren. Die Glühkerzen G4 bis G7 wiesen durchweg eine hervorragende Stoß- und Vibrationsbeständigkeit auf, wenn das Verhältnis L2/L1 größer gleich 2 und gleichzeitig das Verhältnis L3/L4 kleiner als 15 war.
  • Experiment 2
  • Darüber hinaus wurde eine Glühkerze G13 auf dieselbe Weise wie die Glühkerze G4 hergestellt, mit dem Unterschied, dass die innere Stange 1 nicht an der äußeren Ummantelung 2 an dem Befestigungsabschnitt C befestigt war. Dies bedeutet, dass die Verhältnisse L2/L1 und L3/L4 bei der Glühkerze G4 bei 2,5 beziehungsweise 2 lagen. Demgegenüber waren die Verhältnisse L2/L1 und L3/L4 bei der Glühkerze G13 nicht größer als 2 beziehungsweise nicht kleiner als 15.
  • Die Resonanzfrequenzen der Glühkerzen G4 und G13 wurden an den jeweiligen unteren Endabschnitten der inneren Stangen 1 gemäß nachstehender Beschreibung gemessen.
  • In jede Glühkerze wurde ein Loch mit einem Durchmesser von 3 mm in den unteren Endabschnitt der inneren Stange 1 eingebracht. Anschließend wurde jede Glühkerze in das Gegenstück eines Zylinderkopfes eingeschraubt und an diesem befestigt. Die Resonanzfrequenz wurde aus dem Loch gemessen, während das Gegenstück der Einwirkung eines Stoßes ausgesetzt wurde.
  • Die Glühkerze G4 wies eine Resonanzfrequenz von 2500 Hz auf, wohingegen die Glühkerze G13 eine Resonanzfrequenz von 1000 Hz aufwies. Mit anderen Worten, die Resonanzfrequenz der Glühkerze G4 war viel größer als die Frequenz (üblicherweise von 20 bis 1000 Hz) von Vibrationen, die von der Brennkraftmaschine, üblicherweise einem Dieselmotor mit Direkteinspritzung, übertragen wurden. Man geht daher davon aus, dass an der Glühkerze G4 auch dann kaum eine Resonanz auftritt, wenn die Glühkerze G4 in die Brennkraftmaschine eingebaut ist.
  • Wie vorstehend beschrieben worden ist, sind die erfindungsgemäßen Glühkerzen hochgradig stoß- und vibrationsbeständig. Insbesondere kann eine erfindungsgemäße Glühkerze eine hohe Stoß- und Vibrationsbeständigkeit auch dann aufweisen, wenn sie eine größere Länge als eine herkömmliche Glühkerze aufweist. Daher kann die erfindungsgemäße Glühkerze in einem Motor mit Direkteinspritzung vorteilhaft verwendet werden.
  • Ungeachtet der Tatsache, dass die Erfindung unter Bezugnahme auf ein spezifisches Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht auf das vorbeschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Abwandlungen und Abänderungen an dem be schriebenen Ausführungsbeispiel erschließen sich einem Fachmann auf dem einschlägigen Gebiet im Lichte der vorbeschriebenen technischen Lehre. So kann beispielsweise die innere Stange 1 ausschließlich von dem Anschlussstab 11 gebildet werden, ohne dass die innere Ummantelung 12 und das Füllmaterial 13 vorhanden wären. Die elektrischen Leiter 41, 42 können von einem anderen Typ, so beispielsweise vom Stabtyp, sein. Der Schutzumfang der Erfindung ist durch die nachfolgenden Ansprüche festgelegt. Tabelle 1
    Glühkerze L2/L1 L3/L4 Vibrationsbeständigkeit Stoßbeständigkeit
    Vergleichsbeispiel G1 1 2 C C
    G2 1,5 B C
    G3 2 A B
    Erfindung G4 2,5 A A
    G5 3 A A
    G6 3,5 A A
    G7 2,5 0,5 A A
    G8 1 A A
    G9 5 A A
    G10 10 A A
    Vergleichsbeispiel G11 15 B A
    G12 20 C B

Claims (10)

  1. Glühkerze (G), umfassend: eine äußere Ummantelung (2); eine innere Stange (1), die teilweise in der äußeren Ummantelung (2) angeordnet und an dieser an einer Mehrzahl von Stangenbefestigungsabschnitten befestigt ist, wobei die innere Stange (1) ein erstes und ein zweites Ende aufweist, die Stangenbefestigungsabschnitte einen ersten und einen zweiten Stangenbefestigungsabschnitt umfassen, die dem ersten beziehungsweise zweiten Ende der inneren Stange (1) am nächsten sind, und jeder von den ersten und zweiten Stangenbefestigungsabschnitten ein erstes und ein zweites Ende aufweist, die näher an dem ersten beziehungsweise zweiten Ende der inneren Stange (1) befindlich sind; einen keramischen Heizstab (3), der teilweise in der äußeren Ummantelung (2) in Linie mit der inneren Stange (1) angeordnet ist, wobei der keramische Heizstab (3) ein erstes und ein zweites Ende aufweist und das zweite Ende des keramischen Heizstabes (3) benachbart zu dem ersten Ende der inneren Stange angeordnet ist; und einen elektrischen Leiter (42), der die innere Stange (1) mit dem keramischen Heizstab (3) elektrisch verbindet, wobei das Verhältnis L2/L1 größer als 2 ist, wobei L1 der Abstand von dem ersten Ende der inneren Stange (1) zu dem ersten Ende des ersten Stangenbefestigungsabschnittes ist und L2 der Abstand von dem ersten Ende der inneren Stange (1) zu dem ersten Ende des zweiten Stangenbefestigungsabschnittes ist.
  2. Glühkerze (G), umfassend: eine äußere Ummantelung (2); eine innere Stange (1), die teilweise in der äußeren Ummantelung (2) angeordnet und an dieser an einem oder mehreren Stangenbefestigungsabschnitten befestigt ist, wobei die innere Stange (1) ein erstes und ein zweites Ende aufweist, der eine oder die mehreren Stangenbefestigungsabschnitte einen ersten Stangenbefestigungsabschnitt aufweisen, der dem ersten Ende der inneren Stange (1) am nächsten ist, und der erste Stangenbefestigungsabschnitt ein erstes und ein zweites En de aufweist, die dem ersten beziehungsweise zweiten Ende der inneren Stange (1) näher sind; einen keramischen Heizstab (3), der teilweise in der äußeren Ummantelung (2) in Linie mit der inneren Stange (1) angeordnet und an dieser an einem oder mehreren Heizstabbefestigungsabschnitten befestigt ist, wobei der keramische Heizstab (3) ein erstes und ein zweites Ende aufweist, das zweite Ende des keramischen Heizstabes (3) benachbart zu dem ersten Ende der inneren Stange (1) angeordnet ist, der eine oder die mehreren Heizstabbefestigungsabschnitte einen ersten Heizstabbefestigungsabschnitt umfassen, der dem zweiten Ende des keramischen Heizstabes (3) am nächsten ist, und der erste Heizstabbefestigungsabschnitt ein erstes und ein zweites Ende aufweist, die dem ersten beziehungsweise zweiten Ende des keramischen Heizstabes (3) näher sind; und einen elektrischen Leiter (42), der die innere Stange (1) mit dem keramischen Heizstab (3) elektrisch verbindet, wobei das Verhältnis L3/L4 kleiner als 15 ist, wobei L3 der Abstand von einem mittleren Punkt zwischen dem ersten Ende der inneren Stange (1) und dem zweiten Ende des keramischen Heizstabes (3) zu dem ersten Ende des ersten Stangenbefestigungsabschnittes ist und L4 der Abstand von dem mittleren Punkt zu dem zweiten Ende des ersten Heizstabbefestigungsabschnittes ist.
  3. Glühkerze (G) nach Anspruch 2, bei der der eine oder die mehreren Stangenbefestigungsabschnitte des Weiteren einen zweiten Stangenbefestigungsabschnitt umfassen, der dem zweiten Ende der inneren Stange (1) am nächsten ist, wobei der zweite Stangenbefestigungsabschnitt ein erstes und ein zweites Ende aufweist, die dem ersten beziehungsweise zweiten Ende der innere Stange (1) näher sind, und wobei das Verhältnis L2/L1 größer als 2 ist, wobei L1 der Abstand von dem ersten Ende der innere Stange (1) zu dem ersten Ende des ersten Stangenbefestigungsabschnittes ist und L2 der Abstand von dem ersten Ende der inneren Stange (1) zu dem ersten Ende des zweiten Stangenbefestigungsabschnittes ist.
  4. Glühkerze (G) nach Anspruch 1 oder 3, bei der das Verhältnis L2/L1 größer oder gleich 2,5 ist.
  5. Glühkerze (G) nach Anspruch 2, bei der das Verhältnis L3/L4 kleiner oder gleich 10 ist.
  6. Glühkerze (G) nach Anspruch 5, bei der das Verhältnis L3/L4 innerhalb eines Bereiches von 1 bis 6 ist.
  7. Glühkerze (G) nach Anspruch 1, bei der das Verhältnis L3/L4 innerhalb eines Bereiches von 4 bis 6 ist.
  8. Glühkerze (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die eine von dem zweiten Ende der inneren Stange (1) zu dem ersten Ende des keramischen Heizstabes (3) reichende Länge aufweist, die größer oder gleich 8 cm ist.
  9. Glühkerze (G) nach Anspruch 8, die eine von dem zweiten Ende der inneren Stange (1) zu dem ersten Ende des keramischen Heizstabes (3) reichende Länge aufweist, die größer oder gleich 10 cm ist.
  10. Glühkerze (G) nach Anspruch 9, die eine von dem zweiten Ende der inneren Stange (1) zu dem ersten Ende des keramischen Heizstabes (3) reichende Länge aufweist, die größer oder gleich 15 cm ist.
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