JPH02502476A - 低下した点火温度を有する点火装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 低下した点、大温度を有する点火装置 ［技術水準］ 本発明は、請求の範囲第１）ｌＪの部類による。グロープラグ、点火プラグまた はグチ−アタッチメントのような点火装置から出発する。これらの点火装置は、 燃料・空気の混合物にさらされるその表面に通常、酸化アルミニウムの形のセラ ミックまＩ；は金属を有する。

この場合、燃焼の機構は晋通と〈ｊこ注目されないので、点火温度は比較的高い 。しかし、点火温度が高いほど、点火装置の寿命はますます短くなる。

［発明の利点］ これに反して、特許請求の範囲第１項の特徴を有する本発明ｔ：よる点火装置は 、かかる点火装置の点火温Ｋが、触媒被膜を有しない点火装置で到達とうる点火 温度よりも最高１００℃低いという利点を有する。

点火装置は、露出個所が火花形成または加熱によって強く加熱されるので、たと えばオツド機関またはディーゼル機関内で点火装置を取り囲む燃料・空気の混合 物は程度に差こそあれ突然燃焼する。できるだけ低い点火温度を達成するために は、このような燃料の主成分である炭化水素の場合にはクラッキングプロセスで ある一次過程を促進しなければならない。その後にはじめて、クラッキングプロ セス１；おいて生成しｔニラジカルにより、爆発の形で経過する、炭化水素の非 常に強く促進された酸化が行なわれる。

ところで、炭化水素のこのクラッキングプロセスの促進は、その表面Ｉ；できる だけ強いクーロン場を有し、約】３００℃までの高い温度に耐えかつガソリンエ ンジンまたはディーゼル機関の運転条件下で十分な活性を触媒を用いて達成しう ろことが判明した。従って、これらの触媒は主としてイオン結合した格子エレメ ントを有する無機物質から成っていなければならない。これは、共有結合力およ び／または容易な原子価変換（炭化水素および酸素でのｐ−、ｄ−またはｆ−電 子の容易な交換性と同義）をこれらの物質では必要な程度減少すべきであること を特徴する 請求の範囲第２項以降に記載されｌ；手段により、請求の範囲第１項ｌ二記載さ れた点火装置の有利な＊皮および改良が可能である。触媒被膜が、変性酸化アル ミニウムからなり、なお酸化ケイ素、ｗｉ化イツトリウム、酸化ランタンまたは 酸化セリウムならびにアルカリ金属またはアルカリ土類金属の群からの少なくと も１種の酸化物、さらに場合によりｄ−遷移金属の酸化物、なかんずく酸化クロ ムおよび／または酸化ニッケルを含有する場合がとくに有利である。

既述した、できるだけ強いクーロン場以外に、触媒被膜に使用される材料は約１ ３００℃までの高い温度ｌ；耐えかつガソリンエンジンまたはディーゼル機関の 運転条件下で十分な活性を有しなければならない。従って、該材料は、上記物質 におけるように、主としてイオン結合せる格子エレメントを有する無機物質から なっていなければならない。共有結合力および／または容易な原子価変換、つま り炭化水素および酸素でのｐ−、ｄ−まｌ；はｆ−電子の容易な交換可能性は、 これらの物質では必要な程度減少している。基礎酸化物としてのＡＱ、　Ｓｉ、 　Ｙ　＋　ＬａｊｔよびＣｅ（７）［３化物に、それ自体酸化触媒である金属酸 化物を加える場合、第２のｄ−金属酸化物または他の金属酸化物との反応によっ て新しい触媒酸化不活性の化合物、たとえばスピネル、ペロプスカイト、パイロ クロールまたは他の錯金属酸化物を形成することができ、これらは同様に燃焼機 構に、点火温度が低下するような影響を与える。

［実施例の記載］ セラミックグロービンプラグまたは鋼または貨化ケイ素（５３ｇＮ４）からなる 点火プラグ、またはたとえば白金または鋼からなるグローアタッチメントの被覆 は、前焼結した金属酸化物混合物および高粘油から製造したペーストを、西ドイ ツ国特許第３１４６６５３号に記載されているようなセラミックグロービンプラ グの加熱可能な頭部またはディーゼル機関用の鋼製グロープラグまｔ：は窒化ケ イ素からなるグロービンプラグのヘッドに塗布し、ｆＲＭするようにして行なわ れる。金属酸化物の混合物は、５ｉ０２を除き、金属塩の水溶液から引き続き熱 処理することｌ：よって得られる。５ｉ０２は微細な粉末として、沈殿前水溶液 中１：　！！、濁させｔ；。

例　　１ ＡＱＣｎｓ・６ＨｚＯ２４，１５ｇ％ＣｒＣ（１３・６Ｈ２０］　０．６６ｇお よびＭＨＣＯ３３，３３ｇをＨ２Ｏ４００ｄに溶かし、水溶液を８０℃に加熱し た。次いで、１：１のＮ）１４０Ｂを滴下してｐＨ−８で沈殿させた。沈殿後、 蒸発乾個し、引き続きすべてのＮＨ３、）１２０およびＮ）１４１を追出すため に、５時間５００℃に加熱しｔ；。次いで、酸化物を２４時間ドルオール中で湿 式粉砕し、空気中および真空乾ｔ＃器中で９０℃で乾燥し、引き続き厚層技術で 常用の市販の高粘油を用いて塗布可能なペーストにした。

このペーストを、グロービンプラグの加熱可能なヘッドにｆ！！布し、１３００ ℃で２時間焼付けた。被膜は約１１０００ｎの厚さを有する。

例　　２ ＡＤＣＱ２・６Ｈ２０２４−１５ｇ　８よびＣａＣ４２３，３３ｇを）！２０４ ００−に溶かす。この溶液に、粘度１００〜］０００ｎｍの５ｉ０２粉末１．２ 　ｇ　’ｋＷＡ濁させる。次いでさらに例１におけるように操作する。

例　　３ １ｔｃｆｉ３−６Ｂ２０　２４．１５　ｇおよびＣａＣ（ｉ２３．３３　ｇをＨ ２Ｏ４００ｄに溶かす。次いで、この溶液からＮＨ４ＯＨで沈殿させ、ペースト 製造までは例１１；記載しｔ；ように操作する。次！＝ペーストを、例えば鋼か らなるディーゼル機関用グロープラグのヘッドに塗布し、空気中１３００℃で２ 〜３時間焼結する。被膜の厚さは約１１０００ｎであった。

例　　４ 例３Ｌ：より製造したペーストを電化ケイ素からなるグローピンプラグに塗布し 、　、１５５０℃で２時間アルゴン・水素混合物下ま！；は空気中で１３００℃ で焼結する。

このような被膜を用いて得られる結果は次表から認められ、表にはオツド機関中 の空気／燃料の比λ−１゜０〜０．９におけるセラミックグロービンプラグにお けるオツド燃料の点火温度（ＴＧ）が記載されている。

本発明により炭化水素のクラフキングプロセスヲヲ促進する被膜を設ける手段に よって、ガンリン、空気の混合物の点火温度を最高１００℃まで低下しうろこと が認められる。これが、上述したように、点火装置の長い寿命をもたらし、さら に有害な排ガス成分を最小に保つことができ：最後にディーゼル機関における前 加熱温度を低くすることも可能である。

国際調査報告 国際調査報告　　　。、、Ｅ７゜。５７２

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．燃料・空気の混合物にさらされる、セラミックまたは金属からなる表面を有 する、グローブラグ、点火プラグまたはグローアタッチメントのような点火装置 において、この表面の少なくとも一部が、燃料に含まれている炭化水素のクラッ キングプロセスを接触する物質からなる被膜を有することを特徴とする低下した 点火温度を有する点火装置。
2. ２．被膜を形成する物質が、その表面にできるだけ強いクーロン場を有する請求 項１記載の点火装置。
3. ３．被膜が、元素Ｓｉ，Ｙ，ＬａおよびＣｅの酸化物の群からの少なくとも１つ の酸化物または該酸化物とＡｌ２Ｏ３からなる混合酸化物からなる（基礎酸化物 ）請求項１または２記載の点火装置。
4. ４．被膜が基礎酸化物としての上記酸化物の少なくとも１つ以外に、元素Ｌｉ， Ｎａ．Ｋ，Ｍｇ，Ｃａ，ＳｒおよびＢａの酸化物の群からの少なくとも１つの他 の酸化物を含有する請求項３記載の点火装置。
5. ５．被膜がｄ−遷移金属の少なくとも１つの酸化物を含有する請求項３または４ 記載の点火装置。
6. ６．被膜が酸化クロムおよび／または酸化ニッケルを含有する請求項５記載の点 火装置。
7. ７．基礎酸化物として元素Ｓｉ，Ｙ，ＬａおよびＣｅの酸化物ならびにＡｌ２Ｏ ３が４０〜９９モル％の量で被膜中に含有されている請求項３から６までのいず れか１項記載の点火装置。
8. ８．被膜が１００〜１００００ｎｍの厚さを有する請求項１から７までのいずれ か１膜項記載の点火装置。