WO2005114054A1 - Glühstiftkerze mit integriertem drucksensor - Google Patents

Glühstiftkerze mit integriertem drucksensor Download PDF

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WO2005114054A1
WO2005114054A1 PCT/EP2005/050858 EP2005050858W WO2005114054A1 WO 2005114054 A1 WO2005114054 A1 WO 2005114054A1 EP 2005050858 W EP2005050858 W EP 2005050858W WO 2005114054 A1 WO2005114054 A1 WO 2005114054A1
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housing
candle
housing cover
glow plug
plug
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PCT/EP2005/050858
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Thomas Ludwig
Andreas Reissner
Oliver Glock
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Robert Bosch Gmbh
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    • F23Q7/001—Glowing plugs for internal-combustion engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • G01L23/221—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines for detecting or indicating knocks in internal combustion engines
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Definitions

  • Sensor-integrative concepts in which a pressure sensor is arranged on or in the glow plug, have the advantage that no additional borehole has to be provided in the fuel engine. This advantage increases all the more, since the space for attaching additional sensors is very limited in modern fuel engines.
  • a mechanical bias of the pressure sensor is known from the prior art, e.g. in DE 102 18 544 A, in which an annular piezo pressure transducer is pretensioned by a screw connection.
  • the preload pressure is reduced when the pressure in the combustion chamber increases and the reduction is a measure of the pressure.
  • the preload must be set during assembly and can only be corrected slightly afterwards by plastic deformation of the housing cover.
  • the pressure sensor 306 is provided between the pressure sleeve 305 and the housing cover 303. If the pressure increases in a combustion chamber (not shown in the figure), a force acts on the connecting bolt 304 and the pressure sleeve 305 in the connection direction 312, which leads to an increase in the force on the pressure sensor 306 and thus to a measurement signal change.
  • Housing cover 303 and candle housing 302 are connected to a weld 316.
  • the same sensor arrangement is present in the fourth exemplary embodiment of a glow plug 401 according to the invention, which is shown in FIG.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Glühstiftkerze (101) fur eine Brennstoffkraftmaschine, bestehend im wesentlichen aus einem Ker­zengehause (102), einem mit dem Kerzengehause (102) verspannten Glühstift mit Anschlussbolzen (104), sowie einem integrierten Drucksensor (106). Die Erfindung zeigt einen Gehausedeckel (103), welcher mit einem durch den Gehausedeckel (103) führenden An­schlussbolzen (104) fest verbunden ist, and die anschlussseitige Offnung des Kerzengehauses (102) zumindest teilweise abdeckt, wo­bei durch eine Verbindung des Gehausedeckels (103) mit dem Kerzen­gehause (102) eine mechanische Vorspannung zwischen Gluhstift and Kerzengehause (102) herstellbar ist. Die Erfindung betrifft auherdem ein Verfahren zur Kalibrierung der mechanischen Vorspannung zwischen Kerzengehause (102) and Gluh­stift einer Glühstiftkerze (101).

Description

Gluhstiftkerze mit integriertem Drucksensor
Die Erfindung bezieht sich auf eine Gluhstiftkerze für eine Brennstoffkraftmaschine, bestehend im wesentlichen aus einem Kerzengehäuse, einem Glühstift mit Anschlussbolzen, wobei Kerzengehäuse und Glühstift mechanisch gegeneinander vorgespannt sind, und einem integrierten Drucksensor. Die Erfindung betrifft außerdem ein Ver- fahren zur Kalibrierung der mechanischen Vorspannung zwischen Glühstift und Kerzengehäuse.
Stand der Technik Dieselmotoren benötigen für ein gutes Start- und Warmlaufverhalten bei tiefen Temperaturen eine Wärmequelle, die entweder das Gasgemisch, die Ansaugluft oder den Brennraum vorwärmen . Für PKW- Motoren wird in der Regel die Verwendung von Glühstiftkerzen vorgeschlagen. Diese bestehen aus einem Kerzengehäuse und einem aus dem Kerzengehäuse ragenden Glühstift, der in seinem montierten Zustand in den Brennraum einer Brennstoffkraftmaschine hineinragt. In der Regel ragen die Glühstifte der Glühstiftkerzen um 4 mm in den Brennraum der Brennstoffkraftmaschine und erwärmen das Diesel- Luft-Gemisch. Die elektrische Konnektierung erfolgt einerseits über eine Masse- ankopplung zwischen der Außenseite des Glühstifts und dem Kerzengehäuse, andererseits über ein Kontaktelement zwischen dem Inneren des Glühstifts und dem anschlussseitig aus der Gluhstiftkerze her- ausführenden Anschlussbolzen.
Die erreichte Glühtemperatur und Nachglühzeit der Gluhstiftkerze haben einen erheblichen Einfluss auf das Abgasverhalten und den Kraftstoffverbrauch der Brennstoffkraftmaschine.
Um die vorgegebenen Ziele, weiter Kraftstoff einzusparen und Emissionen zu senken, besteht ein zunehmendes Interesse darin, kostengünstige Sensoren zu entwickeln, die Informationen über den Verbrennungsverlauf direkt aus dem Brennraum des Motors liefern können. Aus diesen Informationen könnte z.B. die Einspritzmengenregelung vorgenommen werden. Die Verfolgung des Druckes innerhalb des Brennraums hätte wesentliche Vorteile beispielsweise gegenüber der Ionenstrommessung, die lediglich eine lokale Information liefert, da die Druckmesswerte bzw. deren Änderungen grösser und da- her einfacher erfassbar sind.
Sensorintegrative Konzepte, bei denen ein Drucksensor an oder in der Gluhstiftkerze angeordnet sind, haben den Vorteil, dass kein zusätzliches Bohrloch in der Brennstoffkraftmaschine vorgesehen sein muss . Dieser Vorteil vergrössert sich um so mehr, da bei modernen Brennstoffkraftmaschinen der Bauraum zum Anbringen von zusätzlichen Sensoren sehr eingeschränkt ist.
Aus dem Stand der Technik werden Lösungen vorgeschlagen, die ein piezoelektrisches Element zwischen dem Kerzengehäuse und der Ver- schraubung am Zylinder einer Gluhstiftkerze vorsehen, so beispielsweise aus der EP 1 096 141 A bekannt. Des weiteren wird in der Druckschrift WO 97/09 567 A ein zusätzlicher Drucksensor in der Gluhstiftkerze vorgeschlagen, der zwischen einem Fixierungs- glied und einem Zylinderdruckaufnahmeglied in einem Körper einer Gluhstiftkerze zwischengeschaltet ist.
Aus dem Stand der Technik ist eine mechanische Vorspannung des Drucksensors bekannt, so z.B. in DE 102 18 544 A, in der ein ring- förmiger Piezodruckaufneh er durch eine Verschraubung vorgespannt wird. Der Vorspanndruck wird bei einer Erhöhung des Drucks im Brennraum vermindert und die Verminderung bildet ein Maß für den Druck.
Denkbar ist ebenfalls der Einsatz von Drucksensoren auf der Basis von optischen Messprinzipien, von Silicon-on-Insulator (SOI) oder von Metall-Dünnschicht (MDS) Technik.
Aufgabe der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Gluhstiftkerze vorzustellen, bei der sich eine gleichmäßig auf den Glühstift wirkende mechanische Vorspannung definiert einstellen lässt, sowie ein Verfahren zur Kalibrierung dieser Vorspannung.
Lösung der Aufgabe
Die Aufgabe wird gelöst durch eine zumindest teilweise Abdeckung der anschlussseitigen Öffnung des Kerzengehäuses mit einem Gehäusedeckel, welcher mit einem durch den Gehäusedeckel führenden An- schlussbolzen fest verbunden ist, wobei durch eine Verbindung des Gehäusedeckels mit dem Kerzengehäuse eine mechanische Vorspannung zwischen Glühstift und Kerzengehäuse herstellbar ist.
Die Aufgabe wird ferner außerdem gelöst durch ein Verfahren zur Kalibrierung der Vorspannung zwischen dem Kerzengehäuse und dem Glühstift einer Gluhstiftkerze, welcher über einen durch den Gehäusedeckel führenden Anschlussbolzen mit diesem fest verbunden ist und einen integrierten Drucksensor aufweist, mit folgenden Verfahrensschritten : i) Beaufschlagung des Glühstifts mit einer definierten Kraft, ii) Befestigung des Gehäusedeckels an dem Kerzengehäuse, iii) Festlegung des Messwerts des Drucksensors als ersten Refe- renzwert, iv) Entfernen der äußeren Kraft, v) Festlegung des Messwerts des Drucksensors als zweiten Referenzwert, vi) Erfassung der Differenz zwischen erstem und zweitem Referenzwert, welche der definierten Kraft entspricht.
Vorteile der Erfindung
Ein Gehäusedeckel überdeckt das anschlussseitige Ende des Kerzengehäuses und verteilt dabei eine mechanische Spannkraft zwischen dem Gehäusedeckel und dem Kerzengehäuse gleichmäßig auf das Ker- zengehäuse. Es gibt keine Vorzugsrichtung der Kraft, welche zu einer Messwertverzerrung bei der Druckmessung führen könnte.
Gleichzeitig ist der Gehäusedeckel fest mit dem Glühstift bzw. dem Anschlussbolzen verbunden. Da über diesen die Stromzufuhr der Gluhstiftkerze erfolgt, ist es notwenig, dass gegenüber dem Ker- zengehäuse eine zuverlässige Isolation besteht. Die Verbindung zwischen Gehäusedeckel und Anschlussbolzen umfasst daher die Einbindung eines Isolators.
Die Befestigung an dem Kerzengehäuse, das Material und die geometrische Auslegung des Gehäusedeckels legen die durch den Gehäusedeckel erzeugte mechanische Vorspannung fest. Durch die Wahl entsprechender Parameter lässt sich ein großes Spektrum verschiedener Vorspannungen erzeugen, was Möglichkeiten zur Auswahl der Druck- Sensoren eröffnet und zu einer Flexibilität in Bezug auf die Auswahl der Sensorelemente führt.
Liegt im Brennraum ein erhöhter Druck vor, wird auf das in den Brennraum hineinragende Ende des Glühstifts eine Kraft (Druck- kraft) ausgeübt. Diese wirkt der auf den Glühstift oder den Anschlussbolzen wirkenden mechanischen Vorspannung entgegen. Abhängig davon, ob der Glühstift gegenüber dem Kerzengehäuse beweglich oder fest eingespannt ist, entstehen unterschiedliche Nutzwege, entweder durch eine Relativbewegung des Glühstifts gegenüber dem Kerzengehäuse oder durch eine Zugspannung infolge einer Dehnung des Materials. Diese Nutzwege können optimal ausgenutzt werden, wenn die mechanische Vorspannung entsprechend wählbar ist.
Der Gehäusedeckel kann des weiteren zur anschlussseitigen Abdich- tung des Kerzengehäuses und zum Schutz eines Sensors dienen.
Die Verbindung zwischen Kerzengehäuse und Gehäusedeckel kann durch eine Klemmung erfolgen, wobei ein an einem federnden Gehäusedeckel angebrachtes Verschlusselement in eine Aussparung des Kerzengehäu- ses einschnappt. Durch eine plastische Verformung des Gehäusedeckels kann die Vorspannkraft verändert werden.
In einer alternativen Ausführung sind Gehäusedeckel und Kerzenge- häuse miteinander verschraubbar, wobei das Gewinde an der Außenoder Innenseite des Kerzengehäuses vorgesehen sein kann. Mit dem Grad der Verschraubung, bzw. der Anzahl der Schraubdrehungen lässt sich die Vorspannkraft einstellen.
Die Verbindung zwischen Kerzengehäuse und Gehäusedeckel kann außerdem über stoffschlüssige Verbindungen, wie Verschweißen oder Löten oder durch eine formschlüssige Verbindung, z.B. durch Crim- pen, Bördeln, Falzen oder Sicken erfolgen.
Die Vorspannung muss in diesen Fällen bei der Montage eingestellt werden und kann im Nachhinein nur geringfügig durch eine plastische Verformung des Gehäusedeckels korrigiert werden.
Vorzugsweise wird daher der Gehäusedeckel mittels eines Spannrings mit Nachspannmöglichkeit befestigt. Dieser greift beispielsweise über eine Klemmung in den Gehäusedeckel und das Kerzengehäuse ein und kann dann auf das gewünschte Maß zusammengezogen werden. Dieses Maß wird dann fixiert, beispielsweise mittels Verschrauben, Bördeln oder Verschweißen.
Der Gehäusedeckel kann auch selbst als Spannring ausgebildet sein und eine Öffnung aufweisen, an der die Vorspannung einstellbar und fixierbar ist. In einer vorteilhaften Ausführung der Gluhstiftkerze wird der Druck über eine mit dem Glühstift oder dem Anschlussbolzen festverbundene Druckhülse auf einen oder mehrere bevorzugt innerhalb des Kerzengehäuses angeordnete Drucksensoren gegeben. Die Druckhülse kann auf den Glühstift oder den Anschlussbolzen aufgeschrumpft sein. Die Druckhülse dient zu einer gleichmäßigen Kraftverteilung auf das oder die Sensorelemente und kann durch geeignete Materialauswahl signalbeeinflussende Wärmedehnungen ausgleichen.
Der Drucksensor kann brennraumseitig von der Druckhülse vorgesehen sein und auf einer Auflagenflache des Kerzengehäuses aufliegen. In diesem Fall wirkt die Vorspannung des Gehäusedeckels über den Anschlussbolzen und die Druckhülse auf den Sensor. Bei einer Druck- erhöhung im Brennraum wird die Vorspannung vermindert und es erfolgt eine Entlastung des Drucksensors.
In einer anderen AusführungsVariante ist der Drucksensor zwischen Gehäusedeckel und der von der dem Brennraum wegweisenden Seite der Druckhülse angebracht. Die Vorspannung des Gehäusedeckels wirkt direkt auf den Drucksensor. Bei einer Druckerhöhung im Brennraum wird der Druck auf den Drucksensor durch die Druckhülse erhöht.
Sensor-Signalleitungen können durch den Gehäusedeckel zur An- Schlussseite der Gluhstiftkerze geführt werden.
Zur Kalibrierung der gesamten Messvorrichtung wird zunächst eine festgelegte äußere Kraft auf den Glühstift beaufschlagt, danach der Gehäusedeckel befestigt und das Signal des Drucksensors als erster Referenzwert erfasst. Sodann wird die äußere Kraft entfernt und erneut das Signal des Drucksensors aufgenommen und als zweiter Referenzwert erfasst. Die Differenz der Referenzwerte entspricht der angelegten äußeren Kraft.
Alternativ kann entweder nach oder während der Befestigung des Ge- häusedeckels die Vorspannung des Gehäusedeckels so gewählt werden, dass das Messsignal des Drucksensors einen vorbestimmten Wert anzeigt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie den Ansprüchen und Zeichnungen hervor.
Zeichnungen
Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Gluhstiftkerze, teilweise im Schnitt;
Figur 2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Gluhstiftkerze, teilweise im Schnitt; Figur 3 eine schematische Darstellung eines dritten Ausfüh- rungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Gluhstiftkerze, teilweise im Schnitt;
Figur 4 eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Gluhstiftkerze, teilweise im Schnitt;
Figur 5 eine schematische Darstellung eines fünften Ausfüh- rungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Gluhstiftkerze, teilweise im Schnitt;
Figur 6 eine schematische Darstellung eines sechsten Ausfüh- rungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Gluhstiftkerze, zumindest teilweise im Schnitt,
Figur 7 eine schematische Darstellung eines siebten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Gluhstiftkerze, teilweise im Schnitt.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Gluhstiftkerze 101, teil- weise im Schnitt. Die 'Gluhstiftkerze 101 umfasst ein Kerzengehäuse 102 und einen Gehäusedeckel 103, welcher fest verbunden mit einem Anschlussbolzen 104 ist. Unmittelbar am Anschlussbolzen 104 ist eine Druckhülse 105 angebracht. Drucksensoren 106 sind zwischen der Druckhülse 105 und einer Auflagefläche 107 des Kerzengehäuses 102 vorgesehen.
Der Gehäusedeckel 103 ist mittels einer Klemmvorrichtung 108 an dem Kerzengehäuse 102 befestigt. Dabei greifen am Gehäusedeckel 103 vorgesehene Befestigungselemente 109 in eine Aussparung 110 des Kerzengehäuses 102.
Eine fluiddichtende Isolierung 111 sorgt für die elektrische Trennung zwischen Druckhülse 105 und Anschlussbolzen 104 einerseits und dem Gehäusedeckel 103 andererseits.
Der Gehäusedeckel 103 hat federnde Eigenschaften. Durch eine plas- tische Verformung kann die Vorspannkraft, die auf die Druckhülse 105 und damit auf den Drucksensor 106 wirkt, verändert werden.
Eine Druckerhöhung in dem in der Figur nicht dargestellten Brennraum bewirkt eine Kraft auf den Anschlussbolzen 104 und die Druck- hülse 105 in Anschlussrichtung 112, was zu einer Druckentlastung des Drucksensors 106 führt und somit zu einer Messsignalveränderung.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Ausfüh- rungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Gluhstiftkerze 201, teilweise im Schnitt. Die Gluhstiftkerze 201 umfasst ebenfalls ein Kerzengehäuse 202 und einen Gehäusedeckel 203, welcher fest mit einem Anschlussbolzen 204 verbunden ist. Auch in diesem Ausführungsbeispiel ist unmittelbar am Anschlussbolzen 204 eine Druckhülse 205 angebracht und die Drucksensoren 206 sind zwischen der Druckhülse 205 und einer Auflagefläche 207 des Kerzengehäuses 202 vorgesehen.
Die Verbindung zwischen Gehäusedeckel 203 und Kerzengehäuse 202 erfolgt über eine SchraubVerbindung 213, wobei das Kerzengehäuse 202 ein Außengewinde 214 aufweist.
Elektrische Sensor-Signalleitungen 215 werden durch den Gehäusedeckel 203 aus der Gluhstiftkerze 201 herausgeführt.
Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Gluhstiftkerze 301, teil- weise im Schnitt. Die Gluhstiftkerze 301 umfasst ebenfalls ein
Kerzengehäuse 302 und einen Gehäusedeckel 303, welcher fest verbunden mit einem Anschlussbolzen 304 ist.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der Drucksensor 306 zwischen der Druckhülse 305 und dem Gehäusedeckel 303 vorgesehen. Erhöht sich der Druck in einem nicht in der Figur dargestellten Brennraum, so wirkt auf den Anschlussbolzen 304 und die Druckhülse 305 eine Kraft in Anschlussrichtung 312, was zu einer Erhöhung der Kraft auf den Drucksensor 306 führt und somit zu einer Messsignalände- rung.
Gehäusedeckel 303 und Kerzengehäuse 302 sind mit einer Schweißnaht 316 verbunden . Die gleiche Sensoranordnung liegt im vierten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Gluhstiftkerze 401 vor, das in Figur 4 gezeigt ist.
Der Drucksensor 406 ist zwischen der Druckhülse 405 und dem Gehäusedeckel 403 vorgesehen. Erhöht sich der Druck in einem nicht in der Figur dargestellten Brennraum, so wirkt auf den Anschlussbolzen 404 und die Druckhülse 405 eine Kraft in Anschlussrichtung 412, was zu einer Erhöhung der Kraft auf den Drucksensor 406 führt und somit zu einer Messsignaländerung.
Allerdings besteht in diesem Ausführungsbeispiel die Verbindung zwischen Kerzengehäuse 402 und Gehäusedeckel 403 wiederum in einer Verschraubung 413, wobei hier das Kerzengehäuse 402 ein Innenge- winde 417 aufweist.
Figur 5 zeigt eine weitere Befestigungsmöglichkeit von dem Gehäusedeckel 503 an dem Kerzengehäuse 502. Eine Manschette 518 stellt eine formschlüssige Verbindung der Bauteile her, wobei diese z. B. durch Falzen, Sicken oder Crimpen fixiert werden kann.
Auch in diesem Ausführungsbeispiel ist unmittelbar am Anschlussbolzen 504 eine Druckhülse 505 angebracht und die Drucksensoren 506 sind zwischen der Druckhülse 505 und einer Auflagefläche 507 des Kerzengehäuses 502 vorgesehen.
In Figur 6 ist eine schematische Darstellung eines sechsten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Gluhstiftkerze 601, teilweise im Schnitt, teilweise in Draufsicht gezeigt. In diesem Beispiel ist der Gehäusedeckel 603 als Spannring 619 ausgebildet, der in der Figur auch in Draufsicht dargestellt ist.
Der Spannring 619 besitzt vier Befestigungselemente 609, welche in Aussparungen 610 in dem Kerzengehäuse 602 eingreifen und eine
Klemmverbindung herstellen. Mittels einer Öffnung 620 im Spannring 619, die durch Krafteinwirkung verkleinert werden kann, lasst sich der Vorspanndruck einstellen. Die Schließkraft kann zum Beispiel in Form einer Spannschraube 621 auf die Öffnung 620 im Spannring 619 gegeben werden.
Die Öffnung 620 im Spannring 619 kann aber auch durch Falzen oder Schweißen geschlossen werden.
Auch in diesem Ausführungsbeispiel ist unmittelbar am Anschlussbolzen 604 eine Druckhülse 605 angebracht und die Drucksensoren 606 sind zwischen der Druckhülse 605 und einer Auflagefläche 607 des Kerzengehäuses 602 vorgesehen.
In Figur 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Gluhstiftkerze 701 mit einem Gehäusedeckel 703, der als Spannring 719 ausgebildet ist, gezeigt.
In diesem Fall deckt der Gehäusedeckel 703 allerdings nicht das Kerzengehäuse 702 anschlussseitig vollständig ab. Die Abdeckung erfolgt im wesentlichen durch eine stopfenartige Ausführung der Druckhülse 705, die mit einem Rand 722 aus dem Kerzengehäuse 702 in radialer Richtung 723 herausragt. Der Gehäusedeckel 703 umfasst einerseits den Rand 722 der Druckhülse 705, andererseits greift er in eine Aussparung 710 am Kerzengehäuse 702 und verbindet somit die fest mit dem Anschlussbolzen 704 verbundene Druckhülse 705 mit dem Kerzengehäuse 702. Der Spannring 719 hat eine Öffnung 720, die sich mit einer Spannschraube 721 verkleinern lässt, wodurch sich der Vorspanndruck des Anschlussbolzens 704 und damit des in der Figur nicht vollständig dargestellten Glühstifts 701 gegenüber dem Kerzengehäuse 702 variieren lässt.
Auch in diesem Ausführungsbeispiel ist unmittelbar am Anschlussbolzen 704 eine Druckhülse 705 angebracht und die Drucksensoren 706 sind zwischen der Druckhülse 705 und einer Auflagefläche 707 des Kerzengehäuses 702 vorgesehen.

Claims

AN S P RU C H E
1. Gluhstiftkerze für eine Brennstoffkraftmaschine, bestehend im wesentlichen aus einem Kerzengehäuse, einem mit dem Kerzengehäuse verspannten Glühstift mit Anschlussbolzen, sowie einem integrierten Drucksensor, dadurch gekennzeichnet, dass die anschlussseitige Öffnung des Kerzengehäuses (102; 202; 302; 402; 502; 602; 702) zumindest teilweise von einem Gehäusedeckel (103; 203; 303; 403; 503; 603; 703), welcher mit einem durch den Gehäusedeckel (103; 203; 303; 403; 503; 603; 703) führenden Anschlussbolzen (104; 204; 304; 404; 504; 604; 704) fest verbunden ist, abgedeckt ist, wobei durch eine Verbindung des Gehäusedeckels (103; 203; 303; 403; 503; 603; 703) mit dem Kerzengehäuse (102; 202; 302; 402; 502; 602; 702) eine mechanische Vorspannung zwischen Glühstift und Kerzengehäuse (102; 202; 302; 402; 502; 602; 702) herstellbar ist.
2. Gluhstiftkerze gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet:, dass die Verbindung zwischen Kerzengehäuse (102; 502) und Gehäusedeckel (103; 503) durch eine Klemmung erfolgt.
3. Gluhstiftkerze gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen Kerzengehäuse (202; 402) und Gehäusedeckel (203; 403) durch eine Verschraubung (213; 413) erfolgt .
4. Gluhstiftkerze gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stoffschlüssige Verbindung zwischen Kerzengehäuse (102; 202; 302; 402; 502; 602; 702) und Gehäusedeckel (103; 203; 303; 403; 503; 603; 703) vorliegt, insbesondere eine Verschweißung oder Lötung.
5. Gluhstiftkerze gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine formschlüssige Verbindung zwischen Kerzengehäuse (102; 202; 302; 402; 502; 602; 702) und Gehäusedeckel (103; 203; 303; 403; 503; 603; 703) vorliegt, insbesondere eine Crim- pung, Bördelung, Falzung oder Sickung.
6. Gluhstiftkerze gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen Kerzengehäuse (602; 702) und Gehäusedeckel (603; 703) mittels eines Spannrings (619; 719) her- stellbar ist, dessen Spannung mit einer Spannschraube (621; 721) einstellbar ist.
7. Gluhstiftkerze gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (603; 703) als Spannring (619; 719) ausge- bildet ist, der mittels mindestens eines Befestigungselements (609) in eine Aussparung (610; 710) des Gehäuses (602; 702) greift und dessen Spannkraft mit einer Spannschraube (621; 721) einstellbar ist.
8. Gluhstiftkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussbolzen (104; 204; 504; 604; 704) oder der Glühstift fest mit einer Druckhülse (105; 205; 505; 605; 705) verbunden ist und mindestens ein Drucksensor (106; 206; 506; 606; 706) zwischen Kerzengehäuse (102; 202; 502; 602; 702) und Druckhülse (105; 205; 505; 605; 705) angeordnet ist.
9. Gluhstiftkerze nach mindestens einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussbolzen (304; 404) oder der Glühstift fest mit einer Druckhülse (305; 405) verbunden ist und mindestens ein Drucksensor (306; 406) zwischen Gehäusedeckel (303; 403) und Druckhülse (305; 405) angeordnet ist.
10. Verfahren zur Kalibrierung der mechanischen Vorspannung zwischen dem Kerzengehäuse und dem Glühstift, welcher über einen durch den Gehäusedeckel führenden Anschlussbolzen mit diesem fest verbunden ist und einen integrierten Drucksensor aufweist, gekennzeichnet durch folgenden Verfahrensschritte: i) Beaufschlagung des Glühstifts mit eine definierten Kraft, ii) Befestigung des Gehäusedeckels (103; 203; 303; 403; 503; 603; 703) an dem Kerzengehäuse (102; 202; 302; 402; 502; 602; 702), iii) Festlegung des Messwerts des Drucksensors (106; 206; 306; 406; 506; 606; 706) als ersten Referenzwert, iv) Entfernen der äußeren Kraft, v) Festlegung des Messwerts des Drucksensors (106; 206; 306; 406; 506; 606; 706) als zweiten Referenzwert, vi) Erfassung der Differenz zwischen dem ersten und dem zwei- ten Referenzwert, welche der definierten Kraft entspricht.
11. Verfahren zur Kalibrierung der mechanischen Vorspannung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Verfahrenschritt ii) und iii) folgender zusätzlicher Verfahrens- schritt erfolgt: - Nachspannen des Gehäusedeckels (103; 203; 303; 403; 503; 603; 703) bis der Messwert des Drucksensors (106; 206; 306; 406; 506; 606; 706) einen vorgegeben Wert erreicht.
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