[发明专利]具无炭化物积层的预热塞

说明书

技术领域

本发明涉及一种预热塞(glow plug)。

背景技术

有这样一种公知技术的预热塞，例如德国专利DE 10346295所披露的。该预热塞的不足之处在于：在内燃机的预热塞正常工作过程中，加热棒(heating rod)与汽缸盖(cylinder head)之间会发生碳化，并沉积在环形缝内。这在卸下预热塞或压力探杆(sensor)预热塞(该预热塞安装在汽缸盖中并将热量传递到预热塞上或预热塞内部)时会产生一些问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种预热塞，该预热塞使内燃机在工作过程中无炭化物沉积发生，并且/或者防止汽缸盖中预热塞或者预热塞的环形缝中炭化物沉积。

本发明的目的通过权利要求1所描述的预热塞实现。其中，一个好处是本发明给出的技术方案可保证可靠的燃气交换，这也进一步保证在汽缸盖与预热塞或本体与加热棒之间接触处进行完全的氧化反应，并防止炭沉积。

环形缝与自由空间(空腔)的结构防止位于加热棒和汽缸盖之间的汽缸盖孔中的预热塞上炭化物沉积。因此，预热塞的热性能在整个使用寿命期间保持不变。即使移开加热棒，预热塞的灵活性在使用寿命期间保持不变。

可以可靠地避免因炭化物沉积及很大卸除扭矩产生的复杂卸除操作或由此引起的损坏。本发明的其他优选实施例及进一步附加技术特征描述在从属权利要求中。

附图说明

下面结合附图，对本发明的技术方案作详细描述。其中：

图1为现有技术中预热塞的安装状态示意图，具有空腔的预热塞安装在汽缸盖中；

图2为预热塞的安装状态示意图，其具有另一种空腔(变型)，并安装在汽缸盖中；

图3为具有变型空腔及由两部分组成的本体的预热塞的结构示意图；

图4为汽缸盖上有附加空腔时的预热塞的结构示意图；

图5为空腔和环形缝的结构示意图；

图6为具有空腔时的压力探杆预热塞的安装状态结构示意图；

图7为由两部分组成的本体的一变型实施例的结构示意图；

图8为压力探杆的结构示意图。

附图标记列表：1、加热棒；2、本体；2a、本体下部构造；3、环形缝；4、空腔；5、汽缸盖；6、压紧配合；7、伸缩管；8、附加空腔；9、焊接缝；a、环形缝的宽度；b、空腔的宽度；c、空腔的长度。

具体实施方式

图2显示了一位于汽缸盖中的预热塞，加热棒1与本体2之间有环形缝3，紧接环形缝3设有空腔4，空腔通过环形缝3与内燃机的燃烧室连通，含有燃气(gas)的氧气能到达空腔4中。由于存在环形缝3和空腔4，一定量的气流从内燃机的燃烧室进入到空腔4中是可以实现的。这可保证可靠的燃气交换，这就使得汽缸盖与预热塞之间的接触表面区域能获得充足的氧气量。因此，由于氧化作用而使得环形缝3与空腔4中达到很高的温度。如此高温使得该表面区域中的碳元素燃烧掉，因此碳不会沉积在该表面区域，这对内燃机的正常工作是很相关。

由于本发明中的环形缝3，一定量的气流及燃气交换能在无碳沉积的情况下进行。

重要的是需要足够量的氧气到达环形缝3中，并且使得氧化燃烧过程充分完成。

进行燃气交换的也使得汽缸盖5与加热棒1之间的环形缝中的温度升高。

在应用中，加热棒1采用可移动式的，如图6所示。空腔4与环形缝3结合使用可保持加热棒1的移动性。

采用根据实际需要而设计的环形缝3及相应的空腔4后，其间的气体量能达到一适宜程度，为了获得充分的燃气，该空腔的特别有利的设计值为大约140mm³。

以上定义的环形缝3及相应的空腔4允许设定量(如以上描述的)的燃气在燃烧过程中进行燃气交换，这基于所谓的亥姆霍兹共振器(Helmholtzresonator)原理。

其具有一较窄开口的燃气腔室(gas volume)及向外延伸的环形缝3，进入其中的空气的弹性与进入的空气质量形成一具有显著的自谐振机械式质量-弹簧系统(mass-spring-system)。

边界修正结构(correction element)的数值为下述公式计算出的数值的一半：