[实用新型]陶瓷电热塞

说明书

本实用新型涉及通过电加热的方法辅助发动机起动的辅助装置。

为了提高柴油机的的冷起动性能，对分开式燃烧室柴油机和小型直喷式燃烧室柴油机，燃烧室内均安装有辅助起动的电热塞。传统的电热塞是金属电热室，由镍铬合金制的发热线圈绕在一根很细的陶瓷棒上，金属外壳与发热线圈之间填满氧化镁粉末来绝缘。为了使柴油机着火起动，电热塞必须通电使发热丝发热，直到电热塞头部温度达到850℃～1000℃，达到这个温度的时间愈短，发动机起动愈快，但是由于金属电热塞在发热丝通电发热后，其热量要通过绝缘的氧化镁粉传到金属外壳上，因此发热丝不能升温太快，否则会引起电热塞发热体内部发热丝和表面金属外壳的温差过大，因此金属电热塞的起动预热慢，预热时间需20～60秒，当金属外壳表面温度达到850℃～1000℃时，发热丝由于温度太高而常被熔断；同时，金属外壳也由于时间长、温度太高而被熔融；另外，金属电热塞长期处在高温、燃气腐蚀条件下工作，金属外壳容易氧化腐蚀。所以金属电热塞可靠性差，使用寿命短、通电次数只有240～1000次左右。

本实用新型的目的是针对金属电热塞存在的主要问题，升温慢、使用寿命短、可靠性差，而提供一种升温快，使用寿命长、可靠性好的耐高温、抗腐蚀的陶瓷电热塞。

本实用新型的目的是通过设计一个集发热丝、电热塞外壳(工作头部)、绝缘材料于一体的发热体组件来实现的，即将发热丝嵌装在陶瓷圆柱体内，两者直接接触的整体式的陶瓷发热体，由它来直接加热进入燃烧室内的空气，而达到快速升温，且升温过程合理的。

附图为本实用新型陶瓷电热塞的结构示意图，图中1为连接导线2，为金属帽，3为壳体，4为小套管，5为陶瓷发热体，6为发热丝，7为陶瓷圆柱体。

结合附图给出本实用新型最佳实施例。

陶瓷电热塞由壳体3和发热体总成组成，壳体3为金属阶梯形空心圆柱，在大端的外圆上制有螺纹，以直接安装在柴油机燃烧室机体上。发热体5由发热丝6、陶瓷圆柱体7组成，发热丝采用钨丝，其电阻值具有随温度升高而增大的性能，接通电源后，发热丝的常温电阻小，电流大，升温快，随着温度升高，电阻增大，电流减小，当电阻增加到一定值时，发热丝发出的热量与电流不再变化，温度趋于稳定。陶瓷材料选用氮化硅(Si₃N₄)。这种发热丝可保证电热塞在10秒钟内达到850℃。发热丝绕成U形螺旋状，由二极引出导线，发热丝与陶瓷材料在热压模中进行热压烧结而连成一体，以保证发热丝与陶瓷材料直接接触，不允许有空隙存在，来实现良好的传热。发热体5的前端为工作部份，用来加热进气，中部的外圆上套有小套管4，后端上套有金属帽2，引出线的一端连接在小套管4上，另一端连接在金属帽上，用连接导线1引出，它们之间用银铜钎焊组成一体，最后再套入壳体3的小端孔内，焊接成陶瓷电热塞。

本实用新型陶瓷电热塞具有升温快，并可防止升温过高，且陶瓷材料具有强度高、膨胀系数低、高韧性、耐高温、抗氧化、抗腐蚀等性能，因此可有效地提高电热塞的使用寿命和可靠性，进而改善柴油机的冷起动性能。