Vynález se týká žhavící svíčky s keramickou ohřívací tyčinkou s rychlým náběhem provozní teploty používané pro startování vznětových motorů a pro ohřev různých médií v agregátech.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a glow plug with a ceramic heater with a rapid rise in operating temperature used for starting diesel engines and for heating various media in aggregates.
Dosud známá provedení používají buáto ochranného žárupevného pláště u ohřívací tyčinky anebo složených keramických části tyčinky, v nichž jsou uloženy odporové dráty nebo keramické tyčinky s nasinterováním nebo zabudováním odporové žhavicí spirály karbidů Si nebo Ti případně materiály skupiny thoria, kobaltu, wolframu nebo zirkonu. Tato řešení mají žhavicí element zakryt ochranným pláštěm nebo keramikou, což prodlužuje náběh pracovní teploty. Existuje sice řešení přímého vysunutí žhavicí spirály do otevřeného konce ochranného pláště, podepřené keramikou, toto řešení však vyžaduje speciálního provedení spalovacího prostoru a přesného umístění žhavicí svíčky, která vytváří bodový ohřev. Z těchto důvodů nelze běžně tato žhavidla použít.Previously known embodiments use either a heat-resistant sheath for a heating rod or composite ceramic rod parts in which resistive wires or ceramic rods are deposited with the sintering or incorporation of a Si or Ti carbide resistive glow coil or thorium, cobalt, tungsten or zirconium materials. These solutions have the heating element covered with a protective sheath or ceramic, which increases the working temperature rise time. While there is a solution for direct ejection of the glow coil into the open end of the protective sheath supported by the ceramic, this solution requires a special design of the combustion chamber and the precise location of the glow plug, which creates spot heating. For these reasons, these incandescent burners cannot be used normally.
Podstata nového provedení žhavicí svíčky s keramickou ohřívací tyčinkou spočívá v tom, že na keramické ohřívací tyčince je kompaktně nanesen odporový metaloxydický povlak kysličníků kovů Sb, Sn, Bi, Fe, C v souvislé vrstvě nebo ve tvaru šroubovice, který je vodivě spojen s kovovým pouzdrem, přičemž ve špičce keramické ohřívací tyčinky je vytvořen vodivý zátav pro vodivé spojení odporového metaloxydického povlaku s regulační spirálou.The essence of the new design of the glow plug with ceramic heating rod is that the ceramic heating rod is compactly applied with a resistive metal oxide coating of metal oxides Sb, Sn, Bi, Fe, C in a continuous layer or in the form of a helix, which is conductively connected to the metal casing. wherein a conductive seal is formed at the tip of the ceramic heating rod to conductively connect the resistive metal-oxide coating to the control spiral.
Hlavní výhody navrhovaného způsobu je jednoduchá konstrukce umožňující snížení pracnosti oproti stávajícím výrobkům. Kompaktně nanesený odporový povlak na keramické ohřívací tyčince vyrobené z materiálů typu A12O3, nitridů, karbidů Si, oxidů Zr nebo sialonů odstraňuje nebezpečí přepálení nebo upadnutí do spalovacího prostoru, přičemž předává vzniklé teplo přímo stlačenému vzduchu, což zaručuje velmi rychlý náběh teploty při studených startech minimálně o 50 % oproti stávajícím vyráběným rychlonáběhovým žhavicím svíčkám. Přímé spojení metaloxydického povlaku s keramikou využívá kvalitních vlastností uvedených typů keramiky a ve spojení s regulační spirálou, mající závislost odporu na teplotě, reguluje se proud do odporového metaloxydického povlaku, což umožňuje zvýšení maximálního tepelného zatížení.The main advantages of the proposed method are a simple construction allowing to reduce laboriousness compared to existing products. Compactly applied resistive coating on ceramic heating rods made of A1 2 O 3 materials , nitrides, Si carbides, Zr oxides or sialons eliminates the risk of burning or falling into the combustion chamber, transferring the generated heat directly to the compressed air, ensuring a very rapid temperature rise cold starters by at least 50% compared to existing high-speed incandescent glow plugs. The direct bonding of the metalloxydic coating to the ceramic utilizes the qualities of the aforementioned types of ceramic and, in conjunction with a temperature-dependent control coil, regulates the current to the resistive metalloxydic coating, allowing the maximum thermal load to be increased.
Na výkrese je provedení navrhované žhavicí svíčky s keramickou ohřívací tyčinkou dle vynálezu. V kovovém pouzdře J3< na kterém je závit a těsnicí plocha pro zašroubování do motoru nebo agregátu, šestihran pro utažení, je plynotěsně upevněna keramická ohřívací tyčinka 3_, uvnitř které je umístěna regulační spirála A spojená se svorníkem A sloužící pro přívod proudu. Na povrchu keramické ohřívací tyčinky je kompaktně nanesený metaloxydický odporový povlak, zasahující do styčné plochy s pouzdrem, a to formou zakrytí celého vyčnívajícího povrchu keramické tyčinky souvislou vrstvou 2a nebo formou šroubovice 2b. Odporový povlak je středem špičky keramické ohřívací tyčinky spojen s regulační spirálou 5 vodivým zátavem 4.The drawing shows an embodiment of the proposed glow plug with a ceramic heating rod according to the invention. In the metal housing 13 on which the thread and the sealing surface for screwing into the motor or assembly, the hexagon for tightening, a ceramic heater rod 3 is mounted in a gas-tight manner, inside which a control spiral A connected to a bolt A for power supply is located. On the surface of the ceramic heater rod is a compactly applied metalloxydic resistive coating extending into the interface with the sleeve by covering the entire protruding surface of the ceramic rod with a continuous layer 2a or in the form of a helix 2b. The resistive coating is connected to the control coil 5 by a conductive seal 4 through the center of the tip of the ceramic heating rod.