EP1034399B1 - Glühstiftkerze - Google Patents

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EP1034399B1
EP1034399B1 EP98962285A EP98962285A EP1034399B1 EP 1034399 B1 EP1034399 B1 EP 1034399B1 EP 98962285 A EP98962285 A EP 98962285A EP 98962285 A EP98962285 A EP 98962285A EP 1034399 B1 EP1034399 B1 EP 1034399B1
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EP
European Patent Office
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sheathed
glow plug
diameter
plug housing
annular gap
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EP98962285A
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Johannes Locher
Werner Teschner
Steffen Schott
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23Q—IGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
    • F23Q7/00—Incandescent ignition; Igniters using electrically-produced heat, e.g. lighters for cigarettes; Electrically-heated glowing plugs
    • F23Q7/001—Glowing plugs for internal-combustion engines

Definitions

  • the invention relates to a glow plug Arrangement in the combustion chamber of air-compressing internal combustion engines according to the preamble of claim 1.
  • Glow plugs of this type become the annular gap between Glow plug and candle case with a glow plug constant diameter in the press fit area and one Combustion chamber facing cylindrical bore in the candle housing realized. This bore is through a diameter that is larger than the interference fit diameter of the glow plug, characterized.
  • PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 016, no. 161 (M-1237) and JP 04 009517 A discloses a Process for the manufacture of a glow plug, in which first arranged a glow plug in a candle case is, the glow plug first one in diameter has reduced zone, so that a convenient fit of the glow plug is reached in the candle housing.
  • the resulting annular gap between glow plug and Candle case will appear after the glow plug in the candle case was arranged, as shown in Figure 3, right picture, filled with a joining agent after a soldering process. Consequently has the glow plug, which after manufacture in Combustion chamber an air-compressed internal combustion engine is arranged, no annular gap.
  • the glow plug with the invention has the task of the glow plug largely thermal at the corresponding annular gap depth to decouple and thus the desired heating characteristics to ensure.
  • the depth of the annular gap Adjust the lead measure. This has a large variety of parts The result of the candle housing is only the depth of the Annular gap vary.
  • the main advantage is that the annular gap, in Contrary to the prior art, in the field of Press fit correspondingly offset glow plug widened diameter and a candle case without Diameter gradation is realized.
  • This allows the Number of candle housings, their geometry only vary by the depth of the annular gap, on a for this feature reduces universally applicable housing become.
  • a standard pen can still be used constant geometry can be used, which for Generation of the desired annular gap depth correspondingly deep is pressed into the candle housing.
  • the glow plug 10 consists of an elongated, cylindrical housing 11 with a central bore 12, the has a conical extension 13 towards the upper end. Something below this extension is at the bore 12 annular paragraph 15 formed, in that the Diameter of the bore 12 somewhat above this paragraph 15 is smaller than the diameter in the following area 12 A of the bore 12.
  • the Glow plug 16 In the housing 10 is the Glow plug 16 with its tip 17 in the combustion chamber Engine immerses.
  • the joint connection between Glow plug and candle housing is so far with 12 A press fit constant bore diameter on the combustion chamber.
  • the projection dimension of the glow plug 16 of the glow plug is defined as the distance between the radiator tip and the test diameter on the sealing cone of the candle housing.
  • the glow plug 16 On the construction of the glow plug is not further received because not essential to the invention. He can go to the Hole 12 may be conveniently pressed. One in Glow tube of the glow plug arranged filament is wider not shown. The one from the candle housing 11 protruding connecting bolts 18, is used for power supply to the electric coil.
  • the connecting pin 18 is by means of a radially pressed seal 20 in the upper, no further shown tubular region of the glow plug 16, fixed.
  • the seal 20 seals the glow plug 16 between Glow tube and connecting pin 18 against the environment.
  • the annular paragraph 15 on the housing 11 has the purpose that the Glow plug 16 together with connecting pin 18 if the pressure in the Combustion chamber not pushed up out of the housing 11 can be.
  • At the top of the glow plug 16 is a seal 20 that the radiator between the glow tube and Seals connecting bolts against the environment.
  • Figures 2 and 3 show the area relevant to the invention of the annular gap 21 or the annular gap zone between Candle case and glow plug. This zone is between the combustion chamber side, constant press fit diameter of the Candle case and one inside the candle case in the Outside glow plug offset. there points the area of the glow plug on the combustion chamber side below a paragraph 16 B on a smaller diameter 16 C than that of the press fit area 12 A.
  • Figure 2 shows the arrangement of the Glow plug according to the invention in the candle housing for generation an annular gap depth R1.
  • Figure 3 shows the arrangement of the Glow pencil according to the invention in the candle housing for generation an annular gap depth R2.
  • the glow plugs according to FIGS. 2 and 3 can have the same geometry and heating characteristics have, i.e. it can be a standard glow plug Realization of different annular gap depths (here: R1> R2) and therefore also different projection dimensions be used.
  • the varying annular gap depths and projection dimensions can be realized in that the Standard glow plug correspondingly deep into the press fit of the Housing 11 is pressed.

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Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Glühstiftkerze zur Anordnung im Brennraum luftverdichtender Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Anspruchs 1. Bei bekannten Glühstiftkerzen dieser Art wird der Ringspalt zwischen Glühstift und Kerzengehäuse durch einen Glühstift mit konstantem Durchmesser im Preßsitzbereich und einer dem Brennraum zugewandten zylindrischen Bohrung im Kerzengehäuse realisiert. Diese Bohrung ist durch einen Durchmesser, der größer als der Preßsitzdurchmesser des Glühstiftes ist, gekennzeichnet.
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 016, no. 161 (M-1237) und JP 04 009517 A (NGK SPARK PLUG CO LTD) offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer Glühstiftkerze, bei dem zunächst ein Glühstift in einem Kerzengehäuse angeordnet wird, wobei der Glühstift zunächst eine im Durchmesser verringerte Zone aufweist, so dass eine bequeme Einpassung des Glühstifts in das Kerzengehäuse erreicht wird. Der dadurch entstehende Ringspalt zwischen Glühstift und Kerzengehäuse wird, nachdem der Glühstift im Kerzengehäuse angeordnet wurde, wie in Figur 3, rechtes Bild, dargestellt, durch ein Fügemittel nach einem Lötvorgang ausgefüllt. Somit weist die Glühstiftkerze, die nach der Herstellung im Brennraum eine luftverdichteten Brennkraftmaschine angeordnet wird, keinen Ringspalt auf.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Glühstiftkerze mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat die Aufgabe, den Glühstift auf der entsprechenden Ringspalttiefe weitgehend thermisch zu entkoppeln und somit die gewünschte Aufheizcharakteristik zu gewährleisten. In Abhängigkeit des sogenannten Vorstehmaßes, d.h. der freien Länge des Glühstiftes von der Unterkante des Kerzengehäuses bis zur Heizkörperspitze, ist für einen Standardstift gleichbleibender Geometrie und Aufheizcharakteristik, die Tiefe des Ringspaltes dem Vorstehmaß anzupassen. Dies hat eine hohe Teilevielfalt der Kerzengehäuse zur Folge, die lediglich durch die Tiefe des Ringspaltes variieren.
Der wesentliche Vorteil besteht darin, daß der Ringspalt, im Gegensatz zum Stand der Technik, durch einen im Bereich des Preßsitzes entsprechend abgesetzten Glühstift mit aufgeweitetem Durchmesser und einem Kerzengehäuse ohne Durchmesserabstufung realisiert wird. Dadurch kann die Anzahl der Kerzengehäuse, die in ihrer Geometrie lediglich durch die Tiefe des Ringspaltes variieren, auf ein für dieses Merkmal universell einsetzbares Gehäuse reduziert werden. Gleichzeitig kann nach wie vor ein Standardstift gleichbleibender Geometrie verwendet werden, der zur Erzeugung der gewünschten Ringspalttiefe entsprechend tief in das Kerzengehäuse eingepreßt wird.
Die Realisierung des Ringspaltes durch einen im Bereich des Pressitzes abgesetzten Glühstift bedingt die Vergrößerung des Preßsitzdurchmessers des Glühstiftes gegenüber dem Preßsitzdurchmesser des derzeitigen Standes der Technik. Diese Durchmesseraufweitung führt zu einer Vergrößerung des zur Verfügung stehenden Bauraums für die Dichtung des Glühstiftes. Die Durchmesseraufweitung reduziert in diesem Bereich den erforderlichen Umformgrad des Glührohrs sowie der eingepreßten Dichtung. Dadurch wird die Gefahr der Rißbildung der Dichtung beim formgebenden Hämmerverfahren des Glühstiftes signifikant reduziert.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt in:
  • Figur 1 eine Glühstiftkerze, teilweise im Längsschnitt, in den Figuren 2 und 3 in vergrößertem Maßstab die mit X bezeichnete Ringspaltzone.
    • Beschreibung des Ausführungsbeispiels
    Die Glühstiftkerze 10 besteht aus einem langgestreckten, zylindrischen Gehäuse 11 mit einer mittigen Bohrung 12, die zum oberen Ende hin eine konische Erweiterung 13 hat. Etwas unterhalb dieser Erweiterung ist an der Bohrung 12 ein ringförmiger Absatz 15 gebildet, und zwar dadurch, daß der Durchmesser der Bohrung 12 oberhalb dieses Absatzes 15 etwas kleiner ist als der Durchmesser im nachfolgenden Bereich 12 A der Bohrung 12. Im Gehäuse 10 befindet sich der Glühstift 16, der mit seiner Spitze 17 in den Brennraum der Kraftmaschine eintaucht. Die Fügeverbindung zwischen Glühstift und Kerzengehäuse ist bisher als Pressitz 12 A mit konstanten brennraumseitigen Bohrungsdurchmesser ausgeführt. Das Vorstehmaß des Glühstiftes 16 der Glühstiftkerze ist definiert als der Abstand zwischen der Heizkörperspitze und dem Prüfdurchmesser am Dichtkonus des Kerzengehäuses.
    Auf die Konstruktion des Glühstifts ist weiter nicht eingegangen, da nicht erfindungswesentlich. Er kann in die Bohrung 12 zweckmäßigerweise eingepresst sein. Eine im Glührohr des Glühstifts angeordnete Glühwendel ist weiter nicht dargestellt. Der aus dem Kerzengehäuse 11 hinausragende Anschlußbolzen 18, dient der Stromzuführung zur Stromwendel. Der Anschlußbolzen 18 ist mittels einer radial verpreßten Dichtung 20 im oberen, nicht weiter dargestellten rohrförmigen Bereich des Glühstiftes 16, fixiert. Die Dichtung 20 dichtet den Glühstift 16 zwischen Glührohr und Anschlußbolzen 18 gegen die Umgebung ab. Der ringförmige Absatz 15 am Gehäuse 11 hat den Zweck, daß der Glühstift 16 samt Anschlußbolzen 18 bei zu hohem Druck im Brennraum nicht nach oben aus dem Gehäuse 11 hinausgedrückt werden kann. Am oberen Rand des Glühstifts 16 befindet sich eine Dichtung 20, die den Heizkörper zwischen Glührohr und Anschlußbolzen gegen die Umgebung abdichtet.
    Die Figuren 2 und 3 zeigen den erfindungsrelevanten Bereich des Ringspalts 21 bzw. der Ringspaltzone zwischen Kerzengehäuse und Glühstift. Diese Zone wird zwischen dem brennraumseitigen, konstanten Preßsitzdurchmesser des Kerzengehäuses und einem innerhalb des Kerzengehäuses im Außendurchmesser abgesetzten Glühstift realisiert. Dabei weist der brennraumseitige Bereich des Glühstifts unterhalb eines Absatzes 16 B einen kleineren Durchmesser 16 C auf als der des Preßsitzbereichs 12 A.
    Insbesondere die Figur 2 zeigt die Anordnung des erfindungsgemäßen Glühstiftes im Kerzengehäuse zur Erzeugung einer Ringspalttiefe R1. Die Figur 3 zeigt die Anordnung des erfindungsgemäßen Glühstifts im Kerzengehäuse zur Erzeugung einer Ringspalttiefe R2. Die Glühstifte nach Figur 2 und 3 können dieselbe Geometrie und Aufheizcharakteristik aufweisen, d.h. es kann ein Standard-Glühstift zur Realisierung unterschiedlicher Ringspalttiefen (hier: R1 > R2) und damit auch unterschiedlicher Vorstehmaße verwendet werden. Die variierenden Ringspalttiefen und Vorstehmaße können dadurch realisiert werden, daß der Standard-Glühstift entsprechend tief in den Preßsitz des Gehäuses 11 eingepreßt wird.

    Claims (7)

    1. Glühstiftkerze (10) zur Anordnung im Brennraum luftverdichtender Brennkraftmaschinen mit einem rohrförmigen, metallischen Kerzengehäuse (11), in dessen Längsbohrung (12) ein Glühstift (16) mit einem Teil seiner Länge abdichtend fixiert ist, wobei sich zwischen Glühstift (16) und Kerzengehäuse (11) mindestens teilweise ein Ringspalt (21) befindet, der vom brennraumseitigen Ende des Kerzengehäuses ausgeht, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringspalt durch eine im Durchmesser verringerte Zone (16C) am Glühstift (16) gebildet ist.
    2. Glühstiftkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unterschiedliche Ringspalttiefen (R1, R2) und Vorstehmaße mit einem einzigen Standard-Glühstift gleicher Geometrie und Aufheizcharakteristik durch variierende Einpresstiefe des Glühstiftes in den Preßsitz des Kerzengehäuses realisiert werden können.
    3. Glühstiftkerze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verwirklichung der unterschiedlichen Ringspalttiefen (R1, R2) ein einziges Standard-Kerzengehäuse verwendet werden kann, dessen Pressitz und Ringspalt in Richtung Brennraum einen konstanten Durchmesser oder eine beliebige Durchmesserabstufung konstanter Geometrie aufweist.
    4. Glühstiftkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesseränderung an der Ringkante (16 B) des Glühstiftes (16) eine beliebige geometrische Gestalt aufweist und der Glühstift derart in das Kerzengehäuse eingepreßt ist, daß die Durchmesserabstufung innerhalb des Kerzengehäuses erfolgt.
    5. Glühstiftkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich der Durchmesseraufweitung des Glühstiftes (16) innerhalb des Kerzengehäuses einen geringeren Umformgrad des Glührohrs erfordert.
    6. Glühstiftkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesserabstufung am Glühstift insbesondere durch Hämmern, Walzen, Ziehen oder Kaltfließpressen erfolgt.
    7. Glühstiftkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Kerzengehäuses eine Ringkante (15) gebildet ist, die geringfügig kleiner ist, als der Außendurchmesser des Glühstiftstiftes (16) in diesem Bereich.
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    DE19752920 1997-11-28
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