陶瓷電熱塞的製作方法

2023-04-25 01:35:21 1

專利名稱：陶瓷電熱塞的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及通過電加熱的方法輔助發動機起動的輔助裝置。
為了提高柴油機的的冷起動性能，對分開式燃燒室柴油機和小型直噴式燃燒室柴油機，燃燒室內均安裝有輔助起動的電熱塞。傳統的電熱塞是金屬電熱室，由鎳鉻合金制的發熱線圈繞在一根很細的陶瓷棒上，金屬外殼與發熱線圈之間填滿氧化鎂粉末來絕緣。為了使柴油機著火起動，電熱塞必須通電使發熱絲髮熱，直到電熱塞頭部溫度達到850℃～1000℃，達到這個溫度的時間愈短，發動機起動愈快，但是由於金屬電熱塞在發熱絲通電發熱後，其熱量要通過絕緣的氧化鎂粉傳到金屬外殼上，因此發熱絲不能升溫太快，否則會引起電熱塞發熱體內部發熱絲和表面金屬外殼的溫差過大，因此金屬電熱塞的起動預熱慢，預熱時間需20～60秒，當金屬外殼表面溫度達到850℃～1000℃時，發熱絲由於溫度太高而常被熔斷；同時，金屬外殼也由於時間長、溫度太高而被熔融；另外，金屬電熱塞長期處在高溫、燃氣腐蝕條件下工作，金屬外殼容易氧化腐蝕。所以金屬電熱塞可靠性差，使用壽命短、通電次數只有240～1000次左右。
本實用新型的目的是針對金屬電熱塞存在的主要問題，升溫慢、使用壽命短、可靠性差，而提供一種升溫快，使用壽命長、可靠性好的耐高溫、抗腐蝕的陶瓷電熱塞。
本實用新型的目的是通過設計一個集發熱絲、電熱塞外殼(工作頭部)、絕緣材料於一體的發熱體組件來實現的，即將發熱絲嵌裝在陶瓷圓柱體內，兩者直接接觸的整體式的陶瓷發熱體，由它來直接加熱進入燃燒室內的空氣，而達到快速升溫，且升溫過程合理的。
附圖
為本實用新型陶瓷電熱塞的結構示意圖，圖中1為連接導線2，為金屬帽，3為殼體，4為小套管，5為陶瓷發熱體，6為發熱絲，7為陶瓷圓柱體。
結合附圖給出本實用新型最佳實施例。
陶瓷電熱塞由殼體3和發熱體總成組成，殼體3為金屬階梯形空心圓柱，在大端的外圓上制有螺紋，以直接安裝在柴油機燃燒室機體上。發熱體5由發熱絲6、陶瓷圓柱體7組成，發熱絲採用鎢絲，其電阻值具有隨溫度升高而增大的性能，接通電源後，發熱絲的常溫電阻小，電流大，升溫快，隨著溫度升高，電阻增大，電流減小，當電阻增加到一定值時，發熱絲髮出的熱量與電流不再變化，溫度趨於穩定。陶瓷材料選用氮化矽(Si3N4)。這種發熱絲可保證電熱塞在10秒鐘內達到850℃。發熱絲繞成U形螺旋狀，由二極引出導線，發熱絲與陶瓷材料在熱壓模中進行熱壓燒結而連成一體，以保證發熱絲與陶瓷材料直接接觸，不允許有空隙存在，來實現良好的傳熱。發熱體5的前端為工作部份，用來加熱進氣，中部的外圓上套有小套管4，後端上套有金屬帽2，引出線的一端連接在小套管4上，另一端連接在金屬帽上，用連接導線1引出，它們之間用銀銅釺焊組成一體，最後再套入殼體3的小端孔內，焊接成陶瓷電熱塞。
本實用新型陶瓷電熱塞具有升溫快，並可防止升溫過高，且陶瓷材料具有強度高、膨脹係數低、高韌性、耐高溫、抗氧化、抗腐蝕等性能，因此可有效地提高電熱塞的使用壽命和可靠性，進而改善柴油機的冷起動性能。
權利要求1．一種陶瓷電熱塞，它由殼體和發熱體組成，其特徵是發熱體由發熱絲嵌裝在陶瓷圓柱體內，兩者直接接觸的整體式的陶瓷發熱體。
2．根據權利要求1所說的陶瓷電熱塞，其特徵是發熱絲採用鎢絲，繞成U型螺旋狀，由二極引出導線。
3．根據權利要求1或2所說的陶瓷電熱塞，其特徵是發熱絲與陶瓷材料在熱壓模中進行熱壓燒結而連成一體。
4．根據權利要求1所說的陶瓷電熱塞，其特徵是發熱體的前端為工作部份，中部的外圓上套有小套管，後端套有金屬帽。
專利摘要一種陶瓷電熱塞,涉及通過電加熱的方法輔助發動機起動的輔助裝置,它有殼體和發熱體組成,發熱體由鎢絲髮熱絲和陶瓷材料熱壓燒結成一體,直熱用來加熱燃燒室的進氣,電熱絲具有升溫快,及防止升溫過高的特性,而陶瓷材料具有強度高、耐高溫、抗腐蝕等特點,因而可有效地提高電熱塞的使用壽命和可靠性,進而可改善柴油機的冷起動性能。
文檔編號F02N19/02GK2309432SQ9623089
公開日1999年3月3日 申請日期1996年10月16日 優先權日1996年10月16日
發明者陳長明, 陳宏智 申請人:機械工業部上海內燃機研究所