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DE102007046808A1 - Ignition device for gaseous fuel air mixture in gas engine, gas petrol engine or diesel engine, has glow plug which is provided as ignition source, and ignition device is formed as heater plug - Google Patents

Ignition device for gaseous fuel air mixture in gas engine, gas petrol engine or diesel engine, has glow plug which is provided as ignition source, and ignition device is formed as heater plug Download PDF

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Publication number
DE102007046808A1
DE102007046808A1 DE102007046808A DE102007046808A DE102007046808A1 DE 102007046808 A1 DE102007046808 A1 DE 102007046808A1 DE 102007046808 A DE102007046808 A DE 102007046808A DE 102007046808 A DE102007046808 A DE 102007046808A DE 102007046808 A1 DE102007046808 A1 DE 102007046808A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
glow plug
protective sleeve
ignition device
air mixture
engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102007046808A
Other languages
German (de)
Inventor
Armin Grabmaier
Axel Hanenkamp
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Everllence SE
Original Assignee
MAN Diesel SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MAN Diesel SE filed Critical MAN Diesel SE
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Priority to KR1020080080858A priority patent/KR101433954B1/en
Priority to JP2008243362A priority patent/JP4838289B2/en
Priority to FI20085906A priority patent/FI121942B/en
Priority to FR0856444A priority patent/FR2921701B1/en
Priority to CN2008101687487A priority patent/CN101408146B/en
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P19/00Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P19/00Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition
    • F02P19/02Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition electric, e.g. layout of circuits of apparatus having glowing plugs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23QIGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
    • F23Q7/00Incandescent ignition; Igniters using electrically-produced heat, e.g. lighters for cigarettes; Electrically-heated glowing plugs
    • F23Q7/001Glowing plugs for internal-combustion engines

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  • Combustion & Propulsion (AREA)
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  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zündeinrichtung für ein gasförmiges Kraftstoff-Luftgemisch in einem Gasmotor oder einem Dieselmotor, wobei die Zündeinrichtung als Glühkerze 10 ausgebildet ist und einen als Zündquelle dienenden Glühstift 4 umfasst, wobei eine Schutzhülse 1 dem Glühstift 4 vom zu zündenden Kraftstoff-Luftgemisch trennt und wobei der Glühstift 4 einen mit dem zu zündenden Kraftstoff-Luftgemisch in Kontakt stehenden Abschnitt 11 der jeweiligen Schutzhülse 1 derart erhitzt, dass dieser Abschnitt 11 der Schutzhülse 1 eine zum Zünden des Kraftstoff-Luftgemisches erforderliche Temperatur aufweist. Um eine neuartige Glühkerze zu schaffen, bei dieser die Lebensdauer beziehungsweise Standzeit gegenüber dem Stand der Technik weiter deutlich erhöht ist, ist vorgesehen, dass der Glühstift 4 in der Schutzhülse 1 zwei unterschiedliche Positionen in Form einer Heizposition 12 und einer weiteren thermisch geringer belasteten Position 13 einnehmen kann.The The invention relates to an ignition device for a gaseous fuel-air mixture in a gas engine or a diesel engine, wherein the ignition device as a glow plug 10 is formed and serving as an ignition glow pin 4, wherein a protective sleeve 1 the glow plug 4 separates from the fuel-air mixture to be ignited and wherein the glow plug 4 a to be ignited fuel-air mixture in contact portion 11 of the respective protective sleeve 1 heated so that this portion 11 of the protective sleeve 1 a required for igniting the fuel-air mixture Temperature has. To create a novel glow plug, at this opposite the life or service life The prior art is further increased, is provided that the glow plug 4 in the protective sleeve 1 two different positions in the form of a heating position 12 and a another thermally lower loaded position 13 can take.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Zündeinrichtung für ein gasförmiges Kraftstoff-Luftgemisch in Gasmotoren, Gas-Ottomotoren oder Dieselmotoren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to an ignition device for a gaseous fuel-air mixture in gas engines, gas Otto engines or diesel engines according to the preamble of claim 1.

In Gasmotoren wird ein gasförmiges Kraftstoff-Luftgemisch verbrannt, wobei das gasförmige Kraftstoff-Luftgemisch mit Hilfe mindestens einer Zündeinrichtung des Gasmotors gezündet wird. In aus dem Stand der Technik bekannten Gasmotoren ist die oder jede Zündeinrichtung als Zündkerze ausgebildet, die entweder in einen ungeteilten Brennraum oder in einen von einem Hauptbrennraum abgeteilten Vorkammerraum hineinragt und das gasförmige Kraftstoff-Luftgemisch im Brennraum beziehungsweise im Vorkammerraum entzündet. Zur Zündung werden dabei hohe Zündenergien benötigt, die mit steigender Motorleistung überproportional ansteigen.In Gas engines become a gaseous fuel-air mixture burned, the gaseous fuel-air mixture with the help of at least one ignition device of the gas engine is ignited. In known from the prior art gas engines the or each ignition device is designed as a spark plug, either in an undivided combustion chamber or in one of one Main combustion chamber divided pre-chamber space protrudes and the gaseous Fuel-air mixture in the combustion chamber or in the pre-chamber space inflamed. Ignition will be high ignition energies needed, which disproportionately with increasing engine power increase.

Aus der DE 102 17 996 A1 ist ein Gasmotor bekannt, bei welchem hohe Zündenergien zum Zünden des gasförmigen Kraftstoff-Luftgemisches erreicht werden können. Beim Gasmotor der DE 102 17 996 A1 erfolgt die Zündung des gasförmigen Kraftstoff-Luftgemisches mit Hilfe einer Zündeinrichtung, wobei eine die Zündtemperatur bereitstellende Glühkerze der Zündeinrichtung unmittelbar beziehungsweise direkt mit dem zu zündenden Kraftstoff-Luftgemisch beziehungsweise einer gasförmigen Atmosphäre aus dem zu zündenden Kraftstoff-Luftgemisch in Kontakt steht. Die Glühkerze weist eine Schirmung beziehungsweise Schutzhülse auf, welche den Glühstift der Glühkerze umschließt und mit entsprechenden Öffnungen beziehungsweise Bohrungen versehen ist, so dass die Wärmeabfuhr durch erzwungene Konvektion reduziert und die Oberflächentemperatur des Glühstifts erhöht wer den kann. Dadurch wird bei Startvorgängen und bei niedriger Teillast gewährleistet, dass die Selbstzündungstemperatur des Gases immer erreicht wird sowie die Heizleistung der Glühkerze bei höheren Lasten bis auf Null reduziert werden kann, so dass die Lebensdauer der Glühkerze deutlich gesteigert werden kann, da ihre Heizwendel nicht ständig thermisch belastet wird.From the DE 102 17 996 A1 a gas engine is known in which high ignition energies for igniting the gaseous fuel-air mixture can be achieved. At the gas engine the DE 102 17 996 A1 Ignition of the gaseous fuel-air mixture by means of an ignition device, wherein the ignition temperature-providing glow plug of the ignition directly or directly with the fuel-air mixture to be ignited or a gaseous atmosphere from the fuel-air mixture to be ignited is in contact. The glow plug has a shield or protective sleeve, which encloses the glow plug of the glow plug and is provided with corresponding openings or holes, so that the heat dissipation reduced by forced convection and the surface temperature of the glow plug who can the. This ensures at start-up and low part load that the autoignition temperature of the gas is always achieved and the heating power of the glow plug can be reduced to zero at higher loads, so that the life of the glow plug can be significantly increased because their heating coil is not constantly thermal is charged.

Aus der DE 10 2005 050 435 A1 ist weiterhin ein Gasmotor mit mindestens einer in einen Brennraum oder in einen Vorkammerraum hineinragenden Glühkerze bekannt, wobei die oder jede Glühkerze eine als Zündquelle dienendes Heizelement in Form eines Glühstifts umfasst, wobei eine hülsenartige Aufnahmeeinrichtung den Glühstift vom zu zündenden Kraftstoff-Luftgemisch trennt, und wobei der Glühstift einen mit dem zu zündenden Kraftstoff-Luftgemisch in Kontakt stehenden Abschnitt der jeweiligen hülsenförmigen Aufnahmeeinrichtung derart erhitzt, dass dieser Abschnitt der Aufnahmeeinrichtung beziehungsweise Schutzhülse eines vom Zünden des Kraftstoff-Luftgemisches erforderliche Zündtemperatur aufweist. Durch die Trennung der Zündquelle von der korrosiven Atmosphäre des zu zündenden Kraftstoff-Luftgemisches wird die Standzeit der Glühkerze des Gasmotors erhöht.From the DE 10 2005 050 435 A1 Furthermore, a gas engine with at least one in a combustion chamber or in a pre-chamber space protruding glow plug is known, wherein the or each glow plug serving as an ignition source heating element in the form of a glow plug, wherein a sleeve-like receiving device separates the glow plug from the fuel-air mixture to be ignited, and wherein the glow plug heats a portion of the respective sleeve-shaped receiving device that is in contact with the fuel-air mixture to be ignited such that this portion of the receiving device or protective sleeve has an ignition temperature required by the ignition of the fuel-air mixture. By separating the ignition source from the corrosive atmosphere of the fuel-air mixture to be ignited, the service life of the glow plug of the gas engine is increased.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde, eine neuartige Glühkerze zu schaffen, bei dieser die Lebensdauer beziehungsweise Standzeit noch weiter deutlich erhöht ist. Dieses Problem wird durch eine Glühkerze gemäß Anspruch 1 gelöst.Of these, Based on the present invention, the problem underlying to create a novel glow plug, with this the life or Life is still significantly increased. This problem is achieved by a glow plug according to claim 1 solved.

Dadurch dass bei einer erfindungsgemäßen Zündeinrichtung für ein gasförmiges Kraftstoffluftgemisch in einem Gasmotor oder einem Dieselmotor, wobei die Zündeinrichtung als Glühkerze ausgebildet ist und einen als Zündquelle dienenden Glühstift umfasst, wobei eine Schutzhülse den Glühstift vom zu zündenden Kraftstoff-Luftgemisch trennt und wobei der Glühstift einen mit dem zu zündenden Kraftstoff-Luftgemisch in Kontakt stehenden Abschnitt der jeweiligen Schutzhülse derart erhitzt, dass dieser Abschnitt als Glühbereich eine zum Zünden des Kraftstoff-Luftgemisches erforderliche Temperatur aufweist, vorgesehen ist, dass der Glühstift in der Schutzhülse zwei unterschiedliche Positionen in Form einer Heizposition und einer weiteren thermisch geringer belasteten Position einnehmen kann, wird die Lebensdauer der Glühkerze gegenüber dem Stand der Technik nochmals deutlich erhöht. Durch das Herausfahren des Glühstiftes im unbestromten Zustand, d. h. der empfindlichen Komponenten aus dem Glühbereich wird die Betriebssicherheit der Glühkerze erhöht, die Servicekosten gesenkt. Dadurch dass sich die unterschiedlichen Positionen des Glühstiftes innerhalb der sich nicht bewegenden Schutzhülse befinden ändert sich das eventuelle Vorkammervolumen nicht, auch das Verdichtungsverhältnis ändert sich nicht.Thereby that in an ignition device according to the invention for a gaseous fuel-air mixture in one Gas engine or a diesel engine, wherein the ignition device is designed as a glow plug and one as a source of ignition serving glow plug, wherein a protective sleeve the glow plug from the fuel-air mixture to be ignited separates and wherein the glow plug with the one to be ignited Fuel-air mixture in contact section of the respective Protective sleeve heated so that this section as an annealing area one required for igniting the fuel-air mixture Temperature has provided that the glow plug in the protective sleeve two different positions in shape a heating position and another thermally less loaded Position can take the life of the glow plug again significantly increased compared to the prior art. By moving out of the glow plug in the de-energized state, d. H. the sensitive components from the annealing area the reliability of the glow plug is increased, lowered the service costs. Because of the different Positions of the glow plug within the non-moving protective sleeve the possible prechamber volume does not change also the compression ratio does not change.

Bei der erfindungsgemäßen Glühkerze sind die Schutzhülse und der Glühstift als separate Baugruppen ausgebildet. So können Glühstift und Schutzhülse getrennt gefertigt werden. Der Glühstift ist in der Schutzhülse platzierbar sowie aus der selben entfernbar. Bei einem Defekt des Glühstifts oder der Schutzhülse kann die jeweils andere Baugruppe wiederverwendet werden.at the glow plug according to the invention are the Protective sleeve and the glow plug as separate assemblies educated. So can glow plug and protective sleeve be made separately. The glow plug is in the protective sleeve Placeable as well as removable from the same. In case of a defect of Glow plug or the protective sleeve can each other assembly to be reused.

Bei der bevorzugten Ausbildung der Erfindung weist die Schutzhülse eine Wandstärke zwischen 0,5 mm und 3 mm vorzugsweise zwischen 0,8 mm und 1,5 mm auf und ist aus einem Werkstoff gebildet, der bei Raumtemperatur einen Wärmeleitkoeffizienten von maximal 20 W/mK, vorzugsweise von maximal 15 W/mK, und der eine Temperaturbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit bis 1000°C, insbesondere bis 1100°C, bevorzugt bis 1200°C aufweist.In the preferred embodiment of the invention, the protective sleeve has a wall thickness of between 0.5 mm and 3 mm, preferably between 0.8 mm and 1.5 mm, and is formed from a material which at room temperature has a heat conduction coefficient of at most 20 W / mK, preferably of not more than 15 W / mK, and a temperature resistance and corrosion resistance to 1000 ° C, in particular up to 1100 ° C, preferably up to 1200 ° C on has.

Der Glühstift, der vorzugsweise aus einer Siliciumnitrid-Keramik oder aus stabilisiertem Zirkonoxid oder aus einem oxidkeramischen Faserverbundwerkstoff gebildet ist, ist in der Schutzhülse insbesondere derart angeordnet, dass zwischen dem Glühstift und der Schutzhülse eine kleine Spielpassungen besteht.Of the Glow pin, preferably made of a silicon nitride ceramic or of stabilized zirconia or of an oxide ceramic Fiber composite is formed in the protective sleeve in particular arranged such that between the glow plug and the protective sleeve is a small clearance fits.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird, ohne hierauf beschränkt zu sein, unter Bezugnahme auf die Zeichnung nachfolgend näher erläutert. In der Zeichnung zeigt.preferred Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims and the description below. An embodiment The invention is by, but not limited to, below Reference to the drawing explained in more detail below. In the drawing shows.

1: Eine stark schematisierte Darstellung einer erfindungsgemäßen Glühkerze, bei der sich der Glühstift in der Heizposition befindet, 1 : A highly schematic representation of a glow plug according to the invention, in which the glow plug is in the heating position,

2: Eine stark schematisierte Darstellung der erfindungsgemäßen Glühkerze nach 1, bei der sich der Glühstift im Gegensatz zur Darstellung der 1 in einer thermisch geringer belasteten Position befindet. 2 : A highly schematic representation of the glow plug according to the invention 1 , in which the glow plug in contrast to the representation of 1 is located in a thermally less loaded position.

Die hier vorliegende Erfindung betrifft eine Glühkerze für einen Gasmotor, insbesondere einen Gas-Ottomotor, oder für einen Dieselmotor. Die erfindungsgemäße Glühkerze ragt in einen Brennraum hinein, um ein Kraftstoff-Luftgemisch zu entzünden. Dabei kann der Brennraum als ungeteilter Brennraum oder als geteilter Brennraum ausgebildet sein, wobei dann, wenn der Brennraum in einen Hauptbrennraum und einen Vorkammerraum unterteilt ist, die Glühkerze in den Vorkammerraum des Brennraums hineinragt.The The present invention relates to a glow plug for a gas engine, in particular a gasoline engine, or for a diesel engine. The glow plug according to the invention protrudes into a combustion chamber to a fuel-air mixture ignite. In this case, the combustion chamber as undivided combustion chamber or be formed as a divided combustion chamber, wherein if the combustion chamber is divided into a main combustion chamber and a pre-chamber space is the glow plug in the pre-chamber space of the combustion chamber protrudes.

1 und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Glühkerze 10, die über einen als Heizeinrichtung ausgebildeten Glühstift 4 verfügt, der in einer hülsenartigen Aufnahmeeinrichtung, d. h. Schutzhülse 1 positioniert beziehungsweise angeordnet ist. Die Schutzhülse 1 separiert beziehungsweise trennt den Glühstift 4 von einer korrosiven Atmosphäre innerhalb des Brennraum. 1 and 2 show an embodiment of the glow plug according to the invention 10 , which has a heating element designed as a glow plug 4 has, in a sleeve-like receptacle, ie protective sleeve 1 is positioned or arranged. The protective sleeve 1 separates or separates the glow plug 4 from a corrosive atmosphere inside the combustion chamber.

Zusammengefasst ist bei einer Zündeinrichtung für ein gasförmiges Kraftstoff-Luftgemisch, wobei die Zündeinrichtung als Glühkerze 10 ausgebildet ist und einen als Zündquelle dienenden Glühstift 4 umfasst, wobei eine Schutzhülse 1 den Glühstift 4 vom zu zündenden Kraftstoff-Luftgemisch trennt, und wobei der Glühstift 4 einen mit dem zu zündenden Kraftstoff-Luftgemisch in Kontakt stehenden Abschnitt 11 der jeweiligen Schutzhülse 1 derart erhitzt, dass dieser Abschnitt als Glühbereich 11 eine zum Zünden des Kraftstoff-Luftgemisch erforderliche Temperatur aufweist, vorgesehen, dass der Glühstift 4 in der Schutzhülse 1 zwei unterschiedliche Positionen 12, 13 in Form einer Heizposition 12 und einer weiteren thermisch geringer belasteten Position 13 einnehmen kann.In summary, in an ignition device for a gaseous fuel-air mixture, wherein the ignition device as a glow plug 10 is formed and serving as an ignition glow plug 4 includes, wherein a protective sleeve 1 the glow plug 4 separates from the fuel-air mixture to be ignited, and wherein the glow plug 4 a section in contact with the fuel-air mixture to be ignited 11 the respective protective sleeve 1 heated so that this section as annealing area 11 has a temperature required for igniting the fuel-air mixture, provided that the glow plug 4 in the protective sleeve 1 two different positions 12 . 13 in the form of a heating position 12 and another thermally less loaded position 13 can take.

Der Glühstift 4 stellt die zum Zünden des Kraftstoff-Luftgemisches benötigte Energie in Form von Heizleistung bereit. Der Glühstift 4 erhitzt dabei die Schutzhülse 1 in der Heizposition am Abschnitt beziehungsweise Glühbereich 11 auf eine zum Zünden des dort in Kontakt gebrachten Kraftstoff-Luftgemisches erforderlichen Temperatur. Der Glühstift 4 kann als elektrische Widerstands-Heizeinrichtung ausgeführt sein und ist auf einem Schlitten 2 fixiert. Der Schlitten 2 stellt eine Führung für den Glühstift 4 in der Schutzhülse 1 dar und ist mittels eines Stellantriebs 3 in axialer Richtung der Schutzhülse 1 zwischen zwei Positionen 12 und 13 in der Schutzhülse 1 verfahrbar.The glow plug 4 provides the energy needed to ignite the fuel-air mixture in the form of heating power. The glow plug 4 heats the protective sleeve 1 in the heating position at the section or annealing area 11 to a temperature required to ignite the fuel-air mixture contacted there. The glow plug 4 can be designed as an electrical resistance heater and is on a carriage 2 fixed. The sled 2 provides a guide for the glow plug 4 in the protective sleeve 1 is and is by means of an actuator 3 in the axial direction of the protective sleeve 1 between two positions 12 and 13 in the protective sleeve 1 traversable.

Der Schlitten 2 greift in axialer Richtung mit einem Ende in die Schutzhülse 1 ein und ist mit dem anderen Ende teleskopartig in den Stellantrieb 3 verfahrbar, so das bei feststehender Schutzhülse 1, feststehenden Stellantrieb 3 und auf dem Schlitten fixierten Glühstift 4, der Schlitten 2 den Glühstift 4, sobald der Glühstift 4 nicht mehr bestromt wird, aus der Heizposition 12 in die thermisch weniger belastete Position 13 verfährt und bei Bedarf und Bestromung des Glühstiftes 4 diesen wieder in die Heizposition 12 verfährt.The sled 2 engages in the axial direction with one end in the protective sleeve 1 one and is telescopically in the actuator with the other end 3 movable, so that with a fixed protective sleeve 1 , fixed actuator 3 and on the carriage fixed glow plug 4 , the sled 2 the glow plug 4 as soon as the glow plug 4 is no longer energized, from the heating position 12 in the thermally less loaded position 13 moves and when needed and energizing the glow plug 4 this again in the heating position 12 moves.

Der Stellantrieb 3 ist entweder als Hubmagnet oder pneumatischer Zylinder oder als Elektromotor ausgebildet.The actuator 3 is designed either as a solenoid or pneumatic cylinder or as an electric motor.

Vorzugsweise ist die Schutzhülse 1 wie eingangs bereits beschrieben aus einem Heizleitermaterial mit niedriger Wärmeleitfähigkeit gefertigt. So kann die Schutzhülse 1 aus einem Nickelbasislegierungsstahl oder aus einem O-xiddispersionslegierungsstahl gebildet sein.Preferably, the protective sleeve 1 as already described, made from a heat conductor material with low thermal conductivity. So can the protective sleeve 1 be formed of a nickel-based alloy steel or of a O-xiddispersionslegierungsstahl.

Die Schutzhülse 1 verfügt vorzugsweise über eine Wandstärke zwischen 0,8 mm und 1,5 mm. An einer mit dem zu zündenden Kraftstoff-Luftgemisch in Kontakt kommenden Außenfläche 11, dem Glühbereich, besteht die Schutzhülse 1 vorzugsweise aus einem keramischen Werkstoff oder die Schutzhülse 1 ist mit einem keramischen Werkstoff beschichtet. Der Glühbereich 11 ist in der Regel auch mit einer Wandstärke die geringer als die Wandstärken der übrigen Abschnitte der Schutzhülse 1 sind, gefertigt.The protective sleeve 1 preferably has a wall thickness between 0.8 mm and 1.5 mm. At a coming into contact with the fuel-air mixture to be ignited outer surface 11 , the annealing area, there is the protective sleeve 1 preferably made of a ceramic material or the protective sleeve 1 is coated with a ceramic material. The annealing area 11 is usually also with a wall thickness which is less than the wall thicknesses of the remaining portions of the protective sleeve 1 are made.

Durch geeignete Werkstoffpaarung wird die Gesamtwärmebilanz der Glühkerze 10 optimiert.By suitable material combination, the total heat balance of the glow plug 10 optimized.

Mit anderen Worten sitzt bei der erfindungsgemäßen Glühkerze 10 ein Heizelement in Form eines Glühstiftes 4 auf einem Schlitten 2, der den Glühstift 4 aus der Schutzhülse 1, welche in den Brennraum oder in die Vorkammer hineinragt in einem bestimmten Maße herauszieht. Das Herausziehen aus der Schutzhülse 1 geschieht nachdem der Motorstart erfolgt ist und ein weiteres aktives Glühen des Glühstiftes 4 nicht mehr erforderlich ist, wobei der Glühstift aus der heißen Zone heraus in eine thermisch wesentlich geringer belastete Position 13 gebracht wird. Wird der Glühstift 4 wieder in der Heizposition 12 benötigt, fährt dieser wieder in die Schutzhülse ein bis die Heizposition 12 wieder erreicht ist. Die Komponenten der erfindungsgemäßen Glühkerze sind die feststehende Schutzhülse 1 aus einem Heizleitermaterial oder anderem Material mit niedriger Wärmeleitfähigkeit, der Schlitten 2, der Antriebsmechanismus 3 und eben der Glühstift 4. Die Schutzhülse 1, welche in den Brennraum hineinragt wird durch den Glühstift 4 von innen aufgeheizt. Der Glühstift 4 sitzt auf einem Schlitten 2. Der Schlitten 2 ist so angeordnet, dass dieser den Glühstift 4, sobald der Glühstift nicht mehr bestromt wird, aus der Heizposition 12 in eine thermisch unbelastete Endposition 13 verfährt. Die Betätigung des Schlittens 2 erfolgt geeigneterweise durch einen Hubmagneten, kann aber auch durch einen pneumatischen Zylinder oder durch einen Elektromotor erfolgen.In other words, sits in the glow plug according to the invention 10 a heating element in the form of egg a glow plug 4 on a sledge 2 who has the glow plug 4 from the protective sleeve 1 which protrudes into the combustion chamber or into the antechamber to a certain extent pulls out. Pulling out of the protective sleeve 1 happens after the engine is started and another active glow of the glow plug 4 is no longer necessary, the glow plug from the hot zone out in a thermally much less loaded position 13 is brought. Will the glow plug 4 again in the heating position 12 needed, this moves back into the protective sleeve until the heating position 12 is reached again. The components of the glow plug according to the invention are the fixed protective sleeve 1 from a Heizleitermaterial or other material with low thermal conductivity, the carriage 2 , the drive mechanism 3 and just the glow plug 4 , The protective sleeve 1 , which protrudes into the combustion chamber through the glow plug 4 heated from the inside. The glow plug 4 sits on a sledge 2 , The sled 2 is arranged so that this is the glow plug 4 as soon as the glow plug is no longer energized, from the heating position 12 in a thermally unloaded end position 13 moves. The operation of the carriage 2 suitably by a solenoid, but can also be done by a pneumatic cylinder or by an electric motor.

Die erfindungsgemäße Glühkerze der 1 und 2 ist sowohl bei Gasmotoren als auch bei Dieselmotoren verwendbar.The glow plug of the invention 1 and 2 is suitable for both gas engines and diesel engines.

11
Schutzhülseprotective sleeve
22
Schlitten, FührungCarriage, guide
33
Stellantrieb, AntriebsmechanismusActuator drive mechanism
44
Glühstift, HeizelementGlow plug, heating element
1010
Glühkerzeglow plug
1111
Abschnitt, KühlbereichSection, cooling area
1212
Heizpositionheating position
1313
thermisch weniger belastete Positionthermal less loaded position

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 10217996 A1 [0003, 0003] - DE 10217996 A1 [0003, 0003]
  • - DE 102005050435 A1 [0004] DE 102005050435 A1 [0004]

Claims (10)

Zündeinrichtung für ein gasförmiges Kraftstoff-Luftgemisch in einem Gasmotor, Gas-Ottomotor oder einem Dieselmotor, wobei die Zündeinrichtung als Glühkerze (10) ausgebildet ist und einen als Zündquelle dienenden Glühstift (4) umfasst, wobei eine Schutzhülse (1) den Glühstift (4) vom zu zündenden Kraftstoff-Luftgemisch trennt, und wobei der Glühstift (4) einen mit dem zu zündenden Kraftstoff-Luftgemisch in Kontakt stehenden Abschnitt (11) der Schutzhülse (1) derart erhitzt, dass dieser Abschnitt als Glühbereich (11) einen zum Zünden des Kraftstoff-Luftgemischs erforderliche Temperatur aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Glühstift (4) in der Schutzhülse (1) zwei unterschiedliche Positionen in Form einer Heizposition (12) und einer weiteren thermisch geringer belasteten Position (13) einnehmen kann.Ignition device for a gaseous fuel-air mixture in a gas engine, gas Otto engine or a diesel engine, wherein the ignition device as a glow plug ( 10 ) is formed and serving as an ignition glow plug ( 4 ), wherein a protective sleeve ( 1 ) the glow plug ( 4 ) separates from the fuel-air mixture to be ignited, and wherein the glow plug ( 4 ) a section in contact with the fuel-air mixture to be ignited ( 11 ) of the protective sleeve ( 1 ) heated so that this section as annealing range ( 11 ) has a temperature required for igniting the fuel-air mixture, characterized in that the glow plug ( 4 ) in the protective sleeve ( 1 ) two different positions in the form of a heating position ( 12 ) and another thermally less loaded position ( 13 ) can take. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Glühstift (4) auf einem Schlitten (2) fixiert ist und der Schlitten (2) mittels eines Stellantriebs (3) den Glühstift (4) in axialer Richtung der Schutzhülse (1) zwischen den zwei Positionen (12 und 13) in der Schutzhülse (1) verfahrbar macht.Ignition device according to claim 1, characterized in that the glow plug ( 4 ) on a sledge ( 2 ) and the carriage ( 2 ) by means of an actuator ( 3 ) the glow plug ( 4 ) in the axial direction of the protective sleeve ( 1 ) between the two positions ( 12 and 13 ) in the protective sleeve ( 1 ) movable. Zündeinrichtung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (2) in axialer Richtung mit einem Ende in die Schutzhülse (1) eingreift und mit dem anderen Ende teleskopartig in den Stellantrieb (3) verfahrbar ist, so dass bei feststehender Schutzhülse (1), feststehenden Stellantrieb (3) und auf dem Schlitten (2) fixierten Glühstift (4) der Schlitten (2) den Glühstift (4), sobald der Glühstift (4) nicht mehr bestromt wird, aus der Heizposition (12) in die thermisch weniger belastete Position (13) verfährt und bei Bedarf und Bestromung des Glühstifts (4) diesen wieder in die Heizposition (12) fährt.Ignition device according to claim 2, characterized in that the carriage ( 2 ) in the axial direction with one end in the protective sleeve ( 1 ) engages and with the other end telescopically in the actuator ( 3 ) is movable, so that with a fixed protective sleeve ( 1 ), fixed actuator ( 3 ) and on the sledge ( 2 ) fixed glow plug ( 4 ) the sled ( 2 ) the glow plug ( 4 ), as soon as the glow plug ( 4 ) is no longer energized, from the heating position ( 12 ) in the thermally less loaded position ( 13 ) and if necessary and energization of the glow plug ( 4 ) this again in the heating position ( 12 ) moves. Zündeinrichtung nach Anspruch 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass der Stellantrieb (3) als Hubmagnet oder pneumatischer Zylinder oder als Elektromotor zwecks Bewegung des Schlittens (2) ausgebildet ist.Ignition device according to claim 2 or 3, characterized in that the actuator ( 3 ) as a solenoid or pneumatic cylinder or as an electric motor for movement of the carriage ( 2 ) is trained. Zündeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzhülse (1) aus einem Nickelbasislegierungsstahl gebildet ist.Ignition device according to one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that the protective sleeve ( 1 ) is formed of a nickel-base alloy steel. Zündeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzhülse (1) aus einem Oxiddispersionslegierungsstahl gebildet ist.Ignition device according to one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that the protective sleeve ( 1 ) is formed of an oxide dispersion alloy steel. Zündeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzhülse (1) an einer mit dem zu zündenden Kraftstoff-Luftgemisch in Kontakt kommenden Außenfläche (11), dem Glühbereich, aus einem keramischen Werkstoff besteht oder mit einem keramischen Werkstoff beschichtet ist.Ignition device according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the protective sleeve ( 1 ) on an outer surface coming into contact with the fuel-air mixture to be ignited ( 11 ), the annealing region, consists of a ceramic material or is coated with a ceramic material. Zündeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass der Glühstift (4) aus einer Siliciumnitridkeramik gebildet ist.Ignition device according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the glow plug ( 4 ) is formed of a silicon nitride ceramic. Zündeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Glühstift (4) aus stabilisiertem Zirkonoxid oder aus einem oxidkeramischen Faserverbundwerkstoff gebildet ist.Ignition device according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that the glow plug ( 4 ) is formed from stabilized zirconium oxide or from an oxide-ceramic fiber composite material. Verwendung einer Zündeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9 in einem Gasmotor, Gas-Ottomotor oder einem Dieselmotor.Use of an ignition device after a or more of claims 1 to 9 in a gas engine, Gasoline engine or a diesel engine.
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