[發明專利]具有金屬熱探針的電熱塞

無效

• 申請號: 200980145167.4
• 申請日: 2009-08-27
• 公開（公告）號: CN102216603A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發明（設計）人: 約翰·A·伯羅斯;馬塞洛·西諾;桑德羅·戈雷蒂
• 申請（專利權）人: 費德羅-莫格爾點火公司
• 主分類號: F02P19/02
• 分類號: F02P19/02;F23Q7/00;H01C1/03
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪

相關申請的交叉引用

無。

技術領域

本發明涉及燃燒室中輔助冷啟動燃燒的電熱塞，具體地說，涉及一種具有金屬熱探針的電熱塞。

背景技術

電熱塞通常被用于需要高熱源用于燃燒的直接啟動或輔助啟動的應用。由此，電熱塞被用于小型取暖器，工業用電爐和柴油發動機等。用于柴油發動機的電熱塞通常分為開路線圈型或包裹護套型器件。護套型電熱塞又分為陶瓷熱探針型和金屬熱探針型。金屬護套熱探針中，一個或多個螺旋型繞制的電阻絲容納于金屬護套中，嵌入在電絕緣和熱傳導的粉末中。例如，美國專利4,963,717描述了這種類型的電熱塞。位于護套中的電阻絲完全嵌入于絕緣粉末中，且該絕緣粉末通過合成橡膠密封圈或其它襯墊器件密封于護套之中。

金屬護套熱探針通常通過機械過盈配合插入電熱塞外殼。過盈配合要求探針和外殼都具有高強度和精確的制造公差。高強度的要求限制了這些應用中可用的最小金屬厚度，導致了外殼-管-探針接合處的最小可能直徑。這個要求同樣導致了探針的最小可能直徑，一般是4毫米左右。因此，(探針到外殼的)接合面必須具有至少現有技術的這個直徑。

如果實時監控燃燒室壓力，柴油發動機的管理可能被改進。壓力傳感器可以作為獨立器件被采用，或者更優選地集成在電熱塞中。一種集成電熱塞壓力傳感器的設計采用了位于熱探針和外殼之間的彈性膜。這增加了電熱塞的尺寸且進一步阻礙了各種電熱塞組件的小型化。根據現有技術，金屬探針的使用通常限制了這種類型電熱塞設計的最小直徑，由于沒有足夠空間用于膜且膜不夠牢固以支撐與探針的過盈配合。因此，使用現有技術，陶瓷探針通常被用于這種集成壓力傳感器類型的應用，以獲得小的電熱塞直徑。當采用陶瓷探針時，使用現有技術的直徑可以被縮小到3.2毫米左右，這個直徑的縮小使得整個電熱塞直徑同樣地減小。然而，由于陶瓷探針比金屬探針貴，導致電熱塞成本增加。

因此，希望在電熱塞應用中使用小直徑金屬熱探針以大量節約成本。

發明內容

本發明提供了一種用于燃燒室中輔助冷啟動燃燒的電熱塞組件。該組件包括通常管狀的金屬外殼和與外殼相連的過渡區域，該外殼界定了軸向的孔。該過渡區域具有與孔同心且適于相對燃燒室中的開口設置密封圈的環形底座。該過渡區域進一步包括從底座向內徑向延伸的通常環形的膜，從膜軸向延伸的中空的管部。細長的熱探針與外殼的孔軸向地對齊，其包括在開放的第一端和封閉的第二端之間延伸的通常管狀的金屬護套。該護套具有通常圓柱形的外體表面。該護套包括鄰近其開放的第一端的縮小直徑先導部分。該先導部分具有相對外體表面更小的直徑，且通過肩部與外體表面隔開。該縮小直徑先導部分和肩部形成接合區，該接合區與過渡區域的管部直接鄰接。

本發明描述了一種用于金屬熱探針的新型結構，其允許接合面，即電熱塞外殼和熱探針之間的接合處，具有比熱探針體部更小的直徑。通過不會導致熱探針被壓縮的固定技術，可以避免裝配過程中接合面上的高應力。這樣，需要接合的構件可以使用比從現有技術設計中迄今所知的更薄的壁。

在本發明另一實施例中，上述電熱塞組件包括集成壓力傳感器，用于監控相關燃燒室中的壓力波動。新型接合結構的使用使得金屬熱探針能夠適合根據現有技術本來不適合的電熱塞之中。

附圖說明

結合下列具體描述及附圖進行考慮，本發明的上述及其它特征和優點將會更加容易理解，其中：

圖1是現有技術的包括護套型熱探針的電熱塞組件的側視圖；

圖2是沿圖1中2-2線剖開所得的現有技術熱探針組件的部分剖視圖；

圖3是如同圖2中的剖視圖，但描述的是根據本發明原理構造的電熱塞組件；

圖4是本發明可選實施例的部分剖視圖，其中過渡區域的管部具有沿長度可變的外直徑；

圖5是如同圖4中的視圖，但描述的是另一可選實施例，其中管部的外直徑比熱探針的直徑大，且激光熔焊應用于密封墊片附近；以及

圖6是如同圖3中本發明的剖視圖，但描述的是本發明的又一可選實施例，其中壓力傳感器固定于電極和外殼之間，用于監控燃燒室中的壓力波動。

具體實施方式

參閱附圖，其中相似的標號指示各圖中相似或相應部件，一種根據現有技術的電熱塞通常如圖1和圖2中10所示。電熱塞10包括環形金屬外殼12，其具有沿假想縱軸A延伸的孔14。外殼12可由任意合適的金屬制成，如各種鋼。外殼12可能還包括鍍層或涂層，如鎳或鎳合金覆蓋于它的一些或全部表面上，包括外表面16和孔14的內部，以便增強其對高溫氧化和腐蝕的抵抗。