本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的用于自點火的內(nèi)燃機的預(yù)熱塞以及一種根據(jù)權(quán)利要求10的用于制造預(yù)熱塞的方法。

背景技術(shù)：

在自點火的內(nèi)燃機中，預(yù)熱塞被設(shè)置用于加熱所述內(nèi)燃機的各個燃燒室到下述程度:使得被噴射到所述燃燒室內(nèi)的燃料在向上運動的活塞的壓縮下可靠地點燃。在此，所述預(yù)熱塞受到燃燒室中突然的加熱和相應(yīng)的壓力波。此外，所述預(yù)熱塞受到所述內(nèi)燃機的持續(xù)運行中的振動。在此，必須在所有運行狀態(tài)下保證：所述預(yù)熱塞的加熱螺旋部除了規(guī)定的接觸區(qū)域之外與殼體電絕緣，以便避免所述預(yù)熱塞在沒有規(guī)定的位置處的電短路或者加熱。此外，必須保證:在連接觸頭與加熱螺旋部之間的電連接穩(wěn)定并且持久地保持但是足夠有柔性，以便不會被所描述的振動和壓力波破壞。

為此，所述加熱螺旋部在預(yù)熱管的區(qū)域中通過下述方式來固定:將絕緣粉末填入并且壓縮到所述預(yù)熱管中，所述絕緣粉末一方面固定所述加熱螺旋部的位置，另一方面在加熱螺旋部與殼體之間產(chǎn)生可靠的電絕緣。由ep1471307已知一種預(yù)熱塞，在所述預(yù)熱塞中，陶瓷的芯置入到由所述加熱螺旋部形成的空腔中，所述陶瓷的芯電絕緣并且有導(dǎo)熱性，所述導(dǎo)熱性比所述絕緣粉末的導(dǎo)熱性更低，所述絕緣粉末填入到加熱螺旋部與預(yù)熱管壁之間的間隙中。這個解決方案雖然提高了預(yù)熱塞的功率收益，因為更少的熱量在內(nèi)部流失，但是，所述硬的陶瓷的芯在壓力波和振動的緩沖方面具有缺點。

此外，由現(xiàn)有技術(shù)已知預(yù)熱塞，在所述預(yù)熱塞中，單個螺旋線結(jié)合了加熱螺旋線和調(diào)節(jié)螺旋線的特性。在這樣的預(yù)熱塞的已知的結(jié)構(gòu)中，所述加熱螺旋線和調(diào)節(jié)螺旋線與金屬的預(yù)熱管相連接，然后用導(dǎo)熱的并且電絕緣的粉末來填充、密封并且通過所謂的旋轉(zhuǎn)鍛造方法（rundknetverfahren）來壓縮到一定程度。首先，所述旋轉(zhuǎn)鍛造實現(xiàn)用于壓縮在加熱體內(nèi)部的粉末，以便確保從加熱螺旋線到預(yù)熱管的外表面的良好的導(dǎo)熱。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種預(yù)熱塞，所述預(yù)熱塞的特征在于簡單的制造并且克服了由現(xiàn)有技術(shù)已知的缺陷。

與此相對，具有獨立權(quán)利要求1的特征的根據(jù)本發(fā)明的預(yù)熱塞具有以下優(yōu)點：所述加熱螺旋線的內(nèi)腔至少部分地構(gòu)造了空腔，其中，電絕緣的粉末的粉末壓制品置入到所述空腔中。相對于現(xiàn)有技術(shù)，所述粉末壓制品具有以下優(yōu)點：所述加熱螺旋線之間的空腔中的粉末不必附加地通過時間長并且成本高的方法來壓縮，此外，在所述壓縮中存在下述危險:所述加熱螺旋線的導(dǎo)線在所述粉末壓縮期間變形或者甚至損壞。在為所述加熱螺旋線置入延展性強的材料時，由現(xiàn)有技術(shù)已知的預(yù)熱塞的導(dǎo)線直徑可能增加，并且原本圓形的導(dǎo)線可能后來變成橢圓形。作為導(dǎo)線變形的后果，已知的是所述加熱螺旋線的短路的線圈，在預(yù)熱管與加熱螺旋線之間的短路以及所述預(yù)熱螺旋線的導(dǎo)線的電阻的不期望的下降。這通過所述提出的結(jié)構(gòu)設(shè)計來避免。此外，所述粉末壓制品相對于固定的陶瓷體明顯更有柔性，并且不得已時能夠通過所述加熱螺旋線的導(dǎo)線再分成粉末。因此，所述加熱螺旋線的變形明顯降低，并且所述預(yù)熱塞的使用壽命顯著改善。

通過在從屬權(quán)利要求中列舉的措施，在獨立權(quán)利要求中給出的預(yù)熱塞的有利的改進(jìn)方案和改良方案是可行的。

有利的改進(jìn)方案在于，所述加熱螺旋線之間的空腔和所述粉末壓制品構(gòu)造為圓柱體。雖然其他形狀、尤其是所述粉末壓制品的六邊形的、八邊形的或者橢圓形的輪廓也是可行的，但是圓柱體的形狀以及所述加熱螺旋線的導(dǎo)線的圓柱體的繞組可以特別簡單地制造。

另一個有利的改進(jìn)方案在于，所述粉末壓制品具有外輪廓、尤其是外直徑，所述外輪廓小于或者等于所述加熱螺旋線的內(nèi)輪廓。所述粉末壓制品應(yīng)該易于置入到所述加熱螺旋線之間的空腔中，并且在置入時不引起所述加熱螺旋線的變形或者損壞。因為間隙配合或者過渡配合是有利的，對于所述配合來說兩個部分一樣大，因為由此能夠?qū)崿F(xiàn)所述粉末壓制品的簡單并且盡量不受力的置入。

另一個有利的改進(jìn)方案在于，所述粉末壓制品具有與通過所述加熱螺旋線形成的空腔相同的長度。因此，所述加熱螺旋線在所述空腔的整個長度范圍內(nèi)得到支撐和固定，從而所述加熱螺旋部通過所述粉末壓制品在其柔性方面得到降低，并且在所述絕緣粉末的填入和壓縮時遭受更小的變形。

作為替代方案規(guī)定，所述粉末壓制品構(gòu)造為多部分并且在此包括多個的粉末片。這種粉末片能夠代替單部分的粉末壓制品來置入到所述空腔中。作為替代方案，也能夠在兩個粉末片之間布置薄的絕緣體，所述絕緣體提高了所述粉末壓制品之間的穩(wěn)定性或者構(gòu)造為用于各個粉末片的導(dǎo)引部（führung）。此外，多個粉末片具有以下優(yōu)點:所述粉末片從某個長度開始能夠更容易地制造，因為用于單部分的粉末壓制品的壓制所需的力隨著粉末壓制品的長度而升高。

此外，有利地規(guī)定，所述粉末壓制品和所述絕緣粉末由相同的基本材料構(gòu)成。當(dāng)所述粉末壓制品和所述絕緣粉末由相同的基本材料構(gòu)成時，那么在生產(chǎn)過程中排除了混淆材料的危險。此外，這樣的解決方案引起持久相同的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性，即使所述粉末壓制品在所述預(yù)熱塞的壽命期間被損壞并且與所述絕緣粉末混合。

此外，有利地規(guī)定，所述粉末壓制品具有比所述絕緣粉末更低的導(dǎo)熱性。因此，促進(jìn)了由所述加熱螺旋線到預(yù)熱管的熱傳輸，這引起所述預(yù)熱塞的更快速的加熱和總計更低的電流消耗。

在此特別有利的是，所述粉末壓制品和所述絕緣粉末由不同的基本材料構(gòu)成。通過具有不同的導(dǎo)熱性力的不同的原材料能夠簡單地實現(xiàn)一種預(yù)熱塞，在所述預(yù)熱塞中，促進(jìn)了由所述加熱螺旋線到預(yù)熱管的熱傳輸。

作為替代方案或者補充方案，有利地規(guī)定，所述粉末壓制品和所述絕緣粉末在基本材料上具有不同的顆粒尺寸。在此特別優(yōu)選的是，所述粉末壓制品由比所述絕緣粉末顆粒更粗的基本材料構(gòu)成。

另一個有利的改進(jìn)方案在于，所述加熱螺旋線在其朝向所述預(yù)熱管的閉合的端部的端部處具有減小的直徑，從而所述粉末壓制品的端面能夠以下述方式放在所述這減小的直徑上:使得所述減小的直徑是用于所述粉末壓制品的軸向的止擋部。作為替代方案，所述粉末壓制品也能夠通過所述減小的直徑夾壓在圍面處，但是，軸向的止擋部更加保護(hù)材料。

附圖說明

本發(fā)明借助于在附圖中示出的實施例在以下說明中得到進(jìn)一步闡述。在此，相同的構(gòu)件或者具有相同功能的構(gòu)件用相同的附圖標(biāo)記來表征。其中:

圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的預(yù)熱塞的結(jié)構(gòu)；

圖1a示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的具有單螺旋線的預(yù)熱塞的燃燒室側(cè)的區(qū)段的結(jié)構(gòu)；并且

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的、用于置入到由加熱螺旋線形成的空腔中的粉末壓制品。

具體實施方式

圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的預(yù)熱塞10。所述預(yù)熱塞10具有殼體20，在所述殼體中布置了連接觸頭22。所述預(yù)熱塞10具有預(yù)熱管30。在所述預(yù)熱管30中布置了調(diào)節(jié)螺旋線3和與所述調(diào)節(jié)螺旋線3相連接的加熱螺旋線32。作為替代方案，所述加熱螺旋線32和所述調(diào)節(jié)螺旋線3也能夠構(gòu)造為單個螺旋線、所謂的單螺旋線。

所述加熱螺旋線32與所述預(yù)熱管30的閉合的端部31相連接，其中所述閉合的端部31背向所述殼體20。將絕緣粉末39填入到所述預(yù)熱管30中，所述絕緣粉末電絕緣但是導(dǎo)熱。在所述預(yù)熱管30的朝向所述殼體20的端部與所述連接觸頭22之間布置了加熱體密封部6，所述加熱體密封部在連接螺栓22與所述預(yù)熱管30之間形成了電絕緣。在此，所述連接螺栓22構(gòu)造為正極觸頭，而與所述殼體20導(dǎo)電地連接的預(yù)熱管30構(gòu)造為所述預(yù)熱塞10的負(fù)極觸頭。為了所述預(yù)熱塞10的電接觸，在所述殼體的背向所述預(yù)熱管30的端部處在殼體20與連接觸頭22之間設(shè)置了殼體密封部8和絕緣盤9，還設(shè)置了圓插頭5，通過所述圓插頭能夠電操控所述連接觸頭22。在此，所述絕緣盤9是圓插頭5與殼體20之間的電絕緣部。

在圖1a中示出了同樣由現(xiàn)有技術(shù)已知的、具有所謂的單螺旋線132的預(yù)熱塞10的燃燒室側(cè)的區(qū)段。在此，所述單螺旋線132在功能上將所述加熱螺旋線32和所述調(diào)節(jié)螺旋線3的任務(wù)結(jié)合在單個構(gòu)件中。所述單螺旋線132在其朝向所述預(yù)熱管30的閉合的端部31的端部區(qū)段處與所述預(yù)熱管30相連接，并且關(guān)于其背向所述閉合的端部31的端部區(qū)域處與所述連接觸頭22相連接。在下述實施方案和權(quán)利要求中，應(yīng)該如此理解所述加熱螺旋線32的概念:在具有單螺旋線132的預(yù)熱塞中，該單螺旋線同樣落入所述概念加熱螺旋線32的范圍內(nèi)。

在根據(jù)本發(fā)明的預(yù)熱塞10的制造中，如在圖2中所示出的那樣，首先由導(dǎo)熱的但是電絕緣的材料來制造粉末壓制品35。將所述粉末壓制品35置入到由所述加熱螺旋線32和如有必要由所述調(diào)節(jié)螺旋線3形成的空腔34中。在此，所述粉末壓制品35的長度43和外直徑42大約對應(yīng)于所述空腔34的長度或者內(nèi)直徑33。在此，所述加熱螺旋線32的內(nèi)輪廓37形成了所述空腔34的邊界。在此，所述粉末壓制品35以其端面44在減小的直徑處支承在朝向預(yù)熱管30的閉合的端部31的端部48處，所述端部48形成了用于所述粉末壓制品35的軸向的止擋部49。然后，所述預(yù)熱管30用絕緣粉末39來充填并且在下一個制造步驟中被壓縮。接著，所述加熱螺旋線32要么直接要么借助于所述調(diào)節(jié)螺旋線3與所述連接觸頭22相連接。這個制造過程減少了在所述絕緣粉末39的壓縮中對于所述加熱螺旋線32的導(dǎo)線的負(fù)荷，并且由此引起下述情況：所述預(yù)熱塞10具有更高的使用壽命。此外，通過所述粉末壓制品35來獲得所述加熱螺旋線32內(nèi)部的特別好的導(dǎo)熱性，因為這個位置在絕緣粉末39的傳統(tǒng)的壓縮中不是那么容易到達(dá)，并且由于所述加熱螺旋線32的導(dǎo)線使得壓縮變得困難。