专利名称：点火装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的点火装置。此外， 本发明还涉及一种燃气发动机以及柴油发动机。
技术背景在燃气发动机中燃烧气体状的燃料-空气-混合物，其中借助于 燃气发动机的至少一个点火装置将气体状的燃料-空气-混合物点 燃。在由现有技术公开的燃气发动机中，将点火装置或者将每个点火 装置构造成火花塞，该火花塞不是插入不分开的燃烧室中就是插入与 主燃烧室分开的预燃室中，并且在燃烧室中或者说在预燃室中点燃气 体状的燃料-空气-混合物。在此，需要高的点火能量用于点火，该 点火能量随着发动机功率的上升超过比例地增加。由DE 102 17 996 Al公开了 一种燃气发动机，在该燃气发动机中 可以获得用于将气体状的燃料-空气-混合物点燃的高点火能量。在 DE 102 17 996 Al中借助于点火装置实现了对气体状的燃料-空气-混合物的点火，其中点火装置的提供点火能量的点火源直接地与有待 点火的燃料-空气-混合物或者说与由有待点火的燃料-空气-混合 物组成的气体状的气氛接触。根据现有技术，点火装置的点火源暴露 在腐蚀性条件下，由此会出现其过早的磨损。最终，这导致减少的使 用寿命或者说减少的维护周期，并且由此提高了燃气发动机的成本。由至今还未公布的DE 10 2005 050 435.3公开了 一种具有至少一个 伸入燃烧室或者伸入预燃室的点火装置的燃气发动机，其中点火装置 或者每个点火装置包括用作点火源的加热装置，其中套筒状的容纳装 置将相应的加热装置与有待点燃的燃料-空气-混合物分开，并且其 中加热装置如此加热相应的容纳装置的与有待点燃的燃料-空气-混 合物接触的区段，使得该容纳装置的该区段具有用于点燃燃料-空气 -混合物所需的温度。发明内容以此为基础，本发明的任务是提供一种新式的点火装置。该任务 通过一种按权利要求1所述的点火装置得到解决。按本发明，将容纳装置和加热装置构造成单独的组件，使得加热装置可以放在容纳装置 中以及可以从其中移除。在按本发明的点火装置中，容纳装置和加热装置构造成单独的组 件。如此，加热装置和容纳装置可以分开地进行制造。加热装置可以 放在容纳装置中以及可以从其中移除。在加热装置或容纳装置发生故 障时，可以相应地再使用另一个组件。根据本发明的优选改进方案，容纳装置具有0.5mm和3.0mm之间 的、优选地具有0.8mm和1.5mm之间的壁厚，并且由在室温下具有最 大20W/n^K的、优选具有最大15W/n^K的导热系数的并且具有直至 IOOO'C的、尤其直至110(TC的、优选直至120(TC的热稳定性和耐腐蚀性的材料制成。加热装置优选地由氮化硅-陶资或者由稳定的二氧化锆或者由氧 化物陶瓷的纤维复合材料制成，加热装置尤其如此布置在容纳装置中， 从而在加热装置和容纳装置之间存在间隙配合。
本发明的优选改进方案由从属权利要求以及下面的说明中获得。 下面参照附图对本发明的实施例进行详细解释，但本发明不限于所述 实施例。其中图1是按本发明的点火装置按本发明第一实施例的非常简要的示 意图；图2是按本发明的点火装置按本发明第二实施例的非常简要的示 意图；图3是按本发明的点火装置按本发明第三实施例的非常简要的示 意图；图4是按本发明的点火装置按本发明第四实施例的非常简要的示意图；图5是按本发明的点火装置按本发明第五实施例的非常简要的示意图；图6是按本发明的点火装置按本发明第六实施例的非常简要的示意图；图7是按本发明的点火装置按本发明第七实施例的非常简要的示 意图；5图8是按本发明的点火装置按本发明第八实施例的非常简要的示 意图。
具体实施例方式
本发明涉及一种用于燃气发动机的、尤其是用于快速燃烧式燃气 发动机(Gas-Ottomotor)的或者用于柴油发动机的点火装置。按本发 明的点火装置伸入到燃烧室中，从而点燃燃料-空气-混合物。在此， 燃烧室可以构造成不分开的燃烧室或者分开的燃烧室，其中，当燃烧 室分布地划分成主燃烧室和预燃室时，将点火装置伸入到燃烧室的预 燃室中。
图l到8示出了按本发明的点火装置的不同实施例，其中图l到8 的所有点火装置分别具有构造成加热装置IO的点火源，该点火源定位 或者说布置在套筒状的容纳装置11中。容纳装置11将加热装置10并 由此将点火源与燃烧室内部的腐蚀性气氛分离或者说分开。
加热装置10以加热功率的形式提供将燃料-空气-混合物点燃所 需要的能量。在此，加热装置IO将容纳装置11加热到将燃料-空气 -混合物点燃所要求的温度。加热装置10可以构造成电阻-加热装置。
图1到8的所有实施例的共同点是，加热装置lO以及容纳装置ll 构造成单独的组件。相应地，加热装置IO可以与容纳装置11分开地 进行制造，加热装置可以;改到容纳装置11的内部以及可以从其中移除。
此外，图1到8的实施例的共同点是，容纳装置ll由在室温下具 有最大20W/m*K的、优选具有最大15W/m*K的导热系数的材料制成。
容纳装置尤其由在室温下具有2W/n^K和20W/n^K之间的、优 选具有5W/n^K和15W/n^K之间的导热系数的材料制成。
此外，制成容纳装置10的材料具有直至100(TC的、尤其直至1100 "C的、优选直至120(TC的热稳定性和耐腐蚀性。
容纳装置优选地由镍基合金钢或者由氧化物弥散合金钢 (Oxiddispersionslegierungsstahl)制成。
此外，图1到8的实施例的共同点是，容纳装置10优选地具有 0.8mm和1.5mm之间的壁厚。在与有待点燃的燃料-空气-混合物接 触的外表面12上，容纳装置11优选地由陶瓷材料制成，或者以陶资 材料对容纳装置11进行涂层。
制成容纳装置11的材料同样可以在操作中在有待点燃的燃料-空气 - 混合物的腐蚀性气氛中将氧化铬或氧化铝、尤其是将氧化铝作为保护层构造在其外表面12本身上。此外，图1到8的实施例的共同点是，加热装置10优选地由氮化 硅-陶瓷或者由稳定的二氧化锆或者由氧化物陶瓷的纤维复合材料制 成。图1到2示出了本发明的实施例，其中容纳装置11分别具有比加 热装置IO的外直径大的内直径，从而在加热装置IO和容纳装置11之 间形成了一个自由空间。在图1和2的实施例中，用填充材料13填满该自由空间，其中填 充材料13优选地涉及氧化镁。使用填充材料13改善了加热装置10和 容纳装置11之间的热传递。此外，从外面作用到容纳装置11上的燃烧压力通过填充材料13 传递到加热装置10上。由此，容纳装置11的材料的在^艮高温度下降 低的屈服极限通过由填充材料13支撑容纳装置11得到补偿。相应地， 对于外套筒11,使用具有较低的热稳定性的材料。作为替代方案，可 以减小容纳装置11的壁厚。此外，通过使用填充材料13可以改善按 本发明的点火装置的耐振性。图3和4示出了本发明的实施例，其中加热装置IO如此布置在容 纳装置11中，使得在加热装置IO和容纳装置11之间存在间隙配合14 或者说过渡配合。此外，加热装置IO具有略微小于容纳装置11内直径的外直径。 通过保持装置15避免加热装置IO从容纳装置11中掉出。图5和6示出了本发明的实施例，其中加热装置IO分别如此布置 在容纳装置11中，从而在加热装置IO和容纳装置11之间存在压配合 16。在图5和6的实施例中，通过对加热装置IO的外直径和容纳装置 11的内直径的合适的直径选择来提供压配合。在此，加热装置IO具有 略微大于容纳装置11内直径的外直径，其中将容纳装置11加热并且/ 或者将加热装置11冷却用来将加热装置IO插入容纳装置11中，以此 提供加热装置IO和容纳装置11之间的压配合。在图7和8的实施例中，在加热装置IO和容纳装置11之间也存在 压配合17。在图7和8的实施例中，通过将加热装置IO插入容纳装置 11中提供压配合，容纳装置11具有略微大于加热装置IO外直径的内直径，其中随后将加热装置IO通电并且在容纳装置11达到最大温度后用足够高的压力将容纳装置进行挤压，使得容纳装置11在形成压配合或者说二级精度压配合的情况下紧贴在加热装置10上。相应地，在图7和8的实施例中首先通过间隙配合预装配加热装 置IO和容纳装置11,在预装配后加热装置IO以额定功率进行通电， 其中在达到最大温度后，外套筒11从外面压紧到加热装置10上，在 该最大温度下容纳装置11是烧红的并且具有低的屈服极限。此外，在压缩室中将高压力施加到容纳装置11上。作为替代方案， 也可以将容纳装置10进行滚辗或者以其它机械方法压紧到加热装置10 上。在此，将容纳装置11的材料进行塑性变形，并且容纳装置在构成 压配合的情况下以最佳的应力分布靠在加热装置10上。结合图7和8的实施例，有利的是在将外套筒ll压紧到加热装置 10上之前将填充材料、尤其将氧化镁定位在外套筒11和加热装置10 之间，其中然后在将外套筒11压紧到加热装置10上时将填充材料压 实，并且填充材料在压实状态中夹紧在外套筒11和加热装置IO之间。 此外，在图5和6的实施例中这也是可以的，其中填充材料在此同样 通过压配合在外套筒11和加热装置IO之间压实。图1到8的按本发明的点火装置不仅可以在燃气发动机中使用， 而且也可以在柴油发动才几中4吏用。附图标记列表10 加热装置11 容纳装置12 外表面13 填充材料14 间隙配合15 保持装置16 压配合17 压配合
权利要求
1.尤其用于燃气发动机或柴油发动机的点火装置，该点火装置用于将燃料-空气-混合物点燃，其中点火装置包括用作点火源的加热装置，其中容纳装置将相应的加热装置与有待点燃的燃料-空气-混合物分开，并且其中加热装置加热相应的容纳装置的与有待点燃的燃料-空气-混合物接触的区段，使得容纳装置的该区段具有用于点燃燃料-空气-混合物所要求的温度，其特征在于，所述容纳装置(11)和所述加热装置(10)构造成单独的组件，使得加热装置(10)可以放在容纳装置(11)中以及可以从其中移除。
2. 按权利要求1所述的点火装置，其特征在于，所述容纳装置(11) 由在室温下具有最大20W/m*K的导热系数的材料制成。
3. 按权利要求2所述的点火装置，其特征在于，所述容纳装置(ll) 由在室温下具有2W/m*K和20W/m*K之间的导热系数的材料制成。
4. 按权利要求3所述的点火装置，其特征在于，所述容纳装置(11) 由在室温下具有5W/n^K和15W/n^K之间的导热系数的材料制成。
5. 按权利要求1到4中一项或者多项所述的点火装置，其特征在 于，所述容纳装置(11)由具有直至IOO(TC的、尤其直至110(TC的、 优选直至120(TC的热稳定性和耐腐蚀性的材料制成。
6. 按权利要求1到5中一项或者多项所述的点火装置，其特征在 于，所述容纳装置(11)由镍基合金钢制成。
7. 按权利要求1到5中一项或者多项所述的点火装置，其特征在 于，所述容纳装置(11)由氧化物弥散合金钢制成。
8. 按权利要求1到7中一项或者多项所述的点火装置，其特征在 于，所述容纳装置(11)在与有待点燃的燃料-空气-混合物接触的 外表面上由陶瓷材料制成，或者以陶瓷材料进行涂层。
9. 按权利要求l到8中一项或者多项所述的点火装置，其特征在 于，所述容纳装置(11)具有0.5mm和3.0mm之间的壁厚。
10. 按权利要求9所述的点火装置，其特征在于，所述容纳装置 (11)具有0.8mm和1.5mm之间的壁厚。
11. 按权利要求l到IO中一项或者多项所述的点火装置，其特征 在于，所述加热装置(10)由氮化硅-陶瓷制成。
12. 按权利要求l到IO中一项或者多项所述的点火装置，其特征在于，所述加热装置(10)由稳定的二氧化锆或者由氧化物陶瓷的纤维复合材料制成。
13. 按权利要求l到12中一项或者多项所述的点火装置，其特征 在于，所述加热装置(10)布置在容纳装置(11)中，从而在加热装 置(10)和容纳装置(11)之间存在间隙配合。
14. 按权利要求1到13中一项或者多项所述的点火装置，其特征 在于，所述加热装置(10)布置在容纳装置(11)中，从而在加热装 置(10)和容纳装置(11)之间存在过渡配合。
15，按权利要求l到14中一项或者多项所述的点火装置，其特征 在于，所述加热装置(10)布置在容纳装置(11)中，从而在加热装 置(10)和容纳装置(11)之间存在压配合。
16. 按权利要求l到15中一项或者多项所述的点火装置，其特征 在于，用填充材料(13)、尤其用氧化镁填满加热装置(10)和容纳 装置(11)之间的自由空间。
17. 用于燃烧气体状的燃料-空气-混合物的燃气发动机，尤其 是快速燃烧式燃气发动机，该燃气发动机具有至少一个用于点燃气体 状的燃料-空气-混合物的、伸入燃烧室或者伸入预燃室的点火装置， 其特征在于，所述点火装置或者每个点火装置根据权利要求1到16中 一项或者多项进行构造。
18. 用于燃烧燃料-空气-混合物的柴油发动机，该柴油发动机 具有至少一个用于点燃燃料-空气-混合物的、伸入燃烧室或者伸入 预燃室的点火装置，其特征在于，所述点火装置或者每个点火装置根 据权利要求1到16中一项或者多项进行构造。
19. 按权利要求l到16中一项或者多项所述的点火装置在燃气发 动才几中的应用。
20. 按权利要求1到16中一项或者多项所述的点火装置在柴油发 动才几中的应用。
全文摘要
本发明涉及一种尤其用于燃气发动机或柴油发动机的点火装置，该点火装置用于将燃料-空气-混合物点燃，其中点火装置包括用作点火源的加热装置(10)，其中容纳装置(11)将相应的加热装置(10)与有待点燃的燃料-空气-混合物分开，并且其中加热装置(10)加热相应的容纳装置(11)的与有待点燃的燃料-空气-混合物接触的区段，使得容纳装置的该区段具有用于点燃燃料-空气-混合物所要求的温度。按本发明，容纳装置(11)和加热装置(10)构造成单独的组件，使得加热装置(10)可以放在容纳装置(11)中以及可以从其中移除。
文档编号F02P19/02GK101294537SQ20081009594
公开日2008年10月29日 申请日期2008年4月25日 优先权日2007年4月27日
发明者A·哈南坎普, A·格拉布梅尔, H·伊姆坎普, S·特贝克 申请人:曼柴油机欧洲股份公司