本發(fā)明涉及一種用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)熱塞，其具有帶金屬管或由陶瓷同樣制成的加熱元件，其包括管狀金屬本體，且設(shè)有螺紋以擰緊至發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸頭中，并且套管中設(shè)有加熱元件，中心電極穿過(guò)本體，所述中心電極聯(lián)接至加熱元件的一個(gè)端子，而加熱元件的另一個(gè)端子聯(lián)接至本體，從而形成與地線的聯(lián)接，本體的另一個(gè)端部設(shè)有初級(jí)連接件，其接納制造商的連接件。安裝在電極上的此初級(jí)連接件聯(lián)接至電極，并且通過(guò)電絕緣圈與本體絕緣。

本發(fā)明還涉及此類預(yù)熱電極的制造方法。

背景技術(shù)：

根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，已知各種預(yù)熱塞。圖2示出了這些塞200之一的后部的剖視圖，其位于發(fā)動(dòng)機(jī)的室中塞的本體201的緊固處和超出其的用于接納制造商的連接件的部分處。此連接件通常適合于制造商，而預(yù)熱塞的其它部分是相同的，無(wú)論使用（即，安裝）預(yù)熱塞的是哪家汽車制造商。

根據(jù)圖2，預(yù)熱塞的前部（未示出）包括本體，該本體設(shè)有例如陶瓷制成的套管形式的加熱前端，其包含加熱電絲，加熱電絲的一個(gè)接頭聯(lián)接至管狀本體201（導(dǎo)體，其本身通過(guò)其擰緊聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)中的地線），且另一個(gè)接頭聯(lián)接至穿過(guò)管狀本體201并且與管狀本體201完全電絕緣的中心電極203，以通過(guò)它的另一端部聯(lián)接至初級(jí)連接件205，該初級(jí)連接件205本身接納制造商的連接件以由此供給加熱元件。中心電極203的后端設(shè)有輥紋部分231，并且容納在初級(jí)連接件205的盲孔251中以鑲接在此處。鑲接232是通過(guò)沿著垂直于塞200的軸線xx的方向（S，S）的橫向壓縮所實(shí)現(xiàn)的。

這個(gè)方案存在一些缺陷。連接件205在中心電極203的端部231上的鑲接是相對(duì)長(zhǎng)時(shí)間的操作，這樣會(huì)降低制造產(chǎn)量。因?yàn)樗褂玫牟僮骱凸ぞ叩男再|(zhì)，從制造批次的變化的角度看，鑲接過(guò)程是刻板的。為了使一批預(yù)熱塞變成另一批不同尺寸的預(yù)熱塞，需要更換實(shí)施鑲接的工具。

鑲接還在塞的制造和使用兩方面均存在缺陷和不足。

在鑲接時(shí)，無(wú)法獲得連接件205和中心電極203之間的精確的電阻率或?qū)щ娐剩挥捎谝韵乱蛩?，一個(gè)電極與另一個(gè)電極的電阻率之間可能存在很大差異：為了鑲接所施加的壓力的變化，以及與初級(jí)連接件205的盲孔251的表面處理品質(zhì)和性質(zhì)有關(guān)的變化，以及電極203的輥紋231的品質(zhì)和清潔度。然而，這些電阻率的變化會(huì)表現(xiàn)為電力強(qiáng)度在塞工作期間的變化。這些差異又會(huì)導(dǎo)致加熱溫度的差異，這樣可能會(huì)對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃燒造成不利影響。

隨著工作和老化的過(guò)程，鑲接232還具有如下缺陷：連接件205的盲孔251與中心電極203的輥紋231之間在進(jìn)行鑲接232處的接觸表面會(huì)發(fā)生退化，原因在于初級(jí)連接件205與電極203之間的微小運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致微型電弧，而其本身是由于發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)所造成的。此退化是不可逆的，并且會(huì)增加電阻率，其影響類似于上文所述。這一點(diǎn)再加上連接件205（通常由黃銅制成或者由鋁合金制成芯體，然后再涂覆上例如鎳基質(zhì)的表面處理材料）與由鋼制成的中心電極之間的接觸造成電池效應(yīng)，這兩種金屬的不同電化學(xué)電勢(shì)造成電池效應(yīng)，從而導(dǎo)致電接觸的磨損。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的

本發(fā)明的目的是簡(jiǎn)化預(yù)熱塞的制造過(guò)程，并且改良預(yù)熱塞在制造時(shí)及老化過(guò)程中的可靠性及其效率。

發(fā)明概述與優(yōu)點(diǎn)

為此目的，本發(fā)明的目標(biāo)是一種上述類型的預(yù)熱塞，其特征在于，由鋼制成的初級(jí)連接件具有開(kāi)口的管狀形狀，中心電極具有容置于初級(jí)連接件的貫穿鏜孔中的光滑端部，并且通過(guò)激光實(shí)施的焊縫穿過(guò)連接件的開(kāi)口將電極的端部連結(jié)至連接件內(nèi)部。

根據(jù)本發(fā)明的塞具有一種特別簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，其由容易組裝的更少數(shù)量的元件構(gòu)成，從而簡(jiǎn)化自動(dòng)制造。連接件與中心電極之間的接觸特別可靠并且對(duì)于老化不敏感，因?yàn)樗ㄍㄟ^(guò)激光實(shí)施的焊縫，并且其本身還受到保護(hù)以免于腐蝕，原因是一方面其以受到保護(hù)的方式容納在管狀的初級(jí)連接件中，且另一方面容納在制造商的連接件中。容納在初級(jí)連接件的貫穿鏜孔中的這個(gè)焊縫完全不會(huì)影響初級(jí)連接件與制造商連接件之間的電接觸品質(zhì)，該制造商連接件形成于初級(jí)連接件的外表面上。此塞對(duì)同一制造批次的所有塞具有非常準(zhǔn)確并且尤其相同的通過(guò)電阻。因此，根據(jù)本發(fā)明的塞的預(yù)熱效率特別規(guī)律。

本發(fā)明的目標(biāo)還在于一種具有由陶瓷或金屬管制成的此類預(yù)熱塞的實(shí)施方法，所述預(yù)熱塞包括管狀金屬本體，其設(shè)有螺紋以擰緊在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸頭中，并且設(shè)有套管中的加熱元件，中心電極穿過(guò)本體，中心電極連接至加熱元件的一個(gè)端子，加熱元件的另一個(gè)端子連接至本體，從而連接至地線，本體的另一個(gè)端部設(shè)有初級(jí)連接件，其接納制造商的連接件，此初級(jí)連接件安裝在電極上并且連接至所述電極，并且通過(guò)電絕緣圈與本體絕緣，所述方法特征在于：實(shí)施塞的本體，由鋼實(shí)施開(kāi)口的管狀連接件，由鋼實(shí)施中心電極，將塞的前部部分與它的接合在本體中的中心電極組裝在一起。將初級(jí)連接件裝配在中心電極上，并且插置絕緣圈使其支撐抵靠本體的凸緣，以激光穿過(guò)初級(jí)連接件的開(kāi)口將中心電極的后端焊接至初級(jí)連接件。

根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)點(diǎn)是，它對(duì)于塞的部件的制造及其組裝尤其是通過(guò)將中心電極焊接至初級(jí)連接件的最終組裝實(shí)施起來(lái)非常簡(jiǎn)單。接近焊接區(qū)域非常簡(jiǎn)單，因?yàn)榧す夤馐芡ㄟ^(guò)初級(jí)連接件的開(kāi)口進(jìn)入。因?yàn)檫B接件設(shè)有貫穿鏜孔，所以將連接件放置于中心電極上，以及密封襯墊和電絕緣襯墊的壓縮不會(huì)影響電極的端部在連接件中的定位。此定位不會(huì)影響總是通過(guò)連接件的開(kāi)口實(shí)施的焊接，并且不會(huì)受到一個(gè)塞與另一個(gè)塞的焊接區(qū)域位置的可能變化的影響。

這種制造方法，即電極與初級(jí)連接件之間的焊接實(shí)際上與預(yù)熱塞的尺寸無(wú)關(guān)，從而不需要有特殊的工具以在電極與初級(jí)連接件之間實(shí)施連接，因?yàn)槁?lián)接始終是通過(guò)激光焊接實(shí)施的。

最后，這種焊接方法的實(shí)施允許同時(shí)省去中心電極的后部部分上的輥紋操作。這樣能簡(jiǎn)化制造過(guò)程，減少機(jī)器投資，并且改善生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)管理。

附圖說(shuō)明

下文通過(guò)與已知的預(yù)熱塞的比較以更詳細(xì)的方式描述本發(fā)明，已知的預(yù)熱塞在附圖中也予以示出，在附圖中：

-圖1是根據(jù)本發(fā)明的預(yù)熱塞的后部部分的軸向剖面中的預(yù)熱塞的局部剖視圖。

-圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的預(yù)熱塞的后部部分的軸向剖視圖。

具體實(shí)施方式

圖1中，根據(jù)本發(fā)明的預(yù)熱塞包括管狀本體1，管狀本體1的前端11（AV側(cè)）設(shè)有由陶瓷或金屬管制成的加熱套管2，其容納加熱電阻絲，該加熱電阻絲的一個(gè)接頭連接至管狀本體1，該管狀本體1與嵌入式電路的地線建立聯(lián)接，并且另一個(gè)接頭連接至中心電極3。剖視圖中僅示出接近預(yù)熱塞后部的中心電極3和管狀本體1。

管狀本體1（在后側(cè)12（AR））包括螺紋121以擰緊在發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸頭中，通過(guò)此接觸建立電聯(lián)接以使管狀本體接地。

除了螺紋121之外，管狀本體1還包括工具柄122，例如六角形柄。

中心電極3穿過(guò)管狀本體的內(nèi)部，中心電極3通過(guò)由密封襯墊41和電絕緣圈42形成的組件4被管狀本體固持在后部。預(yù)熱塞的后部包括管狀的初級(jí)連接件5，其設(shè)有貫穿鏜孔51，其整體與塞的軸線xx對(duì)準(zhǔn)。此貫穿鏜孔51接納中心電極3的后端31。中心電極3是光滑的，沒(méi)有輥紋，也沒(méi)有特殊的機(jī)械加工。

初級(jí)連接件5在前部包括止擋凸緣52以支撐抵靠絕緣圈42并且壓縮密封襯墊41。連接件5還包括裝載凸緣53，其限制空間54，該空間54接納汽車制造商的將塞安裝在其發(fā)動(dòng)機(jī)中的特定連接件（未示出）。

連接件5的鏜孔51是貫通的，即，它不僅前部是開(kāi)口的，而且其后部也是開(kāi)口的，由此留出開(kāi)口55。

中心電極3延伸直至初級(jí)連接件5的后端附近。初級(jí)連接件5的后部部分54在外部接納屬于制造商特有的制造商的連接件，使得同一個(gè)初級(jí)連接件5能根據(jù)制造商的不同連接件來(lái)適配預(yù)熱塞。

初級(jí)連接件5通過(guò)焊縫32連接至中心電極3，該焊縫32由激光實(shí)施，引導(dǎo)激光的光束沿著軸線xx（方向L）穿過(guò)開(kāi)口55，使得將中心電極3的端部焊接至初級(jí)連接件5的鏜孔51的內(nèi)部。焊縫通過(guò)體積W表示。此焊縫使外表面54保持完整，以便使其一方面保留適合于所有制造商的連接件的通用形狀，且另一方面保留其電交換品質(zhì)。初級(jí)連接件5由鋼制成，使得中心電極3的材料和初級(jí)連接件5的材料實(shí)際上是相同的，以實(shí)施可靠且穩(wěn)定的焊接。

焊縫32確保在中心電極3與初級(jí)連接件5之間提供電連接，中心電極3和初級(jí)連接件5如此以確定的方式組裝并且不會(huì)帶來(lái)外來(lái)材料。焊接是一種不可逆的聯(lián)接，并且從電阻方面看其非常穩(wěn)定，而且對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)導(dǎo)致的退化不敏感。

上述組件通過(guò)焊縫32將上述部件固持在合適位置，這些部件即管狀本體1、密封襯墊41、電絕緣圈42、中心電極3和連接件5。

由鋼制成的中心電極3是光滑的電極，其無(wú)需特別的機(jī)械加工。

上述預(yù)熱塞100的制造方法包括：由鋼制造管狀本體，將加熱套管2集成至該管狀本體中，然后將加熱套筒與管狀本體1連接起來(lái)以使其接地。在安裝于管狀本體1中的中心電極3的前端處實(shí)施加熱套管2的另一個(gè)連接。然后，在將塞的前部部分與它的中心電極3的此組裝之后，將初級(jí)連接件5配合在中心電極3上，并且插置密封襯墊41和隔離墊圈42，使其支撐抵靠管狀本體1的后部。然后，穿過(guò)初級(jí)連接件5的后部開(kāi)口55，將中心電極的后端激光焊接至初級(jí)連接件5。