專利名稱：氮化硅陶瓷火焰進(jìn)氣預(yù)熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于汽車、裝甲車、坦克車、艦船等的電器技術(shù)領(lǐng)域，是一種氮化硅陶瓷火焰進(jìn)氣預(yù)熱裝置。
目前采用的傳統(tǒng)火焰進(jìn)氣預(yù)熱裝置(又稱火焰進(jìn)氣預(yù)熱塞)，其發(fā)熱體用鎳鉻絲制成，以不銹鋼外管封裝，中間用氧化鎂做絕緣、傳熱填充劑，經(jīng)密封、焊接、鍛細(xì)等工序加工而成，使用設(shè)備多，設(shè)備造價高，且因制造工藝復(fù)雜，質(zhì)量難以保證。尤其是因氧化鎂填充劑在填充加工過程中工藝上難以實現(xiàn)致密，導(dǎo)致傳統(tǒng)火焰進(jìn)氣預(yù)熱塞發(fā)熱體與其不銹鋼封裝外管之間導(dǎo)熱性差，造成發(fā)熱體因過熱而燒斷，故而使用壽命短(只有2百多次)，使得在使用中須頻繁更換新件，誤時費事，極其不便，工作效率低。而且，傳統(tǒng)預(yù)熱塞升溫慢，不能滿足低溫快速起動要求。
本實用新型的目的是提供一種氮化硅陶瓷火焰進(jìn)氣預(yù)熱裝置，使得以柴油機(jī)做動力的機(jī)械設(shè)備采用本裝置時，能夠?qū)崿F(xiàn)低溫條件下快速啟動，性能穩(wěn)定，使用壽命極長，解決了傳統(tǒng)預(yù)熱塞因壽命短需頻繁更換這一長期困擾人們的難題。
所述氮化硅陶瓷火焰進(jìn)氣預(yù)熱裝置是利用電能加熱預(yù)熱起動裝置點燃柴油形成火炬，對發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管的進(jìn)氣氣流進(jìn)行加熱，從而提高柴油機(jī)的低溫起動性能。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實用新型具體實施例


圖1是氮化硅陶瓷火焰進(jìn)氣預(yù)熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖中所示，本裝置由(1)氮化硅陶瓷電熱體、(2)毛細(xì)網(wǎng)、(3)固定螺母、(4)塞體、(5)密封墊圈、(6)鎖緊螺母、(7)凹型墊圈、(8)彈簧墊圈、(9)螺套、(10)密封膠、(11)油管接頭、(12)濾網(wǎng)及小噴咀、(13)套筒、(14)風(fēng)罩等部分構(gòu)成。塞體(4)是氮化硅陶瓷火焰進(jìn)氣預(yù)熱裝置的基體部件。氮化硅陶瓷電熱體(1)穿過塞體(4)內(nèi)腔與塞體(4)配裝在一起，經(jīng)密封膠(10)和密封墊圈(5)密封，且使電熱體與塞體(4)和螺套(9)絕緣。凹型墊圈(7)、彈簧墊圈(8)及螺套(9)套裝在氮化硅陶瓷電熱體(1)之螺桿頭上，由鎖緊螺母(6)鎖緊，從而使(1)緊置于塞體(4)上。濾網(wǎng)及小噴咀(12)安裝于油管接頭(11)之內(nèi)腔中；油管接頭(11)壓裝于塞體(4)側(cè)壁上，從而構(gòu)成氮化硅陶瓷火焰進(jìn)氣預(yù)熱裝置的油管接頭。套筒(13)壓裝于塞體(4)之內(nèi)腔中。毛細(xì)網(wǎng)(2)裝置在套筒(13)與氮化硅陶瓷電熱體(1)之間。風(fēng)罩(14)壓裝于塞體(4)腔口上，與塞體(4)構(gòu)成一體。固定螺母(3)螺套在塞體(4)外體上，用于將氮化硅陶瓷火焰進(jìn)氣預(yù)熱裝置向發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管壁上安裝時做固定使用。
所述氮化硅陶瓷火焰進(jìn)氣預(yù)熱裝置的毛細(xì)網(wǎng)(2)還可以裝置在氮化硅陶瓷電熱體(1)與風(fēng)罩(14)之間，構(gòu)成氮化硅陶瓷火焰進(jìn)氣預(yù)熱裝置的另一種結(jié)構(gòu)形式。
所述氮化硅陶瓷火焰進(jìn)氣預(yù)熱裝置，以鎢絲作為電熱元件，以鉬桿作為電極引出線，鎢絲、鉬桿外包被以氮化硅粉料，經(jīng)常壓熱處理后，以等靜壓燒結(jié)法制成無需切削加工即可成型的氮化硅陶瓷電熱體基體，將基體與基體支桿經(jīng)焊接制成氮化硅陶瓷電熱體(1)。
所述氮化硅陶瓷火焰進(jìn)氣預(yù)熱裝置具有以下優(yōu)點本裝置采用鎢絲外包被以氮化硅陶瓷材料，氮化硅陶瓷具有硬度大、耐火度高、熱膨脹系數(shù)較小、溫度驟變內(nèi)應(yīng)力小、良好的電絕緣性等優(yōu)良的機(jī)械性能、熱學(xué)性質(zhì)和化學(xué)穩(wěn)定性密度3200kg／m3；莫氏硬度；g；熔點或分解點1900℃；熱膨脹系數(shù)室溫～1000℃下；3.2×10－6／℃；抗彎強(qiáng)度780～980MPa；室溫下干燥介質(zhì)中比電阻為1015～1016Ω·m，介電常數(shù)9.4～9.5。氮化硅陶瓷這些優(yōu)良的性能，使得制成的氮化硅陶瓷火焰進(jìn)氣預(yù)熱塞在850～900℃工作溫度環(huán)境中，比傳統(tǒng)火焰進(jìn)氣預(yù)熱塞在高溫耐火度、熱膨脹系數(shù)、溫度驟變內(nèi)應(yīng)力、高溫下抗彎強(qiáng)度、硬度、電絕緣性等方面均具有明顯的優(yōu)越性。尤其是以等靜壓高溫?zé)Y(jié)法制得的氮化硅陶瓷電熱體質(zhì)地致密，使得發(fā)熱體與氮化硅表層之間因結(jié)構(gòu)致密而熱傳導(dǎo)性良好，這就從根本上克服了傳統(tǒng)預(yù)熱塞因熱傳導(dǎo)性差導(dǎo)致電熱體過熱燒斷造成使用壽命極短的弊??；再加上氮化硅陶瓷質(zhì)均、致密地將發(fā)熱體鎢絲密封在其燒結(jié)體中，使得鎢絲與空氣高度隔離，而鎢絲的使用壽命決定于其溶氧度，處于致密氮化硅陶瓷燒結(jié)體中與空氣隔離的鎢絲溶氧度極微，鎢絲不易被氧化，因此氮化硅陶瓷電熱體中的鎢絲使用壽命很長。綜上所述即是本實用新型的使用壽命比傳統(tǒng)火焰進(jìn)氣預(yù)熱塞以及德國BOSCH公司、英國路卡斯公司等的預(yù)熱塞產(chǎn)品使用壽命長數(shù)百倍的原因所在，可達(dá)5萬次以上。同時，由于熱傳導(dǎo)性的極大改善，加上鎢絲的電阻率比鎳鉻絲小，因此本裝置還具有升溫快的優(yōu)點，有利于柴油發(fā)動機(jī)在低溫條件下的快速起動，能廣泛適應(yīng)新型柴油發(fā)動機(jī)對低溫快速起動性的要求。
本發(fā)明可用于國外德國道依茨發(fā)動機(jī)、美國康明斯發(fā)動機(jī)(6BTA型)、奧地利斯太爾WD615等型號發(fā)動機(jī)上；用于國內(nèi)北京內(nèi)燃機(jī)總廠FL912／913型發(fā)動機(jī)、中國重型汽車聯(lián)營公司的斯達(dá)－－斯太爾WD615等型發(fā)動機(jī)、中國第二汽車制造廠引進(jìn)的美國康明斯6BTA型發(fā)動機(jī)、南京汽車制造廠引進(jìn)的依維柯柴油發(fā)動機(jī)上，以及國內(nèi)外其它以直噴式柴油發(fā)動機(jī)做動力的裝甲車、坦克車、艦船等機(jī)械設(shè)備都可以采用這種氮化硅陶瓷火焰進(jìn)氣預(yù)熱裝置，用于提高其低溫快速起動性能。
權(quán)利要求1.一種氮化硅陶瓷火焰進(jìn)氣預(yù)熱裝置，由以不銹鋼外管封裝，中間用氧化鎂做絕緣、傳熱填充劑以鎳鉻絲制成的電熱體，其特征在于它包括氮化硅陶瓷電熱體(1)、毛細(xì)網(wǎng)(2)、固定螺母(3)、塞體(4)、密封墊圈(5)、鎖緊螺母(6)、凹型墊圈(7)、彈簧墊圈(8)、螺套(9)、密封膠(10)、油管接頭(11)、濾網(wǎng)及小噴咀(12)、套筒(13)、風(fēng)罩(14)等部件；所述的塞體(4)是氮化硅陶瓷火焰進(jìn)氣預(yù)熱裝置的基體部件，氮化硅陶瓷電熱體(1)穿過塞體(4)內(nèi)腔與塞體(4)配裝在一起，凹型墊圈(7)、彈簧墊圈(8)及螺套(9)套裝在氮化硅陶瓷電熱體(1)之螺桿頭上；固定螺母(3)螺套在塞體(4)外體上；濾網(wǎng)及小噴咀(12)安裝于油管接頭(11)之內(nèi)腔中，油管接頭(11)壓裝于塞體(4)側(cè)壁上，構(gòu)成氮化硅陶瓷火焰進(jìn)氣預(yù)熱裝置的油管接頭；套筒(13)壓裝于塞體(4)之內(nèi)腔中，毛細(xì)網(wǎng)(2)裝置在套筒(13)與氮化硅陶瓷電熱體(1)之間；風(fēng)罩(14)壓裝于塞體(4)腔口上，與塞體(4)構(gòu)成一體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化硅陶瓷火焰進(jìn)氣預(yù)熱裝置，其特征在于所述的氮化硅陶瓷電熱體(1)，以鎢絲作為電熱元件，以鉬桿作為電極引出線，鎢絲、鉬桿外包被以氮化硅粉料，經(jīng)常壓熱處理后，以等靜壓燒結(jié)法制成氮化硅陶瓷電熱體基體，將基體與基體支桿經(jīng)焊接制成氮化硅陶瓷電熱體(1)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化硅陶瓷火焰進(jìn)氣預(yù)熱裝置，其特征在于所述的毛細(xì)網(wǎng)(2)還可以安裝在氮化硅陶瓷電熱體(1)與風(fēng)罩(14)之間，以構(gòu)成氮化硅陶瓷火焰進(jìn)氣預(yù)熱裝置的另一種結(jié)構(gòu)形式。
專利摘要一種氮化硅陶瓷火焰進(jìn)氣預(yù)熱裝置，是用于汽車、裝甲車、坦克車、艦船以及一切用柴油發(fā)動機(jī)做動力的機(jī)械設(shè)備的一種新一代柴油機(jī)低溫起動裝置。本裝置由氮化硅陶瓷電熱體、塞體、密封膠、毛細(xì)網(wǎng)、油管接頭、濾網(wǎng)及小噴嘴、風(fēng)罩等部分組成。電熱體系用鎢絲外包覆以氮化硅特種工程陶瓷材料制成。具有高溫耐火度高、熱膨脹系數(shù)小、溫度驟變內(nèi)應(yīng)力小、高溫下抗彎強(qiáng)度大、硬度高、電絕緣性好、使用壽命極長(達(dá)5萬次以上)、升溫快、性能穩(wěn)定等特點，能廣泛適應(yīng)新型柴油發(fā)動機(jī)對低溫快速起動性的要求。
文檔編號F02M31/12GK2147362SQ9224145
公開日1993年11月24日 申請日期1992年11月14日 優(yōu)先權(quán)日1992年11月14日
發(fā)明者苗煜, 苗志臻 申請人:苗志臻