预热塞

预热塞是内燃机和加热器燃烧室中的电加热元件。 预热塞仅在启动时短暂电加热。

预热塞用作：

• 柴油发动机冷启动辅助
• 操作辉光点火器发动机时的点火装置（典型：模型发动机）
• 启动燃油或煤油动力燃气轮机和燃油加热器时的点火装置
• 用于驻车加热器中液体燃料蒸发和点燃的启动装置

喷入冷态柴油机燃烧室的柴油通常不会自行点燃。

这样做的原因是：

• 燃烧室的壁（气缸壁、活塞顶）仍然是冷的并且具有高比热容（含铁材料）。 相比之下，当用电启动马达启动时，活塞速度低，压缩空气产生的压缩热由于热容量低且导热性低而很快散失到气缸壁和活塞头。
• 尤其是腔室电机具有较大的表面积，可有效促进热流。 冷发动机可以在没有帮助的情况下启动，直接喷射高于 −10 °C 空气温度，涡流室喷射高于 +30 °C，预燃室喷射仅高于约 +60 °C。
• 冷机具有较高的漏气损失，这意味着压缩空气可以通过活塞环从燃烧室逸出，因此压缩端压力和压缩端温度较低。 由于启动时较低的活塞速度，漏气损失进一步增加。
• 不同的燃料质量，尤其是当多燃料发动机燃烧不可燃燃料时。

由于这些原因，在燃烧室中使用了可电加热的电热塞（预热塞，电热塞），它在启动阶段（电热塞系统的一部分）进行预热。 电流约为每缸 20-40 安培，这除了对启动器外，还会对启动器电池造成压力。 启动后，预热塞继续加热一段时间，以减少尾气中未燃烧的碳氢化合物造成的污染物。

技术发展已将电热塞加热所需的时间从几分钟缩短到几秒钟。

金属预热塞的辉光轴温度高达约1,000 °C，陶瓷预热塞的预热塞高达1,300 °C。

对于直喷式发动机，由于燃烧室紧凑，只有在室外温度寒冷时才需要进行预热。 在这里，预热塞在冷运行期间偶尔打开，以实现该阶段的低噪音和低排放燃烧。

电接触通过螺栓和旋入螺纹实现。

相邻的图表显示了预热塞辉光温度与所谓的排气不透明度（可见烟雾）之间的关系，现代直喷柴油发动机具有优化的喷射和预热塞系统。 已经表明，只有在 1,150 °C 以上的非常高的辉光温度下，才能xxx程度地降低冷启动和冷怠速期间的废气不透明度。

金属预热塞由一个线圈组成，该线圈被压入带有绝缘粉末（氧化镁）的钢管中。 灯丝本身由两部分组成——尖端的白炽灯丝和后部的控制灯丝。 白炽灯丝由具有与温度无关的电阻的高合金钢组成，而控制灯丝的电阻随温度升高而增加。 当插头变冷时，这会导致快速加热，尤其是在尖端，并且一旦控制线圈区域也被加热就会减少。

金属预热塞有两种类型：工作电压为 11 伏的车载电压电热塞和工作电压低于 11 伏的所谓低压预热塞。 2006 年，利用车载电压预热塞，加热时间约为 6 秒至 850 °C。

低电压预热塞可以缩短加热时间。 加热时，这些预热塞n可以用高于其工作电压的电压来控制。 加热后降低的电压是通过使用脉冲宽度调制的电子发光时间控制单元从车载电压产生的。 这意味着可以实现 3 秒至 1000 °C 的加热时间。

带有氮化硅陶瓷涂层加热导体的预热塞n已被开发用于高热冲击和热气体腐蚀载荷的组合。具有低压缩比的现代汽车发动机也需要预热塞n允许最高温度高达 1,300 °C 和长时间退火而不会在超过 1,150 °C 时老化。 即使在非常低的温度下，也需要类似于汽油发动机的瞬时启动，因此需要高达 600 K/s 的加热速率。 这可以通过陶瓷 NHTC（新型高温陶瓷）预热塞实现。

陶瓷预热塞的主要优点是，金属预热塞经常观察到的辉光温度下降由于老化而导致的冷启动和冷运行行为逐渐恶化几乎不会发生。 即使在 1,200 °C 的持续非常高的辉光温度下，辉光温度在运行 3,000 小时后通常下降不到 50 K。

SRC (Self Regulated Ceramic) 预热塞的金属线圈的护套是通过烧结实现的，即将线圈压紧，然后将压块与线圈一起烧结（烧制）以形成陶瓷。 与金属预热塞一样，有加热和控制线圈。 加热元件气密地压入金属外壳中。 通过调整加热电阻，还有带和不带控制线圈的 11 伏和低压型号。 通过辉光时间控制装置激活陶瓷预热塞类似于金属预热塞。

NHTC-预热塞n的导热体为非金属，故为全陶瓷。 它们实现了最高的加热速率和最终温度，并且可以在 1200 °C 下使用长达 10 分钟进行中间退火（溢出）和烧毁颗粒过滤器。 它由多种功能陶瓷原料（导电陶瓷、PTC陶瓷、绝缘陶瓷）共同烧结成坯体制成。

带有压力传感器的预热塞现在被许多柴油车使用。 它们以英文名称 Pressure Sensor Glow Plug 的名字命名为 PSG-预热塞。 他们使用压阻式传感器测量燃烧室中的压力，并将其传输到电子处理后的发动机管理系统，发动机管理系统可以利用它来优化喷油量、增压压力、点火点和废气再循环速度。

辉光点火发动机是没有通过火花电弧控制高压点火的内燃机。

取而代之的是，预热塞安装有xxx性炽热的螺旋线，螺旋线通过气相沉积非常薄地涂有催化剂材料（通常是铂铱合金）。 这确保了燃料-空气混合物的点燃。 要启动发动机，线圈要通电并发光。 短暂运行后，可以关闭电源，因为预热塞现在由于燃烧产生的热量继续发光。

着火点（混合物着火的时间点）由预热塞的热值、发动机的压缩和燃料混合物决定，燃料的辛烷值也很重要。

商用静态和汽车电机的典型螺纹尺寸：1/4" × 32 英寸螺纹；最长 6 毫米

使用油或煤油和油加热器运行的燃气轮机上的点火装置不需要催化涂层，因为即使没有催化涂层，点火温度也足够低。