DE1242412B

DE1242412B - Glow current system for heating the glow plugs of a multi-cylinder internal combustion engine

Info

Publication number: DE1242412B
Application number: DEB82824A
Authority: DE
Inventors: Heinz Krauss
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1965-07-14
Filing date: 1965-07-14
Publication date: 1967-06-15
Also published as: DK111931B; BE684024A; US3450977A; GB1155312A; NL6609838A; FR1486724A; DE1576653A1

Description

Glühstromanlage zum Beheizen der Glühkerzen einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine Die Erfindung betrifft eine Glühstromanlage zum Heizen der Glühkerzen einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine, insbesondere in Kraftfahrzeugen, vor und nach dem Andrehen der Maschine mit Hilfe einer Starterbatterie.Incandescent current system for heating the glow plugs of a multi-cylinder Internal combustion engine The invention relates to a glow current system for heating the glow plugs a multi-cylinder internal combustion engine, especially in motor vehicles, before and after starting the machine with the help of a starter battery.

Die bisher bekannten Glühstromanlagen dieser Art dienen zumeist nur zum VorgIühen der Kerzen, liefern also die zur einwandfreien Zündung einer Brennkraftmaschine erforderlichen Anfangstemperaturen. Beim Andrehen der Brennkraftmaschine wird der Spannungsabfall an der Starterbatterie dadurch ausgeglichen, daß man entsprechende Vorwiderstände während des Andrehvorganges der Brennkraftmaschine kurzschließt.The previously known glow current systems of this type are mostly only used for pre-glowing the candles, that is, they supply those for perfect ignition of an internal combustion engine required initial temperatures. When the engine is started, the The voltage drop on the starter battery is compensated for by the fact that the appropriate Short-circuits series resistors during the cranking process of the internal combustion engine.

Es ist auch bekannt, die Glühkerzen noch nach dem Andrehen der Brennkraftmaschine einige Zeit weiterzuheizen, bis die Maschine ihre normale Betriebstemperatur erreicht hat. Dadurch wird der gesamte Anlaufvorgang bzw. die gleichmäßige Verbrennung des Kraftstoffes der bereits angelaufenen Maschine verbessert. Ein solches Nachglühen der Kerzen kann bekanntlich entweder automatisch durch eine die Glühstromabschaltung verzögernde Zeitschaltung oder auch willkürlich durch Schaltmaßnahmen des die Maschine Bedienenden erfolgen, jedoch haben alle bisher bekannten Einrichtungen und Schaltungen dieser Art aus folgenden Gründen nicht befriedigt: Die Glühkerzen sollen in jedem Fall ihren vorgeschriebenen Temperaturwert möglichst rasch erreichen, wozu es erforderlich ist, die Heizleistung der Kerzen soweit als möglich auszunutzen. Glühkerzen werden deshalb im allgemeinen so ausgelegt, daß sie bei stillstehender Brennkraftmaschine schon nahezu ihre höchstzulässige elektrische Heizleistung aufnehmen. Gegenüber den Glühtemperaturen von etwa 1000° C spielt es natürlich keine Rolle, welche Temperatur in den betreffenden Verbrennungsräumen beim Einschalten der Glühkerzen herrscht und ob die Maschine nur vorübergehend oder für längere Zeit außer Betrieb war.It is also known that the glow plugs are still used after the internal combustion engine has started continue heating for a while until the machine has reached its normal operating temperature Has. As a result, the entire start-up process or the even combustion of the The fuel of the already started machine has been improved. Such an afterglow As is well known, the candles can either be switched off automatically by switching off the glow current delayed timer or arbitrarily by switching measures of the machine Operators take place, but have all previously known devices and circuits of this type is unsatisfied for the following reasons: The glow plugs should be in everyone If they reach their prescribed temperature value as quickly as possible, for which purpose it is necessary is to use the heating power of the candles as much as possible. Glow plugs will be therefore generally designed so that they can with the engine at a standstill already absorb almost their maximum permissible electrical heating power. Opposite to Given the annealing temperatures of around 1000 ° C, of course it does not matter which temperature is used prevails in the relevant combustion chambers when the glow plugs are switched on and whether the machine has only been out of service temporarily or for a long period of time.

Anders liegen die Verhältnisse jedoch dann, wenn die Brennkraftmaschine bereits in Betrieb ist, also wenn die zur Beheizung des Brennraumes vorgesehenen Glühelemente der Glühkerzen in rascher Folge vom angesaugten Brennstoffluftgemisch getroffen werden. Um in diesem Betriebszustand noch ausreichende Glühtemperaturen zu erhalten, müssen die Glühkerzen also wesentlich größere Ströme aufnehmen, als zum Vorglühen bei ruhender Maschine. Die genannte Forderung läßt sich zwar dadurch erfüllen, daß man beim Vorglühen ausreichend groß bemessene Vorwiderstände einschaltet, die zum Weiterglühen der Kerzen überbrückt werden, so daß deren Heizspannung dann dementsprechend größere Werte einnimmt. Diese mit anfänglichem Batterieleistungsverlust und erheblichem Aufwand an Schaltmitteln verbundene Maßnahme befriedigt jedoch in vielen Fällen nicht, weil dabei die sehr unterschiedlichen Betriebsverhältnisse der Brennkraftmaschine, insbesondere bei Kraftfahrzeugen, keine Berücksichtigung finden. Dies gilt einerseits schon für die verschiedenen thermischen Belastungen bei Leerlauf bzw. Vollast der Maschine und andererseits auch für die Fahrtverhältnisse.However, the situation is different when the internal combustion engine is already in operation, i.e. when the one provided for heating the combustion chamber Glow elements of the glow plugs in quick succession from the sucked in fuel-air mixture to be hit. In order to still have sufficient annealing temperatures in this operating state To obtain, the glow plugs must absorb much larger currents than for preheating when the machine is at rest. The requirement mentioned can be admittedly thereby meet that sufficiently large series resistors are switched on during preheating, which are bridged for the candles to continue glowing, so that their heating voltage then accordingly occupies larger values. These with an initial loss of battery power and considerable effort in switching means associated measure, however, satisfies in in many cases not because of the very different operating conditions the internal combustion engine, especially in motor vehicles, is not taken into account Find. On the one hand, this already applies to the various thermal loads when the machine is idling or at full load and, on the other hand, also for the driving conditions.

Die Betriebstemperaturen einer Brennkraftmaschine im Kraftfahrzeug werden sowohl durch Jahreszeit und Klima, Straßen- und Verkehrslage als auch dadurch wesentlich beeinfiußt, daß das Fahrzeug entweder beladen oder unbeladen, mit oder ohne Anhänger, bergauf oder bergab gefahren wird. Läuft beispielsweise ein Kraftfahrzeug mit eingelegtem Getriebe in rascher Fahrt bergab, dann bleiben auch mit vollem Glühstrom versorgte Glühkerzen zu kalt, wird es dagegen mit voller Last bergauf gefahren, dann werden dieselben Glühkerzen bei gleicher Drehzahl thermisch überlastet und vorzeitig zerstört.The operating temperatures of an internal combustion engine in a motor vehicle are influenced by the season and climate, road and traffic conditions as well as by this essentially affects that the vehicle is either loaded or unloaded, with or is driven uphill or downhill without a trailer. For example, is a motor vehicle running With the gearbox engaged, go downhill at high speed, then stay with full glow current The glow plugs supplied are too cold, but when driving uphill with full load, then the same glow plugs are thermally overloaded and at the same speed prematurely destroyed.

Nicht nur die Glühkerzen verlangen also eine möglichst gleichmäßige Glühtemperatur während des Betriebes der Brennkraftmaschine, sondern in vielen Fällen auch die Maschine selbst. Beispielsweise bei luftverdichtenden Brennkraftmaschinen, deren Zündzeitpunkt durch den Einspritzvorgang bestimmt wird, sind für den einwandfreien Ablauf des Verbrennungsvorganges gleichbleibende Temperaturen und Drücke wichtig. Insbesondere braucht man eindeutige Druck-und Temperaturverhältnisse für sogenannte Vielstoffmotoren, die im Bedarfsfalle auch mit Brennstoffen arbeiten sollen, die nur durch Fremdzündung eindeuiig entflammbar sind, wie Benzin. In diesen Fällen muß das Vorglühen der Kerzen und vor allem deren Weiterglühen nach dem Andrehen der Brennkraftmaschine auch unter extremen Schwankungen der Betriebsverhältnisse so gesteuert werden, daß die Glühelemente der in den einzelnen Brennräumen angeordneten Glühkerzen trotzdem ihre Betriebstemperaturen in den Grenzen von etwa 1000 bis 1100° C einhalten. Diese Forderung war wegen des dazu benötigten Aufwandes an Schalt- und Steuermitteln bisher praktisch kaum zu verwirklichen.Not only the glow plugs require a glowing temperature that is as uniform as possible during operation of the internal combustion engine, but in many cases also the machine itself . In particular, unambiguous pressure and temperature conditions are required for so-called multi-fuel engines, which, if necessary, should also work with fuels that can only be definitely ignited by external ignition, such as gasoline. In these cases, the preheating of the plugs and, above all, their continued glow after the internal combustion engine has started, even under extreme fluctuations in the operating conditions, must be controlled in such a way that the glow elements of the glow plugs arranged in the individual combustion chambers still maintain their operating temperatures within the limits of about 1000 to 1100 ° Observe C. This requirement has so far been practically impossible to implement because of the expenditure on switching and control means required for this.

Im Verfolg dieses Zieles geht die vorliegende Erfindung einen neuen Weg zur Schaffung einer Glühstromanlage, bei der ein Weiterglühen der Kerzen bei allen im Betrieb einer Brennkraftmaschine auftretenden Brennraumtemperaturen einwandfrei durchführbar ist: Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Glühstromanlage einen mit der Brennkraftmaschine gekoppelten, vorzugsweise spannungsgeregelten Mehrphasendrehstromerzeuger umfaßt, dessen einzelne Phasenwicklungen einerseits mit mindestens je einer der Glühkerzen und andererseits miteinander stromleitend verbunden sind in einem Sternpunkt, der seinerseits über einen Umschalter zunächst zum Vorglühen der Kerzen mit Gleichstrom an den einen Pol der Starterbatterie sowie nach dem Andrehen der Maschine an den entgegengesetzten, vorzugsweise mit dem Massepotential verbundenen Pol der Batterie anschaltbar ist. Dadurch wird also jede bei stillstehender Brennkraftmaschine zum Vorglühen zunächst als Gleichstromzuleitung dienende Phasenwicklung des Drehstromerzeugers bei laufender Brennkraftmaschine zu einer Wechselstromquelle, die an Stelle der Starterbatterie das Weiterglühen der Kerzen übernimmt, solange die Brennkraftmaschine läuft.In pursuit of this aim, the present invention has a novel approach Way of creating an incandescent current system in which the candles continue to glow all combustion chamber temperatures occurring during the operation of an internal combustion engine are flawless is feasible: This is achieved according to the invention in that the glow current system a preferably voltage-regulated multi-phase alternator coupled to the internal combustion engine includes, the individual phase windings on the one hand with at least one of each Glow plugs and, on the other hand, are electrically connected to one another in a star point, which in turn uses a switch to preheat the candles with direct current to one pole of the starter battery and, after the machine has been turned on, to the opposite, preferably connected to the ground potential pole of the battery can be switched on. This means that when the internal combustion engine is at a standstill, each becomes the Pre-glow phase winding of the three-phase generator that is initially used as a direct current feed line when the internal combustion engine is running to an alternating current source that replaces the The starter battery takes over the glowing of the candles as long as the internal combustion engine is running runs.

Die Bemessung der erfindungsgemäßen Glühstromanlage ist überraschenderweise sehr einfach, weil man die betreffenden Glühkerzen nur nach der zur Verfügung stehenden Klemmenspannung der Starterbatterie auszuwählen hat und weil der nach dem Andrehen der Brennkraftmaschine in Tätigkeit tretende Mehrphasendrehstromerzeuger, der zweckmäßig in bekannter Weise spannungs- und leistungsgeregelt wird, durch die betreffende Regelvorrichtung zur Abgabe beliebiger Wechselspannungen für das Weiterglühen der Kerzen nach Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine zur Verfügung steht, so daß man für den eigentlichen Glühstromkreis auch keinerlei zusätzlichen Schaltkontakt benötigt.The dimensioning of the glow current system according to the invention is surprising very easy because you can only find the glow plugs in question according to the available ones Terminal voltage of the starter battery has to be selected and because that after turning the internal combustion engine coming into activity multi-phase alternator, the expedient voltage and power is regulated in a known manner by the relevant Control device for the output of any alternating voltages for the continued glow of the Candles after starting up the internal combustion engine is available, so that one no additional switching contact is required for the actual glow circuit.

Zur Anpassung der gewünschten Glühstromstärke an die Betriebsverhältnisse wird die Erregerwicklung des Mehrphasendrehstromerzeugers durch eine Regelvorrichtung stromversorgt, die ein zusätzliches Temperatursteuerglied umfaßt, das in Abhängigkeit von einem Temperaturfühler Spannungsänderungen des Drehstromerzeugers erzwingt, die den Änderungen der Brennraumtemperaturen entgegengesetzt sind. Hieraus ergeben sich als besondere Vorteile der erfindungsgemäßen Glühstromanlage, daß zum Vor-oder Weiterglühen einer beliebigen Anzahl von Glühkerzen in jedem Falle nur ein einziger Umschaltkontakt erforderlich ist und daß die nach dem Andrehen der Brennkraftmaschine zur Verfügung stehende Heizspannungsquelle für die Glühkerzen völlig unabhängig von der Klemmenspannung der Starterbatterie den Temperaturen der Brennräume entsprechende Heizspannungen liefert, deren Effektivwerte sowohl niedriger als auch wesentlich höher sein können als die Klemmenspannung.To adapt the desired glow current intensity to the operating conditions the excitation winding of the multi-phase alternator is controlled by a control device powered, which includes an additional temperature control member, the dependent Force changes in voltage of the three-phase generator from a temperature sensor, which oppose the changes in the combustion chamber temperatures. Result from this turn out to be particular advantages of the glow current system according to the invention that for pre-or Any number of glow plugs will continue to glow in any case only a single one Changeover contact is required and that after the engine has started available heating voltage source for the glow plugs completely independent of the terminal voltage of the starter battery corresponding to the temperatures of the combustion chambers Provides heating voltages whose rms values are both lower and substantial can be higher than the terminal voltage.

Das Weiterglühen der Kerzen wird also während des gesamten Betriebes der Brennkraftmaschine durch die von den Betriebstemperaturen gesteuerte Regelvorrichtung des Drehstromerzeugers automatisch geregelt.The candles will continue to glow during the entire operation the internal combustion engine by the control device controlled by the operating temperatures of the three-phase generator is regulated automatically.

Ein weiterer Vorteil besteht schließlich darin, daß in der neuen Anlage einpolige Glühkerzen verwendbar und vorteilhafterweise je nach Anzahl der Phasenwicklungen des Drehstromerzeugers in eine entsprechende Anzahl von Gruppen aufteilbar sind, von denen jede mindestens eine oder auch mehrere Glühkerzen umfaßt, demnach also eine eigene Stromzuleitung hat und sieh dadurch getrennt von den übrigen Kerzengruppen überwachen läßt.Finally, another advantage is that in the new system Single pole glow plugs can be used and advantageously depending on the number of phase windings of the three-phase generator can be divided into a corresponding number of groups, each of which comprises at least one or more glow plugs, therefore has its own power supply and therefore looks separate from the other groups of candles can be monitored.

Zur Veranschaulichung der Erfindung ist als Ausführungsbeispiel in der Zeichnung die Glühstromanlage einer 6-Zylinder-Brennkraftmaschine mit einem Dreiphasen-Drehstromerzeuger dargestellt.To illustrate the invention is shown as an embodiment in the drawing shows the glow system of a 6-cylinder internal combustion engine with a Three-phase alternator shown.

Die gezeichnete Glühstromanlage A für eine 6-Zylinder-Brennkraftmaschine hat sechs jeweils paarweise in Gruppen K1, K2, K3 zusammengefaßte Glühkerzen zu versorgen und hat hierzu eine Starterbatterie B mit einem Ladeschutzschalter S sowie einen Hauptschalter H, einen Umschalter U und einen Dreiphasen-Drehstromerzeuger D mit den Phasenwicklungen X, Y, Z und einer Erregerwicklung E. Zur Stromversorgung der Erregerwicklung durch die Starterbatterie B dient eine Regelvorrichtung R, deren Leistungstransistor Tr in bekannter Weise durch die Steuerglieder Y und N spannungs- bzw. leistungsgesteuert ist sowie zusätzlich noch durch ein Temperatursteuerglied T. Die Steuerspannung des Steuergliedes T wird von einer als Spannungsteiler arbeitenden Widerstandsgruppe W geliefert, die aus den Widerständen W1, W2 besteht und mit dem temperaturabhängigen Widerstand eines Temperaturfühlers F-zusammenwirkt, der unmittelbar in einem der Brennräume, vorzugsweise in der Nähe der betreffenden Glühkerze, angeordnet ist.The drawn glow current system A for a 6-cylinder internal combustion engine has to supply six glow plugs combined in pairs in groups K1, K2, K3 and for this purpose has a starter battery B with a charge protection switch S as well as a main switch H, a changeover switch U and a three-phase alternator D. with the phase windings X, Y, Z and an excitation winding E. A control device R is used to power the excitation winding through the starter battery B, the power transistor Tr of which is voltage or power controlled in a known manner by the control elements Y and N and additionally by a temperature control element T. The control voltage of the control member T is supplied by a resistor group W working as a voltage divider, which consists of the resistors W1, W2 and interacts with the temperature-dependent resistor of a temperature sensor F-which is located directly in one of the combustion chambers, preferably in the vicinity of the glow plug in question , angeor dnet is.

Eine Lampe L mit einem Parallelwiderstand 1 dient zur Kontrolle der Glühstromanlage A, sobald der Andrehmotor M die nicht dargestellte Brennkraftmaschine in Betrieb gesetzt hat und wenn danach bei einer vorgegebenen Drehzahl der Gleichstromerzeuger G den Pluspol der Batterie B über die Leitung r' und den Sicherheitsschalter S mit Ladestrom versorgt und der magnetisch betätigte Umschalter U seinen mit d bezeichneten Arbeitskontakt geschlossen hat.A lamp L with a parallel resistor 1 is used to control the Glühstromanlage A as soon as the starter motor M has put the internal combustion engine, not shown, in operation, and if then at a given rotational speed of the direct current generator G to the positive pole of the battery B via the line r 'and the safety switch S supplied with charging current and the magnetically actuated changeover switch U has closed its normally open contact labeled d.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Glühstromanlage A ist im einzelnen die folgende: Sobald der Bedienende das Schaltglied h des Hauptschalters H auf den Kontaktsektor u schwenkt, fließt Gleichstrom vom Pluspol der Batterie B über den Ruhekontakt g des Umschalters U und somit über die Leitung o zum Sternpunkt O des Drehstromerzeugers D, von wo aus drei etwa gleich große Teilströme sich über die Phasenwicklungen X, Y, Z verzweigen bzw. über die betreffenden Leitungen x, y, z als Heizströme zu den Glühkerzengruppen K 1, K 2, K3 fließen. Die insgesamt sechs jeweils in einem der Brennräume der Brennkraftmaschine angeordneten Glühkerzen werden dadurch zum Vorglühen wie üblich mit Gleichstrom geheizt.The mode of operation of the glow current system A according to the invention is as follows: As soon as the operator swivels the switching element h of the main switch H to the contact sector u , direct current flows from the positive pole of the battery B via the break contact g of the changeover switch U and thus via the line o to the star point O of the three-phase generator D, from where three roughly equal partial currents branch off via the phase windings X, Y, Z or flow via the relevant lines x, y, z as heating currents to the glow plug groups K 1, K 2, K3. The total of six glow plugs, each arranged in one of the combustion chambers of the internal combustion engine, are thereby heated as usual with direct current for preheating.

Zum Andrehen der vorgeheizten Brennkraftmaschine stellt dann der Bedienende das Schaltglied h des Hauptschalters H über den Kontaktsektor u hinweg in die Stellung in. Dadurch wird der Andrehmotor M eingeschaltet und infolgedessen auch der Gleichstromerzeu-er G und der Drehstromerzeuger D in Gang gesetzt, die beide mit der Brennkraftmaschine fest gekuppelt sind. Vom Gleichstromerzeuger G erhält die Regelvorrichtung R über die Leitung r Gleichspannung, sowie von dort über die Leitung p auch der Widerstand W 2 der Widerstandsgruppe W. Die Kerzengruppen K1 bis K3 werden zunächst noch über den Ruhekontakt g des Umschalters U mit Gleichstrom geheizt. Den durch den Andrehvorgang auftretenden Spannungsabfall am Innenwiderstand der Starterbatterie B kann man dabei bekanntlich durch die LUberbrückung eines entsprechenden Vorwiderstandes ausgleichen.To start the preheated internal combustion engine, the operator then sets the switching element h of the main switch H over the contact sector u to the in position the internal combustion engine are firmly coupled. From the direct current generator G, the control device R receives direct voltage via line r , and from there via line p also the resistor W 2 of the resistor group W. The candle groups K1 to K3 are initially heated with direct current via the break contact g of the changeover switch U. The voltage drop occurring at the internal resistance of the starter battery B as a result of the cranking process can, as is known, be compensated for by bridging a corresponding series resistor.

Sobald der Gleichstromerzeuger G nach dem Andrehen der Brennkraftmaschine bei einer vorgegebenen Drehzahl eine ausreichende Gleichspannung liefert und infolgedessen der magnetisch betätigte Umschalter U anspricht, öffnet dieser den Ruhekontakt g und schließt den Arbeitskontakt d. Dadurch werden die bisher über die Leitung o und den Drehstromerzeuger D mit Gleichstrom beheizten Glühkerzengruppen K1 bis K3 über die Lampe L bzw. deren Parallelwiderstand Z an den entgegengesetzten mit dem Massepotential der Anlage A verbundenen Pol der Batterie angeschlossen. Infolgedessen wird jede der zum Vorglühen als Gleichstromzuleitung verwendeten Phasenwicklungen X, Y, Z des Drehstromerzeugers D zum Weiterglühen der betreffenden Kerzengruppe K1, K2 bzw. K3 zu einer Wechselstromquelle, und zwar solange die Brennkraftmaschine läuft und unabhängig vom Hauptschalter H der nach Inbetriebnahme der Maschine in die gezeichnete Ausgangsstellung zurückgeführt wird.As soon as the direct current generator G delivers a sufficient direct voltage at a given speed after the internal combustion engine has started and as a result the magnetically actuated changeover switch U responds, it opens the normally closed contact g and closes the normally open contact d. As a result, the glow plug groups K1 to K3, which were previously heated with direct current via the line o and the three-phase generator D, are connected to the opposite pole of the battery connected to the ground potential of the system A via the lamp L or its parallel resistor Z. As a result, each of the phase windings X, Y, Z of the three-phase generator D used for preheating as a direct current lead becomes an alternating current source for the continued glow of the respective spark plug group K1, K2 or K3, as long as the internal combustion engine is running and independent of the main switch H which is in after the machine is started the drawn starting position is returned.

Für die vorgesehene Heizung aller Glühkerzen auf eine Temperatur im Bereich von etwa 1050 ± 50° C während des wechselnden Betriebes der Brennkraftmaschine ist es wichtig, daß die Erregerwicklung E über die Leitung e durch die Regelvorrichtung R derart mit Strom versorgt wird, daß bei hoher Betriebsbelastung und Brennraum- bzw. Glühkerzentemperatur die vom Drehstromerzeuger D erzeugte Spannung entsprechend herabgeregelt wird, während bei niedrigen Temperaturen (also beispielsweise beim Bergabfahren des Kraftfahrzeuges) eine entsprechende Heraufregelung der Phasenspannungen X, Y, Z er- folgt. Hierzu hat die Regelvorrichtung R für die Steuerung ihres Leistungstransistors Tr außer den bekannten Steuergliedern (V zur Spannungssteuerung und N zur Leistungssteuerung) noch das Temperatursteuerglied T.For the intended heating of all glow plugs to a temperature in the range of about 1050 ± 50 ° C during the alternating operation of the internal combustion engine, it is important that the excitation winding E is supplied with power via the line e by the control device R in such a way that at high operating loads and combustion chamber or glow plug temperature, the voltage generated by the alternator D is correspondingly downregulated, while at low temperatures (for example when driving the motor vehicle downhill) the phase voltages X, Y, Z are accordingly increased. For this purpose, the control device R has the temperature control element T for controlling its power transistor Tr in addition to the known control elements (V for voltage control and N for power control).

Sobald der unmittelbar in einen der nicht dargestellten Brennräume der Maschine hineinreichende Temperaturfühler F, der im wesentlichen aus einem gegenläufig von der Temperatur abhängigen Widerstand mit negativem Temperaturkoeffizienten besteht, eine niedrige Temperatur annimmt, steigt demzufolge sein elektrischer Widerstand an, und das von den beiden Spannungsteilerwiderständen W 1 und W 2 der Widerstandsgruppe W über die Leitung f dem Temperatursteuerglied T angebotene Potential nimmt entsprechend zu.As soon as the immediately into one of the combustion chambers, not shown the machine reaching temperature sensor F, which essentially consists of a counter-rotating there is a temperature-dependent resistance with a negative temperature coefficient, assumes a low temperature, its electrical resistance increases accordingly on, and that of the two voltage divider resistors W 1 and W 2 of the resistor group W via the line f the temperature control element T offered potential decreases accordingly to.

Der Leistungstransistor Tr der Regelvorrichtung R wird dadurch weiter ausgesteuert, so daß der Erregerstrom E des Drehstromerzeugers D und infolgedessen auch die drei Phasenspannungen X, Y, Z ansteigen. Ganz entsprechend wirkt sich eine Zunahme der Brennraumtemperatur über den Temperaturfühler F in einer Herabsetzung der an den drei Phasenwicklungen X, Y, Z des Drehstromerzeugers D erzeugten Spannung aus. Diese in guter Näherung einander linearen Änderungen der Brennraumtemperaturen bzw. Heizspannungen der Glühkerzengruppen K1 bis K3 stellen einen rasch arbeitenden Regelvorgang dar, dessen Verhalten sich gegebenenfalls noch durch Anordnung zusätzlicher Anpassungswiderstände in Serien- und Parallelschaltung korrigieren läßt. Aus Sicherheitsgründen könnten auch zwei Brennräume mit je einem Temperaturfühler versehen werden. Wird die Regelvorrichtung in diesem Fall durch den Maximalwert beider Fühler gesteuert, so ist die erfindungsgemäße Glühstromanlage auch dann noch funktionsfähig, wenn einer von beiden Temperaturfühlern oder sogar die Glühkerze des betreffenden Brennraumes im Betrieb ausfallen sollte.The power transistor Tr of the control device R is further controlled, so that the excitation current E of the three-phase generator D and consequently also the three phase voltages X, Y, Z increase. Correspondingly, an increase in the combustion chamber temperature via the temperature sensor F has the effect of reducing the voltage generated on the three phase windings X, Y, Z of the three-phase generator D. These linear changes in the combustion chamber temperatures or heating voltages of the glow plug groups K1 to K3, which are in good approximation, represent a rapidly operating control process, the behavior of which can, if necessary, be corrected by arranging additional adapting resistors in series and parallel connection. For safety reasons, two combustion chambers could each be provided with a temperature sensor. If the control device is controlled by the maximum value of both sensors in this case, the glow current system according to the invention is still functional if one of the two temperature sensors or even the glow plug of the relevant combustion chamber should fail during operation.

Bei Verwendung von Glühkerzen mit einer Heizleistung von je 40 Watt und einer Starterbatterie mit 24 Volt Klemmenspannung kann in die Gleichstromverbindung zwischen dem Hauptschalter H und dem Ruhekontakt g des Umschalters U ein Vorwiderstand eingeschaltet werden, wenn man Glühkerzen, die für eine Nennspannung von 12 Volt ausgelegt sind, verwenden will. Der Drehstromerzeuger D wird dann so bemessen bzw. geregelt, daß der Effektivwert der nach dem Andrehen der Brennkraftmaschine erzeugten Phasenspannungen X, Y, Z bei niedrigen Brennraumtemperaturen bis etwa 18 Volt ansteigt, also die vom Vorglühen an den Kerzen liegende Gleichspannung etwa um die Hälfte übertrifft und andererseits bei hohen Brennraumtemperaturen bis auf den halben Wert von etwa 5 Volt herabgesetzt wird.When using glow plugs with a heating power of 40 watts each and a starter battery with 24 volt terminal voltage, a series resistor can be switched on in the direct current connection between the main switch H and the break contact g of the changeover switch U if glow plugs that are designed for a nominal voltage of 12 volts are used want to use. The three-phase generator D is then dimensioned or regulated in such a way that the effective value of the phase voltages X, Y, Z generated after the internal combustion engine has started up at low combustion chamber temperatures rises to about 18 volts, i.e. exceeds the DC voltage present on the plugs from the preheating by about half and on the other hand, at high combustion chamber temperatures, it is reduced to half the value of about 5 volts.

Trotz der verwendeten einpoligen Glühkerzen ermöglicht die Erfindung in besonders einfacher Weise eine Überwachung der Glühstromanlage. Sobald nämlich eine von den Glühkerzen einer Gruppe K1, K2 oder K3 im Betrieb ausfällt oder gar Kurzschluß auftritt, verschiebt sich die Belastung der Drehstrom-Phasenwicklungen X, Y, Z derart, daß dann zwischen dem Sternpunkt O und dem Massepotential der Glühstromanlage A ein Ausgleichstrom fließt, den der Bedienende sofort am Aufleuchten der Lampe L erkennt. Eine noch bessere Kontrolle läßt sich bei der erfindungsgemäßen Glühstromanlage dadurch erzielen, daß die stromleitenden Verbindungen x, y und z der Phasenwicklungen X, Y und Z des Drehstromerzeugers D mit dem Glühkerzengruppen K1, K2 bzw. K3 jeweils über einen die Stromaufnahme der betreffenden Verbindung X, Y bzw. Z kenntlich machenden Glühüberwacher geführt sind. Der Bedienende kann in diesem Fall unmittelbar am Aufleuchten jedes einzelnen Glühüberwachers erkennen, ob die überwachte Kerzengruppe ordnungsgemäß arbeitet.Despite the single-pole glow plugs used, the invention enables the glow current system to be monitored in a particularly simple manner. As soon as one of the glow plugs of a group K1, K2 or K3 fails during operation or even a short circuit occurs, the load on the three-phase phase windings X, Y, Z shifts in such a way that an equalizing current then occurs between the star point O and the ground potential of the glow current system A. which the operator recognizes immediately by the lighting up of the L lamp. An even better control can be achieved with the glow current system according to the invention that the current-conducting connections x, y and z of the phase windings X, Y and Z of the three-phase generator D with the glow plug groups K1, K2 and K3 each have the current consumption of the connection X in question , Y and Z are indicated by glow monitors. In this case, the operator can immediately see from the lighting up of each individual glow monitor whether the monitored group of candles is working properly.

Die erfindungsgemäße Glühstromanlage läßt sich ganz entsprechend auch für Brennkraftmaschinen mit anderen Brennraumzahlen benutzen; bei acht Brennräumen wird dann noch eine neunte Glühkerze durch einen Ersatzwiderstand dargestellt. Die Gruppen K1 bis K3 umfassen damit zweimal je drei Glühkerzen bzw. einmal zwei Kerzen und den Ersatzwiderstand.The glow current system according to the invention can also be quite correspondingly use for internal combustion engines with other combustion chamber numbers; with eight combustion chambers a ninth glow plug is then represented by an equivalent resistor. the Groups K1 to K3 thus consist of three glow plugs each twice or two candles each time and the equivalent resistance.

Durch Verwendung eines Sechs- oder Mehrphasen-Drehstromerzeugers eignet sich die erfindungsgemäße Glühstromanlage besonders für Brennkraftmaschinen, die eine größere Zahl von Brennräumen aufweisen, wobei in diesen Fällen als einziger strombelasteter Kontaktschalter nur der Umschalter U mit den Kontakten d und g benötigt wird. Desgleichen läßt sich die erfindungsgemäße Glühstromanlage natürlich auch für zweipolige Glühkerzen auslegen, wozu dann die Stromversorgung beider Anschlußpole jeder zweipoligen Glühkerze gegenüber dem Massenpotential der Brennkraftmaschine isoliert ausgeführt werden muß.By using a six- or multi-phase three-phase generator, it is suitable the glow current system according to the invention is particularly suitable for internal combustion engines, the have a larger number of combustion chambers, being the only one in these cases Current-loaded contact switch only requires changeover switch U with contacts d and g will. The glow current system according to the invention can of course also be used in the same way for two-pole glow plugs, including the power supply to both connection poles of each two-pole glow plug compared to the mass potential of the internal combustion engine must be carried out in isolation.

Claims

Claims: 1. Incandescent current system for heating the glow plugs of a multi-cylinder internal combustion engine, in particular in motor vehicles before and after starting the engine with the aid of a starter battery, characterized in that the glow current system (A) has a preferably voltage-regulated multi-phase rotary current generator (D) coupled to the internal combustion engine. includes, the individual phase windings (X, Y, Z) on the one hand with at least one each of the glow plugs (K1, K2, K3) and on the other hand connected to each other in a current-conducting manner in the star point (O), which in turn via a changeover switch (U) initially for preheating the Candles (K1, K2, K3) can be connected with direct current to one pole of the starter battery and, after the machine has been started, to the opposite pole of the battery, which is preferably connected to ground potential, whereby each phase winding that is initially used as a direct current lead for preheating when the internal combustion engine is at a standstill ( X, Y, Z) of the three-phase ore eugers (D) becomes an alternating current source with the internal combustion engine running, which takes over the glowing of the plugs (K1, K2, K3) instead of the starter battery.

2. glow current system according to claim 1, characterized in that the excitation winding (E) of the multi-phase three-phase generator (D) is connected to a voltage and power-controlled (V, N) control device (R) which additionally comprises a temperature control element (T), which may be is in electrical connection via series resistors (W1, W2) with a temperature sensor (F), on which the combustion chamber temperatures act and which forces control of the regulating device (R) to feed the excitation winding (E) of the three-phase generator (D) in opposite directions to these temperatures.

3. glow current system according to claim 2, characterized characterized in that the multi-phase generator (D) is dimensioned so that the RMS value controllable by the control device (R) after turning phase voltages generated by the internal combustion engine at low combustion chamber temperatures the DC voltage at the candles (K1, K2, K3) for preheating by around 50 % exceeds.

4. glow current system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the voltage, power and temperature control of the control device (R) of the polyphase three-phase generator (D) arranged control elements (V, N, T) jointly control a power transistor (Tr) , through which the current for the excitation winding (E) of the three-phase generator (D) flows.

5. Incandescent current system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the branch (d) of the switch (U) to the opposite pole (-) of the starter battery (B) has a current display device, in particular an incandescent lamp (L), which is switched on after the internal combustion engine has started ) which contains a compensating current between the star point (O) of the multi-phase generator (D) and the common connection pole (-) of all preferably single-pole glow plugs (K1, K2, K3) of the internal combustion engine as a result of uneven loads on the individual phases (X, Y, Z) identifies.

6. glow current system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the current-conducting connections (x, y, z) of the phase windings (X, Y, Z) of the three-phase generator (D) with the glow plugs (K1, K2, K3) each are guided via a glow monitor of a known type that identifies the current consumption of the relevant connection (x, y, z).