DE1526775C - Starthilfe fur Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Starthilfe für Brennkraftmaschinen, die mit einem elektrischen Heizelement versehen ist, welches in freier Verbindung mit dem Verbrennungsraum der Brennkraftmaschine steht, wobei in dem Stromkreis des elektrischen Heizelementes ein Widerstandselement liegt, dessen Widerstand mit ansteigender Temperatur stark ansteigt, so daß beim Anlegen einer Spannung der das elektrische Heizelement durchfließende Strom anfangs hoch ist und dann mit zunehmender Erhitzung des Widerstandselementes abnimmt.

Starthilfen bzw. Glühkerzen dieser Art sind an sich bekannt.

Durch das Widerstandselement wird zwar das Glühelement geschützt, d. h. bei einer Erwärmung des Glühelementes und des Widerstandselementes erhöht sich der Widerstand des letzteren, so daß eine überhitzung des Glühelementes nicht auftreten kann. Indessen besitzt diese Anordnung den Nachteil, daß beim Anlassen das Widerstandselement und das Glühelement sich gleichzeitig erwärmen und infolgedessen eine Begrenzung der Stromstärke in dem Glühelement unmittelbar auftritt, so daß das Ausmaß der Erwärmung schon beim Anlassen herabgesetzt wird.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, diesen Nachteil zu beseitigen.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das in Reihe mit dem Glühelement liegende Widerstandselement in einer wärmeträgen Isolierung eingebettet ist. ^;

Hierdurch wird beim Anlassen eine Zeitverzögerung geschaffen, die ihre Ursache in der Wärmeträgheit der Isolierung hat. Auf diese Weise wird beim Anlassen das Glühelement zwar sehr schnell' hochgeheizt,· das Widerstandselement jedoch bedeutend langsamer erwärmt.

Eine Überhitzung des Glühelements wird indes wirksam verhindert, da das Widerstandselement mit einer Verzögerung aufgeheizt wird und sich der Widerstand entsprechend erhöht, so daß ein Durchbrennen oder Schmelzen des Glühelementes verhindert wird.

Das elektrische Glühelement besteht aus einem Werkstoff,, der gegenüber hohen Temperaturen sowie gegenüber Verbrennungsgasen widerstandsfähig ist. Vorzugsweise sind das Widerstandselement und das Glühelement aus einer Nickel-Eisen-Legierung bzw. Eisen-Chrom-Aluminium-Legierung gefertigt. .

Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes. Es zeigt

Fig. 1 eine Starthilfe gemäß der Erfindung im Schnitt, '■■■■■'..

F i g. 2 eine abgeänderte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Starthilfe, ebenfalls im Schnitt.

Gemäß Fig. 1 ist ein länglicher Gehäusekörper 10 vorgesehen, der im Inneren eine Bohrung 11 aufweist. Das eine Ende des Gehäusekörpers weist eine Querschnittsverbreiterung auf und hat eine von der Kreisform abweichende Umrißform, so daß ein Werkzeug an diesem Ende des Gehäuses angesetzt werden kann. Seitlich neben dem verbreiterten Gehäuseabschnitt weist das Gehäuse am Außenumfang ein Gewinde auf, mit dem die Starthilfe in eine entsprechende Gewindebohrung in der Wand des Zylinderkopfes einer Brennkraftmaschine eingeschraubt Werden kann. Eine Konusfläche 18 am Gehäuseumfang bildet mit einer entsprechenden Gegenfläche dieser Bohrung eine gasdichte Abdichtung. Das andere Ende des Gehäusekörpers weist einen mit dem Gehäuse in einem Stück gefertigten Rohransatz 12 mit einer dünnen Wandung auf, in dessen Ende ein spiralförmig gewundenes Heizelement 13 gelagert ist, welches aus einem Band einer Legierung gebildet ist. Das äußere Ende des Heizelements ist mit dem. Rohransatz verbunden, während das innere Ende des Heizelementes an eine elektrisch leitfähige Stange 14 angeschlossen ist, die sich längs durch die

ίο Bohrung des Rohransatzes hindurch erstreckt. Im Einbauzustand liegt das Heizelement mit den Rändern seiner Windungen zur Verbrennungskammer der Brennkraftmaschine hin frei.

An dem einen Ende des Gehäusekörpers ist ein Anschlußstück mit einer Stange 15 gelagert, welche in die Gehäusebohrung hineinfaßt. Die Stangen 14 und 15 sind über ein Widerstandselement 16 miteinander verbunden, welches aus einem Werkstoff hergestellt ist, der im Vergleich mit dem Werkstoff des Heizelements einen hohen Temperaturwiderstandskoeffizienten aufweist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Widerstandselement aus einer ,Nickel-Eisen-Legierung und das Heizelement aus einer Eisen-Chrom-Aluminium-Legierung gefertigt.

Bei den dargestellten Ausführungsformen beträgt der Temperaturwiderstandskoeffizient des Heizelements 60 · 10~^e je ⁰C und derjenige des Widerstandselements 45 · 10 * je ⁰C, während der Kaltwiderstand der beiden Elemente bei 20° C etwa 0,4 Ohm bzw. 0,2 Ohm ist. Der für die Herstellung des Heizelementes verwendete Werkstoff ist gegenüber hohen Temperaturen sowie gegenüber dem Einfluß der Verbrennungsgase widerstandsfähig. Der für das Widerstandelement verwendete Werkstoff wird keinen hohen Temperaturen unterworfen und braucht auch nicht gegenüber den Verbrennungsgasen beständig zu sein. ■ . ■

Die Bohrung in dem Gehäusekörper und in dem Gehäuseansatz ist mit einer Isolierung 17 aus pulvrigem Glas gefüllt, welche nach dem Einbringen aufgeschmolzen worden ist und die einerseits zur Halterung der Stangen 14 und 15 sowie des Widerstandselements 16 im Abstand zu der Wand der Bohrung sowie andererseits zur Abdichtung der Bohrung dient, so daß keine Gase aus der Verbrennungskammer über die Bohrung entweichen können. Die Windungen des Heizelements sind mittels eines Oxydüberzugs gegeneinander isoliert. Dieser Oxydüberzug ergibt sich aus dem Aluminiumgehalt der Legierung.

Wenn im Betrieb das Anschlußstück an eine Spannungsquelle, z. B. die Batterie des Fahrzeuges, mit dem die Brennkraftmaschine verbunden ist, angeschlossen wird, so erhitzt sich das Heizelement zu-

\ nächst sehr rasch, da das Widerstandelement kalt und somit sein Widerstand gering, so daß das Heizelement von einem hohen Strom durchflossen wird.

Das Widerstandselement beginnt sich dabei sofort zu erhitzen, wodurch sein Widerstand ansteigt. Dies führt dazu, daß die Stärke des durch das Heizelement fließenden Stromes und damit die Leistungsaufnahme des Heizelements abnimmt. Das Heizelement kann sich daher sehr rasch erhitzen, wobei jedoch die Gefahr einer Überhitzung und somit einer Selbstzerstörung ausgeschaltet ist.

Verringert sich die Speisespannung dadurch, daß der Anlassermotor der Brennkraftmaschine in Betrieb genommen wird, so führt dies zu einer Abkühlung des Widerstandselements bzw. zu einer Ver-

ringerung des Erhitzungsgrades desselben, so daß der Stromwert des Heizelements im wesentlichen beibehalten und eine Temperaturschwankung des Heizelements weitgehend unterbunden wird.

Durch die Einbettung des Widerstandselements in der Glasisolierung wird seine Wärmeträgheit erhöht. Das Heizelement 13 wird lediglich von dem Ansatz 12 und der Stange 14 gehalten; der Wärmeverlust während der anfänglichen Aufheizungsperiode ist daher gering. Da die Erhitzungsstelle sich somit auf den Bereich des Heizelements konzentriert, werden der Gehäusekörper 10 und der Gehäuseansatz 12 keiner übermäßigen Erhitzung unterworfen, so daß eine Kohlenstoffbildung auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird. Hierdurch wird auch das Entfernen der Starthilfe aus der Bohrung des Zylinderkopfes erleichtert. Der Außenumfang des Gehäuseansatzes 12 kann gegebenenfalls mit einem Ablösemittel überzogen sein, um das Ausbauen der Starthilfe noch weiter zu erleichtern. Da der Gehäuseansatz keinen stärkeren Erhitzungen unterworfen ist, kann ein Ablösemittel __n Verwendung finden, welches lediglich gegenüber J niedrigen Temperaturen beständig ist.

Bei Auftreten eines Fehlers an dem Heizelement wird der Stromfluß durch das Widerstandselement begrenzt. Dadurch, daß das Widerstandselement auf die Temperatur der Wand der Verbrennungskammer empfindlich anspricht, wird die Aufheizungsperiode des Heizelementes dem angepaßt.

Es versteht sich, daß der Rohransatz 12 unabhängig von dem Gehäusekörper hergestellt werden kann. In diesem Fall wird er im Inneren der Bohrung 11, z. B. durch Löten, befestigt. Der Rohransatz kann hierbei aus einem hitzebeständigen Material hergestellt werden, während für den Gehäusekörper ein billigerer Werkstoff verwendet werden kann.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2 ist sowohl das Widerstandselement als auch das Heizelement im Inneren eines Rohrkörpers 20 gelagert, der in dem Gehäusekörper befestigt ist. Die Füllung, welche das Widerstandselement im Abstand von dem Rohr hält, besteht aus einer mineralischen Isolierung.

An einer Schulter der Gehäusewand stützt sich eine Glasdichtung 21 ab, die durch Umbördeln des Stirnrandes des Gehäuses in diesem gehalten wird. Die Abdichtung trägt eine Anschlußstange 22 mit einem Gewinde, auf dem eine Mutter sitzt. Die Stange ist ferner mit einer Bohrung versehen, in die der Anschlußdraht des Widerstandselements eingelötet ist. Außerdem ist bei diesem Ausführungsbeispiel das Heizelement 13 mit einer Dichtung 23 aus Glas

o. dgl. hinterlegt, welche ein Entweichen der Gase aus der Verbrennungskammer durch das Rohr hindurch verhindert.

Das Heizelement besteht aus einem spiralförmig gewundenen Bandmaterial. Es besteht auch die Möglichkeit, das Heizelement aus Draht herzustellen. Andererseits kann das Heizelement aber auch aus einem Band oder Draht schneckenförmig oder kegelig gewickelt sein. Die Windungen können einen Isolierüberzug erhalten, der aus einem Phosphat oder einem entsprechenden Überzug besteht.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Starthilfe für Brennkraftmaschinen, die mit einem elektrischen Heizelement versehen ist, welches in freier Verbindung mit dem Verbrennungsraum der Brennkraftmaschine steht, wobei in dem Stromkreis des elektrischen Heizelementes ein Widerstandselement liegt, dessen Widerstand mit ansteigender Temperatur stark ansteigt, so daß beim Anlegen einer Spannung der das elektrische Heizelement durchfließende Strom anfangs hoch ist und dann mit zunehmender Erhitzung des Widerstandselementes abnimmt, dadurch

'35 gekennzeichnet, daß das in Reihe mit dem Glühelement (13) liegende Widerstandselement (16) in einer wärmeträgen Isolierung (17) eingebettet ist.

2. Starthilfe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeträge Isolierung (17) aus einer Schmelze aus Glaspulver oder einer mineralischen Füllung besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen