DE19506947A1 - Glühstiftkerze für Dieselmotoren - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Glühkerze für Dieselmotoren mit einer keramischen Heizvorrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine solche Glühkerze aus der DE-OS 38 37 128 bekannt, bei welcher eine keramische Heiz­ vorrichtung von der Spitze eines zylindrischen Halters ge­ halten ist. Die keramische Heizvorrichtung besteht dabei aus einem U-förmigen Heizabschnitt und zwei Leitungen, die sich von den beiden Enden des U-förmigen Heizabschnitts zur Kon­ taktierung nach hinten erstrecken. Während eines Glühvorgan­ ges wird an den beiden Leitungen eine Spannung derart ange­ legt, daß ein Stromfluß von einem Ende des U-förmigen Heiz­ abschnitts über den U-förmigen Heizabschnitt zum anderen Ende des U-förmigen Heizabschnittes erfolgt. Der U-förmige Heizabschnitt ist dabei gegenüber dem zylindrischen Halter, welcher ihn umgibt, elektrisch isoliert.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Glühstiftkerze mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß durch die Massekontaktierung des keramischen Heizab­ schnittes über das zylindrische Metallrohr die Anzahl der elektrischen Zuleitungen reduziert werden kann. Damit ergibt sich eine einfachere und kostengünstigere Herstellung. Gleichzeitig wird durch die zweite Kontaktierung in der brennraumseitigen Spitze der keramischen Heizvorrichtung sichergestellt, daß der Stromfluß über diese brennraum­ seitige Spitze erfolgt und somit eine gute Gemischzugäng­ lichkeit und damit Erwärmung des Kraftstoffgemisches gegeben ist.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Glühstiftkerze möglich. Besonders vorteilhaft ist, daß die elektrische Zuleitung an die Spitze des keramischen Heizelementes nicht aus einer flexiblen elektrischen Leitung besteht, sondern daß der Anschlußbol­ zen, welcher außerhalb des Brennraums mit der Versorgungs­ spannung, wie der Batterie des Kraftfahrzeuges, verbunden ist, direkt auf eine zentrale Zuleitung des Heizelementes oder mit dem verschlossenen Boden des keramischen Heizele­ mentes verbunden ist. Damit kann ein Arbeitsschritt für das Anbringen des Zuleitungsdrahtes eingespart werden, indem einfach der Anschlußbolzen verlängert wird. Für die Herstel­ lung der Glühstiftkerze hat dies den Vorteil, daß weniger Einzelteile bei der Montage zu handeln sind.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher er­ läutert. Es zeigen

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel mit der Kontaktierung über den Anschlußbolzen, Fig. 4 ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Kontaktierung des An­ schlußbolzens und Fig. 5 ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer Regelwende innerhalb der keramischen Heizvorrichtung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine erste Aus­ führungsform der Erfindung. Die Glühstiftkerze besteht hier­ bei aus einem zylindrischen Metallrohr 1. Dieses zylindri­ sche Metallrohr 1 stellt das Gehäuse der Glühkerze dar und dient durch ein auf der Außenseite angebrachtes Gewinde 2 zum Einschrauben in den Motorblock. Das zylindrische Metall­ rohr dient gleichzeitig als Halter für den Glühstift 3, wel­ cher in den Brennraum hineinragt und während des Glühvor­ gangs das Kraftstoffgemisch für eine schnellere Selbstent­ zündung erwärmt. In eine Spitze des zylindrischen Metall­ rohrs 1 ist somit eine keramische Heizvorrichtung 4 einge­ bracht. Mittels des Gewindes 2 wird das Gehäuse 1 so in den nicht dargestellten Motorblock einer Brennkraftmaschine ein­ geschraubt, daß das Ende der keramischen Heizvorrichtung 4 in einem freitragenden Zustand in eine Verbrennungskammer der Brennkraftmaschine hineinragt. Die keramische Heizvor­ richtung 4 besteht aus einer elektrisch leitfähigen Keramik, die die Form einer an einer Seite verschlossenen Hülse auf­ weist. Dabei ist die halterferne Seite der Hülse am Boden verschlossen. Die keramische Heizvorrichtung 4 ist in das Gehäuse 1 derart eingepaßt, daß eine elektrische Verbindung zwischen der äußeren Mantelfläche der keramischen Heizvor­ richtung 4 und der Innenwand des zylindrischen Metallrohrs 1 entsteht. Auf der rückwärtigen Seite des zylindrischen Me­ tallrohrs 1 ragt ein Anschlußbolzen 5 in das zylindrische Metallrohr hinein. Dieser Anschlußbolzen 5 ist mittels eines Isolierrings 6 gegen das zylindrische Metallrohr 1 elek­ trisch isoliert. Auf der aus dem zylindrischen Metallrohr 1 herausragenden Seite wird der Anschlußbolzen 5 mit der Ver­ sorgungsspannung beispielsweise der nicht dargestellten Bat­ terie eines Kraftfahrzeuges kontaktiert. Am Ende des An­ schlußbolzens 5, welches in das zylindrischen Metallrohr hineinragt ist eine elektrische Zuleitung 7 kontaktiert, die an den verschlossenen Boden 8 der hülsenförmigen keramischen Heizvorrichtung 4 geführt ist. Damit ist der verschlossene Boden 8 der keramischen Heizvorrichtung mit positiver Ver­ sorgungsspannung verbunden, so daß der Stromfluß von dem Boden der Heizvorrichtung aus über die Wandung der kerami­ schen Heizvorrichtung bis zum Gehäuse 1 und damit nach Masse erfolgt.

Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel. Die Glüh­ stiftkerze der Fig. 2 entspricht in ihrem prinzipiellen Aufbau der konstruktiven Gestaltung der Fig. 1, weshalb die einzelnen Details mit gleichen Bezugszeichen versehen sind und der gleiche Aufbau für gleiche Teile nicht nochmals er­ läutert werden soll. Im Unterschied zu Fig. 1 ist bei der Fig. 2 die keramische Heizvorrichtung derart ausgebildet, daß die keramische Heizvorrichtung 3 hierbei eine Stabform, welche eine kreisringförmige Ausnehmung 10 hat, so daß die keramische Heizvorrichtung einen konzentrischen Kern 9 auf­ weist. Die rotationssymmetrischen Längsachsen der stabför­ migen keramischen Heizvorrichtung, der kreisringförmigen Ausnehmung und des konzentrischen Kerns sind dabei deckungs­ gleich. Die kreisringförmige Ausnehmung 8 erstreckt sich über die gesamte Länge der keramischen Heizvorrichtung in der Art, daß die keramische Heizvorrichtung 3 an der Brenn­ raumseite einen geschlossenen Boden aufweist. Der konzen­ trische Kern 9 erstreckt sich ebenfalls über die gesamte Länge der keramischen Heizvorrichtung 3, so daß der am An­ schlußbolzen 5 kontaktierte elektrische Draht 7 im Gegensatz zur Fig. 1 nur bis an den konzentrischen Kern 9 heran­ reicht. Damit ist die Zuleitung 7 wesentlich kürzer als bei­ spielsweise die Zuleitung in der Fig. 1, wodurch eine ge­ ringere Belastung des sehr dünnen Zuleitungsdrahtes gegeben ist. Der Hohlraum im zylindrischen Metallrohr 1 kann wahl­ weise mit einem elektrisch isolierenden keramischen Pulver gefüllt sein.

Auch bei dieser Fig. 2 ist der Heizstift an seiner vom zylindrischen Metallrohr umgebenen Umfangsfläche in das Ge­ häuse eingelötet und so gleichzeitig die Verbindung zur Masse hergestellt. Bei dieser Ausgestaltungsform ist eben­ falls ein Stromfluß von der brennraumseitigen Spitze der keramischen Heizvorrichtung 3 über die Umfangsfläche der keramischen Heizvorrichtung an Masse gegeben.

Die Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, welches im wesentlichen der Fig. 2 entspricht. Der einzige Unterschied zur Fig. 2 besteht darin, daß der Anschlußbolzen 5 direkt bis an den konzentrischen Kern 9 der keramischen Heizvor­ richtung 3 herangeführt ist. Bei dieser Ausgestaltungsform entfällt der elektrische Zuleitungsdraht ganz.

Fig. 4 zeigt eine vierte Ausgestaltungsform, die im wesent­ lichen dem Ausführungsbeispiel in Fig. 3 entspricht. Der einzige Unterschied besteht darin, daß der Anschlußbolzen 5 hier in Anlehnung an die Fig. 3 so weit verlängert ist, daß er bis zum verschlossenen Boden der keramischen Heizvorrich­ tung 3 reicht.

Wesentlich ist für alle Ausführungsbeispiele, daß der Strom durch die halterferne Spitze der keramischen Heizvorrichtung 3 fließt. Zu diesem Zweck ist die Kontaktierung mit dem po­ sitiven Pol der Versorgungsspannung über den Anschlußbolzen und wahlweise einer elektrischen Zuleitung an dem verschlos­ senen Boden der keramischen Heizvorrichtung vorgesehen. Da die keramische Heizvorrichtung an ihrer vom Halter umgebenen Umfangsfläche mit Masse elektrisch kontaktiert ist, ist so gewährleistet, daß der Stromfluß sich in jedem Fall von der Spitze des keramischen Heizelementes 3 über die Umfangs­ fläche der keramischen Heizvorrichtung erstreckt. Damit ist gewährleistet, daß die in den Brennraum am weitesten hinein­ ragende Spitze der keramischen Heizvorrichtung glüht und das Dieselgemisch erwärmt wird.

Claims (4)

1. Glühkerze für Dieselmotoren mit einem zylindrischen Me­ tallrohr, einer keramischen Heizvorrichtung, die mit einem freitragend zur Außenseite führenden Ende von der Spitze des zylindrischen Metallrohrs gehalten wird, mit einem elek­ trisch leitenden Anschlußbolzen, welcher mit der Versor­ gungsspannung verbunden ist und auf der der keramischen Heizvorrichtung gegenüberliegenden Seite des zylindrischen Metallrohrs in das zylindrische Metallrohr hineinragt und gegen das zylindrische Metallrohr elektrisch isoliert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die keramische Heizvorrichtung eine hülsenförmige elektrisch leitende Keramik ist, die einerseits an ihrem vom zylindrischen Metallrohr umgebenen Rand mit dem zylindrischen Metallrohr und andererseits an ihrem vom zylindrischen Metallrohr entfernt liegenden ver­ schlossenem Boden mit dem Anschlußbolzen elektrisch leitend verbunden ist.

2. Glühkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Verbindung zwischen Anschlußbolzen und ver­ schlossenem Boden der keramischen Heizvorrichtung ein elek­ trisch leitfähiger Draht ist.

3. Glühkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußbolzen (5) direkt mit der elektrischen Heizvor­ richtung kontaktiert ist.

4. Glühkerze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußbolzen mit dem Boden der keramischen Heizvor­ richtung kontaktiert ist.