DE19527873C2 - Einrichtung zum Erzeugen und Zünden eines Brennstoffdampf-Luft-Gemisches - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Erzeugen und Zünden eines Brennstoff-Luft-Gemisches mit einem elektri­ schen Glühteil in einem Verdampfungsbrenner eines Kraftfahr­ zeug-Heizgerätes, wobei der Verdampfungsbrenner einen porö­ sen Körper mit Brennstoff-Verdampfungsoberflächen aufweist.

Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, einerseits den Energieaufwand für das elektrische Glühteil zu erniedri­ gen und andererseits die Lebensdauer des Glühteiles zu erhö­ hen.

Gelost wird dieses Problem durch eine Ausführung nach den Merkmalen des Anspruchs 1, wobei nach Unteranspruch 2 der Brennstoff Benzin, Dieselöl oder ein benzin- bzw. dieselähn­ licher Brennstoff wie unter anderem Pflanzenmethylester sein kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen enthalten die weiteren Unteran­ sprüche 3 bis 5.

Wesen der Erfindung ist, daß sowohl der Zündenergie-ausstrah­ lende Bereich des elektrischen Glühteiles als auch die von dem Glühteil aufgeheizten Brennstoff-Verdampfungsoberflächen des porösen Körpers des Verdampferbrenners mit einem die Zündtemperatur erniedrigenden Katalysatormaterial versehen, insbesondere beschichtet, sind.

Zwar ist es aus DE 37 06 576 A1 bekannt, bei einer Zündanord­ nung die Glühkerze zwecks Reduzierung der Zündtemperataur katalytisch zu beschichten. Die Erfindung sieht jedoch nicht nur eine katalytische Beschichtung einer Glühkerze generell, sondern speziell bei einer Zündeinrichtung in einem Heizge­ rät eines Kraftfahrzeuges vor, wobei auch der poröse Körper eines Verdampferbrenners eines Kfz-Heizgerätes zumindest teilweise erfindungsgemäß katalytisch beschichtet ist.

Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, die zum Zünden des Brennstoffdampf-Luft-Gemisches erforderliche Temperatur ab­ zusenken und hierfür Katalysatormaterial zu verwenden, des­ sen zünderniedrigende Eigenschaft aus anderen Anwendungsfäl­ len an sich bereits bekannt ist. So wird Katalysatormaterial im Stand der Technik beispielsweise bereits bei sogenannten Rußabbrenn-Abgasfiltern von Kraftfahrzeugen eingesetzt, um die Zündtemperatur für das Abbrennen in dem Filter gesammel­ ten Rußes zu senken. Insofern weiß der Fachmann bereits, auf welche Katalysatormaterialien er zur Realisierung der erfin­ dungsgemäßen Lösung zurückgreifen kann. Das im konkreten An­ wendungsfall jeweils optimal wirkende Katalysatormaterial läßt sich am besten jeweils experimentell bestimmen.

Das elektrische Glühteil kann ein Glühstift mit einem von innen über einen Heizdraht erhitzbaren Keramikmantel sein. Für Einrichtungen mit einem derartigen Glühstift eignet sich die Erfindung in besonders vorteilhafter Weise.

Denn bei der Verwendung derartiger Glühstifte als Zündhilfen sind Oberflächentemperaturen von mehr als 1.050°C am Außen­ mantel des Glühstiftes für eine sichere Zündung des Brenn­ stoffdampf-Luft-Gemisches notwendig. Hierbei wird der in dem äußeren, beispielsweise aus Keramik bestehenden, Mantel lie­ gende innere Glühdraht so heiß, daß von seiner Oberfläche Metalldampf in die umgebende Keramikmasse diffundiert. Da­ durch wird der Draht in seinem Durchmesser geschwächt.

Gleichzeitig wird die Keramikmasse elektrisch leitend. Hier­ durch steigt die Stromaufnahme und die Manteltemperatur des Glühstiftes fällt ab. Dies bewirkt einerseits eine Ver­ schlechterung der Zündbedingungen und andererseits eine Re­ duktion der Lebensdauer der elektrischen Zündhilfe.

Durch die erfindungsgemäße katalytisch wirksame Beschichtung des Glühteiles und/oder der das Glühteil umgebenden Oberflä­ chen, aus denen der Brennstoff zur anschließenden Zündung verdampft wird, wird eine Reduktion der Zündtemperatur er­ möglicht. Hierdurch wird die zur Zündung des Brennstoff- Luft-Gemisches erforderliche Oberflächentemperatur des Glüh­ teils erniedrigt. Dadurch wird der Effekt des Abdampfens von Metall aus dem Glühdraht verringert und die Lebensdauer des Glühteiles deutlich gesteigert. Gleichzeitig bleiben die gu­ ten Zündeigenschaften des Glühteiles über die Lebensdauer des Glühteiles erhalten. Als positive Nebeneffekte sind eine reduzierte elektrische Leistungsaufnahme des Glühteiles, so­ wie eine verringerte Neigung zum Anlagern von Rückständen aus der Verbrennung oder Verdampfung des Brennstoffes an dem Glühteil und den Verdampfungsflächen gegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, die
einen Glühstift mit umgebenden Brennstoffverdampfungs­ flächen
zeigt.

In seinem Heizabschnitt besteht der Glühstift aus einem Ke­ ramikmantel 1, der axial und radial geschlossen einen gewen­ delten Glühdraht 2 umgibt. Der Glühdraht 2 besteht aus einem in dem Bereich der geschlossenen Spitze des Keramikmantels liegenden Heizteil 3 und einem sich daran anschließenden Re­ gelteil 4.

Der zu verdampfende und zu zündende Brennstoff wird in einen porösen Körper 5 eingeführt, der auf einer undurchlässigen Wand 6 liegt und geringen Abstand gegenüber dem Keramikman­ tel 1 besitzt.

Zur Erniedrigung der erforderlichen Zündtemperatur ist so­ wohl der Keramikmantel 1 als auch der poröse Körper 5 kata­ lytisch beschichtet. Als Katalysatormaterial wird ein sol­ ches eingesetzt, wie es an sich im Stand der Technik bereits für eine Zündtemperaturerniedrigung bekannt ist. Das im Ein­ zelfall einzusetzende Katalysatormaterial hängt von dem zu zündenden Brennstoff ab, der insbesondere Benzin oder Die­ selöl sein kann, und daher jeweils am besten experimentell aus den für den erfindungsgemäßen Zweck an sich geeigneten Katalysatormaterialien bestimmt wird.

Als besonders geeignet können die bekannten Katalysatormate­ rialien Platin, Rhodium, Palladium und Kupfer angesehen wer­ den.

Claims (5)

1. Einrichtung zum Erzeugen und Zünden eines Brennstoff- Luft-Gemisches mit einem elektrischen Glühteil in einem Verdampfungsbrenner eines Kraftfahrzeug-Heizgerätes, wobei der Verdampfungsbrenner einen porösen Körper mit Brennstoff-Verdampfungsoberflächen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Zündenergie-ausstrahlende Bereich des Glühteiles als auch die von dem Glühteil aufgeheizten Brennstoff-Verdampfungsoberflächen des porösen Körpers (5) des Verdampferbrenners mit einem die Zündtemperatur erniedrigenden Katalysatormaterial versehen, insbeson­ dere beschichtet, sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichent, daß der zu verdampfende und zündene Brennstoff Benzin, Dieselöl oder ein benzin- bzw. dieselähnlicher Brenn­ stoff wie unter anderem Pflanzenmethylester ist.

3. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Glühteil aus einem Glühstift mit einem von innen über einen Glühdraht (2) erhitzbaren Keramikmantel (1) be­ steht.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Glühdraht in der Form einer Glühdrahtwendel ausge­ bildet ist.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Keramikmantel und/oder die von dem Glühteil aufge­ heizten den Brennstoff verdampfenden Flächen mit dem Kataly­ satormaterial beschichtet ist bzw. sind.