DE2062456A1 - Flammstartvorrichtung für Verbrennungsmotoren - Google Patents

Description

• Flammstartvorrichtung für Verbrennungsmotoren Die Erfindung betrifft eine Flammstartvorrichtung für Verbrennungsmotoren, insbesondere Vieistoffmotoren mit hoher Verdichtung und Zivilmotoren für tiefe Temperaturen, die im wesentlichen aus einer in das Saugrohr des Motors eingebauten, mit Giühstiften versehenen Glühkerze besteht, die mit von einer elektrisch betätigbaren Kraftstoffpumpe gefördertem Kraftstoff beschickbar und über eine elektrische Schaltuhr elektrisch beheizbar ist.
• Bei den genannte; Vielstoffmotoren lit einem hohen Verdichtungsenddruck und bei Zivilmotoren für tiefe Temperaturen ist eine sicher funktionierende Flammstartvorrichtung unabdingbar. Eine bekannte rorrichtung der oben genannten Art arbeitet in der Weise, dass eine iii Saugrohr des Motors eingebaute Glühkerze über einen Vorwiderstand beheizt und anschließend mit Kraftstoff beschickt wird, der verdampft und sich an den heißen Teilen der Glühkerze entzündet. Die bei der Verbrennung des dosiert eingegebenen Kraftstoffluftgemisches entstehende Wärme heizt die für den Hauptverbrennungsprozeß angesaugte Luft vor, so dass die Zündwilligkeit des sich in dem Zylinder des Motors befindlichen Gasgemisches und der Verbrennungsablauf des Verbrennungsprozesses insbesondere beim Start des Motors günstig beeinflußt werden. Für eine ordnungsgemäße Funktion der bekannten Blammstartvorrichtung ist jedoch eine ausreichend hohe Temperatur der Flammkerze erforderlich. Bei der bekannten Blammstartvorrichtung ist die Glühkerze über einen Vorwiderstand an eine Schaltuhr angeschlossen, welche mit dem Stromgeber, 2. B. der Fahrzeugbatterie, in Verbindung steht. In unmittelbarer Nähe des Vorwiderstandes befindet sich ein Bimetallkontakt, der in Abhängigkeit von der Erwärmung des Vorwiderstandes eine elektrisch betätigbare Kraftstoffpumpe einschaltet, woraufhin die Förderung des Kraftstoffes zur Glühkerze und die Einspritzung in das Saugrohr erfolgt.
• Als nachteilig hat sich bei dieser bekannten Flammstartvorrichtung erwiesen, dass das Bimetall sehr lage- und einbauempfindlich ist und von Luftströmungen oder einem ungünstigen Wärmefluß leicht beeinflußt wird. Es ist daher nicht selten, dass das Bimetall entweder den kontakt zur Kraftstoffpumpe zu früh schließt, wobei die Glübkerze, die für die Entflammung erforderliche Glühtemperatur noch nicht erreicht hat und infolgedessen der eingespritzte kraftstoff zusammen mit der kalten Ansaugluft in den Verbrennungsraum des Motors gelangt oder dass die Glühkerze bereits die erforderliche Entflammtemperatur erreicht hat, ohne dass der Bimetallkontakt die Kraftstoffpumpe einschaltet. Es sind daher einerseits Schwierigkeiten beim Kaltstart des Motors und andererseits Störungen im Verbrennungsablauf die Folge.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Flammstartvorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern dass trotz einfacher konstruktiver Maßnahmen eine sichere Funktion der Flammstartvorrichtung gewährleistet ist, sowie die Kaltstarteigenschaften der Verbrennungsotoren und der Vorbrennungsablauf verbessert werden.
• Diese Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass unmittelbar an der Glühkerze eine Einrichtung vorgesehen ist, mit welcher die Glühkerzentemperatur direkt überwach- und steuerbar sowie der Einschaltvorgang der Kraftstoffpumpe regelbar sind. In vorteilhafter Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung kann die Einrichtung zur Temperaturüberwachun; der Glühkerze und zur steuerung des Einschaltvorganges der Kraftstoffpumpe aus einem Thermostaten bestehen, der beim Erreichen einer bestimmten Temperatur den Stromkreis für die Kraftstoffpumpe schließt. Der Vorteil dieser Flammstartvorrichtung besteht darin, dass eine direkte Temperaturüberwachung der Glühkerze vorgesehen ist, so dass der für die Verbrennung erforderliche Kraftstoff erst dann zugeführt wird, wenn die Glühkerzentemperatur so hoch ist, dass unter allen Bedingungen eine sichere Entflammung gegeben ist. Zweckmäßig ist es, wenn der Thermostat derart ausgebildet ist, dass er den Heizstromkreis für die Aufheizung der Glühstifte beim überschreiten einer zulässigen Grenztemperatur unterbricht bzw. beim Unterschreiten wieder schließt. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass infolge eines intermittierenden Ein-und Ausschaltens der Glühstifte der Glffhkerso auf das Vorhandensein des heute noch erforderlichen Vorwiderstandes verrichtet werden kann, da eine Überhitzung der Glülistifte nicht möglich ist. Andererseits wird dafür gesort, dass die Glühstifte in kurzer Zeit die für die Entflammung notwendige hohe Temperatur besitzen und diese konstant halten, 80 dass auf die zeitabhängige Vorglühung über die Schaltuhr verzichtet werden kann.
• In vorteilhafter Weise kann der Thermostat aus einer mit Kontaktgebern versehenen Bimetallfeder bestehen, die mit einem zwischen den Glühstiften der Glühkerze angeordneten Wärmefühler in Verbindung steht. Zweckmäßig ist der Thermostat innerhalb des Glühkerzengehäuses angeordnet, das teilweise in das Saugrohr hineinragt. Die Glühkerze unterscheidet sich dabei in ihrer kompakten Bauweise nicht wesentlich von den bekannten Glühkerzen.
• Um dem Fahrer anzuzeigen, dass die Flammstartanlage nach dem Einschalten in Betrieb ist, ist eine Kontrollampe vorgesehen, die von dem Thermostaten beim Schließen des Stromkreises für die Kraftstoffpumpe betätigbar ist. Für einen ruhigen Lauf des Motors nach dem dann erfolgenden Statvorgang ist es vorteilhaft, wenn die von der elektrischen Schaltuhr gesteuerte Glühzeit derart einstellbar ist, dass nach dem erfolgten Start des Motors noch ein Nachflammbetrieb der Flammstartanlage von vorzugsweise 4 Minuten erreichbar ist.
• Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
• Es zeigen: Fig. 1 den Schaltplan für eine Plammstartanla;e mit elektrischer Förderpumpe nach der bekannten Art, Fig. 2 eine in ein Saugrohr eingeschraubte erfindungsgemäße Glühkerze in einem Teilschnitt, Fig 5 einen Schnitt gemäß der Linie III-III in Fig. 2.
• In Fig. 1 ist ein Schaltplan für eine Flammstartvorrichtung mit einer elektrischen Förderpumpe nach der bekannten Art schematisch dargestellt. Die lammstartkerze 1 ist über einen Vorwiderstand 2 und Sicherungen 3, 4 mit der elektrischen schaltuhr 5, die an die Stromquelle 6, z. B. die Batterie des ICraftfahrzeuges, angeschlossen ist, verbunden. Zur Betätigung der Flammstartanlage wird die Schaltuhr mittels des Schalters 7 eingestellt, woraufhin sich die Flammstartkerze 1 als auch der Vorwiderstand 2 infolge der Stromzufuhr erwärmen. in unmittelbarer Nähe des Vorwiderstandes 2 ist ein Bimetallkontakt 8 angeordnet, der die Kraftstof£pumpe 9 über den Taktgeber 10 einschaltet, sobald er von dem Vorwiderstand entsprechend vorgewärmt ist. Beim Schließen des Bimetallkontaktes 8 leuchtet eine am Armaturenbrett vorgesehene Kontrolllampe 11 auf, die dem Fahrer anzeigt, dass die Flammstartanlage in Funktion ist. Die wesentlichsten Nachteile dieser bekannten Flammstartanlage bestehen darin, dass der Bimetallkontakt 8 lage- und einbauempfindlich ist, so dass er z. B. infolge einer ungünstigen Luft strömung zu früh oder zu spät schließt und Kraftstoff zur Flammstartkerze gefördert wird, ohne dass die Flammstartkerze die für die Entflammung notwendige Temperatur erreicht hat, bzw. dass die Flammstartkerze 1 erhitzt wird und kein Kraftstoff zur Kerze gelangt. Ein weiterer Nachteil besteht in der Vielzahl der verwendeten Bauelemente, so dass die Anlage teuer und störanfällig wird.
• Die in der Fig. 2 dargestellte erfindungsgemäße Flammstartvorrichtung kommt ohne einen Vorwiderstand bzw. eine zeitabhängige Vorwärmung aus. Die Glühkerze 12 ist in das Saugrohr 13 des Verbrennungsmotors eingeschraubt. Am unteren Teil des Glühkerzengehäuses 14 befindet sich im Innern eines Lochbleches 15, das, wie aus der Fig. 3 besser zu erkennen ist, spiralförmig gewickelt ist, der von drei Glühstiften 16 umgebene Temperaturfühler 17. Die Glühstifte 16 und der Temperaturfühler 17 sind von einem dünnen Mit Bohrungen versehenen, schraubenförmig gewundenen Kraftstoffzuleitungsrohr 18 umgeben, durch welches der von der Kraftstoffpumpe geförderte Kraftstoff in den von dem Lochblech umgebenen Raum einespritzt wird. Sobald die mit dem elektrischen Anschluß verbundenen Glühstifte 16 eine bestimmte Temperatur erreicht haben, wird durc.h die Wirmeübertragung auf den Temperaturfühler 17 der in dem Kerzengehäuse 14 aufgenommene Thermostat 20 betätigt. Der Thermostat 20 besteht im wesentlichen aus einer mit Kontaktgebern 21 versehenen Bimetallfeder 22, die mit dem zwischen den Glühstiften 16 der Giühkerze 12 angeordneten Wärmefühler 17 in Verbindung steht.
• Sobald die Glühstifte 16 eine bestimmte Temperatur erreicht haben, wird infolgedessen die Kraftstoffpumpe, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist, eingeschaltet und Kraftstoff durch die Leitung 18 zu den heißen Glühstiften 16 gepumpt.
• Dieser verdampft dann innerhalb des Lochbleches und entzündet sich, wobei die in Richtung des Pfeil es 23 bewegte, vom Motor angesaugte Luft vorgewärmt wird. Damit die Glühstifte eine bestimmte Grenztemperatur nicht überschreiten, schaltet der Thermostat den Heizstrom kurzzeitig aus, sobald die Grenztemperatur überschritten wird. Durch ein intermittierendes Aus-und Einschalten wird eine konstante Temperatur an den Glühstiften 16 erreicht. Auf die Verwendung des Vorwiderstandes 2 kann verzichtet werden.

Claims (9)

Patent- und Schutzansprüche

1. Flammstartvorrichtung für Verbrennungsmotoren, insbesondere Vielstoffmotoren mit hoher Verdichtung und Zivilmotoren für tiefe Temperaturen, im wesentlichen bestehend aus einer in das Saugrohr des rotors eingebauten, mit Glühstiften versehenen Glühkerze, die mit von einer elektrisch betätigbaren Kraftstoffpumpe gefördertem Kraftstoff beschickbar und über eine elektrische Schaltuhr elektrisch beheizbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar an der Glühkerze (12) eine Einrichtung vorgesehen ist, mit welcher die Glühkerzentemperatur direkt uberwach- und steuerbar sowie der Einschaltvorgang der Kraftstoffpumpe regelbar sind.

2. Flammstartvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Temperaturüberwachung der Glühkerze (12) und zur Steuerung des Einschaltvorganges der Kraftstoffpumpe aus einem Thermostaten (20) besteht, der beim Erreichen einer bestimmten Temperatur den Stromkreis für die Iaftstoffpumpe schließt.

3. Flammstartvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Thermostat (20) derart ausgebildet ist, dass er den Heizstromkreis für die Aufheizung der Glühstifte (16) beim Überschreiten einer zulässigen Grenztemperatur unterbricht, bzw. beim Unterschreiten wieder schließt.

4. Flammstartvorrichtung nach den Anspruchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Thermostat (20) aus einer mit Kontaktgebern (21) versehenen Bimetallfeder (22) besteht, die mit einem zwischen den Glühstiften (t6) der Glühkerze (12) angeordneten Wärmefühler (17) in Verbindung steht.

5. Flammstartvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass der Thermostat (20) innerhalb des Glühkergengehäuses (14) angeordnet ist, das teilweise in das Saugrohr (13) hineinragt.

6. Flammstartvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis i, dadurch gekennzeichnet, dass am unteren Teil des Glühkerzengebäuses (14) ein Lochblech (15) anschließt, das spiralförmig gewickelt ist und die Glühstifte (16) und den Temperaturfühler (17) umschließt.

7. Flammstartvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des lochbleches (15) die Glühstifte (16) und der Temperaturfühler (17) von einer mit Bohrungen versehenen, schraubenförmig gewundenen Kraftstoffleitung (18) umgeben sind.

8. Flammstartvorrichtung nach einem oder mehreren der Anspruche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kontrolllampe vorgesehen ist, die von dem Thermostaten beim Schliessen des Stromkresies für die Kraftstoffpumpe betätigbar ist.

9. Flammstartvorrichtung nach einen oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die von der elektrischen SchaLtuhr (5) gesteuerte Glühzeit derart einstellbar ist, dass nach erfolgtem Start des Motors noch ein Nachflammbetrieb der Flammstartvorrichtung von vorzugsweise 4 nin. erreichbar ist.

L e e r s e i t e