-
Startflammanlage für eine Brennkraftmaschine Die Erfindung bezieht
sich auf eine Startflammanlage für eine Brennkraftmaschine, insbesondere für Dieselmotoren,
mit mindestens einer Flammglünkerze zum Entzünden von einer Pumpe gefor@erten Kraftstoffs,
eine@ Vorrichtung zum Beeinflussen der Fördermenge der Kraftstoff-Förderpumpe in
Abhängigkeit von der Motor@renzahl und mit einem Anlaßschalter mit einem aus einer
Ausgangsstellung in mehrere Schaltstellungen schwenkbaren, an eine Stromquelle angeschlossenen
Schaltglied sowie mit von den Schaltstellungen ausgehenden Anschlüssen, von denen
ein erster mit einem Anlas@er der Brennkraftmaschine verbunden ist.
-
Bei einer bekannten, in der DT-OS 1 955 379 beschriebenen Startflammanlage
wird die zur Erwärmung der Ansaugluft in dieser verbrannte Kraftstoffmenge durch
eine besondere, in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine arbeitende
Regeleinrichtung so gesteuert, daß die Fördermenge im Bereich der Anlaßdrehzahl,
wo nur ein kleiner Luftdurchsatz besteht, klein gehalten wird, um nach dem Anspringen
der Maschine mit einem entsprechend ernönten Luftd@rchsatz mehr oder @eniger plötzlich
anzusteigen. Da die Förderpumpe über den von der Drehzahl her gesteuerten Regler
ers@ nach Betätigung des An-@assers der Maschine zu fördern beginnt, kann beim ersten
Starte@ @uch noch keine vorgewärmte Luft zur Verfügung stehen. Zwar ist es durch
die DT-@S 1 207 147 bereits bekannt, den Kraftstoffaustritt aus einem Ventil einer
Flammglühkerze in Abhängigkeit @er Arbeit eines Bimetallkontakte so lange zu sperren,
bis das Glühelement für eine Entzündung des Kraftstoffs heiß genug
ist.
Es fehlt aber auch in diesem Zusammenhang eine Offenbarung darüber, wie beim Startvorgang
ein rechtzeitiges Vorwärmen der Luft bewerkstelligt werden könnte.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, trotz Sicherstellung einer
reduzierten Kraftstofförderung zur Flammglühkerze während des Anla@vorganges auf
einfache Weise schon kurz vor dem eigehtlichen Anlaßvorgang ein Vorflammen und damit
Vorwärmen der Verbrennungsluft zu ermöglichen.
-
Die gestellte Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß
ein zweiter Anschluß des Anlaßschalters einerseits über einen Bimetallkonta@t mit
einer Kontrolleinrichtung sowie mit dem Steuerkontakt eines TaKtgebers zur Steuerung
der Kraftstoff-Förderpumpe verbindba@ und anderseits über einen zur Erwärmung des
Bimetallkontaktes dienenden Vorwiderstand mit der Flammgl@hkerze verbunden ist,
daß ein dritter Anschluß direkt an die Flammglühkerze angeschlossen ist, und daß
das Schaltglied von seiner Ausgangsstellung aus zum Starten mit Vorglühen zunächst
in eine den zweiten Anschluß und nach dem Vorglühen zum Starten in eine den dritten
Anschluß sowie den Anlasser an Spannung legende Stellung betätigbar ist.
-
Die Erfindung schafft somit eine Startflammanlage, bei der schon
im Augenblick der Startbereitschaft nach ausreichendem V@rgl@hen der Flammg@ühkerze
noch v@r dem eigentlichen Anlassen die zur Versorgung der Flammglühkerze mit Kraftstoff
dienende Kraftstoff-Förderpumpe eingesenaltet und die im Ansaugrohr der Brennkraftmaschine
befindliche Luft vorgeheizt wird. Beim anschließenden Anlassen der Brennkraftmaschine
durch die über die Kontrolleinrichtung von der Startbereitschaft unterrichtete Bedienungsperson
wird den Arbeitszylindern der Brenn-Kraftmaschine bereits vorgewärmte Verbrennungsluft
zugeführt.
-
Geia einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Kraftstoff-Förderpumpe
eine Magnetkolbenpumpe, die an den Taktgeber angeschlossen und in ihrer fördermenge
von diesem stauerbar ist. Eine solche Magnetkolbenpumpe ermöglicht die unmittelbare
Umsetzung der vom Taktgeber erhaltenen Impulse in Förderhübe.
-
Gemäß einer weiteren, ebenfalls bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung
bildet -der zweite Anschluß des Anlaßschalters cinen mit Abstand zwischen der Ausgangsstellung
und oem dritten Anschluß liegenden Kreisbogenkontakt, wobei das Schaltglied tiber
ein Zeitwerk in die Ausgangsstellung zurückgespannt ist.
-
Auf diese Weise ergibt sich nach dem Freigeben des Schaltgliedes unmittelbar
nach einem Anlaßvorgang ein langsames Zurückschwenken des Schaltgliedes entlang
dem Kreisbogenkontakt des zweiten Anschlusses, was einem entsprechenden Nachflammvorgang
entspricht. Selbstverständlich kann dieser Nachflammvorgang gewünschtenfalls durch
ein nochmaliges ein- oder mehrmaliges Zurückholen des Schaltgliedes beliebig verlängert
werden.
-
Es ist in der grundsätzlich durch die DT-OS 1 954 497 bereits bekannten
Weise auch möglich, den Startflammvorgang und insbesondere den Nachflammvorgang
zu unterbrechen, wenn die Brennkraftmaschine aus irgendeinem Grunde während des
Flammvorganges stehen bleiben sollte, wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung der
Erfindung zur Verbidung des zweiten Anschlusses mit der Vorwiderstand ein durch
eine Betriebsgröße der Brennkraftmaschine einschaltbares Relais vorgesehen ist.
Fällt diese Betriebsgröße beim Stehenbleiben der Brennkraftmaschine aus, erhält
auch der Taktgeber keinen Steuerstrom und damit die Flammglühkerze auch keines Kraftstoff
nehr.
-
Andere Ausgestaltungen betreffen weitere konstruktive Einzelheiten
der erfindungsgemäßen Startflammanlage.
-
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht;
es zeigen: Fig. 1 ein Schaltbild der Startflammanlage; Fig. 2 ein Schaltbild einer
abgewandelten Ausführungsform der Startflammanlage gemäß Fig. 1.
-
Die in Fig. 1 dargestellte Startflammanlage weise einen Anlaßschalter
1 auf, dessen in nicht besonders dargestellter Weise mit einer Spannungsquelle bzw.
der Batterie eines Kraftfahrzeuges verbundene@ Schaltglied 2 aus einer Ausgangsstellung
0 in vorzugsweise drei Schaltstellungen schwenkbar ist. Die erste Schaltstellung
I dient zum Starten ohne Vorglühen einer Flammglühker@e 6, wobei das Schaltglied
2 einen ersten Anschluß 3 des Anlaßschalters 2 berührt. Der Anschluß 3 steht in
direkter Verbindung mit einem nicht dargestellten Anlasser. Eine zweite Schaltstellung
II ist zum Vorglühen der Flammglühkerze @ vorgeschen und bewirkt die elektrische
Verbindung des Schaltgliedes 2 mit einem zweiten Anschluß 4. Wird das Schaltglied
2 schlieSlich in eine dritte Schaltstellung III geschwenkt, so gelangt es in Kontakt
ait einem dritten Anschluß 5, der in direkter Verbindung mit der Flammglühkerze
6 steht.
-
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist1 weist die Startflammanlage weiterhin
einen Vorwiderstand 7 sowie einen an diesen angeordneten ßiletallkontakt 8 auf.
bas eine Ende des Vorwiderstandes 7 und der Bimetallkontakt 8 sind beide mit dem
tweiten Anschluß 4 verbunden. Das andere Ende des Vorwiderstandes 7 ist an die Flammglühkerze
6 angeschlossen und steht damit auch in direkter Verbindung mit der dritten Anschluß
5. Der Bimetzllkontakt 8 besitzt eine gewisse Selbsthaltung, die ihn wthrend der
beim Anlassen in nachstehend noch erläuterter Weise erfolgenden Oberbrückung des
Vorwiderstandes 7 eingeschaltet läßt.
-
Der zweite, in der Schaltstellung II an Spannung gelegte Anschluß
4 ist über den Bimetallkontakt 8 mit einer Kontrolllampe 9 und dem Steuerstrom-Kontakt
11 eines Taktgebers 10 verbunden. Auch der Arbeitsstrom-Kontakt 12 dieses Taktgebers
ist vorzugsweise an den zweiten Anschluß 4 angeschlossen, so daß der Taktgeber 10
unter der Voraussetzung, daß der Bimetallkontakt 8 geschlossen ist, einen Steuerstrom
erhält, wenn der zweite Anschluß 4 an Spannung liegt. Der Taktgeber 10 weist weiterhin
zwei Kontakte 14 und 15 auf, an die eine zur Versorgung der Flammglühkerze 6 mit
Kraftstoff dienende, als Magnetkolbenpumpe ausgebildete Kraftstoff-Förderpumpe 13
angeschlossen ist. Ein weiterer Kontakt 16 des Taktgebers 10 liegt an Erdpotential.
-
Die Startflammanlage gemäß Fig. 1 arbeitet wie folgt: Soll die Brennkraftmaschine
ohne Vorflammen gestartet werden, so dreht man das Schaltglied 2 aus seiner Ausgangsstellung
0 in die Schaltstellung I, wodurch der Anlasser über den ersten Anschluß 3 an Spannung
gelegt wird und die Brennkraftmaschine startet. Dieser Vorgang erfolgt, wenn die
Brennkraftmaschine erst kurz vorher außer Betrieb gesetzt wurde und noch die erforderliche
Betriebstemperatur aufweist Soll mit Hilfe der Fiammanlage gestartet werden., dann
wird das Schaltglied 2 in die Stellung tI gedreht. Der zweite Anschluß 4 wird somit
an Spannung gelegt und es fließt ein Strom über den Vorwiderstand 7 zur Flammglühkerze
6; außerdem wird der Taktgeber 10 mit Arbeitsstrom versorgt. Auf diese Weise wird
die Flammglühkerze 6 vorgeglüht, wobei zugleich der über den Vorwiderstand 7 fliegende
Strom diesen erwärmt und bei einer bestimmten Temperatur den Bimetallkontakt 8 schließt.
Dieser ist so eingestellt, daß er infolge der Erwärmung des' Vorwiderstands 7
erst
dann geschlossen wird, wenn die Flammglühkerze 6 die @@twendige Glühtemperatur erreicht
hat. Sobald der Bimetallkontakt 8 geschlossen ist, leuchtet die Kontrollampe 9 auf
und zeigt an, daß die Brennkraftmaschine gestartet werden kann. Zugleich mit dz
Aufleuchten der Kontrollampe 9 erhält der Taktgeber 10 über seinen Steuerstrom-Kontakt
11 einen Steuerstrom und betätigt die Kraftstoff-Förderpumpe 13. Der durch eine
Feder in eine Ruhelage vorgespannte Magnetkolben der Kraftstoff-Förderpumpe 13 wird
beim Erhalten eines Impulses vom Taktgeber 10 entgegen der Federkraft angezogen
und fördert Kraftstoff. Bei jedem Stromimpuls des Taktgebers 10 erfolgt somit ein
Förderhub des anschließend durch die Feder wieder in seine Ruhelage zurückgebrachten
Magnetkolbens.
-
Wird aufgrund dea Aufleuchtens der Kontrollampe 9 das Schaltglied
2 in die Schaltstellung III verlagert, erhält der Anlasser Uber den ersten Anschluß
ß 3, der durch eine Brücke 17 mit dem dritten Anschluß 5 verbunden ist, den erforderlichen
Anlaßstrom. Die Brennkraftmaschine wird gestartet. Bei der Schaltstellung III wird
gemäß Fig. 1 der Vorwiderstand 7 überbrückt, wodurch der beim Starten duftretende
Spannungsabfall, der etwa bis 50 @ der Gesamtspannung betragen kann, etwas kompensiert
wird, so daS die Flamm@lühkerze 6 weiterhin mit a@nähernd konstantem Strom versorgt
wird.
-
Beim Anlassen der Brennkraftmaschine dient die Flammanlage somit
als Starthilfe. Sie kann zum schnelleren Warmlauf des Motors aber auch noch nach
dem Starten der Brennkraftmaschine in Betrieb bleiben. Wie aus Fig. 1 hervorgeht,
bildet der zweite Anschluß 4 einen mit Abstand zwischen der Ausgangsstellung 0 und
den dritten Anschluß 5 liegenden Kreisbogenkontakt. Außerdem ist das durch eine
@nicht dargestellte) Feder Sn die Ausgangsstellung 0 vorgespannte Schaltglied 2
mit einem üblichen, ebenfalls nicht dargestellten Zeitwerk verbunden, welches es
aus der beim Starten eingenommenen Schaltstellung III selbsttätig
innerhalb
eines Zeitraumes von drei bis vier Minuten in die Ausgangsstellung 0 zurückbringt.
Wie beim Vorglühen ist somit auch während des Nachflammens der-zweite Anschluß 4
an Spannung gelegt und die Flammglühkerze über den Vorwiderstand 7 ait Strom versorgt.
Auch wird das Nachflammen über die Kontrollampe 9 angezeigt. Durch ein- oder mehrmaliges
Zurückdrehen des Schaltgliedes 2 im Uhrzeigersinn innerhalb des Kreisbogenbereiches
des Anschlusses 4 kann der Nachflammvorgang beliebig ver@ängert werden.
-
Sofern Kein Nachflammen erforderlich sein sollte, kann das Schaltglied
2 gewünschtenfalls nach dem Anlassen aus der Schaltstellung III von Hand sogleich
wieder in die Ausgangsstellung 0 zurückgeureht werden, in der die Flammanlage stromlos
ist.
-
Der Taktgeber 10 empfängt durch seinen Steuerstrom-Kontakt 11 ein
spannungsabhängiges Signal, das in ihm verarbeitet wird und ein dem Steuersignal
entsprechendes Impulssignal liefert.
-
Somit ist die von der Magnetkolbenpumpe geförderte Kraftstoffmenge
@avon abhängig, mit welcher Frequenz die vom Taktgeber 10 erzeugten Impulse die
MagnetKolbenpumpe betätigen. Während des Startens der Brennkraftmaschine wird wegen
der geringen Drehzahl der Maschine eine vergleichsweise geringe Wärmemenge ben@tigt,
so daß die hierbei zum Aufheizen der Ansaugluft erforderliche Kraftstoff @@enge
kiedri.t,er ist, als dies im Leerlauf der Brennkraftmaschine beim Nachflammen erforderlich
wäre.
-
Entsprechend wird @er beim Starten auftretende Spannungsabfall als
Steuergröße für den Taktgeber 10 benutzt, so daß nach dem Anlassen der Brennkraftmaschine
bei voller Spannung die Magnetkolbenpumpe eine größere Kraftstoffmenge als beim
Starten -mit entsprechendem Spannungsabfall - liefert.
-
Eine abgewandelte Ausführungsform der Startflammanlage ist in Fig.
2 dargestellt. Teil und Anschlüsse, die ß3it der in Fig. 1 gezeigten Anlage übereinstimmen,
sind darin mit gleichen
Bezug@ziffern vers@hen. Gegenüber der in
Fig. 1 dargestellten Anlage ist zwischen dem zweiten Anschluß 4 und dem Vorwiderstand
7 ein Relais 20 vorgeschen, welches über einen Öldruckschalter 21 angesteuert wird.
Das Relais 20 unterbricht damit die Verbindung zwischen dem Anschluß 4 und dem Vorwiderstand
7 immer dann, wenn der Betriebsöldruck der Brennkraftmaschine unterschritten sein
sollte.
-
Wie ersichtlich, weist der Anlaßschalter 1 gemäß Fig. 2 noch einen
weiteren Anschluß 4a auf, der in direkter Verbindung mit d. Vorwiderstand 7 und
des Bimetallkontakt 8 steht. Bei der in Fig. 2 dargestellten Startflammanlage wird
das Schaltglied 2 zum Vorglühen aus zeiner Ausgangsstellung 0 in die mit I bezeichnete
Stellung gedreht, wodurch der vierte Anschluß 4a an Spannung gelegt wird. Infolgedessen
erhält die Flammglühkerze 6 über den Vorwiderstand 7 Strom zum Vorglühen, obgleich
das Relais 20 mangels eines Betriebsöldruckes der noch stehenden Brennkraftmaschine
noch nicht angezogen hat. Bei genügender Erwärmung der Flammglühkerze wird über
den Vorwiderstand 7 der Bimetallkontakt 8 geschlossen, womit die Kontrellampe 9
aufleuchtet und über den Kontakt 11 Steuerstron ZUR Takt geber 10 gelangt, über
den nunmehr die Kraftstoff-Förderpumpe 13 entsprechend angetrieben wird.
-
Wird das Schalt glied 2 nach dem Aufleuchten der Kontrolllampe 9
in die Stellung II bewegt, so stellt es eine Verbindung von der Batterie zur ersten
und zum dritten Anschluß 3 bzw. 5 her. Dadurch wird einerseits der Anlasser betätigt
während anderseits die Flammglühkerze 6 unter Ausschaltung des Vorwiderstandes 7
weiterhin einen praktisch konstanten Glühstrom erhält. Aufgrund einer gewissen Selbsthaltung
des Bimetallkontaktes 8 erhält der Takt geber 10 auch hierbei - nunmehr tiber den
Vorwiderstand 7 - Steuerstrom und die
Kraftstoff-Förderpumpe 13
arbeitet weiter.
-
Nach dem Anlassen kann das Schaltglied 2 - wie beim ersten Ausführungsbeispiel
- über ein leitwerk innerhalb von dret, bis vier Minuten in seine Ausgangsstellung"
0 zurückkehren, wobei während der genannten Zeit ein Nachflammen erfolgt. Bein Nachflammen
wird der kreisbogenförmige Kontakt des Anschlusses 4 Ueber das Schaltglied 2 an
Spannung gelegt, wodurch bei angezogenem Relais 20 Über den Vorwiderstand 7 auch
die Flammglühkerze 6'an Spannung liegt. Gewünschtenfalls kann auch hierbei das Nachflammen
mehrmals wiederholt werden, solange das Schaltglied 2 noch nicht in seine Ausgangsstellung
0 zurückgekehrt ist. Wird kein Nachflammen gewünscht, so kann das Schaltglied 2
natürlich auch bei der in Fig. 2. dargestellten Ausführungsform aus er Stellung
II unmittelbar in die Ausgangsstellung surUckgedreht werden.
-
Sollte die Brennkraftmaschine beim Nachflammen unerwartet stehen
bleiben oder sollte der Öldruck etwa aufgrund eines unerwarteten Ölverlustes unter
den Betriebswert absinken, dann unterbricht das Relais 20 die Verbindung vom Anschluß
4 zur' flammglühkerze 6 und zun Taktgeber 10, womit auch das Nachflammen unterbrochen
wird.
-
Da bei Omnibussen oder Lastkraftwagen mit Heck- oder Unterflurmotoren
mit langen Leitungswegen zwischen des am Schaltbrett befindlichen Anlaßschalter
und der Flammglühkerze gerechnet werden muß, können die vom zweiten (4) und dritten
(5) sowie gegebenenfalls auch die vom vierten Anschluß 4a ausgehenden Leitungen
zu je einem nahe der Flammglühkerze 6 bzw. nahe dem Vorwiderstand 7 gelegenen Relais
führen,. Die gesteuerten Anschlüsse dieser Relais liegen dann in je eine. eigenen,
zum Vorwiderstand 7 bzw. unmittelbar zur Flammglühkerze 6 führenden Stromkreis.
-
Patentansprüche: