DE2249175A1 - Temperaturschalter - Google Patents

Description

VDO * 6 FRANKFURT/MAIN

ADOLF SCHINDLING GMBH GRÄFSTRASSE 103

Temperaturschalter.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Temperaturschalter mit temperaturabhängiger Schaltzeit mit einem als Ruheoder Arbeitskontakt im Schaltstromkreis liegenden Bimetall·* streifen, auf dem sich eine an- bzw. abschaltbare Heizwicklung befindet.

Es sind bereits Temperaturschalter bekannt, die einen als Ruhekontakt im SchaltStromkreis liegenden Bimetallstreifen enthalten, der eine durch den Ruhekontakt ab- und anschaltbare Heizwicklung trägt. Durch diese Heizwicklung wird der Bimetallstreifen unterhalb der Schalttemperatur erwärmt. Je niedriger die Anfangstemperatur, d.h. die Umgebungstemperatur beim Anschalten der Heizwicklung also ist, desto länger, und je höher sie ist, desto kürzer ist 6,1g Ansprechzeit des Schalters, Derartige Temperaturschalter besitzen eine stetige Verzögerungszeit-Anfangstemperatur-Kennlinie mit einer über den gesamten Temperaturbereich nahezu konstanten Verzögerungszeit pro Grad Celsius. Sie werden hauptsächlich zur Steuerung von Kraftstoffzusatzeinspritzanlagen während des Anlaßvorganges bei Kraftfahrzeugen eingesetzt.

Beim Anlassen von Kraftfahrzeugmotoren wird bekanntlich ein im Vergleich zum Normalgemisch fetteres Gemisch verwendet, wobei sich die Zeitdauer, während der ein fettes Gemisch dem Motor zugeführt wird, nach der jeweils herrschenden Motoranfangstemperatur richtet. Bei Temperaturen unter dem Nullpunkt ist beispielsweise sehr lange, bei Temperaturen über dem Nullpunkt nur kurze Zeit die Zuführung eines fetten Gemischs erforderlich. Da mit sinkender Anfangstemperatur^x die Zeitdauer, während der ein fettes Gemisch dem Motor

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zugeleitet wird, progressiv anwächst und die Verzögerungszeit-Anfangstemperatur-Kennlinie der bekannten Temperaturschalter nahezu linear ist, ergibt sich, wenn die Kennlinie des Temperaturschalters in ihren Endpunkten - beispielsweise maximale Verzögerungszeit bei einer Anfangstemperatur von - 20° C einerseits und der gewünschten Schalttemperatur andererseits - mit der Start-gemischzeitdauer-Motoranfangstemperatur-Kennlinie übereinstimmt, ein weiter Bereich,in dem die den einzelnen Anfangstemperaturwerten zugeordneten Verzögerungszeiten zu groß sind. Dies bedeutet, daß dem Motor in einem breiten Anfangstemperaturbereich im Hinblick auf eine Abgasentgiftung unnötig lange ein fettes, Abgase mit viel unverbrannten Bestandteilen erzeugendes Gemisch zugeführt wird.

Diese Nachteile sollen durch die Erfindung beseitigt werden. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Temperaturschalter mit einer Verzögerungszeit-Anfangstemperatur-Kennlinie zu schaffen, die möglichst weitgehend mit der Startgemischzeltdauer-Motoranfangstemperatur-Kennlinie übereinstimmt. Zudem soll der Temperaturschalter konstruktiv einfach aufgebaut und billig sein.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Temperaturschalter der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur An- bzw. Abschaltung der Heizwicklung ein Arbeitskontakt vorgesehen ist, der von einem der gleichen Umgebungstemperatur wie der erste Bimetallstreifen ausgesetzten zweiten Bimetallstreifen betätigbar ist.

Durch einen solchen Aufbau des Temperaturschalters läßt sich eine geknickte Verzögerungszeit-Anfangstemperatur-Kennlinie erzielen, durch die über eine entsprechende Bemessung der Bimetallstreifen, der Heizwicklung und der in dieser in

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Wärme umgesetzten Leistung in weiten Grenzen eine erheblich bessere Annäherung an die Startgemischzeitdauer-Motoranfangstemperatur-Kennlinie unter gleichzeitiger Berücksichtigung der gesetzlichen Bestimmungen über die Abgasentgiftung von Kraftfahrzeugen erreicht werden kann, als dies mit den bisherigen Temperaturschaltern möglich war.

Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann eine noch bessere Annäherung der beiden Kennlinien dadurch erhalten werden, daß beide Bimetallstreifen mit jeweils einer zusätzlichen Heizwicklung versehen werden, die beide während des Temperaturschalterbetriebes dauernd an einer Spannungsquelle liegen. Bei dieser Ausführungsform können nämlich nicht nur die Lage des Knickpunktes und die Steigung des im oberen Anfangstemperaturbereich liegenden Kennlinienabschnitts sondern auch die Steigung des im unteren Anfangstemperaturbereich liegenden Kennlinienabschnitts durch entsprechende Bemessung der einzelnen Schalterteile in weiten Grenzen verändert werden.> Als zweckmäßig hat es sich darüber hinaus erwiesen, die beiden Heizwicklungen parallel zu schalten. Falls die Anpassung der beiden Kennlinien dies zuläßt, kann auch auf eine zusätzliche Heizwicklung auf dem im Schaltstromkreis liegenden Bimetallstreifen verzichtet werden.

In einer aus fertigungs- und montagetechnischen Gründen besonders vorteilhaften Ausführungsform mit einem rohrförmigen, die Bimetallstreifen aufnehmenden Gehäuse sind beide Bimetallstreifen mit einem Ende an einem im Gehäuse festgelegten Trägerkörper und eines der beiden Kontaktelemente des im Stromkreis der abschaltbaren Heizwicklung liegenden Arbeitskontaktes isoliert auf dem zweiten Bimetallstreifen und das andere sowie ein Kontaktelement des im Schaltstromkreis liegenden Kontaktes isoliert am Gehäuse befestigt.

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Die Erfindung sei anhand der Zeichnung näher erläutert· Es zeigen

Fig.1 eine schematische Darstellung eines Temperaturschalters mit einer Heizwicklung,

Fig.2 die Verzögerungszeit-Anfangstemperatur-Kennlinie des Temperaturschalters nach Fig.1,

Fig.3 eine schematische Darstellung eines Temperaturschalters mit drei Heizwicklungen und,

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Fig.4 die Verzögerungszeit-Anfangstemperatur-Kennlinie des Temperaturschalters nach Fig.3.

Der Temperaturschalter nach Fig.1, der zur Steuerung einer Kraftstoffzusatzeinspritzanlage während des Anlaßvorganges eines Kraftfahrzeuges dient, umfaßt einen ersten als Ruhekontakt 1 ausgebildeten Bimetallstreifen 2, der mit einer Heizwicklung 3 versehen ist und einen zweiten Bimetallstreifen 4, der einen Arbeitskontakt 5 betätigt. Das eine Kontaktelement 6 des Arbeitskontaktes 5 ist isoliert am Bimetallstreifen 4 befestigt. In Reihe mit dem als Ruhekontakt 1 ausgebildeten Bimetallstreifen 2 liegt ein Magnetventil 7* Der Schaltstromkreis und der Heizstromkreis sind parallel geschaltet und sind Über den zündschalter 8 an positives Potential anlegbar. Beide Bimetallstreifen 2 und sind mit einem Ende an einem im Gehäuse festgelegten Trägerkörper befestigt.

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einzelnen Bauteile des femperaturschalters sind so dimensioniert, daß, wie aus Flg.2 hervorgeht, seine Verzögerungszeit'-Anfangstemperätur-Kennlinie 9 mit möglichst großer Annäherung der Startgemischzeitdauer-Motoranfangstemperatur-Kennlinie 10 des Kraftfahrzeugmotors entspricht»

Wie aus der schematischen Darstellung des Temperaturschalters und seiner Kennlinie 9 ersichtlich, befinden sich bei einer Motoranfangsteraperatur von beispielsweise 10° C der Ruhekontakt t und der Arbeitskontakt 5 in der in Figur 1 gezeichneten Lage. Infolgedessen fließt bei Betätigen des Zündschalters 8 ein Strom über die Wicklung des Magnetventils 7-und den ala Ruhekontakt 1 ausgebildeten Bimetallstreifen 2, so daß das Magnetventil 7 anzieht und dem Motor ein im Vergleich zum Normalgemisch fetteres Gemisch zugeführt wird. Durch den sich beim Lauf erwärmenden Motor erhöht sich die Motortemperatur und das das Kontaktelement 6 tragende Ende des BimetallStreifens nähert sich dementsprechend seinem ihm gegenüberliegenden Kontaktelement. Sobald der Motor eine Temperatur von ungefähr 20° C erreicht hat, schließt der Arbeitskontakt 5 und durch die Heizwicklung 3 fließt Strom.» Dieser .Zustand entspricht dem Knickpunkt 9a der Kennlinie 9ο "Di® Iwlmrag d@s Bi~ metallstreifen 2 durch di©
entsprechend der Kennlinie 9

weiter erhöhenden MotorteiaperatMi? iaaiefe usageflSKr¹ 12 Setaadea der Schaltpunkt erreicht ist,
öffnet, der Strom durch das
und demzufolge auf
wird.

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Beträgt hingegen beim Betitigen des Zündschalters β die Motoranfangstemperatur beispielsweise 30° c, so ist der Arbeitskontakt 5 bereits geschlossen. Infolgedessen fließt unmittelbar nach Betätigung des ZUndschalters ein Strom durch die Heizwicklung 3, der bewirkt» daß der Ruhekontakt 1 sich schon nach ungefähr 9 Sekunden öffnet und vom fetten Gemisch auf Normalgentisch umgeschaltet wird. Bei einer Motoranfangstemperatür von über 70° G ist beim Betätigen des Zündschalters der Buhekontakt 1 bereits geöffnet, d.h. dem Motor wird gleich zu Beginn des Anlaßvorganges ein Normalgemisch zugeführt.

Der in Figur 3 dargestellte Temperaturschalter besitzt den gleichen Aufbau wie der nach Figur 1, mit dem einziegn Unterschied, daß beide Bimetallstreifen 2 und 4 jeweils eine zusätzliche Heizwicklung 11 bzw. 12 tragen, die beide während des Temperaturschalterbetriebes dauernd an Spannung liegen. Wie ersichtlich sind die beiden Heizwicklungen 11 und 12 parallel geschaltet. Ein solcher Aufbau erlaubt durch entsprechende Dimensionierung der Bauteile eine sehr gute Annäherung der Verzögerungszeit-Anfangstemperatur-Kennlinle des Temperaturschalters an die Startgemischzeitdauer-Motoranfangstemperatur-Kennlinie 14 eines Kraftfahrzeugmotors.

Bei einer Motoranfangstemperatur von beispielsweise 0° C befinden sich der Ruhekontakt 1 und der Arbeitskontakt 5 in der In Figur 1 gezeichneten Lage. Demzufolge fließt nach Betätigung des Zündschalters 8 ein Ström durch die Magnetventilwicklung und dem Motor wird ein fettes Startgemisch zur Verfügung gestellt. Gleichzeitig fließt aber auch nach Betätigen des Zündschalters 8 ein Strom durch die Heizwicklungen 11 und 12» so daß beide Bimetallstreifen 2 und 4 erwärmt werden. Dies bewirkt, daß das Kontaktelement 6 des Arbeitskontakts sich dementsprechend und nahezu unabhängig von der mit

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dem Lauf des Motors sich erhöhenden Motortemperatur auf den Gegenkontakt zu bewegt und der Kontaktdruck des mit Vorspannung geschlossenen Ruhekontaktes 1 kleiner wird. Nach einer bestimmten Zeit - in vorliegendem Fall ungefähr 15 Sekunden - schließt der Ärbeitskontakt 5, wodurch die Heizwicklung 3 eingeschaltet wird. Diesem Zustand entspricht der Knickpunkt 13a der Kennlinie 13. Durch die zusätzliche Erwärmung des Bimetallstreifens 2 verringert sich der Kontaktdruck des geschlossenen Ruhekontaktes 1 noch schneller bis der Ruhekontakt 1 nach ungefähr 7 weiteren Sekunden sich öffnet. Dies führt über das Magnetventil 7 zu einer Umstellung vom fetten Startgemisch auf Normalgemisch.

Wird der Zündschalter 8 nicht bei einer Motoranfangstemperatur von 0° c sondern beispielsweise von 30° C betätigt, so ist der Arbeitskontakt 5 bereits und der Ruhekontakt mit verminderter Vorspannung geschlossen. Der als Ruhekontakt 1 ausgebildete Bimetallstreifen 2 wird aofort durch die beiden Heizwicklungen 3 und 12 erwärmt. Dies hat sur Folge, daß, wie aus dem Kennlinlendiagramii zu. entnehmen ist, der Ruhekontakt 1 nach ungefähr 6,5 Sekunden öffnet und eine Gemischumstellung vorgenommen wird.

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Claims (4)

1. Patentansprüche.

   1J/ Temperaturschalter mit temperaturabhängiger Schaltzeit —^ mit einem als Ruhe- oder Arbeitskontakt im Schaltstromkreis liegenden Bimetallstreifen, auf dem sich eine an- bzw. abschaltbare Heizwicklung befindet, dadurch gekennzeichnet, daß zur An- bzw. Abschaltung der Heizwicklung (3) ein Arbeitskontakt (5) vorgesehen ist, der von einem der gleichen Umgebungstemperatur wie der erste Bimetallstreifen (2) ausgesetzten zweiten Bimetallstreifen (4) betätigbar ist.
2. 2./ Temperaturschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Bimetallstreifen (2,4) Jeweils eine zusätzliche Heizwicklung (11,12) tragen, die beide während des Temperaturschalterbetriebes dauernd an einer Spannungsquelle liegen.
3. 3./ Temperaturschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Heizwicklungen (11,12) parallel geschaltet sind.
4. 4./ Temperaturschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit einem rohrförmigen, die Bimetallstreifen aufnehmenden Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß beide Bimetallstreifen (2,4) mit einem Ende an einem im Gehäuse festgelegten Trägerkörper befestigt sind und eines der beiden Kontaktelemente (6) des im-Stromkreis der abschal tbaren Heizwicklung (3) liegenden Arbeitskontaktes (5) isoliert auf dem zweiten Bimetallstreifen (4) und das andere sowie ein Kontaktelement des im SchaltStromkreis liegenden Kontaktes (1) isoliert am Gehäuse befestigt sind.

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