DE2802625B2 - Glühkerze - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Glühkerze, wie sie im Oberbegriff des Hauptanspruchs beschrieben ist.

Bei kaltem, unterhalb der Selbststarttemperatur liegendem Motor müssen luftverdichtende Brennkraftmaschinen mit Hilfe von Glühkerzen angelassen werden. Sie sitzen dabei mit ihrem glühenden Teil im Motorenbrennraum und entzünden das sie umgebende Brennstoff-Luft-Gemisch.

Die Glühkerzen benötigen eine gewisse Zeit, um sich auf ihre Arbeitstemperatur zu erhitzen. Erst dann kann die Brennkraftmaschine angelassen werden. Diese Zeitdauer, auch Vorglühzeit genannt, ist bei normalen Kerzen, wie sie beispielsweise auch in vier GB-PS 8 59 659 beschrieben sind, relativ lang und sie wirkt sich dadurch nachteilig gegenüber dem Benzinmotor aus, der sofort anlaßbereit ist.

Man ist bemüht, die Vorglühzeit möglichst zu verkleinern.

Um das zu erreichen, sind Vorrichtungen bekannt geworden, bei denen eine normale Glühkerze zuerst mit einem überhöhten Strom gespeist wird. Nach Erreichen ihrer Glühtemperatur wird dieser Strom begrenzt, indem man einen Widerstand in Reihe hinzuschaltet. Auch sind Vorrichtungen vorgeschlagen worden, bei denen der überhöhte Strom nach Erreichen der Glühtemperatur nur noch stoßweise zugeführt wird (deutsche Patentanmeldung P 27 43 059).

Der Nachteil dieser Lösungen ist der, daß neben der Glühkerze zusätzliche Schaltmittel notwendig sind, die Vorglühzeit zu verkürzen.

Eine andere Lösung zeigt die GB-PS 11 27 454. Hier weist eine Glühkerze am Ende eines offenen rohrförmigen, in den Motorenbrennraum ragenden Bauteils ein Heizelement auf, das über einen Widerstand mit einer Anschlußeinrichtung verbunden ist. Der Widerstand hat einen gegenüber dem Heizelement hohen positiven Widerstands-Temperaturkoeffizient — der Widerslandswert erhöht sich beim Ansteigen der Temperatur schneller — und läßt daher beim Einschalten der Glühkerze zunächst einen hohen Strom zum Heizelement fließen. Das Heizelement erhitzt sich sehr schnell.

Der Glühstrom erwärmt aber auch den Widerstand, dessen Widerstandswert sich erhöht und den anfänglich hohen Glühstrom reduziert
In der DE-OS 23 60 571 ist eine Glühkerze beschrieben, bei der das Heizelement aus einem gesinterten, elektrisch leitenden feuerfesten Block besteht Bei einem Ausführungsbeispiel dieser Veröffentlichung wird der anfänglich hohe Strom ebenfalls durch einen Widerstand mit einem hohen positiven Widerstands-Temperaturkoeffizient begrenzt

Bei diesen beiden Lösungen glühen im wesentlichen die Heizelemente. Die dadurch entstehenden Glühflächen sind in vielen Fällen aber zu klein, um das Brennstoff-Luftgemisch zu entzünden.

Die Widerstände sollen durch ihre mit der Temperatur ansteigenden Widerstandswerten den anfänglich hohen Glühstrom begrenzen und dadurch die Kerzen vor Überhitzung schützen. Dieser Anforderung können sie aber nur bedingt gerecht werden, denn sie sind lediglich den durch den Glühstrom bedingten Eigenerwärmungen unterworfen, nicht dagegen den Glühtemperaturen der Heizelemente. Die Widerstände begrenzen so zwar den Glühstrom nach einiger Zeit, die Möglichkeit einer Überhitzung der Kerze ist aber nicht völlig ausgeschlossen.

Weiter sind die Heizelemente dieser bekannten Ausführungen den Verbrennungsgasen direkt ausgesetzt und es besteht die Gefahr, daß sie von ihnen angegriffen und zerstört werden. Außerdem sind diese

jo Kerzen so aufgebaut, daß eine bei solchen Massenartikeln notwendig kostengünstige Herstellung nicht gewährleistet ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Glühkerze herzustellen, die ihre Glühtemperatur schnell erreicht und dabei eine so große Glühfläche aufweist, daß ein Zünden des Brennstoff-Luftgemisches sichergestellt ist. Eine Überhitzung der Kerze soll ausgeschlossen sein, ebenso ihre Zerstörung durch die Verbrennungsgase. Außerdem soll die Glühkerze einfach aufgebaut und damit billig in der Herstellung sein.

Dies wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs erreicht.

Beim Einschalten der Glühkerze fließt ein hoher Strom in die vordere Widerstandswendel, die die Spitze des Glühstiftes aufglühen läßt. Das Glühen breitet sich aus und nach drei bis fünf Sekunden glüht der gesamte in den Motorenbrennraum ragende Teil des rohrförmigen Bauelements. Das Glühen überdeckt auch die hintere Widerstandswendel, deren Widerstandswert sich mit steigender Temperatur erhöht und die Stärke des Glühstroms reduziert. Dadurch wird der Widerstandswert dieser Wendel nicht nur durch ihre Eigenwärme, hervorgerufen durch den durchfließenden Strom, sondern auch durch die Glühtemperatur unmittelbar

beeinflußt. Ein Überhitzen der Glühkerze ist somit nicht möglich.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt

en F i g. 1 eine Glühkerze, teilweise geschnitten,

Fig.2 ein Widerstandselement, bestehend aus zwei Widerstandswendeln, im vergrößerten Maßstab.

Eine Glühkerze 10 besteht im wesentlichen aus einem mit einem Gewinde 12 und einem Sechskant 14 ausgestatteten Kerzengehäuse 16, in dessen zentrale Längsbohrung 18 am engeren Teil 20 ein rohrförmiges Bauelement 22 durch Hartlöten oder in anderer Weise befestigt ist. Das Bauelement 22 ist an seinem freien

Ende 22a verschlossen und ragt als GlOhstift in den Motorenbrennraum einer nicht gezeichneten luftverdichtenden Brennkraftmaschine. Das Bauteil 22 besteht aus einem temperaturbeständigen Materia!, das außerdem gegen die Angriffe der Verbrennungsgase beständig ist

In dem als Glühstift dienenden Teil des Bauteils 22 befindet sich ein in keramisches Pulver 24 eingepacktes Widerstandselement 26, das aus Widerstandswendeln 28 und 30 besteht (in Fig. 1 ist die Widerstandseinheit ι ο nur schematisch gezeigt). Die Wendeln 28, 30 sind an ihren Enden 28a, 30a durch Schweißen 32 oder ähnlichem Befestigungsverfahren verbunden, und die Wendel 28 weist einen gegenüber der Wendel 30 höheren positiven Widerstands-Temperatur- Koeffizienten auf.

Um die Enden 28a, 30a leicht miteinander verschweißen zu können, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Drehsinn der Wendeln entgegengesetzt gerichtet ist (F i g. 2). Dadurch verlaufen die beiden Enden 28a und 30a parallel zueinander und können leicht verschweißt werden. Nach dem Verschweißen werden die verbundenen Enden in die Wendeln eingedreht, so daß sie beim Einbau der Widerstandseinheit 26 nicht die Wand des Bauteils 22 berühren und einen Kurzschluß verursachen können.

Das Ende 306 der Widerstandswendel 30 ist an die Spitze 22a des Bauteils 22 angeschweißt, das Ende 28b der Wendel 28 an einen Anschlußstift 34. Der Anschlußstift 34 ist in das Kerzengehäuse 16 durch eine Glasabdichtung 36 oder ähnlichem befestigt und stellt die Glühstromversorgung von einer nicht gezeichneten Batterie zur Glühkerze 10 her.

Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß durch geeignete Variation der Wendeln und ihrer Werkstoffe die Aufheiz- bzw. Vorglühzeit der Glühkerze und ihrer Glühtemperatur den jeweiligen Wünschen angepaßt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentanspruchs:

1. Glühkerze für luftverdichtende Brennkraftmaschinen mit einem Kerzengehäuse, mit einem an diesem Kerzengehäuse befestigten und als Glühstift dienenden Bauteil und mit einer Anschlußvorrichtung für den Glühstrom, die mit einem den Glühstrom regulierenden Widerstand verbunden ist, wobei der Widerstand in Reihe mit einem Heizelement liegt und gegenüber dem Heizelement einen höheren positiven Temperatur- Widerstands-Koeffizient aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Glühstift aus einem an für sich bekannten rohrförmigen Bauteil besteht, das an seinem vom Kerzengehäuse abgewandten Ende verschlossen ist und daß sowohl der den Glühstrom regulierende Widerstand als auch das Heizelement aus je einer Widerstandswendel (28; 30) bestehen und beide Widerstandswendeln (28; 30) in dem Glühstift angeordnet und in Isolierstoff gepackt sind.

2. Glühkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehsinne der Widerstandswendeln (28; 30) entgegengesetzt sind.