DE3631444A1 - Zuendvorrichtung fuer luftverdichtende brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf luftverdichtende Brenn­ kraftmaschinen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DD-PS 39 916 ist eine luftverdichtende Brennkraft­ maschine bekannt, bei der der Brennstoff über eine Ein­ spritzdüse in den in dem Kolben angeordneten Brennraum eingespritzt wird. Um das in dem Brennraum befindliche Brennstoff-Luftgemisch zu entzünden ist eine Zündvor­ richtung bestehend aus einer Zündkerze mit einer zumindest die Elektroden der Zündkerze umschließenden Hülse vorge­ sehen, wobei in die Mantelfläche der Hülse Öffnungen ein­ gearbeitet sind. Durch das Anbringen der Hülse soll ein Auskühlen der Zündquelle durch an der Zündquelle vorbei­ strömende Verbrennungsluft bzw. durch auftreffende Kraft­ stoffstrahlen vermindert werden. Diese Ausbildung hat den Nachteil, daß der trotz der teilweisen Abschirmung durch die Hülse gebildete Zündraum an der Zündkerze durch den eintretenden Kraftstoff so stark auskühlt, daß insbe­ sondere beim Betrieb der Brennkraftmaschine mit zündun­ willigen Kraftstoffen die Zündquelle laufend in Betrieb gehalten werden muß, damit eine zum Verdampfen bzw. Ent­ zünden der auftreffenden Kraftstoffstrahlen ausreichende Wärmemenge abgegeben wird. Neben dem Nachteil der dauernd zuzuführenden elektrischen Energie - Verminderung der von der Brennkraftmaschine abgebbaren Nutzleistung - tritt durch den dauernden Betrieb der Zündkerze ein entsprechend hoher Elektrodenabbrand auf, der die Lebensdauer der Zünd­ kerze verringert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zündvor­ richtung für luftverdichtende Brennkraftmaschinen bereit­ zustellen, durch die eine zuverlässige Entzündung des in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzten, vor­ zugsweise zündunwilligen, Brennstoffes im gesamten Be­ triebsbereich sichergestellt ist, wobei der Verschleiß der Zündvorrichtung und die der Zündvorrichtung zuzuführende elektrische Energie minimiert werden sol­ len.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß an einen brennraum­ seitigen Innenwulst der Hülse ein in die Hülse hinein­ ragender Stift befestigt ist, auf dem ein Drahtwendel ge­ wickelt ist, der sich an dem Innenwulst der Hülse und an den Masseelektroden der als Hochspannungszündkerze ausge­ bildeten Zündkerze abstützt. Es hat sich überraschender­ weise gezeigt, daß durch die erfindungsgemäße Ausge­ staltung die der Zündvorrichtung zuzuführende elektrische Betriebs- bzw. Zündleistung erheblich reduziert werden kann. Wird beispielsweise beim Start der Brennkraft­ maschine die vorzugsweise als Hochspannungssummerzündung ausgebildete Zündanlage eingeschaltet, erwärmen sich durch das Dauerfunken die Kerzenelektroden rasch. Dadurch wird das in die Zündkammer eingedrungene Brennstoff- Luftge­ misch entzündet und erwärmt seinerseits den in der Zünd­ kammer angeordneten Glühwendel und den zumindest teilweise koaxial in den Glühwendel hineinragenden Stift. Durch das erfingungsgemäße Zusammenwirken von den Wärmespeichern Glühwendel und Stift braucht die Hochspannungszündkerze nur während des Starts, des Warmlaufs und nach einem Schiebbetrieb der Brennkraftmaschine eingeschaltet werden.

Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen ergeben sich aus der Zeichnungsbeschreibung, in der ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung be­ schrieben ist. In einem schematisch angedeuteten Zylinder­ kopf 1 ist eine die Zündvorrichtung bildende Hochspan­ nungszündkerze 2 eingeschraubt. Dabei ist die Hochspan­ nungszündkerze 2 soweit in den Zylinderkopf 1 hineinge­ schraubt, daß die Elektroden 3, 4 gerade in den Brennraum 5 der Brennkraftmaschine hineinragen. Die Elektroden 4 stel­ len die Masseelektroden dar, während die Elektrode 3 die Hochspannungs- bzw. Masseelektrode ist. An der Hochspan­ nungszündkerze 2 ist weiterhin eine Hülse 6 beispielsweise durch eine Verschraubung befestigt. Die Hülse 6 ragt in den Brennraum 5 hinein und ist an ihrem brennraumseitigen Ende mit einem Innenwulst 7 versehen, an dem koaxial zu der Hülse 6 ein Stift 8 befestigt ist. Der Stift 8 ragt in das Innere der Hülse 6 hinein und endet in einem defi­ nierten Abstand vor der Hochspannungselektrode 3. Die von der Hülse 6 und dem Stift 8 gebildete Zündkammer 9 ist über Bohrungen 10, die auf dem Außenumfang der Hülse 6 in dessen zylinderkopfnahen Bereich angebracht sind, mit dem Brennraum 5 der Brennkraftmaschine verbunden. Weiterhin ist um den Stift 8 ein Glühwendel 11 gewickelt, der sich auf dem Innenwulst 7 und auf den Masselektroden 3 der Hochspannungszündkerze 2 abstützt. Weiterhin ist der Glüh­ wendel 11 vorteilhaft aus 0,5 bis 1 mm dickem verzunde­ rungsbeständigem Draht gewickelt. Der Stift 8 ist vor­ teilhaft als einseitig geschlossener Hohlstift ausgebil­ det, wobei die geschlossene Seite das zu der Hochspan­ nungselektrode 3 weisende Ende des Stiftes 8 darstellt.

Ein- bzw. ausgeschaltet wird die Hochspannungszündkerze 2 vorteilhaft mittels eines Signalgebers, der mit der Regel­ stange der Brennstoffförderpumpe gekoppelt ist und ein Signal an eine Steuereinrichtung abgibt, sobald die Regel­ stange auf Förderung steht. Desweiteren wird von der Re­ geleinrichtung über einen Meßsensor die Abgastemperatur der Brennkraftmaschine gemessen. Die beiden gemessenen Parameter werden in der Steuereinrichtung so verarbeitet, daß bei Unterschreiten einer vorgebbaren Abgastemperatur und gleichzeitiger Stellung der Regelstange im Betriebs­ bereich "Förderung" elektrische Energie an die Hochspan­ nungszündvorrichtung abgegeben wird.

Durch diese erfingungsgemäße Ausgestaltung ist die Zünd­ kerze nur kurzzeitig und bei relativ kalten Elektroden 3, 4 in Funktion, so daß neben eines geringeren Energiever­ brauchs der Elektrodenabbrand der Hochspannungszündkerze 2 minimiert ist und entsprechend die Lebensdauer der Hoch­ spannungszündkerze 2 hoch ist. Die Hochspannungszündkerze 2 wird vorteilhaft von einer hochfrequenten Summerzündung gespeist, wobei jede Hochspannungszündkerze 2 mit einer im Kerzenstecker integrierten Zündspule versehen ist, die niederspannungsseitig parallel geschaltet sein können - entsprechend der Zahl der in einer Brennkraftmaschine ein­ gesetzten Hochspannungszündkerzen 2 - und ohne Zündver­ teiler gleichzeitig funken.

Claims (3)

1. Zündvorrichtung für eine luftverdichtende Brenn­ kraftmaschine, wobei die Zündvorrichtung als Zündquelle eine Zündkerze aufweist, die zumindest in ihrem in den Brennraum ragenden Bereich von einer Hülse (6) umschlossen ist, wobei die Hülse zumindest eine Bohrung (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß an einem brennraumseitigen In­ nenwulst (7) der Hülse (6) ein in die Hülse (6) hinein­ ragender Stift (8) befestigt ist, auf den ein Glühwendel (11) gewickelt ist, der sich an dem Innenwulst (7) und an den Masseelektroden (4) der als Hochspannungszündkerze (2) ausgebildeten Zündkerze abstützt.

2. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (8) einen zum Brenn­ raum offenen Hohlraum aufweist.

3. Zündvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum sich über die ganze Länge des Stiftes (8) erstreckt.