DE8028950U1 - Flammgluehkerze fuer brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Flammglühkerze für Brennkraftmaschinen, insbesondere als Anlaßhilfe bei Dieselmotoren, die im wesentlichen aus einem Kerzengehäuse, mindestens einem elektrischen Heizkörper zur Entzündung des eingespeisten Brennstoffes und einer Vorrichtung zur dosierten Einspeisung von flüssigem Brennstoff besteht.

Flammglühkerzen dieser Art sind allgemein bekannt. Nachteilig an diesen Flammglühkerzen ist deren lange Vorglühdauer, sowie starke Tropfenbildung wegen ungenügender Vorwärmung des eingespeisten Brennstoffes. Zur teilweisen Behebung dieser Nachteile wird beispielsweise im deutschen Gebrauchsmuster 19 31 381 vorgeschlagen, in einem von außen beheizten Brennstoffdurchflußrohr den Brennstoff zu verdampfen. Diese Lösung hat wegen des erheblichen konstruktiven Aufwands und der hinsichtlich der aufgezeigten Nachteile nur unwesentlichen Verbesserungen keine praktische Bedeutung erlangt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Flammglühkerze zur Verfügung zu stellen, die auf Grund ihrer einfachen Konstruktion aus wenigen Bauteilen geringe Fertigungsprobleme stellt, und gleichzeitig bei deutlieh verkürzter Zündzeit ohne Tropfenbildung betrieben werden kann.

Diese Aufgaben werden durch die erfindungsgemäße Flammglühkerze gemäß Ansprüchen 1 bis 13 gelöst.

Hierbei weist die erfindungsgemäße Flammglühkerze eine Kammer zur Verdampfung des eingespeisten flüssigen Brennstoffes auf, die nicht durch eine äußere Heizvorrichtung, sondern durch den elektrischen Heizkörper der Flammglühkerze beheizt wird. Die Verdampfungskammer ist

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zunächst während der Aufheizzeit der Verdampfungskammer durch den Heizkörper der Flammglühkerze zum Verbrennungsraum hin solange verschlossen, bis die Temperatur in der Verdampfungskainmer über der Verdampfungstertroeratur des eindosierten flüssigen Brennstoffes liegt, so daß der Brennstoff in der Kammer vollständig in verdampfter Form vorliegt. Die Verdampfungskammer ist mit dem benachbarten Verbrennungsraum durch einen mit einem Ventil versehenen Durchlaß verbunden, wobei die Öffnung des Ventils in an sich bekannter Weise bei einer bestimmtenTemperatur oberhalb der Verdampfungstemperatur in der Verdampfungskammer ausgelöst wird.

Vorteilhafterweise wird das Ventil unmittelbar durch eine definierte Volumenvergrößerung des Heizkörpers bei dessen Aufheizung geöffnet. Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn als Heizkörper ein an sich bekannter Glühstift verwendet wird, dessen temperaturabhängige Längsausdehnung über einen bestimmten Wert hinaus die Öffnung des Ventils aktiviert.

Vorteilhafterweise wird der Glühstift im Bereich seiner Spitze mit einer ggf. ringförmig oder konisch ausgebildeten Verdickung versehen, die auf den entsprechend ausgebildeten Seitenwänden des Kerzengehäuses im Bereich des Durchlasses von der Verdampfungskammer in den Verbrennungsraum gasdicht aufliegt, wenn der Glühstift noch nicht so weit aufgeheizt ist, daß die Temperatur in der Verdampfungskammer oberhalb der Verdampfungstemperatur des eingespeisten Brennstoffes liegt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn dieser Dichtsitz in sich elastisch oder federnd ausgebildet ist, wodurch eine zusätzliche Regelung des öffnungs-Zeitpunktes dieses ventilartigen Verschlusses möglich wird.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Flammglühkerze eine sich konzentrisch um den Mittelbereich des Glühstifts herum erstreckende Verdampfungskammer auf, die einen ringförmigen

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Querschnitt besitzt, und deren zylinderwandförmige Außenwand und obere Wand durch das Kerzengehäuse und deren innere die Glühstiftoberfläche ist, wobei die Verdampfungskammer in Richtung auf den Verbrennungsraum hin durch die Verdickung im Bereich der Glühstiftspitze gasdicht verschlossen ist.

Eine weitere Verbesserung zur Überwindung der aufgezeigten Nachteile besteht darin, um die Spitze des Glühstiftes herum ein Schutzrohr anzuordnen.

Die erfindungsgemäße Flammglühkerze ist aufgrund der einfachen Konstruktion mit wenigen Bauteilen leicht herzustellen. Durch die erfindungsgemäße Beheizung der Verdampfungskammer werden zusätzliche Heizelemente überflüssig. Darüber hinaus besitzt sie mit weniger als 10 s eine wesentlich kürzere Zündzeit als die bisher üblichen Flammglühkerzen, wobei sie bei vorgeschriebener Kraftstoffdosierung tropffrei brennt und mit oder ohne Dosiereinsatz betrieben werden kann. Schließlich reißt selbst bei hoher Luftgeschwindigkeit die Flamme nicht ab.

Diese überraschenden Vorteile bei verblüffend einfacher Konstruktion weisen auf die wesentliche Bedeutung der vorliegenden Erfindung hin.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Figuren 1 bis 3 näher erläutert.

Fig. 1 gibt schematisch ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Flammglühkerze im Querschnitt wieder.

Fig. 2 gibt in der Ansicht den Glühstift der erfindungsgemäßen Flammglühkerze mit konusförmiger Verdikkung im Bereich der Glühstiftspitze wieder.

Fig. 3 entspricht Fig. 2, wobei die Verdickung im Bereich der Glühstiftspitze ringförmig ausgebildet ist.

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Gemäß Fig. 1 besteht eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Flammglühkerze aus dem Kerzengehäuse 1, einem Glühstift 2 sowie einer nicht dargestellten Dosiereinrichtung 3 für zufließenden Brennstoff. Die Verdampfungskanmer 4 besteht aus einer sich senkrecht durch das Kerzengehäuse 1 erstreckenden zylindrischen Bohrung deren Durchmesser größer als der des darin mittig angeordneten Glühstifts 2 ist. Die Verdampfungskammer 4 erstreckt sich etwa von der Eintrittsöffnung der Dosiereinrichtung 3 bis hin zur Verdickung 5 des Glühstifts 2 im Bereich der Glühstiftspitze 6, die in die Verbrennungskammer 7 ragt. In abgekühltem Zustand des Glühstiftes 2 liegen die der Verdampfungskammer 4 zugewandten Seiten der Verdickung 5 an den entsprechend ausgebildeten gegenüberliegenden inneren Seitenbereichen des Kerzengehäuses 1 gasdicht an und verschließen den Durchgang von der Verdampfungskammer 4 in den Verbrennungsraum 7. Die Verdickung 5, die integraler Bestandteil des Glühstifts 2 ist oder auf diesen aufgeschweißt, aufgepresst oder an diesen anqeschweißt sein kann, kann in sich in Längsrichtung des Glühstifts elastisch oder federnd ausgebildet sein.

Vorteilhafterweise wird um die Glühstiftspitze 6 ein Schutzrohr angeordnet, das mit dem unteren Ende des Kerzengehäuses 1 fest verbunden ist.

In Fig. 2 ist in der Ansicht der erfindungsgemäß veränderte Glühstift 2 mit einer kragenförmigen Verdickung 5 versehen, die als Hülse oberhalb der Glühstiftspitze 6 auf den Glühstift 2 befestigt ist.

In Fig. 3 ist die Verdickung 5 ringförmig mit planer Abdichtungsfläche oberhalb der Glühstiftspitze 6 auf dem Glühstift 2 ausgebildet.

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Selbstverständlich ist bei unterschiedlichen Ausführungsformen der Verdickung 5 die gegenüberliegende Aufoder Anlagefläche des Kerzengehäuses 1 entsprechend zum gasförmigen Verschließen der Verdampfungskammer 4 ausgebildet.

Claims (13)

1. Flammglühkerze für Brennkraftmaschinen, insbesondere als Anlaßhilfe bei Dieselmotoren, im wesentlichen bestehend aus dem Kerzengehäuse, mindestens einem elektrischen Heizkörper zur Entzündung des Brennstoffes und einer Vorrichtung zur dosierten Einspeisung von flüssigem Brennstoff in die Flammglühkerze,

gekennzeichnet durch eine von dem elektrischen Heizkörper geheizte Kammer zur Verdampfung des eingespeisten flüssigen Brennstoffes, die zum Verbrennungsraum abgetrennt und mit diesem durch ein Ventil verbunden ist, das bei einer Temperatur in der Verdampfungskammer oberhalb der Verdampfungstemperatur des Brennstoffes geöffnet wird.

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2. Flammglühkerze nach Anspruch 1, dadurch g e ■ kennzeichnet , daß die öffnung des Ventils durch eine definierte Volumenausdehnung des Heizkörpers bei elektrischer Aufheizung ausgelöst wird.

3. Flammglühkerze nach Anspruch 1 und/oder 2, gekennzeichnet durch einen an sich bekannten Glühstift als elektrischer Heizkörper.

4. Flammglühkerze nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß sie einen Glühstift definierter thermischer Längsausdehnung aufweist, durch die die öffnung des Ventils gesteuert wird,

5. Flammglühkerze nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennze ichnet, daß der Glühstift im Bereich der Glühstiftspitze im nicht aufgeheizten Zustand zum Abtrennen des Verdampfungsraumes vom Verbrennungsraum ausgebildet ist.

6. Flammglühkerze nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Glühstift im Bereich seiner Spitze eine Verdickung aufweist, die den Austritt der Verdampfungskammer zur Verbrennungskammer im nicht aufgeheizten Zustand gasdicht verschließend übergreift.

7. Flammglühkerze nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Verdampfungskammer, die sich innerhalb des Kerzengehäuses konzentrisch um den Glühstift herum und etwa über dessen halbe Länge hin erstreckt, und deren Ausgang zur Verbrennungskammer durch eine konzentrische Verdickung des Glühstifts im Bereich der Glühstiftspitze ventilartig verschließbar ist.

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8. Flammglühkerze nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdickung im Bereich der Glühstiftspitze in sich elastisch oder federnd ausgebildet ist.

9. Flammglühkerze nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Verdickung als an den Glühstift angedrehter Ring als Planabdichtung oder Kegeldichtsitz ausgebildet ist.

10. Flammglühkerze nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß um die Glühstiftspitze in an sich bekannter Weise

ein Schutzrohr angeordnet ist.
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11. Flammglühkerze nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der GlühstLft mit innenliegenden, hintereinandergeschalteten Heizspiralen, die stark voneinander abweichende Temperaturkoeffizienten aufweisen, versehen ist.

12. Flammglühkerze nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Glühstift mit einer innenliegenden Heizspirale aus einem Material wie Nickeldraht, das einen positiven Temperaturkoeffizienten aufweist, versehen ist.

13. Flammglühkerze nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch geken nzeichnet, daß der Glühstift mit einer innenliegenden ßeizspirale aus einem Material mit geringem Temperaturkoeffizienten versehen ist.