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Schaltung für Glühkerzenanlagen von Brennkraftmaschinen
| 1)ic I?rlindung bczielit sich auf eine Schaltung für |
| (;liilikei-zenaiilageti von l3reiuikraftmaschinen tnit |
| einer geraden Anzahl i an liintereinandergeschalteten |
| Gliihkerzen, von denen jede eine äußere und eitre in |
| dieser befestigte innere Elektrode hat, welche beide |
| an ihrem einen Ende den Gliihdraht tragen und ge- |
| geileinan(ler sowie ,gegeniiber <lern sie tragenden, |
| mit der I',retinkraftniascliine verbundenen Kerzen- |
| geliätise isoliert sind. Hierbei ragt die äußere Elek- |
| trode mit ilir:ni (las Kerzengehäuse ühet'ragenden |
| gliili(lr:ilit:citigen l:n(le in eine zum Kerzengehäuse |
| möglichst konzentrische Bohrung der Brennkraft- |
| inascIiiiie nlit verliältnisinäßig geringem Spiel hin- |
| ein. Die gleichartigen Elektroden jeweils zi\,eier un- |
| mittelbar liintereinandergesclialteter Glühkerzen |
| sind almecliselnd miteinander verbunden. |
Bei Ati-lagen der genannten Art kommt es im Betrieb vor, daß sich bei der einen
oder der anderen Glühkerze zwischen der nicht isolierten Mantelfläche des glühdrahtseitigen
Endes der Außenelektrode und der diesen Teil umgebenden Bohrungswand der Brentikraftmaschine
Ruß, Ölkohle usw. ablagert. Da die nicht isolierte :Mantelfläche des genannten Endes
der Außenelektrode verhältnismäßig groß ist. können die abgelagerten Verbrennungsrückstände
eine solche Ausdehnung annehmen, daß sie einen vollen Masseschluß zwischen der Außenelektrode
und der Brennkraftmaschine herbeiführen, die als Rückführungsleitung mit dem einen
Pol der Stromquelle in Verbindung steht. Ein derartiger' Masseschluß hat zur Folge,
daß die hinter der 1Tasscschlul@stelle liegenden Glühdrähte nicht mehr
vom
Strom durchflossen und daher ausgeschaltet werden. Durch die vor der Masseschlußstelle
liegenden Glühdrähte fließt dann ein entsprechend stärkerer Strom, welcher in bestimmten
Fällen das Durchschmelzen eines Glühdrahtes bewirken kann.
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Die erwähnten Nachteile können bei Schaltungen für Glühkerzen der
genannten Art dadurch verringert werden, daß die äußere Elektrode der in der Schaltungsreihe
in Richtung des Stromdurchflusses an letzter Stelle befindlichen Glühkerze an die
Rückführungsleitung (Masse) der Stromquelle angeschlossen wird.
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Bei dieser Schaltung hat ein Masseschluß, welcher an der in der Stromflußrichtung
an letzter Stelle der Schaltungsreihe liegenden Glühkerze auftritt, überhaupt keine
Wirkung, da die Außenelektrode dieser Glühkerze ohnehin mit der Masse verbunden
ist, während bei der in der Schaltungsreihe an erster Stelle liegenden Glühkerze,
bei welcher die Außenelektrode unmittelbar an die Stromquelle angeschlossen ist,
ein derartiger Masseschluß zur Folge hat, claß sämtliche Glühkerzen ausgeschaltet
werden und daher auch keine Überlastung eines Glühdrahtes auftreten kann. Tritt
ein '@fasseschiluß bei einer der Glühkerzen auf, die zwischen der an erster und
letzter Stelle befindlichen Glühkerze liegen, so bleiben mindestens zwei Glühkerzen
eingeschaltet. Hierdurch ist eine weitgehende Sicherheit gegen Durchbrennen eines
Glühdrahtes geschaffen, cla das Durchbrennen eines Glühdrahtes in der Regel erst
dann auftritt, wenn mir ein einziger Crrlühdraht die gesamte Strombelastung aufnehmen
muß.
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Die Erfindung beruht also auf der Erkenntnis, daß bei Anlagen, bei
denen. eine gerade Anzahl von Glühkerzen in der eingangs beschriebenen Weise hintereinandergeschaltet
sind und bei denen eine bestimmte Elektrode jeder Glühkerze im Betrieb der Gefahr
ausgesetzt ist, durch Ablagerungen von Verbrennungsrückständen oder aus anderen
Ursachen mit der Rückflußleitung bzw. Masse in leitende Verbindung zu kommen, die
möglichen Schäden wesentlich verringert werden, wenn die Schaltung der zur Anlage
gehörenden Glühkerzen derart ausgeführt ist, daß die gefährdete Elektrode der in
der Stromflußrichtung der Schaltungsreihe an letzter Stelle liegenden Glühkerze
mit der Rückflußleitung (Masse) der Stromquelle verbunden wird.
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Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
und zum Vergleich eine bekannte Schaltung einer Glühkerzenanlage in schematischer
Darstellung. Es zeigt Fig. i die Anordnung einer teilweise im Schnitt dargestellten
Glühkerze in einem Motorgehäuse, Fig.2 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen
Schaltung einer Anlage mit vier Glühkerzen und Fig. 3 eine bekannte Schaltung einer
Anlage mit ebenfalls vier Glühkerzen in der gleichen Darstellungsart wie Fig. 2.
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Die-Glühkerze nach Fig. i hat eine rohrförmige Außenelektrode il in
der eine stabförmige Mittelelektrode 2 befestigt ist, welche gegenüber der Außenelektrode
durch eine geeignete Zwischenschicht 3, beispielsweise eine eingeschmolzene Glasschicht,
elektrisch isoliert ist. Die Außenelektrode i sitzt in einem Kerzengehäuse 4 und
ist gegenüber diesem ebenfalls durch eine Zwischenschicht 5 elektrisch isoliert.
Am motorseitigen Ende der Elektroden 1, 2 ist ein Glühdraht 6 befestigt. Die Glühdrahtkerze
ist in eine entsprechende Gewindebohrung eines Motorgehäuses 7 eingeschraubt. Die
Außenelektrode i reicht hierbei mit ihrem das Kerzen-. gehäuse 4 überragenden glühdra'htseibigen
Ende in eine konzentrisch zum Kerzengehäuse liegende Bohrung 8 des Motorgehäuses
mit geringem Spiel 9 hinein.
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Bei Glühkerzen dieser Art kommt es im Betrieb vor, daß sich in dem
verhältnismäßig schmalen Ringspalt 9 Ruß, Ölkohle od. dgl. festsetzt und eine elektrisch
leitende Verbindung zwischen der Außenelektrode i und dem Motorgehäuse 7 herstellt.
Diese Gefahr einer Masseschlußbildung wird dadurch begünstigt, daß man bestrebt
ist, den Spalt 9 möglichst klein zu halten, um den schädlichen Raum zu verringern.
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Bei den Fig. 2 und 3 handelt es sich um Anlagen mit jeweils vier Glühkerzen
I, 1I, III und IV. Von diesen-Glühkerzen sind nur die Elektroden 1, 2 und der Glühdraht
6 schematisch dargestellt.
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Bei beiden Schaltungen nach den Fig. 2 und 3 ist der eine Pol einer
Batterie io mit der Masse i i bzw. der Rückflußleitung und der andere Pol mit einem
Schalter 12 verbunden. Der eingeschaltete Schalter 12 verbindet den betreffenden
Pol der Batterie io über eine Kontrollspirale 13 und einen Widerstand 14 mit dem
zu den Glühkerzen führenden Strömzuführungskabel 15.
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Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Schaltung, wonach bei der in der
Schaltungsreihe an letzter Stelle liegenden Glühkerze IV die Außenelektrode i mit
der Masse i i bzw. der Rückflußleitung der Batterie io verbunden ist. Da bei jeweils
zwei unmittelbar hintereinandergeschalteten Glühkerzen die gleichartigen Elektroden
in der aus Fig. 2 ohne weiteres ersichtlichen Weise abwechselnd miteinander verbunden
sind, ist das Stromzuführungskabel 15 bei der an erster Stelle der Schaltungsreihe
liegenden Glühkerze I an deren Außenelektrode i angeschlossen.
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Es kann nun im Betrieb bei jeder der Glühkerzen I bis IV ein Masseschluß
a. zwischen- der Außenelektrode i und dem Motorgehäuse 7 auftreten. Tritt der Masseschlüß
m bei der Glühkerze IV auf, so ist er ohne Wirkung, da hier die Außenelektrode ohnehin
mit der Masse i i verbunden ist. Bei der Glühkerze 1 hat ein Masseschluß a zur Folge;
daß der Stromkreis der Batterie io schon vor dem Glühdraht 6 der ersten Glühkerze
I geschlossen wird, so daß sämtliche Glühkerzen ausgeschaltet sind und keine Überlastung
eines der Glühdrähte 6 auftreten kann. In diesem Fall wird die Kontrollspirale hellglühend
aufleuchten und dem Fahrer dadurch anzeigen, daß die Glühkerzen keinen Strom aufnehmen.
Um die Batterie io gegen hohe und dabei unnütze Stromentnahme zu schützen, wird
der Fahrer den Stromkreis
durch Öffnen des Schalters 12 unterbrechen.
Selbstredend kann die Batterie auch durch eine Schmelz- oder automatische Sicherung
gegen eine solche unnötige Belastung geschützt werden.
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Bei Masseschluß an einer der Kerzen II oder III werden nur die Glühdrähte
6 der Kerzen III und IV ausgeschaltet. Die Glühdrähte der Kerzen I und 1I bleiben
hierbei eingeschaltet, sie werden jedoch von einem der Widerstandsverminderung durch
die ab= geschalteten Glühdrähte der Kerzen III und IV entsprechend stärkeren Strom
durchflossen. Es hat sich gezeigt, daß der verstärkte Strom besonders bei Anlagen
mit vier Glühkerzen keinen Glühdraht zerstört, solange wenigstens zwei Glühdrähte
eingeschaltet sind. Da bei der erfindungsgemäßen Schaltung niemals der Fall auftreten
kann, daß nur ein Glühdraht eingeschaltet ist, ist die Anlage weitgehend dagegen
geschützt, daß ein Glühdraht wegen Überlastung durchbrennt.
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Bei der bisher bekannten Schaltung nach Fig. 3 ist die Mittelelektrode
2 der in der Schaltungsreihe an letzter Stelle liegenden Glühkerze IV mit der Masse
i i verbunden. Entsprechend der abwechselnden Verbindung der in der Schaltungsreihe
jeweils nebeneinanderliegenden gleichartigen Elektroden ist hierbei das Stromzuführungskabel
15 an die Mittelelektrode 2 der ersten Glühkerze I angeschlossen.
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Tritt bei dieser bekannten Anlage an der Außenelektrode i der Glühkerze
IV ein Masseschluß a auf, so wird der Glühdraht dieser Kerze nicht mehr vom Strom
durchflossen, so daß also die Glühkerze IV ausgeschaltet ist. Bei der Glühkerze
I bewirkt ein Masseschluß a, daß sämtliche übrigen Glühkerzen ausgeschaltet werden
und nur der Glühdraht 6 der Kerze I eingeschaltet bleibt. In diesem Fall wird der
Glühdraht der Kerze 1 von einem viel zu starken Strom durchflossen, so daß
er mit Sicherheit durchbrennt. In der gleichen Weise wie bei der Kerze I wirkt sich
ein Massesch'luß an der Außenelektrode i der Kerze II aus, da hierbei ebenfalls
die Kerzen 1I, III und IV ausgeschaltet werden, so daß der jetzt allein. im Stromkreis
Fliegende Glühdraht 6 der Kerze i durchbrennt. Bei der Kerze III bewirkt ein Masseschluß
a, daß die Kerze IV ausgeschaltet wird, während die Glühdrähte der Kerzen I bis
III eingeschaltet bleiben. Hierbei kann normalerweise keine unzulässige Überlastung
eines Glühdrahtes 6 auftreten.