DEP0048775DA - Einspritzmotor mit mindestens einer als Anlaßhilfe dienenden Glühkerze mit bügelförmigem Glühdraht - Google Patents

Description

Es ist bekannt, dass bei Einspritzmotoren mit als Anlaßhilfe verwendeten Glühkerzen die Entzündung des eingespritzten Kraftstoffs beschleunigt werden kann, wenn der Kraftstoffstrahl unmittelbar auf den elektrisch beheizten Glühdraht auftrifft. Es sind auch schon verschiedene besondere Glühkerzenausführungen für diesen Zweck vorgeschlagen worden, jedoch hat hierher keiner dieser Vorschläge praktische Bedeutung erlangen können. Dies ist vor allem darauf zurückzuführen, dass im Bereich des Kraftstoffstrahles wesentlich höhere mechanische Beanspruchungen und rasch wechselnde Temperaturen auftreten, welche die Glühdrähte nicht aushielten.

Ferner sind Glühkerzen bekannt, bei denen der auf einen Isolierkörper aufgewickelte Glühdraht einen den Isolierkörper durchdringenden Metallstab beheizt, dessen freies Ende in dem Brennstoffstrahl liegt. Hierbei ist zwar die Glühspirale nicht mehr den schädlichen Einwirkungen des Brennstoffstrahles ausgesetzt, jedoch hat der beheizte Metallstab eine wesentlich geringere Temperatur als der Glühdraht selbst. Die Glühkerzen dieser Art haben sich daher ebenfalls nicht durchsetzen können.

Man hat auch versucht, bei Glühkerzen mit einem sich selbst freitragenden, zu einer Wendel gebogenen Glühdraht die Wendel in den Einspritzstrahl hineinragen zu lassen. Obwohl bei diesen Glühkerzen ein verhältnismässig starker Drehquerschnitt für den Glühdraht verwendet wurde, hat sich doch gezeigt, dass dabei Drahtbrüche auftreten. Dies ist zunächst darauf zurückzuführen, dass der an sich schon zu Schwingungen neigende gewendelte Glühdraht durch die Wirkung des Einspritzstrahles zu besonders starken Schwingungen angeregt wird. Ausserdem wird die aus der weniger heissen Randzone des Einspritzraumes in die heissere Mittelzone desselben verlegte Glühdrahtwendel im Betrieb durch die Verbrennungsflamme auf eine höhere Temperatur als in der Randzone erwärmt. Da nun die Wärmeableitungsverhältnisse bei der Wendel ungünstig sind, tritt Wärmestau mit entsprechender örtlicher Temperaturerhöhung ein. Mit zunehmender Erwärmung sinkt aber die mechanische Festigkeit des Drahtes stark ab und die verstärkten Schwingungen bewirken, dass der Glühdraht bald bricht.

Die Erfindung besteht nun darin, anstelle der Glühkerzen mit gewendelten Glühdraht, solche zu verwenden, bei denen der Glühdraht aus einem einfachen Bügel besteht, und diese Kerzen derart anzuordnen bzw. auszubilden, dass der Glühdrahtbügel bei eingebauter Kerze mindestens bis in die Nähe des Einspritzstrahls des Kraftstoffs heranreicht bzw. in den Bereich des Kraftstoffeinspritzstrahls hineinragt. Erst durch die Verwendung des an sich bekannten bügelförmigen Glühdrahtes ist diese Anordnung praktisch möglich und damit das schon lange angestrebte Ziel erreicht worden. Der Erfolg ist hauptsächlich darauf zurückzuführen, dass der aus einem starken Draht bestehende Glühdrahtbügel keine Schwingungsneigung besitzt und wegen seiner günstigeren Wärmeableitung auch den thermischen Beanspruchungen besser gewachsen ist als ein gewendelter Glühdraht.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes und zwar im Querschnitt durch die eine Glühkerze enthaltende Vorkammer eines Einspritzmotors.

Der dargestellte Ausschnitt des Einspritzmotors zeigt eine Vorkammer 1, in die der Kraftstoffstrahl 2 durch eine Düse 3 eingespritzt wird. Die Vorkammer steht über einen Kanal 4 mit dem Zylinderraum über dem Kolben 5 in Verbindung.

Die Glühkerze 6 ist in eine in die Vorkammer mündende Bohrung 7 derart eingeschraubt, dass der aus einem einfachen Bügel bestehende Glühdraht 8 in den Kraftstoffstrahl 2 hineinragt. In manchen Fällen kann es vorteilhaft sein, dass der Glühdraht nicht in den Bereich des Kraftstoffeinspritzstrahls hineinragt, sondern nur bis an bzw. in die Nähe der theoretischen Mantelfläche des Einspritzstrahls heranreicht, sodass keine Ablenkung des Einspritzstrahls aus seiner gewellten Richtung auftreten kann.

Der Glühdraht hat an seinem Umbiegungsende eine in der Ebene seiner beiden Schenkel liegende Ausbauchung 9. Hierdurch wird erreicht, dass von dem am stärksten erwärmten freien Ende des Glühdrahtbügels die Wärme besser abgeleitet werden kann, als bei einem Bügel mit geraden Schenkeln, bei dem die Schenkel auch an der Krümmungsstelle verhältnismässig dicht zusammen liegen und daher einen Wärmestau begünstigen.

Das Fußende 10 der Kerze füllt die Kerzenbohrung 7 bis an die Vorkammer 1 heran aus. Hierdurch wird erreicht, dass der Glühdrahtbügel 8 verhältnismässig kurz ausgebildet werden kann, wodurch seine mechanische Festigkeit gegenüber Schwingungsbeanspruchungen erhöht wird. Ausserdem ergibt sich hierdurch noch der Vorteil, dass der den Verbrennungsvorgang störende schädliche Raum der Kerzenbohrung ausgefüllt, also praktisch beseitigt ist.

Die gewünschte Lage des Glühdrahtes 8 kann entweder dadurch erreicht werden, dass man bei gleichbleibender Ausbildung der Glühkerze ihre Einsatzbohrung im Motorgehäuse vertieft oder die Einsatzbohrung unverändert lässt und dafür den Fuß 10 der Glühkerze entsprechend verlängert.

Claims (4)

1. Einspritzmotor mit mindestens einer als Anlaßhilfe dienenden Glühkerze mit bügelförmigem Glühdraht, gekennzeichnet durch eine derartige Anordnung und Ausbildung der Kerze, dass der Glühdraht (8) bei eingebauter Kerze mindestens bis dicht in die Nähe der Mantelfläche des Kraftstoffeinspritzstrahles (2) heranreicht.

2. Einspritzmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Glühdraht in den Bereich des Kraftstoffeinspritzstrahls hineinragt.

3. Einspritzmotor nach Anspruch 1 oder 2 mit Nebenkammern, insbesondere Vorkammern, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen zum Einsetzen der Glühkerzen und der motorseitige Glühkerzenfuss derart ausgebildet ist, dass das Fußende (10) der eingesetzten Kerze bis an den jeweiligen Nebenraum (1) des Motors heranreicht.

4. Glühkerze für Einspritzmotoren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der bügelförmige Glühdraht (8) an seinem Umbiegungsende mit einer in der Ebene seiner beiden Schenkel liegenden Ausbauchung (9) versehen ist.