EP0448830B1

EP0448830B1 - Flammglühkerze für eine luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine

Info

Publication number: EP0448830B1
Application number: EP90125167A
Authority: EP
Inventors: Roland Klak; Friedrich Schmid; Peter Joppig
Original assignee: Daimler Benz AG; Mercedes Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG; Mercedes Benz AG
Priority date: 1990-03-29
Filing date: 1990-12-21
Publication date: 1994-03-02
Anticipated expiration: 2010-12-21
Also published as: US5182437A; RU1838663C; DE4010093C1; EP0448830A2; EP0448830A3

Description

Die Erfindung betrifft eine Flammglühkerze für eine luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine nach den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
Die nach dem Selbstzünderprinzip arbeitenden Einspritzbrennkraftmaschinen benötigen unter bestimmten Bedingungen beim Starten Anlaßhilfen, um die Verdichtungsendtemperaturen auf Werte oberhalb der Selbstzündungstemperatur anzuheben.
Aus der DE-A-33 09 133 ist eine Flammglühkerze als Anlaßhilfe beim Startvorgang bekannt, die im wesentlichen aus dem Kerzengehäuse mit Flammrohr, aus dem Dosiereinsatz, dem Heizstab und dem diesen umgebenden Verdampferrohr besteht. Der über den Dosiereinsatz zugeführte Kraftstoff gelangt in einen Ringzwischenraum zwischen Heizstab und Verdampferrohr und fließt dort schnell ab. Die Verweilzeit des abströmenden Kraftstoffes im Bereich des Heizstabes ist von kurzer Dauer, so daß der Kraftstoff nicht voll verdampft und somit die Zündung des Kraftstoffes beeinträchtigt ist.
Ferner ist eine aufwendige Flammglühkerze aus der FR-A-2 159 085 bekannt, bei der ein vom Dosiereinsatz entlang des Heizstabes sich erstreckender schraubenförmiger und von einem Heizdraht gebildeter Drallkanal angeordnet ist. Bei einer derartigen Ausführung sind Rußansammlung und damit Störungen des Brennablaufs nicht zu vermeiden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch einfache bauliche Maßnahmen eine Flammglühkerze zu schaffen, durch die Kraftstoff so aufbereitet wird, daß er optimal verdampft und mit der in das Flammrohr eindringenden Luft ein zündfähiges Gemisch bildet.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.
Durch die besondere Kraftstoffverbindung zwischen Dosiereinsatz und Verdampferrohr ergibt sich infolge der Oberflächenvergrößerung eine wesentlich bessere Verdampfung des Kraftstoffes in dem engen schraubenförmig verlaufenden Drallkanal, aus dem der Kraftstoff drallförmig austritt und beschleunigt durch den Ringzwischenraum in das Flammrohr gelangt und sich dort mit der einströmenden Luft zu einem optimalen Kraftstoff-Luftgemisch vermischt. Die Zündwilligkeit wird wesentlich erhöht.
In den Unteransprüchen sind förderliche Weiterbildungen der Erfindung angegeben.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig.1: eine Flammglühkerze,
Fig.2: den unteren Teil der Flammglühkerze mit ringförmigem Luftabweiser im zylindrisch ausgebildeten Flammrohr,
Fig.3: ein sternförmig ausgebildetes Flammrohr mit Luftabweiser,
Fig.4: das Flammrohr nach der Linie V - V in Fig. 4,
Fig.5: das Flammrohr mit Eindrückungen für den zusätzlichen Lufteintritt und
Fig.6: das Flammrohr mit anders gestaltetem Luftabweiser,
Fig.7: das Flammrohr um 90° gedreht,
Fig.8: eine bekannte Flammglühkerze mit bis zum Dosiereinsatz heranreichendem Verdampferrohr.

Die in Fig. 1 gezeigte Flammglühkerze 1 für eine Brennkraftmaschine mit Luftverdichtung und Selbstzündung besteht im wesentlichen aus einem Kerzengehäuse 2 mit einem Dosiereinsatz 3, aus einem Heizstab 4 und einem diesen unter Bildung eines Ringzwischenraumes 5 umgebenden Verdampferrohr 6. Das obenliegende Ende dieses Verdampferrohres 6 ist von dem Dosiereinsatz 3 mit Abstand angeordnet, wobei das Kerzengehäuse 2 in diesem Bereich derart eingezogen ausgebildet ist, daß es mit dem Heizstab 4 abdichtend verbunden ist. Für die Kaftstoffverbindung vom Dosiereinsatz 3 bis zum Ringzwischenraum 5 ist ein schraubenförmiger Drallkanal 7 am Heizstab 4 vorgesehen, durch den der Kraftstoff drallförmig in den Ringzwischenraum 5 gelangt.
Das freie Ende des Heizstabes 4 ragt aus dem Verdampferrohr 6 heraus und ist durch ein mit dem Kerzengehäuse 2 verbundenes zylindrisch ausgebildetes Flammrohr 8 abgeschirmt, das mit Durchtrittsöffnungen 9 für die Einströmluft versehen ist.
Damit der Heizstab 4 der eindringenden Luft nicht direkt ausgesetzt ist, ist gemäß Fig. 2 bis 5 zwischen dem Flammrohr 8 und dem Heizstab 4 in Höhe der Durchtrittsöffnungen 9 ein ringförmiger Luftabweiser 10 angeordnet, der durch am Flammrohr 8 unterhalb der Durchtrittsöffnungen 9 befestigte Stege 11 (Fig.2 und 5) gehaltert ist.
Die einströmende Luft in den Innenraum der Flammglühkerze 1 wird somit nach oben und unten abgelenkt.
In Fig. 3 und 4 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei den das Flammrohr 8 nicht zylindrisch, sondern sternförmig ausgebildet ist. Der Luftabweiser 10 ist mit den Eindrückungen 8a fest verbunden, während die Vorsprünge 8b die Durchtrittsöffnungen 9 aufweisen. Durch die besondere Ausbildung des Flammrohres 8 wird die Luft im Innenraum der Flammglühkerze 1 stark verwirbelt und außerhalb dieser Kerze 1 eine Verbesserung des Kraftstoff-Luftgemisches erreicht.
Nach Fig. 2 ist das freie Ende des Flammrohres 8 nach innen bogenförmig eingezogen, um dort die eingeströmte Luft bzw. das Kraftstoff-Luftgemisch auf den heißen Heizstab 4 umzulenken, wodurch die Gemischbildung weiter verbessert und ein höherer Ausbrand erreicht wird.
Nach Fig. 5 sind oberhalb der Durchtrittsöffnungen 9 Kiemen 12 am Flammrohr 8 vorgesehen, die die einströmende Luft zwischen Flammrohr 8 und Verdampferrohr 6 und schließlich zwischen Luftabweiser 10 und Heizstab 4 lenken, um dort den Innenraum zu belüften. Der Luftabweiser 10 weist zu diesem Zweck gegenüber dem Verdampferrohr 6 einen größeren Durchmesser auf.
Die besonderen Ausgestaltungen bezüglich der Lufteintritte und des Luftabweisers führen dazu, daß die Gefahr des Rußens oder der Koksablagerung zwischen Heizstab und Verdampferrohr aufgrund der guten Belüftung beseitigt ist.
Der aus dem Verdampferrohr 6 herausragende Teil des Heizstabes 4 kann gerillt ausgeführt sein, und zwar in Form von übereinanderliegenden Ringnuten 13 gemäß Fig. 6 oder einer schraubenförmig verlaufenden Ringnut 14 gemäß Fig. 2, 3, 5, wodurch sich eine Oberflächenvergrößerung auf dem Heizstab 4 mit der Folge einer Zündverbesserung ergibt.
In Fig. 6 und 7 sind Luftabweiser 10 gezeigt, die dem Flammrohr 8 jeweils durch zwei übereinanderliegende in Umfangsrichtung verlaufende Einschlitzungen 10a, 10b, die einen eingedrückten Wandabschnitt 10c begrenzen, gebildet sind. Die Luftabweiser können ein- oder zweireihig angeordnet sein.
In Fig. 8 ist eine bekannte Flammglühkerze gezeigt, bei der das Verdampferrohr 6 bis zum Dosiereinsatz 3 hochgezogen ist. Hier fließt der aus dem Dosiereinsatz kommende Kraftstoff zwischen Heizstab 4 und Verdampferrohr 6 in das Flammrohr 8. Der Kraftstoff hat nur über einen geringen Teil Berührung mit dem heißen Heizstab. Es sammelt sich Ruß an, der mit zunehmender Dicke verkokt und schlimmstenfalls zum Ausfall der Flammglühkerze führt.

Claims

Flammglühkerze für eine luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine, mit einem für die Kraftstoffzufuhr vorgesehenen Dosiereinsatz am Kerzengehäuse, in dem ein mit Abstand vom Dosiereinsatz angeordnetes Verdampferrohr einen Heizstab unter Bildung eines Ringzwischenraumes umgibt, wobei das freie Stabende aus dem Verdampferrohr herausragt und durch ein mit dem Kerzengehäuse verbundenes Flammrohr abgeschirmt ist, das im Strömungsweg der im Saugrohr der Brennkraftmaschine strömenden Ansaugluft liegt und mit Durchtrittsöffnungen versehen ist, und mit einer Kraftstoffverbindung zwischen dem Dosiereinsatz und dem Verdampferrohr,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kraftstoffverbindung als ein in den Ringzwischenraum (5) mündender und an dem Heizstab (4) schraubenförmig verlaufender Drallkanal (7) ausgebildet ist.
Flammglühkerze nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Heizstab (4) in den oberhalb des Verdampferrohres (6) liegenden Teil des Kerzengehäuses (2) eingepreßt ist.
Flammglühkerze nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen Heizstab (4) und Flammrohr (8) in Höhe der Durchtrittsöffnungen (9) mindestens ein Luftabweiser (10) angeordnet ist.
Flammglühkerze nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Luftabweiser (10) über Stege am unterhalb der Durchtrittsöffnungen (9) liegenden Teil des Flammrohres (8) befestigt ist.
Flammglühkerze nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Luftabweiser (10) durch aus dem Flammrohr nach innen gedrückte Wandabschnitte (10) gebildet ist, deren obere und untere Begrenzungen Öffnungen aufweisen.
Flammglühkerze nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der aus dem Verdampferrohr (6) herausragende Stabteil des Heizstabes (4) übereinanderliegende Ringnuten (13) oder eine schraubenförmige Ringnut (14) aufweist.
Flammglühkerze nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das freie Ende des Flammrohres zur Umlenkung des Kraftstoff-Luftgemisches auf den Heizstab (4) nach innen bogenförmig eingezogen ist.
Flammglühkerze nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Flammrohr (8) oberhalb seiner Durchtrittsöffnungen (9) mit die Luft in den durch das Flammrohr und Verdampferrohr gebildeten Raum lenkenden Kiemen (12) versehen ist.