EP0821200B1

EP0821200B1 - Stabflammglühkerze

Info

Publication number: EP0821200B1
Application number: EP97108899A
Authority: EP
Inventors: Martin Eller; Ulrich Stephan
Original assignee: Beru AG
Current assignee: BERU RUPRECHT AG
Priority date: 1996-07-26
Filing date: 1997-06-03
Publication date: 2003-03-19
Anticipated expiration: 2017-06-03
Also published as: DE59709544D1; EP0821200A1; ES2195052T3; ATE235026T1; DE19630402C2; DE19630402A1; US5880433A

Description

Die Erfindung betrifft eine Stabflammglühkerze zum Vorwärmen der Ansaugluft einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Dieselmotors gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Stabflammglühkerzen sind beispielsweise aus DE-U-8809 396 bekannt. Nachteilig an einer solchen Stabflammglühkerze ist die Schwierigkeit, die Wendeln exakt konzentrisch in dem Glührohr anzuordnen, so daß der Abstand von Wendelaußenrändern zu der Innenwand des Glührohrs gleich ist; dieses wiederum ist Voraussetzung dafür, daß die Erwärmung gleichmäßig erfolgt, so daß keine Verkokung im Verdampferbereich durch ungleichförmige Hitzeausbildung auf der benachbarten Glührohrwand auftritt. Darüber hinaus können Kurzschlüsse auftreten, die durch am Glührohr anliegende Wendelbereiche entstehen. Kurzschlüsse können ebenfalls durch Zerstörung der herkömmlichen Heizstababdichtungen im Eintrittsbereich des Innenpols in das Glührohr der Kerze auftreten.

Die Gefahr nicht konzentrischer Anordnung der Wendel(n) tritt besonders leicht im Bereich der Glührohrspitze auf, in dem das Ende der Glühwendel mit dem Glührohr verschweißt wird; aber auch bei dem Befüllen des Glührohrs, in das die Wendel oder Wendelkombination eingeführt ist, mit Isoliermaterial, wie beispielsweise MgO bzw. AlN, werden die Wendeln, und hierbei insbesondere die 24 Volt-Wendeln, insbesondere im Regelwendelbereich, entsprechend dem Kraftstoffvorwärm- und Verdampferbereich, leicht verschoben; die Verbiegung der Wendeln kann aber auch bei dem üblichen Verstemmvorgang des Wendelendes im Innenpolanschluß auftreten. Hierbei ist zu erwähnen, daß 24-Volt-Wendeln im Vergleich zu 12-Volt-Wendeln wesentlich dünneren Querschnitt aufweisen, was zu einer sehr weichen Federrate der ersteren führt; so besitzen Regelwendeln 12 V/24 V Durchmesser von etwa 0,6 mm/0,35 mm und Heizwendeln 12 V/24 V von etwa 1,00/0,55 mm.

Schließlich tritt mit den gleichen geschilderten Nachteilen bei der Fertigung der Wendelkombinationen Unrundheit auf; dieses gilt insbesondere bei den sogenannten 24 Volt-Wendeln. Nicht unbeachtlich ist auch der Anteil Wendeln, die durch unvorsichtigen Transport verbogen werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Stabflammglühkerze der genannten Art zur Verfügung zu stellen, bei der die zuvor geschilderten Nachteile überwunden werden, und die darüber hinaus schneller und wirkungsvoller arbeiten, so daß im Endergebnis die Startzeit des Motors verringert wird.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst; weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Ansprüchen 2 - 5.

Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Figuren 1 und 2 näher erläutert.

Figur 1 ist ein schematischer Längsschnitt durch den Heizstab einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stabflammglühkerze;

Figur 2 ist ein teilweiser Längsschnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stabflammglühkerze mit dem Heizstab gemäß Figur 1.

Gemäß Figur 1 besteht der Heizstab dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stabflammglühkerze aus einem Glührohr 5, in dem eine Vorwärmwendel 3.1, eine Regelwendel 4 und eine Zündwendel 3.2 in Reihe hintereinander angeordnet sind; das freie Ende der Vorwärmwendel 3.1 ist mit dem Innenpol 7 leitend verbunden, beispielsweise durch Verstemmen.

Im Eintrittsbereich des Innenpols 7 in das Glührohr 5 ist letzteres durch einen Dichtring aus Silikon verschlossen. Das freie Ende der Zündwendel 3.2 ist im Bereich der Schweißlinse 8 mit der Glühstiftspitze verschweißt. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der größere Bereich der Wendelkombination aus drei Wendeln in einem rohrförmigen Bauteil 1 angeordnet; hierbei liegen bevorzugt die Außenflächen der Wendeln an den Innenflächen des rohrförmigen Bauteils 1 an, während der Außendurchmesser dieses Bauteils dem Innendurchmesser des Glührohr 5 entspricht, so daß ein gleichförmiger Abstand des Außenbereichs der Glühwendeln zur Innenwand des Glührohrs 5 und damit dessen gleichförmige Erwärmung gewährleistet ist. Das rohrförmige Bauteil 1 besteht aus einem hitzebeständigen, elektrisch isolierenden Material bevorzugt Keramikmaterial und insbesondere im wesentlichen aus MgO, AlN und ähnlichen geeigneten Materialien. Das Glührohr 5 ist im übrigen mit an sich bekanntem Isoliermaterial 2 gefüllt.

Die in Figur 2 in einem teilweise Längsschnitt wiedergegebene Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stabflammglühkerze weist den beschriebenen Heizstab gemäß Figur 1 auf; entsprechend haben die Bezugszeichen die zuvor gegebene Bedeutung. In Abhängigkeit von der Dimensionierung der Wendeln der Wendelkombination sind die Vorwärmzone 15, die Verdampferzone 16 und die Zündzone 17 ausgebildet. Der Kraftstoff (hier: Diesel) tritt über den Kraftstoffanschluß 13 in die Kerze ein, wobei die Dosierung über die Drosselblende 14 erfolgt. Der Zwischenraum zwischen Verdampferrohr 12 und Heizstab ist mit Verdampfersiebgewebe gefüllt, in dem der Hitzetransfer zur Verdampfung des Brennstoffes stattfindet. Schutzrohr 9.2 und Flammberuhigungshülse 9.1 vervollständigen die erfindungsgemäße Stabflammglühkerze.

Die erfindungsgemäße Flammstabglühkerze kann dadurch hergestellt werden, daß die Wendelkombination 3.1/4/3.2 mit dem Innenpol verstemmt und dann mit dem Glührohr 5 bei 8 verschweißt wird; um den gleichen Abstand der Außenflächen der Wendeln zum Glührohr 5 zu gewährleisten, wird das Keramikrohr 1 vor dem Schweißen zwischen Glührohr und Wendelkombination eingeschoben. Anschließend wird das Isoliermaterial 2 eingefüllt und das Glührohr 5 im Eintrittsbereich des Innenpols 7 mit einem Dichtring aus Silikon verschlossen.

Ein Zündvorgang mit einer erfindungsgemäßen Stabflammglühkerze läuft derart ab, daß nach Ablauf einer Vorglühzeit und Vorwärmzeit, bei der der Heizstab 10 an der Spitze auf Zündtemperatur gebracht und der Vorwärmbereich 15 erhitzt wird, ein Magnetventil den Kraftstoff über den Kraftstoffanschluß 13 freischaltet. Dieser fließt dann durch den Dosiereinsatz 14 über den Vorwärmbereich 15 und,Verdampferbereich 16, in dem er gleichmäßig erwärmt wird, zum Zündbereich 17, in dem der Kraftstoff dann durch Luftzumischung über 9.1 und 9.2 gezündet wird.

Neben den Vorteilen, die die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe ergibt, kann die Ausschußrate (bis zu 20 %) bei der der Produktion der Heizstäbe soweit reduziert werden, daß Kontrolle der produzierten Heizstäbe durch Röntgen entfallen kann.

Claims

Stabflammglühkerze mit einem Glührohr (5) mit Innenpol (7), wobei eine Wendelkombination von mindestens einer Regel- und Zündwendel (4,3,2) in Reihe in dem Glührohr (5) angeordnet ist, wobei die Zündwendel (3.2) in der Spitze des Glührohrs (5), dieses kontaktierend, angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendelkombination im wesentlichen in einem rohrförmigen Bauteil (1) aus hitzebeständigem Material angeordnet ist und an dessen Innenfläche anliegt, wobei die Außenfläche des Bauteils (1) an der Innenfläche des Glührohrs (5) anliegt und wobei die Regelwendel (4) als 24-Volt-Wendel mit einem Drahtdurchmesser von etwa 0,35 mm und die Heizwendel als 24-Volt-Wendel mit einem Drahtdurchmesser von etwa 0,55 mm ausgebildet ist.
Stabflammglühkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendelkombination aus einer, mit dem Innenpol (7) verbundenen Vorwärmwendel (3.1) der mit dieser verbundenen Regelwendel (4) und der mit dieser und der Glührohrspitze (8) verbundenen Zündwendel (3.2) besteht.
Stabflammglühkerze nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Bauteil (1) aus MgO, AlN oder einem anderen Keramikmaterial besteht, welches elektrisch isolierend ist.
Stabflammglühkerze nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung (6) des Glührohrs (5) im Bereich des Eintritts des Innenpols (7) durch Silikon erfolgt.
Stabflammglühkerze nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Raum im Glührohr 5 mit elektrisch isolierendem Material gefüllt ist.