EP1556649A1 - Glühstiftkerze mit stark verkürzter regelwendel - Google Patents

Glühstiftkerze mit stark verkürzter regelwendel

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Publication number
EP1556649A1
EP1556649A1 EP03797950A EP03797950A EP1556649A1 EP 1556649 A1 EP1556649 A1 EP 1556649A1 EP 03797950 A EP03797950 A EP 03797950A EP 03797950 A EP03797950 A EP 03797950A EP 1556649 A1 EP1556649 A1 EP 1556649A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
glow
candle
connection device
coil
control coil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03797950A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Reissner
Vera Wein
Steffen Carbon
Armin Kussmaul
Christoph Kern
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1556649A1 publication Critical patent/EP1556649A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23Q—IGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
    • F23Q7/00—Incandescent ignition; Igniters using electrically-produced heat, e.g. lighters for cigarettes; Electrically-heated glowing plugs
    • F23Q7/001—Glowing plugs for internal-combustion engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P19/00—Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition
    • F02P19/02—Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition electric, e.g. layout of circuits of apparatus having glowing plugs

Definitions

  • the invention relates to a glow plug for a fuel engine, consisting of a candle housing, a connection device for the glow current connected to the candle housing, a glow tube coupled to the connection device, which is closed on its side facing away from the candle housing, one in the glow tube with one the connecting device coupled connecting bolts provided wire-helical resistance element, the resistance element consists of a heating coil and a control coil.
  • Glow plugs for diesel engines are known from the prior art, which are operated at on-board voltages of approximately 11 V during preheating and approximately 14 V with the engine running. These glow plugs are controlled by a glow time control device without voltage-reducing measures. This means the glow plugs are intrinsically safe and regulate the current during the heating process in such a way that no critical temperatures are exceeded.
  • the object of the invention should be to further shorten the heating time of the glow plug.
  • a drop in voltage of the on-board voltage when starting the fuel engine should not lead to a drop in temperature of the glow plug.
  • the main idea of the invention is to shorten the glow time even further, to design the control turning portion to be greatly shortened and to set its resistance to a few m ⁇ .
  • control coil has a resistance between 20 and 100 m ⁇ .
  • control coil With such a low resistance, which is preferably in the range between 20 and 100 m ⁇ , it is achieved that the nominal voltage (the voltage at which the glow plug reaches its operating temperature) is reduced.
  • a further advantage is seen in that the effective voltage can be controlled by a glow time control device by lowering the nominal voltage in such a way that there is no drop in temperature of the glow plug during the voltage dip when the fuel engine starts.
  • the effect of this is that the diesel fuel engine starts much faster and more safely.
  • the fuel engine starts up to idle speed more safely and quickly.
  • the temperature of the glow plug can be kept at the appropriate level by setting the clock accordingly via the glow time control device. This makes the idle of the cold fuel jet engine quieter and reduces pollutant emissions. By specifically switching on in overrun mode, pollutant emissions can be reduced when accelerating again.
  • the glow plug reacts very quickly to an increase in voltage even in the hot and hot state. This enables the temperature of the glow plug to be adapted very quickly and quickly to the requirements of the diesel fuel engine.
  • the shortened area of the control coil can be designed differently.
  • the one end of the control coil connects directly to a connecting bolt which is electrically connected to the connecting device.
  • Either the connecting pin is inserted very far into the glow tube directly into the heating area or, alternatively, provision is made for the connecting pin to be designed as previously known from the prior art and for the control coil to be designed as an unwound wire with the corresponding low resistance.
  • Figure 1 shows a section through a glow pencil candle, as is known from the prior art
  • Figure 2 shows a section through a first embodiment of a glow plug according to the invention with a shortened control coil
  • Figure 3 shows a section through a second embodiment of a glow plug according to the invention, in which the heating filaments are connected to the connecting bolt by a straight element made of the same material.
  • FIG. 1 shows the glow pencil candle known according to the prior art.
  • This glow pencil candle 1 comprises a candle housing 2.
  • a connection device 3 is provided in the candle housing 2, by means of which the glow current is led to the glow pencil candle 1.
  • a glow tube 4 is provided, which is coupled to the connection device 3.
  • a resistance element 5 is provided within the glow tube 4, the resistance element 5 being subdivided into two areas, namely a heating coil 6 and a control coil 7.
  • the heating coil 6 is connected (welded) to the control coil 7.
  • the end of the control coil 7 opposite the heating coil 6 is coupled to a connection bolt 9, the connection bolt 9 being designed as part of the connection device and in this way the glow current being conducted via the connection bolt 9 to the control coil 7 or heating coil 6 ,
  • the invention provides for the connecting bolt 9 to be formed substantially longer within the glow tube 4, so that the control coil 7 is of a very shortened design.
  • FIG. 3 as an alternative to FIG. 2, it is shown to design the connecting bolt 9 as comparable to the prior art and to connect the heating coil 6 directly to the connecting bolt 9.
  • the straight piece consists of the same material as the heating coil 6.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Glühstiftkerze für eine Brennstoffkraftmaschine. Die erfindungsgemässe Glühstiftkerze (1) ist derart ausgebildet, dass these die Glühtemperatur während des Aufheizprozesses stark verkürzt. Erfindungsgemäss ist daher vorgesehen, die Regelwendel (7) sehr stark verkfürzt auszubilden and these mit einem Widerstand zwischen 20 and 100 mohm zu versehen.

Description

Gluhstiftkerze mit stark verkürzter Regelwendel
Die Erfindung bezieht sich auf eine Gluhstiftkerze für eine Brennstoffkraftmaschine, bestehend aus einem Kerzengehäuse, einer an dem Kerzengehäuse angeschlossenen Anschlussvorrichtung für den Glühstrom, einem mit der Anschlussvorrichtung gekoppelten Glührohr, das an seiner am Kerzengehäuse abgewandten Seite verschlossen ist, einem in dem Glührohr an einem mit der Anschlussvorrichtung gekoppelten Anschlussbolzen vorgesehenen drahtwendelförmigen Wider- Standselement, wobei das Widerstandselement aus einer Heizwendel und einer Regelwendel besteht.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik sind Glühstiftkerzen für Dieselmotoren bekannt, die bei Bordspannungen von etwa 11 V beim Vorglühen und etwa 14 V bei laufendem Motor betrieben werden. Diese Glühstiftkerzen werden ohne spannungsmindernde Maßnahmen durch ein Glüh- zeitsteue-rgerät gesteuert. Dies bedeutet, dass die Glühstiftkerzen eigensicher sind und den Strom während des Aufheizvorganges in der Weise regeln, dass keine kritischen Temperaturen überschritten werden .
Aus der EP 1 034 400 ist bereits eine Gluhstiftkerze bekannt, die einen verkleinerten Regelwendelanteil aufweist. Dieser Regelwendelanteil ist derart definiert, dass die Gluhstiftkerze bei Betrieb mit Bordspannungen nicht auf der Betriebstemperatur abgeregelt werden kann, sondern heißer als die zulässige Temperatur be- trieben wird. Durch die Ausbildung der Regelwendel wird erreicht, dass die Gluhstiftkerze beim Aufheizen des Brennraumes einer Brennstoffkraftmaschine sehr schnell ist. Die Betriebstemperatur wird über das Glühzeitsteuergerät geregelt, das die Spannung durch Takten (Pulsweitenmodulation) einstellt.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung soll es sein, die Aufheizzeit der Glühstift- kerze weiter zu verkürzen. Ein Spannungseinbruch der Bordspannung beim Start der Brennstoffkraftmaschine soll nicht zum Temperatureinbruch der Gluhstiftkerze führen.
Lösung der Aufgabe
Der Kerngedanke der Erfindung ist es, um die Glühzeit noch wesentlich weiter zu verkürzen, den Regelwendenanteil stark verkürzt auszubilden und dessen Widerstand auf wenige mΩ einzustellen.
Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, dass die Regelwendel einen Widerstand zwischen 20 und 100 mΩ aufweist. Vorteile der Erfindung
Durch die Ausbildung der Regelwendel mit einem derartig geringen Widerstand, der vorzugsweise im Bereich zwischen 20 und 100 mΩ liegt, wird erreicht, dass die Nennspannung (die Spannung, bei der die Gluhstiftkerze ihre Betriebstemperatur erreicht) , gesenkt wird.
Dadurch verkürzt sich die Aufheizzeit der Gluhstiftkerze von etwa 6 Sekunden auf 2 Sekunden. Dadurch ist ein wesentlich schnellerer Start der Dieselbrennstoffkraftmaschine möglich.
Ein weiterer Vorteil wird dadurch gesehen, dass durch das Absenken der Nennspannung die Effektivspannung durch ein Glühzeitsteuerge- rät derart gesteuert werden kann, dass während des Spannungseinbruchs beim Start der Brennsto fkraftmaschine kein Temperatureinbruch der Gluhstiftkerze erfolgt. Dadurch wird bewirkt, dass der Start der Dieselbrennstoffkraftmaschine wesentlich schneller und sicherer erfolgt. Zusätzlich erfolgt der Hochlauf der Brennstoff- kraftmaschine auf Leerlaufdrehzahl sicherer und schneller.
In der Warmlaufphase der Brennstoffkraftmaschine kann die Temperatur der Gluhstiftkerze durch entsprechende Takteinstellung über das Glühzeitsteuergerät auf entsprechendem Niveau gehalten werden. Dadurch wird der Leerlauf der kalten Brennstoff raftmaschine ruhiger und die Schadstoffemissionen gesenkt. Durch gezieltes Einschalten im Schubbetrieb kann der Schadstoffausstoß beim erneuten Gasgeben verringert werden.
Die Zone der Gluhstiftkerze die sich erhitzt, wird verringert
(aufgrund der kompakten Ausbildung der Regelwendel) , so dass nur der Bereich der Gluhstiftkerze erwärmt wird, der tatsächlich auch in dem Brennraum der Brennstoffkraftmaschine hineinragt. Auf diese Weise wird die elektrische Bilanz des Fahrzeuges verbessert und Kraftstoff für die Brennstoffkraftmaschine eingespart.
Durch den erfindungsgemäßen stark verkürzten Anteil der Regelwen- del reagiert die Gluhstiftkerze auch im warmen und heißen Zustand sehr schnell auf eine Erhöhung der Spannung. Dadurch ist eine sehr schnelle und zügige Anpassung der Temperatur der Gluhstiftkerze auf die Erfordernisse der Dieselbrennstoffkraftmaschine möglich.
Erfindungsgemäß kann der verkürzte Bereich der Regelwendel unterschiedlich ausgebildet sein.
Die Regelwendel schließt sich mit ihrem einen Ende unmittelbar an einen Anschlussbolzen an, der mit der Anschlussvorrichtung elek- trisch in Verbindung steht. Entweder wird der Anschlussbolzen sehr weit in das Glührohr unmittelbar in den Heizbereich hineingeführt oder alternativ hierzu ist vorgesehen, den Anschlussbolzen wie bisher aus dem Stand der Technik bekannt, auszubilden und die Regelwendel als nicht gewickelten Draht mit dem entsprechenden ge- ringen Widerstand auszubilden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus der nachfolgenden Beschreibung, den Zeichnungen sowie den Ansprüchen hervor.
Zeichnungen
Es zeigen:
Figur 1 Einen Schnitt durch eine Gluhstiftkerze, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist; Figur 2 Einen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Gluhstiftkerze mit verkürzter Regelwendel;
Figur 3 Einen Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Gluhstiftkerze, bei der die Heizwendel durch ein gerades Element aus dem gleichen Material mit dem Anschlussbolzen verbunden sind.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In Figur 1 ist die gemäß dem Stand der Technik bekannte Gluhstiftkerze dargestellt. Diese Gluhstiftkerze 1 umfasst ein Kerzengehäu- se 2. In dem Kerzengehäuse 2 ist eine Anschlussvorrichtung 3 vorgesehen, mittels der der Glühstrom an die Gluhstiftkerze 1 geführt wird. Ferner ist ein Glührohr 4 vorgesehen, das mit der Anschlussvorrichtung 3 gekoppelt ist. Innerhalb des Glührohrs 4 ist ein Widerstandselement 5 vorgesehen, wobei das Widerstandselement 5 sich in zwei Bereiche untergliedert, nämlich einen ein Heizwendel 6 und eine Regelwendel 7. Die Heizwendel 6 ist mit der Regelwendel 7 verbunden (verschweißt) . Das der Heizwendel 6 gegenüberliegende Ende der Regelwendel 7 ist mit einem Anschlussbolzen 9 gekoppelt, wobei der Anschlussbolzen 9 als Teil der Anschlussvorrichtung aus- gebildet ist und so auf diese Art und Weise der Glühstrom über den Anschlussbolzen 9 zur Regelwendel 7 bzw. Heizwendel 6 geführt wird.
Bei dem in Figur 2 dargestellten erfinderischen Ausführungsbei- spiel ist erfindungsgemäß vorgesehen, den Anschlussbolzen 9 wesentlich länger innerhalb des Glührohres 4 auszubilden, so dass die Regelwendel 7 eine sehr verkürzte Ausbildung erfährt. In Figur 3 ist alternativ zu Figur 2 dargestellt, den Anschlussbolzen 9 wie vergleichbar mit dem Stand der Technik auszubilden und die Heizwendel 6 direkt mit dem Anschlussbolzen 9 zu verbinden. Dabei besteht das gerade Stück aus dem gleichen Material wie die Heizwendel 6.

Claims

A N S P R U C H E
1. Gluhstiftkerze für eine Brennstoffkraftmaschine, bestehend aus einem Kerzengehäuse, einer an dem Kerzengehäuse ange- schlossenen Anschlussvorrichtung für den Glühstrom, einem mit der Anschlussvorrichtung gekoppelten Glührohr, das an seiner am Kerzengehäuse abgewandten Seite verschlossen ist, ein in dem Glührohr an einem mit der Anschlussvorrichtung gekoppelten Anschlussbolzen vorgesehenes drahtwendelförmiges Widerstandselement angeordnet ist und das Widerstandselement aus einer Heizwendel und einer Regelwendel besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelwendel (7) einen Widerstand zwischen 20 und 100 mΩ aufweist.
2. Gluhstiftkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das gesamte im Glührohr (4) vorgesehene Widerstandselement (5) ein Drittel bis zwei Drittel der freien Länge des Glührohres (4) einnehmend auf dem Bereich des von dem Kerzengehäuse (2) abgewandten Endes des Glührohrs (4) konzen- friert ist.
3. Gluhstiftkerzen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussbolzen (9) bis in den Bereich gefuhrt ist, der innerhalb einer Brennkammer der Brennstoffkraftmaschine angeordnet ist.
4. Gluhstiftkerze nach Anspruch 2, dadurch gekennzexchnet, dass der Weg zwischen dem Anschlussbolzen (9) , der sich m Kerzengehause (2) befindet, durch ein gerades Stuck Draht, das aus dem gleichen Material wie die brennraumferne Wendel (Re- gelwendel (7) ) ist, überbrückt wird.
5. Gluhstiftkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Regelwendel (7) in der Spitze und die Heizwendel (6) im brennrau fernen Teil des Gluhrohres (4) befindet.
6. Gluhstiftkerze für eine Brennstoffkraftmaschine, bestehend aus einem Kerzengehause, einer an dem Kerzengehause angeschlossenen Anschlussvorrichtung f r den Gluhstrom, einem mit der Anschlussvorrichtung gekoppelten Gluhrohr, das an seiner dem Kerzengehause abgewandten Seite verschlossen ist und einem in dem Glührohr an einem mit der Anschlussvorrichtung gekoppelten Anschlussbolzen vorgesehenen drahtwendel- formigen Widerstandselement, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerstandselement (5) nur aus einer Heizwendel besteht.
7. Gluhstiftkerze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussbolzen (9) bis zum brennraumfernen Ende der Heizwendel (6) vorgeführt wird. Gluhstiftkerze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Weg zwischen der Heizwendel (6) und dem Anschlussbolzen (9), der innerhalb des Kerzengehäuses (2) angeordnet ist, durch ein gerades Element überbrückt wird, das aus dem gleichen Material wie die Heizwendel (6) besteht.
EP03797950A 2002-10-19 2003-06-26 Glühstiftkerze mit stark verkürzter regelwendel Withdrawn EP1556649A1 (de)

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