WO2004040195A1

WO2004040195A1 - Glühstiftkerze mit stark verkürzter regelwendel

Info

Publication number: WO2004040195A1
Application number: PCT/DE2003/002127
Authority: WO
Inventors: Andreas Reissner; Vera Wein; Steffen Carbon; Armin Kussmaul; Christoph Kern
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 2002-10-19
Filing date: 2003-06-26
Publication date: 2004-05-13
Also published as: JP2006503256A; PL374741A1; US20060102611A1; EP1556649A1; BR0306596A; DE10248802A1; US7225778B2; KR20050062777A

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.