DE10248802A1

DE10248802A1 - Glühstiftkerze mit stark verkürzter Regelwendel

Info

Publication number: DE10248802A1
Application number: DE10248802A
Authority: DE
Inventors: Andreas Reissner; Vera Wein; Armin Kussmaul; Steffen Carbon; Christoph Kern
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2002-10-19
Filing date: 2002-10-19
Publication date: 2004-04-29
Also published as: BR0306596A; US7225778B2; WO2004040195A1; KR20050062777A; JP2006503256A; EP1556649A1; PL374741A1; US20060102611A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Glühstiftkerze für eine Brennstoffkraftmaschine. DOLLAR A Die erfindungsgemäße Glühstiftkerze (1) ist derart ausgebildet, dass diese die Glühtemperatur während des Aufheizprozesses stark verkürzt. Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, die Regelwendel (7) sehr stark verkürzt auszubilden und diese mit einem Widerstand zwischen 20 und 100 mOMEGA zu versehen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Glühstiftkerze 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 Widerstandselement, wobei das Widerstandselement aus einer Heizwendel und einer Regelwendel besteht.

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 Glühzeitsteuergerät 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 Glühstiftkerze bekannt, die einen verkleinerten Regelwendelanteil aufweist. Dieser Regelwendelanteil ist derart definiert, dass die Glühstiftkerze bei Betrieb mit Bordspannungen nicht auf der Betriebstemperatur abgeregelt werden kann, sondern heißer als die zulässige Temperatur betrieben wird. Durch die Ausbildung der Regelwendel wird erreicht, dass die Glühstiftkerze 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 soll es sein, die Aufheizzeit der Glühstiftkerze weiter zu verkürzen. Ein Spannungseinbruch der Bordspannung beim Start der Brennstoffkraftmaschine soll nicht zum Temperatureinbruch der Glühstiftkerze 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 Glühstiftkerze ihre Betriebstemperatur erreicht), gesenkt wird.

Dadurch verkürzt sich die Aufheizzeit der Glühstiftkerze 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 Glühzeitsteuergerät derart gesteuert werden kann, dass während des Spannungseinbruchs beim Start der Brennstoffkraftmaschine kein Temperatureinbruch der Glühstiftkerze erfolgt. Dadurch wird bewirkt, dass der Start der Dieselbrennstoffkraftmaschine wesentlich schneller und sicherer erfolgt. Zusätzlich erfolgt der Hochlauf der Brennstoffkraftmaschine auf Leerlaufdrehzahl sicherer und schneller.

In der Warmlaufphase der Brennstoffkraftmaschine kann die Temperatur der Glühstiftkerze durch entsprechende Takteinstellung über das Glühzeitsteuergerät auf entsprechendem Niveau gehalten werden. Dadurch wird der Leerlauf der kalten Brennstoffkraftmaschine ruhiger und die Schadstoffemissionen gesenkt. Durch gezieltes Einschalten im Schubbetrieb kann der Schadstoffausstoß beim erneuten Gasgeben verringert werden.

Die Zone der Glühstiftkerze die sich erhitzt, wird verringert (aufgrund der kompakten Ausbildung der Regelwendel), so dass nur der Bereich der Glühstiftkerze 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 Regelwendel reagiert die Glühstiftkerze auch im warmen und heißen Zustand sehr schnell auf eine Erhöhung der Spannung. Dadurch ist eine sehr schnelle und zügige Anpassung der Temperatur der Glühstiftkerze 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 elektrisch 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 geringen Widerstand auszubilden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus der nachfolgenden Beschreibung, den Zeichnungen sowie den Ansprüchen hervor.

Zeichnungen
Es zeigen:
1 Einen Schnitt durch eine Glühstiftkerze, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist;
2 Einen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Glühstiftkerze mit verkürzter Regelwendel;
3 Einen Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Glühstiftkerze, bei der die Heizwendel durch ein gerades Element aus dem gleichen Material mit dem Anschlussbolzen verbunden sind.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In 1 ist die gemäß dem Stand der Technik bekannte Glühstiftkerze dargestellt. Diese Glühstiftkerze 1 umfasst ein Kerzengehäuse 2. In dem Kerzengehäuse 2 ist eine Anschlussvorrichtung 3 vorgesehen, mittels der der Glühstrom an die Glühstiftkerze 1 geführt wird. Ferner ist ein Glührohr 9 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 ausgebildet 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 2 dargestellten erfinderischen Ausführungsbeispiel ist erfindungsgemäß vorgesehen, den Anschlussbolzen 9 wesentlich länger innerhalb des Glührohres 4 auszubilden, so dass die Regelwendel 7 eine sehr verkürzte Ausbildung erfährt.
In 3 ist alternativ zu 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

Glühstiftkerze 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, 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.
Glühstiftkerze 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) konzentriert ist.
Glühstiftkerzen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussbolzen (9) bis in den Bereich geführt ist, der innerhalb einer Brennkammer der Brennstoffkraftmaschine angeordnet ist.
Glühstiftkerze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Weg zwischen dem Anschlussbolzen (9), der sich im Kerzengehäuse (2) befindet, durch ein gerades Stück Draht, das aus dem gleichen Material wie die brennraumferne Wendel (Regelwendel (7)) ist, überbrückt wird.
Glühstiftkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Regelwendel (7) in der Spitze und die Heizwendel (6) im brennraumfernen Teil des Glührohres (4) befindet.
Glühstiftkerze 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 dem Kerzengehäuse abgewandten Seite verschlossen ist und einem in dem Glührohr an einem mit der Anschlussvorrichtung gekoppelten Anschlussbolzen vorgesehenen drahtwendelförmigen Widerstandselement, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerstandselement (5) nur aus einer Heizwendel besteht.
Glühstiftkerze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussbolzen (9) bis zum brennraumfernen Ende der Heizwendel (6) vorgeführt wird.
Glühstiftkerze 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.