DE2743788A1

DE2743788A1 - Anordnung zur ansteuerung von gluehkerzen einer brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2743788A1
Application number: DE19772743788
Authority: DE
Inventors: Konrad Ing Grad Barnert; Ingolf Ing Grad Loehner
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1977-09-29
Filing date: 1977-09-29
Publication date: 1979-04-12

Description

Anordnung zur Ansteuerung von Glüh-
kerzen einer Brennkraftmaschine Die Erfindung betrifft eine Anordnung der im Oberbegriff des Hauptanspruchs genannten Art.
Bekanntlich dienen die bei Dieselmaschinen in den einzelnen Zylindern vorgesehenen Glühkerzen zur Erleichterung des Startvorgangs. Es ist bekannt - siehe beispielsweise die DT-AS 19 54 630, F02P 19/02 -, den Anlasser zur Betätigung erst freizugeben, wenn durch die Wirkung der Glühkerzen die Maschine eine vorgegebene Temperatur erreicht hat, die zur Zündung des durch den eingespritzten Kraftstoff gebildeten Kraftstoff-Luft-Gemischs ausreicht. Bei der bekannten Anordnung werden die Glühkerzen abgeschaltet, sobald der Startschalter wieder in seine Ausgangslage zurückkehrt.
Nun treten aber Zündschwierigkeiten nicht nur unmittelbar beim Starten der mehr oder weniger kalten Maschine auf, sondern auch bei bzw.
nach anderen Betriebsweisen. Beispielsweise ist hier auf das Wiedereinsetzen der Zündung nach längerem Schiebebetrieb hinzuweisen.
Nach einer derartigen Betriebsweise, die bekanntlich zum weitgehenden Abkühlen der Maschine führen kann, beobachtet man, daß während der ersten zwei oder drei Arbeitstakte der Maschine kaum eine Verbrennung des Gemischs erfolgt, wofür die schwarzgefärbten Auspuffgase bzw. Dämpfe ein Beweis sind.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs so auszubilden, daß praktisch ohne zusätzlichen Aufwand nicht nur die beim Starten der Maschine auftretenden Zündschwierigkeiten durch Vorglühen bzw. Glühen während des Anlaßvorgangs beseitigt sind, sondern daß nachteilige Abkühlungen der Maschine vermieden werden, die ganz allgemein irgendwann während des Betriebs derselben auftreten können. Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch die Merkmale des Hauptanspruchs.
Ein erstes wesentliches Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß die A.lsteuerang der CLcrzeI nur 1:.' 'bhangigkeit wai. der Tia peratur der Brennkraftmaschine, vorzugsweise der Temperatur des Brennraumes oder einer der Glühkerzen selbst, erfolgt, nicht aber in Abhängigkeit von der Betätigung eines Anlaßschalters. Wichtig für die Erfindung ist weiter die Verwendung eines Temperaturfühlers und nicht eines von einem Betätigungsstrom durchflossenen, demgemäß nach einer vorbestimmten Zeitspanne schaltenden Bimetallschalters oder dergleichen, wie dies in der DT-AS 23 24 938, F02P 19/02, der Fall ist. Diese bekannte Starthilfeeinrichtung verwendet eine Flammglühkerze im Ansaugrohr anstelle den einzelnen Brennräumen zugeordneter Glühkerzen, und die Flammglühkerze wird während einer das Vorglühen, Anlassen und Nachflammen umfassenden Zeitspanne eingeschaltet. Dabei werden die Schaltvorgänge durch stromdurchflossene Bimetallschalter hervorgerufen, wodurch sich, wie in der DT-AS ausdrücklich vermerkt ist, eine allenfalls geringe Abhängigkeit der Schaltzeitpunkte von der Umgebungstemperatur ergibt.
Demgegenüber ist die erfindungsgemäße Anordnung nicht nur als Starthilfe wirksam, sondern während der gesamten Betriebszeit der Maschine, und weiterhin erfolgt die Betätigung der Kerzen nicht während einer konstanten Zeitspanne, sondern für eine Dauer, die jeweils gegeben ist durch die Differenz zwischen dem Istwert der Maschinentemperatur einerseits und einem Mindestwert dieser Temperatur andererseits.
In der letztgenannten DT-AS wird die mit der Verwendung einer Flammglühkerze im Ansaugrohr verbundene Einsparung den einzelnen Brennräumen individuell zugeordneter Glühkerzen als Vorteil hingestellt.
Berücksichtigt man aber, daß in der Regel ein gewisser Anteil des in die Brennräume eingespritzten Kraftstoffs auf die Glühkerzen auftrifft und durch diese erhitzt bzw. gezündet wird, so ist die Verwendung einer Flammglühkerze im Ansaugrohr gegenüber der Verwendung den einzelnen Brennräumen zugeordneter Glühkerzen allenfalls vorteilhaft im Hinblick auf die Verringerung des Aufwands, nicht aber im Hinblick auf die Sicherstellung einer einwandfreien Zündung und Verbrennung des Gemischs.
Die Erfindung verhält sich vorteilhaft nicht nur hinsichtlich der mit einer einwandfreien Zündung während des gesamten Betriebs der Brennkraftmaschine verbundenen günstigen Abgaszusammensetzung, sondern auch hinsichtlich der bekanntlich bei Dieselmaschinen besonders kritischen Geräuschentwicklung (Kaltnageln, Leerlaufgeräusche). Da nämlich auch im Leerlauf, also beispielsweise bei längerem Halt vor einer Verkehrsampel, oder nach längerem Schiebebetrieb des Fahrzeugs durch die Erfindung stets für eine hinreichende Maschinentemperatur gesorgt ist, sind auch dann die Ursachen für die unerwünschte Geräuschentwicklung beseitigt.
Zur Erfassung der Maschinentemperatur kann es genügen, die Öl- bzw.
Kühlmitteltemperatur zu messen. Günstiger hinsichtlich der Kürze der Ansprechzeit der Anordnung sind die Verhältnisse jedoch, wenn der Temperaturfühler in unmittelbarer Nähe des Brennraumes eingebaut ist, beispielsweise in eine der Glühkerzen. Im übrigen werden vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung in den Unteransprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Anordnung wird im folgenden anhand des zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.
Ein der jeweiligen Temperatur des Motorblocks im Bereich des Brennraums entsprechendes Signal wird über den hier als Thermoelement 1 ausgebildeten Sensor und den zur Bildung einer Referenzspannung dienenden Widerstand 2 dem Operationsverstärker 3 zugeführt, der in an sich bekannter und daher hier im einzelnen nicht zu erläuternder Weise geschaltet ist. Die Versorgungsspannung wird an die Schaltung über den Kontakt 4 angelegt, der mit dem Zündschalter in Verbindung steht bzw einen Bestandteil desselben bildet und während des gesamten Betriebs der Brennkraftmaschine geschlossen bleibt.
Das verstärkte Signal gelangt an den Schalttransistor 5, der im Erregerstromkreis des Relais 6 liegt. Sofern der Kontakt 7 des Relais 6 geschlossen ist, werden die Glühkerzen 8 bis 11 an Spannung gelegt, so daß sie arbeiten. Dem Schalttransistor vorgeschaltet ist die Zenerdiode 12, die eine bestimmte Schwellspannung für das Leitendwerden des Transistors 5 und damit das Schließen des Relaiskontakts 7 definiert.
Damit bei Vollast, also Zufuhr einer großen Kraftstoffmenge, die Glühkerzen nicht verbrennen, liegt parallel zum Relais 6 in einem Bypass der Schalter 13, der beispielsweise bei einer dem Vollastbetrieb entsprechenden Stellung eines Nengenhebels einer Einspritzpumpe für den Kraftstoff geschlossen wird und damit die Glühkerzen 8 bis 11 abschaltet.
Verständlicherweise könnte die Temperaturmessung auch auf andere Weise als mit einem Thermoelement erfolgen, beispielsweise mittels einer Germaniumdiode oder eines entsprechend geschalteten Transistors.
Die Beschaltung des Verstärkers 3 kann analog Fairchield, "Semiconductors", 1976, S. 12-66, erfolgen.
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Claims

ANSPRUCHE Anordnung zur Ansteuerung von Glühkerzen einer mit einem Anlasser ser ausgerüsteten Brennkraftmaschine nach Art einer Dieselmaschine mit einem elektrischen Temperaturfühler für die Maschinentemperatur, einem Kontakt eines Zündschalters zur Verbindung mit einer Spannungsquelle und Schaltmitteln zum Ein- und Ausschalten der Glühkerzen, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakt (4) unabhängig von der Betätigung des Anlassers während der ganzen Betriebszeit der Maschine geschlossen ist und die Ausgangssignale des Temperaturfühlers (1) den derart ausgelegten Schaltmitteln (6) zugeführt werden, daß sie die Glühkerzen (8-11) einschalten, sofern während der Betriebszeit der Maschine die Temperatur derselben unterhalb eines vorgegebenen Wertes liegt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler (1) zumindest in der Nähe einer der Glühkerzen (8-11) angeordnet ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale des Temperaturfühlers (1) den Schaltmitteln (6) über einen Schalttransistor (5) zugeführt werden.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Glühkerzen (8-11) bei Vollast abschaltender Schalter (13) vorgesehen ist, der von einer Kraftstoffzumeßeinrichtung der Maschine betätigt wird.
5. Anordnung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (13) bei Vollast einen Bypass zu den Schaltmitteln (6) bildet.