DE3638164A1

DE3638164A1 - Gluehstiftkerze fuer dieselmotoren

Info

Publication number: DE3638164A1
Application number: DE19863638164
Authority: DE
Inventors: Paul Garaud; Heinz Ing Grad Heber; Gerhard Dipl Ing Hueftle; Albert Dipl Ing Weitten; Matthias Ing Grad Welker; Wolf Ing Grad Wessel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1986-03-14
Filing date: 1986-11-08
Publication date: 1987-09-17
Also published as: WO1987005682A1; EP0263838A1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Glühstiftkerze zur Anordnung als Starthilfe im Verbrennungsraum oder Ansaugrohr von Dieselmotoren gemäß der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.

Die Wirkung dieser Glühstiftkerzen als Starthilfen für den Diesel motor besteht darin, entweder die Temperatur im Verbrennungsraum oder die Temperatur der Ansaugluft zu erhöhen und damit die Entzün dung des eingespritzten Kraftstoffes zu erleichtern.

Bei einer bekannten Glühstiftkerze der eingangs genannten Art (Bosch Technische Berichte 5 (1977) 5/6, Seite 279 bis 286) ist der achs parallel vorstehende Drahtanfang der Glühwendel in einer Axialnut im Endbereich des Anschlußbolzens eingelegt und darin verschweißt, ver stemmt oder in anderer Weise verklemmt. Eine solche Befestigung der Glühwendel an dem elektrischen Anschlußbolzen ist montageunfreund lich und wenig für die Automatisierung der Montage geeignet. Neben der Gefahr der Verformung der Glühwendel entstehen Probleme bei der Zentrierung von Anschlußbolzen und Glühwendel. Der Befestigungsbe reich der Glühwendel ist zudem häufig Ausgangspunkt für einen Wen delbruch.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Glühstiftkerze mit den kennzeichnenden Merk malen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß der Montagevorgang der Glühstiftkerze in vorteilhafter Weise der Automatisierung zugänglich ist. Die Glühwendel wird nämlich lediglich an ihrem der Glühwendel zugekehrten Endbereich derart bemessen, daß sie den zündseitigen Endabschnitt des Anschlußbolzens fest umfaßt, somit also vorfixiert ist, und daß das Sichern dieser Verbindung infolge des an sich be kannten Durchmesserreduzierens des Glührohres erfolgt; dieses Durch messerreduzieren erfolgt dann, nachdem das zunächst freie zündsei tige Ende der Glühwendel mit dem zündseitigen Ende des Glührohres verschweißt wurde, dann die Glühwendel mittels des vorfixierten An schlußbolzens auf ihre vorgeschriebene Länge gezogen ist und der verbleibende Innenraum des Glührohres wie üblich mit einem Isolier pulver aufgefüllt worden ist. Eine Verformung der Glühwendel ist bei dieser Vorgehensweise weitestgehend ausgeschlossen. Ein zusätzlicher Arbeitsgang, wie z. B. das Verschweißen oder das Verstemmen der Glühwendel am Anschlußbolzen, entfällt. Die Zentrierung von Glüh wendel und Anschlußbolzen ist zuverlässig sichergestellt. Die Her stellung der Glühwendel wird vereinfacht, da die Abbiegung und Aus richtung des axial vorstehenden Wendelanfangs entfallen. Durch Weg fallen der Biegestelle und einer durch die Befestigung, z. B. Ver stemmen, hervorgerufenen Schwächung des Wendeldrahtes ist die Gefahr des Wendelbruchs verringert. Infolge des sogenannten Reduzierens des Glührohres, d. h. bei der Durchmesserverringerung durch Hämmern, wird ein sehr guter elektrischer Kontakt zwischen Anschlußbolzen und Glühwendel erreicht.

Zeichnung

Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt einer Glühstiftkerze für einen Dieselmotor,

Fig. 2 einen Längsschnitt einer Flammglühstiftkerze für einen Dieselmotor,

Fig. 3 ausschnittsweise eine vergrößerte Dar stellung eines Anschlußbolzens und einer Glühwendel der Glühstift kerze in Fig. 1 oder der Flammglühstiftkerze in Fig. 2,

Fig. 4 ausschnittsweise eine vergrößerte Darstellung der montierten Bau gruppe Anschlußbolzen, Glühwendel, Glührohr, Isolierstoff und Dich tung der Glühstiftkerze in Fig. 1 oder der Flammglühstiftkerze in Fig. 2 und

Fig. 5 einen Anschlußbolzen gemäß einer weiteren erfin dungsgemäßen Ausführungsform.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die in Fig. 1 im Längsschnitt als Ausführungsbeispiel zu sehende Glühstiftkerze wird in dem Verbrennungsraum eines Dieselmotors ange ordnet und dient zur Temperaturerhöhung im Verbrennungsraum während des Startvorganges. Diese Glühstiftkerze ist in einer nicht darge stellten Glühkerzenanlage angeordnet und wird über eine Vorglüh stellung eines Glühstartschalters an eine elektrische Batterie ange schlossen.

Die Glühstiftkerze weist im einzelnen ein Kerzengehäuse 10 mit einem Einschraubgewinde 11 zum Einschrauben der Glühstiftkerze in den Ver brennungsraum des Dieselmotors auf. In einer durchgehenden Zentral bohrung 12 im Kerzengehäuse 10 ist ein Anschlußbolzen 13 gegenüber dem Kerzengehäuse 10 isoliert gehalten. Hierzu umschließt in dem aus dem Kerzengehäuse 10 hervorragenden Kopfbereich des Anschlußbolzens 13 eine Isoliermuffe 14 den Anschlußbolzen 13, die ihrerseits durch eine auf dem Anschlußbolzen 13 verschraubbare Mutter 15 in eine Aus nehmung in der Stirnseite des Kerzengehäuses 10 eingepreßt ist.

In seinem unteren Bereich wird der Anschlußbolzen 13 von einem end seitig geschlossenen Glührohr 16 übergriffen, das seinerseits teil weise vom Kerzengehäuse 10 umschlossen ist. Am offenen Ende des Glührohres 16 ist zwischen dem Glührohr 16 und dem Anschlußbolzen 13 eine elektrisch isolierende Dichtung 20 aus wärmebeständigem Material angeordnet, so daß das Innere des Glührohres 16 gegenüber der Umgebung abgedichtet ist. Eine Glühwendel 17 sitzt mit einem Ende auf dem Anschlußbolzen 13 und ist mit ihrem anderen Ende am endseitigen Bereich des Glührohrs 16 verschweißt. Der verbleibende Hohlraum des Glührohrs 16 ist mit einem Isolierpulver 18 ausgefüllt, das bekannterweise bevorzugt aus Magnesiumoxid besteht.

Wie in den vergrößerten Darstellungen der Fig. 3 und 4 zu sehen ist, trägt der Anschlußbolzen 13 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung in seinem glühwendelseitigen Endbereich 19 ein Außen gewinde 19 a, das so ausgelegt ist, daß die Anfangswindungen der Glühwendel 17 auf dieses Außengewinde 19 a aufgeschraubt werden können und dabei praktisch kaum Spiel haben. Zur Montage der aus An schlußbolzen 13, Glührohr 16, Glühwendel 17, Isolierstoff 18 und Dichtung 20 bestehenden Baugruppe werden zunächst die entsprechend bemessenen Anfangswindungen des einen Endabschnitts der Glühwendel 17 auf das Außengewinde 19 a des Anschlußbolzens 13 aufgeschraubt; diese Anfangswindungen der Glühwendel 17 liegen dabei spielfrei in dem Außengewinde 19 a. Zur Erleichterung des Aufbringens der Anfangs windungen auf den Endbereich 19 des Anschlußbolzens 13 ist das freie Ende des Endbereiches 19 in Richtung der Glühwendel 17 mit einer Verjüngung 19 b versehen. Daraufhin wird die Glühwendel 17 mit ihrem freien Ende in das Glührohr 16 hineingeführt und mit ihrem freien Endabschnitt in dem endseitig geschlossenen Endbereich des Glüh rohres 16 verschweißt. Danach wird durch Ziehen am Anschlußbolzen 13 die Glühwendel 17 auf vorgeschriebene Länge gezogen und dann der pulverförmige Isolierstoff 18 in das Glührohr 16 eingefüllt; an schließend wird noch die schlauchartige, elektrisch isolierende Dichtung 20 auf den Anschlußbolzen 13 geschoben und zwischen dem offenen Endbereich des Glührohres 16 und dem Anschlußbolzen 13 ange ordnet. Infolge der darauf folgenden an sich bekannten Durchmesser reduzierung des Glührohres 13 (z. B. durch Hämmern) wird einerseits ein guter elektrischer Kontakt sowie eine zuverlässige Verbindung zwischen den Anfangswindungen der Glühwendel 17 und dem Anschluß bolzen 13 erzielt und andererseits eine Verdichtung und somit eine bessere Wärmeleitfähigkeit des Isolierpulvers 18 bewirkt. Die so vormontierte Baugruppe wird in die Zentralbohrung 12 des Kerzenge häuses 10 eingepreßt und mit der Isoliermuffe 14 und der Mutter 15 versehen.

Die Glühwendel 17 kann aus handelsüblichem Widerstandsmaterial auf Nickel-Chrom- oder Chrom-Eisen-Aluminium-Basis bestehen. Häufig wird aber für die Glühwendel ein Werkstoff mit stark positivem Wider standstemperaturkoeffizienten verwendet, so daß die Stromaufnahme der Glühstiftkerze im kalten Zustand groß ist und mit zunehmender Erwärmung abnimmt; infolge dieser Widerstandscharakteristik heizt sich die Glühstiftkerze relativ schnell auf, verhindert jedoch ein Durchbrennen der Glühwendel. Um die sogenannte Vorglühzeit derar tiger Glühstiftkerzen noch weiter zu verringern, findet neuerdings die Anordnung einer Glühwendel Anwendung, die sich aus einer Heiz wendel und einer damit in Reihe geschalteten Regelwendel mit posi tivem Widerstandstemperaturkoeffizienten zusammensetzt.

Die in Fig. 2 im Längsschnitt als zweites Ausführungsbeispiel zu sehende Flammglühstiftkerze weist die identisch ausgebildete Bau gruppe aus Anschlußbolzen 13′, Glührohr 16′, Glühwendel 17′, Iso lierstoff 18′ und Dichtung 20′ auf. Diese Baugruppe ist wiederum mit einer Isoliermuffe 14′ und einer Mutter 15′ versehen. Im Gegensatz zu der Glühstiftkerze gemäß Fig. 1 umgibt jedoch das Kerzengehäuse 10′ dieser Flammglühstiftkerze das Glührohr 16′ mit Abstand. An seinem freien Ende ist in das Kerzengehäuse 10′ eine Flammhülse 21′ eingeschoben, in welche das Glührohr 16′ weiter hineinragt. In seinem mittleren Bereich ist das Glührohr 16′ koaxial mit geringem Abstand von einem Verdampferrohr 22′ umgeben, dem über einen Kraft stoffzufluß 23′ Kraftstoff zugeführt wird. Die Wirkungsweise dieser im Ansaugrohr des Dieselmotors anzuordnenden Flammglühstiftkerze ist bekannt

Auch bei dieser Flammglühstiftkerze ist die Glühwendel 17′ gemäß Fig. 3 und 4 mit ihren Anfangswindungen auf den freien Endbereich 19′ des mit einem Außengewinde 19 a′ versehenen Anschlußbolzens 13′ aufgeschraubt und das Glührohr 16′ ist nach dem Zusammenbau der Bau gruppe durch ein Verfahren wie z. B. Rundhämmern in bekannter Weise im Durchmesser reduziert und hat demzufolge ein verdichtetes Iso lierpulver 18′ und eine auf dem Anschlußbolzen 13′ gesicherte Glüh wendel 17′ erhalten.

Bei einer noch weiter vereinfachten Ausführungsform der erfindungs gemäßen Glühstiftkerze bzw. Flammglühstiftkerze, deren Anschluß bolzen 13′′ in Fig. 5 dargestellt ist, ist der von dem (nicht dar gestellten) anschlußseitigen Endabschnitt der Glühwendel fest um faßte Endbereich 19 a′′ des Anschlußbolzens 13′′ als Zylinder 19 c aus gebildet. Die anschlußseitigen Windungen der Glühwendel sind wiede rum derart bemessen, daß sie den Zylinder 19 c fest, d. h. mit mechanischer Vorspannung umfassen; es ist dabei von Vorteil, wenn die Oberfläche des Zylinders 19 c rauh, z. B. mit grobem Vorschub überdreht ist. Die weiteren Arbeitsgänge, einschließlich des Durch messerreduzierens des Glührohres entsprechen den vorstehend be schriebenen Beispielen.

Claims

1. Glühstiftkerze zur Anordnung als Starthilfe im Verbrennungsraum oder im Ansaugrohr von Dieselmotoren, mit einem elektrisch leit fähigen Anschlußbolzen, einer an dem brennraumseitigen Endabschnitt des Anschlußbolzens befestigten Glühwendel aus Widerstandsmaterial und mit einem endseits geschlossenen, von einem Metallgehäuse an schlußseits umfaßten Glührohr, das die Glühwendel koaxial mit Ab stand umschließt, endseits mit dem zweiten Endabschnitt der Glühwen del verbunden ist, den Anschlußbolzen teilweise mit übergreift, gegenüber dem Anschlußbolzen elektrisch isoliert ist und mit einem pulverförmigen, die Glühwendel einbettendem Isolierstoff aufgefüllt ist, und wobei das Glührohr einschließlich eingebauter Glühwendel, eingefülltem Isolierstoff und dem in das Glührohr ragenden Abschnitt des Anschlußbolzens mittels eines bekannten Verfahrens im Durch messer reduziert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der anschluß seitige Endabschnitt der Glühwendel (17, 17′) auf dem der Glühwendel (17, 17′) zugekehrten Endbereich (19, 19′, 19′′) des Anschlußbolzens (13, 13′, 13′) nur infolge festen Umfassens vorfixiert und dann in folge der Durchmesserreduzierung des Glührohres (16, 16′) gesichert ist.

2. Glühstiftkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der der Glühwendel (17, 17′) zugekehrte Endbereich (19, 19′) des An schlußbolzens (13, 13′) ein Außengewinde (19 a, 19 a′) hat, auf dem die Glühwendel (17, 17′) mit ihren Anfangswindungen zur Vorfixierung aufgeschraubt ist.

3. Glühstiftkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Glühwendel (17, 17′) umfaßte Endbereich (19′′) des Anschluß bolzens (13′′) im wesentlichen ein Zylinder (19 c) ist.

4. Glühstiftkerze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des von der Glüwendel (17, 17′) umfaßten Endbereichs (19′) des Anschlußbolzens (13′) rauh ist.

5. Glühstiftkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß der von der Glühwendel (17, 17′) umfaßte Endbereich (19, 19′, 19′′) ein sich verjüngendes freies Ende (19 b) aufweist.