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Dokumentenidentifikation DE19506711C1 09.05.1996
Titel Flammglühkerze für eine Dieselbrennkraftmaschine
Anmelder Beru Ruprecht GmbH & Co KG, 71636 Ludwigsburg, DE;
Mercedes-Benz Aktiengesellschaft, 70327 Stuttgart, DE
Erfinder Klak, Roland, 73760 Ostfildern, DE;
Eller, Martin, Dipl.-Ing. (FH), 71642 Ludwigsburg, DE;
Buck, Helmut, 71729 Erdmannhausen, DE
DE-Anmeldedatum 25.02.1995
DE-Aktenzeichen 19506711
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 09.05.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 09.05.1996
IPC-Hauptklasse F02N 17/047
IPC-Nebenklasse F02M 31/00   F02P 19/04   F23Q 7/00   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Flammglühkerze für eine Dieselbrennkraftmaschine mit einem für die Kraftstoffzufuhr vorgesehenen Einsatzkörper am Kerzengehäuse, an dem ein Verdampferrohr einen Heizstab unter Bildung eines ringförmigen Zwischenraumes umgibt, wobei das freie Stabende aus dem Verdampferrohr herausragt und durch ein mit dem Kerzengehäuse fest verbundenes Flammrohr abgeschirmt ist, das im Strömungsweg der im Saugrohr der Brennkraftmaschine strömenden Ansaugluft liegt und mit in Umfangsrichtung verteilten Durchtrittsöffnungen für die Lufteinströmung versehen ist, wobei das Verdampferrohr bis zu den Durchtrittsöffnungen des Flammrohres heruntergezogen ist, einen Innenbund zur Bildung eines engen Ringspaltes sowie ein zur Abstützung eines in dem Zwischenraum lose eingelegten dicken Verdampfersiebes und ferner mindestens eine unterhalb des Innenbundes in Umfangsrichtung des Verdampferrohres verlaufende Lochreihe aufweist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Flammglühkerze für eine Dieselbrennkraftmaschine nach den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Eine derartige Flammglühkerze mit einem für die Kraftstoffzufuhr dienenden Einsatzkörper am Kerzengehäuse, mit einem zwischen Verdampferrohr und Heizstab angeordneten Verdampfersieb sowie mit einem Flammrohr zur Abschirmung des aus dem Verdampferrohr frei herausragenden Heizstabes ist aus der DE 41 42 195 C2 bekannt. Das Flammrohr dieser Flammglühkerze ist mit Durchtrittsöffnungen für die Lufteinströmung und das Verdampferrohr mit kiemenartigen Eindrückungen zur Vorvermischung der eindringenden Luft mit dem Kraftstoffdampf versehen. Der Kraftstoff wird über einen als Dosiereinsatz ausgebildeten Einsatzkörper zugeführt, der seitlich am Kerzengehäuse befestigt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Flammglühkerze der gattungsgemäßen Art hinsichtlich der Flammstabilität und der Einsatzdauer zu verbessern.

Die Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

In den Unteransprüchen sind noch förderliche Weiterbildungen der Erfindung angegeben.

Durch die Bildung eines engen Ringspaltes sowie dessen Positionierung in Höhe des mischkammernahen Abschnitts der Regelwendel wird ein besseres Verdampfen des Kraftstoffes erreicht und ferner durch die besondere Anordnung mindestens einer Lochreihe im Verdampferrohr wird zum einen neben einer besseren Gemischbildung auch eine bessere Spülung und Kühlung in der Mischkammer erzielt und zum anderen ein Zurückschlagen der Flamme sowie ein Eindringen der Verbrennungsluft von der Mischkammer in die Verdampfungskammer verhindert. Ein Oxydieren des Kraftstoffes in der Verdampfungskammer wird dadurch weitgehend vermieden.

Aufgrund der besseren Kühlung ergibt sich eine störungsfreie Funktion des temperaturempfindlichen Heizstabes.

Damit auch das Heizstabende bzw. die Kuppe des Heizstabes nicht zu hohen Temperaturen ausgesetzt ist und damit den Alterungsprozeß des Heizstabes ungünstig beeinflußt, sind im brennraumseitigen Randbereich des Flammrohres luftverwirbelnde Maßnahmen in Form von kiemenartigen Eindrückungen vorgesehen, über die die Ansaugluft unter Bildung von Luftturbulenzen in das Flammrohrinnere einströmt und ungewünschte Temperaturspitzen an der Heizstabkappe vermeidet.

Durch die besondere Anordnung einer Düsenhohlschraube, deren abgespritzter Kraftstoff in tangierender Weise auf Nuten des Heizstabes auftrifft, wird eine bessere Zerstäubung des Kraftstoffes erzielt. Die Flammglühkerze bleibt über einen längeren Zeitraum verkokungsfrei.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Flammglühkerze teilweise im Längsschnitt,

Fig. 2 im Verdampferrohr dieser Flammglühkerze zwei übereinanderliegende Lochreihen,

Fig. 3 Eindrückungen am Flammrohr der Flammglühkerze in der Ansicht von unten gemäß Pfeil x in Fig. 1 und

Fig. 4 den mit Längsnuten versehenen Bereich des Heizstabes nach der Linie IV-IV in Fig. 1.

Eine Flammglühkerze 1 gemäß Fig. 1, die im Saugrohr einer Dieselbrennkraftmaschine als Anlaßhilfe beim Startvorgang sowie nach erfolgtem Start bis zum Erreichen einer angemessenen Kühlmittel- und Zylindertemperatur dient, umfaßt einen im Kerzengehäuse 2 angeordneten, aus Regelwendel 3 und Heizwendel 5 bestehenden Heizstab 6, einen den Heizstab 6 mit Abstand umgebenden Verdampferrohr 7, das in Höhe des mischkammernahen Abschnitts der Regelwendel 3 einen Innenbund 8 zur Bildung eines engen Ringspaltes 9 aufweist, sowie ein einen Ringzwischenraum 10 begrenzendes Flammrohr 11 mit Durchtrittsöffnungen 12 für die Lufteinströmung und ein vom brennkammerseitigen Bereich des Flammrohres 11 ausgehenden und bis zu den Durchtrittsöffnungen 12 hochgezogenen Innenrohr 13, das durch drei Stege 13a mit dem Flammrohr 11 fest verbunden (Fig. 3) ist.

Das im Strömungsweg der Ansaugluft liegende Flammrohr 11 dient zur Abschirmung des aus dem Verdampferrohr 7 herausragenden Heizstabes 6. Das Verdampferrohr 7 ist bis zu den Durchtrittsöffnungen 12 des Flammrohres 11 heruntergezogen und weist unterhalb des Innenbundes 8 zwei übereinanderliegende und in Umfangsrichtung des Flammrohres 11 verlaufende Lochreihen auf, wobei die Löcher 14 der oberen Lochreihe gegenüber den Löchern 15 der unteren Lochreihe versetzt zueinander angeordnet sind (Fig. 2), die gemeinsam eine verbesserte Gemischbildung, aber auch eine intensivere Spülung und Kühlung in der Mischkammer 16 bewirken.

Der sich durch den Innenbund 8 ergebende enge Ringspalt 9 vermeidet ein Zurückschlagen der Flamme und Eindringen von Verbrennungsluft in die oberhalb bzw. stromauf der Mischkammer 16 liegende Verdampfungskammer 17. Der enge Ringspalt 9 weist vorzugsweise eine Spaltbreite von 0,6 mm bei einem Heizstabdurchmesser von ca. 7,6 mm auf.

Heizstab 6 und Verdampferrohr 7 bilden einen sich bis zum Innenbund 8 erstreckenden ringförmigen Zwischenraum 18, der von einem aus einlagigem dickem Drahtgewebe bestehenden Verdampfersieb 19 ausgefüllt ist und als Verdampfungszone dient. Das lose in den Zwischenraum 18 gelagerte und am Heizstab 6 und Verdampferrohr 7 anliegende Verdampfersieb 19 liegt auf einem Innenbund 8 des Verdampferrohres 7 auf und ist durch einen im oberen Bereich des Kerzengehäuses 2 liegenden und nach innen ragenden Absatz 2a des Kerzengehäuses 2 eingeschlossen.

Das Flammrohr 11 ist an seinem brennkammerseitigen Ende mit kiemenartigen Eindrückungen 20 (Fig. 3) versehen, deren nach innen gebogene und Einströmöffnungen 20a bildende Blechabschnitte 20b einen Teil der Ansaugluft nach innen umleiten, so daß die hohen Temperaturen ausgesetzte Heizstabspitze bzw. -kuppe abgekühlt wird.

Der Kraftstoff wird über einen als Düsenhohlschraube ausgebildeten Einsatzkörper 21 zugeführt, der quer zur Flammglühkerze 1 liegend an dieser seitlich versetzt befestigt ist. Der aus einer Düsenbohrung 22 austretende Kraftstoffstrahl a trifft in tangierender Weise auf einen Abschnitt des Heizstabes 6, der mit axial verlaufenden Längsnuten 23 versehen ist. Durch die Oberflächenvergrößerung ergibt sich eine bessere Kraftstoffzerstäubung. Der zerstäubte Kraftstoff kann somit schneller im Verdampferrohr 7 verdampfen und macht die Flammglühkerze 1 verkokungsunanfälliger.


Anspruch[de]
  1. 1. Flammglühkerze für eine Dieselbrennkraftmaschine mit einem für die Kraftstoffzufuhr vorgesehenen Einsatzkörper am Kerzengehäuse, in dem ein Verdampferrohr einen aus Regel- und Heizwendel bestehenden Heizstab unter Bildung eines ringförmigen Zwischenraumes umgibt, mit einem mit dem Kerzengehäuse fest verbundenen und im Strömungsweg der Ansaugluft liegenden Flammrohr zur Abschirmung des aus dem Verdampferrohr herausragenden freien Stabendes des Heizstabes, mit einem vom freien Ende des Flammrohres ausgehenden und bis zu Durchtrittsöffnungen im Flammrohr reichenden Innenrohr, das durchmessermäßig größer ist als das bis zu den Durchtrittsöffnungen heruntergezogene Verdampferrohr, sowie mit einem zwischen diesem und dem Heizstab gelagerten Verdampfersieb und einer von dem Heizstab und dem Verdampferrohr gebildeten Mischkammer, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdampferrohr (7) in Höhe eines mischkammernahen Abschnitts der Regelwendel (3) einen Innenbund (8) aufweist, der einerseits zur Abstützung des Verdampfersiebes (19) in axialer Richtung und andererseits zur Bildung eines engen Ringspaltes (9) vorgesehen ist, und daß zwischen dem Innenbund (8) und dem Verdampferrohrende mindestens eine in Umfangsrichtung verlaufende Lochreihe im siebfreien Bereich des Verdampferrohres (7) angeordnet ist.
  2. 2. Flammglühkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche parallelverlaufende Lochreihe angeordnet ist, deren Löcher (15) zu den Löchern (14) der ersten Lochreihe versetzt liegen.
  3. 3. Flammglühkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flammrohr (11) an seinem freien Ende kiemenartig ausgebildete Eindrückungen (20) aufweist, deren nach innen gebogene Blechabschnitte (20a) Einströmöffnungen (20b) bilden.
  4. 4. Flammglühkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizstab (6) in Höhe des seitlich am Kerzengehäuse (2) befestigten Einsatzkörpers (21) in Längsrichtung des Heizstabes (6) verlaufende Längsnuten (23) aufweist.
  5. 5. Flammglühkerze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatzkörper (21) als Düsenhohlschraube ausgebildet und quer zur Flammglühkerze (1) und seitlich versetzt zu dieser angeordnet ist, derart, daß der abgespritzte Kraftstoffstrahl (a) den Heizstab (6) tangiert.






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