DE1207147B

DE1207147B - Anlasshilfe fuer Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE1207147B
Application number: DEB70125A
Authority: DE
Inventors: Karl Becker
Original assignee: Beru Werk Albert Ruprecht GmbH and Co KG
Current assignee: Beru Werk Albert Ruprecht GmbH and Co KG
Priority date: 1962-12-22
Filing date: 1962-12-22
Publication date: 1965-12-16

Description

Anlaßhilfe für Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf Anlaßhilfen für Brennkraftmaschinen mit innerer Gemischbildung, bei der die beim Anwerfen der Maschine in die Zylinder bzw. Kammern eingesaugte Kaltluft durch eine im Ansaugsystem stattfindende Verbrennung von flüssigem Kraftstoff vorgewärmt wird. Die Menge des im Ansaugsystem verbrannten Kraftstoffes ist dabei so bemessen, daß im in den Zylinder gesaugten vorgewärmten Gasgemisch noch Sauerstoff für die Verbrennung des gegen Ende des Verdichtungshubes in den Verbrennungsraum eingespritzten Kraftstoffes zur Verfügung bleibt.
In die Kraftstoffzuführungsleitung ist ein Ventil eingesetzt, das durch ein auf Temperaturänderungen ansprechendes Mittel geöffnet wird, wenn dieses durch ein elektrisches Glühelement erwärmt worden ist.
Es ist schon eine Anlaßhilfe vorgeschlagen worden, bei welcher diese auf Temperaturänderung ansprechende Mittel ein dem zur Entzündung des Kraftstoffes dienenden Glühelement vorgeschaltetes, bei Temperaturänderung deformierbares Element in Form eines Drahtes oder eines dünnen Bandes ist. Dieses deformierbare Element drückt in kaltem Zustand auf ein im rechten Winkel zu ihm angeordnetes Ventilorgan und hält dieses entgegen der Kraft einer Feder geschlossen. Bei Strorndurchfluß erwärmt sich das deformierbare Element, es gibt unter dem Einfluß seiner Wärmeausdehnung dem Federdruck nach, und das Ventil öffnet. Das deformierbare Element soll das Ventil nur beim Anwerfen der kalten Dieselmaschine öffnen. Bei warmer Maschine soll es geschlossen bleiben. Dann ist es aber dem Wärmeeinfluß des Motors ausgesetzt, und es ergeben sich Schwierigkeiten, welche das einwandfreie Funktionieren dieser Anlaßhilfe in Frage stellen.
Bei einem anderen bekannten System wird das Verschlußglied des Ventils in kaltem Zustand durch einen Stempel gegen den Ventilsitz gedrückt. Der Stempel besteht aus einem Werkstoff, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient klein ist. Er liegt in der Bohrung eines Rohres, das mit Hilfe einer auf seiner äußeren Oberfläche aufgewickelten und durch eine Emailschicht isolierten Heizwicklung erwärmbar ist. Die Heizwicklung dient in ihrem über das Rohr hinausragenden Teil zugleich zur Entzündung des Kraftstoffes. Nach Einschalten des Stromes erwärmt und streckt sich das aus einem Werkstoff mit größerer Wärmeausdehnung bestehende Rohr, und der mit dem Rohrende verbundene Stempel läßt ein Abheben des Verschlußgliedes von seinem Sitz zu, so daß Kraftstoff durchfließen und sich entzünden kann. Auch bei diesem Gerät müssen äußere Temperaturänderungen berücksichtigt werden, die eine sehr genaue Justierung erforderlich machen.
Infolge der Wärmeträgheit des Rohres ist nach Abschalten des Stromes ein Nachfließen von nicht mehr verbrennendem Kraftstoff unvermeidbar. Außerdem besteht die Gefahr, daß die isolierende Emailschicht infolge Wärmespannungen stellenweise abplatzt und die Heizwicklung bei Berührung des Rohres durchschmilzt.
Es ist ferner eine Anlaßhilfe bekanntgeworden, bei der das zur Entzündung des Kraftstoffes dienende Glühelement mit der Wicklung eines magnetisch betätigten Ventils in Reihe liegt, das bei Stromdurchfluß entgegen der Kraft einer Feder öffnet. Diese und ähnliche Konstruktionen haben die Nachteile, daß bereits Kraftstoff in das Ansaugsystem der Dieselmaschine gelangt, bevor das Glühelement eine für die Entzündung des Kraftstoffes genügend hohe Temperatur erreicht hat, und daß der Magnet des Ventils unnötig lange erregt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile und Gefahren auszuschalten und eine einfach ausgebildete, zuverlässig arbeitende Anlaßhilfe zu schaffen, deren Ventil Kraftstoff nur dann durchfließen läßt, wenn das Glühelement heiß genug für die Entzündung des Kraftstoffes ist. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß in bekannter Weise die Kraftstoffdurchtrittsöffnung durch die Kraft einer auf das Ventil einwirkenden Feder bzw. den auf das Ventil wirkenden Flüssigkeitsdruck des Kraftstoffes geschlossen gehalten wird und daß das Öffnen der Kraftstoffdurchtrittsöffnung durch die in einem Bimetallstreifen beim Erwärmen desselben entstehende Kraft bewirkt wird.
Das öffnen des Ventils erfolgt also durch die im Bimetallstreifen bei dessen Erwärmung aktiv werdende Kraft, welche die Kraft der Feder und den Flüssigkeitsdruck des Kraftstoffes überwindet. Der Bimetallstreifen wird schnell wirksam, sowohl beim Öffnen als auch beim Freigeben des Ventils, damit dieses unter der Wirkung der Feder schließt.
Um jedem unerwünschten Öffnen des Ventils bei warmer Maschine vorzubeugen, ist der Bimetallstreifen in kaltem Zustand mit einem solchen Abstand vor einem Ventilzapfen, Ventilstift oder einem sonstigen Ventilbetätigungsglied angeordnet, daß er bei seiner Erwärmung erst nach einer gewissen Zeit zur kraftschlüssigen Anlage gegen das Ventilbetätigungsglied gelangt und das Ventil für den Kraftstoffdurchfluß öffnet. Der Weg, den der Bimetallstreifen bis zum Öffnen zurücklegt, entspricht einem bestimmten Temperaturintervall, in welchem Temperaturschwankungen durch den Einfluß der Motorwärme und der Außentemperatur liegen. Diese Maßnahme bringt auch den Vorteil, daß bei dem Bau des Gerätes keine komplizierten Justierarbeiten notwendig sind.
Zur Veranschaulichung des Erfindungsgegenstandes bringt die Zeichnung - teils im Schnitt, teils in Seitenansicht - ein Ausführungsbeispiel.
In einem Stahlkörper 1 befindet sich ein Isolierkörper 2, der auf einer Schulter 3 des Stahlkörpers aufliegt und an einigen Stellen 4 eingefast ist. Auf dem Isolierkörper 2 liegt die Stromzuführungsscheibe 5. Diese hat eine durch den Isolierkörper 2 hindurchgeführte Zunge 6 und eine Anschlußfahne 7, an welcher die nicht eingezeichnete Stromzuführung mittels der Schraube 8 befestigt ist. Der Isolierkörper 2 besitzt eine zentrale Bohrung 9 und eine Schulter 10, welche den Ventilkörper 11 aufnehmen. Das äußere Ende des Ventilkörpers 11 ist als Stutzen 12 für den Anschluß der nicht dargestellten Kraftstoffzuleitung ausgebildet.
Um den unteren Teil des Ventilkörpers 11 ist ein wendelförmiges Glühelement 20 verlegt.
In dem ungeheizten Teil des Ventilkörpers 11 befindet sich am Ausgang der Kraftstoffbohrung 24 der Sitz 30 des Ventils 31, von dem ein Stift 32 abwärts ragt. Der Stift 32 befindet sich mit geeignetem Spiel für den Kraftstoffdurchlaß in der Kraftstoffaustrittsbohrung 25, aus der er am unteren Ende 21 ein kurzes Stück herausragt.
Der Bimetallstreifen 26 ist hakenförmig zur Stirnfläche des Ventilkörpers 11 am Ende 21 in der Weise umgebogen, daß zwischen dem kalten Bimetallstreifen 26 und dem unteren Ende des Stiftes 32 ein Abstand a verbleibt.
Eine Druckfeder 33 liegt zwischen der unteren Stirnfläche der Gewindebuchse 34 und der Stirnfläche des Ventils 31 und drückt dieses gegen den Ventilsitz 30. Die Druckfeder 33 hält das Ventil 31 geschlossen, bis der Bimetallstreifen 26 nach Einschalten des das Glühelement 20 durchfließenden Stromes unter der Einwirkung der Wärme den Abstand a zurückgelegt hat, auf den Ventilstift 32 in Richtung des in diesen eingezeichneten Pfeiles drückt und das Ventil 31 von seinem Sitz 30 abhebt.
Dadurch, daß der Ausgangsabstand a zwischen dem (kalten) Bimetallstreifen 26 und dem inneren Ende des Ventilstiftes 32 größer oder kleiner ausgebildet wird, kann der Zeitpunkt des öffnens des Ventils 31 nach Beginn des Stromdurchflusses durch das Glühelement 20 so eingestellt werden, daß zu diesem Zeitpunkt das Glühelement 20 eine genügend hohe Temperatur erreicht hat, um den austretenden Kraftstoff mit Sicherheit zu entzünden. Der Abstand a wird also nicht kleiner gewählt werden, als für die Erreichung der zur Entzündung des Kraftstoffes erforderlichen Mindesttemperatur notwendig ist. Durch weitere Vergrößerung des Abstandes a über das vorerwähnte Mindestmaß hinaus und die damit verbundene Erhöhung der Glühtemperatur im Augenblick des Kraftstoffaustrittes läßt sich die Durchflußmenge in gewissen Grenzen regeln und den Erfordernissen der jeweiligen Brennkraftmaschine anpassen, ohne daß nennenswerte maßliche oder sonstige Änderungen nötig werden. Diese Grenzen hängen von der höchst zulässigen Betriebstemperatur des Glühelements ab und dem Einfluß, den die Größe des Ventilspalts auf die Durchflußmenge ausübt.
Nach dem Abschalten des Stromes kühlt sich der Bimetallstreifen infolge seines geringen Wärmevolumens und der Luftströmung im Ansaugkanal sehr schnell ab und löst sich schnell vom Ventilstift 32, so daß die Feder 33 das Ventil schließt. Dieses Schließen erfolgt also so rechtzeitig, daß das bei den bisher bekannten Anlaßhilfen auftretende Nachtropfen und dessen nachteilige Folgen vermieden werden.
Ein weiterer Vorteil, den die Anwendung des Bimetallstreifens bietet, liegt darin, daß er besonders stark auf Temperaturänderungen anspricht und mit größeren Wegen ausschlägt und dadurch weniger toleranzempfindlich ist.
Die Konstruktion mit dem Bimetallstreifen als Krafterzeuger für das Öffnen und mit der Feder als Kraft für das Schließen schließt schädliche Verformungen am Ventilsitz aus, die z. B. durch Ablagerungen harter Verunreinigungen entstehen können.
Wie aus dem Beispiel hervorgeht, kann die erfindungsgemäße Anlaßhilfe so ausgebildet werden, daß sie leicht zerlegt und gereinigt werden kann.
Da das Glühelement nicht dicht auf den Ventilkörper aufliegen muß, wie bei den bekannten bisherigen Ausführungen, werden die eingangs erwähnten, die Lebensdauer verkürzenden Nachteile vermieden.
Der Bimetallstreifen kann in der verschiedensten Weise ausgebildet und an dem Ventilrohr oder der Schutzhülse fest oder lösbar angebracht werden.
Es können auch die von mit Glühkerzen arbeitenden Vorglühanlagen her bekannten Einrichtungen zur Kontrolle des Temperaturzustands des Glühelements und zur Verhütung seines Temperaturabfalls durch Luftströmung beim Anlassen angewendet werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Anlaßhilfe für Brennkraftmaschinen mit innerer Gemischbildung, bei der die beim Anlassen der Maschine in die Zylinder bzw. Kammern eingesaugte Luft durch eine im Ansaugsystem stattfindende Verbrennung von Kraftstoff vorgewärmt wird, wobei in die Zuführungsleitung des für diesen Zweck benötigten Kraftstoffes ein Ventil eingesetzt ist, welches durch ein auf Temperaturänderung ansprechendes Mittel geöffnet wird, wenn dieses durch ein elektrisches Glühelement erwärmt worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise die Kraftstoffdurchtrittsöffnung (25) durch die Kraft einer auf das Ventil (31) einwirkenden Feder (33) bzw. den auf das Ventil wirkenden Flüssigkeitsdruck des Kraftstoffes geschlossen gehalten wird und daß das öffnen der Kraftstoffdurchtrittsöffnung durch die in einem Bimetallstreifen (26) beim Erwärmen desselben entstehende Kraft bewirkt wird.
2. Anlaßhilfe für Brennkraftmaschinen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bimetallstreifen (26) in kaltem Zustand mit einem solchen Abstand (a) vor einem Ventilzapfen, Ventilstift (32) oder einem sonstigen Ventilbetätigungsglied angeordnet ist, daß er bei seiner Erwärmung erst nach einer gewissen Zeit zur kraftschlüssigen Anlage gegen das Ventilbetätigungsglied gelangt und das Ventil für den Kraftstoffdurchfluß öffnet.
3. Anlaßhilfe für Brennkraftmaschinen gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (a) so groß gewählt ist, daß die vom Beginn des Stromdurchflusses durch das Glühelement (20) bis zur kraftschlüssigen Anlage des Bimetallstreifens (26) gegen das Ventilbetätigungsglied verstreichende Zeit ausreicht, um das Glühelement (20) auf eine so hohe Temperatur zu bringen, daß der ausströmende Kraftstoff sich mit Sicherheit daran entzündet. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsches Gebrauchsmuster Nr.1741843; britische Patentschriften Nr. 778 241, 835 636; USA.-Patentschriften Nr. 2 509 482, 2 741231.