DE2927978C2 - Glühkerze - Google Patents

Description

a) das Kerzengehäuse (12) über seine axiale Bohrung (18) am brennraumseitigen Ende mit dem Glühstift (22) einen Luftspalt (36) bildet, und

b) die Länge des Luftspalts (36) der Länge des in das Kerzengehäuse (12) ragenden Teils des Widerstandes (26) entspricht

2. Glühkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftspalt (36) etwas tiefer in das Kerzengehäuse (12) ragt als die Verbindungsstelle zwischen dem Widerstand (26) und dem Anschlußelement (30).

3. Glühkerze nach Anspruch 1 und/oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (26) aus Nickel mit einem Widerstands-Temperatur-Koeffizient von etwa +0,005/grad bei 2O⁰C, und das Heizelement (28) aus einer Chrom-Aluminium-Eisen-Legierung mit einem Widerstands-Temperatur-Koeffizienten von ungefähr 0,00003/grad bei 20° C bestehen.

Die Erfindung betrifft eine Glühkerze gemäß Oberbegriff des Hauptanspruchs; der Oberbegriff ist die Wiedergabe des Hauptanspruchs des Hauptpatents P 28 02 625.

Beim Betreiben der Glühkerzen nach dem Hauptpatent glüht im wesentlichen der Glühstift auf seiner ganzen, aus dem Kerzengehäuse in den Brennraum ragenden Länge. Nur unmittelbar am Gehäuse ist durch die Befestigung des Glühstifts die Wärmeabfuhr über das Gehäuse so groß, daß die Temperatur deutlich absinkt und ein Glühen in diesem Bereich nicht mehr feststellbar ist; in diesem Zusammenhang geht man von einer Glühtemperatur zwischen 900 und 1100⁰C aus.

Soll eine Kerze einwandfrei arbeiten, insbesondere den Glühstrom auf die richtige Stärke herunterregeln, muß der im Glühstift angeordnete temperaturabhängige Widerstand in seiner ganzen Länge der Glühtemperatur ausgesetzt sein, d. h., das Glühen des Glühstifts muß den Widerstand vollständig bedecken.

Die Auslegung der elektrischen Werte der Glühkerze

und damit die Länge des Widerstands sind an die jeweilige Brennkraftmaschine angepaßt. Es kann dabei notwendig werden, daß der Widersland so lang zu wählen ist, daß er teilweise in das Kerzengehäuse hineinragt f Dieser Teil des ÜTiderstandes ist in diesem Fall beim Betreiben der Glühkerze, wie oben bereits erwähnt, der Glühtemperatur nicht mehr ausgesetzt Das hat zur Folge, daß der Widerstand insgesamt gesehen zu kalt bleibt und nach der Aufheizphase einen zu hohen Strom zum

ίο Heizelement hindurchläßt Das wiederum bewirkt ein Überhitzen des Heizelements und so einen vorzeitigen Ausfall der Glühkerze.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine über einen temperaturabhängigen Widerstand den Glühstrom selbstregelnde Glühkerze herzustellen, bei der sichergestellt sein soll, daß der im Glühstift angeordnete, temperaturunabhängige Widerstand auch dann in seiner ganzen Länge der Glühtemperatur ausgesetzt ist, wenn er teilweise oder ganz in das Kerzengehäuse hineinragt Die Glühkerze soll darüber hinaus einfach aufgebaut und kostengünstig in der Herstellung sein. Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöst Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Ansprüchen 2 und 3.

Aus der DE-AS 11 19 598 ist eine Glühstiftkerze bekannt, bei der der Glühstift nicht unmittelbar in der Längsbohrung des Kerzengehäuses, sondern in einer Traghülse befestigt ist Das in den Brennraum hineinra gende Ende der Traghülse hat einen im Abstand von der zunderfesten Hülse verlaufenden Bohrungsabschnitt, dessen Innenwand mit einer Glasflußisolierung versehen ist Die brennraumseitige Verlängerung der Traghülse in Form eines Ringspalts hat den Zweck, die An- schlußbohrung in der Brennkraftmaschine auszufüllen, während die Isolierung der Wand des Bohrungsabschnittes das Entstehen von Nebenschlüssen durch Ablagerung von Ruß oder Kohle verhindert Aus der DE-AS 10 69 942 ist eine Glühstiftkerze be kannt, die einen ringförmigen Spalt aufweist, durch den übermäßiger Wärmeabfluß vom Glühstift auf die übrigen Kerzenteile verhindert werden soll. Diese Glühstiftkerze betrifft jedoch nicht die gattungsmäßige selbstregulierende Glühkerze gemäß Erfindung.

In der GB-PS 3 99 752 wird eine Glühkerze mit einem Glühdraht beschrieben; aus den Zeichnungen kann man das Vorhandensein eines ringförmigen Spaltes entnehmen, der jedoch in der Beschreibung nicht erwähnt wird. Schließlich ist in der »BERU« Presse-Information 582

so eine Glühkerze abgebildet, bei der man gegebenenfalls aus der Querschnittszeichnung auf das Vorhandensein eines Ringspalts schließen kann; auch in dieser Vorveröffentlichung findet sich jedoch in der schriftlichen Beschreibung kein Bezug auf einen solchen Rings palt.

Bei der erfindungsgemäßen Glühkerze wird durch den Luftspalt die Übergangsstelle des Wärmeabflusses in das Innere des Kerzengehäuses hineingelegt, wobei sich die Länge des Luftspalts dabei aus der Länge des Teils des temperaturabhängigen Widerstandes be stimmt, der in das Kerzengehäuse ragt. So läßt die in das Innere verlegte Übergangsstelle ein Glühen des Glühstifts zu, das den Regelwiderstand in seiner ganzen Länge bedeckt

Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung

ist in der nachfolgenden Beschreibung und der dazugehörigen Zeichnung dargestellt. Die Zeichnung zeigt in einer Figur eine Glühkerze, nach der Erfindung, teilweise geschnitten.

I? Eine Glühkerze 10 besteht im wesentlichen aus einem

.'■ Kerzengehäuse 12 rait einem Gewinde 14 und einem ν Sechskant 16 zum Einschrauben der Glühkerze in den Motorblock einer Brennkraftmaschine. Eine axiale Bohrung 18 durchzieht das Kerzengehäuse IZ In einem engeren Abschnitt 20 dieser Bohrung 18 ist ein rohrförmiger Glühstift 22 mit seinem einen Ende befestigt Das ;■■■' andere in den Brennraum ragende Ende 22a des Gluh- ; Stifts 22 ist verschlossen.

j; Der Glühstift 22 besteht aus einem temperaturbe-

5-. ständigen Material, das auch den Angriffen der Ver- V- brennungsgase widersieht Im Innern des Glühstifts 22 ti sitzen, in keramisches Pulver 24 gepackt, ein tempera- ;. unabhängiger Widerstand 26 und ein Heizelement 28; il beide sind als Drahtwendeln ausgeführt und elektrisch ρ in Reihe geschaltet Das freie Ende des Heizelements 28 I ist mit dem Ende 22a des Glühstifts 22 verbunden, wäh-I rend das freie Ende des Widerstandes 26 an einem in I den Glühstift 22 ragenden Anschlußelement 30 befestigt I' ist. Das Anschlußelement 30 ist in das Kerzengehäuse 12 ■ \ eingeglast und bildet einen Gewindebolzen 32 für den :" Anschluß des Glühstroms aus. Eine Isolierscheibe 34 ! verhindert den elektrischen Kontakt zwischen Kerzen-

'(', gehäuse 12 und Anschlußelement 30.
I Der Widerstand 26 ragt teilweise in das Kerzenge-

'■■- häuse hinein. Um sicherzustellen, daß beim Betreiben

: der Kerze 10 das Glühen des Glühstifts 22 auch diesen

[■ Teil des Widerstands 26 überdeckt, erweitert sich die

f. Bohrung nach ihrem engeren Abschnitt 20 zum breün-

I raumseitigen Ende hin und bildet mit dem eingesetzten

I Glühstift 22 einen Luftspalt 36. Die Länge des Luftspalts

4 36 wählt man zweckmäßigerweise so, daß er etwas tie-

I fer in das Gehäuse 12 ragt als die Befestigungsstelle

j$ zwischen Widerstand 26 und Anschlußelement 30.
ί; Beim Betreiben der Glühkerze 10 fließt ein anfangs

;,. hoher Strom über das Anschlußelement 30 und den Wi-

ί derstand 26 zum Heizelement 28 und von dort über den

Glühstift 22 zu dem auf Masse liegenden Gehäuse 12.

Das Heizelement 28 erhitzt sich und bringt zunächst den

Glühstift an seinem Ende 22a zum Glühen. Das Glühen ;; breitet sich schnell aus und nach 3 bis 5 Sekunden glüht I · der Glühstift 22 bis nahe an sein befestigtes Ende im ['■; Gehäuse 12. Dadurch wird der temperaturabhängige \ Widerstand 26 auf seiner ganzen Länge der Glühtempern ratur ausgesetzt [■ Dessen Widerstandswert vergrößert sich infolge der f Wärmeeinwirkung und reduziert den Glühstrom auf ein ί für das Heizelement 28 erträgliches Maß. Es hat sich als

vorteilhaft erwiesen, wenn man als Material für den

; Widerstand 26 Nickel wählt, das einen Widerstands-

ί;" Temperatur-Koeffizient von ungefähr +0,005/grad bei

ί·; 20°C hat. Das Material für das Heizelement 28 besteht

^: in diesem Fall aus einer Chrom-Aluminium-Eisen-Le-

;■ gierung mit einem Widerstands-Temperatur-Koeffi-

; zienten von ungefähr 0,00003/grad bei 20° C.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

Patentansprüche:

1. Glühkerze zur Anordnung im Brennraum einer luftverdichtenden Brennkraftmaschine, mit einem Kerzengehäuse, mit einer Anschlußvorrichtung für den Glühstrom und mit einem an dem Kerzengehäuse befestigten Rohr, das an seinem vom Kerzengehäuse abgewandten Ende verschlossen ist, wobei in dem aus dem Kerzengehäuse herausragenden, als Glühstift dienenden Teil des Rohres ein drahtwendelförmiges Widerstandselement, das zur Regulierung des Glühstromes einen positiven Temperaturwiderstandskoeffizienten aufweist, in einem Isolierstoff angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandselemcnt aus zwei in Reihe verbundenen Widerstandswendeln besteht, von denen die hintere Widerstandswendel einen höheren positiven Temperatur-Widerstands-Koeffizienten als die vordere, als Heizelement dienende Widerstandswendel aufweist, und beide Widerstandswendeln in dem Glühstift angeordnet sind nach Patent 28 02 625, und daß zusätzlich