NL8104851A

NL8104851A - Gloeibougie voor verbrandingsmotoren.

Info

Publication number: NL8104851A
Application number: NL8104851A
Authority: NL
Original assignee: Beru Werk Ruprecht Gmbh Co A
Priority date: 1980-10-30
Filing date: 1981-10-27
Publication date: 1982-05-17
Also published as: FR2497924A1; US4459948A; FR2497924B1; DE3136852A1; IT1172857B; GB2093111B; ES8207617A1; BR8107051A; SE8106383L; GB2093111A; ES506740A0; CA1191758A; SE450651B; IT8168402A0

Description

* P & C 'fc

W 5863-1 Ned.dB/LvD

Gloeibougie voor verbrandingsmotoren.

De uitvinding heeft betrekking op een gloeibougie voor verbrandingsmotoren, in het bijzonder als starthulp bij dieselmotoren, welke 5 bougie in hoofdzaak bestaat uit een bougiehuis, tenminste een electrisch verwarmingslichaam voor het ontsteken van de toegevoerde brandstof en een inrichting voor de gedoseerde toevoer van vloeibare brandstof.

Gloeibougies van deze soort zijn algemeen bekend. Een nadeel daarvan is de lange voorgloeiduur, evenals een sterke druppelvorming 10 wegens onvoldoende voorwarming van de toegevoerde brandstof.

Voor het gedeeltelijk opheffen van deze nadelen is reeds voorgesteld in het Duitse Gebruiksmodel 1931381 om de brandstof in een van buiten af verwarmde brandstof-doorstroombuis te verdaapen. Deze oplossing heeft geen 'praktische betekenis ‘gekregen wegens de grote konstruktive 15 kosten en de in verband met de genoemde nadelen slechts onbelangrijke verbeteringen.

Het doel van de uitvinding is het verschaffen van een gloeibougie, die door zijn eenvoudige konstruktie uit weinig onderdelen vrijwel geen fabricageproblemen geeft en tegelijk kan werken met een dui-20 delijk verkorte ontstekingstijd en zonder druppelvorming.

Dit wordt volgens de uitivnding bereikt, doordat een door het electrische verwarmingslichaam verwarmde kamer is aangebracht voor het verdampen van de toegevoerde vloeibare brandstof.

Deze kamer wordt niet door een uitwendige verwarmingsinrichting 25 verhit, maar door het electrische verwarmingslichaam van de gloeibougie zelf. De verdampingskamer is eerst,tijdens de opwarmtijd,van de verdampingskamer afgesloten van de verbrandingsruimte door het verwarmingslichaam van de bougie,zolang tot de temperatuur in de verdampingskamer boven de verdampingstemperatuur van de toegevoerde vloeibare brandstof 30 ligt, zodat de brandstof in deze kamer geheel in verdampte vorm aanwezig is. De verdampingskamer is met de aangrenzende verbrandingsruimte verbonden door een van een klep voorziene doorlaat, waarbij het openen van de klep op een op zichzelf bekende wijze wordt verkregen bij een bepaalde temperatuur boven de verdampingstemperatuur in de verdampingskamer.

35 Bij voorkeur wordt de klep direkt door een gedefinieerde vo- lumevergroting van het verwarmingslichaam bij de opwarming daarvan geopend. Bijzonder gunstig is het daarbij, wanneer als verwarmingslichaam een op zichzelf bekende gloeistift wordt gebruikt, waarvan de langsuitzetting, afhankelijk van de temperatuur, boven een bepaalde waarde het openen van 40 de klep veroorzaakt.

8104851 \ ï- * - 2 -

Bij voorkeur is de gloeistift ter plaatse van zijn punt voorzien van een eventueel ringvormig of kegelvormig uitgevoerde verdikking, welke tegen de overeenkomstig uitgevoerde zijwanden van het bougiehuis ter plaatse van de doorlaat van de verdampingskamer naar de verbrandingsruimte 5 gasdicht aanligt, wanneer de gloeistift nog niet zo ver is verwarmd, dat de temperatuur in de verdampingskamer boven de verdampings temperatuur van de toegevoerde brandstof ligt. Bijzonder gunstig is het wanneer deze afdicht-zitting zelf elastisch of verend is uitgevoerd, waardoor een extra regeling van het openingstijdpunt van deze klepachtige afsluiting mogelijk 10 is.

Bij een bijzonder de voorkeur verdienende uitvoeringsvorm heeft de gloeibougie volgens de uitvinding een zich coaxiaal om het middendeel van de gloeistift uitstrekkende verdampingskamer, welke een ringvormige dwarsdoorsnede heeft en waarvan de cilindrische buitenwand en de boven-15 wand door het bougiehuis en de binnenwand door het oppervlak van de gloeistift wordt gevormd en waarbij de verdampingskamer in de richting naar de verbrandingsruimte gasdicht wordt afgesloten door de verdikking ter plaatse van de punt van de gloeistift.

Een verdere verbetering van het overwinnen van de genoemde nade-20 len en daardoor een verkleining van de starttijd bij gelijktijdige volledige verbranding van de verdampte koolwaterstoffen bestaat daarin, dat door.;.boringen resp. een ringspleet in het bougiehuis lucht wordt toegevoerd, welke door de boringen of een overeenkomstig ringmondstuk in de verbrandingskamerzijde van het bougiehuis in de verbrandingsruimte naar 25 de punt van de gloeistift wordt geleid.

De hierdoor optredende verbetering kan nog worden vergroot, wanneer om de punt van de gloeistift een beschermingsbuis is aangebracht zodanig dat om de punt van de gloeistift een mengkamer is gevormd, waarin zich de verdampte brandstof en de toegevoerde lucht' kunnen ver-30 mengen voor een snelle en optimale verbranding.

De gloeibougie volgens de uitvinding is door zijn eenvoudige konstruktie met weinig onderdelen gemakkelijk te vervaardigen. Door de verwarming volgens de uitvinding van de verdampingskamer zijn extra verwarmingselementen overbodig. Bovendien heeft deze bougie met minder dan 10 35 - sekonden een belangrijk kortere ontstekingstijd dan de tot nu toe gebruikte gloeibougies, waarbij deze bougie bij voorgeschreven brandstof-dosering een druppelvrije verbranding tot stand brengt en met of zonder doseerinzetstuk kan werken. Tenslotte breekt zelfs bij hoge luchtsnelheid de vlam niet af.

40 Deze verrassende voordelen bij zeer eenvoudige konstruktie 8104851 > 4,+ - 3 - wijzen op het grote belang van de uitvinding.

De uitvinding wordt hieronder nader toegelicht aan de hand van de tekening, waarin uitvoeringsvormen van dé bougie volgens de uitvinding zijn weergegeven.

5 Pig. 1 toont schematisch een uitvoeringsvorm in langsdoorsnede.

Pig. 2 is een aanzicht van de gloeistift van de bougie met een kegelvormige verdikking ter plaatse van de gloeistift.

Fig. 3 komt overeen met fig. 2 maar hier is de verdikking ringvormig uitgevoerd.

10 Pig. 4 geeft schematisch een andere uitvoeringsvorm in langs doorsnede weer, waarbij door het huis lucht naar het gebied van de gloeistiftpunt kan worden gevoerd.

Fig. 5 is een onderaanzicht van de bougie van fig. 4.

Fig. 6 toont schematisch een variant van de bougie volgens fig. 4.

15 Volgens fig. 1 bestaat een uitvoeringsvorm van de gloeibougie volgens de uitvindign uit een bougiehuis 1, een gloeistift 2 en een niet weergegeven doseerinrichting 3 voor toegevoerde brandstof. De verdampingskamer 4 bestaat uit een vertikaal door het bougiehuis 1 verlopende cilindrische boring, waarvan de diameter groter is dan die van de centraal daarin 20 aangebrachte gloeistift 2. De verdampingskamer 4 strekt zich ongeveer van de ingangsopening van de doseerinrichting 3 tot een verdikking 5 aan de gloeistift 2 ter plaatse van de punt 6 ervan uit, welke punt uitsteekt in de verbrandingskamer 7. In afgekoelde toestand van de gloeistift 2 liggen de naar de verdampingskamer 4 toegekeerde zijden van de verdikking 25 5 tegen de overeenkomstig uitgevoerde tegenoverliggende delen van de binnenzijde van het bougiehuis 1 gasdicht aan en sluiten de doorgang van de verdampingskamer 4 naar de verbrandingsruimte 7 af. De verdikking 5 die een geheel vormt met de gloeistift 2 of daarop is gelast, geperst of aan de stift kan zijn gelast, kan op zichzelf in de langsrichting van 30 de gloeistift elastisch of verend zijn uitgevoerd.

Bij voorkeur is om de punt 6 van de gloeibougie een beschermings-buis 9 aangebracht, die vast is verbonden met het ondereinde van het bougiehuis 1.

Volgens fig. 2 is de gloeistift 2 voorzien van een kraagvormige 35 verdikking 5, welke als bus boven de punt 6 op de gloeistift 2 is bevestigd.

Volgens fig. 3 is de verdikkign 5 ringvormig met een plat af-dichtvlak boven de punt 6 aan de gloeistift 2 aangebracht.

Het is duidelijk dat bij verschillende uitvoeringsvormen van de verdikking 5 de tegenoverliggende aanligvlakken van het bougiehuis 1 over-40 eenkomstig worden uitgevoerd voor het gasdicht afsluiten van de verdampings- 8104851 V * ..........._......... ........- 4 - ...... .....

kamer 4.

De uitvoeimgsvorm volgens fig. 4 komt in hoofdzaak overeen met die van fig. 1 maar met het verschil dat inrichtingen zijn aangebracht voor luchttoevoer naar het gebied van de verbrandingskamer 7 rondom de 5 punt 6 van de gloeistift. Daarbij gaat het om een ringkanaal 12 in het bovenste deel van de gloeibougie, dat voor luchttoevoer is voorzien van een aansluitspruit 10. Van dit ringkanaal 12 uitgaand verlopen een aantal boringen 11 in de langsrichting door het bougiehuis 1 en treden ter plaatse van de opening van de verdampingskamer 4 naar de verbrandingskamer 7 uit 10 het huis. Deze boringen 11 hellen bij voorkeur zodanig ten opzichte van de langshartlijn van de bougie, dat het denkbeeldige verlengde ervan bij de punt 6 van de gloeibougie uitkomt, waardoor de toegevoerde lucht direkt naar de plaats van de ontvlamming wordt gevoerd. Alleen ter plaatse van de doorgang van de doseerinrichting 3 door het bougiehuis is een derge-15 lijke boring 11 niet aangebracht. · ·

Eventueel kunnen de boringen 11 ook in de vorm van een ring-spleet zijn uitgevoerd, waarbij de uittreedtopening naar de verbrandingskamer bij voorkeur een ringvormig mondstuk is. Overigens zijn de andere onderdelen en verwijzingscijfers gelijk aan die van de vorige figuren.

20 In fig. 5 zijn in een onderaanzicht op de punt 6 van de gloei bougie de aansluitspruit 10 voor de luchttoevoer, de toevoer 3 voor de doseerinrichting en de uittreedtopeningen van de kanalen 11 weergegeven.

De uitvoeringsvorm volgens fig. 6 komt overeen met die van fig. 4, maar een belangrijk verschil is dat hier de verwarmingsstaaf 2 25 niet als klep is uitgevoerd. Het gaat hierbij om een doorgaande rechte verwarmingsstaaf of stift, welke overigens op de boven beschreven wijze in de verdampingskamer 4 is aangébracht. Eventueel kan de staaf een verdikking 13 hebben, die een zekere stuw-werking uitoefent op de toegevoerde brandstof en een werveling veroorzaakt, welke gunstig is voor de ontsteking 30 van de gasvormige brandstof.

Voor de beschreven uitvoeringsvormen geldt dat de verhouding van de diameter van de verdampingskamer 4 tot die van de verwarmingsstaaf 2 ongeveer 1,1: 1 bedraagt. Bij gebruikelijke dimensionering van de gloeibougie zijn ringspleetbreedten van ongeveer 0,2 tot 2 mm, bij voorkeur 35 0,4 tot 1,8 mm en in het bijzonder ongeveer 0,5 tot 1 mm bijzonder geschikt.

---++ —“ 40 8104851

Claims

1. Vlambougie voor verbrandingsmotoren, in het bijzonder als starthulp bij dieselmotoren, welke bougie in hoofdzaak bestaat uit een bougiehuis, tenminste een electrisch verwarmingslichaam voor het ontsteken van de brandstof en uit een inrichting voor het gedoseerd toevoeren 5 van vloeibare brandstof aan de bougie, gekenmerkt door een kamer voor verdamping van de toegevoerde vloeibare brandstof, welke kamer door het electrische verwarmingslichaam wordt verhit.

2. Bougie volgens conclusie, met het kenmerk, dat in het bougiehuis concentrisch aangebrachte boringen zijn aangebracht, welke in het 10 gebied van de bougie aan de zijde van de verbrandingskamer uit het bougiehuis treden en ter plaatse van de tegenover liggende kop van het bougiehuis zijn verbonden met een luchttoevoer leiding.

3. Bougie volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de boringen tot een ringspleet zijn verwijd, welke spleet in hoofdzaak coaxiaal met 15 de langshartlijn van het bougiehuis in dit huis is aangebracht.

4. Bougie volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de uittreed-opening van de concentrische ringspleet de vorm heeft van een ringvormig mondstuk.

5. Bougie volgens een der voorgaande conclusies, met het ken- 20 merk, dat de verwarmde kamer voor het verdampen van de toegevoerde vloeibare brandstof is gescheiden van de verbrandingsruimte en daarmee verbonden door een klep, die bij een temperatuur in de verdampingskamer boven de verdampingstemperatuur van de brandstof wordt geopend.

6. Bougie volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, 25 dat het openen van de klep tot stand komt door een gedefinieerde volume- vergroting van het verwarmingslichaam bij electrische verwarming daarvan.

7. Bougie volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat een op zichzelf bekende gloeistift als electrisch verwarmings-liÊhaam is aangebracht.

8. Bougie volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de gloeistift een gedefinieerde thermische langsuitzetting heeft, waardoor het openen van de klep wordt bestuurd.

9. Bougie volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de gloeistift ter plaatse van de punt daarvan in niet-verwarmde toestand 35 zodanig is uitgevoerd, dat hij de verdampingsruimte van de verbrandingsruimte scheidt.

10. Bougie volgens een der voorgaande conclusies, gekenmerkt 8104851 — 6 — doordat de gloeistift ter plaatse van zijn punt een verdikking heeft, die in niet-verwarmde toestand over de uitlaat van de verdampingskamer naar de verbrandingskamer grijpt en deze gasdicht afsluit.

11. Bougie volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, 5 dat de verdampingskamer zich binnen het bougiehuis coaxiaal om de gloeistift uitstrekt, ongeveer over de halve lengte daarvan, waarbij de uitlaat van deze kamer naar de verbrandingskamer door een concentrische verdikking van de gloeistift ter plaatse van de punt daarvan als'met een klep afsluitbaar is.

12. Bougie volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de verdikking ter plaatse van de punt van de gloeistift op zichzelf elastisch of verend is uitgevoerd.

13. Bougie volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de verdikking aLs-eai aai de gloeistift aangedraaide ring^ als vlakke af- 15 dichting of kegelvormige afdichting is aangebracht.

14. Bougie volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat op een op zichzelf bekende wijze een bescherrabuis om de punt van de gloeistift heen is aangebracht.

15. Bougie volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, 20 dat de gloeistift is voorzien van inwendige, in serie geschakelde verwarmings-spiralen, welke sterk van elkaar afwijkende temperatuurccCefficienten : hebben. .

16. Bougie volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de gloeistift is voorzien van een inwendige verwarmingsspiraal uit een 25 materiaal zoals nikkeldraad, dat een positieve temperatuurccCefficiënt heeft.

17. Bougie volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de gloeistift een inwendige verwarmingsspiraal heeft van een materiaal met een geringe temperatuurcoëfficiént. „ 30 8104851