DEP0048775DA

DEP0048775DA - Injection engine with at least one glow plug with a bow-shaped glow wire serving as a starting aid

Info

Publication number: DEP0048775DA
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl.-Ing. Wolf
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Publication date: 1951-01-04

Description

Es ist bekannt, dass bei Einspritzmotoren mit als Anlaßhilfe verwendeten Glühkerzen die Entzündung des eingespritzten Kraftstoffs beschleunigt werden kann, wenn der Kraftstoffstrahl unmittelbar auf den elektrisch beheizten Glühdraht auftrifft. Es sind auch schon verschiedene besondere Glühkerzenausführungen für diesen Zweck vorgeschlagen worden, jedoch hat hierher keiner dieser Vorschläge praktische Bedeutung erlangen können. Dies ist vor allem darauf zurückzuführen, dass im Bereich des Kraftstoffstrahles wesentlich höhere mechanische Beanspruchungen und rasch wechselnde Temperaturen auftreten, welche die Glühdrähte nicht aushielten.It is known that in injection engines with glow plugs used as a starting aid, the ignition of the injected fuel can be accelerated if the fuel jet hits the electrically heated glow wire directly. Various special glow plug designs have also been proposed for this purpose, but none of these proposals has been able to acquire practical significance here. This is mainly due to the fact that in the area of the fuel jet there are significantly higher mechanical loads and rapidly changing temperatures, which the filaments could not withstand.

Ferner sind Glühkerzen bekannt, bei denen der auf einen Isolierkörper aufgewickelte Glühdraht einen den Isolierkörper durchdringenden Metallstab beheizt, dessen freies Ende in dem Brennstoffstrahl liegt. Hierbei ist zwar die Glühspirale nicht mehr den schädlichen Einwirkungen des Brennstoffstrahles ausgesetzt, jedoch hat der beheizte Metallstab eine wesentlich geringere Temperatur als der Glühdraht selbst. Die Glühkerzen dieser Art haben sich daher ebenfalls nicht durchsetzen können.Furthermore, glow plugs are known in which the glow wire wound onto an insulating body heats a metal rod which penetrates the insulating body and whose free end lies in the fuel jet. Although the glow coil is no longer exposed to the harmful effects of the fuel jet, the heated metal rod has a significantly lower temperature than the glow wire itself. The glow plugs of this type have therefore also not been able to establish themselves.

Man hat auch versucht, bei Glühkerzen mit einem sich selbst freitragenden, zu einer Wendel gebogenen Glühdraht die Wendel in den Einspritzstrahl hineinragen zu lassen. Obwohl bei diesen Glühkerzen ein verhältnismässig starker Drehquerschnitt für den Glühdraht verwendet wurde, hat sich doch gezeigt, dass dabei Drahtbrüche auftreten. Dies ist zunächst darauf zurückzuführen, dass der an sich schon zu Schwingungen neigende gewendelte Glühdraht durch die Wirkung des Einspritzstrahles zu besonders starken Schwingungen angeregt wird. Ausserdem wird die aus der weniger heissen Randzone des Einspritzraumes in die heissere Mittelzone desselben verlegte Glühdrahtwendel im Betrieb durch die Verbrennungsflamme auf eine höhere Temperatur als in der Randzone erwärmt. Da nun die Wärmeableitungsverhältnisse bei der Wendel ungünstig sind, tritt Wärmestau mit entsprechender örtlicher Temperaturerhöhung ein. Mit zunehmender Erwärmung sinkt aber die mechanische Festigkeit des Drahtes stark ab und die verstärkten Schwingungen bewirken, dass der Glühdraht bald bricht.Attempts have also been made in glow plugs with a self-supporting glow wire bent into a helix to let the helix protrude into the injection jet. Although a relatively large rotating cross-section was used for the glow wire in these glow plugs, it has been shown that wire breaks occur. This is initially due to the fact that the in itself is already coiled filament tending to vibrations is excited to particularly strong vibrations by the effect of the injection jet. In addition, the filament filament laid from the less hot edge zone of the injection chamber into the hotter central zone of the same is heated by the combustion flame to a higher temperature than in the edge zone during operation. Since the heat dissipation conditions in the coil are unfavorable, heat builds up with a corresponding local temperature increase. However, as the temperature increases, the mechanical strength of the wire drops sharply and the increased vibrations cause the filament to break soon.

Die Erfindung besteht nun darin, anstelle der Glühkerzen mit gewendelten Glühdraht, solche zu verwenden, bei denen der Glühdraht aus einem einfachen Bügel besteht, und diese Kerzen derart anzuordnen bzw. auszubilden, dass der Glühdrahtbügel bei eingebauter Kerze mindestens bis in die Nähe des Einspritzstrahls des Kraftstoffs heranreicht bzw. in den Bereich des Kraftstoffeinspritzstrahls hineinragt. Erst durch die Verwendung des an sich bekannten bügelförmigen Glühdrahtes ist diese Anordnung praktisch möglich und damit das schon lange angestrebte Ziel erreicht worden. Der Erfolg ist hauptsächlich darauf zurückzuführen, dass der aus einem starken Draht bestehende Glühdrahtbügel keine Schwingungsneigung besitzt und wegen seiner günstigeren Wärmeableitung auch den thermischen Beanspruchungen besser gewachsen ist als ein gewendelter Glühdraht.The invention consists in using instead of glow plugs with coiled glow wire, those in which the glow wire consists of a simple bracket, and to arrange or design these candles in such a way that the glow wire bracket with the candle installed at least up to the vicinity of the injection jet of the Fuel reaches or protrudes into the area of the fuel injection jet. Only through the use of the bow-shaped filament, which is known per se, is this arrangement possible in practice and thus the long-sought goal has been achieved. The success is mainly due to the fact that the filament bow, which is made of a strong wire, has no tendency to oscillate and, because of its more favorable heat dissipation, can withstand the thermal stresses better than a coiled filament.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes und zwar im Querschnitt durch die eine Glühkerze enthaltende Vorkammer eines Einspritzmotors.The drawing illustrates an exemplary embodiment of the subject matter of the invention, specifically in cross section through the prechamber of an injection engine containing a glow plug.

Der dargestellte Ausschnitt des Einspritzmotors zeigt eine Vorkammer 1, in die der Kraftstoffstrahl 2 durch eine Düse 3 eingespritzt wird. Die Vorkammer steht über einen Kanal 4 mit dem Zylinderraum über dem Kolben 5 in Verbindung.The section of the injection engine shown shows an antechamber 1 into which the fuel jet 2 is injected through a nozzle 3. The prechamber is connected to the cylinder space above the piston 5 via a channel 4.

Die Glühkerze 6 ist in eine in die Vorkammer mündende Bohrung 7 derart eingeschraubt, dass der aus einem einfachen Bügel bestehende Glühdraht 8 in den Kraftstoffstrahl 2 hineinragt. In manchen Fällen kann es vorteilhaft sein, dass der Glühdraht nicht in den Bereich des Kraftstoffeinspritzstrahls hineinragt, sondern nur bis an bzw. in die Nähe der theoretischen Mantelfläche des Einspritzstrahls heranreicht, sodass keine Ablenkung des Einspritzstrahls aus seiner gewellten Richtung auftreten kann.The glow plug 6 is screwed into a bore 7 opening into the prechamber in such a way that the glow wire 8, which consists of a simple bracket, protrudes into the fuel jet 2. In some cases it can be advantageous that the filament does not protrude into the area of the fuel injection jet, but only reaches up to or in the vicinity of the theoretical lateral surface of the injection jet, so that the injection jet cannot be deflected from its wavy direction.

Der Glühdraht hat an seinem Umbiegungsende eine in der Ebene seiner beiden Schenkel liegende Ausbauchung 9. Hierdurch wird erreicht, dass von dem am stärksten erwärmten freien Ende des Glühdrahtbügels die Wärme besser abgeleitet werden kann, als bei einem Bügel mit geraden Schenkeln, bei dem die Schenkel auch an der Krümmungsstelle verhältnismässig dicht zusammen liegen und daher einen Wärmestau begünstigen.At its bent end, the filament has a bulge 9 lying in the plane of its two legs. This ensures that the heat can be better dissipated from the most heated free end of the glow wire bracket than with a bracket with straight legs, in which the legs also lie relatively close together at the point of curvature and therefore favor a build-up of heat.

Das Fußende 10 der Kerze füllt die Kerzenbohrung 7 bis an die Vorkammer 1 heran aus. Hierdurch wird erreicht, dass der Glühdrahtbügel 8 verhältnismässig kurz ausgebildet werden kann, wodurch seine mechanische Festigkeit gegenüber Schwingungsbeanspruchungen erhöht wird. Ausserdem ergibt sich hierdurch noch der Vorteil, dass der den Verbrennungsvorgang störende schädliche Raum der Kerzenbohrung ausgefüllt, also praktisch beseitigt ist.The foot end 10 of the candle fills the candle bore 7 up to the antechamber 1. What is achieved hereby is that the filament bow 8 can be made relatively short, whereby its mechanical strength against vibration loads is increased. In addition, this results in the advantage that the harmful space in the plug bore, which interferes with the combustion process, is filled, that is to say is practically eliminated.

Die gewünschte Lage des Glühdrahtes 8 kann entweder dadurch erreicht werden, dass man bei gleichbleibender Ausbildung der Glühkerze ihre Einsatzbohrung im Motorgehäuse vertieft oder die Einsatzbohrung unverändert lässt und dafür den Fuß 10 der Glühkerze entsprechend verlängert.The desired position of the glow wire 8 can either be achieved by deepening its insert hole in the engine housing with the glow plug remaining the same, or by leaving the insert hole unchanged and lengthening the base 10 of the glow plug accordingly.

Claims

1. Injection engine with at least one glow plug with bow-shaped glow wire serving as a starting aid, characterized by such an arrangement and design of the candle that the glow wire (8), when the candle is installed, reaches at least close to the surface of the fuel injection jet (2).

2. Injection engine according to claim 1, characterized in that the glow wire protrudes into the region of the fuel injection jet.

3. Injection engine according to claim 1 or 2 with secondary chambers, in particular pre-chambers, characterized in that the bores for inserting the glow plugs and the engine-side glow plug base is designed such that the foot end (10) of the plug inserted up to the respective side room (1) of the Motor reaches.

4. Glow plug for injection engines according to one of claims 1 to 3, characterized in that the bow-shaped glow wire (8) is provided at its bent end with a bulge (9) lying in the plane of its two legs.