DE1207147B

DE1207147B - Starting aid for internal combustion engines

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.Starting aid for internal combustion engines The invention relates to Starting aids for internal combustion engines with internal mixture formation, in which the Starting the machine in the cylinders or chambers sucked cold air by a The combustion of liquid fuel taking place in the intake system is preheated. The amount of fuel burned in the intake system is calculated so that in the preheated gas mixture sucked into the cylinder there is still oxygen for combustion of the fuel injected into the combustion chamber towards the end of the compression stroke remains available.

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.A valve is inserted into the fuel supply line which is opened by a means responsive to temperature changes when this has been heated by an electric glow element.

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.A starting aid has already been proposed in which this means responsive to temperature change one for igniting the fuel Serving glow element upstream, deformable element when the temperature changes is in the form of a wire or a thin ribbon. This deformable element when cold, presses on a valve member arranged at right angles to it and keeps it closed against the force of a spring. With current flow the deformable element heats up, there is under the influence of its thermal expansion according to the spring pressure, and the valve opens. The deformable element is said to be the valve only open when starting the cold diesel engine. When the machine is warm, it should stay closed. But then it is exposed to the influence of heat from the engine, and difficulties arise which prevent this starting aid from functioning properly to question.

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.In another known system, the closure member of the valve pressed against the valve seat by a ram when cold. The Stamp consists of a material with a low coefficient of thermal expansion. He is lying in the bore of a pipe, which is wound with the help of a on its outer surface and can be heated by a heating coil insulated by an enamel layer. The heating coil In its part protruding beyond the pipe, it also serves to ignite the fuel. After switching on the current, the material heats up and stretches along with it greater thermal expansion existing pipe, and the punch connected to the pipe end allows the closure member to be lifted from its seat so that fuel can flow through it and can ignite. In this device too, external temperature changes must occur must be taken into account, which make a very precise adjustment necessary.

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.As a result of the thermal inertia of the pipe is after switching off the power a continued flow of fuel that no longer burns is unavoidable. In addition, there is the risk that the insulating enamel layer due to thermal stresses in places flakes off and the heating coil melts when the tube is touched.

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.It has also become known a starting aid, in which the inflammation of the fuel serving glow element with the winding of a magnetically operated Valve is in series, which opens when current flows against the force of a spring. These and similar constructions have the disadvantages that fuel is already in the intake system of the diesel engine reaches before the glow element has one for the Ignition of the fuel has reached a sufficiently high temperature and that the magnet the valve is energized for an unnecessarily long time.

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.The invention is based on these disadvantages and dangers off and a simply trained, reliable starting aid to create whose valve allows fuel to flow through only when the glow element is hot enough to ignite the fuel. This is done according to the invention achieved in that the fuel passage opening through in a known manner the force of a spring acting on the valve or that acting on the valve Liquid pressure of the fuel is kept closed and that opening the fuel passage opening through in a bimetal strip when heated the same resulting force is caused.

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.The valve is opened by the bimetallic strip when it is heated, the force that becomes active, which is the force of the spring and the Fluid pressure of fuel overcomes. The bimetal strip takes effect quickly, both at Opening and releasing the valve so that it is under the action of the spring closes.

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.To prevent any undesired opening of the valve when the machine is warm, if the bimetal strip is cold with such a distance in front of a valve pin, Valve pin or some other valve actuator arranged that he at his Warming up only after a certain time for frictional contact against the valve actuator and the valve for the fuel flow opens. The way the bimetal strip until opening corresponds to a certain temperature interval in which Temperature fluctuations due to the influence of the engine heat and the outside temperature lie. This measure also has the advantage that in the construction of the device no complicated adjustment work is necessary.

Zur Veranschaulichung des Erfindungsgegenstandes bringt die Zeichnung - teils im Schnitt, teils in Seitenansicht - ein Ausführungsbeispiel.To illustrate the subject matter of the invention, the drawing brings - partly in section, partly in side view - an embodiment.

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.In a steel body 1 there is an insulating body 2 which rests on a shoulder 3 of the steel body and is chamfered at some points 4. The power supply plate 5 lies on the insulating body 2. The insulating body 2 has a central bore 9 and a shoulder 10 which receive the valve body 11. The outer end of the valve body 11 is designed as a connector 12 for the connection of the fuel supply line, not shown.

Um den unteren Teil des Ventilkörpers 11 ist ein wendelförmiges Glühelement 20 verlegt. A helical glow element 20 is laid around the lower part of the valve body 11.

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.In the unheated part of the valve body 11 is the seat 30 of the valve 31 at the outlet of the fuel bore 24, from which a pin 32 protrudes downwards. The pin 32 is located with a suitable clearance for the fuel passage in the fuel outlet bore 25, from which it protrudes a short distance at the lower end 21.

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.The bimetallic strip 26 is bent in the shape of a hook towards the end face of the valve body 11 at the end 21 in such a way that a distance a remains between the cold bimetallic strip 26 and the lower end of the pin 32.

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.A compression spring 33 lies between the lower end face of the threaded bushing 34 and the end face of the valve 31 and presses it against the valve seat 30. The compression spring 33 keeps the valve 31 closed until the bimetallic strip 26 is activated after the current flowing through the glow element 20 has been switched on Heat has covered the distance a, presses on the valve pin 32 in the direction of the arrow drawn in this and lifts the valve 31 from its seat 30.

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.Because the starting distance a between the (cold) bimetal strip 26 and the inner end of the valve pin 32 is made larger or smaller, can be the time of opening of the valve 31 after the start of the current flow be set by the glow element 20 so that at this time the glow element 20 has reached a high enough temperature to carry the escaping fuel Ignite Security. The distance a will therefore not be chosen to be smaller than for reaching the minimum temperature required to ignite the fuel necessary is. By further increasing the distance a beyond the aforementioned minimum addition and the associated increase in the glow temperature at the moment the fuel escapes the flow rate can be regulated within certain limits and the requirements of the adapt the respective internal combustion engine without significant dimensional or other Changes become necessary. These limits depend on the maximum permissible operating temperature of the glow element and the influence that the size of the valve gap on the flow rate exercises.

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.After switching off the current, the bimetal strip cools down as a result its low heat volume and the air flow in the intake duct very quickly and quickly disengages from valve pin 32 so that spring 33 closes the valve. This closing takes place so early that that with the previously known starting aids occurring drips and their disadvantageous consequences can be avoided.

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.Another advantage that the use of the bimetal strip offers, lies in the fact that it responds particularly strongly to changes in temperature and with greater ones Because it swings out and is therefore less sensitive to tolerance.

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.The construction with the bimetal strip as a force generator for the Opening and using the spring as the force for closing closes harmful deformations on the valve seat, the z. B. caused by deposits of hard impurities can.

Wie aus dem Beispiel hervorgeht, kann die erfindungsgemäße Anlaßhilfe so ausgebildet werden, daß sie leicht zerlegt und gereinigt werden kann.As can be seen from the example, the tempering aid according to the invention be designed so that it can be easily disassembled and cleaned.

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.Since the glow element does not have to lie tightly on the valve body, As with the known previous versions, those mentioned at the beginning, the Service life shortening disadvantages avoided.

Der Bimetallstreifen kann in der verschiedensten Weise ausgebildet und an dem Ventilrohr oder der Schutzhülse fest oder lösbar angebracht werden.The bimetal strip can be designed in the most varied of ways and fixedly or detachably attached to the valve tube or the protective sleeve.

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.It can also be made from glow plug systems that work with glow plugs known devices for controlling the temperature of the glow element and used to prevent its temperature drop due to air currents during starting will.

Claims

Claims: 1. Starting aid for internal combustion engines with internal Mixture formation, which occurs when the engine is started in the cylinders or chambers Air sucked in by a combustion of fuel that takes place in the intake system is preheated, in the supply line of the required for this purpose Fuel a valve is used, which by a temperature change responsive means is opened when this by an electrical glow element has been heated, characterized in that the fuel passage opening in a known manner (25) by the force of a spring (33) or the spring acting on the valve (31) fluid pressure acting on the valve of the fuel closed is held and that the opening of the fuel passage opening through the in one Bimetallic strip (26) when heated the same resulting force is caused.

2. Starting aid for internal combustion engines according to claim 1, characterized in that the bimetallic strip (26) in the cold state with such a distance (a) in front of a Valve pin, valve pin (32) or some other valve actuator arranged is that when it is heated, it only becomes frictional after a certain time Plant against the valve actuator and the valve for the fuel flow opens.

3. Starting aid for internal combustion engines according to claim 1 and 2, characterized in that the distance (a) is selected so large that the from the beginning of the current flow through the glow element (20) to the frictional contact of the bimetal strip (26) against the valve actuator elapses Time is sufficient to bring the glow element (20) to such a high temperature that the escaping fuel will certainly ignite on it. Publications considered: German utility model number 1741843; British Patent Nos. 778 241, 835 636; U.S. Patent Nos. 2,509,482, 2,741,231.