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Title:
ELECTRIC HEATING DEVICE FOR PREHEATING THE FUEL IN INTERNAL COMBUSTION ENGINES, ESPECIALLY DIESEL ENGINES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1986/004390
Kind Code:
A1
Abstract:
The screw head (7) of a hollow screw (5), such as are normally used for attaching the fuel feed line (1) to a fuel filter, is bored with a hole and in this bore (14) a conventional glow-plug (15) is installed in such a way that the pin (15) of the glow plug (16) extends concentrically into the longitudenal bore (14) of the hollow screw (5). This modified hollow screw (5) is fitted directly into the filter housing (2) and connected via a control device (40) to an electrical source. To control the heating of the liquid fuel, a temperature probe (12) is fitted in direct thermal contact with the hollow screw (5), so that the temperature sensed by the temperature probe (12) is not dependent on the temperature of the heated fuel. In this way it is ensured at all times that the glow-plug (15) is switched off at the right time, before the liquid fuel can evaporate. By the direct incorporation of the hollow screw (5) in the filter housing (2) and the efficient heat-conductive connection between the glow-plug (15) and the hollow screw (5) on the one hand and the hollow screw (5) and filter housing (2) on the other, not only is the liquid fuel directly heated but also the filter housing (2).

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Inventors:
EISENHOFER FRANZ (DE)
Application Number:
PCT/DE1986/000022
Publication Date:
July 31, 1986
Filing Date:
January 22, 1986
Export Citation:
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Assignee:
HEIN KONRAD (DE)
EISENHOFER FRANZ (DE)
International Classes:
F02M31/125; F02M37/22; F02B3/06; (IPC1-7): F02M31/12; F02M37/22
Foreign References:
NL6411073A1965-03-25
GB2049914A1980-12-31
GB2037894A1980-07-16
FR780834A1935-05-04
Other References:
PATENTS ABSTRACTS OF JAPAN, Volume 9, No. 25 (M-355) (1748) 02 February 1985 & JP, A, 59170460 (Nippon Denso) 26 September 1984, see Abstract
PATENTS ABSTRACTS OF JAPAN, Volume 8, No. 94 (M-293) (1531) 28 April 1984 & JP, A, 59007764 (Toukiyou Roki) 14 January 1984
PATENTS ABSTRACTS OF JAPAN, Volume 7, No. 240, (M-251) (1385) 25 October 1983 & JP, A, 58128458 (Nissan) 01 August 1983
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Claims:
PatentansprücheQ
1. Elektrische Heizvorrichtung" zum Vorwärmen von Kraft¬ stoff in einem Kraftstoffversorgungssystem für Ver¬ brennungsmotoren, insbesondere Dieselmotoren, mit wenigstens einem Tank, einer Kraftstofförderpumpe, einem Kraftstoffilter, einer KraftstoffZuleitung, einem in Strömungsrichtung vor dem Kraftstoffilter angeordneten elektrischen Heizelement und einer Steu¬ ervorrichtung mit einem Temperaturfühler zum Ein bzw Ausschalten des elektrischen Heizelements, wobei die KraftstoffZuleitung mittels einer üblicherweise ver¬ 0 wendeten Hohlschraube mit einer Längsbohrung und einem Ringschlauchstück in den Kraftstoffilter ein¬ schraubbar.ist, dadurch gekennzeichnet. daß das elektrische Heizelement wenigstens eine 5 Glühstiftkerze (15) aufweist, die in einer Schraubenkopfbohrung (14) der Hohl¬ schraube (5) eingebaut ist und sich in die Längsboh¬ rung (13) der Hohlschraube (5) erstreckt und die 0 mindestens teilweise in unmittelbarem Wärmekontakt mit der Hohlschraube (5) steht, und daß der Temperaturfühler (12) in unmittelbarem Wär¬ mekontakt mit der Hohlschraube (5) und/oder der Glüh¬ stiftkerze (15) und/oder dem Ringschlauchstück (3; 5 30) steht.
2. Elektrische Heizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler (12) an ei¬ nem Teil der Glühstiftkerze (15) angeordnet ist, der aus der Hohlschraube (5) herausragt.
3. Elektrische Heizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler (12) an dem Ringschlauchstück (3; 30) angeordnet ist.
4. 10 4. Elektrische Heizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler (12) auf ein Halteteil (8.) aus gut wärmeleitendem Material mon¬ tiert ist. , 5. Elektrische Heizvorrichfcung nach einem der vorherge¬ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlschraube (5) aus gehärtetem Kupfer besteht.
5. 6 Elektrische Heizvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch 20 gekennzeichnet, daß die Hohlschraube (5) in dem Be¬ reich des Schraubenkopfes (7), in dem das Halteteil (8) angeordnet ist, .radiale, sich in die Längsbohrung (13) erstreckende Bohrungen aufweist, die mit gut wärmeleitendem Material, insbesondere Kupfer, ausge¬ 25 füllt sind.
6. 7 Elektrische Heizvorrichtung nach einem der vorherge¬ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenkopfbohrung (14) der Hohlschraube (5) mit 30 einem Gewinde (21) versehen ist.
7. 8 Elektrische Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteteil (8) zugleich als Dichtungselement (10) zwischen dem 35 Ringschlauchstück (3) und der Hohlschraube (5) oder dem Filtergehäuse (2) ausgebildet ist.
8. 9 Elektrische Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteteil (8) aus Kupfer ist.
9. 10 Elektrische Heizvorrichtuήg nach einem der vorherge¬ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler als ein bei Überschreiten einer vor¬ bestimmten Temperatur sich öffnender Thermoschalter (12) ausgebildet ist.
10. 11 Elektrische Heizvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Thermoschalter (12) als feh¬ lersicheres Bauteil ausgebildet ist.
11. 12 Elektrische Heizvorrichtung nach einem der vorherge¬ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgung der Glühstiftkerze (16) über eine elektrische Leitung (17) und/oder die Stromversorgung der Steuereinrichtung (40) durch einen Generator er folgt, der durch die Brennkraftmaschine angetrieben ist.
12. 13 Elektrische Heizvorrichtung nach einem der vorherge¬ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß. der Schraubenkopf (7) der Hohlschraube (5) eine Bohrung (14) aufweist, die sich bis in die Längsbohrung (13) erstreckt.
13. 14 Elektrische Heizvorrichtung nach einem der vorherge henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Glühstiftkerze (16) derart eingesetzt ist, daß ihr Glühstift (15) konzentrisch im Abstand innerhalb der Längsbohrung (13) liegt.
Description:
10. Elektrische Heizvorrichtung zum Vorwärmen des Kraft¬ stoffs von Brennkraftmaschinen, insbesondere

Dieselmotoren

15 Die Erfindung betrifft eine elektrische Heizvorrichtung zum Vorwärmen von Kraftstoff in einem Kraftstoffversor¬ gungssystem für Brennkraftmaschinen, insbesondere Die¬ selmotoren, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

20 Bei Brennkraftmaschinen, die mit flüssigem Kraftstoff betrieben werden, insbesondere bei Dieselmotoren, besteht das Problem, daß der Dieselkraftstoff bei Temperaturen o unter -5 C durch Ausfall von Paraffinkristallen versulzt bzw. eindickt. Diese Paraffinkristalle sammeln sich im

25 Kraftstoffilter und vermindern bzw. verhindern die

Kraftstoffzufuhr zum Motor.

Um diese Probleme zu mindern, wird während der kalten

Jahreszeit an den Tankstellen üblicherweise sogenannter

30 Winterdiesel angeboten, der durch chemische Zusätze bis o etwa -15 C uneingeschränkt fließfähig ist. Bei Tempe- o raturen unter -15 C beginnt jedoch auch Winterdiesel zu vers lzen. Durch erhöhte Zugabe von chemischen Zusätzen oder durch Mischung des Dieselkraftstoffs mit Nor- o 35 malbenzin läßt sich die Fließfähigkeit auch unter -15 C aufrechterhalten, wobei jedoch die Motorleistung

verringert und die Motorbeanspruchung vergrößert wird. Darüber hinaus .erhöht sich durch derartige Zusätze auch noch die Schadstoffemission, die beim Betrieb von Brenn¬ kraftmaschinen bei tiefen Temperaturen ohnehin schon er- höht ist.

Aus der FR-PS 780 834 ist beispielsweise ein spezieller Vergaser bekannt, in dem ein Heizelement angeordnet ist, das den flüssigen Kraftstoff vor der Verbrennung auf op- timale " Temperaturen aufheizt. Da diese bekannte Vorrich¬ tung nur . bei Brennkraftmaschinen anzuwenden ist, die mit Vergasern arbeiten, sind damit die Probleme, die insbe¬ sondere bei Dieselfahrzeugen auftreten, nicht zu lösen.

Es wurden daher verschiedenartige Systeme vorgeschlagen, durch die der flüssige Kraftstoff vor der Zuführung zu der Brennkraftmaschine auf Temperaturen vorgewärmt wird, bei denen ' das Versulzen bzw. Eindicken mit Sicherheit nicht auftritt und die unter der Verdampfungstemperatur des flüssigen Kraftstoffs liegen. Beispielsweise wurde vorgeschlagen, die KraftstoffZuleitung beheizbar auszu¬ führen. Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der EP 52 945 bekannt, bei der in das Innere der Kraftstoffzuleitung zwischen Filter und Tank eine dünne bandförmige Widerstandsheizung eingebracht ist. Unmit¬ telbar vor dem Filter mündet die Kraftstoffzuleitung in ein spezielles Anschlußstück, aus dem einmal die elek¬ trische Zuleitung für die Widerstandsheizung herausge¬ führt wird und das zum anderen an den Kraftstoffilter an- geschraubt ist.

Eine sehr ähnliche Heizvorrichtung ist auch aus der EP 68 688 bekannt, bei der ebenfalls die KraftstoffZu¬ leitung über ein spezielles Anschlußstück an den Kraft- stoffilter angeschraubt ist ' , in dem wiederum die Zufüh-

rung für eine in die Kraftstoffzuleitung hineinragende Widerstandsheizung vorgesehen ist.

Nachteilig bei diesen heizbaren KraftstoffZuleitungen ist es jedoch, daß der Kraftstoffilter bzw. das Filtergehäuse nur unwesentlich erwärmt wird. Falls sich also bei längeren Standzeiten bei tiefen Temperaturen bereits Aus¬ scheidungen gebildet haben, versagt eine derartige Heiz¬ vorrichtung. Darüber hinaus wird der nachträgliche Einbau komplizierter und kostspieliger, da meistens die gesamte Kraftsto fZuleitung ausgetauscht werden muß.

Des weiteren ist beispielsweise aus der DE-ÖS 30 21 282 eine elektrische Heizvorrichtung zum Vorwärmen von flüs- sigem Kraftstoff bekannt, die an geeigneter Stelle als Zwischenstück in die Kraftstoffzuleitung eingesetzt wer¬ den kann.-Bei dieser bekannten elektrischen Heizeinrich¬ tung für Dieselkraftstoff, erstreckt sich in ein Bauteil mit einem länglichen Hohlraum ein Heizelement. Dieser Hohlraum wird von dem zu erwärmenden Kraftstoff durch¬ flössen und wird dabei durch das Heizelement erwärmt. Im Bereich der Austrittsöffnung aus dem Bauelement, also an der Stelle, an der der Kraftstoff die höchste Temperatur aufweist, ist der Austrittsöffnung gegenüberliegend.eine sich in den Hohlraum des Bauteiles erstreckende Bohrung angebracht, die durch einen Temperaturfühler in Form ei¬ nes Thermostaten abgedeckt ist. Durch diesen Thermostaten wird das Heizelement ausgeschaltet, wenn die Temperatur des Kraftstoffes eine vorbestimmte Höhe überschreitet.

Ein Nachteil dieser bekannten Vorrichtung ist wiederum, daß das Filtergehäuse nur unwesentlich erwärmt wird, so daß eine derartige Heizvorrichtung für den Fall nutzlos ist, bei dem bereits Paraffin im Kraftstoffilter ausge- fallen ist.

Eine ähnliche Anordnung ist auch der in der US-PS

44 54 841 geoffenbarten Druckregelungsvorrichtung für Kraftstoffzuleitungen von Brennkraftmaschinen zu entneh¬ men. Die aus dieser Druckschrift bekannte Druσkregelungs- Vorrichtung weist ein zylindrisches Heizelement auf, das konzentrisch in ein zylindrisches Gehäuse eingeschraubt ist, dessen innerer Durchmesser etwas größer ist als der äußere Durchmesser des zylindrischen Heizelementes. Beim Durchfließen dieses zwischen dem zylindrischen Heizele- ment und dem zylindrischen Gehäuse verbleibenden Zwi¬ schenraumes wird der flüssige Kraftstoff aufgeheizt. Ge¬ regelt wird dieses Heizelement über einen in das zylind¬ rische Gehäuse integrierten Temperaturfühler. Auch bei dieser bekannten Vorrichtung wird zwar der flüssige Kraftstoff vor dem Filterelement aufgeheizt, jedoch ist hiermit wie bei anderen bekannten Heizvorrichtungen keine unmittelbare Aufheizung des Kraftstofffilters bzw. des Filtergehäuses möglich.

Von der Firma Bosch wird schließlich ein modifizierter Dieselfilter mit integrierter Heizvorrichtung angeboten. Bei diesem System wird zwar der Dieselfilter auch unmit¬ telbar aufgeheizt, es muß jedoch der komplette Kraft¬ stoff- bzw. Dieselfilter ersetzt werden, so daß die In- stallation, insbesondere die nachträgliche Installation, unnötig verteuert, wenn nicht unmöglich gemacht wird.

Des weiteren ist aus der DE-OS 30 34 730 eine Vorrichtung zur Verhinderung von Ausscheidungen in flüssigen Kraftstoffen bei tiefen Temperaturen bekannt, von der die Erfindung ausgeht, bei der das elektrische Heizelement in Strömungsrichtung des Kraftstoffs vor dem Kraftstoffilter angeordnet ist. Zwischen dem Kraftstoffilter und der KraftstoffZuleitung mit Ringschlauchstück ist ein Vor- wärmer eingesetzt, in dem das elektrische Heizelement angeordnet ist. Der flüssige Kraftstoff aus der Kraft-

stoffZuleitung durchfließt diesen Vorwärmer und wird durch das Heizelement aufgewärmt. In dem Vorwärmer in Strömungsrichtung unmittelbar hinter dem Heizelement ist ein Temperaturfühler angeordnet, der die Temperatur des erwärmten flüssigen Kraftstoffes erfaßt und die Stromzu¬ fuhr zu dem elektrischen Heizelement unterbricht, wenn o die Temperatur des flüssigen Kraftstoffes 45 bis 50 C übersteigt.

Da der Temperaturfühler die Temperatur des aufgeheizten Kraftstoffes und nicht die Temperatur des Heizelements erfaßt, besteht die Gefahr, daß bei gestörtem oder ver¬ mindertem Kraftstoffdurchfluß der Kraftstoff zum Teil über den Siedepunkt erhitzt wird, und daß aufgrund des verschlechterten Wärmeübergangs von gasförmigem Kraft¬ stoff auf den Temperaturfühler im Vergleich zu flüssigem Kraftstoff auf den Temperaturfühler die Temperaturmessung verfälscht wird. Folglich würde das Heizelement den Kraftstoff weiter aufheizen, wodurch möglicherweise eine Gasexplosion entstehen könnte. Um dies zu verhindern muß, wie bei anderen bekannten Heizvorrichtungen für flüssige Kraftstoffe, auch bei diesem System peinlichst darauf ge¬ achtet werden, daß der flüssige Kraftstoff nicht auf eine Temperatur erwärmt wird, die über seinem Siedepunkt bzw. seiner Verdampfungstemperatur liegt. Am einfachsten läßt sich dies dadurch erreichen, daß der Temperaturunter¬ schied zwischen Heizelement und zu erwärmendem Kraftstoff nicht zu groß gewählt wird. Um jedoch andererseits die zur Erwärmung des strömenden flüssigen Kraftstoffes auf eine bestimmte Temperatur zu gewährleisten, muß entweder die Heizfläche des Heizelements vergrößert oder aber die Verweildauer des flüssigen Kraftstoffes im Vorwärmer vergrößert werden. Beide Maßnahmen führen zu einer Vergrößerung des Vorwärmers, wodurch einmal das System verteuert wird und zusätzlich eine einfache Nachrüstung erschwert wird, da insbesondere bei Kraftfahrzeugen in

unmittelbarer Nähe des Kraftstoffilters nicht immer ge¬ nügend Platz vorhanden ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit relativ einfachen Mitteln eine elektrische Heizvorrichtung mit einer Heizleistung zu schaffen, die gegenüber den be¬ kannten Heizvorrichtungen eine intensivere Aufheizung sowohl des Kraftstoffes als auch des Filtergehäuses er- möglicht.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruches 1.

Durch die Verwendung einer herkömmlichen Glühstiftkerze, wie sie bei Dieselmotoren zum Vorwärmen des Brennraums vielfach eingesetzt wird, die in einer Schraubenkopfboh- • rung einer Ho.hlschraube eingesetzt ist, wie sie übli¬ cherweise zum Anschluß von KraftstoffZuleitungen an Fil- terelemente und Motor Verwendung findet, und sich in de¬ ren Längsbohrung erstreckt wird die Größe des elektri¬ schen Heizelements minimiert. Durch die gut wärmeleitende Verbindung zwischen der Hohlschraube und der in diese Hohlschraube eingesetzten Glühstiftkerze steht neben der Oberfläche des Glühstifts auch die Innenfläche der Hohl¬ schraube zur Aufheizung des flüssigen Kraftstoffs zur Verfügung.

Dadurch, daß der Temperaturfühler in gut wärmeleitendem Kontakt mit der Hohlschraube und/oder der Glühstiftkerze (15) und/oder dem Ringschlauchstück (3; 30) steht, erfaßt der Temperaturfühler eine Temperatur die nicht unmittel¬ bar von der Temperatur des erwärmten Kraftstoffes ab¬ hängt, sondern von der Temperatur der Glühstiftkerze. Im Teillast- oder Vollastbetrieb einer mit einer derartigen elektrischen Heizvorrichtung ausgerüsteten Brennkraftma-

schine umspült der kalte flüssige Kraftstoff den Glüh¬ stift in der Hohlschraube, kühlt diesen und wird dabei selbst aufgeheizt. Wird die Kraftstoffzufuhr vermindert, wie zum Beispiel im Leerlauf, so erhöht sich die Tempe- ratur des Glühstiftes, da die dem Glühstift elektrisch zugeführte Energie nicht mehr so schnell abgeführt wird. Dieser Temperaturanstieg überträgt sich über die Hohl¬ schraube auf den Temperaturfühler, so daß die Glühstift¬ kerze rechtzeitig außer Betrieb gesetzt werden kann, be- vor der flüssige Kraftstoff zu verdampfen beginnt.

Auch die ' Εxplosions- oder Feuergefahr durch die Glüh¬ stiftkerze ist vernachlässigbar, da einmal durch die gut wärmeleitende Verbindung zwischen Glühstiftkerze und Temperaturfühler eine zu starke Erhitzung des Tempera¬ turfühlers immer, rechtzeitig erfaßt wird, und da das Kraftstoffversorgungssystem von Brennkraftmaschinen luftdicht bzw. Sauerstoffdicht abgeschlossen ist und •folglich keine Verbrennung erfolgen kann.

Die Unteransprüche 2 und 3 beziehen sich auf bevorzugte Anordnungen des Temperaturfühlers, so daß die von dem Temperaturfühler erfaßte Temperatur nicht unmittelbar von der Temperatur des Kraftsoffes abhängig ist.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung nach Anspruch 4 wird der Temperaturfühler auf ein Halteteil aus gut wär¬ meleitendem Material montiert, das wiederum in gut wär¬ meleitendem Kontakt mit der Hohlschraube steht. Damit können Standardtemperaturfühler verwendet werden, da der Temperaturfühler nicht an die spezielle Ausbildung der Hohlschraube angepaßt werden muß, sondern vielmehr das Halteteil an die vorgegebene Ausgestaltung des Tempera¬ turfühlers angepaßt werden kann.

In einer vorteilhaften Weiterbildung nach Anspruch 5 ist die Hohlschraube aus gehärtetem Kupfer ausgebildet, wo¬ durch der Wärmekontakt zwischen Temperaturfühler und Glühstiftkerze verbessert wird. Alternativ hierzu ließe sich dieser Wärmekontakt gemäß Anspruch 6 auch dadurch verbessern, daß nicht die ganze Hohlschraube aus Kupfer, also einem guten Wärmeleiter, besteht, sondern daß le¬ diglich Wärmebrücken aus gut wärmeleitendem Material, insbesondere Kupfer, zwischen der Glühstiftkerze und dem Halteteil vorgesehen sind.

In einer ' besonders bevorzugten Weiterbildung nach An¬ spruch 7 ist die Schraubenkopfbohrung der Hohlschraube mit einem Gewinde versehen, wodurch sich die Glühstift- kerze einerseits leicht montieren läßt und andererseits ein guter Wärmekontakt zwischen Glühstiftkerze und Hohlschraube gewährleistet ist.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 8 ist das Halteiteil als Dichtungselement zwischen dem

Ringschlauchstück und dem Schraubenkopf oder dem Filter¬ gehäuse ausgebildet. Damit wird eine weitere Verkleine¬ rung der Baugröße erreicht, da ein Bauteil zwei Funktio¬ nen erfüllt.

In einer bevorzugten Weiterbildung nach Anspruch 9, ist das Halteteil aus Kupfer, wodurch der Wärmekontakt zwi¬ schen dem Temperaturfühler und der Hohlschraube verbes¬ sert wird.

In einer Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 10 ist der Temperaturfühler als Thermoschalter ausgebildet, die als preiswerte integrierte Bauteile kleiner Größe im Handel erhältlich sind, wodurch eine vereinfachte elek- trische Beschaltung ermöglicht wird.

Gemäß einer Ausgestaltung nach Anspruch 11 ist der Ther- moschalter als fehlersicheres Bauteil ausgebildet, bei¬ spielsweise durch Verwendung von Optokopplern, so daß jeglicher Ausfall des Thermoschalters zu einem offenen Schaltzustand führt und die Stromversorgung der Glüh- stiftkerze bei jeglicher Art von Fehlerzuständen unter¬ brochen wird.

In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Er- findung gemäß Anspruch 12 wird verhindert, daß die Batte¬ rie einer Brennkraftmaschine in der Startphase zusätzlich belastet wird, da die Leistung einer Batterie bei tiefen Temperaturen ohnehin erheblich vermindert ist.

Die Unteransprüche 13 und 14 beziehen sich auf weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

• Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung- ' besteht darin, daß für die Installation des Heizelements kaum zusätzlicher Raum benötigt wird, und daß der Einbau mit minimalen baulichen Veränderungen durchgeführt werden kann, indem lediglich die Hohlschraube am Kraftstoffilter durch die erfindungsgemäße Hohlschraube mit der Glüh- stiftkerze ersetzt wird. Auch die Veränderungen, die an einer herkömmlichen Hohlschraube vorgenommen werden müs¬ sen sind minimal. Es muß lediglich der Hohlsehraubenkopf durchbohrt und mit einem Gewinde versehen werden, in dem dann die Glühstiftkerze eingeschraubt wird.

Durch die Anordnung der Glühstiftkerze im Innern der

Hohlschraube verbleibt ein vergleichsweise dünner zylin¬ drischer Ringspalt. Der zu erwärmende Kraftstoff wird zwangsweise durch diesen Ringspalt geführt und der ge¬ samte zu erwärmende Kraftstoff wird im wesentlichen durch unmittelbaren Kontakt mit einer Heizfläche erwärmt, wäh¬ rend die sehr langsame Erwärmung der Kraftstoffmoleküle

untereinander durch Wärmeleitung kaum eine Rolle spielt.

Durch die gut wärmeleitende metallische Verbindung zwi¬ schen der Glühstiftkerze und der Hohlschraube und wie- derum der Hohlschraube mit dem Filtergehäuse wird durch Wärmeleitung zugleich auch das Filtergehäuse erwärmt, so daß im Kraftstoffilter vorhandenes Paraphin geschmolzen wird, wenn die erfindungsgemäße elektrische Heizvorrich¬ tung zu spät eingeschaltet worden ist, oder aber der da- mit ausgerüstete Motor längere Zeit nicht in Betrieb und tiefen Termperaturen ausgesetzt war.

Da viele Brennkraftmaschinen, insbesondere auch Diesel¬ motoren, eine KraftStoffrückführung durch die Einspritz- pumpe in den Tank aufweisen, wird auf diese Weise auch der flüssige Kraftstoff im Tank erwärmt, so daß sich auch im Bereich zwischen dem Tank und dem elektrischen Heiz¬ element keinerlei temperaturbedingte ' Ausscheidungen mehr bilden können.

Durch die unmittelbare thermische Kopplung des überwa¬ chenden Temperaturfühlers mit der elektrisch beheizten Glühstiftkerze, wird die Sicherheit der elektrischen Heizvorrichtung erheblich vergrößert, da das Ausschalten des Heizelements auch dann gewährleistet ist, wenn sich kein flüssiger Kraftstoff in unmittelbarer Nähe der Glüh- stiftkerze befindet.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von meh¬ reren Ausführungsformen anhand der Zeichnung.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt der Anschlußstelle der Kraftstoff- zuleitung an den Kraftstofffilter der baulich in-

tegrierten Glühstiftkerze, und

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform der elektrischen Heiz¬ vorrichtung, die an beliebiger Stelle in die

Kraftstoffzuleitung eingesetzt werden kann, und

Fig. 3 eine beispielhafte elektrische Beschaltung der er¬ findungsgemäßen Heizvorrichtung.

Der in Fig. 1 dargestellte Schnitt zeigt die Anschlu߬ stelle der Kraftstoffzuleitung 1 an ein nur teilweise dargestelltes Kraftstoffiltergehäuse 2. Das Ende der Kraftstoffzuleitung 1 ist auf ein handelsübliches Ring¬ schlauchstück 3 mit einer Anschlußtülle 4 aufgesteckt, die über eine handelsübliche M 14 Hohlschraube 5 an das Filtergehäuse 2 angeschraubt ist. Zwischen dem Ring¬ schlauchstück 3 und dem Filtergehäuse 2 ist ein Dich¬ tungselement 6 in Form eines Kupferdichtringes angeord¬ net. Zwischen dem ' Schraubenkopf 7 der Hohlschraube 5 und dem Ringschlauchstück 3 ist ein abgewickeltes Halteteil 8 aus Kupfer mit einem eine Bohrung 9 aufweisenden Schenkel 10 als Dichtungselement angeordnet. Auf dem anderen Schenkel 11 des Halteteils 8 ist ein Temperaturfühler 12 in Form eines Ther oschalters, aufgeschraubt, der sich o bei überschreiten einer Temperatur von 40 - 50 C öffnet.

Der Schraubenkopf 7 ist zentrisch aufgebohrt, so daß sich die innere Längsbohrung 13 der Hohlschraube 5 nach Außen in einer Schraubenkkopfbohrung 14 fortsetzt. Die Schraubenkkopfbohrung 14 ist mit einem Gewinde 21 verse¬ hen, in das eine handelsübliche einpolige Glühstiftkerze 15 eingeschraubt, so daß ihr innen mit einer elektrischen Heizwicklung versehener Glühstift 16 konzentrisch im In¬ neren der Längsbohrung 13 angeordnet ist und zwischen der Wandung der Hohlschraube 5 und dem Glühstift 16 ein Ring¬ spalt verbleibt. Der Innendurchmesser der Längsbohrung 13 einer handelsüblichen Hohlschraube 5 beträgt etwa 8 mm, der Außendurchmesser des Glühstiftes 16 einer herkömm-

liehen Glühstiftkerze etwa 6 mm, so daß ein etwa 2 mm breiter Ringspalt zwischem dem Glühstift 16 und der In¬ nenwand der Längsbohrung 13 verbleibt. Über einen elek¬ trischen Leiter 17, der mit einem elektrischen Anschluß 18 verbunden ist, kann der Glühstiftkerze 15 elektrische Energie zugeführt werden.

Das Ringschlauchstück 3 weist einen umlaufenden Kanal 19 auf in den die Schlauchtülle 4 mündet. Die Hohlschraube 5 weist in dem Bereich in dem das Ringschlauchstück 3 zu liegen kommt mehrere radiale Bohrungen 20 auf, so daß Kraftstoff aus der Kraftstoffzuleitung über das Ring¬ schlauchstück 3, die radialen Bohrungen 20 in die Langs¬ bohrung 13 der Hohlschraube 5 gelangt. Die Glühstiftkerze 15 weist eine elektrische Heizleistung von beispielsweise

200 Watt auf, wodurch der durch die Längsbohrung 13 mit dem Glühsitift 16 fließende Kraftstoff auf etwa 40 bis o 60 C aufgeheizt wird. • - .

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der elektrischen Heiz¬ vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die an be¬ liebiger Stelle in die Kraftstoffzuleitung einer Brenn¬ kraftmaschine eingesetzt werde kann.

Der Aufbau der Hohlschraube 5 mit Glühstiftkerze 15 ist völlig identisch mit den entsprechenden Teilen der Aus¬ führungsform nach Fig. 1 und diese Teile werden daher mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Der einzige Unterschied zur Ausführungsform nach Fig. 1 besteht da- rin, daß anstelle eines Ringschlauchstückes 3 mit einer Anschlußtülle ein Ringschlauchstück 30 mit zwei An¬ schlußtüllen 31 und 32 verwendet wird, und daß die Hohl- sσhraube 5 mit der eingebauten Glühstiftkerze 15 nicht an ein Filtergehäuse, sondern in eine Schraubkappe 33 einge- schraubt wird. Der über ein Schlauchende 34 zugeführte

Kraftstoff gelangt über die Bohrungen 20 in die Längsboh-

rung 13 mit der Glühstiftkerze 16, wird dort erhitzt und verläßt über die Bohrungen 20 die Längsbohrung 13 wieder und fließt über die Anschlußtülle 32 des Ringschlauch- Stücks 30 in einem Schlauchteil 35 weiter.

In nicht näher dargestellter Weise kann der Temperatur¬ fühler 12 auch an den aus der Hohlschraube 5 herausra¬ genden Teil der Glühstiftkerze 15 oder an dem Ring- schlauchstück 3 oder 30 angebracht sein.

In Fig. 3 ist ein Bespiel für den elektrischen Anschluß der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung an das elektrische System einnes PKW's bzw. LKW's dargestellt. Eine Steuer- Vorrichtung 40 weist einen Batierieanschluß 41, einen Lichtmaschinenanschluß 42, einen Masseanschluß 43 und einen ersten und zweiten Ausgangsanschluß 44 bzw. 45 auf. Der Batterieanschluß 41 ist mit einem Pluspol 46 der Bat¬ terie verbunden, während der Lichtmaschinenanschluß 42 m einer eine positive Spannung führenden Klemme 47 ei¬ ner nicht näher dargestellten Lichtmaschine verbunden ist. Zwischen dem Lichtmaschinenanschluß 42 und dem Mas¬ seanschluß 43 ist in Reihe ein Handschalter 48, ein Ther- moschalter 49 und die Erregerspule eines Relais 50 ge- schaltet. Die Lastseite dieses Relais 50 ist einmal mit dem Batterieanschluß 41 und parallel mit dem ersten und zweiten Ausgang 44 bzw. 45 verbunden. Zwischen dem ersten Ausgang 44 und Masse ist die elektrische Heizwicklung 51 der Glühstiftkerze 16 geschaltet. Zwischen dem zweiten Ausgang 45 und Masse ist eine Kontrolleuchte 52 geschal¬ tet.

Wenn an dem Lichtmaschinenanschluß 42 eine genügend große Spannung vorliegt, d. h. wenn der Motor läuft, der Hand- Schalter 48 und der Thermoschalter 49 geschlossen sind, werden die Kontakte auf der Lastseite des Relais 50 ge¬ schlossen und die Glühstiftkerze 16 sowie die zugehörige

Kontrolleuchte 52 werden parallel mit Strom versorgt. Er¬ hitzt sich die Glühstiftkerze über einen vorbestimmten o Temperaturwert von beispielsweise 45 C, beispielsweise wenn weniger Kraftstoff oder Kraftstoff mit höherer Tem¬ peratur die Heizvorrichtung durchströmt, so öffnet sich der ThermoSchalter 49 und die Schaltkontakte auf der Lastseite des Relais 50 öffnen sich. Damit wird die Stromversorgung zu der Glühstiftkerze 16 und der Kon¬ trolleuchte 52 unterbrochen, so daß keine weitere Auf- heizung 'r" des flüssigen Kraftstoffes erfolgt.

Durch das Anschließen der Steuereinrichtung 40 an die Lichtmaschine wird verhindert, daß die erfindungsgemäße elektrische Heizvorrichtung schon in der Startphase be¬ trieben wird, da die Batterie ohnehin schon stark belas¬ tet ist und zusätzlich eine Batterie bei tiefen Umge- . bungstemperaturen eine erheblich verminderte Leistung aufweist. Um den Startvorgang einzuleiten genügt ein Bruchteil der sich zwischen Kraftstoffilter und Ein¬ spritzpumpe bzw. sich in der Einspritzpumpe befindlichen " Kraftstoffmenge. In dem Moment, in dem sich der Motor zu drehen beginnt, liefert die Lichtmaschine Strom und die elektrische Heizvorrichtung wird in Betrieb genommen und der zugeführte Kraftstoff erwärmt. Selbst wenn der Kraft¬ stoff in der Einspritzpumpe bereits versulzt wäre, würde dies nicht sonderlich stören, da Einspritzpumpen eine ge¬ nügend große Leistung aufweisen, um selbst eingedickten bzw. versulzten Kraftstoff zu fördern. Auch wenn sich im Kraftstoffilter bereits Paraphin ausgeschieden hat würde dies durch den guten Wärmekontakt zwischen dem Heizele¬ ment und dem Filtergehäuse rasch wieder erschmolzen, so daß mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch ein be¬ reits versulzter Dieselmotor ohne Fremdhilfe wieder in Betrieb genommen werden kann.

Für den erfindungsgemäßen Zweck eignen sich alle han-

delsüblichen Glühstiftkerzen, wie sie als sogenannte

Schnellglühkerzen für Dieselmotore verwendet werden. Aus den angebotenen Glühstiftkerzen unterschiedlicher Heiz¬ leistung kann unter Berücksichtigung der jeweils zur Ver- fügung stehenden VersorgungsSpannung, dem Kraftstoffver¬ brauch der Brennkraftmaschine und der gewünschten Auf¬ heizung des flüssigen Kraftstoffs die passende Glüh¬ stiftkerze ausgewählt werden. Falls erforderlich kann die gewünschte Heizleistung auch durch regelbare Vorwider- stände entsprechend angepaßt werden.

Bei Brenrikraftmaschinen größerer Leistung kann es unter Umständen vorteilhaft sein, in die Hohlschraube 5 mehrere Schraubenkopfbohrungen einzubringen in denen jeweils eine Glühstiftkerze eingebaut ist. Auf diese Weise läßt sich der vermehrte Wärmebedarf für das Aufheizen des größeren Kraftstoffdurchsatzes bei Brennkraftmaschinen mit größe¬ rer Leistung in vorteilhafter Weise einbringen.