Gløderør
Et gløderør er et elektrisk varmeelement i forbrændingskammeret i forbrændingsmotorer og varmelegemer. Gløderøret opvarmes kun kortvarigt elektrisk, når det startes.
Gløderør bruges som:
- Koldstarthjælp til dieselmotorer
- Tændingsanordning ved drift af glødetændingsmotorer (typisk: modelmotorer )
- Tændingsanordning ved start gasturbiner og olievarmere drives med olie eller petroleum
- Startanordning til fordampning og antænding af flydende brændstof i parkeringsvarmere
Gløderør som koldstarthjælp til dieselmotorer
Dieselbrændstoffet, der injiceres i forbrændingskammeret, når dieselmotoren er kold , antændes normalt ikke af sig selv.
Årsager til dette er:
- Væggene i forbrændingskammeret (cylindervægge, stempelkrone) er stadig kolde og har en høj specifik varmekapacitet (jernholdigt materiale). I modsætning hertil, når den elektriske startmotor starter, er stempelhastigheden lav, kompressionsvarmen, der genereres af trykluften, går tabt for hurtigt til cylindervæggene og stempelkronen på grund af den lave termiske kapacitet, og selvom varmeledningsevnen er lav .
- Specielt kammermotorer har et stort overfladeareal, der er effektivt til varmestrømmen. En kold motor kan startes uden gløderørstøtte med direkte indsprøjtning over -10 ° C lufttemperatur, med vortexkammerinjektion over +30 ° C og med forkammerindsprøjtning kun fra oven ca. +60 ° C.
- Den kolde motor har højere gennemblæsningstab , det vil sige, at trykluften kan slippe ud af forbrændingskammeret forbi stempelringene , så det endelige kompressionstryk og dermed den endelige kompressionstemperatur er lavere. På grund af den lavere stempelhastighed ved start øges blow-by-tabene yderligere.
- Forskellige brændstofkvaliteter, især når en motor med flere brændstoffer skal brænde brændstoffer, der ikke er villige til at antænde.
Af disse grunde indsættes et elektrisk opvarmeligt gløderør (gløderør, gløderør) i forbrændingskammeret, som er forvarmet i startfasen (del af forvarmningssystemet ). Strømmen er ca. 20–40 ampere pr. Cylinder, der ud over starteren spænder startbatteriet. Efter starten fortsætter opvarmningen i et stykke tid for at reducere forurenende stoffer i udstødningsgassen på grund af uforbrændte kulbrinter.
Teknisk udvikling har reduceret den tid, det tager at opvarme gløderørene fra nogle få minutter (sjovt kendt i bilmagasiner som “ Rudolf Diesel minutminut ”) til et par sekunder.
Temperaturen på glødeakslen på metalgløderør når op til ca. 1.000 ° C, den for keramiske gløderør op til 1.300 ° C.
I tilfælde af motorer med direkte indsprøjtning er det på grund af det kompakte forbrændingskammer højst nødvendigt med indledende glødning, når udetemperaturen er vinter. Her tændes gløderøret lejlighedsvis under koldt løb for at opnå forbrænding med lavere støj og emissioner i denne fase.
Den elektriske kontakt oprettes via en gevindbolt og skruegevind.
Diagrammet overfor viser forholdet mellem gløderørets glødetemperatur og den såkaldte udstødningsgasopacitet (synlig røg) for en moderne dieselmotor med direkte indsprøjtning med en optimeret indsprøjtningsstråle og gløderørposition. Det er vist, at en maksimal reduktion i udstødningsgasens opacitet under koldstart og kold tomgang kun kan opnås ved meget høje udglødningstemperaturer over 1.150 ° C.
Metalliske gløderør
Et metallisk gløderør består af en spole, der presses ind i et stålrør med et isolerende pulver ( magnesiumoxid ). Selve filamentet består af to dele - glødetråden i spidsen og kontrolfilamentet i den bageste del. Glødetråden består af et højlegeret stål med en temperaturuafhængig modstand , mens kontrolfilamentet har en modstand, der øges med temperaturen. Når lyset er koldt, resulterer dette i hurtig opvarmning, især ved spidsen, og en begrænsning, så snart kontrolspolens område også opvarmes.
Der er to versioner af metalgløderør: indbyggede spændingsglødestik med en driftsspænding på 11 volt og såkaldte lavspændingsglødestik med en driftsspænding på mindre end 11 volt. Med indbyggede spændingsgløderør var opvarmningstider på ca. 6 sekunder til 850 ° C mulige i 2006.
En endnu kortere opvarmningstid er mulig med lavspændings-gløderør. Ved opvarmning kan disse gløderør aktiveres med en spænding over deres driftsspænding. Spændingen, der reduceres efter opvarmning, genereres fra den indbyggede spænding med en elektronisk glødetidskontrolenhed ved hjælp af pulsbreddemodulation . Dette betyder, at opvarmningstider på 3 s til 1000 ° C kan opnås.
Keramiske gløderør
Gløderør med siliciumnitrid keramisk overtrukne varmeledere er udviklet til kombinationen af højt termisk chok og varme gaskorrosion . Moderne bilmotorer med et lavt kompressionsforhold kræver også gløderør, der muliggør maksimale temperaturer på op til 1.300 ° C og lange glødetider uden ældning ved over 1.150 ° C. Ønsket om en øjeblikkelig start svarende til en benzinmotor, selv ved meget lave temperaturer, kræver opvarmningshastigheder på op til 600 K / s. Dette er muligt med keramiske NHTC (nye høj temperatur keramiske) gløderør.
Den største fordel ved keramiske gløderør er, at sænkningen af glødetemperaturen på grund af ældning, som ofte kan observeres med metalliske gløderør, og den gradvise forringelse af koldstart og koldkørselsadfærd, som dette medfører, forekommer næppe. Selv ved meget høje udglødningstemperaturer på 1.200 ° C falder udglødningstemperaturen typisk med mindre end 50 K efter 3.000 driftstimer.
SRC gløderør
Beklædningen af metalspolerne i en SRC (selvreguleret keramisk) gløderør opnås ved sintring, dvs. spiralen presses rundt, og derefter sintres (fyres) den pressede del inklusive spolen til dannelse af keramikken . Som med metalliske gløderør er der en varme- og kontrolspole. Varmeelementet presses gastæt ind i et metalhus. Ved at tilpasse varmemodstanden findes der også 11 volt- og lavspændingsversioner med og uden styrespole. Styringen af keramiske gløderør via glødetidskontrolenheden udføres på samme måde som metalliske gløderør.
NHTC gløderør
NHTC-gløderør har en ikke-metallisk varmeledning, så de er helt keramiske. De opnår de højeste opvarmningshastigheder og endelige temperaturer og kan bruges i op til 10 minutter ved 1200 ° C til mellemhærdning (overløbsoperation) og til udbrænding af partikelfilteret . Den fremstilles ved sammen sintring af en grøn kompakt fra de forskellige funktionelle keramiske råmaterialer (ledende keramik, PTC-keramik , isolerende keramik).
Gløderør som tændingsanordning til glødetændingsmotoren
Glødtændingsmotorer er forbrændingsmotorer uden kontrolleret højspændingstænding ved hjælp af lysbuer.
I stedet for dette monteres et gløderør med en permanent rødglødende trådspole, der er belagt med et wafertyndt katalysatormateriale (normalt en platin - iridiumlegering ) ved dampaflejring . Dette sikrer, at brændstof-luft-blandingen antænder. For at starte motoren oplades trådspolen med elektrisk strøm og får den til at lyse. Efter en kort driftstid kan strømforsyningen slukkes, da gløderøret fortsætter med at lyse på grund af forbrændingsvarmen.
Antændelsespunktet (tidspunkt, hvor blandingen antændes) bestemmes af glødepropens varmeværdi, kompression af motoren og brændstofblandingen. Brændstoffets oktantal
er også vigtigt .
Typiske gevinddimensioner til kommercielle statiske motorer og bilmotorer: 1/4 " × 32, tomme gevind; maks. 6 mm lang
Gløderør i gasturbiner og olievarmer
Tændingsanordninger på gasturbiner, der drives med olie eller petroleum , samt olieopvarmningssystemer kræver ikke en katalytisk belægning, da antændelsestemperaturen er lav nok selv uden den.
Fabrikant
litteratur
- Peter A. Wellers, Hermann Strobel, Erich Auch-Schwelk (redig.): Ekspertise inden for køretøjsteknologi. 5. udgave. Holland og Josenhans, Stuttgart 1997, ISBN 3-7782-3520-6 .
- Peter Gerigk, Detlev Bruhn, Dietmar Danner: Automotive engineering. 3. Udgave. Westermann, Braunschweig 2000, ISBN 3-14-221500-X .
- Max Bohner, Richard Fischer, Rolf Gscheidle: Ekspertise inden for bilteknik . 27. udgave, Europa-Lehrmittel, Haan-Gruiten 2001, ISBN 3-8085-2067-1 .
Weblinks
- Gløderør (adgang til 8. oktober 2020)
- Gløderør - Min bilordbog (åbnet 8. oktober 2020)
- Gløderør - Denso (adgang til 8. oktober 2020)
- Kontroller gløderørens funktion (adgang til 8. oktober 2020)
- Keramiske gløderør - muligheder / risici (adgang til 8. oktober 2020)