Elektrische Anlagen Drahtglühkerzen. Innenpol (+) Aussenpol (-) Glühdraht

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Andrea Birgit Färber
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1 Landmaschinen-, Baumaschinen- und Motorgerätemechaniker Starthilfen.4 Elektrische Anlagen Im Dieselmotor entzündet sich der eingespritzte Treibstoff an der im Zylinder verdichteten, auf etwa C erhitzten Ansaugluft. Beim Anlassen des kalten Dieselmotors wird aber diese Verdichtungstemperatur wegen der niedrigen Anlassdrehzahl und der kalten Motorteile meistens nicht erreicht. Aus diesen Gründen werden Dieselmotoren mit einer Kaltstarthilfe ausgerüstet. Direkt eingespritzte Dieselmotoren benötigen normalerweise bei Temperaturen über 0 C keine Starthilfen. Indirekt eingespritzte Dieselmotoren benötigen bei jedem Kaltstart eine Starthilfe. 1 Drahtglühkerzen Diese Bauart von Glühkerzen wird heute nur noch selten verwendet. Sie sind in älteren Fahrzeugen jedoch immer noch anzutreffen. Aufgaben: Benennen Sie die Teile der Glühkerze Innenpol (+) Aussenpol (-) Glühdraht Schliessen Sie das das nebenstehende Schema an. Beschreiben Sie die Aufgabe der Anschlussklemme 17. Während des Startvorgangs sinkt die Batteriespannung. Mit dem Ausschalten des Überwachers wird dieser Spannungsabfall kompensiert. Berechnen Sie die Leistung einer Glühkerze in dieser Anordnung. 48 Watt Welchen Nachteil hat diese Schaltungsart? Beim Ausfall einer Kerze ist keine Vorglühung mehr möglich. 1

2 Landmaschinen-, Baumaschinen- und Motorgerätemechaniker Starthilfen.4 2 Stiftglühkerzen 2.1 Selbstregelnde Stiftglühkerzen Diese Stabglühkerze besteht im wesentlichen aus Kerzenkörper, Heizstab mit Heiz- und Regelwendel, sowie Anschlussbolzen. Der korrosionsfeste Glühstab ist gasdicht im Gehäuse eingepresst. Heiz- und Regelwendel sind elektrisch in Serie geschaltet und miteinander verschweisst. Der Heizwendel ist am Boden des Glührohres angeschweisst und der Regelwendel am stromführenden Anschlussbolzen befestigt. Der Heizwendel bildet mit dem vorderen Teil des Glühstabes die Heizzone. Während der Heizwendel einen von der Temperatur unabhängigen elektrischen Widerstand hat, weist der Regelwendel einen positiven Temperaturkoeffizienten (PTC) auf. Sein Widerstand erhöht sich mit zunehmender Temperatur. Dies ermöglicht ein schnelleres Erreichen der benötigten Temperatur an der Glühstiftkerze (850 C in 4 s) und eine niedrigere Beharrungstemperatur. Die Temperatur wird damit auf für die Glühstiftkerze unkritische Werte begrenzt. Deshalb kann sie nach dem Start noch bis zu drei Minuten weiter betrieben werden. Dieses Nachglühen bewirkt einen verbesserten Kaltleerlauf mit deutlich verringerten Geräusch- und Abgasemissionen. Aufgaben: Vervollständigen Sie die nebenstehend abgebildete Schaltung. Welcher Wert wird am Voltmeter angezeigt, wenn der Schalter geschlossen ist? 10 Volt Welchen Vorteil hat diese Schaltungsart? Bei einer defekten Glühkerze fällt nicht die gesamte Vorglühanlage aus. Das Fahrzeug kann noch gestartet werden. Leuchtet der Glühüberwacher beim Ausfall einer Glühkerze stärker oder schwächer? Der Glühüberwacher leuchtet schwächer. Der Gesamtwiderstand hat zugenommen. Berechnen Sie die Leistung einer Glühkerze und vergleichen Sie diese mit der Drahtglühkerze. 100 Watt. Die Heizleistung bei parallel geschalteten Glühkerzen ist grösser. Die Glühzeit ist dadurch bedeutend kleiner. 2

3 Landmaschinen-, Baumaschinen- und Motorgerätemechaniker Starthilfen Glüh-Startanlage mit Glühzeitsteuerung Bei der Glühzeitsteuerung wird der Glühüberwacher (Drahtwendel) durch eine elektronische Steuerung ersetzt. Die verwendeten Glühstiftkerzen arbeiten meist mit einer Nennspannung von Volt. Aufgabe: Beschreiben Sie die Funktion dieser Vorglühanlage. Mit dem Einschalten der Zündung (15) beginnt der Vorglühvorgang. Durch das Steuergerät (3) wird das Schaltrelais geschlossen und die Glühkerzen werden in Abhängigkeit von der Kühlwassertemperatur bestromt. Nach entsprechender Vorglühzeit erlischt die Kontrolllampe und es kann gestartet werden EDC gesteuerte Glühzeitsteuergeräte Diese Geräte erhalten die Information, wann geglüht werden muss, bzw. wann nicht geglüht werden darf, direkt von der zentralen Motorelektronik. Dort sind die Informationen über den Betriebszustand des Motors (Kühlwassertemperatur, Drehzahl, Motorlast) für die optimale Ansteuerung der Glühstiftkerzen vorhanden. Entsprechend meldet das Glühzeitsteuergerät die von ihm erkannten Fehler über die Diagnoseleitung zum Motorsteuergerät. 1 Starter 2 Zündschloss 3 Glühzeitsteuergerät 4 Kühlflüssigkeit- Temperatursensor 5 Glühstiftkerzen 6 Kontrolllampe Vorglüh- und Nachglühvorgang Bei elektronisch gesteuerten Vorglühanlagen wird nach dem Starten noch einige Zeit (max. 180 s) nachgeglüht. Durch dieses Nachglühen werden Schadstoff- und Geräuschemissionen währen der Warmlaufphase verringert. Aufgabe: Beschreiben Sie den Vorglüh- und Nachglühvorgang. Nach dem Start des Motors (2) werden die Glühkerzen weiterhin angesteuert (5). Ein Sicherheitsschalter unterbricht zeitweise den Nachglühvorgang um eine Überhitzung der Kerzen zu verhindern (4). Der Nachglühvorgang kann bis 180 s betragen. 1 Vorglühschalter 2 Starter 3 Kontrolllampe 4 Lastschalter 5 Glühkerzen 3

Landmaschinen-, Baumaschinen- und Motorgerätemechaniker Starthilfen.4 3 Flammstartanlage Durch den Anlassschalter wird die Flammglühkerze vorgeglüht.

Beim Startvorgang wird mit dem Durchdrehen des Motors das Elektromagnetventil geöffnet und Kraftstoff fliesst zur Flammglühkerze.

4 Landmaschinen-, Baumaschinen- und Motorgerätemechaniker Starthilfen.4 3 Flammstartanlage Durch den Anlassschalter wird die Flammglühkerze vorgeglüht. Nach Ablauf der Vorglühzeit löscht die Anzeigelampe und der Motor ist startbereit. Beim Startvorgang wird mit dem Durchdrehen des Motors das Elektromagnetventil geöffnet und Kraftstoff fliesst zur Flammglühkerze. Der Kraftstoff verdampft und entzündet sich am über 1000 C heissen Glühstift oder Glühdraht. Es entsteht eine Flamme, die die Ansaugluft erwärmt. Aufgabe: Nennen Sie Nachteile dieser Vorglühung. Die Flamme im Ansaugrohr verbrennt einen Teil des Sauerstoff in der Ansaugluft. Der Motor entwickelt daher beim Startvorgang starken Rauch. Ein Nachglühen in der Startphase ist nicht möglich. Aufgabe: Schliessen Sie das Elektroschema an. Wenn die Kontrolllampe erlischt, soll gestartet werden

5 Landmaschinen-, Baumaschinen- und Motorgerätemechaniker Starthilfen.4 4 Heizflansch Der Heizflansch ist zwischen dem Luftfilter und Zylinderkopf eingebaut und erwärmt die Ansaugluft. Üblich sind metallische Heizflansche. Es gibt jedoch auch Heizelemente mit PTC Charakteristik. Die Heizspirale erreicht eine Temperatur von C. Dadurch wird die Ansaugluft um min. 40 C angehoben. Ein Nachglühen während dem Betrieb des Motors ist jederzeit möglich. 5 Startpilot Es handelt sich hier um eine zündfreudige Startflüssigkeit, die in die Ansaugluft des Motors gesprüht wird. Der Startpilot darf bei eingeschalteter, d.h. glühender Glühstiftkerze oder eingeschalteter Flammstartanlage wegen der Gefahr schlagartiger Verbrennung der Startflüssigkeit nicht verwendet werden. 5

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