Zündkerze. Bei den bisher praktisch meist verwen deten Zündkerzen wird die Zündung durch einen zwischen .den Enden von Elektroden gebildeten Zündfunken bewirkt. Die hierfür an die Elektroden anzulegende Zündspan- nung muss sehr hoch (10 bis 20 kV) sein, damit sich der Zündfunke in dem meist unter grossem Druck stehenden Zündgemisch mit Sicherheit bildet und weil die Elektroden wegen ihres Abbrandes und der im Betrieb auftretenden Verschmutzung einen gewissen Mindestabstand voneinander haben müssen.
Die hohen Zündspannungen erfordern eine hochwertige Isolation aller spannungsführen den Teile an den Stromerzeugern, den Zufüh rungsleitungen und an den Zündkerzen. Ausserdem macht die Gefahr der Ver schmutzung zwischen den Elektroden der Zündkerze die Einschaltung von langen Kriechstrecken erforderlich, was im all gemeinen zu einer unerwünscht grossen Bau höhe der Kerze führt.
Die Erfindung bezweckt, die genannten Nachteile bei Zündkerzen der in Rede stehen den Art zu beheben, und zwar wird dies erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Kerzenelektroden durch einen Widerstands körper galvanisch miteinander verbunden sind, dessen spezifischer Widerstand im Ver gleich zu jenem des Elektrodenmaterials hochohmig ist.
Dieser hochohmige Leiter, der beispielsweise aus einem metallkeramischen Stoff bestehen kann, ermöglicht, wie Ver suche gezeigt haben, den Überschlag zwi schen den Elektroden bereits bei erheblich niedrigerer -Spannung als bisher, und zwar ist ein Überschlag auch bei sehr hohen Drücken des Gasgemisches, beispielsweise in Verbrennungskraftmaschinen, mit Sicherheit bei Spannungen unterhalb 1000 Volt erreich bar.
Versuche haben ergeben, dass diese Er folge mit einer bereits bekannten Zündkerze, bei welcher die Elektrodenenden durch eine eine Gleitentladung herbeiführende Isolier- scheibe miteinander verbunden sind, nicht er zielt werden können. Dies dürfte darin be- gründet liegen, dass bei der Gleitentladung längs einem solchen Isolierkörper nicht die beim Gegenstand der Erfindung beobachtete Vorionisation der Funkenstrecke eintritt.
Wird nämlich an eine erfindungsgemäss aus gebildete Zündstrecke eine Spannung gelegt, so tritt in dem hochohmigen Widerstands körper an den Stellen, wo dieser die metalli schen Elektroden berührt, eine ausserordent- liche Stromverdichtung auf, die eine ent sprechend hohe Feldstärke und damit eine sehr starke Elektronenemission zur Folge hat. Durch die so vorionisierte Luftstrecke er folgt der Übergang des Zündfunkens zwi schen den Elektroden schon bei ungewöhnlich niedrigen Zündspannungen.
Die durch diese Spannungsherabsetzung bei Zündkerzen er zielten Vorteile bestehen nicht nur darin, dass die stromführenden Teile besser isoliert und gegen Ultrakurzwellenstrahlung leichter ab geschirmt werden können, sondern sie ver mindern auch die schädliche Wirkung des Elektrodenabbrandes, weil der Elektroden abstand gegenüber der bisher üblichen Hoch spannungszündung grösser gewählt werden kann und damit die durch Elektrodenabbrand herbeigeführte relative Zündspannungsände- rung bedeutend vermindert wird.
Auch die durch Verrussen oder Verölen hervorgerufe nen Kriechstrecken zwischen den beiden Elektroden wirken sich bei einer Kerze ge mäss der Erfindung im Vergleich zu einer Hochspannungszündkerze oder auch zu der bekannten Kerze mit Gleitentladung entlang einem Isolator weniger störend aus, da die Kriechströme im Verhältnis zu dem durch den Widerstandskörper fliessenden Strom normalerweise sehr klein sind und somit die Spannungsverhältnisse an den Elektroden nicht merklich beeinflussen können.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform einer Zünd- einrichtung gemäss der Erfindung dargestellt.
In Fig. 1 ist 1 die Mittelelektrode, 2 der Isolierkörper und 3 das Gehäuse. In das Ge häuse sind die Körperelektroden 4 ,eingesetzt. Zwischen Mittelelektrode und Körperelek troden liegt ein stabförmiger Körper 5 mit hohem spezifischem Widerstand und hohem Schmelzpunkt.
Die Mittelelektrode berührt zweckmässigerweise mit einer kleinen Auf lagefläche 6 den Widerstandskörper. Beim Zündvorgang entsteht zunächst ein Funke beim Berührungspunkt 6, der den vollständi gen Überschlag zwischen dem Punkt 6 und den Körperelektroden 4 einleitet, so dass für den gesamten Vorgang wesentlich niedrigere Spannungen nötig sind als wenn der Über schlag über die Auflagefläche 6 und die Körperelektroden 4 durch eine Gasstrecke er folgen müsste.
An der Mittelelektrode 1 kann ferner, wie Fig. 2 zeigt, ein Ansatz 7 angebracht sein, der sich in Richtung zu der Körperelektrode erstreckt und eine zu der Oberfläche des Widerstandskörpers schräg liegende Ober fläche aufweist, wobei der Ansatz an seiner Wurzel auf dem Widerstandskörper aufliegt und sein Abstand von diesem in Richtung auf die andere Elektrode allmählich zu nimmt.
Dieser Ansatz bewirkt eine günstige Ausbildung des bei der Mittelelektrode ent stehenden Zündfunkens zum vollständigen Überschlag zur Körperelektrode, weil die Bogenlänge dadurch wesentlich verringert wird.
Die Erfahrung hat gezeigt, dass dann die besten Resultate erzielt werden, wenn die Berührungsfläche der einen Elektrode mit dem Widerstandskörper mindestens das zehn fache der Berührungsfläche der andern Elek trode mit dem Widerstandskörper beträgt.
Als Widerstandsmaterial eignen sich keramische, insbesondere metallkeramische Körper, d. h. keramische Körper, denen Metallpulver zur Erhöhung der Leitfähigkeit zugesetzt ist, oder Körper aus einer Silizium- Kohlenstoffverbindung, wie sie beispiels weise unter dem Handelsnamen @Silit" im Verkehr sind.
Spark plug. In the spark plugs that have been mostly used in practice up to now, ignition is brought about by an ignition spark formed between the ends of electrodes. The ignition voltage to be applied to the electrodes for this must be very high (10 to 20 kV) so that the ignition spark is reliably formed in the ignition mixture, which is usually under high pressure, and because the electrodes have a certain amount of energy due to their burn-off and the contamination that occurs during operation Must have a minimum distance from each other.
The high ignition voltages require high-quality insulation of all live parts on the power generators, supply lines and spark plugs. In addition, the risk of contamination between the electrodes of the spark plug makes it necessary to switch on long creepage distances, which in general leads to an undesirably large construction height of the plug.
The aim of the invention is to remedy the disadvantages mentioned in spark plugs of the type in question, and this is achieved according to the invention in that the plug electrodes are galvanically connected to one another by a resistor, the specific resistance of which is high in comparison to that of the electrode material .
This high-resistance conductor, which can consist of a metal-ceramic material, for example, allows, as Ver searches have shown, the rollover between tween the electrodes already at a significantly lower voltage than before, namely a rollover even at very high pressures of the gas mixture, for example in internal combustion engines, with safety at voltages below 1000 volts reachable.
Tests have shown that this success cannot be achieved with an already known spark plug in which the electrode ends are connected to one another by an insulating washer which causes a sliding discharge. This is probably due to the fact that the pre-ionization of the spark gap observed in the subject matter of the invention does not occur during the sliding discharge along such an insulating body.
If a voltage is applied to an ignition gap formed according to the invention, an extraordinary current compression occurs in the high-ohmic resistance body at the points where it touches the metallic electrodes, resulting in a correspondingly high field strength and thus very strong electron emission has the consequence. Due to the air gap pre-ionized in this way, the ignition spark transition between the electrodes even at unusually low ignition voltages.
The advantages achieved through this voltage reduction in spark plugs are not only that the current-carrying parts can be better insulated and more easily shielded against ultrashort wave radiation, but they also reduce the harmful effect of electrode burn-off, because the electrode distance is compared to the previously common high-voltage ignition can be chosen larger and thus the relative ignition voltage change brought about by electrode burn-up is significantly reduced.
The creepage distances between the two electrodes caused by sooting or oily are also less disruptive in the case of a candle according to the invention compared to a high-voltage spark plug or the known plug with sliding discharge along an insulator, since the creepage currents in relation to the through The current flowing through the resistor body is normally very small and therefore cannot noticeably influence the voltage conditions at the electrodes.
An example embodiment of an ignition device according to the invention is shown in the accompanying drawing.
In Fig. 1, 1 is the center electrode, 2 is the insulating body and 3 is the housing. In the Ge housing, the body electrodes 4 are used. A rod-shaped body 5 with a high specific resistance and a high melting point is located between the center electrode and body electrodes.
The center electrode conveniently touches the resistor body with a small contact surface 6. During the ignition process, a spark initially arises at contact point 6, which initiates the complete flashover between point 6 and body electrodes 4, so that much lower voltages are required for the entire process than when the flashover over contact surface 6 and body electrodes 4 occurs a gas stretch he would have to follow.
On the center electrode 1, as shown in FIG. 2, a projection 7 can also be attached, which extends in the direction of the body electrode and has a sloping surface to the surface of the resistor body, the projection rests at its root on the resistor body and its distance from this gradually increases in the direction of the other electrode.
This approach brings about a favorable formation of the spark generated at the center electrode for complete flashover to the body electrode, because the arc length is thereby significantly reduced.
Experience has shown that the best results are achieved when the contact area of one electrode with the resistance body is at least ten times the contact area of the other electrode with the resistance body.
Ceramic, in particular metal-ceramic, bodies are suitable as resistance material; H. ceramic bodies to which metal powder is added to increase conductivity, or bodies made of a silicon-carbon compound, such as those for example under the trade name @Silit "are in circulation.