Zündkerze, insbesondere für Verbrennungsmotoren
Bei gewöhnlichen Zündkerzen mit einem Elektrodenabstand von 0,7-0,9 mm wird bei einem Hochspannungsstoss von rund 10 000 Volt das Überspringen eines einzigen Funkens von einer Elektrode zur anderen erreicht. Diese sehr kurze Funkenstrecke gewährleistet nicht immer eine sichere Zündung des Brennstoffgemisches. Besonders bei mangelhafter Gemischbildung oder Veränderung des Elektrodenabstandes können Fehlzündungen eintreten oder der Verbrennungseffekt wird verschlechtert.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Zündkerze, insbesondere für Verbrennungsmotoren. Das Kennzeichen besteht darin, dass zwischen den Elektroden, die in grösserem Abstand als der für die bestimmte Zündspannung vorgesehene Abstand zueinander stehen, aus stromleitendem Material gebildete Zwischenstücke untereinander isoliert und in Abständen zueinander angeordnet sind, derart, dass die Summe aller Teilabstände zwischen den Elektroden dem für die genannte Zündspannung vorgesehenen Abstand entspricht, so dass bei angelegter Zündspannung an die Elektroden zur Verlängerung des Funkens Teilfunken zwischen den Zwischenstücken entstehen.
Durch die Verlängerung der Funkenstrecke bei der Zündkerze wird eine bessere Zündung auch bei mangelhaften Gemischen erreicht sowie die rationelle und restlose Verbrennung des Brennstoffgemisches begünstigt. Eine sichere Zündung des Brennstoffgemisches wird auch bei extrem niedrigen Temperaturen sowie bei feuchten Zylinder Innenräumen ermöglicht. Voraussetzung für das einwandfreie Funktionieren der erfindungsgemässen Zündkerze ist eine gute Stromversorgung und eine entsprechend dimensionierte Zündspule.
In der Zeichnung sind beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Zündkerze, teilweise im Schnitt,
Fig. 2 die Ansicht der Zündkerze von der Elektrodenseite gesehen,
Fig. 3 eine Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Zündkerze ohne Zylinder,
Fig. 4 einen Längsschnitt gemäss Linie IV-IV in Fig. 3 mit Zylinder,
Fig. 5 und 6 weitere Ausführungsbeispiele in Ansichten gemäss Fig. 3.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte erste Ausführungsform der Zündkerze entspricht in ihrer äusseren Struktur den herkömmlichen Zündkerzen. Der aus Steatit, Hartporzellan oder Speckstein bestehende Isolierkörper 1 der Zündkerze ist in bekannter Weise mit einem in einer Gewindebohrung des Kopfes oder der Wand des Zylinders einzuschraubenden Gewindeteil 2 versehen, welcher einen mit dem Sechskantteil 3 zusammenhängenden, den Isolierkörper Vorderteil 1' umschliessenden Metallmantel aufweist. 4, 5 sind die beiden Elektroden der Zündkerze, von welchen die an Masse angeschlossene Elektrode 4 mit dem Gewindeteil 2 elektrisch leitend verbunden ist, während die in der Mitte liegende Elektrode 5 durch einen axialen Verbindungsstab 6 mit den auf dem äusseren Ende der Zündkerze angeordneten Klemmschrauben 7, 8 für den Anschluss des zur Zündspule führenden Kabels kommuniziert.
Die Elektroden 4, 5 liegen in relativ grossen Distanzen entfernt zueinander und diese betragen das Mehrfache der konventionellen Elektrodenabstände bei Zündkerzen. Die zwischen den beiden Elektroden gebildete Funkenstrecke wird damit stark verlängert.
Diese Verlängerung ist durch Einsatz von Zwischenstücken 9 aus Metall ohne Erhöhung der Zündspannung erzeugt. Die Summe aller Teilluftstrecken zwischen den Elektroden 4, 5 ist dabei für die gleiche Zündspannung gleich der konventionellen Luftstrecke.
Die Zwischenstrecke 9 bewirken ein hüpfendes, in die Länge gezogenes Springen der Funken zwischen den Elektroden. Die Zwischenstücke 9 sind stegartig und im Isolierkörper 1' in gleichmässigen Abständen voneinander verankert. Die Zwischenstücke 9 sind teilweise im Isolierkörper 1' versenkt und stehen in bezug zu letzterem vor, zwar so, dass sie zu den abstehenden Teilen der Elektroden bündig sind.
Die Abstände zwischen den einzelnen Zwischenstücken 9 der Funkenstrecke richten sich nach der zur Verfügung stehenden Hochspannung aus der Zündspule.
Die über die Zwischenstücke 9 hüpfend springenden Funken sind erheblich länger, wodurch die rationelle und restlose Verbrennung des Brennstoffgemisches ermöglicht wird.
Die zweite Ausführung der Zündkerze gemäss Fig. 3 und 4 besitzt eine grundsätzlich andere Struktur. Der auf der Innenseite des Kopfes oder der Wand des Zylinders 11 mittels Schrauben 12, 13 am letzteren befestigte Isolierkörper 1 aus Steatit, Hartporzellan oder Speckstein weist eine rechtekkige, langgestreckte Form auf und durchsetzt mit einem zapfenförmigen Ansatz 1" eine nach aussen führende Bohrung 14 des Zylinders 11. Die eine, an einer Unterlagsscheibe 15 sitzende Elektrode 4 ist durch die Schraube 12 mit dem Zylinder 11 resp. der Masse verbunden. Die Elektrode 5 steht durch einen, den Ansatz 1" durchsetzenden Stab 6 mit den vom Zylinder 11 isolierten Klemmschrauben 7, 8 in Verbindung. Von letzteren führt ein Kabel 16 zur nicht besonders gezeichneten Zündspule.
Die in Fig. 3 bis 6 gezeichneten Ausführungen der Zündkerze eignen sich besonders für die Montage im Innern des Zylinderkopfes. Der Isolierkörper 1 ist bei den Fig. 4 bis 6 bogenförmig und dementsprechend liegen auch die Zwischenstücke 9 in einer bogenförmigen Linie auf dem Isolierkörper 1. Die Wirkungsweise ist analog wie beim ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.
Die Fig. 6 unterscheidet sich von der vorgenannten Zündkerze nur dadurch, dass zwischen den stegartigen Zwischenstücken 9 ein längerer Einsatzbogen 9' angeordnet ist, der im Isolierkörper 1 festsitzt. Der Einsatzbogen 9' bewirkt eine Aufteilung der Funkenstrecke.
Spark plugs, in particular for internal combustion engines
With conventional spark plugs with an electrode gap of 0.7-0.9 mm, a single spark can jump from one electrode to the other with a high voltage surge of around 10,000 volts. This very short spark gap does not always ensure reliable ignition of the fuel mixture. In particular, if the mixture formation is inadequate or the electrode gap is changed, misfires can occur or the combustion effect is worsened.
The present invention relates to a spark plug, in particular for internal combustion engines. The characteristic is that between the electrodes, which are at a greater distance from one another than the distance provided for the specific ignition voltage, spacers formed from electrically conductive material are insulated from one another and arranged at a distance from one another in such a way that the sum of all partial distances between the electrodes corresponds to the spacing provided for the said ignition voltage, so that when the ignition voltage is applied to the electrodes to extend the spark, partial sparks arise between the spacers.
By lengthening the spark gap on the spark plug, better ignition is achieved even with defective mixtures and the efficient and complete combustion of the fuel mixture is promoted. Reliable ignition of the fuel mixture is made possible even at extremely low temperatures and when the cylinder interior is humid. A good power supply and a suitably dimensioned ignition coil are a prerequisite for the perfect functioning of the spark plug according to the invention.
The drawing shows, for example, embodiments of the subject matter of the invention, namely:
1 shows a first embodiment of the spark plug, partly in section,
2 the view of the spark plug seen from the electrode side,
3 shows a view of a second embodiment of the spark plug without a cylinder,
4 shows a longitudinal section along line IV-IV in FIG. 3 with a cylinder,
FIGS. 5 and 6 show further exemplary embodiments in views according to FIG. 3.
The first embodiment of the spark plug shown in FIGS. 1 and 2 corresponds in its external structure to the conventional spark plugs. The insulating body 1 of the spark plug, which consists of steatite, hard porcelain or soapstone, is provided in a known manner with a threaded part 2 to be screwed into a threaded hole in the head or the wall of the cylinder, which has a metal jacket that is connected to the hexagonal part 3 and encloses the insulating body front part 1 '. 4, 5 are the two electrodes of the spark plug, of which the grounded electrode 4 is electrically conductively connected to the threaded part 2, while the electrode 5 located in the middle is connected by an axial connecting rod 6 to the clamping screws on the outer end of the spark plug 7, 8 for connecting the cable leading to the ignition coil.
The electrodes 4, 5 are located at relatively large distances from one another and these are several times the conventional electrode spacings in spark plugs. The spark gap formed between the two electrodes is thus greatly lengthened.
This extension is produced by using intermediate pieces 9 made of metal without increasing the ignition voltage. The sum of all partial air paths between the electrodes 4, 5 is the same as the conventional air path for the same ignition voltage.
The intermediate section 9 causes the sparks to jump, elongated, between the electrodes. The intermediate pieces 9 are web-like and anchored in the insulating body 1 'at regular intervals from one another. The intermediate pieces 9 are partially sunk into the insulating body 1 'and protrude in relation to the latter in such a way that they are flush with the protruding parts of the electrodes.
The distances between the individual intermediate pieces 9 of the spark gap depend on the high voltage available from the ignition coil.
The sparks jumping over the intermediate pieces 9 are considerably longer, which allows the fuel mixture to be burned efficiently and completely.
The second embodiment of the spark plug according to FIGS. 3 and 4 has a fundamentally different structure. The on the inside of the head or the wall of the cylinder 11 by means of screws 12, 13 attached to the latter insulating body 1 made of steatite, hard porcelain or soapstone has a rectangular, elongated shape and penetrates an outwardly leading hole 14 of the with a pin-shaped projection 1 " The one electrode 4, which is seated on a washer 15, is connected to the cylinder 11 or the ground by the screw 12. The electrode 5 stands through a rod 6 penetrating the attachment 1 ″ with the clamping screws 7 isolated from the cylinder 11 , 8 in connection. A cable 16 leads from the latter to the ignition coil, which is not shown in particular.
The versions of the spark plug shown in FIGS. 3 to 6 are particularly suitable for mounting inside the cylinder head. The insulating body 1 is arcuate in FIGS. 4 to 6 and accordingly the intermediate pieces 9 also lie in an arcuate line on the insulating body 1. The mode of operation is analogous to that described in the first exemplary embodiment.
6 differs from the aforementioned spark plug only in that a longer insert arch 9 ′ is arranged between the web-like intermediate pieces 9 and is firmly seated in the insulating body 1. The insert arc 9 'divides the spark gap.