DD276570A1 - LANGLEBENSDAUERZUENDKERZE - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf eine Zuendkerze fuer Verbrennungsmotore. Das Ziel der Erfindung besteht in der Verlaengerung des Wartungsintervalles und der Erhoehung der Grenznutzungsdauer. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass die einen rechteckigen Querschnitt aufweisenden Masseelektroden mittig versetzt auf der Gehaeusestirnflaeche in der Weise aufgebracht sind, dass bei einer Biegung der Masseelektroden in Richtung der Mittelelektrode die breitere Flaeche der Masseelektrode parallel bzw. mit einer Winkelabweichung bis zu 10 zur Mittelpunktachse der Mittelelektrode angeordnet ist, die Unterkante der Masseelektroden parallel oder in einem Winkel von 0 bis 60 zur Gehaeusestirnflaeche verlaeuft und um den Umfang der Mittelelektrode in radialer Richtung ungleichmaessige Zuendspalte ausgebildet werden.The invention relates to a spark plug for internal combustion engines. The aim of the invention is to extend the maintenance interval and increase the marginal service life. The essence of the invention is that the ground electrodes having a rectangular cross-section are arranged centrally offset on the Gehaeusestirnflaeche in such a way that at a bending of the ground electrodes in the direction of the center electrode, the wider surface of the ground electrode parallel or with an angular deviation of up to 10 Center axis of the center electrode is arranged, the lower edge of the ground electrodes parallel or at an angle of 0 to 60 runs to Gehaeusestirnflaeche and around the circumference of the center electrode in the radial direction unevenly formed Zuendspalte.
Description
Hierzu 3 Seiten ZeichnungenFor this 3 pages drawings
Die Erfindung bezieht sich auf eine Zündkerze mit zwei Masseelektroden, die in Verbrennungsmotor eingesetzt wird. Durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Elektrodenanordnung kann das Wartungsintervall verlängert und die Grenznutzungsdauer derartiger Zündkerzen erhöht werden.The invention relates to a spark plug with two earth electrodes, which is used in internal combustion engine. The inventive design of the electrode assembly, the maintenance interval can be extended and the service life of such spark plugs are increased.
gleicher Weise. Der Wartungszyklus einer Zündkerze wird durch ihre Funktionsfähigkeit, die von vielen Faktoren wie z. B. von den thermischen Eigenschaften, vom Nebenschlußverhalten, der Zündfunkenbildung usw. beeinflußt wird, bestimmt. Eine großesame way. The maintenance cycle of a spark plug is characterized by their functionality, which depends on many factors such. B. by the thermal properties, the shunt behavior, the spark is influenced, determined. A big
thermischen und elektrischen Elektrodenabbrand entstehende Zündspaltzunahme. Unter ungünstigen Motorbedingungen können durch dio infolge des Abbrandos auftretenden Zündspaltvergrößerungen und der damit verbundenen Verkürzung derthermal and electrical Elektrodenabbrand resulting Zündspaltzunahme. Under unfavorable engine conditions can occur by dio due to the Abbrandos Zündspaltvergrößerungen and the associated shortening of the
auftreten.occur.
bewirkt.causes.
langen Betriebsdauer etwa konstant gehalten werden kann.long operating time can be kept approximately constant.
durch die wesentliche Vergrößerung der Abbrandflächen zu verringen.to reduce by the substantial enlargement of the Abbrandflächen.
ergeben sich wesentlich höhere Material- und Herstellungskosten. Die Gemischzugänglichkeit zum Brennraum hin wird bei einigsn Systemen beträchtlich verschlechtert. Auch die thermischen Eigenschaften werden in der Regel durch dieseresult in significantly higher material and manufacturing costs. Mixture accessibility to the combustion chamber is significantly degraded in some systems. Also, the thermal properties are usually through this
abgelagert.deposited.
werden.become.
geschlitzte oder durchbrochene Elektroden erreicht. Der Voiumenabbrand ist aber bei diesen Systemen im Vergleich zumslotted or perforated electrodes reached. The Voiumenabbrand is but in these systems compared to
wie z.B. Platin, gefertigt werden müssen. Bei den modernen Motoren wird eine optimale drehzahl- und lastabhängigesuch as. Platinum, must be made. In the modern engines is an optimal speed and load-dependent
die abbrandbedingte Zunahme der Zündspaltbreitu die Entflammungseigenschaften dar Zündkerze und somit auch diethe combustion-related increase in Zündspaltbreitu the ignition characteristics spark plug and thus also the
vorhanden sein. Nachteilig bei diesan Systemen iüt die sehr starke Erhöhung des Zündspannungsbedarfes durch dieto be available. A disadvantage of this systems iüt the very strong increase in Zündspannungsbedarfes by the
der Entflammung magerer Kraftstoff-Luft-Gemische erforderliche gleichblsibende Energieeinspeitur.g in das Funkenplasma während der Nutzungsdauer nicht gewährleistet.the ignition of lean fuel-air mixtures does not ensure the same uniform energy input into the spark plasma during the service life.
gute Langzeitstabilität der Entflammungseigenschaften bei Gewährleistung einer hohen Grenznutzungsdauer nur durch erhebliche Kostenerhöhungen bzw. nich: im notwendigen Umfang realisiert werden.good long-term stability of the ignition characteristics while ensuring a high marginal service life only by significant cost increases or not: be realized to the extent necessary.
Es ist das Ziel der Erfindung, unter Verwendung üblicher Elektrodonwerkstoffo und ohne Vergrößerung der Elektrodenquerschnitte des Wartungsintervall und die Grenznutzungsdauer der Zündkerze bei Gewährleistung einer guten Gemischzugänglichkeit und guter thermischer Eigenschaften wesentlich zu erhöhen.It is the object of the invention, using conventional Elektrodonwerkstoffo and without increasing the electrode cross sections of the maintenance interval and to increase the useful life of the spark plug while ensuring good mixture accessibility and good thermal properties significantly.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln und in wirtschaftlicher Weise die abl 'andbedingte Zunahme der Zündspaltbreite zu verringern und die Nachstellbarkeit der Masseelektroden zu gewährleisten. Die Aufgabe wird erfindi-ngsgemäft dadurch gelöst, daß die einen rechteckigen Querschnitt aufweisenden Masseelektroden mittig versetzt auf der Gehäusestirnfläche in der Weise aufgebracht sind, daß bei einer Biegung der Masseelektroden in Richtung der Mittelelektrode die breitore Fläche der Masseoloktrodo parallel bzw. mit einer Winkelabweichung bis zu 10* zur Mittelpunktachso dar Mittelelektrode angeordnet ist, c!i<9 Unterkante der Masseelektrode parallel oder in einem Winkel von > 0 bis 60* zur Gehäusestirnfläche verläuft und um den Umfang der Mittelelektrode in radialer Richtung ungleichmäßige Zündspalto ausgebildet werden.The invention has for its object to reduce by simple means and in an economical manner, the abl 'andbedingte increase in Zündspaltbreite and to ensure the readjustment of the ground electrodes. The object is erfindi-sgsgemakt solved in that the ground electrode having a rectangular cross-section offset centrally on the housing end face are applied in such a way that at a bending of the ground electrodes in the direction of the center electrode, the broad surface of Masseoloktrodo parallel or with an angular deviation up to 10 * to the center so that center electrode is arranged, c! I <9 lower edge of the ground electrode extends parallel or at an angle of> 0 to 60 * to the housing end face and around the circumference of the center electrode in the radial direction uneven Zündspalto be formed.
Vorteilhaft ist es, daß die Masscelektroden in einem entsprechenden Abstand voneinander mittig versetzt, sich gegenüberstehend, in gleiche Richtung zeigend oder winklig zueinandor versetzt auf der Gohäusestirnfläche angeordnet werden. Die Zündspalthöhe, die durch die breitere Fläche der Masseelektrode bestimmt wird, soll dabei mindestens gleich zweckmäßig größer als der Durchmesser d?i Mittelelektrode ausgebildet sein.It is advantageous that the mass electrodes offset in the middle of a corresponding distance from each other, facing each other, pointing in the same direction or arranged angularly zueinandor offset on the Gohäusestirnfläche. The Zündspalthöhe, which is determined by the wider surface of the ground electrode should thereby be at least equal to suitably larger than the diameter d the center electrode.
Mit der erfindungspemälJen Elektrodenanordnung wirr] mit einfachen Mitteln und niedrigen Aufwendungen eine wesentliche Vergrößerung der Elektrodenabbrandflächen im Zündspalt erreicht.With the electrode assembly according to the invention, a simple enlargement of the electrode ablation areas in the ignition gap is achieved with simple means and low expenditures.
Durch die nach mehreren Richtungon offone Elektrodenanordnung werden günttige Entflammungsbedingungen sowie oine ungehinderte Flammfrontausbreitung gewährleistet. Auch die nechteilige Ablagerung von Verbrennungsprodukten auf der Isolierkörperspitze ist im Vergleich zu Lösungen mit ähnlichen Abbrandflächenverhöltnissen bedeutend geringer. Besonders günstig wirkt sich die Möglichkeit der Nachstellbarkeit der Masscelektroden auf die Grenznutzungsdauer der Zündkerze aus. Durch diü Regulierung der Zündspaltbreite werden zu großfi Elektrodenabstände, die letztlich zu einer Verschlechterung der elektrischen Eigenschaften bis hin zur Funk'ionsuntüchtigkeit führen, vermieden. Die Abbrandflächo im Zündspalt kann weiter vergrößert worden, wenn die Massoelektrodon die Mittelelektrode halbkreisförmig umschließen. Durch die Verwendung von zwei ringsegmeniförmigen Elektroden ist im Vergleich mit geschlossenen Ringsystemen die Gemischzugänglichkeit wesentlich besser, da an den Zündspalten und in Richtung Brennraum eine ungehinderte Flammfrontausbildung möglich ist.The multi-directional off-electrode arrangement ensures smooth ignition conditions as well as unhindered flame propagation. Also, the nechteilige deposition of combustion products on the insulator tip is significantly lower compared to solutions with similar Abbrandflächenverhöltnissen. The possibility of adjustability of the ground electrodes has a particularly favorable effect on the service life of the spark plug. By regulating the ignition gap width, too large electrode spacings, which ultimately lead to a deterioration of the electrical properties up to the point of radioactivity, are avoided. The Abbrandflächeo in the ignition gap can be further increased when the Massoelektrodon enclose the center electrode semicircular. The use of two ring-shaped electrodes in comparison with closed ring systems, the mixture accessibility is much better, as at the ignition gaps and in the direction of the combustion chamber, an unobstructed flame front education is possible.
brennraumseitige Ende der Mittelelektrodi !.inausreichend angeordnet sind. Durch diese Anordnung wird eine zusätzlichecombustion chamber-side end of Mittelelektrodi!. Are sufficiently arranged. This arrangement is an additional
verbessert werden.be improved.
wird oder als kapazitätsgesteigerte Zündkerze ausgelegt ist.or is designed as a capacitance-enhanced spark plug.
auf die Anwendung abgemagerter Kraftstoff-Luft-Gemische geschaffen.created on the application of leaner fuel-air mixtures.
Anhand der Zeichnungen werden verschiedene Ausführungsbeispiele näher erläuteit. Es zeiger:Reference to the drawings, various embodiments are explained in detail. It shows:
In der Fig. 1 und 2 ist eine herkömmliche Zündkerze mit zwei Masseelektroden 4 dargestellt. Sie umfaßt ein Gehäuse 1 aus Metall, an dessen brenniaumsoitigem Ende die Masseelektroden 4 befestigt sind. Im Gehäuse 1 ist der Zündkerzenisolierkörper 2 mit integrierter Mittelelektrode 3 angoordnet. Der weitere nicht nShor dargestellte Aufbau entspricht dem handelsüblicher Zündkerzen.In Figs. 1 and 2, a conventional spark plug with two ground electrodes 4 is shown. It comprises a housing 1 made of metal, at the brenniaumsoitigem end of the ground electrodes 4 are attached. In the housing 1 of the Zündkerzenisolierkörper 2 is angoordnet with integrated center electrode 3. The other not nShor shown construction corresponds to the commercial spark plugs.
Im Motorbetrieb erfolgt der Elektrodenabbrand im Bereich des Zündspaltes Z zwischen der Masseelektrodenfrontfläche und der Mantelfläche der Mittelelektrode 3. Eine Regulierung der Breite des Zündspeltes Z durch das Nachstellen der Masseelektroden ist bei diesen Ausführungen nur bedingt möglich.During engine operation, the electrode burn-off takes place in the region of the ignition gap Z between the ground electrode front surface and the jacket surface of the center electrode 3. Regulation of the width of the ignition spark Z by adjusting the ground electrodes is only possible to a limited extent in these embodiments.
In der Fig. 3 und 4 ist eine vergleichbare Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zündkerze dargestellt. Die Masseelektroden sind derart auf der Stirnfläche dee Gehäuses 1 aufgeschweißt, daß bei einer Biegung der Massoelektrode 4 in Richtung der Mittelelektrode 3 die größere Fläche der Masseelektrode 4 seitlich an der Mittelelektrode 3 vorbeigeführt wird und die untere Kante der Masseelektrode 4 parallel zur Gehäusestirnfläche verläuft. Da bei vorgegebenen Abmessungen der Mittelelektrode die Größe dos Volumenabbrandes bei vergleichbaren Elektrodenwerkstoffen in erster Linie von der Größe der Elcktrodonabbrandflächo der Masseolektrode 4 abhängt, ist dio abbrandbedingte Vergrößerung der Zündspaltbreite bei der erfindungsgemäßen Ausführung viel kleiner. Wählt man beispielsweise als Mittelelektrodendurchmesser 2,5mm und als Massoelektrodenquerschnitt2,5mal 1,0 mm, so ergibt sich bei der herkömmlichen Bauart eine nutzbare Abbrandfläche von etwa 2,5mm2 und boi der erfindungsgemäßen oine nutzbare Abbrandfläche von etwa e,25mm7 je Masseelektrode 4. Außerdem vergrößert sich das Funkenvolumen durch den sich in radialer Richtung um den Umfang der Mitteleleki'rodo 3 ungleichmäßig ausgebildeten Zündspalt Z. Die Linionzüge a, b und c sollen schematisiert die Ausbreitung der Flammfront zu unterschiedlichen Zeitpunkten darstellen. Wie aus den Abbildungen ersichtlich ist, erfolgt eine ungehinderte Ausbreitung der Flammfront in seitlicher Richtung und auch in Richtung des Brennraumes. Die Gemischzugänglichkeit, die besonders bei der Entzündung magerer Kraftstoff-Luft-Gemische von großor Bedeutung ist, wird mit der erfindungsgemäßen Elektrodenanordnung in sehr guter Weise gewährleistet.FIGS. 3 and 4 show a comparable embodiment of the spark plug according to the invention. The ground electrodes are welded onto the end face of the housing 1 in such a way that, in the case of a bending of the ground electrode 4 in the direction of the center electrode 3, the larger surface of the ground electrode 4 is guided laterally past the center electrode 3 and the lower edge of the ground electrode 4 runs parallel to the housing end face. Since for given dimensions of the center electrode, the size dos volume erosion in comparable electrode materials primarily depends on the size of the Elcktrodonabbrandflächo the ground electrode 4, dio burn-induced increase in Zündspaltbreite in the embodiment of the invention is much smaller. If we choose, for example, 2.5 mm center electrode diameter and as Massoelektrodenquerschnitt2,5mal than 1.0 mm, we obtain in the conventional construction, a usable Abbrandfläche of about 2.5 mm 2 and the boi Oine Abbrandfläche usable according to the invention of about e, 25mm 7 each ground electrode 4 In addition, the spark volume increases due to the ignition gap Z formed unevenly in the radial direction around the circumference of the central electrode 3. The linear trains a, b and c are intended to schematically represent the propagation of the flame front at different times. As can be seen from the figures, there is an unimpeded spread of the flame front in the lateral direction and also in the direction of the combustion chamber. The mixture accessibility, which is of great importance particularly in the ignition of lean fuel-air mixtures, is ensured in a very good manner with the electrode arrangement according to the invention.
In der Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Elektrodenanordnung dargestellt. Bei dieser Ausführung sind die beiden Masseelektroden 4 auf einer Seite zur Mittelelektrode 3 zeigend auf der Gehäusestirnfläche aufgeschweißt. Mit dieser Ausführungsform wird ebenfalls eine verminderte Zunahme der Zündspaltbreite und eine sehr gute Gemischzugänglichkeit erreicht. In der Herstellung ist diese Ausführung einfacher und kostengünstiger. Abgewandtelte Ausführungsformen, wie beispielsweise die Aufschweißung der Masser'ektroden 4 in einem Winkel zur Gehäusestirnfläche oder die Biegung der Masseelektroden 4 um weniger aus 90° werden selbstverständlich von der Erfindung mit umfaßt. Alle beschriebenen Elektrodenanordnungen haben den großen Vorteil, daß die Masseelektrod?n 4 über einen großen Bereich nachstellbar sind und damit die Zündspaltbreite immer wieder auf das erforderliche Maß eingestellt werden kann. Durch die Vfii ringerung des Abbrandes und der Nachstellmöglichkeit der Masseolektroden 4 werdon über eino lange Betriebsdauer die Funktionseigenschaften der erfindungsgemäßen Zündkerzen nahezu konstant gehalten. Die Grenznutzungsdauer steigt beträchtlich an.FIG. 5 shows a further embodiment of the electrode arrangement according to the invention. In this embodiment, the two ground electrodes 4 are welded on one side to the center electrode 3 pointing on the housing end face. With this embodiment, a reduced increase in Zündspaltbreite and a very good mixture accessibility is also achieved. In manufacturing, this design is simpler and less expensive. Alternate embodiments, such as the welding of the ground electrodes 4 at an angle to the housing end face or the bending of the ground electrodes 4 by less than 90 °, are of course included in the invention. All described electrode arrangements have the great advantage that the ground electrodes 4 can be adjusted over a large area and thus the ignition gap width can be set to the required level again and again. Due to the reduction of the burn-up and the readjustment of the ground electrodes 4, the functional properties of the spark plugs according to the invention are kept almost constant over a long service life. The marginal service life increases considerably.
In den Figuren 6 ui >d 7 sind weitere Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Durch die optimale Vergrößerung der AbbrandfiäcitC de/ Masseelektroden 4 bei guter Gemischzugänglichkeit zum Brennraum hin wird das Wartungsintervall beträchtlich verlängert. Bei diesen, wie auch bei den anderen Ausführungsformen, ist ns zweckmäßig, daß die Masseelektroden 4 über das brennraumseitige Ende der Mittelelektrode 3 hinausragend angeordnet sind. Die wird durch die damit bewirkte Vergrößerung des Funkenvolumens in Richtung Brennraum weiter erhöht.FIGS. 6 ui> d 7 show further embodiments of the invention. Due to the optimal enlargement of AbbrandfiäcitC de / ground electrodes 4 with good mixture accessibility to the combustion chamber out the maintenance interval is considerably extended. In these, as well as in the other embodiments, it is expedient that the ground electrodes 4 are arranged protruding beyond the combustion chamber end of the center electrode 3. This is further increased by the enlargement of the spark volume in the direction of the combustion chamber caused thereby.
Beim Einsatz von Mehrelektrodensystemen zur Verlängerung der Lebensdauer ergeben sich, wie allgemein bekannt ist, thermische Probleme in Form eines starken Abfalles des Wärmewertes im Vergleich zu herkömmlichen einpoligen Serienkerzen. Überraschend wurde nun gefunden, daß bei einer optimalen Bestimmung der erfindungsgemäßen Elektrodenanordnung die Absenkung des Wärmewertes nur geringfügig ist. Bei einer erfindijngsgemäßen Zündkerze mit einem Masseslektrodenquerschnitt von 2,5 mal 1,5mm, einem Mittelelektrodendurchmesser von 2,5 mm und einer Zündspaltbreite von 0,6mm entsprechend der Fig.3 und 4 ragte das freie Ende der Mittelelektrode 3 etwa 3 bis 4mm aus der Isolierkörperspiüe heraus und der Abstand der unteren Kante der Masseelektrode 4 zur Gehäusestirnfläche wurde mit 3mm eingestellt. Der Wärmewert dieser Zündkerze und der einer vergleichbaren einpoligen Zündkerze mit Dachelektrode waren annähernd gleich.The use of multi-electrode systems to extend the life, as is well known, results in thermal problems in the form of a large decrease in the calorific value as compared to conventional monopolar series candles. Surprisingly, it has now been found that with an optimum determination of the electrode arrangement according to the invention, the lowering of the heat value is only slight. In a erfindijngsgemäßen spark plug with a Masseeselektrodensquerschnitt of 2.5 times 1.5mm, a center electrode diameter of 2.5 mm and a Zündspaltbreite of 0.6 mm according to Figures 3 and 4, the free end of the center electrode 3 protruded about 3 to 4mm from the Isolierkörperspiüe out and the distance of the lower edge of the ground electrode 4 to the housing end face was set with 3mm. The calorific value of this spark plug and that of a comparable single pole spark plug with roof electrode were approximately equal.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD32118688A DD276570A1 (en) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | LANGLEBENSDAUERZUENDKERZE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DD32118688A DD276570A1 (en) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | LANGLEBENSDAUERZUENDKERZE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DD276570A1 true DD276570A1 (en) | 1990-02-28 |
Family
ID=5603485
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DD32118688A DD276570A1 (en) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | LANGLEBENSDAUERZUENDKERZE |
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DD (1) | DD276570A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3934012A1 (en) * | 1988-10-26 | 1990-05-03 | Ryohei Kashiwara | SPARK PLUG FOR USE IN COMBUSTION ENGINES AND IGNITION METHOD FOR THEIR USE |
DE3937215A1 (en) * | 1988-11-24 | 1990-05-31 | Ryohei Kashiwara | SPARK PLUG WITH HOLLOW, CYLINDRICAL MASS ELECTRODE AND IGNITION PROCESS WHEN USED |
-
1988
- 1988-10-17 DD DD32118688A patent/DD276570A1/en active IP Right Grant
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3934012A1 (en) * | 1988-10-26 | 1990-05-03 | Ryohei Kashiwara | SPARK PLUG FOR USE IN COMBUSTION ENGINES AND IGNITION METHOD FOR THEIR USE |
DE3937215A1 (en) * | 1988-11-24 | 1990-05-31 | Ryohei Kashiwara | SPARK PLUG WITH HOLLOW, CYLINDRICAL MASS ELECTRODE AND IGNITION PROCESS WHEN USED |
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UW | Conversion of economic patent into exclusive patent |