DE1013924B

DE1013924B - Spark plug or ignition current distributor with interference suppression resistor for internal combustion engines

Info

Publication number: DE1013924B
Application number: DES31396A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Martin Bier
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1952-12-08
Filing date: 1952-12-08
Publication date: 1957-08-14

Description

D E UT S CIIE SD E UT S CIIE S

Um die durch die Zündanlagen von Brennkraftmaschinen erzeugten hochfrequenten Störungen zu unterdrücken, kann man grundsätzlich zwei Wege beschreiten. Entweder schirmt man die gesamte Zündanlage einschließlich aller weiteren Leitungen und Anlageteile, die für die Ausbreitung der Störenergie in Frage kommen, vollkommen ab, oder man sieht in dem Zündstromkreis Bauelemente vor, die die hochfrequenten Störungen stark dämpfen. Der erstgenannte Weg ist verhältnismäßig umständlich und sehr teuer, so daß man normalerweise die Zündanlage nur mit entsprechenden Entstörelementen beschaltet. Ein wichtiges Bauelement für die Entstörung ist der sogenannte Entstörwiderstand, der in die Zündstromleitung eingeschaltet den Übertritt von Hochfrequenzenergie in strahlende Leitungsteile oder in an das Stromversorgungsnetz der Brennkraftmaschine angeschlossene Nachrichtengeräte verhindern soll.To avoid the high-frequency interference generated by the ignition systems of internal combustion engines suppress, one can basically go two ways. Either you shield the entire ignition system including all other lines and system parts that are responsible for the propagation of the interference energy come into question, completely off, or one sees in the ignition circuit components that the high-frequency Strongly dampen disturbances. The first route is relatively cumbersome and very expensive, so that the ignition system is normally only wired with appropriate interference suppression elements. A An important component for interference suppression is the so-called interference suppression resistor, which is in the ignition current line switched on the transfer of high-frequency energy into radiating parts of the line or into the To prevent power supply network of the internal combustion engine connected communication devices.

Es ist schon früh erkannt worden, daß es nicht gleichgültig ist, an welcher Stelle ein solcher Entstörwiderstand in die Leitung eingeschaltet wird. Man stellte fest, daß es wichtig ist, den Entstörwiderstand zwecks Vermeidung von Strahlungs- und Kopplungsmöglichkeiten der gestörten Leitung möglichst in der Nähe der Störquelle vorzusehen und brachte ihn deswegen in dem Kontaktstück der Leitung unter, das trennbar mit der jeweiligen Störquelle verbunden, war. Beispielsweise fügte man die Entstörwiderstände in die Zündstromleitungen und in die Zuleitung zum Zündstromverteiler unmittelbar bei diesem ein bzw. brachte sie in einer sogenannten Entstörkappe für den Zündkerzenanschluß unter. Für geringe Entstöranforderungen genügte diese Maßnahme. Werden jedoch in unmittelbarer Umgebung der Brennkraftmaschine hochempfindliche Hochfrequenzgeräte betrieben, dann reicht diese Entstörmaßnahme im Zündkreis insbesondere bei sehr hohen Frequenzen nicht mehr aus. Man hat in richtiger Erkenntnis der vorliegenden Verhältnisse aus diesem Grunde bereits vorgeschlagen, den Entstörwiderstand für die Zündkerze unmittelbar in die Zündkerze und die Entstörwiderstände für den Zündverteiler in dessen Kappe und in den Verteilerfinger einzubauen, um sie möglichst dicht an den Stellen, die als Störgeneratoren wirken, anzubringen.It was recognized early on that it is not a matter of indifference where such an interference suppression resistor is located is switched into the line. It was found that it is important to use the interference suppression resistor in order to avoid radiation and coupling possibilities of the disturbed line if possible in the Proximity to the source of interference and therefore placed it in the contact piece of the line, the separably connected to the respective source of interference. For example, the interference suppression resistors were added in the ignition current lines and in the supply line to the ignition current distributor directly at this or put them in a so-called interference suppression cap for the spark plug connection. For low interference requirements this measure was sufficient. However, they are in the immediate vicinity of the internal combustion engine If highly sensitive high-frequency devices are operated, this interference suppression measure in the ignition circuit is sufficient especially at very high frequencies. One has in correct knowledge of the present Ratios for this reason have already been proposed, the interference suppression resistor for the spark plug directly into the spark plug and the interference suppression resistors for the ignition distributor in its cap and to be built into the distributor finger so as to be as close as possible to the points that act as interference generators act to attach.

Als Entstörwiderstand werden zur Zeit sogenannte Massewiderstände und Drahtwiderstände benutzt. Sie unterscheiden sich, durch ihren verschiedenen Aufbau bedingt, in ihrer Wirkungsweise erheblich voneinander. Draht widerstände besitzen außer ihrem ohmsehen Widerstand infolge der Wicklung eine gewisse Induktivität und auch eine Wicklungskapazität, die als Nebenschluß zur Längsimpedanz in Erscheinung tritt. Hierdurch können ausgeprägte Resonanzen Zündkerze bzw. Zündstromverteiler mit
Entstörwiderstand für BrennkraftmaschinenSo-called ground resistors and wire resistors are currently used as interference suppression resistors. Due to their different structure, they differ considerably in their mode of operation. In addition to their ohmic resistance, wire resistors have a certain inductance and also a winding capacitance, which appears as a shunt to the series impedance, due to the winding. This means that the spark plug or ignition current distributor can also have pronounced resonances
Interference suppression resistor for internal combustion engines

Anmelder:Applicant:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft,Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2Berlin and Munich,
Munich 2, Wittelsbacherplatz 2

Dipl.-Ing. Martin Bier, Karlsruhe (Bad.),
ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Martin Bier, Karlsruhe (Bad.),
has been named as the inventor

auftreten. Massewiderstände besitzen außer ihrer reellen Widerstandskomponente vor allem noch eine kapazitive, als Nebenschluß wirksame Längskomponente, so daß sie einen mit zunehmender Frequenz stetig abnehmenden Scheinwiderstandsverlauf aufweisen. appear. In addition to their real resistance component, ground resistances have above all one more component capacitive, effective as a shunt longitudinal component, so that they one with increasing frequency have steadily decreasing impedance curve.

Die dieser Beschreibung der elektrischen Charakter ristiken der Entstörwiderstände zugrunde liegende Zweipolbetrachtung ist bei der üblichen Anordnung der Entstörwiderstände in Entstörmuffen und Entstörkappen nicht abgeschirmter Zündanlagen gerechtfertigt. Soll jedoch die Entstörwirkung der in. die Zündkerze oder in den Zündstromverteiler eingebauten Entstörwiderstände untersucht werden, so ist eine Vierpolbetrachtung zweckmäßig. Bei dieser werden die in der Umgebung des Entstörwiderstandes befindlichen Teile in die Bewertung mit eingeschlossen.The description of the electrical characteristics of the interference suppression resistors on which this description is based Two-pole consideration is with the usual arrangement of the interference suppression resistors in interference suppression sleeves and interference suppression caps unshielded ignition systems justified. However, if the interference suppression effect of the in If the spark plug or the interference suppression resistors built into the ignition current distributor are examined, then one Quadrupole consideration appropriate. In this case, those in the vicinity of the interference suppression resistor are used Parts included in the evaluation.

Die zur Zeit gebräuchlichen Entstörzündkerzen ermöglichen in Verbindung mit entsprechenden Maßnahmen am Zündverteiler eine gerade noch ausreichende Entstörung der Zündanlage bis an die obere Grenze des in Deutschland vorgesehenen Fernsehfrequenzbereiches (220 MHz). Bei höhergestellten Entstörforderungen, wie sie bei der Verwendung hochempfindlicher HF-Geräte in unmittelbarer Nähe von Brennkraftmaschinen (insbesondere im UKW-The suppression spark plugs in use at the moment allow in connection with appropriate measures At the ignition distributor, there is just enough interference suppression of the ignition system up to the upper one Limit of the television frequency range envisaged in Germany (220 MHz). At higher positions Requirements for interference suppression, such as those when using highly sensitive HF devices in the immediate vicinity of internal combustion engines (especially in VHF

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Gebiet) auf treten können,-sowie bei Frequenzbändern, die über 220 MHz liegen; sind die bisherigen Anordnungen von Dämpfungswiderständen im Zündkreis bzw. in der Zündkerze nicht ausreichend. Zunächst stehen für derartige Forderungen lediglich voll ab-"5 geschirmte elektrische Anlagen zur Verfügung, deren Abschirmung jedoch mit zunehmender Frequenz immer kritischer wird, und die außerdem, wie bereits erwähnt, verhältnismäßig teuer sind.Area) can occur, -as well as frequency bands, which are above 220 MHz; are the previous arrangements of damping resistors in the ignition circuit or not sufficient in the spark plug. Initially, only fully "5" are available for such demands shielded electrical systems are available, but their shielding with increasing frequency is becoming more and more critical and, as already mentioned, are relatively expensive.

Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gestellt, unter Vermeidung eines derart umfangreichen Aufwandes, einfach durch Beschattung mit Entstörbauelementen oder entsprechende Maßnahmen, auch für jene besonderen Anforderungen eine ausreichende Entstörung im Zündkreis zu schaffen. Diese Aufgabe ist durchaus lösbar, wenn man jede Möglichkeit, die eine Verbesserung hinsichtlich der erstrebten Wirkung, bringt, anwendet und-insbesondere den Hauptstörgenerator, nämlich die Zündkerze, in entsprechender Weise ausgestaltet. Wichtig für die Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erkenntnis, daß man die Zündkerze mit dem eingebauten Entstörwiderstand als Vierpol auffassen und die einzelnen Glieder dieses Vierpols durch zweckmäßige Ausführung der Kerze und des Innenaufbaues in entsprechendem Sinne verbessern muß.The invention has set itself the task of while avoiding such extensive effort, simply by shading with interference suppression components or appropriate measures, also sufficient for those special requirements To create interference suppression in the ignition circuit. This task is quite solvable if you have every possibility that an improvement in terms of the desired effect, brings, applies and in particular the main interference generator, namely the spark plug, in a corresponding manner Wise designed. For the solution of the given task it is important to realize that you can do the Consider the spark plug with the built-in interference suppression resistor as a four-pole and the individual links of this Improve the quadrupole in the appropriate way through the appropriate design of the candle and the internal structure got to.

Die erfindungsgemäße Zündkerze mit eingebautem Entstörwiderstand ist zunächst dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstands element aus einer Metallschicht besteht.The spark plug according to the invention with built-in interference suppression resistor is initially characterized in that that the resistance element consists of a metal layer.

Es sind an sich Zündkerzen mit einem eingebauten Entstörwiderstand bekannt, der aus einer Schicht einer Widerstandsmasse besteht; derartige Widerstandsmassen sind Gemische von elektrisch leitenden und elektrisch isolierenden Teilchen. Widerstandselemente aus solchen Widerstandsmassen haben eine Längskapazität, die mit zunehmender Frequenz einen Abfall ihrer wirksamen Impedanz bewirkt. Dieser Nachteil der Schichten aus Widerstandsmassen, der sich erst bei sehr hohen Frequenzen herausstellt, tritt bei Verwendung von Metallschichten als Widerstandselemente nicht auf.There are known per se spark plugs with a built-in interference suppression resistor consisting of one layer consists of a resistance mass; Resistance masses of this type are mixtures of electrically conductive ones and electrically insulating particles. Resistance elements from such resistance masses have a Series capacitance, which causes a decrease in its effective impedance with increasing frequency. This The disadvantage of the layers made of resistance masses, which only becomes apparent at very high frequencies, occurs when using metal layers as resistance elements does not arise.

Überdies haben die genannten Widerstandsmassen eine geringere Temperaturfestigkeit als Metall, weil sie in der Regel organische" Bestandteile als Bindemittel enthalten, die bei den in Frage kommenden Temperaturen verkohlen; enthalten sie jedoch keramische Bindemittel, wird wiederum infolge der hohen Dielektrizitätskonstanten dieser Bindemittel ihre Längskapazität zu hoch. Dieser Nachteil wird durch Widerstandselemente aus Metallschichten ebenfalls vermieden.In addition, the resistance masses mentioned have a lower temperature resistance than metal, because they usually contain organic "constituents as binders, which in the case of those in question Charring temperatures; However, if they contain ceramic binders, this is again due to the high Dielectric constants of these binders have their longitudinal capacitance too high. This disadvantage is caused by Resistance elements made of metal layers are also avoided.

Im übrigen ist es an sich bekannt, Widerstände durch auf Isolierkörper aufgebrachte Metallschichten zu realisieren.In addition, it is known per se to use resistors by means of metal layers applied to insulating bodies to realize.

In Ausbildung der Erfindung ist überdies der innerhalb der Kerze Störenergie führende Leiter und/oder der Entstörwiderstand magnetisch und/oder wirbelstrommäßig belastet.In an embodiment of the invention, the conductor and / or conductor carrying interference energy within the candle is moreover the interference suppression resistor magnetic and / or eddy current burdened.

Eine magnetische Belastung der Zuleitung zu Zündkerzen ohne Verwendung von Entstörwiderständen ist ■bekannt. Bei diesen bekannten Anordnungen wurde damit auf eine Dämpfung niedriger Frequenzen, die durch ein Widerstandselement bewirkt würde, verzichtet. There is a magnetic load on the lead to spark plugs without the use of interference suppression resistors ■ known. In these known arrangements was thus on a damping of low frequencies, the would be caused by a resistance element, waived.

Es sei bemerkt, daß die erfindungsgemäße Wirbelstrombelastung hohe Wirbelstromverluste zur Folge hat, wie dies etwa bei Durchführungskondensatoren bekannt ist, nicht aber niedrige Wirbelstromverluste, wie bei bekannten Abschirmeinrichtungen.It should be noted that the eddy current load according to the invention results in high eddy current losses has, as is known for example with bushing capacitors, but not low eddy current losses, as with known shielding devices.

Darüber hinaus kann die an sich bekannte Maßnahme, den Störenergie führenden Leiter innerhalb der Kerze und/oder den Störwiderstand kapazitiv zu belasten, mit Vorteil angewendet werden. Die Erklärung für die bessere Wirkungsweise einer derart aufgebauten Zündkerze ergibt sich aus ihrer Betrachtung als Vierpol. Dieser besteht im wesentlichen aus folgenden Elementen: ein reeller oder ohmscher Längswiderstand R, eine in Reihe damit geschaltete Induktivität L, eine dieser Reihenschaltung parallel geschaltete Kapazität C₁ und eine quer zum Leitungszug liegende Kapazität C_q. Sämtliche Größen sind in Wirklichkeit längs des Entstörwiderstandes und längs des Anschlußteils der Mittelelektrode in der Zündkerze verteilt. Das gewählte Ersatzschaltbild stellt daher nur eine Annäherung an die tatsächlichen. Verhältnisse dar. Die Längskapazität ist nun äußerst unerwünscht, da sie als Nebenschluß zum Dämpfungswiderstand die Störenergie über diesen hinweg wieder in die entstörte Leitung einführt. Um eine besonders gute Entstörwirkung zu erzielen, ist daher anzustreben, unter Berücksichtigung der Forderung nach kleinster Längskapazität sowie der Betrachtung der erforderlichen Spannungsfestigkeit des Widerstandes und zusätzlicher Randbedingungen, die Längsinduktivität, den ohmschen Widerstand und die Querkapazität möglichst groß zu machen. Dem verwendbaren Wert des ohmschen Widerstandes sind dadurch Grenzen gesetzt, daß die Zündenergie selbst, die diesen ohmschen Widerstand durchfließen muß, möglichst wenig geschwächt an die Funkenstrecke gelangen soll. Als Kompromiß zwischen den sich widersprechenden Forderungen hat sich im Laufe der Entwicklung ein Wert von etwa 10 000 Ohm ergeben (bzw. etwa 5000 Ohm, wenn in die Zündleitung am Zündverteiler ein weiterer Entstörwiderstand von etwa 5000 Ohm eingefügt wird).In addition, the measure known per se of capacitively loading the conductor carrying interference energy within the plug and / or the interference resistor can be used with advantage. The explanation for the better mode of operation of a spark plug constructed in this way results from considering it as a quadrupole. This essentially consists of the following elements: a real or ohmic series resistance R, an inductance L connected in series with it , a capacitance C ₁ connected in parallel with this series connection and a capacitance C _q lying across the line . All sizes are in reality distributed along the interference suppression resistor and along the connection part of the center electrode in the spark plug. The selected equivalent circuit is therefore only an approximation of the actual one. The series capacitance is now extremely undesirable because, as a shunt to the damping resistor, it introduces the interference energy over this back into the interference-suppressed line. In order to achieve a particularly good interference suppression effect, the aim is to make the series inductance, ohmic resistance and transverse capacitance as large as possible, taking into account the requirement for the smallest series capacitance and consideration of the required dielectric strength of the resistor and additional boundary conditions. The usable value of the ohmic resistance is limited by the fact that the ignition energy itself, which must flow through this ohmic resistance, should reach the spark gap as little weakened as possible. As a compromise between the contradicting requirements, a value of about 10,000 ohms has emerged in the course of development (or about 5000 ohms if an additional interference suppression resistor of about 5000 ohms is inserted into the ignition cable at the distributor).

Bildet man das Widerstandselement als eine Metallschicht aus, die sich beispielsweise auf einem nichtleitenden Tragkörper, z. B. einem keramischen Stäbchen, befindet, dann besitzt ein derartiger Widerstand eine äußerst kleine Längskapazität. Die Längsinduktivität ist durch diesen Aufbau gegenüber einem Massewiderstand nicht entscheidend verändert, wogegen die Querkapazität, die Störenergie zur Masse ableiten kann, verglichen mit der eines Masse- oder Drahtwiderstandes mit gleichen äußeren Abmessungen, am größten ist. Ein solcher Entstörwiderstand ist also hinsichtlich der (größeren) Querkapazität und der (kleineren) Längskapazität günstiger als ein bisher üblicher Widerstand.If the resistance element is formed as a metal layer, for example on a non-conductive Support body, e.g. B. a ceramic rod, then has such a resistance an extremely small longitudinal capacitance. Due to this structure, the series inductance is compared to a ground resistance not significantly changed, whereas the transverse capacitance divert the disturbance energy to the ground can, compared to that of a ground or wire resistor with the same external dimensions, am greatest is. Such an interference suppression resistor is so with regard to the (larger) transverse capacitance and the (smaller) series capacitance cheaper than a conventional resistor.

Um die Längsinduktivität dieses Metallschichtwiderstandes, die sich von der des bisherigen Massewiderstandes praktisch nicht unterscheidet, jedoch kleiner als die des Drahtwiderstandes ist, zu vergrößern, kann man die Metallschicht als wendeiförmiges Band ausgestalten. Allerdings wird es aus Gründen der Spannungsfestigkeit zwischen den einzelnen Wendelwindungen nicht möglich sein, eine beliebige hohe Wendelwindungszahl vorzusehen,. Da es sich aber um die Dämpfung sehr hoher Frequenzen und um die kombinierte Wirkung verschiedener elektrischer Größen handelt, bringt unter Umständen bereits eine ganz geringe Wendelung die gewünschte Wirkung. Um gegebenenfalls die Gefahr eines Überschlages zwischen den einzelnen Wendelwindungen zu vermeiden, kann es zweckmäßig sein, den Zwischenraum zwischen den einzelnen Wendelwindungen groß zu bemessen (wodurch auch gleichzeitig die Längskapazität klein gehalten wird) und überdies mit einemAbout the series inductance of this metal film resistor, which differs from that of the previous ground resistor practically no difference, but smaller than that of the wire resistance, to increase the metal layer can be designed as a helical band. However, it will be over Reasons of the dielectric strength between the individual helical turns cannot be any provide a high number of turns. But since it is about the attenuation of very high frequencies and it is about the combined effect of different electrical quantities even a very slight twist has the desired effect. To avoid the risk of a rollover To avoid between the individual turns of the helix, it can be useful to use the space to be dimensioned large between the individual turns of the helix (which at the same time also increases the longitudinal capacitance is kept small) and also with a

Stoff auszufüllen, der besonders spannungsfest ist. Die Dielektrizitätskonstante dieses Stoffes sollte klein, sein, damit die Längskapazität durch diesen Stoff nicht unzulässig vergrößert wird.To fill in material that is particularly resistant to tension. The dielectric constant of this substance should be small, so that the longitudinal capacity is not inadmissibly increased by this substance.

Außerdem kann der gesamte Widerstand noch mit einem isolierenden spannungsfesten Stoff überzogen werden, um die sonst möglicherweise auftretenden Entladungserscheinungen zu unterbinden. Bei der Auswahl dieses Stoffes wird man zweckmäßig die weiter unten stehenden Vorschläge berücksichtigen.In addition, the entire resistor can be covered with an insulating, tension-resistant material in order to prevent the discharge phenomena that might otherwise occur. In the When choosing this substance, it will be useful to consider the suggestions below.

Wie bereits bemerkt, kann durch die Wendelung eine geringe Erhöhung der Längskapazität, die äußerst unerwünscht ist, eintreten,. Man wird daher Schichtbreite, Schichtstärke¹ und Abstand zwischen den Wendeln so wählen, daß die Zunahme der Längskapazität gering bleibt. Besonders günstig ist hierbei, den gewendelten Metallschichtwiderstand als Mehrfachwendelleiter auszuführen.As already noted, a slight increase in the longitudinal capacitance, which is extremely undesirable, can occur as a result of the helix. One will therefore choose the layer width, layer thickness ¹ and the distance between the coils so that the increase in the longitudinal capacitance remains small. It is particularly favorable here to design the coiled metal film resistor as a multiple helical conductor.

Eine besonders wirkungsvolle Vergrößerung der Längsinduktivität kann dadurch erreicht werden, daß der durch die Zündkerze führenden Mittelelektrode beispielsweise durch Wendelung (einer gut leitenden Schicht auf schlecht leitendem Bolzen) ebenfalls eine zusätzliche induktive Komponente gegeben wird.A particularly effective increase in the longitudinal inductance can be achieved in that the center electrode leading through the spark plug, for example by means of a helix (a highly conductive Layer on poorly conductive bolt) is also given an additional inductive component.

Eine besonders einfache Form einer Entstörzündkerze dieser Art ergibt sich, wenn man Widerstand und Zündkerze dadurch zu einer vollkommenen Einheit zusammenfaßt, daß man die Widerstandsschicht direkt auf die Innenseite des keramischen Isolierkörpers aufbringt. Hierdurch läßt sich die Querkapazität des Zündkerzenvierpols auf den möglichen Höchstwert bringen. Gleichzeitig kann die Gefahr von Sprüherscheinungen erheblich reduziert werden.A particularly simple form of an interference-suppression spark plug of this type is obtained by using resistance and spark plug by combining the resistive layer into a complete unit applies directly to the inside of the ceramic insulator. This allows the transverse capacitance of the spark plug quadruple to the maximum possible value. At the same time, the risk of Spray phenomena are significantly reduced.

Die Widerstandsschicht kann längs der Zündkerze bzw. des Kerzenkörpers ungleichförmig verteilt sein, um bestimmte, sich als besonders günstig erweisende Dämpfungscharakteristiken zu erhalten.The resistance layer can be distributed unevenly along the spark plug or the plug body, in order to obtain certain damping characteristics which prove to be particularly favorable.

Durch die beschriebene Aufbauweise gelangt man somit zu einem Entstörwiderstand, der als solcher äußerst günstige Eigenschaften hinsichtlich der Entstörwirkung zeigt. Diese Eigenschaften können durch zusätzliche Maßnahmen weiter verbessert werden.The structure described thus leads to an interference suppression resistor, which as such shows extremely favorable properties in terms of interference suppression. These properties can can be further improved by additional measures.

Als weiteres Kennzeichen der Erfindung wird angegeben, den innerhalb der Zündkerze Störenergie führenden Leiter und/oder den Entstörwiderstand magnetisch zu belasten. Hierunter ist zu verstehen, daß man die gesamten Teile mit einem ferromagnetischen Werkstoff umhüllt oder auch das Innere des hohlen Leiters (z. B. den hohlen Trägerkörper des Widerstandselementes oder den Zündkerzenisolierkörper mit Widerstandsschicht auf der Innenseite) mit einem ferromagnetischen Werkstoff ausfüllt. Falls der ferromagnetische Werkstoff einen sehr hohen ohmschen, spezifischen Widerstand aufweist, wie z. B. ein Ferritkörper, kann sogar daran gedacht werden, den Leiter- oder Widerstandsbelag unmittelbar auf der Oberfläche eines solchen ferromagnetischen Kernes aufzubringen.A further characteristic of the invention is indicated as the interference energy within the spark plug to magnetically load the leading conductor and / or the interference suppression resistor. This means that the entire parts are covered with a ferromagnetic material or the interior of the hollow conductor (e.g. the hollow support body of the resistance element or the spark plug insulating body with a resistance layer on the inside) is filled with a ferromagnetic material. If the ferromagnetic material has a very high ohmic, specific resistance, such as. B. a Ferrite body, you can even think of the conductor or resistor coating directly on the To apply the surface of such a ferromagnetic core.

Bei der Auswahl des ferromagnetischen Werkstoffes muß darauf geachtet werden, einen solchen zu verwenden, dessen Curiepunkt wenig höher als die höchste bei ungünstigem Betrieb auftretende Temperatur ist, da bekanntlich wenig unterhalb des Curiepunktes die höchste Permeabilität vorhanden ist.When selecting the ferromagnetic material, care must be taken to use one that whose Curie point is a little higher than the highest temperature occurring during unfavorable operation, since, as is well known, the highest permeability is a little below the Curie point.

Da alle magnetischen Stoffe reelle Verluste haben, die mit steigender Frequenz zunehmen, ist noch eine weitergehende Verbesserung dadurch zu erzielen, daß man einen ferromagnetischen Werkstoff mit besonders hohen. Verlusten wählt. Diese durch den ferromagnetischen Werkstoff bedingten Verluste treten als Vergrößerung der reellen Längsimpedanz der Entstörzündkerze in Erscheinung. -■Since all magnetic substances have real losses, which increase with increasing frequency, there is one more To achieve further improvement by using a ferromagnetic material with a special high. Chooses losses. These losses caused by the ferromagnetic material appear as an increase the real series impedance of the interference suppression spark plug. - ■

Ferner kann man den Störenergie führenden Leiter innerhalb der Zündkerze und/oder den Entstörwiderstand auch wirbelstrommäßig belasten, indem maneinen oder mehrere Kurzschluß ringe bzw. im gleichen Sinne wirkende Umhüllungen vorsieht, wodurch die reelle Komponente des Längswiderstandes im Zündkerzenvierpol weiter erhöht wird. Solche Kurzschlußringe¹ können isoliert unmittelbar auf den zu belastenden Teilen angebracht werden, sie können jedoch auch als gut leitende Schichten auf dem keramischen Isolierkörper der Zündkerze aufgebracht werden. Auch läßt sich durch Verkupfern des Zündkerzenkörpers eine Wirkung in der gewünschten Richtung erzielen. Bei dieser Maßnahme ist allerdings zu beachten, daß die Belastung des Leiters bzw. des Widerstandes mit Kurzschlußringen gleichzeitig eine Verringerung der Induktivität bewirkt. Man wird also, wie bei der Durchführung aller hier vorgeschlagenen Maßnahmen, besonders auf ein bestmögliches Zusammenwirken der einzelnen Maßnahmen achten müssen.Furthermore, the conductor carrying interference energy within the spark plug and / or the interference suppression resistor can also be subjected to eddy currents by providing one or more short-circuit rings or sheaths that act in the same sense, whereby the real component of the series resistance in the spark plug quadrupole is further increased. Such short-circuit rings ¹ can be insulated and attached directly to the parts to be loaded, but they can also be applied as highly conductive layers on the ceramic insulating body of the spark plug. An effect in the desired direction can also be achieved by copper-plating the spark plug body. With this measure, however, it should be noted that the loading of the conductor or the resistor with short-circuit rings simultaneously causes a reduction in inductance. As with the implementation of all the measures proposed here, you will therefore have to pay particular attention to the best possible interaction between the individual measures.

Außerdem kann man aber noch eine Maßnahme anwenden, die an sich bekannt ist, im vorliegenden Falle jedoch im Hinblick auf die Auswertung jeder einzelnen elektrischen Größe des Vierpols wichtig ist. Man kann nämlich den Störenergie führenden Leiter und/oder den Entstörwiderstand zusätzlich kapazitiv belasten, d. h. eine große Querkapazität schaffen, indem man zwischen der Störenergie führenden Leitung in der Zündkerze bzw. dem Entstörwiderstand und dem Zündkerzenkörper eine Isoliermasse mit hoher Dielektrizitätskonstante vorsieht. So kann der Zündkerzenisolierkörper aus einer entsprechende Werte aufweisenden keramischen Masse bestehen, die beispielsweise einen hohen Anteil an Titanoxyd enthält oder die sogar Bariumtitanat enthält oder aus diesem besteht. Gleichzeitig kann man auch in diesem Falle ein Dielektrikum mit hohen Verlusten wählen, weil dadurch ebenfalls die dämpfende Wirkung der Entstörzündkerze verbessert wird. Diese Maßnahme ist bei der Erhöhung der reellen Verluste des Vierpols besonders wirkungsvoll, weil die dielektrischen Verluste mit der 3. Potenz der Frequenz zunehmen, während die Wirbelstromverluste nur quadratisch und die Eisenverluste ebenfalls quadratisch, teilweise sogar nur linear mit der Frequenz ansteigen.In addition, one can also apply a measure that is known per se, in the present case however, it is important with regard to the evaluation of each individual electrical quantity of the quadrupole. Namely, the conductor carrying interference energy and / or the interference suppression resistor can also be capacitive burden, d. H. create a large transverse capacitance by placing a line between the interfering energy in the spark plug or the interference suppression resistor and the spark plug body an insulating compound with high Dielectric constant provides. So the spark plug insulating body can be taken from a corresponding value having ceramic mass, which contains, for example, a high proportion of titanium oxide or which even contains or consists of barium titanate. At the same time you can also in this case Choose a dielectric with high losses because it also has the dampening effect of the interference suppression spark plug is improved. This measure is to increase the real losses of the quadrupole particularly effective because the dielectric losses increase with the third power of the frequency, while the eddy current losses only square and the iron losses also square, sometimes even only increase linearly with frequency.

Schließlich ist es noch möglich, die besonders wichtige Querkapazität dadurch zu vergrößern, daß man die die Kapazität bestimmenden Flächen, vergrößert, d. h. daß man die Oberfläche der Störenergie führenden Teile innerhalb der Zündkerze möglichst groß gestaltet und ihr eine entsprechend groß gehaltene, mit Masse verbundene Fläche gegenüberstellt. Dies ist dadurch zu erreichen, daß man den für die Zündspannung erforderlichen Isolierkörper der Zündkerze mit gut leitenden Schichten überzieht, die eine Vergrößerung der Oberfläche der mit ihnen in Verbindung stehenden spannungführenden Teile ergibt. Allerdings muß hierbei auf die Einhaltung der erforderlichen Überschlagsstrecke Rücksicht genommen werden, so daß, falls dieser Weg zweckmäßig ist, der Isolierkörper der Zündkerze verlängert werden muß.Finally, it is still possible to increase the particularly important transverse capacitance that one the areas determining the capacity, enlarged, d. H. that one leads the surface of the disturbing energy Parts within the spark plug designed as large as possible and you have a correspondingly large, faces connected to ground. This can be achieved by using the ignition voltage The necessary insulating body of the spark plug is coated with highly conductive layers that make it larger the surface of the live parts connected to them. However must be taken into account that the required rollover distance is maintained, see above that, if this route is appropriate, the insulating body of the spark plug must be lengthened.

Wie bereits ausgeführt, dient von all den aufgestellten Möglichkeiten jede einzelne Maßnahme bereits dazu, die Entstörwirkung der beschriebenen Zündkerze zu verbessern. Es liegt auf der Hand, daß die sinnvolle gemeinsame Anwendung aller Merkmale zu einer bestmöglichen Entstörwirkung führt, jedoch istAs already stated, every single measure is already in use of all the options that have been set up to improve the interference suppression of the spark plug described. It is obvious that the meaningful joint application of all features leads to the best possible interference suppression, however

es auch möglich, nur einzelne der gekennzeichneten Merkmale zu kombinieren, falls diese zu einem besonders einfach herzustellenden und ausreichend brauchbaren Erzeugnis führen.It is also possible to use just a few of the marked ones Combine features if these are particularly easy to manufacture and sufficient usable product.

Die bisherigen Betrachtungen legen als Hauptstör- S generator in der Zündanlage die Zündkerze zugrunde. Außer diesem Störgenerator kann jedoch auch ein Zündstromverteiler als Störquelle im Zündkreis vorhanden sein.The previous considerations assume that the main disturbance is S generator in the ignition system is based on the spark plug. In addition to this disturbance generator, however, a Ignition current distributor may be present in the ignition circuit as a source of interference.

Alle für die Zündkerze vorgeschlagenen und auf den Entstörwiderstand in der Zündkerze bezogenen Maßnahmen sind sinngemäß auch auf den Entstörwiderstand am bzw. im Zündstromverteiler anzuwenden. All suggested for the spark plug and related to the interference suppression resistor in the spark plug Measures are to be applied accordingly to the interference suppression resistor on or in the ignition current distributor.

In der Zeichnung sind im Längsschnitt zwei Zündkerzen als Beispiele für die Verwirklichung der erfindungsgemäßen Vorschläge wiedergegeben, bei welchen mehrere der gekennzeichneten Merkmale kombiniert sind.In the drawing, two spark plugs are shown in longitudinal section as examples of the implementation of the invention Proposals reproduced in which several of the identified features are combined are.

Im einzelnen bedeutet in Fig. 1: 1 einen Zündkerzenisolierkörper aus einem Werkstoff mit hoher Dielektrizitätskonstante und hohen dielektrischen Verlusten; 2 einen Anschluß teil der Mittelelektrade aus ferromagnetischem Kern hohen spezifischen Widerstandes, möglichst großer Permeabilität, mit gut leitender, gewendelter Oberfläche; 3 den Zündteil der Mittelelektrode, im Teil mit gut leitender Oberfläche versehen zwecks Vergrößerung der Querkapazität; 4' die Metallisierung des Zündkerzenisolierkörpers zwecks Vergrößerung der Querkapazität; 5 das Zündkerzengehäuse; 6, 7 einen Entstörwiderstand, bestehend aus metallischer, mehrfach gewendelter Schicht 7, die auf einem Tragkörper 6 aus einem ferromagnetischen Werkstoff hohen spezifischen Widerstandes und hoher Permeabilität aufgetragen ist; 8 die Kupferringe zur Abdichtung der Zündkerze, die gleichzeitig als Kurzschluß ringe (Wirbelstrombelastung) wirken; 9 die Verkupferung der Innenseite des Zündkerzengehäuses zwecks Vergrößerung der Wirbelstromverluste; 10 die Umhüllung des Anschlußteiles 2 der Mittelelektrode mit einem ferromagnetischen Werkstoff hohen spezifischen Widerstandes, hoher Permeabilität und hoher Eisenverluste; 11 eine Druckfeder, die gleichzeitig die Längsinduktivität erhöht.Specifically, in FIG. 1: 1 denotes a spark plug insulating body made of a material with a high dielectric constant and high dielectric losses; 2 a connection part of the center electrode made of a ferromagnetic core of high specific resistance, the greatest possible permeability, with a highly conductive, coiled surface; 3 the ignition part of the center electrode, provided in part with a highly conductive surface for the purpose of increasing the transverse capacitance; 4 'the metallization of the spark plug insulating body for the purpose of increasing the transverse capacitance; 5 the spark plug housing; 6, 7 an interference suppression resistor, consisting of a metallic, multi-coiled layer 7, which is applied to a support body 6 made of a ferromagnetic material of high specific resistance and high permeability; 8 the copper rings for sealing the spark plug, which also act as a short-circuit rings (eddy current load); 9 shows the copper plating of the inside of the spark plug housing in order to increase eddy current losses; 10 the covering of the connection part 2 of the center electrode with a ferromagnetic material of high specific resistance, high permeability and high iron losses; 11 a compression spring, which at the same time increases the longitudinal inductance.

In Fig. 2 sind die gleichen Teile mit gleicher Bezeichnung versehen; außerdem bedeutet: 12 einen auf der Innenseite des Zündkerzenisolierkörpers aufgetragener Entstörschichtwiderstand, gegebenenfalls gewendelt; 13 einen ferromagnetischen Kern mit hohem spezifischen Widerstand, hoher Permeabilität und hohen Eisenverlusten.In Fig. 2, the same parts are given the same designation; also means: 12 one open The interference suppression resistance applied to the inside of the spark plug insulating body, if necessary coiled; 13, a ferromagnetic core with high resistivity, high permeability and high iron losses.

Claims

Claims ·. 55

1. Spark plug or ignition current distributor for internal combustion engines with built-in interference suppression resistor, characterized in that the resistance element consists of a metal layer 6q stands.

2. Spark plug according to claim 1, characterized in that that the conductor carrying interference energy within the candle or the ignition current distributor and / or the interference suppression resistor are loaded with eddy currents.

3. Spark plug according to claim 1, characterized by the known feature of the capacitive Load on the line carrying interference energy and / or the interference suppression resistor.

4. Spark plug according to claim 1, characterized
indicates that the conductor carrying interference energy within the plug or the ignition current distributor and / or the interference suppression resistor are magnetically

• are burdened.

5. Spark plug according to claim 1, characterized in that the preferably on a carrier body (6) applied, metallic resistance layer (7) is designed as a helical band.

6. Spark plug according to claim 5, characterized in that that the metallic resistance layer (7) is designed as a multiple helical band is.

7. Spark plug according to claim 5 or 6, characterized in that the spaces between the coil windings with high-voltage-resistant material with preferably a low dielectric constant are filled out.

8. Spark plug according to claim 5, 6 or 7, characterized in that the resistance layer

(12) is applied to the inside of the spark plug insulating body (1).

9. Spark plug according to claim 4, characterized in that that the conductor carrying interference energy within the candle and / or the interference suppression resistor are encased by a ferromagnetic material (10) and / or a core (13) made of a own ferromagnetic material.

10. Spark plug according to claim 9, characterized in that that the ferromagnetic material

(13) has high losses.

11. Spark plug according to claim 9 or 10, characterized in that the ferromagnetic Material (13) is a ferrite body with suitably a little below the highest operating temperature lying Curie point on which the resistance layer (12) is applied directly.

12. Spark plug according to claim 2, characterized in that the interference energy within the plug leading conductors and / or the interference suppression resistor of one or more short-circuit rings (8) or envelopes that act in the same way are surrounded.

13. Spark plug according to claim 12, characterized in that the eddy current causing Parts applied to the resistance layer with an interlayer of insulating materials are.

14. Spark plug according to claim 12, characterized in that that the eddy current causing parts, for example in the form of annular copper layers are applied to the spark plug insulating body (1).

15. Spark plug according to claim 12, characterized in that the eddy currents causing the formation Parts are formed by a copper plating (9) of the spark plug body (5).

16. Spark plug according to claim 3, characterized in that leading between interference energy Line and / or interference suppression and spark plug mass an insulating body (1) with a high Dielectric constant is attached.

17. Spark plug according to claim 16, characterized in that the insulating body (1) is higher Dielectric constant has high losses at the same time.

18. Spark plug according to claim 3 or 16 or 17, characterized in that the transverse capacitance by increasing the capacitively effective areas, for example by attaching them well

conductive layers (4) on the spark plug insulating body (1), is enlarged.

19. Spark plug according to one of the preceding claims, characterized in that the interference energy leading part of the line by training as a coiled tape on a support base or by means of a helical guide · is provided with additional longitudinal inductance.

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Considered publications:

German Patent Nos. 850 253, 625 797, 404;

Swiss patents No. 227714, 237526, 816, 246,372;

French Patent No. 891,357;

U.S. Patent Nos. 1732 607, 1971497, 984 526, 2,148,984.

1 sheet of drawings