DE102010024567B4

DE102010024567B4 - Zündvorrichtung für einen Verbrennungsmotor und Zylinderkopfdichtung mit einer darin eingebetteten Elektrode einer Zündvorrichtung

Info

Publication number: DE102010024567B4
Application number: DE201010024567
Authority: DE
Inventors: Frank Baur; Roland Brey
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2010-06-22
Filing date: 2010-06-22
Publication date: 2012-05-31
Anticipated expiration: 2030-06-23
Also published as: DE102010024567A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zündvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit einer zwischen Motorblock (1) und Zylinderkopf (2) des Verbrennungsmotors angeordneten Zylinderkopfdichtung (6), in welche für jeden Zylinder eine Elektrode (7) elektrisch isoliert vom Zylinderkopf eingebettet ist. Erfindungsgemäß ist die Elektrode (7) ringförmig um die Verbrennungskammer angeordnet wobei bildet der Zylinderkopf die Gegenelektrode.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zündvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit einer zwischen Motorblock und Zylinderkopf des Verbrennungsmotors angeordneten Zylinderkopfdichtung, in welche für jeden Zylinder eine Elektrode elektrisch isoliert vom Zylinderkopf eingebettet ist. Die Erfindung betrifft außerdem eine Zylinderkopfdichtung aus elektrisch isolierendem Dichtungsmaterial mit einer darin eingebetteten Elektrode einer Zündvorrichtung.
Eine solche Zündvorrichtung und eine solche Zylinderkopfdichtung sind aus der DE 35 30 997 C2 bekannt. Dort ist bereits ausgeführt, dass es bei Zündvorrichtungen für Fahrzeugverbrennungsmotoren üblich ist, das Elektrodenpaar in einer Zündkerze vorzusehen, die über entsprechende Gewinde in den Zylinderkopf des Verbrennungsmotors eingeschraubt ist und bei Bedarf auch wieder gewechselt werden kann. Durch solche Zündkerzen erfolgt die Zündung nur an einem einzigen Punkt und es kann in der Praxis nicht ausgeschlossen werden, dass in bestimmten Bereichen des Brennraums nur eine unvollständige Verbrennung stattfindet. Außerdem unterliegen solche Zünd-/Glühkerzen einem hohen Verschleiß und müssen regelmäßig erneuert werden.
In der DE 35 30 997 C2 wird daher vorgeschlagen, die beiden Elektroden einer Zündvorrichtung statt in einer Zündkerze in der üblichen, als plattenförmige Einlage ausgebildeten Zylinderkopfdichtung, die zwischen Motorblock und Zylinderkopf zur Abdichtung vorgesehen ist, elektrisch isoliert anzuordnen. Vorzugsweise sind dabei pro Zylinder mehrere Elektrodenpaare vorgesehen, die symmetrisch über den Umfang des Zylinders verteilt sind. Dabei ist jeweils eine Elektrode der Elektrodenpaare mit einem gemeinsamen Stecker und die jeweils andere Elektrode elektrisch leitend mit dem Motorblock oder dem Zylinderkopf als Massepotential verbunden.
Durch diese bekannte Zündvorrichtung können zwar in einfacher Weise mehrere Zündpunkte definiert und auch das Einschrauben einer Zündkerze in den ohnehin geringen Platz im Zylinderkopf vermieden werden, jedoch verbleibt das Problem der punktförmigen Zündung, wodurch nach wie vor ein relativ hoher Verschleiß der Elektroden gegeben ist.
Die GB 2 364 098 B offenbart eine Zündvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit einer zwischen Motorblock und Zylinderkopf des Verbrennungsmotors angeordneten Zylinderkopfdichtung, in welche für jeden Zylinder eine Elektrode elektrisch isoliert vom Zylinderkopf eingebettet ist, wobei die Elektrode ringförmig um die Verbrennungskammer angeordnet ist. Allerdings ist dort isoliert von dieser Elektrode durch eine Isolationsschicht eine weitere metallische Platte mit Zylinderbohrungen, die zwischen Motorblock und Zylinderkopf angeordnet ist, vorgesehen.
Die US 2008/0060600 A1 lehrt den Fachmann, zumindest ein Ein- oder Auslassventil als eine Elektrode und Anformungen an der den Ventilsitz aufnehmenden ringförmigen Öffnung im Zylinderkopf als Gegenelektroden für eine Zündvorrichtung vorzusehen. Dies ist jedoch sehr aufwändig herzustellen und kann zu Beschädigung des Ventilsitzes führen.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, diese Nachteile zu vermeiden.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Zündvorrichtung gemäß Anspruch 1. Eine vorteilhafte Weiterbildung ist im Unteranspruch angegeben.
Erfindungsgemäß wird keine punktförmige Elektrode verwendet, sondern eine Elektrode, die ringförmig um die Verbrennungskammer angeordnet ist, wobei der Zylinderkopf selbst die Gegenelektrode bildet. Dabei kann die Anordnung der ringförmigen Elektrode in der Zylinderkopfdichtung frei gewählt werden, insbesondere wie weit die Elektrode in den Verbrennungsraum hineinreicht und welche Oberflächenkontur sie aufweist. Die Elektrode ist in vorteilhafter Weise über zumindest eine Zuführung mit einem Stecker verbunden, wobei die Zuführung ebenfalls elektrisch isoliert in der Zylinderkopfdichtung angeordnet ist. Es ist dabei von Vorteil, mehrere Zuführungen zu verwenden, die symmetrisch um den Verbrennungsraum angeordnet sind, um eine Vergleichmäßigung des Potentialverlaufs an der Elektrode zu erreichen.
Eine erfindungsgemäße Zylinderkopfdichtung ist aus elektrisch isolierendem Dichtungsmaterial gefertigt und weist für jeden Zylinder des Verbrennungsmotors eine Öffnung auf, um die herum die ringförmige Elektrode eingebettet in das Dichtungsmaterial angeordnet ist. Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Hilfe von Figuren näher beschrieben werden. Dabei zeigen:
1 einen Längsschnitt durch einen Zylinder eines Verbrennungsmotors und
2 einen Querschnitt durch die Zylinderkopfdichtung.
In 1 ist in bekannter Weise ein Motorblock 1 mittels einer Zylinderkopfdichtung 6 gegen den Zylinderkopf 2 abgedichtet. Im Zylinder ist ein Kolben 3 passgenau eingesetzt, der durch seine Auf- und Abbewegung über eine Pleuelstange eine Kurbelwelle antreibt. Über ein Einlassventil 4 kann ein brennbares Gemisch in die Verbrennungskammer gelangen, wobei die Verbrennungsresultate als Abgase über ein Auslassventil 5 wieder ausgestoßen werden.
In die Zylinderkopfdichtung 6 ist eine Elektrode 7 ringförmig um die Verbrennungskammer beziehungsweise die hierfür vorgesehene Öffnung in der Zylinderkopfdichtung gemäß 2 angeordnet. Die Elektrode 7 ist über – im Beispiel der 2 drei parallel geschaltete – Zuführungen 8 mit einem Stecker 9 verbunden, wodurch in bekannter Weise periodisch eine Spannung an die Elektrode angelegt werden kann. Grundsätzlich genügt auch eine Zuführung 8, gegebenenfalls können auch weitere vorgesehen werden.
Die Gegenelektrode der erfindungsgemäßen Zündvorrichtung wird durch den Zylinderkopf 2 selbst realisiert, wodurch sich ein Zündfunken 10, der schematisch in 1 dargestellt ist, an irgendeiner oder auch mehreren Stellen in der Verbrennungskammer zwischen der ringförmigen Elektrode 7 und dem Zylinderkopf 2 bei Anlegen einer entsprechenden Spannung ausbilden kann. Auf diese Weise wird eine große Elektrodenoberfläche geschaffen, die wesentlich verschleißfreundlicher ist als die bekannten punktförmigen Elektroden entweder in einer Zündkerze oder der Anordnung gemäß der DE 35 30 997 C2 .

Claims

Zündvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit einer zwischen Motorblock (1) und Zylinderkopf (2) des Verbrennungsmotors angeordneten Zylinderkopfdichtung (6), in welche für jeden Zylinder eine Elektrode (7) elektrisch isoliert vom Zylinderkopf eingebettet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (7) ringförmig um die Verbrennungskammer angeordnet ist und die brennraumseitige Oberfläche des Zylinderkopfes die Gegenelektrode bildet.
Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (7) über zumindest eine Zuführung (8) mit einem Stecker (9) verbunden ist.