DE1289360B

DE1289360B - Zuendkerze fuer Brennkraftmaschinen und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE1289360B
Application number: DEF48781A
Authority: DE
Inventors: Testerini Francesco
Original assignee: Magneti Marelli SpA
Current assignee: Marelli Europe SpA
Priority date: 1966-01-31
Filing date: 1966-03-25
Publication date: 1969-02-13
Also published as: US3449613A; US3537160A

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sammenbau der Kerze wesentlich erleichtert, nach-

zur Herstellung von Zündkerzen für Verbrennungs- dem ihr Einsetzen und auch das Einführen der Elek-

motoren, und zwar insbesondere von Hochspan- trode oder eines Teils der Elektrode in diese beliebig

nungs-Zündkerzen, bei denen also der Zündfunke von einer oder der anderen Seite geschehen kann,

durch die Luft überspringen muß, um zur Masse zu 5 Nachdem keinerlei Formgebung vorzunehmen ist,

gelangen. Das Verfahren soll aber auch für Gleit- braucht auch nur ein Minimum an keramischem Ma-

funken-Zündkerzen gelten oder auch für Zündkerzen terial aufgewendet zu werden,

mit gemischter Entladung (kombinierte Hochspan- Die Stromzuführung 2 und die Mittelelektrode 3

nungs-Gleitfunken-Zündkerzen). bestehen aus zwei zylindrischen Stäbchen, welche

Das Verfahren nach der Erfindung greift auf eine io durch einen Glasschmelzflußpfropfen 6 miteinander wenig gebräuchliche, aber bekannte Zündkerzenbau- sowie mit dem Isolierkörper dicht verbunden sind. Sie art zurück. Es handelt sich bei dieser Bauart um weisen seitlich eine Kordelung 7 bzw. eine Rände-Zündkerzen mit einem Massekörper mit durch- lung 8 auf, damit beim Zusammenbau der Pfropfen gehender, z. B. zylindrischer, Bohrung, einem die eindringen kann und ein sicherer Sitz der Strom-Mittelelektrode aufnehmenden, sich durch die ge- 15 zuführung und der Mittelelektrode am Isolierkörper nannte Bohrung hindurcherstreckenden (z. B. zylin- gewährleistet ist.

drischen) Isolierkörper und einem zwischen Isolier- Durch das Eindringen des Pfropfens in die Rände- und Massekörper eingebrachten, beide Körper ver- lung 8 der Elektrode 3 wird eine bessere Wärmebindenden und im Abstand haltenden Metallring, leitung der Elektrode zur Außenluft gewährleistet, welcher den Spalt zwischen Isolier- und Massekörper so An der Außenseite weisen die Stromzuführung 2 gasundurchlässig abdichtet. und die Elektrode 3 jeweils einen Flansch 9 bzw.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht einen Kopf 10 auf. Der Kopf 10 bildet für die Elek-

darin, bei der Herstellung von Zündkerzen der ge- trode die Zündstelle für den Funken. Er stützt sich

nannten Art unterschiedliche Kerzenserien mit unter- an der Stirnfläche des Isolierkörpers 1 ab und kann

schiedlichen Wärmewerten unter Beibehaltung einer as auch ein Ganzes mit der Elektrode 3 bilden, in wel-

einzigen Ausführungsform der hauptsächlichen Ein- chem Falle die Herstellung durch Stauchen vorteil-

zelteile produzieren zu können. Weiterhin besteht die haft ist.

Aufgabe, für das Einbringen bzw. Fixieren des Me- Durch Änderung der Masse dieses Kopfes 10 ist es

tallringes zwischen Isolier- und Massekörper beson- möglich, eine Zündkerze mit Gleitfunkenzündung

ders geeignete Maßnahmen anzugeben. 30 oder mit der herkömmlichen oder auch mit kom-

Die Erfindung besteht darin, binierter Zündung herzustellen.

sa^enstauchen «bend vertan, „M, _md »

b) daß unterschiedliche Wärmewerte unterschied- Der Kopf 10 der Elektrode 3 besitzt einen wesentlicher Zündkerzenserien dadurch erzielt werden, lieh größeren Durchmesser als die herkömmlichen daß der Metallhülse unterschiedliche Lagen in Elektrodenspitzen, und zwar derart, daß er praktisch axialer Richtung verliehen werden. 40 auch den Isolierkörper gegen Verschmutzung abschirmt, so daß also die Betriebssicherheit gesteigert

Die Erfindung besteht nicht in den Einzelmerk- wird.

malen a) oder b) als solchen, wohl aber in deren Ver- D_er isolierkörper 1 mit der Stromzuführung 2 und einigung bei einem Zündkerzenherstellungsverfahren der Elektrode 3, die zwischen demselben gehalten der genannten Art. Es wird demnach von der Erfin- 45 _werden, bilden eine Einheit U, welche dicht am dung nur dann Gebrauch gemacht, wenn unterschied- Massekörper 4 durch die Hülse 5 aus weichem Metall liehe Zündkerzenserien (d. h. mit unterschiedlichen verklemmt ist, das ein guter Wärmeleiter ist, wie beiWärmewerten) auch tatsächlich hergestellt werden. spielsweise Kupfer. Anstatt einer Kupferhülse kann

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der auch eine Band- oder Drahtspirale aus Kupfer ver-

Zeichnung beschrieben. Darin zeigt 50 wendet werden.

Fi g. 1 einen Längsschnitt durch eine Zündkerze Die Innenfläche des Massekörpers weist an der Begemäß der Erfindung, festigungsstelle der Hülse einen konstanten Durch-

F i g. 2 eine Abwandlung der Zündkerze gemäß messer auf, so daß zusammen mit dem Isolierkör-

Fig. 1, per 1 eine Ringkammer 12 mit konstanter Weite be-

F ig. 3 und 4 zwei Ausbildungsbeispiele der Mittel- 55 grenzt wird, während die sich gegen das Stromzufüh-

elektrode, wobei Fig. 4a eine Unteransicht ist, rungsende der Kerze erstreckende Innenfläche einen

Fig. 5 im Längsschnitt eine Anordnung zum Be- sich erweiternden, nach oben offenen Raum 13 befestigen der Mittelelektrode am Isolierkörper und grenzt, durch den für wirksame Kühlung des Körpers

F i g. 6 im Längsschnitt eine Anordnung zum dich- gesorgt wird,

ten Befestigen des Isolierkörpers am Massekörper. 60 Das äußere Profil des Massekörpers ist im wesent-

In der Kerze gemäß F i g. 1 ist mit 1 ein aus einer liehen zylindrisch, so daß für seine Herstellung

Hülse aus Keramik mit konstantem innerem und weniger Material als bei den herkömmlich ausgebil-

äußerem Durchmesser bestehender Isolierkörper be- deten Massekörpern erforderlich ist.

zeichnet und mit 2 und 3 jeweils die Stromzuführung Der Isolierkörper 1 und der Massekörper 4 sind

und die Mittelelektrode. Mit 4 ist der Massekörper 65 lediglich durch die Hülse 5 miteinander verbunden,

und mit S eine Metallhülse zum dichten Verbinden welche in die Ringkammer 12 um den Isolierkörper

des Isolierkörpers 1 mit dem Massekörper 4 bezeich- herum eingeschoben werden kann, sowohl vom einen

net. Durch die Verwendung der Hülse 5 wird der Zu- als auch vom anderen Ende her.

Die Hülse 5 wird, wenn sie sich in ihrer Klemmlage befindet, axial zusammengepreßt, indem ein Ende an einem Ansatz festgehalten wird und das andere Ende durch einen Stempel gestaucht wird. Wenn die Stauchung erfolgt ist, besteht das einzige Verbindungselement zwischen dem Massekörper 4 und dem Isolierkörper 1 aus der Hülse 5, welche außer der Halterung der Teile auch eine radiale Abdichtung sichert und die Wärmeableitung zum Massekörper besorgt. Durch Änderung der axialen Klemmlage der Hülse in der Ringkammer 12 kann der Wärmewert der Zündkerze geändert werden. Durch Verklemmen der Büchse 5 in nächster Nähe des Zündkerzenkopfes 10 erzielt man eine Zündkerze, welche einen hohen Wärmewert aufweist, weil die Kammer 12 der Kerze entweder nicht besteht oder weil diese Kammer minimale Ausmaße aufweist, und welche »kalte Kerze« genannt wird. Wird andererseits die Büchse 5 in einem Bereich verriegelt, der vom Zündkerzenkopf entfernt ist, vergrößert man die Ringkammer 12, wodurch die Wärmeleitung über die Büchse 5 vermindert wird. In diesem Falle weist die Zündkerze einen geringeren Wärmewert auf und wird »warme Kerze« genannt. Daraus ergibt sich, daß der mit der Stromzuführung 2 und der Mittelelektrode 3 zusammengebaute Isolierkörper, d. h. also die Einheit U, sowie auch der Massekörper 4 zwei Standardeinheiten darstellen, die für Kerzen innerhalb eines weiten Wärmewertbereichs verwendet werden können, da auf die Änderung des Wärmewertes lediglich die Lage der Hülse einen Einfluß hat.

Die Kerze gemäß F i g. 2 ist der Kerze gemäß F i g. 1 ähnlich und unterscheidet sich lediglich durch eine andere Klemmlage der Hülse 5 innerhalb der Kammer 12 und die Anordnung einer Masseelektrode 14, die gebogen ist und am Massekörper 4 sitzt. Bei der einen sowohl als auch bei der anderen Kerze ragt der Kopf 10 nicht über die Seitenfläche des Isolierkörpers 1 hinaus, und daher arbeitet die Kerze gemäß F i g. 1 teilweise nach dem Gleitfunkenprinzip, d. h., der Funke, der vom Kopf 10 abspringt, gelangt zum Massekörper, nachdem er den Isolierkörper 1 gestreift und die Ringkammer 12 übersprungen hat, während die Kerze nach F i g. 2 eine Zündkerze mit paralleler Entladung ist, also eine kombinierte Hochspannungs-Gleitfunken-Zündkerze. Diese Kerze arbeitet beim Anlassen des Motors in üblicher Weise und nach kurzem Betrieb als Gleitfunken-Zündkerze, wodurch einerseits ein leichteres Anlassen und andererseits ein günstigerer Betrieb des Motors ermöglicht wird.

Bei der Kerze gemäß Fig. 2 wird die gebogene Elektrode 14 in ihre richtige Stellung zum Kopf 10 gebracht, nachdem der Massekörper mit der Einheit U verklemmt ist.

F i g. 3 und 4 zeigen zwei verschiedene Arten einer Mittelelektrode. In F i g. 3 weist die Mittelelektrode 3 c einen gerändelten Kopf 10 c auf, um den Funkenübersprung noch zu verbessern und um eine über den Gesamtumfang des Kopfes gleichmäßige Abnutzung zu haben.

In Fig. 4 weist der Kopf lud der Mittelelektrode 3 d an einer Seite eine Erweiterung auf, welche über die Seitenfläche des Isolierkörpers hinausragt, nachdem die Elektrode mit diesem zusammengesetzt worden ist. In diesem Falle kann der Funkenübersprung zwischen der Erweiterung und dem Massekörper und im übrigen eine Gleitfunkenzündung erfolgen. Die Verwendung dieser Art Kerze ist besonders vorteilhaft bei Motoren, bei welchen beim Anlassen die herkömmliche Zündung vorteilhafter ist.

In F i g. 5 ist im Schnitt schematisch der Zusammenbau der Einheit U, d. h. des Isolierkörpers 1 mit der Stromzuführung 2 und der Mittelelektrode 3 gezeigt, sowie das Montagezubehör, bestehend aus einer festen kleinen Grundplatte 16, welche einen Führungskragen 17 aufweist, und einem beweglichen

ίο Stößel 18.

Im Kragen 17 wird die Mittelelektrode 3 derart aufgenommen, daß der Kopf 10 am Boden der kleinen Grundplatte aufliegt, und später wird der Isolierkörper 1 eingesetzt, bis er sich am Kopf 10 abstützt.

Daraufhin wird vom anderen Ende des Isolierkörpers her ein Glasschmelzflußpfropfen 19 eingestopft und anschließend die Stromzuführung 2 eingesetzt. Das Ganze wird bis zum Weichwerden des Pfropfens erhitzt und auf den Flansch 9 der Stromzuführung 2

ao ein Druck ausgeübt, und zwar durch den beweglichen Stößel 18. Der Druck wird aufgehoben, wenn der Flansch 9 der Stromzuführung 2 mit dem Isolierkörper in Berührung kommt.

In F i g. 6 ist die Einheit U schematisch gezeigt

as und im Längsschnitt das Zubehör zum Einsetzen derselben in den Massekörper 4 dargestellt. Mit 20 ist eine starre Vorrichtung mit zwei ringförmigen Führungskragen 21 und 22 bezeichnet, welche die Einheit U und den Massekörper 4 aufnehmen. Die Einheit U stützt sich am Boden der Vorrichtung mittels des Kopfes 10 ab, während der Massekörper 4 mit seinem Ende auf dieser Vorrichtung aufliegt.

Dann wird auf den Kragen 21 zwischen die Einheit U und den Körper 4 die Hülse 5 aufgeschoben und anschließend an dem der Vorrichtung entgegengesetzten Ende mittels eines ringförmigen Stempels 23 axial gestaucht, so daß eine dichte Verbindung zwischen der Einheit U und dem Massekörper 4 entsteht.

♦° Zu den nachfolgenden Patentansprüchen wird bemerkt, daß für die Gegenstände der Unteransprüche ein vom Hauptgedanken der Erfindung (Anspruch 1) losgelöster Schutz nicht begehrt ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Brennkraftmaschinen-Zündkerzen mit einem Massekörper mit durchgehender, z. B. zylindrischer, Bohrung, einem die Mittelelektrode aufnehmenden, sich durch die genannte Bohrung hindurcherstreckenden, z. B. zylindrischen, Isolierkörper und einem zwischen Isolier- und Massekörper eingebrachten, beide Körper verbindenden und im Abstand haltenden Metallring, welcher den Spalt zwischen Isolier- und Massekörper gasundurchlässig abdichtet, dadurch gekennzeichnet, daß für den Metallring eine plastisch verformbare Metallhülse (5) verwendet wird, welche beim Zusammenbau von Isolier- und Massekörper (1 und 4) durch axiales Zusammenstauchen bleibend verformt wird (F i g. 6), während unterschiedliche Wärmewerte unterschiedlicher Zündkerzenserien dadurch erzielt werden, daß der Metallhülse (5) unterschiedliche Lagen in axialer Richtung verliehen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallhülse (5) wahlweise

vom oberen oder vom unteren Ende der Bohrung in den Spalt zwischen Isolier- und Massekörper (1 und 4) eingeführt wird.

3. Gemäß Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 hergestellte Zündkerze, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallhülse (5) aus Kupfer besteht.

4. Zündkerze, gemäß Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 hergestellt oder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelelektrode (3) einen in bekannter Weise über die Stirnfläche des Isolierkörpers (1) hervorstehenden Kopf (10) aufweist, der an seinem äußersten Ende radial erweitert ist.

5. Zündkerze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (10) zur Mittelelektrode (3) konzentrisch erweitert ist.

6. Zündkerze nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (10 c) am Außenrand geriffelt ist.

7. Zündkerze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (10 of) zur Mittelelektrode (3 d) exzentrisch erweitert ist.

8. Zündkerze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die exzentrische Erweiterung des Kopfes (10 d) über den Außendurchmesser des Isolierkörpers (1) hervorsteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen