DE2205720A1 - HIGH VOLTAGE SPARK PLUG FOR COMBUSTION MACHINERY - Google Patents
HIGH VOLTAGE SPARK PLUG FOR COMBUSTION MACHINERYInfo
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Description
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Patent- - Patent -
Die Erfindung bezieht sich auf eine Hochspannungszündkerze für Brennkraftmaschinen, mit einer Mittelelektrode,, deren brennraumseitiges Ende zylindrisch ausgebildet ist, und mit einer konzentrisch um ihren Isolatorfuß'angeordneten Masseelektrode, die von dem brennraumseitigen Ende des Kerzengehäuses gebildet wird und einen zwischen Isolatorfuß und Kerzengehäuse befindlichen Atmungsraum teilweise abdeckt, und mit einer Funkenstrecke, die zuerst als Gleitfunkenstrecke über die Isolatorfußspitze und anschließend über einen Ringspalt zv/ischen der Isolatorfußspitze und der Kerzengehäuse-Masseelektrode führt.The invention relates to a high-voltage spark plug for internal combustion engines, with a center electrode, their combustion chamber-side end is cylindrical, and with an earth electrode arranged concentrically around its insulator base, from the end of the candle housing on the combustion chamber side is formed and partially covers a breathing space located between the insulator base and the plug housing, and with a spark gap, first as a sliding spark gap over the tip of the insulator and then over a Annular gap between the tip of the insulator and the spark plug housing earth electrode leads.
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Derartige Zündkerzen, die man auch als kombinierte Hochspannungs-Luft-Gleitfunken-Zündkerzen bezeichnet, werden für Ottomotoren und auch für Rotationskolbenmotoren verwendet; eine bekannte Ausführungsform dieser Zündkerzen weist jedoch den Nachteil auf, daß an die Herstellgenauigkeit der am brennraumseitigen Ende der Zündkerze befindlichen Teile und ihre Toleranzen sehr hohe Anforderungen gestellt werden. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine. Hochspannungs-Luft-Gleitfunken-Zündkerze zu schaffen, deren am brennraumseitigen Ende befindlichen Teile einfacher herzustellen sind und die demzufolge billiger sind.Such spark plugs, which are also known as combined high-voltage air sliding spark plugs are used for gasoline engines and also for rotary piston engines; a known embodiment of these spark plugs, however, has the disadvantage that the manufacturing accuracy of the parts located at the combustion chamber end of the spark plug and their tolerances are very demanding. The invention is therefore based on the object one. To create high-voltage air sliding spark spark plugs, the parts of which are located at the end of the combustion chamber are easier to manufacture and are therefore cheaper.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Isolatorfuß an seiner Spitze eine Wanddicke zwischen 1,2 und 3 mm hat und die Breite des Ringspaltes im Bereich von O,l6 mm und 1 mm liegt.This object is achieved according to the invention in that the insulator foot at its tip has a wall thickness between 1.2 and 3 mm and the width of the annular gap is in the range of 0.16 mm and 1 mm.
Bei einer bevorzugten Ausführung der erfindungsgemäßen Zündekerze beträgt die Wanddicke des Isolatorfußes ca. 1,5 mm und die Breite des Ringspaltes ca. 0,35 mm. Der Durchmesser des Isolatorfußes nimmt bei diesen Zündkerzen von der Isolatorfußspi.tze zur Dichtschulter hin um maximal 5 * zu. Zündkerzen gemäß der Erfindung können zusätzlich auch mit an sich bekannten drahtforni.ee η Stsuerelektroden ausgerüstet sein, deren eines Ende an die Kerzengehäuse-Masseelektrode angeschweißt ist und deren abgewinkeltes freies Ende sich näher an der MitteIelektrode befindet als die ringförmige Kerzengehäuse-Masseelektrode.In a preferred embodiment of the spark plug according to the invention, the wall thickness of the insulator base is approximately 1.5 mm and the width of the annular gap approx. 0.35 mm. The diameter of the insulator base increases with these spark plugs by a maximum of 5 * from the insulator base tip to the sealing shoulder. Spark plugs according to the invention can also be used with equipped per se known Drahtforni.ee η control electrodes one end of which is welded to the plug housing ground electrode and its angled free end is closer to the center electrode than the ring-shaped plug-case ground electrode.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden beschrieben und näher erläutert. Die Figur zeigt einen Längsschnitt durch das brennraumseitige Ende einer erfindungsgemäßen Hochspannungszündkerze; der übrige Aufbau der Zündkerze entspricht dem von bekannten Zündkerzen.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described below and explained in more detail. The figure shows a longitudinal section through the combustion chamber-side end of a high-voltage spark plug according to the invention; the rest of the structure of the spark plug corresponds to that of known spark plugs.
In der Figur ist die Mittelelektrode 10, der sie umgebende Isolator 11 mit Isolatorfuß 12, Isolatorfußspitze· 13 und Dichtschulter IM, und ein Dichtring 15 dargestellt, der zwischen der Dichtschulter 14 des Isolators' 11 und einem Dichtabsatz 16 des stählernen Kerzengehäuses 17 dichtend angeordnet ist; das Kerzengehäuse 17 ist an seiner Außenseite mit- einem Eins ehr aubgeW-inde 18 -versehen und dient als ' Masseelektrode der Zündkerze. Zwischen dem Isölatorfuß 12 und der Kerzengehäusebohrung 19 befindet sich ein ringförmiger Atmungsraum 20, der eine bessere Umspülung und bei niedrigen Motordrehzahlen auch eine bessere Aufheizung des Isolatorfußes 12 bewirkt. Der konzentrisch um den Isolatorfuß 12 angeordnete Atmungsraum 20 verläuft von dem Kerzengehäusedichtabsatz 16 zylindrisch in Richtung auf das brennraumseitige Ende 21 des Kerzengehäuses 17; etwa 2 bis 3 mm vor dem brennraumseitigen Ende 21 des Kerzengehäuses 17 verringert sich der Durchmesser der Kerzengehäusebohrung auf eine Ringspaltbohrung 22, die den Atmungsraum 20 demzufolge teilweise abdeckt und ein Eindringen von Verbrennungsrückständen weitgehend verhindert.In the figure, the center electrode 10 is surrounding it Insulator 11 with insulator foot 12, insulator foot tip 13 and sealing shoulder IM, and a sealing ring 15 shown, between the sealing shoulder 14 of the insulator '11 and a Sealing shoulder 16 of the steel candle housing 17 is arranged in a sealing manner; the plug housing 17 is on its outside with a one or more aubgeW-inde 18 -and serves as a ' Ground electrode of the spark plug. Between the Isölatorfuß 12 and the candle housing bore 19 there is an annular one Breathing space 20, which provides better flushing and, at low engine speeds, also better heating of the insulator base 12 causes. The breathing space 20, which is arranged concentrically around the insulator base 12, extends from the plug housing sealing shoulder 16 cylindrical in the direction of the combustion chamber-side end 21 of the candle housing 17; about 2 to 3 mm in front of the combustion chamber-side end 21 of the candle housing 17 the diameter of the plug housing bore is reduced to an annular gap bore 22, which consequently forms the breathing space 20 partially covers and largely prevents the ingress of combustion residues.
Der Isolatorfuß 12 ist an seiner Spitze 13 erheblich dicker als Isolatorfüße an bekannten Hochspannungszündkerzen und demzufolge wesentlich stabiler und unempfindlicher; im vorliegenden Beispiel ist die Wand an der Isolatorfußspitze 1,5 mm dick. Die Wanddicke der Isolatorfußspitze 13 kann nach der Erfindung zwischen 1,2 und 3 mm betragen.The insulator foot 12 is considerably thicker at its tip 13 than insulator feet on known high-voltage spark plugs and consequently much more stable and less sensitive; in the present example the wall is at the tip of the insulator 1.5mm thick. According to the invention, the wall thickness of the tip of the insulator foot 13 can be between 1.2 and 3 mm.
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Der Isolatorfuß 12 verläuft von seiner Spitze 13 zur Dichtschulter 11 hin nahezu zylindrisch; gemäß der Erfindung beträgt die Durchmesserzunahme von der Isolatorfußspitze 13 zur Dichtschulter IH maximal 5 ?. Diese Art der Ausbildung des Isolatorfußes 12, die in diesem Bereich des Isolators 11 einen Wärmestau hervorruft, ist an der Funktionstüchtigkeit der Hochspannungszündkerze maßgeblich beteiligt. Der zwischen Isolatorfuß 12 und der Ringspaltbohrung 22 befindliche Ringspalt 23 liegt mit 0,35 mm Breite im erfindungsgemäßen Bereich von 0,l6 mm und 1,0 mm.The insulator foot 12 runs from its tip 13 to the sealing shoulder 11 almost cylindrically; According to the invention, the increase in diameter from the tip of the insulator base 13 to the sealing shoulder IH is a maximum of 5 [deg.]. This type of design of the insulator foot 12, which causes a build-up of heat in this area of the insulator 11, is significantly involved in the functionality of the high-voltage spark plug. The annular gap 23 located between the insulator foot 12 and the annular gap bore 22, with a width of 0.35 mm, is in the range of 0.16 mm and 1.0 mm according to the invention.
Ein bei Betrieb einer Brennkraftmaschine von der Mittelelektrode 10 zur Kerzengehäuse-Masseelektrode 17 überspringender Funke gleitet zuerst über die vorzugsweise ebene Isolatorfußspitze 13 und anschließend über den Ringspalt 23 hinweg.A jump from the center electrode 10 to the plug housing ground electrode 17 when an internal combustion engine is operating The spark first slides over the preferably flat tip of the insulator base 13 and then over the annular gap 23.
Hochspannungszündkerzen nach der Erfindung können zusätzlich auch mit einer drahtförmigen Steuerelektrode 21I (gestriche.lt dargestellt) versehen sein, die mit dem einen Ende an das brennraumseitige Ende 21 des Kerzengehäuses angeschweißt ist und mit dem anderen abgewinkelten,freien Ende näher an der Mittelelektrode 10 ist als das brennraumseitige Ende 21 des Kerzengehäuses 17; der Vorteil einer solchen zusätzlichen Überschlagfunkenstrecke liegt darin, daß die Gemischzugänglichkeit zum Zündfunken bei Leerlauf und Teillast der Brennkraftmaschine wesentlich besser und der Soannungsbedarf kleiner ist als an der kombinierten Luft- und Gleitfunkenstrecke.High-voltage spark plugs according to the invention can also be provided with a wire-shaped control electrode 2 1 I (shown dashed), one end of which is welded to the combustion chamber end 21 of the plug housing and the other angled, free end closer to the center electrode 10 is than the combustion chamber-side end 21 of the plug housing 17; The advantage of such an additional spark gap is that the mixture accessibility to the ignition spark when the internal combustion engine is idling and part load is much better and the voltage requirement is smaller than at the combined air and sliding spark gap.
Es sei erwähnt, daß je nach der Gestaltung des Brennraumes der Brennkraftmaschine die Lage der Isolatorfußspitze 13 in Bezug auf das brennraumseitige Ende 21 des Kerzengehäuses 17 unterschiedlich sein kann, und zwar kann die Isolatorfußspitze 13 bis zu 5 nun hinter dem brennraumseitigen EndeIt should be mentioned that, depending on the design of the combustion chamber of the internal combustion engine, the position of the tip of the insulator 13 in Relation to the combustion chamber-side end 21 of the candle housing 17 can be different, namely the tip of the insulator foot 13 up to 5 can now be behind the end on the combustion chamber side
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des Kerzengehäuses 17 zurückstehen, sie kann aber auch bis zu 1 mm über das brennraumseitige Ende 21 hervorragen. Je nach Gestaltung des Brennraumes der Brennkraftmaschine kann auch die Lage von Mittelelektrode 10 und Isolatorfußspitze 13 unterschiedlich sein, und zwar können Mittelelektrode 10 und Isolatorfußspitze 13 bündig sein, die Mittelelektrode. 10 kann jedoch auch bis zu 2 mm aus dem Isolatorfuß 12 herausragen.of the candle housing 17 stand back, but it can also be up to protrude by 1 mm beyond the end 21 on the combustion chamber side. Ever Depending on the design of the combustion chamber of the internal combustion engine, the position of the center electrode 10 and the tip of the insulator can also be used 13 can be different, namely the center electrode 10 and the tip of the insulator foot 13 can be flush, the center electrode. However, 10 can also protrude from the insulator foot 12 by up to 2 mm.
Die erfindungsgemäße Anordnung und Ausführung der brennraumsei· tigen Teile ist auph für solche Zündkerzen anwendbar, deren Kerzengehäuse 17 anstelle des brennraumsextigen Endes 21 einen (nicht dargestellten) rohrstutzenförmigen Ansatz haben, wie er bei Zündkerzen an sich bekanntThe arrangement and design of the combustion chamber side according to the invention term parts can also be used for spark plugs whose plug housings 17 instead of the combustion chamber End 21 have a (not shown) tubular neck, as is known per se in spark plugs
ist.is.
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