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Z ü n d k e r z e Die Erfindung betrifft eine Zündkerze zur Erzeugung
des Zündfunkens im Verbrennungsraum eines Verbrennungsmotors, üblicherweise bestehend
aus dem Innenleiter 1, der in der Mittelelektrode endet, dem Isolator 2 und dem
mit Masse leitend verbundenen Gehäuse 3, an dem sich die Masseelektrode befindet.
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Die Aufgabe einer Zündkerze besteht darin, möglichst verlustfrei einen
starken und intensiven Zündfunken zu liefern. Bei den bekannten Zündkerzen sind
bereits verschiedene Verfahren vorgeschlagen worden, um den Zündfunken zu verbessern.
Einige dieser bekannten Vorschläge sehen vor, daß der Zündfunke durch einen in der
Nähe der Zündkerze angebrachlen parallel zu den Zündkerzenelektroden geschalteten
Kondensator verstärkt wird. Dabei war der Kondensator entweder im Zuleitungskabel
des Zünkerzensteckers oder im Zündkerzenstecker angeordnet. Ein weiterer bekannter
Vorschlag ging dahin, daß der Kondensator in der Zündkerze angeordnet ist.
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Der Nachteil der bekannten Maßnahmen zur Verstärkung des Zündfunkens
besteht darin, daß der jeweils vorgesehene Kondensator mehr oder weniger weit von
der Zündfunkenstrecke der Zündkerze entfernt angebracht ist und daß dadurch Verluste
bei der Ausnutzung der im Kondensator gespeicherten elektrischen Energie eintreten.
Wird ein an sich bekannter Kondensator in der Zündkerze angeordnet, so tritt der
Nachteil auf, daß die Zündkerze durch den Einbau eines solchen Kondensators erheblich
an Abmessung zunimmt, abgesehen von den konstruktiven Schwierigkeiten, einen Kondensator
in bekannter Ausführung in einer Zündkerze unterzubringen.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Zündkerze zu schaffen,
in welche ein Kondensator nicht zusätzlich eingebaut, sondern welche so aufgebaut
ist, daß ein Kondensator zur Verstärkung des Zündfunkens in die ohnehin vorhandenen
Bauteile einer Zündkerze integriert werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Innenleiter
1 als die eine und das diesen umschließende elektrisch leitende Gehäuse der Zündkerze
als die andere Kondensatorelektrode mindestens teilweise ausgebildet sind, während
der zwischen Innenleiter und Gehäuse befindliche Isolatorkörper als Dielektrikum
des Kondensators dient.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird die Kapazität des derart
in die Zündkerze integrierten Kondensators dadurch vergrößert, daß die Oberfläche
des Innenleiters bzw. die Oberfläche des Zündkerzengehäuses zur Erhöhung der Kapazität
vergrößert wird. Dabei wird so vorgegangen, daß der Innenleiter und das Gehäuse
mindestens teilweise rohrartig oder zylindrisch ausgebildet sind und parallel oder
annähernd parallel zueinander angeordnet sind, oder dadurch, daß Innenleiter und
Gehäusekörper mindestens teilweise lamelliert ausgebildete Kondensatorbleche aufweisen,
welche vorzugsweise in Isoliermasse eingefügt oder eingegossen sind.
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Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen
dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen Fig. 1 eine erfindungsmäßige Zündkerze im Längsschnitt,
Fig. 2 eine Zündkerze in alternativer Ausführung im Längsschnitt, Fig. 3 eine weitere
Ausführungsmöglichkeit der erfindungsmäßigen Zündkerze im Längsschnitt, Fig. 4 Querschnitt
einer erfindungsmäßigen Zündkerze, im Kondensatorbereich, Fig. 5 eine Zündkerze
mit daran befestigtem Abschirmblech eines Zündkerzensteckers im Längs schnitt.
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In Fig. 1 ist eine Zündkerze im Längs schnitt dargestellt, bei welcher
der Innenleiter 1, der in der Mittelelektrode la endet, von dem Isolator 2 umgeben
ist. Der Isolator 2 ist wiederum von dem Gehäusekörper 3, der aus elektrisch leitendem
Material besteht, umschlossen. Die Körper 4 stellen
Teile des Zylindergehäuses
dar, in welche die Zündkerze eingeschraubt ist. Die Masseelektrode 3a ist mit dem
Gehäuse der Zündkerze leitend verbunden. Esfindungsgemäß ist der Isolator 2 der
Zündkerze bis in den obercn Bereich in der Nähe des Steckeranschlusses 6 des Innenleiters
1 durch den zylindrischen Metallmantel 5 umgeben, welcher zu dem rohrartig ausgebildeten
Innenleiter 1 im oberen Bereich so angeordnet ist, daß ein elektrischer Kondensator
entsteht. Der Innenleiter 1 ist dabei die eine und das Metallgehäuse 5 die andere
Kondensatorelektrode. Zwischen diesen beiden Elektroden befindet sich das Dielektrikum
7, welches durch den Isolatorkörper 2 der Zündkerze gebildet wird. Die Funktion
besteht darin, daß während der Entstehung eines Zündfunkens an der Funkenstrekke
8 nicht verarbeitete elektrische Energien innerhalb der Zündkerze selbst kapazitiv
gespeichert werden. Diese Energien stehen dann beim nächsten Zündfunken zur Verfügung
und verstärken damit die Intensität und Stärke desselben beträchtlich.
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In Fig. 2 ist wiederum eine Zündkerze im Längsschnitt dargestellt,
bei welcher die Kapazität des in die Zündkerze integrierten Kondensators durch Vergrößerung
der Oberfläche der Kondensatorbleche erhöht wird.
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Das zum Steckeranschluß 6 hin verlängerte Gehäuse 3 ist im Bercicll
5 so ausgebildet, daß durch eine Lamellierung eine Vergrößerung der Oberfläche der
durch das Gehäuse gebildeten Kondensatorelektrode uintritl. Iti die Zwischenräume
der Lamellen 11 der äußeren Kondensatorelektrode ragen die Lamellen 10 der inneren
Kondensatorelektrode hinein, welche an dem Innenleiter 1 befestigt sind oder eine
leitende Einheit mit diesem bilden. Die Abstände zwischen den inneren und äußeren
Kondensatorl am ellen sind vorteilhaft so gewählt, daß sie überall gleich sind.
Durch diese Anordnung wird erreicht, daß die Kapazität des in die Zündkerzenkonstruktion
integrierten Kondensators auf geringstem Raum erhöht wird. Die 1 amellenkörper der
Kondensatorelektroden werden vorzugsweise in eine zwischen diesen befindliche Isolatormasse
9 eingegossen, die dann als Dielektrikum dient.
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Fig. 3 zeigt eine alternative Ausführung des als Kondensator ausgbildeten
Zündkerzenteils im Längsschnitt. Bei dieser Ausführung sind die Kondensatorelektroden
nicht lamelliert, sondern gewellt oder gezackt ausgebildet, wodurch dann die Vergrößerung
der Elektrodenoberfläche erreicht wird.
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Der Vorteil dieser Ausführung liegt darin, daß die Bleche bei der
Herstellung auf einfache kiste gepreßt werden können und dann in die Isolatormasse
eingegossen werden.
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In Fig. 4 ist der obere Bereich einer Zündkerze im Querschnitt dargestellt,
welcher als Kondensator ausgebildet ist. In diesem Falle verläuft die Lamellierung
der Kondensatorelektroden in axialer Richtung zur Zündkerze, so daß die Oberfläche
des als Kondensatorelektrode ausgebildeten Innenleiters 1 durch die Lamellen 15
und die innere Oberfläche des als Kondensatorelektrode ausgebildeten Außenkörpers
3 durch die gewundene oder gebogene Anordnung ebenfalls in der Oberfläche vergrößert
wird. Abweichend von diesem Ausführungsbeispiel können die axial verlaufenden Kondensatorelektroden
auch parallel zueinander angeordnet sein, wobei es verschiedene Ausführungsmöglichkeiten
gibt. Auch bei dieser Ausführung ist es vorteilhaft, die Elektroden in den Isolatorkörper
der Zündkerze einzugießen, wobei allerdings die Außenfläche der Außenelektrode 3
freiliegend ausgebildet sein kann.
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Alternativ zu den beschriebenen Ausführungsbeispielen können die lamellenförmig
ausgebildeten Kondensatorelektroden jeweils auch spiral- bzw. gewindeförmig angeordnet
sein, so daß diese eine zusammenhängende Fläche bilden. Bei einer solchen Ausführung
können die Elektroden dann vor dem Eingießen in die Isolatormasse ineinander geschraubt
werden.
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Fig. 5 zeigt ebenfalls eine erfindungsmäßige Zündkerze im Längsschnitt,
bei welcher jedoch die äußere Kondensatorelektrode 5 nicht mit dem Zünd -kerzengehäuse
3 sondern mit dem Abschirmkörper 13 eines Zündkerzensteckers 12 eine Einheit bildet.
Sobald der Stecker 12 von der Zündkerze (1-5) abgezogen wird, wird auch der Teil
5 des Abschirmkörpers von der Zündkerze entfernt, welcher nach Anschluß des Steckers
an die Zündkerze die äußere Kondensatorelektrode bildet. Bei dieser Ausführung ist
der
Abschirmkörper 13, nach Aufsetzten des Steckers 12 auf die Zündkerze,
an der Kontaktstelle 14 mit dem Gehäuse der Zündkerze und somit mit Masse verbunden.
Bei dieser Ausführung ist es möglich, daß der rohrartige Abschirmkörper 13 gleichzeitig
auch als Kondensatorelektrode des Steckers 12 herangezogen wird, sofern dieser in
der Längsachse ebenfalls eine innere Kondensatorelektrode 16 aufweist. Die Kapazität
der Gesamtvorrichtung kann auf diese Weise nicht nur vergrößert, sondern auch innerhalb
eines größeren Spielraumes richtig bemessen werden.
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Abweichend von den beschriebenen Ausführungen der Erfindung kann
der Kondensator auch aus parallel gewickelten Blechen mit durchschlagfester Zwischenlage
gebildet werden, wobei der Kondensator dann im Bereich der Längsachse zur Aufnahme
des Innenleiters 1 hohl ausgeführt ist. Die gewickelten Elektroden sind dabei je
nach Zugehörigkeit mit dem Innenleiter 1 oder dem Gehäuse der Zündkerze verbunden.
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Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere
darin, daß in eine in üblicher Ausführung hergestellten Zündkerze ein Kondensator
großer Kapazität untergebracht werden kann, ohne daß der Zündkerzenaufbau im wesentlichen
verändert werden muß. Die bekannten Vorschläge hinsichtlich einer kapazitiven Speicherung
von elektrischer Energie im Bereich der Zündkerze wird dadurch verbessert. Gleichzeitig
wird erreicht, daß die Speicherung der elektrischen Energie durch den Kondensator
in der Zündkerze in größtmöglicher Nähe zur Funkenstrecke an der Zündkerze liegt,
so daß Leistungs- und Induktionsverluste vermieden werden. Ein weiterer Vorteil
besteht darin, daß die Zündkerze in der erfindungsmäßigen Ausführung mit geringfügigem
Mehraufwand gefertigt werden kann.