DE2606248A1

DE2606248A1 - Zuendkerze

Info

Publication number: DE2606248A1
Application number: DE19762606248
Authority: DE
Inventors: Hidetsugu Kubota
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-02-17
Filing date: 1976-02-17
Publication date: 1976-08-26
Also published as: IT1059342B; SU609493A3; JPS5194034A; US4029982A; NL7601513A; FR2300908A1; FR2300908B1; SE7601792L; GB1518602A

Description

Die Erfindung betrifft eine Zündkerze für einen Motor _t die geeignet ist, die Erzeugung eines Stickstoffoxyds NOx in Grenzen zu halten.

Eines der schwierigen Probleme bei einer für ein Abgas eines Fahrzeugmotors bestehenden Gegenmaßnahme zur Beseitigung eines Stickstoffoxyds NOx aus dem Abgas und bei einem Lauf des Fahrzeugmotors unter Normalbedingung besteht darin, daß die Temperatur in einem Zylinder im allgemeinen auf etwa 2000 C steigt, jedoch die NOx-Erzeugungsmenge allzu häufig plötzlich ansteigt, wenn die Temperatur des Zylinders auf über etwa 1700 C geht. Es wird festgestellt, daß somit dann, wenn eine kleine Dampfmenge in ein Ansauggas eingeführt und mit diesem in dem Zylinder beim Übergang eines Auslaßhubes zu einem Ansaughub gemischt wird und das Ansteigen der Temperatur in dem Zylinder

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zwischen 16OO°C und 1700 °C zum Stillstand gebracht wird, eine chemische Änderung in der Bindung von Sauerstoff und Stickstoff in Grenzen gehalten wird und die NOx-Erζeugungsmenge plötzlich absinkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Zuführung einer Wassermenge zu schaffen, welche Wassermenge ausreichend bemessen ist, entsprechend der Temperatur und dem Druck in dem Zylinder augenblicklich zu verdampfen.

Bei einem hergestellten Motor ist es fast unmöglich, den Dampf in den komprimierten Teil d^es Zylinders einzuspritzen, in dem der Kolben fast am Totpunkt angekommen ist, um die Bildung von Stickstoffoxyd NOx in Grenzen zu halten. Erfindungsgemäß sind eine innere zylindrische Abdeckung mit einer öffnung und eine äußere zylindrische Ahdeckung mit einer gleichen Öffnung derart angeordnet und vorgesehen, daß ein bedeutender Abschnitt eines elektrischen Zündungsteils am Ende eines Zündkerzenkörpers umgeben ist, wobei das äußere zylindrische Rohr zahlreiche Durchbrüche entlang seiner gesamten Fläche besitzt und eine oder mehrere Wasserleitungen mit kleinem Querschnitt durch den Zündkerzenkörper hindurch gebohrt sind und an dessen Ende und zwischen der inneren und der äußeren Abdeckung enden. Die Enden der Wasserleitungen sind in bevorzugter Weise in Düsenform gestaltet.

In Hinblick auf die Funktion der Erfindung wird das Wasser aus den Düsen zwischen die innere und die äußere Abdeckung eingespritzt und versprüht. Das versprühte Wasser tritt durch die zahlreichen Durchbrüche der äußeren Abdeckung hindurch und trifft dabei auf die rotglühende Wand derselben und verdampft dabei. Demzufolge kann die erfindungsgemäße Vorrichtung die Verdampfung von Wasser von der Zündung getrennt halten, ohne ein Hindernis für die Aufgabe des Zündungsteils am Kopf der Zündkerze zu sein.

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Gemäß der vorstehend gegebenen Beschreibung betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung einer brauchbaren Verdampfungseinrichtung in Verbindung mit dem Zündungsteil des Zündkerzenkopfs und die Herstellung derselben in einem Körper. Um zu verhindern, daß der Frischdampf direkt den Zündungsteil am vorstehenden Ende der Kerze berührt und umströmt, ist der Zündungsteil von der zylindrischen Abdeckung umgeben, wobei sich ein Teil entgegen der Richtung des Dampferzeugungsteils öffnet oder am Ende der Abdeckung , wobei die den Dampf erzeugende zylindrische Abdeckung außerhalb der den Dampf abschirmenden zylindrischen Abdeckung angeordnet ist und des weiteren die Düsen in den kleinen Raum zwischen den Abdeckungen münden und das von den Düsen auf das rotglühende Teil, d.h. die zylindrische Abdeckung mit den zahlreichen Druchbrüchen, aufgespritzte Wasser augenblicklich verdampft, jedoch keinen negativen Einfluß auf den Zündungsteil hat.

Somit besteht das wesentliche Merkmal der Erfindung darin, daß der Zündungsteil und der Verdampfungsteil in einem Körper hergestellt sind und hinsichtlich der Durchführung ihrer Aufgabe vollständig voneinander getrennt sind, und die Erfindung die ihr zugrunde liegende Aufgabe lösen kann.

Die erfindungsgemäße Zündkerze kann in Zusammenarbeit mit einem Behälter zur Einstellung des Wasserdrucks verwendet werden, in dem destilliertes Frischwasser und Luft gemischt und stets unter einem konstanten Druck mittels einer Pumpe gehalten werden,, und in Zusammenarbeit mit Mitteln zur Einstellung der Wassermenge, die dazu geeignet und bestimmt sind, die von den Düsen aus einzuspritzende Wassermenge einzustellen.

Die erfindungsgemäße Zündkerze kann nicht nur bei einem neuen Fahrzeug, sondern auch bei einem bereits in Verwendung stehenden Fahrzeug angewandt werden.

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Diese und weitere Merkmale der Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen zu ersehen, welche Beschreibung auf die Zeichnung Bezug nimmt.

In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine erste Ausfuhrungsform der erfindungsgemäßen Zündkerze entlang der Linie I-I der

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Fig. 2 einen Schnitt durch dieselbe Zündkerze entlang der

Linie H-II der Fig. 1 und
Fig. 3 einen Schnitt entsprechend der Fig. 1 durch eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zündkerze.

Gemäß Fig. 1 und 2 besitzt der Zündkerzenkörper 1 in üblicher Weise einen zylindrischen Teil 2. Dieser besitzt seinerseits ein Gewinde 3 zum außenseitigen Einschrauben in einen Zylinderkopf, eine aus seinem Ende vorstehende Masseelektrode 4 und eine Zentralelektrode 5, die von Isoliermaterial 6 ummantelt ist. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist eine zylindrische Abdeckung 7 mit dem zylindrischen Teil 2 an dessen inneren Ende zusammengesetzt. Diese Abdeckung 7 besitzt entlang ihrer !ausgerichteten Wandung eine öffnung 8. Somit kann die Masseelektrode 4 aus dem Ende des zylindrischen Teils 2 vorstehen und in das Innere der Abdeckung 7 hineingebogen sein, so daß das Ende der Zentralelektrode .5 mit dem Ende der Masseelektrode 4 fluchtet bzw. auf dieses Ende ausgerichtet ist. Des weiteren ist eine netzartige Abdeckung 9 in einem kleinen Abstand von der zylindrischen Abdeckung 7 vorgesehen. Diese netzartige Abdeckung 9 besitzt die gleiche Gestalt wie die zylindrische Abdeckung 7 und ist geringfügig größer als diese. Sie besitzt des weiteren ebenfalls eine öffnung 10, die genau der öffnung 8 entspricht. An den Rändern der beiden öffnungen 8 und 9 sind verlängerte Teile 11 und 12 der Abdeckung 7 in Richtung auf die netzartige Abdeckung

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umgebogen, wobei die Enden an dieser Abdeckung 9 befestigt sind. Drei kleine Kanäle 13a, 13b und 13c, von denen 13b in der Zeichnung nicht dargestellt ist, sind durch den Zündkerzenkörper 1 und den zylindrischen Teil 2 durchgeführt, wobei jeder Kanal 13a, 13b und 13c an dem Ende des zylindrischen Teils 2 zwischen den beiden Abdeckungen 7 und 9 endet, wo die Düsen 14a, 14b und 14c sehr kleine Durchmesser besitzen. Gemäß Fig. 2 sind die Düsen 14a, 14b und 14c in bevorzugter Weise um jeweils 90° zueinander versetzt angeordnet.

Fig. 3 zeigt die andere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform lediglich dadurch, daß die öffnung an dem Ende der Abdeckungen vorgesehen ist, während die öffnung bei der ersten Ausführungsform in Längsrichtung der zylindrischen Wand vorgesehen ist, und daß die Masseelektrode an der Innenseite der inneren Abdeckung gegenüber der Zentralelektrode seitlich vorgesehen ist; in allen anderen Punkten gleichen sich die beiden Ausführungsformen. In detaillierter Beschreibung besitzt bei der zweiten Ausführungsform ein Zündkerzenkörper 21 einen zylindrischen Teil 22 mit einem Außengewinde 23, das zur Einschraubung in einen Zylinderkopf bestimmt ist, und eine Zentralelektrode mit einem Isoliermaterial 25, das die Zentralelektrode 24 umgibt. Diese Zentralelektrode 24 und das Isoliermaterial 25 sind im Zentrum des zylindrischen Teils 22 angeordnet und stehen geringfügig aus diesem vor. Am Ende und im Inneren des zylindrischen Teils 22 ist eine innere Abdeckung 26, die die Gestalt eines Zylinders und einen ringförmigen Vorsprung 28 am einen Ende und ein Gewinde am anderen Ende besitzt, in das Ende des zylindrischen Teils 22 eingeschraubt. Eine äußere Abdeckung 27 mit zahlreichen Durchbrüchen an ihrer Fläche ist an der inneren Abdeckung 26 über dieser liegend angeordnet, wobei ein Ende derselben an dem Vorsprung 28 beispielsweise durch Anschweißen bzw. Anlöten befestigt ist, während das andere Ende an dem gegenüberliegenden Ende des zylindrischen Teils angeordnet ist. Die innere und die äußere Abdeckung 26 bzw. 27 sind in einem kleinen Abstand voneinander angeordnet. Das Ende der

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Abdeckung 26 besitzt eine Öffnung 29. An der Innenseite der Wand der inneren Abdeckung 26 ist eine Masseelektrode 30 der Zentralelektrode 24 in einem geeigneten Abstand gegenüberliegend angeordnet. Wie bei der ersten Ausführungsform ist ein Kanal 31 mit einem kleinen Querschnitt für die Durchführung von Wasser durch den Zündkerzenkörper 21 und den zylindrischen Teil 22 hindurchgeführt, wobei dieser Kanal 31 am Ende des zylindrischen Teils 22 und zwischen den Abdeckungen 26 und 27 mündet. Eine Düse 32 ist am Ende des Kanals 31 angeformt. In bevorzugter Weise sind drei solche Kanäle und Düsen vorgesehen, wobei in diesem Fall die gegenseitige ümfangsversetzung 120° Grad mißt.

Bei beiden Ausführungsformen wird das Wasser von den Düsen aus in den Zwischenraum zwischen der inneren und der äußeren Abdeckung eingespritzt, wobei das Wasser mit den rotglühenden Durchbrüchen der äußeren Abdeckung in Berührung kommt und dort verdampft und die Temperatur in dem Zylinder des Motors in geeigneter Weise absenkt, so daß die Bildung von Stickstoffoxyd NOx in Grenzen gehalten ist.

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Claims

Patent ansprüche

1.) Zündkerze mit einer Trennwand zwischen einem Verdampfungsmittel und einem Zündungsteil _r dadurch gekennzeichnet, daß eine innere Abdeckung(7,26) vorgesehen ist, die die Zündungselektroden (4,5; 24,30) umgibt und eine öffnung (8,29) besitzt, um das Innere der Abdeckung (7,26) mit dem Innenraum des Zylinders eines Motors in Verbindung zu bringen, ur.d daß eine äußere Abdeckung (9,27) vorgesehen ist, die zahlreiche Durchbrüche besitzt, um den durch Wasserverdampfung gebildeten Dampf austreten zu lassen, und die eine öffnung besitzt, die der öffnung (8,29) der inneren Abdeckung (7,26) entspricht, und daß eine oder mehrere Düsen (14a, 14b, 14c; 32) vorgesehen sind, um das Wasser zwischen die Abdeckungen (7,9; 26,27) einzuspritzen.

2. Zündkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen (8) in Längsrichtung entlang der Wand der inneren und der äußeren Abdeckung (7,9) angeordnet sind.

3. Zündkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung (29) an dem Ende der inneren und der äußeren Abdeckung (26,27) gebildet ist.

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