DE3041537A1

DE3041537A1 - Zuendkerze fuer eine brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3041537A1
Application number: DE19803041537
Authority: DE
Inventors: Kyugo Yokosuka Hamai; Ryuzaburo Fujisawa Maruyama; Yasuhiko Kamakura Nakagawa; Meroji Yokosuka Nakai
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1979-11-05
Filing date: 1980-11-04
Publication date: 1981-05-14
Also published as: GB2063363A; US4419601A; GB2063363B

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zündkerze für eine Brennkraftmaschine und insbesondere auf eine Zündkerzej mit der Plasmagase in eine Brennkammer mit Hilfe einer selbstinduzierten elektromagnetischen Kraft bei der Funkenentladung eingestrahlt werden können, um ihre Zündfähigkeit zu verbessern.

Um verschiedene Wirkungsweisen einer Brennkraftmaschine zu verbessern, insbesondere von Ottomotoren, müssen ausgezeichnete Zündungseigenschaften sichergestellt werden. Zua Beispiel bei besonders mageren Gemischverbrennungssystemen oder Abgasrückführungssystemen, die als wirksam angesehen werden, um die Erzeugung von Stickoxyden zu vermindern und damit die strengen Abgasanforderungen und Beschränkungen für die Abgabe von giftigen Stoffen bei Kraftfahrzeugmotoren zu erfüllen, ist es sehr wichtig die besonders armen Gemische oder Ansauggemische, die große Hengen von Abgasen enthalten, zuverlässig zu zünden, um die erforderlichen Abgabewerte sicherstellen zu können.

Zu diesem Zweck wurden verschiedene Zündsysteme vorgeschlagen, um die Zündeigenschaften zu verbessern. Eines von diesen umfaßt eine Zündkerze, die eine elektromagnetische Kraft bei der Funkenentladung benutzt.

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Diese Zündkerze weist einen Hauptkörper 1 auf, durch den eine Mittenelektrode 3 sich hindurch erstreckt, die von einem Isolator 2 gelagert ist, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Die Mittenelektrode 3 k&t ^aE- ihrem Ende eine scheibenförmige Ausdehnung 4, um die herum eine zylindrische geerdete Elektrode 6 mit einem Entladungsspalt 5 gebildet ist. Zwischen der Innenseite der geerdeten Elektrode 6 und dem Isolator 2 wird ein Gas Zwischenraum 7 gebildet.

Bei der Zündkerze 1 fließt ein elektrischer Strom zwischen den Elektroden 6 und 4 infolge der Funkenentladung, um eine elektromagnetische Kraft zu bewirken, die Plasmagas, das heißt Gasionen mit einer hohen Temperatur, das in dem GasZwischenraum 7 bei der Funkenentladung erzeugt wird, in die Brennkammer hinein zwingt, um die Zündfähigkeit oder Zündeigenschaften zu verbessern.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, fließt ein elektrischer Strom I von der geerdeten Elektrode, das heißt der positiven Elektrode 6, zu der Mittenelektrode, das heißt negativen Elektrode 4 infolge der Funkenentladung, um ein magnetisches Feld, dessen magnetische Flußdichte Bo ist, in Richtung des Uhrzeigersinns um den Strom I herum zu erzeugen, der über den Entladespalt 5 fließt. Andererseits fließt der Strom I durch die Mittenelektrode 3 in deren axialer Richtung, um ein magnetisches Feld, dessen magnetische Flußdichte Bi ist, um die Mittenelektrode 3 herum in Richtung des Uhrzeigersinns zu erzeugen.

Die Differenz B(I) zwischen den magnetischen ITußdichten Bi und Bo der inneren und äußeren Hagnetfelder wird angegeben mit B(I) = Bi - Bo > 0. Die innere magnetische IPlußdichte Bi übersteigt die äußere ITußdichte Bo, so daß eine elektromagnetische Kraft Έ bewirkt wird, die sich von dem Gaszwischenraum 7 zur Außenseite der Zündkerze 1 oder der Brennkammer hin erstreckt.

Die elektromagnetische Kraft i¹ wird durch die folgende Gleichung angegeben.

[A]

wobei r ein Außenradius der Mittenelektrode 3, das heißt der Ausdehnung 4, r ein Innenradius der geerdeten Elektrode 6, J(I) eine Stromdichte und μ eine Permeabilität sind.

Diese selbstinduzierte elektromagnetische Kraft 3P bewirkt, daß das Plasmagas hoher Temperatur in die Mitte der Brennkammer eilt, 'wodurch sehr gute Zündeigenschaften verglichen mit der Zündung in der Nähe der ¥andflache einer Brennkammer allein durch den Zündfunken erreicht wird.

Außerdem wurde festgestellt, daß ein elektrischer Strom in der Größenordnung von mehreren tausend Volt kontinuierlich einer solchen Zündkerze gleichzeitig mit der Funkenentladung zugeführt wird, um die Plasmazündung zu bewirken, wodurch die Erzeugung und Ausdehnung des Plasma-

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gases unterstützt wird, um bessere Zündeigenschaften zu erreichen.

Um wirksam das Plasmagas "bei einer solchen Zündkerze zu erzeugen, muß jedoch eine Entfernung r -r, für den Entladespalt 5 his zu einer bestimmten Ausdehnung groß gemacht werden, was zur Erzeugung von elektrischen Rauschwellen führt.

Insbesondere je größer der Entladespalt 5 ist, umso größer ist eine dielektrische Durchschlagspannung, und besonders bei der Plasmazündung wird Plasmaensrgie mit einer großen Menge eines elektrischen Stroms beim Zünden abgegeben, so daß die Zündentladung zur Erzeugung störender elektrischer Rauschwellen führt. Die Rauschwellen stören gewöhnlich den Radio- und Fernsehempfang und können ernsthafte Probleme in elektronischen Instrumenten bewirken, die in dem Fahrzeug eingebaut oder von diesem befördert werden. Die Unterdrückung der Rauschwellen ist daher ein sehr wichtiges Problem.

Eine allgemein bei Kraftfahrzeugmotoren benutzte Zündkerze oder dergleichen hat gewöhnlich einen Luftspalt als einen Zündspalt, so daß ein dielektrischer Durchschlag bei einem hohen Überdruck so hoch ist, daß eine Zündeinrichtung zum Erzeugen von Hochspannungen von mehr als 10 KV erforderlich ist, wodurch elektrische Rauschwellen abgegeben werden. Um dieses zu verhindern, wurden Hochspannungswiderstandsdrähte als Zündkabel benutzt.

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Jedoch führen solche Drähte zwangsläufig in einem gewissen Maße zu Zündenergieverlusten.

Es ist ein allgemeines Ziel der Erfindung, eine verbesserte Zündkerze für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, die die vorstehend genannten Nachteile der herkömmlichen Zündkerzen durch Yorsehen eines HalbleiterwiderStandskörpers zwischen der positiven und der negativen Elektrode beseitigt, um eine Kriechentladung zu erreichen und damit die Entladungsspannungen zu erniedrigen, während geeignete Zündeigenschaften beibehalten werden.

Insbesondere ist es ein Ziel der Erfindung, eine Zündkerze für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, die eine Rückelektrode an der Rückseite eines Entladungsspalts hat, um eine Kriechentladung an den Oberflächen eines elektrischen Isolators zu bewirken, der gegenüber elektrolytiseher Korrosion widerstandsfähig ist, wodurch die Dauerfestigkeit der Zündkerze verbessert und Schwierigkeiten infolge von elektrischen Rauschwellen beseitigt werden.

Zum besseren Verständnis der Erfindung werden Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung erläutert. Im einzelnen zeigt:

Fig. 1 eine teilweise ausgebrochene Seitenansicht einer zuvor erwähnten, herkömmlichen Zündkerze, die eine selbstinduzierte elektromagnetische Kraft benutzt,

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Fig. 2 eine erläuternde Darstellung der Zündkerze der Fig. 1,

Fig. 3 eine teilweise ausgebrochene Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Zündkerze,

Pig. 4 eine teilweise ausgebrochene Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Zündkerze,

Fig. 5 eine Ansicht der Zündkerze der Fig. 4- von
" unten,

Fig. 6 eine graphische Darstellung der Differenz der dielektrischen Durchschlagspannung zwischen Zündkerzen nach der Erfindung und der herkömmlichen Ausführung,·

Fig. 7 eine teilweise ausgebrochene Seitenansicht einer Zündkerze eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 8 eine Ansicht von unten auf die in Fig. 7 gezeigte Zündkerze,

Fig. 9 eine teilweise ausgebrochene Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Zündkerze,

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Fig. 10 eine Ansicht von unten auf die in Fig. 9 gezeigte Zündkerze,

Fig. 11 eine teilweise ausgekrochene Seitenansicht einer Zündkerze, die erfindungsgemäß mit eijner Rück se it enel ekt ro de versehen ist,

Fig. 12 eine teilweise ausgekrochene Seitenansicht einer Zündkerze nach einem modifizierten Ausführungsbeispiel der in Fig. 11 gezeigten Zündkerze und

Fig. 13. eine teilweise ausgebrochene Seitenansicht einer Zündkerze, die erfindungsgemäß einen Entladungshohlraum aufweist.

Eine erfindungsgemäße Zündkerze weist einen keramischen Halbleiterwiderstand auf, der zwischen die positive und negative Elektrode geschaltet ist, um eine Zündentladung selbst bei niedrigen Spannungen, wie einigen EV, zu bewirken.

Wie in Fig. 3 dargestellt ist, weist die erfindungsgemäße Zündkerze einen Kriechpfad durch Verbindung eines Elektrodenspalts 13 zwischen einer Mittenelektrode 11 und einer geerdeten Elektrode 12 mit einem keramischen Halbleiter aus Siliziumkarbit auf. Wenn eine elektrische Spannung zwischen den Elektroden 11 und 12 angelegt wird, fließt ein schwacher Strom durch den keramischen Halbleiter 14,

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damit die freien Elektronen auf einer Oberfläche des Halbleiters 14, die dem Spalt 13 zugewandt ist, eine Kriechentladung einleiten, wodurch die Zündentladung "bei nur niedrigen Spannungen, wie 1-2 KV, ermöglicht wird.

Die Fig. 4 und 5 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem ein Zündkerzenhauptkörper 21 einen Isolator 28 und eine Mittenelektrode 29 aufweist.

Die als negative Elektrode wirkende Mittenelektrode 29 ist an ihrem Ende mit einer abgeschrägten oder konischen Erweiterung versehen. Andererseits hat eine als positive Elektrode wirkende geerdete Elektrode 31 eine konische Oberfläche, die zu einer Brennkammer hin divergiert, um einen kreisringförmigen Entladungsspalt 32 zu bilden, der den Spalt in Richtung zur Brennkammer hin vergrößert. Ein Halbleiterwiderstand 33» z.B. aus S1O2, ist in dem Isolator 28 zwischen den positiven und negativen Elektroden 29 und 31 eingebettet, um einen kreisringförmigen Kriechentladungspfad 34- zwischen den positiven und negativen Elektroden und 31 zu bilden. Anstelle des unabhängigen Halbleiterwiderstandes 33 kann eine Endfläche des Isolators 28 mit einem Halbleiterwiderstandsfilm beschichtet werden, um den Entladungspfad 14 zu bilden.

Wenn bei dieser Anordnung eine Entladespannung zwischen der positiven und negativen Elektrode 29 und 31 angelegt wird, bewirkt eine Potentialdifferenz freie Elektronen auf

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einer Oberfläche des Halbleiterwiderstandes 33 oder des Entladungspfads 34-, durch den ein elektrischer Strom von der geerdeten Elektrode 31 zu der Mittenelektrode 39 "bzw. der Ausdehnung 30 in Form einer Kriechentladung fließt. Eine dielektrische Durchbruchsspannung für die Entladung ist daher sehr niedrig, wie in der Größenordnung von einigen tausend Volt.

Fig. 6 zeigt die Beziehungen zwischen den Überdrücken (kg/cm ) und der Durchbruchsspannung (K?), wobei P die Durchbruchsspannungen im Falle von Luftspalten und Q die Spannungen im Falle einer Kriechentladung zeigen. Wie aus Fig. 6 au erkennen ist, kann die Kriechentladung bei sehr niedrigen Spannungen bewirkt werden, und die Spannungen für die Kriechentladung steigen selbst dann nicht an, wenn der Druck in dem Zylinder stark erhöht wird. Dadurch kann der Entladungsspalt 12 verbreitert werden, um die wirksame Plasmazündung zu bewirken und die Rauschwellen zu vermindern.

Bei diesem Ausführungsbeispiel dient der ausgedehnte oder konische Entladungsspalt 32 zur Verbesserung des Antriebs und Strahlens der Plasmagase. In diesem Fall wird die elektromagnetische Kraft F durch die folgende Gleichung angegeben.

F =

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Beim Vergleich dieser Gleichung mit der unter Qjfj angegebenen ist die Konstante des zweiten Ausdrucks in den Klammern größer als die von JTA₁[J , was eine stärkere Strahlkraft bedeutet, die bessere Zündeigenschaften bewirkt.

Bei einem in den Fig. 7 ^n.^- 8 gezeigten Ausführungsbeispiel wird ein Spaltzwischenraum 35 um einen Isolator herum gebildet, um einen Wärmepegel einzustellen. Der Gaszwischenraum 35 ist zwischen dem Isolator 28 und einer Innenmantelfläche eines zylindrischen Teils 36 der Erdelektrode 31 gebildet, die die Schraubenwindungen der Zündkerze 21 trägt, um mit dem'Außenraum, das heißt der Brennkammer, über bogenförmige Verbindungsöffnungen 37 verbunden zu werden, die in der geerdeten Elektrode 31 ausgebildet sind. Andere Teile sind gleich denen in den Fig. 4 und 5 gezeigten, die mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Bei dieser Anordnung kann der yärmepegel so eingestellt werden, daß er die Benutzungsbedingungen erfüllt, was mit Hilfe einer Änderung der Wärmeableitungseigenschaften in Abhängigkeit von dem Volumen des Gaszwischenraums 35 erfolgt, wodurch eine Zündkerze erhalten wird, die stabile Zündeigenschaften hat.

Bei einem in den Fig. 9 und 10 gezeigten Ausführungsbeispiel wird ein Halbleiterwiderstand 33 nixt einem Hohlraum 38 ausgebildet, der ein kleines Volumen hat, das sich zu einer Brennkammer hin öffnet, um die Volumina der er-

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zeugten Plasmagase zu vergrößern. Der Hohlraum 38 ist kreisringförmig und zwischen einer Mittenelektrode 29, das heißt einer Ausdehnung 30, und einer geerdeten Elektrode 31 angeordnet. Andere Teile sind denen in den Fig. 7 und 8 gezeigten gleich.

Bei dieser Anordnung fließt der Entladestrom längs der Innenflächen des Hohlraums 18. In dem Augenblick, wenn der Hohlraum das Gemisch enthält, wird eine relativ große Menge von Plasmagas erzeugt. Bei diesem Ausführungsheispiel wird daher eine große Menge an Plasmagas in eine Brennkammer gestrahlt, um ausgezeichnete Zündflammenkerne su "bilden, die zur Verbesserung der Zündfähigkeit der Zündkerze stark beitragen.

Der keramische Halbleiterwiderstand ist nicht notwendigerweise ausreichend widerstandsfähig gegenüber der kontinuierlichen Zündung. Unter einer bestimmten Bedingung wird er oftmals durch elektrolytische Korrosion in einem solchen Ausmaß beschädigt, daß er nach einer Zündentladung von 50 - 100 mJ, die einige Zahntausendmal wiederholt wurde, nicht mehr betriebsfähig ist. IPig. 11 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel, um dieses zu verhindern. Eine in Fig. 11 gezeigte Zündkerze 40 weist einen Zündkerzenhauptkörper 40 auf, der eine Mittenelektrode 41 und eine geerdete Elektrode 42 hat. Die Mittenelektrode 41 erstreckt sich durch zwei keramische Isolatoren 43 und 44, die konzentrisch in dem Hauptkörper 40 gelagert sind, um einen kreisförmigen EntladungsZwischenraum 45 mit der geerdeten Elektrode 42 zu bilden, der die Mittenelektrode 41 umgibt.

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Die Mittenelektrode 41 ist einstückig mit einer flanschähnlichen Rückseitenelektrode 46 ausgebildet, die sich an der Rückseite der geerdeten Elektrode 42 mit einem kleinen Zwischenraum radial erstreckt. Die Rückseitenelektrode 46 hat solche Abmessungen, daß sie in einer Ebene mindestens den Entladungsspalt 45 bedeckt, um die Kriechentladung auf der keramischen Oberfläche zu induzieren, die dem Entladungsspalt 45 zugewandt ist, wie dieses später beschrieben wird.

Der erste Isolator 43, der die Mittenelektrode 41 lagert, ist zylindrisch sowie über und an der Rückseite der Rückseitenelektrode 46 angeordnet. Der zweite Isolator 44 umgibt den ersten Isolator 43 in dichter Berührung mit diesem und füllt den Zwischenraum zwischen der Rückseiten- und geerdeten Elektrode 46 und 42, um die Mitten- und geerdete Elektrode 41 und 42 zu verbinden, um. damit einen Kriechentladungspfad 4? zu bilden, der dem Entladungsspalt 45 zugewandt ist.

Die Arbeitsweise der so aufgebauten. Zündkerze wird jetzt erläutert. Wenn eine Potentialdifferenz zwischen der Mitten- und Erdelektrode 41 und 42 ansteigt, gehen freie Elektroden von dem Teil des Isolators 44, der zwischen der Rückseitenelektrode 46 und der geerdeten Elektrode 42 eingebettet ist, zum Kriechentladungspfad 47 hin aus. Dadurch verringert sich die dielektrische Durchbruchsspannung plötzlich^ so daß eine elektrische Entladung bei einer niedrigen Spannung, wie 1-2 KV, über die freien Elektroden an der Oberfläche des Kriechentladungspfades 47 auftritt. Diese Entladung tritt

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längs des Kriechentladungspfades 47 auf, der einen niedrigem elektrischen Widerstand als der des Entladungsspaltes 45 hat. Da der Kriechentladungspfad 47 auf der Oberfläche des isolierenden keramischen Materials 44 gebildet ist, das gegenüber einer elektrolytischen Korrosion widerstandsfähig ist, hat es eine ausgezeichnete Standfestigkeit gegenüber wiederholten Entladungen.

Fig. 12 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem eine geerdete Elektrode 42 einstückig mit einer Büekseitenelektrode 46 ausgebildet ist. In der Zeichnung ist die Bückseitenelektrode 46 von einer Innenfläche eines zylindrischen Teils 42a der geerdeten Elektrode 42 aus sich nach innen erstreckend dargestellt. Eine Mittenelektrode 41 hat ein flanschförmiges Ende 41a, um einen Hand eines Isolators 4J zwischen dem flanschförmigen Ende und der Kickseitenelektrode 46 einzubetten. Mit anderen Worten, erstreckt sich bei diesem Ausführungsbeispiel im Unterschied zu dem der Fig. 11 die Eückseitenelektrode 46 nach innen und in Verbindung mit dieser erstreckt sich der Rand des inneren Isolators 43 nach außen, um einen Kriechentladungspfad 47 zu bilden. Da die Arbeitsweise der Zündkerze gleich der der in Fig. 11 gezeigten Zündkerze ist, wird sie nicht erläutert. Bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 11 und 12 wird, wenn ein elektrischer Strom von der geerdeten Elektrode 42 zu der Mittenelektrode 41 fließt, infolge der Wirkung der selbstinduzierten elektromagnetischen Kraft, die durch einen Strom in

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radialer Richtung längs des Kriechentladungspfades 47 und eines Stroms in der Mittenelektroden 41 in dessen axialer Richtung bewirkt wird, durch die Ionisation bei der Entladung erzeugte Gasionen hoher Temperatur von dem Eriechentladungspfad 47 aus nach vorn gezwungen, um einen ungestümen Zündflammenkern in einer Brennkammer zu bilden, der für die Zündung und Verbrennung sehr wirksam ist.

Im Gegensatz dazu wird bei einem in Fig. 15 gezeigten Ausführungsbeispiel ein Entladungshohlraum 48 mit einem kleinen Volumen zwischen einer Mittenelektrode 41 und einer geerdeten Elektrode 42 gebildet, der von einem Isolator 43 umgeben ist, so daß die Gasionen, das heißt das Plasmagas, in dem Entladungshohlraum 48 bei der elektrischen Entladung mit hoher Energie erzeugt wird, so daß dieses bei seiner Ausdehnung in die Brennkammer hineingestrahlt wird.

Die Mittenelektrode 41 ist derart angeordnet, daß ihr Ende an einer Innenseite eines zylindrischen Isolators 43 angeordnet ist, um einen kleinen Entladungshohlraum 48 zwischen der Mittenelektrode 41 und der geerdeten Elektrode 42 zu bilden, die eine Strahlöffnung 49 hat, die konzentrisch an einer Innenbohrung des Isolators ausgebildet ist. In diesem EaIl ist die geerdete Elektrode 42 einstückig mit der Rückseitenelektrode 45 ausgebildet, um den Kriechentladungspfad 47 des Entladungsraumes 48 über den Isolator 43 zu umgeben, der seinerseits von einem zweiten Isolator 44 umgeben ist.

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Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die Entladungszündung, wie zuvor "beschrieben, mit niedrigeren Spannungen ausgeführt werden, wobei eine große Menge von Plasmagas in dem Entladungshohlraum durch Zuführen eines großen elektrischen Stromes erzeugt wird, das bei seiner Expansion in die Brennkammer eingestrahlt wird, wodurch sich gute Zündeigenschaften ergeben.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung zu erkennen ist, weist die erfindungsgemäße Zündkerze zum Einstrahlen von Plasmagas durch die selbstinduzierte elektromagnetische Kraft bei der elektrischen Entladung den Halbleiterwiderstand zwischen den positiven und negativen Elektroden auf, um eine Zündstromentladung durch die Kriechentladung bei relativ niedrigen Spannungen zu bewirken, wodurch der Entladungsspalt oder der Entladungspfad vergrößert werden kann, um wirksame Plasmazündungen zu erreichen und die elektrischen Bäuschwellen zu vermindern.

Außerdem ist erfindungsgemäß die Rückseitenelektrode in einer Weise vorgesehen, daß sie die Rückseite des Kriechentladungspfades eines keramischen Materials als ein Isolator bedeckt, um die Kriechentladung auf der keramischen Oberfläche zu erzeugen, die gegenüber einer elektrolytischen Korrosion widerstandsfähig ist, wodurch eine Niedrigspannungs-Zündkerze für Kraftfahrzeuge geschaffen wird, die standfest ist und keine Schwierigkeiten im Hinblick auf elektrische Rauschwellen bewirkt.

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Außerdem kann die erfindungsgemäße Zündkerze für die Zündeinrichtung von Dieselmotoren benutzt werden, da ihre dielektrische Durchbruchs spannung "bei einem hohen Überdruck erheblich niedriger ist, als die bei bisher benutzten Zündkerzen mit einem Luftspalt.

Es ist außerdem darauf hinzuweisen, daß der Fachmann aus der vorstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der erläuterten Zündkerzen sofort verschiedene Änderungen und Modifikationen erkennt, ohne daß durch diese der allgemeine Erfindungsgedanke verlassen würde.

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Leerseite

Claims

PATENTANWÄLTE

A. GRÜNECKER

DIPL-ING.

H. KINKELDEY

DR-INS

W. STOCKMAIR

DR-INQ- AeE (CAUBCH

K. SCHUMANN

DR. BEa NAT. > DIPU-PHVS

P. H. JAKOB

DIPU-1N&

G. BEZOLD

DR RERNAT- OCPL-CHEM.

NISSM MOTOR CO., LTD.

2, Takara-Cho, Kanagawa-Ku, Yokohama City, Japan

8 MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSE 43

4-, November 1980 P 15 672 - 52/hb

Zündkerze für eine Brennkraftmaschine

Pat entansprüche

M.J Zündkerze für eine Brennkraftmaschine mit einer positiven und einer negativen Elektrode, zwischen denen eine !funkenentladung auftritt, um eine selbstinduzierte elektromagnetische Kraft zu erzeugen, durch die in eine Brennkammer Plasmagas eingestrahlt wird, gekennzeichnet durch einen zwischen die Elektroden (11, 12; 29, 31; 41, 42) geschalteten Halbleiterwiderstandskörper (14; 33; 43, 44) zum Bewirken einer Kriechentladung.

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TELEFON (089) 22 2862

Telex OE-SB aao

monapat

telekopierer

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2. Zündkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die positive und negative

Elektrode (11 42) eine Mittenelektrode (11) mit

einem scheibenähnlichen vorderen Ende und eine geerdete Elektrode (12) sind, die das scheibenförmige Ende der Mittenelektrode mit Abstand und einer konstanten Entfernung umgibt, um einen kreisringförmigen Entladungspfad durch den Halbleiterwiderstandskörper (14) zu bilden.
3· Zündkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß ein Zwischenraum (54) zwischen der positiven und negativen Elektrode (29, 51) zu der Brennkammer hin divergiert.
4. Zündkerze nach Anspruch 5» dadurch g e k e η η ζ e ichne t , daß eine der Elektroden (29, 51) an ihrem Ende mit einem konischen Ende, das zu der Brennkammer hin angeschrägt ist, und die andere der Elektroden mit einer konischen Oberfläche ausgebildet ist, die mit Abstand und das konische Ende umgebend angeordnet ist, um den divergierenden Zwischenraum zu bilden.
5· Zündkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß ein Isolator (28), der eine der Elektroden (29, 31) umgibt, an einem Mittenteil der Zündkerze (21) einen Gaszwischenraum mit einem zylindrischen Teil (56) der anderen der Elektroden bildet, die den Isolator umgibt, und daß der Gaszwischenraum mit der Brennkammer über Öffnungen (37)

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verbunden ist, die in der anderen der Elektroden ausgebildet sind.
6. Zündkerze nach Anspruch 5? dadurch gekennzeichnet , daß die in der anderen der Elektroden (29, 31) ausgebildeten öffnungen (37) bogenförmig und auf einem Kreis angeordnet sind.
7. Zündkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Halbleiterwiderstandskörper (43, 44) einen kleinen Hohlraum (48) umfaßt, der sich zu der Brennkammer hin zwischen der positiven und der negatxven Elektrode (4-1, 42) öffnet.
8. Zündkerze nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet , daß der Hohlraum (48) kreisringförmig um ein Ende einer der Elektroden in einem Mittenteil der Zündkerze (40) angeordnet ist.
9. Zündkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die positiven und negatxven Elektroden (41, 42) durch einen Isolator (43, 44) anstelle des Halbleiterwiderstandskörpers verbunden sind, um einen Kriechentladungspfad zu bilden, und daß die Zündkerze (40) eine Rückseitenelektrode (46) aufweist, die an der Innenseite des Isolators angeordnet ist und sich von irgendeiner der Elektroden aus erstreckt, um einen Spalt zwischen den positiven und negatxven Elektroden zu bedecken, wodurch die Kriechentladung bei niedrigen Spannungen bewirkt wird.

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10. Zündkerze nach. Anspruch 9» dadurch g e k e η η zeich.net , daß die Rückseitenelektrode (46) durch, einen Flansch gebildet ist, der sich, einstückig von einer der positiven und negativen Elektroden (4-1, 42) aus erstreckt und an einem Mittenteil der Zündkerze (40) angeordnet ist.
11. Zündkerze nach Anspruch 9₅ dadurch gekennzeichnet , daß die Rückseitenelektrode (46) einstückig mit der geerdeten Elektrode (42) ausgebildet ist und sich von einer Innenfläche eines zylindrischen Teils (42a) der geerdeten Elektrode (42) aus erstreckt, während die andere Elektrode (41) an einem Mittenteil der Zündkerze (40) als eine Mittenelektrode angeordnet ist und ein flanschförmiges Ende (41a) hat, um einen Rand des Isolators (43) zwischen dem flanschförmigen Ende und der Sückseitenelektrode einzubetten.
12. Zündkerze nach Anspruch 9₅ dadurch gekennzeichnet , daß der die positive und negative Elektrode (41, 42) verbindende Isolator (45) einen kleinen Hohlraum (48) zxfischen diesen umgibt.

13· Zündkerze nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß eine der positiven und negativen Elektroden (41, 42), die an einem Mittenteil der Zündkerze (40) angeordnet ist, hinsichtlich ihres Endes so angeordnet ist, daß es an einer Innenseite des Isolators (43) liegt, der die an dem Mittenteil der Zündkerze angeordnete Elektrode (41) umgibt, um den kleinen Hohlraum (48) zu bilden.

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