DE3203874A1

DE3203874A1 - Spark plug for internal combustion engines

Info

Publication number: DE3203874A1
Application number: DE19823203874
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl.-Ing. 7130 Mühlacker Lindner; Franz 7080 Aalen Rieger
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1982-02-05
Filing date: 1982-02-05
Publication date: 1983-08-18

Abstract

The spark plug (2) is intended for internal combustion engines and has an ignition chamber (11) which is connected via a transfer passage (28, 12) to a main combustion space (13) of the internal combustion engine and contains ignition electrodes (7, 29). The ignition chamber (11) is designed as an annular space. The transfer passage (28) opens essentially into the centre plane of the cross-section of the annular space (11), mutually adjacent swirl rings (33, 34) comprising quantities of fuel/air mixture which have flowed in circulating in opposite directions. In relation to their volume, these swirl rings (33, 34) have very small cross-sections, with the result that very high centrifugal accelerations occur in them and within their quantities of mixture each effect a very pronounced charge stratification. Ignition takes place close to one wall (29) of the ignition chamber (11), where the swirl rings (33, 34) form a stagnant zone (35). Within the stagnant zone (35), highly fuel-enriched mixture is virtually at rest, with the result that its ignition takes place with great reliability and the subsequent development of the flame progresses quickly. In the transfer passage (28), there is a glass window for the analysis of the development of the flame. The surface of the window lies in the region of high gas velocities and as a result is kept free of dirt deposits. <IMAGE>

Description

Zündkerze für BrennkraftmaschinenSpark plug for internal combustion engines

Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Brennkraftmaschine mit wenigstens einem Hauptbrennraum und einer Zündkerze oder von einer für Brennkraftmaschinen bestimmten Zündkerze. Durch die DE-OS 30 01 711 ist eine für Brennkraftmaschinen bestimmte Zündkerze mit innerhalb einer Zündkammer angeordneten Elektroden und einem Sichtfenster bekannt. Das Sichtfenster wird von einem Ende eines in der Längsachse der Zündkerze angeordneten Quarzglasstabes gebildet und dient zum Beobachten von Verbrennungsabläufen sowohl innerhalb der Zündkammer als auch in dem Hauptbrennraum der Brennkraftmaschine, der über einen Übe-rströmkanal mit der Zündkammer verbunden ist. Die Zündkammer ist als schlanker Hohlzylinder ausgebildet. Der Überströmkanal ist gleichachsig zu der Zündkammer ausgerichtet und hat einen Querschnitt, der kleiner als derwenige der Zündkammer ist. Die innerh-alb der Zündkammer angeordneten Elektroden bilden mehrere Zündfunkenstrecken, die von dem Uberströmkanal unterschiedliche Abstände haben. Bei einem Verdichtungshub der Brennkraftmaschine strömt aus deren Hauptbrennraum je nach Belastung der Maschine eine mehr oder weniger große Menge von Brennstoff-Luftgemisch in die Zündkammer ein. Dieses Gemisch dringt mehr oder weniger weit gegen Restgas, das von einer vorangegangenen Zündung her rührt, vor. Die Grenze zwischen dem Restgas und dem frischen Gemisch verläuft zum Zündzeitpunkt in Abhäng-igkeit von der Belastung der Brennkraftmaschine. An dieser Grenze herrscht die geringste Strömungsgeschwindigkeit des frischen Gemisches und es ist erwünscht, daß die Zündung in einem kurzen Abstand von dieser Grenze erfolgt.PRIOR ART The invention is based on an internal combustion engine with at least one main combustion chamber and a spark plug or one for internal combustion engines certain spark plug. DE-OS 30 01 711 is one for internal combustion engines certain spark plugs with electrodes arranged within an ignition chamber and a Window known. The viewing window is from one end one in the longitudinal axis the spark plug arranged quartz glass rod and is used to observe Combustion processes both within the ignition chamber and in the main combustion chamber of the internal combustion engine, which is connected to the ignition chamber via an overflow duct is. The ignition chamber is designed as a slim hollow cylinder. The overflow channel is aligned coaxially to the ignition chamber and has a smaller cross-section than there is little of the ignition chamber. The inside of the ignition chamber arranged Electrodes form several ignition spark gaps that differ from the overflow channel Have gaps. During a compression stroke of the internal combustion engine flows out of it Main combustion chamber a more or less large amount depending on the load on the machine of fuel-air mixture into the ignition chamber. This mixture penetrates more or less far against residual gas that stems from a previous ignition. The boundary between the residual gas and the fresh mixture runs at the ignition point as a function of the load on the internal combustion engine. At this limit there is the lowest flow rate of the fresh mixture and it is desirable that the ignition takes place at a short distance from this limit.

Dies ist möglich, weil sich wenigstens eine der Funkenstrecken in oder nahe diesem günstigen Zündbereich befindet. Weil aber mehrere Funkenstrecken mit Zündspannung zu versorgen sind, muß viel elektrische Zündenergie bereit gestellt werden, was einen teueren Zündspannungsgenerator bedingt. Weil innerhalb der zylindrischen Zündkammer keine ladungsschichtende Wirbelströmung von einer der US-PS 41 70 979 beschriebenen Art erzeugt wird, ist es nicht möglich, mittels der Zündkerze nach der DE-OS 30 01 711 ein Brennstoff-Luftgemisch mit hohem Luftüberschuß sicher zu zünden.This is possible because at least one of the spark gaps is in or near this favorable ignition range. But because there are several spark gaps are to be supplied with ignition voltage, a lot of electrical ignition energy must be provided become, which requires an expensive ignition voltage generator. Because inside the cylindrical Ignition chamber no charge stratified vortex flow from one of US-PS 41 70 979 is generated, it is not possible to use the spark plug after DE-OS 30 01 711 a fuel-air mixture with a high excess of air safely ignite.

Vorteile der Erfindung Die Brennkraftmaschine bzw. Zündkerze mit Zündkammer und mit den kennzeichnenden Merkmalen gemäß dem Anspruch 1 erzeugt innerhalb der ringförmig ausgebildeten Zündkammer einander berührende Wirbelringe mit sehr engen Querschnitten. Diese engen Querschnitte sind an ihren Umfängen von kleinen Umlenkradien für die in den Förderringen enthaltenen Gemischmengen umgrenzt. Dadurch wirken sehr große Fliehkräfte auf die rotierenden Gemischmengen, und an den Umfängen der Wirbelringe wird eine sehr starke Anreicherung mit Brennstoff erzeugt. Die Zündung des stark mit Brennstoff angereicherten Gemisches erfolgt innerhalb nur einer Funkenstrecke. Die erfindungsgemäße Zündkammer ermöglicht deshalb den Betrieb von Brennkraftmaschinen mittels eines Brennstoff-Luftgemisches, das einen hohen durchschnittlichen Luftüberschuß haben kann, unter Verwendung eines billigen Zündspannungsgenerators.Advantages of the Invention The internal combustion engine or spark plug with an ignition chamber and with the characterizing features according to claim 1 generated within the ring-shaped ignition chamber touching vortex rings with very narrow Cross-sections. These narrow cross-sections are at their perimeters of small deflection radii for the mixture quantities contained in the conveyor rings. As a result, very large centrifugal forces act on the rotating mixture quantities, and A very strong fuel enrichment is created around the circumferences of the vortex rings. The mixture, which is heavily enriched with fuel, is ignited within only one spark gap. The ignition chamber according to the invention therefore enables the Operation of internal combustion engines by means of a fuel-air mixture, the one can have high average excess air using a cheap Ignition voltage generator.

Die ke-nnzeichenden Merkmale des Anspruchs 2 bewirken, daß mit Brennstoff angereicherte Teilmengen des in der Zündkammer zentrifugalgeschichteten Gemisches zwischen zwei Wirbeln angestaut und dadurch beruhigt werden. Im angestauten Gemisch herrschen nur sehr geringe Geschwindigkeiten, so daß eine dort durch Funkenzündung ausgelöste Flammenentwicklung mit großer Sicherheit und großer Schnelligkeit vor sich geht. Das Ausführungsbeispiel mit den kennzeichenden Merkmalen des Anspruchs 3 hat den Vorteil, daß die in der ringförmigen Zündkammer brennenden Gase auf einem kurzen Weg zu einer Zündfackel, die dadurch besonders kräftig und energiereich ist, geformt werden.The key features of claim 2 cause that with fuel Enriched portions of the centrifugally stratified mixture in the ignition chamber be dammed up between two vertebrae and thereby calmed down. In the pent-up mixture there are only very low speeds, so that there is a spark ignition triggered flame development with great certainty and great speed is going. The embodiment with the characterizing features of claim 3 has the advantage that the gases burning in the annular ignition chamber on one short way to an ignition torch, which is particularly powerful and energetic, be shaped.

Die Weiterbildung gemäß dem Anspruch 4 ermöglicht es, die Entwicklung der Zündfackel und daran anschließend auch die Flammentwicklung in der Brennkraftmaschine zu beobachten. Infolge der vorgeschlagenen Ausrichtung des Sichtfensters relativ zu dem Ringspalt wird das Sichtfenster weitgehend von Verbrennungsrückständen frei gehalten. Die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 5 geben eine zweckmäßige Ausführungsform der Zündkerze an. Die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 6 geben ein Ausführungsbeispiel für das Fenster an sowie eine Maßnahme, die es ermöglicht, Fensterwerkstoffe mit einem anderen Wärmeausdehnungskoeffizienten als dem der umgebenden Bauteile zu verwenden. Der Anspruch 7 gibt ein konkretes Ausführungsbeispiel für die Maßnahme nach dem Anspruch 6 an.The development according to claim 4 enables the development the ignition torch and then also the flame development in the internal combustion engine to observe. As a result of the proposed orientation the viewing window relative to the annular gap, the viewing window is largely covered by combustion residues kept free. The characterizing features of claim 5 give an expedient Embodiment of the spark plug. The characterizing features of claim 6 give an embodiment for the window and a measure that enables Window materials with a different coefficient of thermal expansion than that of the surrounding ones To use components. Claim 7 gives a specific embodiment for the measure according to claim 6.

Der Anspruch 8 enthält eine zweckmäßige Ausbildung der Ringkammer, die für eine billige Herstellung der Zündkerze vorteilhaft ist. Die Weiterbildung nach dem Anspruch 9hat die Vorteile, daß unerwünschte Funkenüberschlage vermieden werden, und daß Wandungsteile der Ringkammer nach dem Start der Brennkraftmaschine schnell eine gewünschte Temperatur erreichen.Claim 8 contains an appropriate design of the annular chamber, which is advantageous for cheap production of the spark plug. The further training according to claim 9 has the advantage that undesired sparkover is avoided be, and that wall parts of the annular chamber after starting the internal combustion engine quickly reach a desired temperature.

Dadurch kann schon kurze Zeit nach dem Kaltstart der Brennkraftmaschine eine übliche Brennstoffanreicherung, die eine unerwünschte Abgaszusammensetzung zur Folge hat, früh beendet werden. Die Maßnahmen gemäß den Ansprüchen 10, 11 und 12 dienen einer gegenüber Temperaturwechseln unempfindlichen Lagesicherung des Leitkörpers in der Hülse. Gleichzeitig dient die Maßnahme gemäß dem Anspruch 12 auch dazu, ein Bauteil der Zündkammer gegen unzulässige Erwärmung zu schützen.As a result, the internal combustion engine can be started a short time after the cold start a common fuel enrichment that has an undesirable exhaust gas composition has to end early. The measures according to claims 10, 11 and 12 serve to secure the position of the guide body, which is insensitive to changes in temperature in the sleeve. At the same time, the measure according to claim 12 also serves a Protect the component of the ignition chamber against inadmissible heating.

Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Zündkerze ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 das Ausführungsbeispiel im Längsschnitt und Figur 2 ein Strömungsbild für das Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 1.Drawing An embodiment of the spark plug according to the invention is shown in the drawing and in the following description explained in more detail. FIG. 1 shows the exemplary embodiment in longitudinal section and FIG FIG. 2 shows a flow diagram for the exemplary embodiment according to FIG. 1.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels Die Zündkerze 2 hat eine Fassung 3 mit einem Einschraubgewinde 4, einen in die Fassung 3 eingebördelten Isolator 5, einen in den Isolator 5 eingesetzten Elektrodenhalter 6, eine von diesem ausgehende Elektrode 7, ein Sichtfenster 8, eine Stopfbuchse 9 und einen Anschlußzapfen 10, eine ringförmige Zündkammer 11 und einen Kanal 12, der in einen Hauptbrennraum 13, der sich an eine Brennraumwand 14 einer Brennkraftmaschine anschließt, mündet.Description of the exemplary embodiment The spark plug 2 has a socket 3 with a screw-in thread 4, an insulator crimped into the socket 3 5, an electrode holder 6 inserted into the insulator 5, one extending therefrom Electrode 7, a viewing window 8, a stuffing box 9 and a connecting pin 10, an annular ignition chamber 11 and a channel 12 which leads into a main combustion chamber 13, which adjoins a combustion chamber wall 14 of an internal combustion engine, opens.

Der Elektrodenhalter 6 ist rohrförmig ausgebildet und erstreckt sich innerhalb des Isolators 5 bis zu der Zündkammer 11. Die Elektrode 7 steht von dem Elektrodenhalter 6 im wesentlichen in radialer Richtung ab und ragt in die Zündkammer 11. In das andere Ende 15 des Isolators 5 ist der Anschlußzapfen 10, der hohl ausgebildet ist, eingesetzt. Das Sichtfenster 8 wird von einem.Stab, der beispielsweise aus Quarzglas besteht gebildet. Der Stab erstreckt sich von der Zündkammer 11, wo er ein vorteilhafterweise kuppenförmig ausgebildetes Ende hat, bis zum freien Ende. des Anschlußzapfens 10 und ist in diesen eingekittet. Anschließend an den Elektrodenhalter 6 ist eine Ringscheibe 16 aus elektrisch leitfähigem Werkstoff, der den Stab eng umgibt, in den Isolator 5 eingefügt. An diese Ringscheibe 16 schließt sich die Stopfbuchse 9, die aus Graphitpulver oder dergleichen elektrisch leitfähigem Stopfbuchsenwerkstoff besteht, an. In Richtung des Anschlußzapfens 10 folgt eine weitere Ringscheibe 17 und eine Spannbuchse 18.The electrode holder 6 is tubular and extends within the insulator 5 up to the ignition chamber 11. The electrode 7 is from the Electrode holder 6 extends essentially in the radial direction and protrudes into the ignition chamber 11. In the other end 15 of the insulator 5, the connecting pin 10, which is hollow is used. The viewing window 8 is made of ein.Stab, for example Quartz glass is made up. The rod extends from the ignition chamber 11 where it has an advantageously dome-shaped end, up to the free end. of the connecting pin 10 and is cemented into this. Then on the electrode holder 6 is an annular disk 16 made of electrically conductive material, which tightly fits the rod surrounds, inserted into the insulator 5. The stuffing box closes on this washer 16 9 made of graphite powder or the like electrically conductive Stuffing box material exists. In the direction of the connecting pin 10 follows a further ring washer 17 and a clamping bush 18.

Zwischen diese Spannbuchse 18 und eine weitere Ringscheibe 19, die an dem Anschlußzapfen 10 anliegt, ist eine vorgespannte Druckfeder 20 eingefügt. Die Druckfeder 20 drückt über die Buchse 18 und die Ringscheibe 17 auf die Stopfbuchse 9, die, weil sie sich über die Ringscheibe 16 auf dem Elektrodenhalter 6 abstützt, in axialer Richtung zusammengepreßt wird und sich dadurch sowohl dichtend an den Stab 8 als auch an den Isolator 5 anlegt. Die Stopfbuchse 9 verhindert, daß beim Betrieb der Zündkerze 2 Verbrennungsgase entlang dem Stab 8 und durch den Isolator 5 hindurch strömen. In axialer Richtung wird der Stab 8, wie bereits angedeutet, mittels Kitt 21 relativ zum Anschlußzapfen 10 festgehalten. Bei infolge von Erwärmung auftretenden ungleichen Längenausdehnungen des Isolators 5 und des Stabes 8 läßt die Stopfbuchse 9 eine gegenseitige Verschiebung der Bauteile zu, so daß keines der Bauteile 5, 8 zu Bruch gehen kann.Between this clamping sleeve 18 and another washer 19, which rests against the connecting pin 10, a pretensioned compression spring 20 is inserted. The compression spring 20 presses via the bushing 18 and the washer 17 on the stuffing box 9, which, because it rests on the electrode holder 6 via the washer 16, is compressed in the axial direction and thereby both sealingly to the Rod 8 as well as to the insulator 5 applies. The stuffing box 9 prevents the Operation of the spark plug 2 combustion gases along the rod 8 and through the insulator 5 flow through it. In the axial direction, the rod 8, as already indicated, held in place relative to the connecting pin 10 by means of putty 21. When as a result of warming occurring unequal elongations of the insulator 5 and the rod 8 can the stuffing box 9 to a mutual displacement of the components, so that none the components 5, 8 can break.

Die Zündkammer 11 wird gebildet von einem rohrartig ausgebildeten Ende 22 der Fassung 3, das sich in Richtung des Hauptbrennraums 13 der Brennkraftmaschine an das Gewinde 4 anschließt, und einer Hülse 23 mit einem gelochten Boden 24, der von dem Kanal 12, der gleichachsig mit dem Stab 8 ausgerichtet ist, durchzogen wird. In die Hülse 23 ist ein Leitkörper 25, der einen rohrartigem Ansatz 26 hat, eingesetzt.The ignition chamber 11 is formed by a tube-like one End 22 of the socket 3, which extends in the direction of the main combustion chamber 13 of the internal combustion engine connects to the thread 4, and a sleeve 23 with a perforated bottom 24, the is traversed by the channel 12, which is aligned coaxially with the rod 8. A guide body 25, which has a tubular extension 26, is inserted into the sleeve 23.

Der rohrartige Ansatz 26 endet in einem vorgewählten Abstand zu dem Fenster 8 und dem dieses umgebenden Ende 27 des Isolators 5. Zwischen diesem Ende 7 und dem Ansatz 26 befindet sich ein Ringspalt 28, der sich im wesentlichen radial zur Längsachse der Zündkerze 2 erstreckt. Um einen Funkenüberschlag auf den Ströungsleitkörper 25 zu vermeiden, besteht dieser aus elektrisch nichtleitender Keramik. Dieses Material hat ein schlechtes Wärmeleitvermögen. Um eine Überhitzung dieses Teils und damit Glühzündungen zu vermeiden, wird der Strömungsleitkörper 25 fest gegen einen Wärmeleitring 30 gepreßt, über den Wärme an den Boden 24 und die Hülse 23 und schließlich an die Fassung 3 und den Zylinderkopf 15 abgeleitet wird.The tubular extension 26 ends at a preselected distance from the Window 8 and the end 27 of the insulator 5 surrounding it. Between this end 7 and the shoulder 26 is an annular gap 28 which is essentially radial to the longitudinal axis of the Spark plug 2 extends. To a sparkover To avoid the flow guide body 25, this consists of electrically non-conductive Ceramics. This material has poor thermal conductivity. To overheating This part, and thus avoiding glow ignitions, becomes the flow guide body 25 firmly pressed against a heat conducting ring 30, via the heat to the bottom 24 and the sleeve 23 and finally to the socket 3 and the cylinder head 15 derived will.

Da der Werkstoff des Leitkörpers 25 å jedoch einen geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten hat als die ihn umgehenden -Metallteile, muß dafür gesorgt werden, daß sich der Verbund 29, 25, 30, 23 bei Erwärmung nicht lockert. Um eine Wärmeabfuhr sicher zu stellen, und die Anlage des Leitkörpers 25 an dem Wärmeleitring 30 zu gewährleisten, wird der Wärmeleitring 30 aus Kupfer hergestellt, und die Dicken der Teile 25, 30 werden so festgelegt, daß ihre Längungen infolge von Erwärmung genau so groß sind-wie die des benachbarten Längenabschnitts der Hülse 23. Das heißt, die kleinere Wärmedehnung des Teils 25 wird durch die größere des Teils 30 bei gleicher Temperatur der beiden Teile, kompensiert, so daß das Teil 25 in Anlage an dem Teil 30 bleibt.However, since the material of the guide body 25 has a low coefficient of thermal expansion has as the metal parts bypassing it, it must be ensured that the Composite 29, 25, 30, 23 does not loosen when heated. To ensure heat dissipation set, and to ensure the contact of the guide body 25 on the heat conducting ring 30, the heat conducting ring 30 is made of copper, and the thicknesses of the parts 25, 30 are determined so that their elongations as a result of heating are exactly as large as that of the adjacent length of the sleeve 23. That is, the smaller thermal expansion of part 25 is replaced by the larger of part 30 at the same temperature of the two Parts, compensated so that the part 25 remains in contact with the part 30.

Die Buchse 29 bildet auch die Masseelektrode der Zündkerze 2. Die Elektrode 7 endet in einem Abstand, der die Länge einer Funkenstrecke 31 bestimmt, von der Buchse 29. Die Elektrode 7 ist so ausgerichtet, daß die Funkenstrecke 31 im wesentlichen in der Verlängerung des Ringspaltes 28 liegt. Die Zündkammer 11 wird von dem Ende 22 der Fassung 3, der Buchse 29, dem Leitkörper 25 und dem Ende 27 des Isolators 5 begrenzt und bildet dieser arzt einen Ringraum. Der Ringspalt 28 befindet sich, wie in den Figuren 1, 2 dargestellt, im wesentlichen auf halber Höhe der Zündkammer 11.The socket 29 also forms the ground electrode of the spark plug 2. The Electrode 7 ends at a distance that determines the length of a spark gap 31, from the socket 29. The electrode 7 is aligned so that the spark gap 31 lies essentially in the extension of the annular gap 28. The ignition chamber 11 will be from the end of 22 the socket 3, the socket 29, the guide body 25 and the end 27 of the insulator 5 and this doctor forms an annular space. The annular gap 28 is, as shown in Figures 1, 2, essentially halfway up the ignition chamber 11.

Bei einem Verdichtung-shub der Brennkraftmaschine strömt aus deren Hauptbrennraum 13 brennbares Gemisch 32 durch den Kanal 12 zunächst in axialer Richtung und dann durch den Ringspalt 28 in radialer Richtung in die Zündkammer 11. Infolge der Ausrichtung des Ringspaltes 28 relativ zu dem Querschnitt der ringförmigen Zündkammer 11 bilden sich in dieser zwei benachbarte Wirbelringe 33 und 34y so wie dies in Figur 2 dargestellt ist. Die Weite des Ringspaltes 28 ist so gewählt, daß das eintretende Gemisch 32 stark beschleunigt wird. Dadurch haben die Gemischmengen, die im Bereich der Umfänge der Wirbelringe 33 und 34 rotieren, hohe Geschwindigkeiten. Im Verhältnis zum Volumen der Zündkammer 11 haben die Querschnitte der Wirbelringe 33, 34 kleine Begrenzungsradien. Infolg.e der dadurch stark gekrümmten Bahnen der einzelnen Gemischteilmengen werden diese Gemischteilmengen starken radialen Beschleunigungen ausgesetzt. Diese radialen Beschleunigungen bewirken, daß spezifisch schwerere Bestandteile des Gemisches wie Brennstoffdampf oder Brennstofftröpfchen radial nach außen beschleunigt und unter anderem gegen die Buchse 29 bewegt werden, was eine Ladungsschichtung bewirkt. Unmittelbar an der Buchse 29 sammelt sich deshalb selbst dann, wenn das eingeströmte Gemisch 32 einen beträchtlichen Luftüberschuß hat, ausreichend viel Brennstoff für eine sichere Zündung und schnelle Flammenausbeitung an. Aus diesem Grund dient die Buchse 29, wie bereits erwähnt, als Masseelektrode.When the internal combustion engine is compressed, it flows out of the engine Main combustion chamber 13 combustible mixture 32 through channel 12 initially in the axial direction and then through the annular gap 28 in the radial direction into the ignition chamber 11. As a result the alignment of the annular gap 28 relative to the cross section of the annular ignition chamber 11 two adjacent vortex rings 33 and 34y are formed in this as in FIG Figure 2 is shown. The width of the annular gap 28 is chosen so that the entering Mixture 32 is greatly accelerated. This will have the mixture quantities that are in the range of the circumferences of the vortex rings 33 and 34 rotate, high speeds. In relation to The cross-sections of the vortex rings 33, 34 are small in relation to the volume of the ignition chamber 11 Boundary radii. As a result of the strongly curved paths of the individual partial quantities of the mixture these partial quantities of the mixture are exposed to strong radial accelerations. These radial accelerations cause specifically heavier components of the mixture such as fuel vapor or fuel droplets accelerated radially outwards and among other things are moved against the socket 29, which causes a stratification of the charge. Therefore, it collects immediately on the socket 29, even if it has flowed in Mixture 32 has a considerable excess of air, sufficient fuel for safe ignition and rapid flame development. That is why it serves the Socket 29, as already mentioned, as a ground electrode.

Entlang des inneren Umfangs der Buchse 29 bildet sich zwischen den Wirbelringen 33 und 34 eine Stauzone 35.Along the inner circumference of the socket 29 is formed between the Vortex rings 33 and 34 form a stagnation zone 35.

In dieser Stauzone 35 sammelt sich besonders viel Brennstoff. Außerdem treten innerhalb dieser Stauzone selbst in einem beachtlichen Abstand von der Buchse 29 nur kleine Strömungsgeschwindigkeiten auf. Die Elektrode 7 ist so ausgerichtet, daß sie in diese Stauzone 35 hineinragt. Dadurch wird das Gemisch innerhalb dieser Stauzone gezündet. Die Entzündung und eine anschließende Flammenentwicklung gehen, weil ausreichend viel Brennstoff vorhanden ist und keine flammlöschenden Geschwindigkeiten herrschen, sicher und schnell vor sich. Die Zündung innerhalb der Stauzone 35 hat aber auch den Vorteil, daß mittels nur einer Funkenstrecke 31 sowohl der Wirbelring 33 als auch der Wirbelring 34 entzündet werden. Dadurch werden schnell große Anteile der Wirbelringe 33 und 34 von Flammen erfaßt und es kommt schnell zur Ausbildung einer sehr kräftigen Zündfackel, die aus dem Kanal 12 austritt und in den Hauptbrennraum 13 sich erstreckt um dort befindliches Gemisch zu entzünden. Das Entstehen der Zündfackel und später auch das Brennen von Gemisch in dem Hauptbrennraum 13 können durch das Fenster 8 hindurch beobachtet werden.A particularly large amount of fuel collects in this storage zone 35. aside from that occur within this stowage zone even at a considerable distance from the socket 29 only show small flow velocities. The electrode 7 is aligned so that it protrudes into this stagnation zone 35. This will keep the mixture within this Detention zone ignited. The ignition and a subsequent flame development go, because there is enough fuel and no flame-extinguishing speeds rule, safely and quickly in front of you. The ignition within the congestion zone 35 has but also the advantage that by means of only one spark gap 31 both the vortex ring 33 and the vortex ring 34 are ignited. This quickly results in large proportions the vortex rings 33 and 34 captured by flames and it comes quickly to training a very powerful ignition torch that emerges from channel 12 and into the main combustion chamber 13 extends to ignite the mixture located there. The creation of the ignition torch and later also the burning of mixture in the main combustion chamber 13 can be achieved by the Window 8 can be observed through.

Wenn es lediglich erforderlich sein sollte, nur die Flammenentwicklung innerhalb des Hauptbrennraums 13 der Brennkraftmaschine zu beobachten, oder wenn die Flammentwicklung im Hauptbrennraum 13 nicht im Bereich des Sichtfensters .ö von der Zündfackel überstrahlt werden soll, wird der Ringraum 11 in einem Abstand von dem Sichtfenster 8 über einen oder mehrere nicht dargestellte Kanäle mit dem Hauptbrennraum 13 verbunden. Dabei kann der Querschnitt des Ringraumes so ausgerichtet werden, daß die erzeugten beiden Wirbelringe im wesentlichen in einer Ebene liegen. Der bzw. die genannten Kanäle können parallel zum Kanal 12, der dann lediglich der Beobachtung von Verbrennungsabläufen im Hauptbrennraum 13 dient, angeordnet werden. Der bzw. die zu der Zündkammer 11 führenden Kanäle werden so ausgerichtet, daß sie im wesentlichen zu dem Schwerpunkt des Ringquerschnitts der Zündkammer 11 führen und dadurch wieder zwei gegenläufig drehende Wirbelringe erzeugen. Für den Fall, daß der Durchmesser der Fassung 3 die Unterbringung zweier im wesentlichen in einer Ebene liegender Wirbelringe nicht ermöglichen sollte, kann der bzw. die Kanäle gekrümmt verlaufend ausgebildet werden. Es besteht auch die Möglichkeit, anstelle des Ringspalts 28 nach der Figur 1 radiale Kanäle in der Hülse 23 anzuordnen und die Funkenstrecke 31 zum inneren Umfang der Zündkammer zu verlagern.If only it is necessary, only the development of the flame to be observed within the main combustion chamber 13 of the internal combustion engine, or if the flame development in the main combustion chamber 13 is not in the area of the viewing window .ö is to be outshone by the ignition torch, the annular space 11 is at a distance from the viewing window 8 via one or more channels, not shown, with the Main combustion chamber 13 connected. The cross-section of the annulus be aligned so that the two vortex rings generated are essentially in lie on one level. The channel or channels mentioned can be parallel to channel 12, which then only enables the observation of combustion processes in the main combustion chamber 13 serves to be arranged. The channel or channels leading to the ignition chamber 11 will be aligned so that they are substantially at the center of gravity of the ring cross-section lead the ignition chamber 11 and thereby again two counter-rotating vortex rings produce. In the event that the diameter of the socket 3 accommodates two should not allow vertebral rings lying essentially in one plane, can the channel or channels are designed to run in a curved manner. There is also the Possibility of using radial channels in the sleeve instead of the annular gap 28 according to FIG 23 to be arranged and to move the spark gap 31 to the inner circumference of the ignition chamber.

Claims

Claims internal combustion engine with at least one main combustion chamber and a spark plug with ignition chamber or spark plug designed for internal combustion engines with an ignition chamber which is essentially rotationally symmetrical and Can be connected to a main combustion chamber of the internal combustion engine via an overflow duct is and within the electrodes, two of which have a spark gap between them form, are arranged, characterized in that the ignition chamber (11) is an annular space that is done by rotating a preselected annulus cross-section around one beside it running axis of rotation is generated that the overflow channel (28) substantially opens into this cross-section in the direction of the center of gravity of the annulus cross-section, whereby the mixture flowing into the annulus and the mixture to be ignited is adjacent to one another Forms vortex rings with opposite directions of rotation, and that the spark gap (31) essentially in the extension of the direction of flow in which the mixture in the annular space cross-section flows in, lies.

2. Internal combustion engine or spark plug according to claim 1, characterized in that that essentially in the extension of the direction of flow of the mixture in the annular space cross-section of the annular space (11) a substantially at right angles to Has aligned wall zone, and that the spark gap (31) from this Wall zone goes out.

3. Internal combustion engine or spark plug according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the overflow channel (28) is essentially transverse to the axis of rotation the annular chamber (11) opens into its inner circumference and is designed as an annular gap and to the main combustion chamber (13) of the internal combustion engine into a duct (12), which lies in the axis of rotation, passes over.

4. internal combustion engine or spark plug according to claim 3, characterized in that that in the extension of the channel (12) at the transition to the annular gap (28) a viewing window (8) is arranged.

5. internal combustion engine or spark plug according to claim 4, characterized in that that the viewing window (8) is inserted into a tubular electrode holder (6), that this electrode holder (6) by means of an insulator (5) in a holder (3) the spark plug (2) is arranged and one (7) of the electrodes, that of the ground electrode (29) weighs against, carries.

6. internal combustion engine or spark plug according to claim 5, characterized in that that the window (8) consists of a rod made of translucent material such as quartz glass consists, and that this rod with an electrical connection pin (10) of the spark plug (2), into which it protrudes, firmly connected and opposite the insulator (5) of the spark plug (2) sealed by means of a stuffing box (9), which preferably consists of graphite powder is.

7. internal combustion engine or spark plug according to claim 6, characterized in that that the stuffing box (9) has a movable clamping sleeve (18) and one that loads it Is assigned compression spring (20).

8. Internal combustion engine or spark plug according to one of claims 5 to 7, characterized in that the annular chamber (11) in one end (22) of the socket (3) and adjacent to one end (27) of the insulator (5) begins and extends into a sleeve (23), which is attached to the socket (3) and has a perforated base (24), extends.

9. internal combustion engine or spark plug according to claim 8, characterized in that that in the sleeve (23) in the area of the bottom (24) a ceramic guide body (25), which the annular space (11) in the direction of the main combustion chamber (13) of the internal combustion engine limited, is used.

10. Internal combustion engine or spark plug according to claim 9, characterized in that that on the outer circumference of the annular chamber (11) and on the guide body (25) and the socket (3) adjoining a bushing (29) which is used to secure the position of the guide body (25), is used.

11. Internal combustion engine or spark plug according to claim 9 or 10, characterized characterized in that between the guide body (25) and the bottom (24) of the sleeve (23) a ring (30) is inserted.

12. Internal combustion engine or spark plug according to claim 11, characterized in that that the component (30) consists of copper.