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Zündkerze für Brennkraftmaschinen mit Mitteln zur Erleichterung der
Wärmeausstrahlung Es ist bekanntlich schwierig, Zündkerzen für Brennkraftmaschinen,
namentlich für mit hoher Kompression arbeitende Flugzeugmotoren, herzustellen, die
sowohl bei langsamem Gange der Maschine als auch bei Schnellauf regelrecht funktionieren.
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Man hat daher bereits vorgeschlagen, die Zündkerze außen mit einem
Kopf zur Förderung der Wärmeausstrahlung zu versehen, der mit der mittleren Kerzenelektrode
verbunden ist, auch hat man versucht, diese Verbindung durch eine flüssige Masse
zwischen der Elektrode und dem Kühlkopf zu vermitteln, die beim Warmwerden der Kerze
eine leitende Säule zwischen der Elektrode und dem Kühlkopf bildet.
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Diese Einrichtungen vermögen jedoch nicht eine liühlung herbeizuführen,
welche die Unterschiede in der Erwärmung der Kerze bei langsamem Gange und bei normalem
Schnellauf der Maschine ausgleicht, damit die Arbeitsverhältnisse der Kerze, was
ihre Temperatur betrifft, unter allen Betriebszuständen der Maschine die gleichen
seien.
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Nach vorliegender Erfindung wird dagegen ein nahezu idealer Wärmeausgleich
mit seinen Vorzügen für den Betrieb der Maschine erreicht, und zwar dadurch, daß
zwischen einem äußeren Wärmeausstrahlungskopfe und der mittleren Elektrode ein fester
Ausdehnungskörper eingeordnet ist, der einerseits mit der Elektrode in Verbindung
steht und andererseits mit seinem anderen Ende frei gegenüber einer Fläche des Ausstrahlungskopfes
liegt, von der dieses freie Ende für die Temperaturen unterhalb eines bestimmten
Wertes absteht, während es bei den dem Normalbetriebszustand der Maschine entsprechenden
Temperaturen mit dem Kopfe in Berührung kommt, um dadurch eine Wärmeübertragung
zwischen der Elektrode und dem Ausstrahlungskopfe herbeizuführen.
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Die Zeichnung veranschaulicht beispielsweise drei Ausführungsformen
der Zündkerze gemäß der Erfindung. Fig. i zeigt die eine Ausführungsform im Längsschnitt,
Fig.2 eine andere Ausführungsform ebenfalls im Längsschnitt; Fig.3 zeigt eine Einzelheit
der F:ig. 2 in Ansicht; Fig. 4 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform im Längsschnitt.
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Gemäß der in Fig. i dargestellten Ausführung besteht die Kerze aus
dem in den Zylinder einschraubbaren Körper i. In diesen Hauptteil i ist mit Hilfe
einer Mutter 2, von Isolierstücken 4, 5, 6 und dem mutterartigen Kopfe 7 die mittlere
Elektrode $ eingebaut, deren Spitze 9 gegenüber der Spitze io des an die
Masse gelegten Körpers i liegt. Die äußere, zum Kopfe gehörende Mutter i i dient
zur Fixierung der Isolierteile.
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Die mittlere Elektrode ist hohl und enthält eine metallene Stange
13 mit einem Gewindezapfen 1q., der in das Bodenende der Elektrode ä eingeschraubt
ist, wo der Funke überspringt, während das andere, freie Stangenende dicht gegenüber
der Innenfläche des Kopfes 7 liegt, so daß hier ein ganz enger Freiraum 15 zwischen
Stange und Kopf gebildet wird.
Bei Erwärmung der Kerze auf eine
unterhalb eines gewissen Wertes liegende Temperatur steht das freie Stangenende
in einem Abstande- -von der inneren Kopffläche (s. Fig. i), und die Wärme der Elektrode
8 wird dann lediglich durch deren direkte Verbindung mit dem Kopfe auf diesen übertragen.
Erfährt die Elektrode 8 dagegen eine stärkere Erwärmung, so dehnt sich die Stange
13 weiter aus, und ihr freies Ende kommt mit der Innenfläche des Kopfes 7 in Berührung,
so daß dann eine Wärmeübertragung auf den Kopf sowohl durch jene direkte Verbindung
als auch durch die Stange 13 erfolgt.
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Durch diese Einrichtung werden in bezug auf die Ausstrahlung und Abkühlung
der Kerze entsprechend den Betriebszuständen des Motors verschiedene Arbeitsbedingungen
erzielt, wodurch konstante Temperatur- und Arbeitsverhältnisse der Kerze geschaffen
werden.
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Die Fig. 2 und 3 zeigen eine andere Ausführungsform, bei der jede
Stoßwirkung der Stange 13 auf den Kopf 7 zufolge der Ausdehnung der Stange verhütet
wird. Hier besitzt der Kopf 7 im Innern einen Kegel 16, der einem Hohlkegel 17 der
Stange 13 entspricht. Die Stange 13 ist an dieser Stelle mit radialen Schlitzen
18 versehen, so daß federnde Segmente i9 gebildet werden. Dehnt sich die Stange
13 aus, so legen die Segmente i9 sich gegen den Konus 16 und erhöhen die Ausbreitung
der Wärme der Elektrode 8, ohne daß der Konus 16 einer starken Beanspruchung unterworfen
ist, weil dann die Segmente i9 nachgeben können. Die relative Längenänderung zwischen
der Elektrode 8 und der Stange 13 kann von den verschiedenen Temperaturen, die diese
Teile annehmen, abhängig sein, da nämlich die Elektrode 8 einer starken Ausstrahlung
nach der Außenluft unterworfen ist, während die Stange 13 gegen Wärmeausstrahlung
geschützt ist. Die Teile 8 und 13 können demzufolge aus gleichem Material bestehen.
Andererseits ist es durchaus möglich, die beiden Teile 8 und 13 aus Material mit
verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten zu verwenden, um den Unterschied der beiden
Ausdehnungen zu erhöhen.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. q. besteht die an der Elektrode
8 befestigte Stange 13 aus zwei Metallteilen von verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten,
welche so angeordnet sind, daß sich bei Wärmeausdehnung die zusammengesetzte Stange
derart biegt, daß ihr freies Ende mit der schrägen Auflauffläche 2o eines Widerlagers
2i in Berührung kommt, das zwischen dem Rand der Hohlelektrode 8 und der Mutter
7 eingespannt liegt.
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Auch in diesem Falle vermittelt die Stange 13 bei starker Erwärmung
der Kerze eine zusätzliche Wärmeübertragung auf den Kopf 7, ohne daß sie bei ihrer
Ausdehnung stoßartig auf das Widerlager 2i wirken kann.