DE8801076U1

DE8801076U1 - Temperaturgesteuerte Zündkerze

Info

Publication number: DE8801076U1
Application number: DE8801076U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-01-29
Filing date: 1988-01-29
Publication date: 1988-04-07

Description

Zündkerze zum Zünden explosibler Gemische

Die Erfindung betrifft eine elektrische Zündkerze zum Zünden explosibler Gasgeraisehe in Brennkraftmaschinen, wobei insbesondere der nach dem Magerprinzip arbeitende Ottomotor gemeint ist*

Der Einsatz in anderen Motoren die mittels elektrischer Zündkerzen zündbare Gemische betrieben werden, 1st in vorteilhafter Weise auch möglich.

Gebräuchliche elektrische Zünäkerssn sind äsrart gestaltet, daß um eine positive Mittelelektrode mindestens eine Masseelektrode angeordnet ist.

Die Mittel- oder Masseelektroden können verschieden ausgestaltet sein in Form und nach Funktionsprinzip. Zwischen den Elektroden soll, erzeugt von einer besonderen Hochspannungsanlage, eine Entladung stattfinden, die ein umgebendes Benzingas-Luftgemisch anzündet.

Diese bekannten Zündkerzen haben einen festen, bei der Konstruktion bestimmten Elektrodenabstand* Die Spannung die einen Funkenüberschlag zwischen den Elektroden bewirkt, ist unter anderem in besonderem Maß von der Temperatur der Zündkerze und der des zu zündenden Gasgemisches abhängig.

Auf diesen Umstand können herkömmliche Zündkerzen nicht reagieren. Ihr einmal vor dem Einbau in eine Maschine festeingestellter Elektrodenabstand bleibt auch unter f

günstigeren Betriebsbedingungen unverändert. |

Diese Zündkerzen können deshalb im Hinblick auf benö- |

tigte Zündspannung nur für eine Temperaturbedingung op- | timiert werden. I

Die Erfindung hat die Aufgabe, diesen Nächteil zu behe- |

1 ben. &igr;

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

zumindest eine der Elektroden eine temperaturbedingte J

-2- j»

• I ·· 4 4 « < K 4 .444 Φ 4 4 4 4 · *

* · 4 * &iacgr; t 4 » . «4 I

~ 4« til «. Il Il «»

ieläti.ve Bewegung zu mindestens einer anderen Elektöde ausübt.

Antrieb dieser Bewegung ist für eine mögliche Ausführung, die Verbiegung mindestens zweier miteinander Verbundener Materialien die Unterschiedliche Temperatüräusäehnüngskoeffizienten besitzen (Bimetall). Eina andere Ausführung nützt den "Shape-Memory-Effekt", d.h. eine thermoplastische märtensitische Umwandlung¹ bestimmter geeigneter Legierungen aus. Einzelheiten zu diesen! EffeTct erläutert z.B» die Inforniationsschrift der Firma Raychem GmbH "Stand der industrieeilen Nutzung des Formgedächtniseffektes von Nickel-Titan-Legierungen" von Prof. Dr. Dieter Stöckel.

Die Erfindung soll nachstehend anhand in den folgenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen naher erläutert werden.

Es stellen dar:

Fiff. 1 eine Skizze eines Ausführungsbeispieles einer Zündkerze bei der in diesem Fall zwei Masseelektroden in ihrer Lage temperaturgesteuert sind.

Fig. 2 eine Kerze, bei der der "Shape-Memory-Effekt" zur rotierenden Bewegung zweier "Mittelelektroden" ausgenutzt wird.

Fig. 1 zeigt eine Zündkerze bei der an einem konventionellen Kerzenkörper 1 mit Dichtscheibe 2, Befestigungsgewinde 3 ein offener Bimetallring 5 so befestigt ist, daß sich ein Spalt der verschiedene Form haben kann, zwischen ihm und der übrigen Kerze befindet. Die Mittelelektrode 4 ist so geformt, daß ihr Ende in die Öffnung des Bimetallringes 5 ragt. Die Abstände zwischen der Mittelelektrode 4 und den beiden Enden der Randelektroden 4 ändern sich bei steigender Temperatur in der Weise, daß bedingt durch die unterschiedlichen

-3-

Temperätürausdehnungskoeffizienten der Metalle 6 und 7 eine Vorbiegung der Ringenden des Ringes 5 nach außen eintritt.

2 zeigt eine Kerze, bei der in einer konventionellen Kerze eine Torsionsfeder 3 aus einer "Shäpe-Meraöry-Legierung mit einer nicht aus "Shape-Memory-Legierung" bestehenden Torsionsfeder 4 verbunden ist,

Biese KöiruJiJTSuBif ist ifiit dsüi Ksrzenkorpcr 1 so verbunden, daß ein Ende 8 keine Rotation relativ zur Kerze 1 ausführen kann»

Das andere Ende der Kombifeder trägt ein Joch, mit in diesem Fall zwei Elektroden 6. Diese Elektroden stehen im'Kaltzustand" den Randelektroden 7 mit einem ·!;

's bestimmten Abstand gegenüber. J

Die Feder 3 aus einer NiTi-Legierung mit "Shape-Me- |

mory-Effekt" befindet sich bei kalter Kerze im ver- |

formten marterieitischen Zustand ohne das der Dehnungsbereich des Martensitplateaus Überschritten wird.

Bei Erwärmung wandelt sich bei einer bestimmten Temperatur der Martensit in Austenit um wobei sich die ursprüngliche Kristallorientierung der Hochtemperizturphase einstellt und damit die ursprüngliche Gestalt der Feder 3.

Die Gestalt der Feder 3 ist so ausgelegt, daß sie eine Kraft gegen die Feder 4 ausübt. Das Elektrodenjoch 6 rotiert um seine Hochachse so das sich ein größerer Spalt zwischen der Jochelektrode &bgr; und der Randelektrode 7 einstellt. Wenn die Kerze erkaltet, bewirkt die Umwandlung in entgegengesetzte Richtung, mittels der durch die Torsionsfeder 4 aufgebrachten Gegenkraft, ein Zurückdrehen in die "Kaltstellung".
Die Feder 4 kann bei "Shape-Memory-Legierungen"mit

-4-

• « 4 4 1 «til*

"Zweiwegeffolct" entfallen. Der mögliche Dfehwinkel &&Bgr;&Idigr;¹ ßlfSktJioüj 6 ist darin jedoch geringer«

Temperaturgesteuerte Zündkerze Bezugszeichenliste

1 Kerzenkörper

2 Dichtscheibe

3 Befestigungsgewinde

4 Mittelelektrode

5 Bimetallring

&ggr; > Metalle unterschiedlicher Temperaturkoeffizienten 8 Ausnehmung

zu Fig. 2 j!j

1 Kerzenkörper

& Jochelektrodenanschluß

3 "Shape-Memory-Effekt"-Torsionsfeder

4 nicht "Shape-Memory-Effekf-Toraionafeder jj

5 Dichtung [;

6 Jochelektrode ji

7 Randelektroden

8 Torsionsfederende ;

a« IKi <<

Claims

* ■ ·« t ■*· iijiinsprüche

1. Elektrische Zündkerze zum Zünden explosibler Gasgemische in Brennkraftmaschinen rait Elektroden, vorzugsweise für den Gebrauch in Magergeraischmotoren, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Elektroden mit einer Vorrichtung versehen ist, die eine von der Betriebstemperatur abhängige Variierung der Funkenstrecke ermöglicht.

2. Zündkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Variierung der Funkenstrecke ein ringförmiges Bimetall ist.

3. Zündlerze n^.ch Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mittelelektrode so gebogen ist, daß sie eine temperaturunabhängige feste Stellung in einem Zwischenraum, gebildet von einer Öffnung in ö^ar ringförmigen Bimetallelektrode, einnimmt.

4. Zündkerze nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bimetallelektrodenring mit dem Kerzenkörper verbunden ist, sich aber sonst zwischen Elektroden und Kerzenkörper ein keilförmiger oder paralleler Luftschlitz befindet.

5* Zündkerze nach Anspruch 1, 2, 3, und 4, dadurch gekennzeichnet, daß unter der Funkenstrecke der Kerzenkörper eine Ausnehmung besitzt.

6. Zündkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Variierung der Funkenstrecke als

• * · »4 1

temperaturabhängigen Antrieb den "Schape-Memory-Effekt" bestimmter Metalle ausnutzt.

7. Zündkerze nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelelektrode um die Kerzenlängsachse mit einem bestimmten Winkel rotieren kann.

8. Zündkerze nach Anspruch 1, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der temperaturabhängige Antrieb der Mittel elektrode von zwei aufeinanderlegenden Torsionsfeder?, gegensätzlicher Spannung bewirkt wird, wobei eine Feder aus "Sehape-Memory-Effekt"-Material besteht, die mit Ihrer durch den "S-M"-Effekt im V/armzustand bewirkten Festigkeitsänderung die Drehrichtung und Stellung bei "wanner" Zündkerze bestimmt und eine andere Feder deren Kraft beim Erkalten der "S-M"-Feder die Rückdrehung der Elektrode in die "Kaltstellung" bewirkt.

9. Zündkerze nach Anspruch 1, 6, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn nach Anspruch 8 miteinander verbunden sind.