-
Isollerschzcht für Niederspannungszündkerze Die Erfindung bezieht
sich auf eine Zündkerze für Niederspannungszündung und Kondernsatorentladung und
betrifft insbesondere die Anordnung und Ausbildung einer Isolierschicht zwischen
Mittelelektrode und Zündkerzenkörper. Die Erfindung bezweckt, eine Niederspannungszündkerze
zu schaffen, die strengsten Anforderungen hinsichtlich Gasdichtheit und Durchschlagfestigkeit
genügt.
-
Bei Hochspannungszündkerzen wird die Gasdichtheit erreicht durch das
Einschließen ,des aus einem einheitlichen Ganzen bestehenden festen, Isolierkörpers
zwischen elastischen Ringen oder durch die Anwendung von, genau eingeschliffenen
konischen Dichtungen. Man war auf diese Methoden angewiesen, da der Unterschied
zwischen den Ausdelrnungskoeffizienten des Metalls des Kerzen körpers und des Isolierkörpers
sehr groß ist. Die Abdichtung des Kerzenkörpers muß deshalb elastisch sein, oder
sie muß von einem metallischen Innenstück vorgenommen werden, indem diese Elemente
genau aufeinander geschliffen werden und der Isolierkörper auf besondere Weise festgekittet
wird.
-
Diese Schwierigkeiten ergaben sich aus den Isolations- und Überschlagsforderunggen,
welche an eine derartige Zündkerze gestellt werden, so daß der Durchmesser von Isolierkörper
und Kerzenkörper groß und dadurch auch die Ausdehnungsunterschiede in, starkem Maße
bemerkbar werden. Der Isolierkörper muß, so dicht sein, daß bei höchster Temperatur
keine elektrische Ableitung zwischen Mittelelektrode und Kerzenkörper auftreten
kann.
-
Bei Zündkerzen, die mit Niederspannung und Konden.satorentladung arbeiten,
sind die Isolations-und Vberschlagsforderungen sehr erheblich kleiner. Deshalb können
vollständig andere Ausbildungen der Isolation angewendet werden.
Die
Erfindung besteht darin, daß als Isolierstoff ein Gemisch aus pulverförmigen Stoffen
mit verschiedenen Korngrößen dient, das in .dem Raum rings um die Mittelelektrode
zusammengepreß.t ist und wovon. nur die Ober- und Unterseiten, vorzugsweise durch
örtliche Erhitzung des Isolierpulvers, verhärtet sind:. Wenn: auf diesen Isolierstoff
ein Druck, z. B. der Explosionsdruck, ausgeübt wird, wird sich dieses fein verteilte
Pulver in kleineLuftkanälchen, die in dem Stoff noch vorhanden sind, einpressen
und diese dann verstopfen. Das Ganze wirkt dann wie eine Labyrinthdichtung, und
die Gasdichtheit ist dadurch gewährleistet. Der eingebrachte Stoff kann. derart
sein, daß durch dessen Einpressen zwischen. Kerzenkörper und Mittelelektrode eine
sehr feste Verbindung entsteht, die jedem vorkommenden Druck und mechanischer Belastung
standhält.
-
Um den an die Isolation zu stellenden Forderungen zu genügen, muß
der eingepreßte Stoff bei allen mechanischen und thermischen Belastungen, die in
der Praxis vorkommen, genügend großen elektrischen Widerstand, und Durchschlagsfestigkeit
besitzen, so daß Nebenentladungen und Durchschläge ausgeschlossen sind.
-
Die Zündkerzen. können- in der Praxis einer sehr hohen Temperatur
ausgesetzt sein: vor allen Dingen in luftgekühlten Motoren. Der eingepreßte Stoff
muß auch dieser holen Temperatur widerstehen können, so daß keine Verformungen dieser
Zwischenlage entstehen oder Veränderungen in der Struktur auftreten und hierbei
die Gas-dichtheit erhalten- bleibt.
-
Man kann aber auch gerade diese Wirkung bei höheren Temperaturen wünschen,
nämlich derart, daß durch chemische Reaktion-der Bestandteile, aus denen der Stoff
zusammengesetzt ist oder durch Zusammenschmelzen dieser Bestandteile geformt wird,
der härter ist und eine mechanisch sehr feste Verbindung zwischen Kerzenkörper und
Mittelpol zustande bringt, unter der Bedingung, daß dabei die Gasdichtheit erhalten
bleibt.
-
Wenn der Stoff allein durch das Einpressen an den freien Enden der
Zündkerze mechanisch nicht fest genug ist, können durch Hinzufügen bestimmter Stoffe
an diesen Stellen und, durch örtliche Wärmebehandlung derartige Eigenschaften entstehen,
daß der Stoff stark verhärtet und dadurch mechanisch widerstandsfähig wird.
-
Durch diese Ausbildung ist es in Anbetracht der niedrigen Spannungen,
-womit derartige Zündkerzen arbeiten, möglich, eine Wandstärke anzuwenden, die bei
einer Hochspannungszündkerze nicht möglich sein würde. Bei der Zündkerze entsprechend
der Erfindung ist der Unterschied der Ausdehnungskoeffizienten nicht mehr von Bedeutung,
da sich gewissermaßen zwischen der Mittelelektrode und .dem Zündkerzenkörper eine
elastische Verbindung bildet, die die auftretenden Reibungen absorbiert.
-
Die Erfindung wird an Hand einer Zeichnung m-it einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert. Fig. i ist eine Teilansicht und ein, Teilquerschnitt einer entsprechend-
der Erfindung ausgebildeten Zündkerze; Fig.2 und 3 zeigen zwei Querschnittsformen
vom unteren Ende des eingepreßten Stoffes.
-
Die Zündkerze entsprechend der Erfindung besteht aus dem gebräuchlichem
äußeren Zündkerzenkörper i, der an seinem unteren Ende mit einem dünneren Zapfenansatz
3, der mit Gewinde 2 versehen ist und, in den Motorblock geschraubt werden kann,
ausgerüstet ist. Am oberen Ende trägt der Zündkerzenkörper i die gebräuchliche Porzellanisolationskappe
q, die z. B. auf derMittelelektrode 5 durch einen Falzrand il des Kerzenkörpers
festgehalten wird. An seinem äußeren, Ende trägt die Mittelelektrode eine Mutter
6 und eine Schraube 7 für den elektrischen Stromleiter. Das Gewinde dient z. B.
zum Befestigen des Zündkörpers.
-
Zwischen dem Zündkerzenkörper i und der Mittelelektrode 5 befindet
sich ein freier Raum, der entsprechend der Erfindung durch darin eingepreßtes pulverförmiges
Material 9 gefüllt wird!, das an den Wänden gut fest-haftet, da diese mit Riefen
io oder anderen. Unebenheiten versehen sind. Die Oberseite i i und- .die Unterseite
i ?-"dieses Materials 9 können durch eine örtliche Wärmebehandlung oder durch das
Hinzufügen von bestimmten Stoffen verhärtet werden, wodurchdas Einschließen des
Pulvergemisches mit unbedingter Sicherheit gewährleistet wird.
-
Es bat sich gezeigt, daß die Zündkerze entsprechend der Erfindung
den strengsten Anforderungen bezüglich Gasdichtheit und Durchschlagfestigkeit während
ihrer gesamten Betriebsdauer genügt. Die Durchschlagfestigkeit kann noch erhöht
werden, indem die Unterseite 12 so ausgeführt wird, wie in Fig.2 und 3 schematisch
angegeben ist. Entsprechend Fig. 2 ist die Unterseite al's eine konisch verlaufende
Fläche 13 ausgeführt, während entsprechend Fig. 3 die Unterseite 12 mit einer Aushöhlung
1q. od. dgl. versehen ist. Durch diese Ausführungen wird der Kriechweg zwischen
Mittelpol- 5 und Zündkerzenkörper i wesentlich vergrößert und Durchschlägen vorgebeugt.
-
Als pulverförmiger Isolierstoff mit verschiedenen Korngrößen kann
ein Gemisch von feinem Quarz, Glimmerpulver und Specksteinpulver Verwendung finden.
Nachdem dieses Gemisch zwischen Mittelelektrode und Kerzenkörper cingepreßt ist,
kann gegebenenfalls Borax hinzugefügt werden. Das Ganze wird, darauf erhitzt, wodurch
die erwünschte Verhärtung des Isolierstoffes eintritt.
-
Da mit Zündkerzen nach der Erfindung nur mit niedrigen Spannungen
gearbeitet wird, kann diese Isolationsschicht dünn sein, beispielsweise braucht
sie die Stärke von 1,5 mm nicht zu überschreiten.