DE885030C - Niederspannungs-Zuendkerze fuer Verbrennungsmotoren - Google Patents

Description

• Niederspannungs-Zündkerze für Verbrennungsmotoren Die Erfindung bezieht sich auf bei geringer Spannung, z. B.,der Hälfte bis ein Zwanzigstel der für die übliche Hochspannungszündkerze notwendigen Spannung betreibbare Zündkerzen für Verbrennungsmotoren mit einer durch einen hochohmigen Widerstandskörper großer thermischer Festigkeit gebildeten galvanischen Verbindung zwischen den Elektroden. Um bei solchen Zündkerzen eine zu große Erwärmung des gegen starke Erhitzung verhältnismäßig empfindlichen Widerstandskörpers beispielsweise aus Silicium-Kohlenstoff-Verbindungen zu vermeiden, liegt gemäß der Erfindung der Widerstandskörper mit Ausnahme seiner dem Verlarennungsraum zugewandten Oberfläche bzw. eines Teiles hiervon allseitig auf den Elektroden und gegebenenfalls deren Zuleitungen bzw. -dem Isolierkörper auf. Gleichzeitig ist er ringförmig ausgebildet und umgibt die Mittelelektrode allseitig. Lufterfüllte Räume zwischen Isolator oder Widerstandskörper einerseits und dem Zündkerzenkörper andererseits sind dabei bewußt vermieden. Auf diese Weise wird der Widerstandskörper möglichst wenig erhitzt, die Wärme wird gut abgeleitet und die Verbrennungsgase haben trotzdem einen guten Zugang zu dem überspringenden Funken. Als Zuleitungen in dem obenerwähnten Sinne gelten hierbei insbesondere der Schaft der Mittelelektrode und der in den Motor einschrauibbare Zündkerzenkörper. Besonders geeignet sind Kerzen gemäß der Erfindung für Flugmotoren, welche bei Höhenflügen verwendet werden sollen. Wegender geringen Luftdichte machtsich dabei nämlich die erhöhte Neigung zu Überschlägen bei üblichen Hochspannungszündkerzen besonders unangenehm bemerkbar.
• Es sind zwar Hochspannungszündkerzen mit langen Gleitfunken längs -der Oberfläche eines Isolators bekannt, bei denen dieser Isolator als Scheibe ausgebildet ist, welche die Mittelelektrode allseitig umgibt. Aber auf den benachbarten Bauteilen liegt diese Scheibe nicht allseitig auf, sondern ruht lediglich auf einem Bund der Mittelelektrode. Die Körperelektrode besitzt Spitzen, welche mit der genannten Scheibe in Berührung stehen. Lufterfüllte Räume zwischen Isolator und Zündkerzenkörper sind dabei nicht vermieden.
• Ein Ausführungsbeispiel einer Zündkerze gemäß .der Erfindung ist in der Zeichnung teilweise geschnitten dargestellt und im folgenden beschrieben.
• In einem dickwandigen Kerzenkörper r ist ein den Schaft 2 der Mittelelektrode einschließender dünnwandiger, aus Sinterkorund bestehender Isolierkörper 3 eirigesetzt. In einer Ausdrehung des Kopfes des Kerzenkörpers liegt ein ebenfalls aus Sinterkorund bestehender tellerförmiger Isolierkörper q., welcher mit dem Isolierrohr 3 aus einem Stück besteht. Auf diesem Isolierteil d. liegt der aus Silicium-Kohlenstoff-Verbindungen bestehende ringförmige Widerstandskörper 5 auf. Der Isolierteil ¢ ruht mit seinem äußeren Rand auf der durch die Ausdrehung gebildeten Schulter des Kerzenkörpers und mit seinem inneren Rand auf der Endfläche des Schaftes 2, in den .der Mittelelektrodenstift 7 einschraubbar ist. Der mit einem flanschartigen Kopfteil 6 versehene Mittelelektrodenstift 7 durchdringt sowohl den Widerstandskörper 5 als auch den Isolierkörper q.. Er überdeckt den inneren Teil der Oberfläche 5a des Widerstandskörpers. Die ebenfalls ringförmige Körperelelctrode 8 ist mit dem Zündkerzenkörper z verschraubt und liegt auf dem äußeren Teil der Oberfläche 5,1 des Widerstandskörpers 5 satt auf. Der Widerstandskörper ist außen zwischen der Schulter des Kerzenkörpers und der Elektrode 8 und innen zwischen der Endfläche des Schaftes 2 und dem Kopfteil des Mittelelektrodenstiftes 7 eingespannt. Zwischen den beiden Elektroden 6 und 8 verbleibt also ein ringförmiger Spalt, auf dessen Grund der mittlere Teil der Oberfläche 5" des Widerstandskörpers 5 vom Verbrennungsraum aus sichtbar ist. Durch die möglichst dünnwandige Ausbildung sowohl des Isolators 3, also auch des tellerförmigen Isolierstückes ¢, welche zudem aus dem gut wärmeleitenden keramischen Isolierstoff Sinterkorund bestehen, und durch die besondere Art der Einbettung .des Widerstandskörpers in den dickwandigen Zündkerzenkörper, ist einerseits für eine gute Wärmeableitung und ändererseits sowohl für eine gute mechanische Befestigung als auch für einen Schutz des größten Teiles der Oberfläche gegen innige Berührung des Widerstandskörpers mit den heißen Verbrennungsgasen Sorge getragen. Da die Schichtstärken des Widerstandskörpers und des Isolators 4 sehr klein sind, können sich auch Unterschiede in -den Ausdehnungszahlen zwischen Widerstandskörper und Isolator einerseits und dem vorzugsweise aus Stahl bestehenden Kerzenkörper andererseits während des Betriebs des Verbrennungsmotors nicht nachteilig auswirken.
• Eine Gefahr des Aussetzens der Zündkerze gemäß der Erfindung durch Verrußen besteht praktisch nicht, da mit Rücksicht auf -den ohnedies geringen Übergangswiderstand zwischen den Elektroden der Zündkerze der Verrußungswiderstand einen sehr kleinen Wert erreichen kann, ohne sich störend bemerkbar zu machen. Hiermit ist der weitere Vorteil der Zündkerze gemäß der Erfindung verknüpft, daß sich :diese Kerze bei verschiedenen Motorbaumustern verwenden läßt. Die Einhaltung engbegrenzter Wärmewerte, wie sie bei den üblichen Hochspannungszündkerzen notwendig ist, ist bei den Zündkerzen gemäß der Erfindung also nicht mehr erforderlich.
• Es versteht sich, daß die Zündkerze gemäß der Erfindung auch in etwas anderer Weise ausgebildet sein kann, insbesondere kann der Widerstandskörper 5 auch in einem topfförmigen Isolierteil eingebettet sein. Das Isolierstück q. kann von dem Isolator 3 für den Mittelelektrodenschaft auch getrennt angeordnet oder mit ihm durchschlagsfest zusammenglasiert sein. Insbesondere bei Zündkerzen größerer Baulänge besteht -infolge der Verwendung niedriger Spannung zum Betrieb der Kerzen die Möglichkeit, zum Zweck des Ausgleichs von Wärmeausdehnungen den Isolator 3, beispielsweise an seinem rohrförmigen Teil, zu unterbrechen und ein Stück weit Luftisolation vorzusehen. Dabei ist zweckmäßig an diesen Stellen eine Ausdrehung des Kerzenkörpers vorgesehen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: z. Bei niedriger Spannung betreibbare Zündkerze für @Verbrennungsrnotoren mit einer durch einen hochohmigen Widerstandskörper großer thermischer Festigkeit gebildeten galvanischen Verbindung zwischen den Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandskörper (5) ringförmig ausgebildet ist und die Mittelelektrode (7) allseitig umgibt und daß er mit Ausnahme seiner, dem Verbrennungsraum zugewandten Oberfläche b7w. eines Teiles hiervon allseitig auf den Elektroden und gegebenenfalls deren Zuleitungen bzw. dem Isolierkörper (q.) anliegt. a). Zündkerze nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Teil der Oberfläche (5a) des Widerstandskörpers längs ihrem gesamten Umfangs von einer ringförmigen Körperelektrode (8) eng anliegend überdeckt ist. 3. Zündkerze nach Anspruch r oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelelektrode ein flanschartiges Kopfende (6) aufweist, welches am inneren Teil der Oberfläche (5a) des Widerstandskörpers aufliegt. q.. Zündkerze nach Anspruch z, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandskörper auf einem mit dem den Mittelelektrodenschaft umgebenden Isolierrohr (3) vorzugsweise durch schlagfest verbundenen, z. B. zusammenglasierten tellerförmigen Isolierstück (4) aufliegt,. Zündkerze nach Anspruch 4., dadurch gekennzeichnet, daß das Isolierstück (4) topfförmig ausgebildet und der Widerstandskörper darin, vorzugsweise über den Topfrand vorstehend, eingesetzt ist. 6. Zündkerze nach einem der Ansprüche i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodenkopf der Mittelelektrode in den Schaft eingeschraubt ist. 7. Zündkerze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandskörper und gegebenenfalls ein nach innen ragender vorzugsweise ringförmiger Ansatz (4.a) des damit benachbarten Endes des Isolators zwischen Schaftende und dem flanschartigen Kopfende (6) der Mittelelektrode festgeschraubt sind. B. Zündkerze nach einem der Ansprüche i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Körperelektrode (8) mit dem Fassungskörper (i) verschraubt ist. g. Zündkerze nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandskörper gegebenenfalls samt seiner Isolierstoffun.terlage zwischen der Schulter des Kerzenkörpers und der Körperelektrode (8) festgeschraubt ist. io. Zündkerze nach einem der Ansprüche i bis g, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Querschnitt des Fassungskörpers der Zündkerze in zur Längsachse senkrechten Ebenen mindestens das Fünffache des mittleren OOuerschnitts .des vorzugsweise aus Sinterkorund bestehenden Mittel-elektradenisolators beträgt.