DE937320C

DE937320C - Electric ignition device for internal combustion engines

Info

Publication number: DE937320C
Application number: DES36640A
Authority: DE
Inventors: Wijtze Beije Smits
Original assignee: Smitsvonk NV
Current assignee: Smitsvonk NV
Priority date: 1952-12-19
Filing date: 1953-12-06
Publication date: 1956-01-05

Description

Elektrische Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezweckt, die Zylinderkopfdichtung einer Brennkraftmaschine derart auszubilden, daß sie als Zündeinrichtung dienen kann, so daß die übliche Zündkerze überflüssig wird. Zu diesem Zwecke ist erfindungsgemäß diese Dichtung als Niederspannungszündeinrichtung ausgebildet, die mit Hilfe von Kondensatorauf- und -entladungen die Zündfunken erzeugt.Electric ignition device for internal combustion engines The invention aims to design the cylinder head gasket of an internal combustion engine in such a way that that it can serve as an ignition device, so that the usual spark plug is superfluous will. For this purpose, according to the invention, this seal is a low-voltage ignition device formed, which generates the ignition sparks with the help of capacitor charges and discharges.

Die Zylinderkopfdichtungen, die bei Einzylindermaschinen meist ein Dichtring und bei Mehrzylindermaschinen eine Dichtplatte sind, bestehen in der Regel aus einem Dichtungswerkstoff, wie Asbest oder Glimmer, der mit Metall (Kupfer) verstärkt ist.The cylinder head gaskets, which are mostly used in single-cylinder machines Sealing ring and a sealing plate in multi-cylinder machines usually exist made of a sealing material such as asbestos or mica, which is reinforced with metal (copper) is.

Die Zünddichtung nach der Erfindung besteht aus einer Metalleinfassung, zwischen welcher sich ein Isolierkörper befindet. In ihm ist ein Elektrodenring eingebettet. Wenn die Metalleinfassung und der Elektrodenring an einen Zündkondensator und an Masse angeschlossen werden, treten Funken zwischen der Einfassung und dem Elektrodenring auf, die über die Oberfläche des Isolierkörpers gleiten. Es ergeben sich zwei Gleitfunkenwege vom Elektrodenring zur Metalleinfassung. Die Funken werden immer an der Stelle auftreten, an der der Widerstand des Gleitfunkenweges .am geringsten ist. Da die zur Verfügung stehenden Gleitfunkenwege sich über den ganzen Umfang des Zylinders verteilen, hat die Zünddichtung eine sehr lange Lebensdauer. Dazu trägt auch bei, daß sie eine große Wärme abführende Oberfläche besitzt, die eine gute Kühlung gewährleistet. Gegebenenfalls kann die Zünddichtung bei einer Überholung der Brennkraftmaschine erneuert werden. Bei bestimmten Brennkraftmasch.inen ist es erwünscht, mehr als einen Funken, z. B. zwei Funken, zu erzeugen. In diesem Falle kann die Zünddichtung aus zwei Einzeldichtungen bestehen, die durch einen Isolierkörper voneinander getrennt sind. An den Stellen, an denen der Gleitfunke übergehen soll, ist der Rand der Einfassung über den Isolierkörper herumgebogen. Wenn an einer bestimmten Stelle der Einfassung ein wenig Werkstoff entfernt wird und diametral gegenüber ebenfalls, wird an-diesen Stellen kein Funke entstehen können, weil die Gleitfunkenwege.zu lang geworden sind. Man hat es damit in der Hand, an gewünschten Stellen gleichzeitig Funken entstehen zu lassen. Man braucht zu diesem Zweck die Metalleinfassung nicht durch Ausschnitte zu unterbrechen, sondern kann sie in zwei segmentförmigen Teilen ausführen und jeden Teil für sich mit einem Zündkondensator verbinden.The ignition seal according to the invention consists of a metal frame, between which there is an insulating body. There is an electrode ring in it embedded. When the metal bezel and the electrode ring to an ignition capacitor and connected to earth, sparks will occur between the mount and that Electrode ring that slide over the surface of the insulator. It surrendered there are two sliding spark paths from the electrode ring to the metal surround. The sparks will be always occur at the point where the resistance of the sliding spark path is at its lowest is. Since the available sliding spark paths are spread over the entire circumference of the cylinder, the ignition seal has a very long service life. In addition also contributes that it has a large heat-dissipating surface, the one good cooling guaranteed. If necessary, the ignition seal can be overhauled the internal combustion engine are renewed. With certain internal combustion engines it is desirable to have more than one spark, e.g. B. to generate two sparks. In this The case, the ignition seal can consist of two individual seals, which are replaced by a Insulating bodies are separated from each other. At the points where the glide spark should pass, the edge of the enclosure is bent over the insulating body. When a bit of material is removed from a certain point on the bezel and diametrically opposite also, no spark will be able to arise at these points, because the sliding spark paths have become too long. You have it in your hand to create sparks at the same time. One needs to do this The purpose is not to interrupt the metal border with cutouts, but can run them in two segment-shaped parts and each part separately with an ignition capacitor associate.

Bei Verwendung der Zünddichtung braucht der Zylinderkopf nicht mehr mit der üblichen Einschrauböffnung für eine Zündkerze versehen zu sein. Es ist jedoch zweckmäßig, eine Einschrauböffnung vorzusehen und sie mit einem Schraubstopfen zu verschließen, um das Innere des Zylinders durch diese Öffnung hindurch untersuchen und den oberen Totpunkt des Kolbens feststellen zu können. Eine derartige Öffnung hat noch den Vorteil, daß beim Ausfallen einer Zünddichtung gemäß der Erfindung in diese Öffnung eine übliche Niederspannungszündkerze eingeschraubt werden kann, so daß der -dazugehörige Zylinder wieder arbeiten kann.If the ignition seal is used, the cylinder head is no longer required to be provided with the usual screw-in opening for a spark plug. However, it is expedient to provide a screw-in opening and to close it with a screw plug to examine the inside of the cylinder through this opening and to be able to determine the top dead center of the piston. Such an opening still has the advantage that if an ignition seal according to the invention fails A standard low-voltage spark plug can be screwed into this opening, so that the associated cylinder can work again.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung mit einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert. Fig. i ist ein Schnitt durch Zylinderkopf und Zylinder einer Brennkraftmaschine nach der Linie I-I der Fig. 2; Fig. 2 ist ein Schnitt nach .der Linie II-II der Fig. i ; Fig. 3 ist ein Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 2 einer bestimmten Ausführungsform in größerem Maßstab; Fig. 4 ist ein ähnlicher Schnitt einer anderen Ausführungsform; Fig. 5 ist ein Schnitt einer dritten Ausführungsform, und Fig. 6 ist eine Ansicht eines Dichtringes gemäß der Erfindung für besondere Zwecke.The invention is illustrated with some exemplary embodiments on the basis of the drawing explained in more detail. Fig. I is a section through the cylinder head and cylinder of an internal combustion engine along the line I-I of Figure 2; Fig. 2 is a section along the line II-II of Fig. I; Fig. 3 is a section along the line III-III of Fig. 2 of a specific Embodiment on a larger scale; Fig. 4 is a section similar to another Embodiment; Fig. 5 is a section of a third embodiment, and Fig. Figure 6 is a view of a special purpose sealing ring according to the invention.

In der Zeichnung ist i der Zylinder einer Brennkraftmaschine und 2 der Zylinderkopf. Im Kopf 2 befindet sich ein Einlaß- oder Auspuffventil 3. Zwischen dem Zylinder i und dem Kopf 2 ist eine Zünddichtung gemäß der Erfindung eingesetzt. Diese Zünddichtung besteht aus einer U-förmigen Metalleinfassung 4 aus schmiedbarem Werkstoff, z. B. Rotkupfer, in die ein hitzebeständiger elektrischer Isolierkörper 5, z. B. Asbest, Glimmer od. dgl., eingepreßt ist. In diesem Isolierkörper 5 ist ein Elektrodenring 6 eingebettet, der mit einer am äußeren Umfang herausragenden Lippe 7 zum Anschluß der Stromzuleitung versehen ist. Am der Stelle, an der die Lippe 7 nach außen vorspringt, besitzt die 'Metalleinfassung ¢ eine verhältnismäßig große Öffnung. Aus dieser Öffnung ragt auch der Isolierkörper 5 heraus. Diese Anordnung verhütet, daß ein Funke außerhalb des Brennraumes von der Lippe 7 nach der Metalleinfassung 4 oder nach ,den Maschinenteilen i oder 2 überspringen kann.In the drawing, i is the cylinder of an internal combustion engine and 2 is the cylinder head. In the head 2 there is an inlet or exhaust valve 3. Between the cylinder i and the head 2, an ignition seal according to the invention is inserted. This ignition seal consists of a U-shaped metal surround 4 made of malleable material, e.g. B. red copper, in which a heat-resistant electrical insulating body 5, z. B. asbestos, mica or the like. Is pressed. In this insulating body 5, an electrode ring 6 is embedded, which is provided with a lip 7 protruding on the outer circumference for connection of the power supply line. At the point at which the lip 7 protrudes outwards, the 'metal border' has a relatively large opening. The insulating body 5 also protrudes from this opening. This arrangement prevents a spark outside the combustion chamber from being able to jump over from the lip 7 to the metal surround 4 or to the machine parts 1 or 2.

Die Elektroden der Gleitfunkenzünddichtung werden _ von den Innenrändern der Metalleinfassung 4 und des Elektrodenringes 6 gebildet. Die erzeugten Funken gleiten über die an den Brennraum grenzenden Randflächen des Isolierkörpers 5, wenn der Elektrodenring 6 durch einen Umschalter 8 periodisch mit dem geladenen Kondensator 9 verbunden wird. Dieser Kondensator ist einerseits an dem Umschalter 8, andererseits an der Masse der Maschine angeschlossen. Mittels des Umschalters 8 wird der Kondensator abwechselnd mit einem Ladekreis io und mit .dem Elektrodenring 6 verbunden.The electrodes of the sliding spark ignition seal are _ from the inner edges the metal surround 4 and the electrode ring 6 are formed. The sparks generated slide over the edge surfaces of the insulating body 5 adjoining the combustion chamber, if the electrode ring 6 through a switch 8 periodically with the charged capacitor 9 is connected. This capacitor is on the one hand on the switch 8, on the other hand connected to the ground of the machine. By means of the switch 8, the capacitor alternately connected to a charging circuit io and to the electrode ring 6.

Für die Durchführung der Schrauben, mit denen der Zylinderkopf-2 am Zylinder i befestigt ist, ist der Elektrodenring 6 mit großen Löchern i i (Fig. 2 und 3) versehen. In der Metalleinfassung 4 und im Isolierkörper 5 sind für die Schrauben passende Löcher i2, 13 vorhanden. Auch an den Stellen, an denen die Befestigungsschrauben durch den Isolierkörper 5 hindurchgehen, kann infolgedessen kein Funkenüberschlag auftreten.For the implementation of the screws with which the cylinder head 2 is attached to the cylinder i, the electrode ring 6 is provided with large holes ii (Fig. 2 and 3). In the metal frame 4 and in the insulating body 5 there are holes i2, 13 that match the screws. As a result, no arcing can occur at the points where the fastening screws pass through the insulating body 5.

Wie aus Fig. 3 hervorgeht, sind die Ränder 14 der Metalleinfassung 4 nach innen umgebogen, so daß zwei schmale Gleitfunkenwege 15 und 16 entstehen. Der Elektrodenring 6 kann auch am Innenrand T-Form 17 (Fig. 4) besitzen, wodurch Gleitfunkenwege 18 und i9 gebildet werden. Die ganze Oberfläche des Innenrandes der Zünddichtung dient also als wirksame Oberfläche für .die Zündung.As can be seen from Fig. 3, the edges 14 of the metal frame 4 are bent inward, so that two narrow sliding spark paths 15 and 16 are formed. The electrode ring 6 can also have a T-shape 17 (FIG. 4) on the inner edge, whereby sliding spark paths 18 and 19 are formed. The entire surface of the inner edge of the ignition seal thus serves as an effective surface for the ignition.

Statt eines einzigen Elektrodenringes 6 können zwei öder mehrere derartige Ringe im Isolierkörper 5 eingebettet sein. Ein solches Beispiel ist in Fig.5 dargestellt. Die beiden Elekbrodenringe 2o und 21 mit dazwischen liegendem Isolierkörper 24 sind auch von Isolierkörpern 5 umschlossen. Das Ganze ist zwischen der Metalleinfassung 4 eingeschlossen. Die Innenränder 22 und 23 dieser Einfassung 4 sind um den Isolierkörper 5 herumgebogen, so daß Gleitfunkenwege 24 und 25 entstehen. Falls man nun an bestimmten Stellen von den Rändern 22 und 23 der Einfassung 4 etwas Werkstoff entfernt; werden an diesen Stellen keine Funken auftreten, da diese immer den Weg mit dem kleinsten Widerstand suchen. Man hat es auf diese Weise in der Hand, bestimmte Teile der Elektroden der Zünddichtung als wirksame Funkenstellen auszuschalten. Das ist wichtig, wenn man an Stellen im Zylinder, an denen Zündfunken die Verbrennung ungünstig beeinflussen würden, das Entstehen von Funken verhindern will. Mit dieser Zündanordnung, ist es z. B. möglich, zwei Zündfunken zugleich auftreten zu lassen, indem die Elektrodenringe 2o und 21 an zwei Kondensatoren, die gleichzeitig ihre Energie abgeben, angeschlossen werden. Mit der Ausführungsform nach Fig.6 ist dies ebenfalls möglich. Hierbei ist der Elektrodenring 6 in zwei durch den Isolierkörper 5 getrennte Teile 6" und 6b geteilt, die bei 26 und 27 an zwei Zündgeräte, die gleichzeitig je einen Funken entstehen lassen, angeschlossen sind.Instead of a single electrode ring 6, two or more such rings can be used Rings be embedded in the insulating body 5. Such an example is shown in Figure 5. The two electrode rings 2o and 21 with an insulating body 24 in between also enclosed by insulating bodies 5. The whole thing is between the metal edging 4 included. The inner edges 22 and 23 of this enclosure 4 are around the insulating body 5 bent around, so that sliding spark paths 24 and 25 arise. If you are now at certain Some material removed from the edges 22 and 23 of the enclosure 4; will no sparks occur at these points, as these always lead the way with the smallest Seek resistance. In this way you have it in your hand, certain parts of the electrodes the ignition seal as effective spark points. That's important when at points in the cylinder where ignition sparks have an unfavorable effect on combustion would like to prevent the formation of sparks. With this ignition arrangement, is it z. B. possible to let two sparks occur at the same time by the electrode rings 2o and 21 connected to two capacitors, which give off their energy at the same time will. This is also possible with the embodiment according to FIG. Here, the electrode ring 6 is in two parts separated by the insulating body 5 6 "and 6b split the ones at 26 and 27 to two igniters, one each at the same time Let sparks arise, are connected.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Electric ignition device for internal combustion engines, characterized in that the cylinder head gasket of the internal combustion engine as Low-voltage sliding spark ignition device is formed.

2. Ignition device after Claim i, characterized in that the ignition seal is a heat-resistant, sealing, electrical insulating body (5) contains embedded electrode ring (6) and the whole is enclosed by a metal border (.4).

3. Ignition device according to claims i and 2, characterized in that the inner edges (i4) of the metal border (4) are bent over the insulating body (5) so far that sliding spark paths (i5 and 16) to the electrode ring (6).

4. Ignition device according to claims i and 2, characterized in that the inner edge of the electrode ring (6) is T-shaped Has cross section (i7) and its short legs at small distances from the border (4) end so that sliding spark paths (i8 and ig) arise.

5. Ignition device after Claim i, characterized in that the ignition seal consists of two in the insulating body (5) embedded electrode rings (6) and the whole thing from the metal surround (4) is included.

6. Ignition device according to one of the preceding claims, characterized in that the metal border (4) at its inner edges (i4) has recesses at individual points.

7. Ignition device according to one of the preceding Claims, characterized in that the electrode rings (6) consist of two or more segment-shaped Teilis (6 "and 6b) are made, which are embedded in the insulating body (5) are. B. Ignition device according to one of the preceding claims, characterized in that that the metal surround (4) and the insulating body (5) have holes (i2 and 13) for carrying out the fastening screws of the cylinder head (2) on the cylinder (i) and that the corresponding holes (ii) in the electrode rings (6) are larger Have diameters than the holes (i2 and i3). G. Ignition device according to one of the preceding claims, characterized in that the metal border (4) a Has opening through which the lips (7) .the electrode rings (6) for the connection the power supply line and the insulating body (5) protrude. Referred publications: German Patent Nos. 846 485, 866 743, 888779,.