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Niederspannungsgleitfunkenzündkerze für Brennkraftmaschinen Die Erfindung
bezieht sich auf eine Niederspannungsgleitfunkenzündkerze für Brennkraftmas,chinen
mit einer Zündeinrichtung, die mit Kondensatorentladungen. arbeitet.
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Zündkerzen dieser Art bestehen z. B. aus einer im Vergleich zu der
Mittelelektrode -sehr dünnen Masseelektro.de. Die beiden Elektroden sind durch einten
Trennkörper aus Isoliermasse voneinander getrennt und ragen als Zündkopf aus dem
Zünd kerzenkörper heraus ran den Brennraum der Maschine. Die Fertigung dieser Zündkerzen
erfordert eine sehr große Genauigkeit. Ihre Lebensdauer ist dedurch .begrenzt, daß
die Isoliermasse zwischen den Mektroden nur bis zu. einer bestimmten Tiefe nach
rannen und nach außen abbrennen darf. Außerdem sind diese Zündkerzen zIem@ich abhängig
von der Spannung. Bei einer verölten Kerze besteht immer die Möglichkeit, daß der
Zündfunke an einer Stelle sieh tief in -die Isoliermasse einbrennt.
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Um ein sicheres Zünden der Niedlerspännungsglei,tfunkenzündkerzen
zu erzielen, hat Iman bereit"s vorgeschlagen, die Elektroden. aus: einem beim Funkenüberseh.lag
zerstäubenden Baustoff herzustellen. Beim Funkenübersehlag bedecken die zerstäubenden
Teilchen die zwischen den Elektroden befindliche Widerstandsschicht und begünstigen
so den übergang der Gleitfunken. Abgesehen davon, daß
diese Kerze
vor ihrem Einbau in dicke B.rennkrattm.aschine eine Vorbehandlung durchmachen muß
mit dem Ziel; zunächst für die erste Zündung einen den Übergang der Gleitfunken.
begünstigenden Niederschlag aufzubringen, besitzt diese Zündkerze nicht die .heute
an sie zu steIQenden Forderungen, insbesondere hinsichtlich einer langen Lebensdauer.
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Die Erfindung bezweckt die Herstelifung einer Gleitfu.nkenzündkerze
für eine Spannung unter 4000 V, die sehr . billig herzustegen ist und' eine Lebensdauer
besitzt, -die man isozusagen auf jeden gewünschten Wort einstellen kann, wobei die
Spannungsabhängigkeit bedeutende geringer ist als bei den bisher gebräuchlichen
Gleitfunkenzündkerzen.
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Eine Zündkerze gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß
die Oberfläche des Zündteiles die- Mittelelektrode nahezu vollständig von der Masseelelktrodie
umgeben, :ist.
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Da die Oberfläche dieses Zündkopfes im Vergleich zu .der anderer Glei,tfunkenzündkerzen
einen ziemlith. hohen Wert erhalten kann, ist die Zeit des völligen Abbrenniens.
des Zündkopfes dessen .Oberflächen verhältnisgleich. Die Elektroden mit der ,dazwischen.
liegenden Isoilliermasse können flach sein; vorzugsweise sind sie jedoch kugelig.
Ihre Oberflächen können -gewölbt oder gewellt sein, um die wirksame Oberfläche ziv
vergrößern. Die Isoliiermasse besteht vorzugsweise aus Email. Wenn diese Emailsclhitht
zwischen den Elektroden übera11 die gleiche Stärke hat, arbeitet die Ziindkerze
während der ganzen Lebensdauer .praktisch mit derselben Spannung, da der Widerstand
zwischen den Elektroden :an jeder Stelle denselben Wert hat. Durch Änderung der
Dicke der Isolierschicht kann man das Abbrennen der Elektroden und, die Richtung
beeinflussen, in welcher der Funke über die Isoliermasse gleitet. Vorzugsweise wird,
eine der Elektroden: eine bedeutend: geringere Dicke besitzen als die andere. Hierdurch
wird: erreicht, daß nur die dünnere Elektrode alilmäh.lich mit der Isoliermasse
abbrennst, während- die andere Elektrode noa'hezu unangegriffen bleibt. Ferner erhält
man eine gute Wärmeableitung von der Zündkerzenmitte aus.
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Gemäß der Erfindung kann :die .dicke Elektrode aus einem zylindrischen
Metallkörper mit ungefähr kugelförmigem Ende bestehen, auf dem eine Emailschicht
angeordinet ist. Belm der Emailschicht auf den Metallkörper wird das Email an der
Halbkugel entlang zu dem zylindtrnschen Schaft tropfen und, am Ende des Schaftes
eitle dickere Schicht bilden als am Scheibel der Kugel. Der so erhalfiene Körper
der Emailschicht wird. -dann gebrannt. Darauf wind eine dünne Metäl:lschicht, die
vorher in der gewünschten Form hergestellt i'st, aufgebracht, z. B. in bekannter
Weisse aufgespritzt oder aufgedampft, worauf das Ganze nochmals gebrannt wird,.
Der Zündkopf der Zündkerze ist nach diesen einfachen Arbeitsgängen fertig.
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Um einen Anfangspunkt für :die Funk -nbildiing zu erhalten, wird erfindungsgemäß
am Scheitel des Zündkopfes, wo die am dünnsten ist, die dünne Metallschicht der
Messeelektrode und die Emailschicht so weit entfernt, aß eine Zündfunkenstrecke
entsteht. Von, dieser ersben Funkenstrecke aus :brennt die Metaillgchicht im Betrieb
allmählich ab. Da-die Emaiilschicht nach dem 'Einschrawbende .die- Kerze zu dicker
wird, wird der Zündfunke sich nicht örtlich in; d en, Zündkopf einbrennen. Dieses
Eibrennen, das bei bekannten Zündkerzen- öfters auftritt, ist nachteiig, da der
Funke dann das Gemisch im Zy'Ender nicht mehr erreichen kann.
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Damit das Abbrennen besser gesteuert werden kann, wird nach. einer
Ausführungsform der Erfindung der halbkugelförmige Teil des- Metallkörpers, bevor
die Emailschicht aufgebracht wird, der Länge nach mit einer Anzahl von flachen Rillen
versehen. An diesen: Sterilen ist dann die Isoliersehscht etwas dicker, und das
Abbrennen erfolgt in bestimmten Richtungen entlang den Kugelabschniltten zwischen
den Rillen.
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Die Erfindung wird an Hand einiger Ausführungsbeilspiele näher erläutert.
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Die Fig. i .bis 3 zeigen; eine Ausführungsform des Zündkopfes einer
Zündkerze .gemäß der Erfindung im Längsschnitt; Fig. q. und 5 zeigen zwei andere
Ausführungsformen im Längsschnitt.
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In Fig. z ist i der Zü»dkerzenkörper raii dem Einschraubgewinde 2,
dem Isolierkörper 3 und der Mittelelektrode q.. Im Einschraubende dies Kerzenkörpers
i isit das Ende 5 der Mittelerlektrode q. mittels einer Isoliermasse 6 befestigt.
Auf den Gewindezapfen 7 des Zündendes 5 ist ein halbkugelförmiger Metalllkörper
8 aus einem b°-Beb'igen Metall, z. B. Baus Kupfer oder Eisen, der als Zündteil.
der Mittelelektrode q.
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der-Zündkerze dient. Dieser Metallkörper 8 ist mit einer Emailschicht
9 bedeckt, welche von seiner ibrennraumseitigen Scheitells@telle 1o aus nach dem
Einschraubgewinde 2 zu allmählich etwas dicker wird und: en der Stelle i i, an der
das, Gewinde 2-beginnt,_ am dicksten ist. Bis zu dieser Stelle darf dlie Funkenoberfläche
des Metalllkörpersl8 verbraucht werden, da der Funke nicht mehr mit dem B-rennstoff-Luft-Gemisch
in Berührung kommen wümde, wenn- er sich -noch in: das. Innere dies Kerzenkörpers
einbrennen könnte. Auf der Emailschicht 9 itst eine Metallschicht 12 aus einem beliebigen
Metalls., z. B. aus Kupfer oder Eisen, angeordnet, welche in leitender Verbindung
mit dien Zündkerzenkörper i stecht und,- als Masseel'ektrode dient. An der Stelle
1o ist ein kleiner Teil der dünnen Metallschicht 12 und die- Emailschicht 9 entfernt,
so daß dort eine Zündfunkenstrecke entsteht.
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Die Fig.2 und 3 veransc'haulic'hen, wie dies zweckmäßilg geschehen
kann. Gemäß Eig. 2 ist an dem Meta.lllkörper 8 eine Spitze 13 vorgesehen, die nach
der Herstellung des Zündkopfes 7-12 abgebrochen wird. Man kann auch in dem Metallkörper
8, bevor die Emailschicht 9 aufgetragen wird, eine Kerbe 14 anbringen (Feg. 3).
Nach der Herstellung des Zündkopfes 7-12 werden dann an dieser Stelle die Metallschicht
12 und die Emailschicht 9 durch einen Schlag mit einem spitzen Gegenstand entfernt.
Vom
Scheitel io des Zündkopfes 7-i2 aus werden die Metallschicht 12 und die Emailschicht
9 allmählich nach dem Einschraubgewinde 2 zu bis an die Stelle ii abbrennen; dann
muß der Zündkopf 7-i2 ersetzt werden. Da die Oberfläche des Zündkopfes sehr groß
ist und bei Bedarf noch vergrößert werden kann, hat die Zündkerze eine sehr lange
Lebensdauer. An. der Stelle ii ist die Emailschicht 9 so dick, daß ein Zündfunke
ohne große Spannungserhöhung nicht mehr erzeugt werden kann. Infolgedessen kann
sich der Zündfunke bei dieser Zündkerze auch nicht in den Kerzenkörper i einbrennen.
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Zur weiteren Vergrößerung kann diese Oberfläche des Zündkopfes 7-12
eine gewölbte Form nach Fig.4 oder eine gewellte Form nach Fig. 5 erhalten.
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In Fig. 6 ist eine Draufsicht auf den (halbkugelförmigen Teil des
Metallkörpers 8 dargestellt, in dessen Oberfläche einige flache, in Längsrichtung
der Kerze verlaufende Rillen 15 eingearbeitet sind. Durch diese Rillen, die mit
Email gefüllt sind, wird die Oberfläche der Masseelektrode in sektorartige Felder
geteilt.
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In der Emailschicht 9 können gemäß einem früheren Vorschlag eine oder
mehrere streifen- oder punktförmige Einlagen i2a aus einem elektrisch leitenden
Werkstoff angeordnet werden, wodurch einerseits eine bessere Funkenwirkung erhalten
wird und andererseits ein sehr gleichmäßiges Abbrennen entsteht.