EP0167739B1

EP0167739B1 - Zündvorrichtung für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: EP0167739B1
Application number: EP85105351A
Authority: EP
Inventors: Helmuth Bott
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1984-06-06
Filing date: 1985-05-02
Publication date: 1988-12-14
Also published as: EP0167739A1; DE3421023A1; DE3566854D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Zündvorrichtung für eine fremdgezündete Hubkolben-Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei einer derartigen, aus US-A-1 385 529 bekannten Zündvorrichtung sind die mit Masseelektroden zusammenwirkenden beiden Mittelelektroden von einem einstückigen Isolierkörper ummantelt und über eine sie verbindende metallische Brücke und einen Anschlußstift an eine gemeinsame Zündleitung zum Zündverteiler angeschlossen. Da nur eine Zündleitung vorgesehen ist, wird das angestrebte Ziel einer erhöhten Zündsicherheit nur unvollkommen erreicht. Außerdem ist für diese Zündvorrichtung eine aufwendige Sonderkonstruktion erforderlich, die angesichts der Vielzahl von zu lösenden metallurgischen und thermischen Problemen nur mit sehr hohen Entwicklungskosten zur Serienreife gebracht werden kann.
Aus US-A-1 542 825 ist es bekannt, zwei Isolierkörper mit ihren ebenen Längsflächen aneinanderliegend in einem Kerzengehäuse anzuordnen und mit einem Gewindering zu verschrauben. Die so gebildete Zündeinrichtung stellt jedoch nur eine einzige Zündkerze dar.
Bei einer aus US-A-4 308 487 bekannten Doppelzündkerze ist ein einziger ungeteilter Isolierkörper mit Mittelelektroden für die beiden Zündelektroden vorgesehen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Doppelzündvorrichtung in der Weise weiterzuentwickeln, daß sie eine verbesserte Zündsicherheit gewährleistet und daß geringe Kosten für die Entwicklung und die Fertigung dieser Zündvorrichtung entstehen.
Eine Lösung dieser Aufgabe gelingt mit den im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmalen. Beide Mittelelektroden sind von gesonderten Isolierkörpern umgeben und durch getrennte Zündleitungen mit dem Zündverteiler verbunden. Die Zündvorrichtung besteht aus zwei getrennt herstellbaren Kerzenkörpern, die zusammen mit den Zündleitungen und Masseelektroden zwei elektrisch voneinander isolierte Zündkreise bilden, so daß bei Ausfall des einen Zündkreises der andere noch voll funktionsfähig bleibt. Die Isolierkörper weisen einen halbkreisförmigen Querschnitt auf und liegen mit ihren Längsflächen aneinander an. Somit wird die radiale Ausdehnung der Zündvorrichtung verringert. Da die Kerzenkörper so gestaltet sind, daß der eine günstigere Zündvoraussetzungen für fettes, der andere für mageres Gemisch bietet, läßt sich die Zündsicherheit bei unterschiedlicher Betriebsweise der Brennkraftmaschine verbessern. Bei der Konstruktion und Entwicklung dieser beiden Kerzenkörper kann man sich die Erfahrungen zunutze machen, die mit herkömmlichen, handelsüblichen Zündkerzen gesammelt wurden und so den Entwicklungsaufwand senken. Die Formgebung und Dimensionierung dieser Kerzenkörper läßt sich ohne weiteres handelsüblichen Zündkerzen angleichen, wodurch es möglich wird, bewährte konstruktive Lösungen für die Probleme hinsichtlich thermischer Beständigkeit, mechanischer Festigkeit und Korrosion zu übernehmen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 Zündvorrichtung mit Doppelzündkerze im Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine,
Fig. 2 Querschnitt der Zündvorrichtung nach der Linie 11 - 11 der Fig. 1,
Fig. 3 Zündvorrichtung mit geringfügig abgewandelter Doppelzündkerze, zentral in einem Vier-Ventil-Zylinderkopf,
Fig. 4 Ansicht auf die Grundfläche des Zylinderkopfs gemäß Fig. 3.

In den Zylinderkopf 1 einer Brennkraftmaschine, der zusammen mit einer Mulde 2 des Kolbens 3 einen rotationssymmetrischen Brennraum 4 bildet, wie er in einem neuzeitlichen Flugmotor verwendet wird, ist eine Zündvorrichtung mit zwei Kerzenkörpern 5 und 6 eingeschraubt. Die Kerzenkörper 5 und 6 sind in einem metallischen Kerzengehäuse 7 zentriert und gehalten, das unter Zwischenlage eines Dichtungsrings 8 in den Zylinderkopf 1 geschraubt ist. Die gleichgestalteten Mittelelektroden 9 der Kerzenkörper 5, 6 bestehen aus einem unteren, in den Brennraum 4 hineinragenden Elektrodenstift 10, einem Anschlußbolzen 11 und einer sie verbindenden elektrisch leitenden Glasschmelze 12. Auf das obere Ende der Anschlußbolzen 11 sind Anschlußmuttern 13 geschraubt, auf denen die nicht dargestellten Zündlei_tungen mit Kerzensteckern zu befestigen sind. Bei Anlegen der Zündspannung erzeugen die Elektrodenstifte 10 zusammen mit hakenförmig gebogenen, am Kerzengehäuse 7 angebrachten Masseelektroden 14 und 15 die Zündfunken.
Die Mittelelektroden 9 sind mit Isolierkörpern 16 und 17 ummantelt, die im Bereich außerhalb des Zylinderkopfes 1 halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen und mit ihren ebenen Längsflächen 18 und 19 aneinander anliegen. An ihren Kreisflächen 20 und 21 sind beide Isolierkörper 16 und 17 im mittleren und im oberen Bereich des Kerzengehäuses 7 zentriert. Zur axialen Fixierung im Kerzengehäuse 7 stützen sie sich an einem Gehäuseabsatz 22 ab und sind durch einen Bördelring 23 gehalten. Die brennraumseitigen Teilabschnitte 24 und 25 der Isolierkörper 16,17 unterhalb des Gehäuseabsatzes 22 sind im Querschnitt kreisförmig und sind zum Brennraum 4 hin konisch verjüngt gestaltet. So sind zwischen den konischen Teilabschnitten 24, 25 Spalte 26 und 27 gebildet, die dazu dienen, einen Atmungsraum zu
schaffen und eine Selbstreinigung durch Freibrennen von Verbrennungsrückständen zu ermöglichen.
Nach Fig. 3 und Fig. 4 ist die Zündvorrichtung zentral in einem Vier-Ventil-Zylinderkopf eingeschraubt. Zu ihrer linken Seite liegen zwei Auslaßventile 28, zu ihrer rechten Seite zwei etwas größere Einlaßventile 29. In diesem Ausführungsbeispiel ist in das Kerzengehäuse 30 zur axialen Fixierung der Isolierkörper 16, 17 ein Gewindering 31 geschraubt, an dem der Bördelring 23 angebracht ist. Auf diese Weise wird es möglich, beide Kerzenkörper 5, 6 getrennt auszuwechseln. Zum Einschrauben sind der Gewindering 31 und das Kerzengehäuse 30 außen mit Sechskantschlüsselflächen versehen.
Wird anstelle der Zündvorrichtung mit Doppelzündkerze eine handelsübliche Einfachzündkerze verwendet, so wird in die Gewindebohrung des Zylinderkopfes 1 zur Aufnahme dieser Zündkerze ein Gewindeeinsatz eingeschraubt. So kann derselbe Zylinderkopf ohne jede Änderung sowohl für Brennkraftmaschinen mit Doppelzündung, wie es z. B. für Flugmotoren nötig ist, als auch für Einfachzündung verwendet werden.
In beiden Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 und Fig. 3 liegen die Mittelelektroden auf ihrer ganzen Länge parallel. Um ein durch Feuchtigkeit begünstigtes Überspringen von Zündfunken von dem einen zum anderen Anschlußbolzen zu vermeiden, könnten ihre Anschlußenden zu den Zündleitungen gegensinnig, beispielsweise um 45° abgewinkelt sein, so daß an dieser Stelle für die Isolierkörper mehr Raum zur Verfügung steht.

Claims

1. Zündvorrichtung einer fremdgezündeten Hubkolben-Brennkraftmaschine mit zwei Mittelelektroden, die mit Masseelektroden zusammenwirken, die an einem in den Zylinderkopf eingeschraubten Gehäuse angebracht sind, das gegenüber den Mittelelektroden elektrisch isoliert ist wobei die Mittelelektroden mit gesonderten Anschlußbolzen (11) über zwei Zündleitungen an einen Zündverteiler anschließbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß beide Mittelelektroden (9) mit gesonderten Isolierkörpern (16 bzw. 17) ummantelt sind und daß die Isolierkörper (16, 17) auf dem größten Teil ihrer Länge einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen und mit ihren ebenen Längsflächen aneinanderliegend im Kerzengehäuse (7) zentriert und befestigt sind und daß die aus den Isolierkörpern (16 bzw. 17) und Mittelelektroden (9) gebildeten Kerzenkörper durch geringfügig unterschiedliche Bauform bzw. Abmessungen so gestaltet sind, daß der eine günstigere Zündvorraussetzungen für fettes, der andere für mageres Gemisch bietet.

2. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die den Zylinderkopf (1) durchragenden, brennraumseitigen Teilabschnitte (24, 25) der Isolierkörper (16, 17) zum Brennraum (4) hin konisch verjüngen.

3. Zündvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden konischen Teilabschnitten (24,25) und der Innenwand des Kerzengehäuses (7) zum Brennraum (4) hin offene Spalten (26, 27) ausgebildet sind.

4. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierkörper (16, 17) zwischen einem Gehäuseabsatz (22) und einem Bördelring (23) des Kerzengehäuses (7) axial fixiert sind.

5. Zündvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bördelring (23) an einem Gewindering (31) angebracht ist, der mit dem Kerzengehäuse (7) verschraubt ist.