DE1871808U - Elektrische zuendapparatur. - Google Patents

Description

Beschreibung

Elektrische Zündapparatur

zur Zündung von brennbaren Gernischen aus: Luft, gasförmigem Sauerstoff oder gasförmigen Sauerstof fgeaiischen und gasförmigen, verstäubten flüssigen und verstäubten festen Brennstoffen und deren Jbergangsvarianten und Mischungsmöglichkeiten.

Die Zündung von gasförmigen, flüssigen und festen Brennstoffen erfolgt im allgemeinen über eine schon im Gang befindliche Verbrennung, z. B. Zündflamme, in Anwesenheit von freiem Sauerstoff. Die Zündflamme ei-wärmt einen Teil des zu zündenden Brennstoffs über seine Zündtemperatur und leitet damit den Verbrennungsvorgang ein. Im Prinzip gehört zu dieser Methode auch die Zündung durch den elektrischen Zündfunken, wie sie bei der Zündung von brennbarem Gas sowie von flüssigen und festen Brennstoffen, die durch Verstäubung in Aerosolform gebracht sind, üblich ist. Der kräftige Zündfunken ist das Kriterium dieser Zündungsart, und die Zündapparaturen sind auf den Effekt des starken Funkens entwickelt worden.

Die !Teuerung der im Nachfolgenden beschriebenen elektrischen Zündapparatur besteht darin, daß durch die Zündapparatur nicht nur die Verbrennung von Luft-Sauerstoff-Brennstoff-Gemischen in Gang gesetzt, sondern auch der Verbrenxiungsvorgang selbst weitgehend beeinfluß; wird» Erreicht wird durch die Neuerung eine weitgehende Annäherung an die gewünschte, aber chemisch nicht erreichbare vollkommene Verbrennung des Brennstoffes ohne Luftüberschuß. Während bei der zündung durch den starken Zündfunken die in Gang gesetzte Verbrennung sich selbst überlassen wird, verzichtet die neue Apparatur auf den starken elektrischen Entladungsfunken und führt die elektrische Entladung durch entsprechende Anordnung der beiden Elektroden zu einer weitflächigen Büschelentladung. Der Zweck ist die Ionisation eines möglichst großen Gasvolumens, als Voraussetzung für die chemische Reaktion, sprich Verbrennung, dieses Gasvolumens»

Bei der neuen Zündapparatur liegt also die Hauptaufgabe der elektrischen Entladung· nicht in der Zündung, sondern in der Ionisation eines relativ größeren Gasvolumens. Beim starken Zündfunken wird eine Kettenreaktion

eingeleitet, die oft so verzögert wird, daß ζ. B. im Automotor das zu Recht-- "berüchtigte" Klingeln auftritt und daß erhebliche Vol.% CO oder sogar noch C-H-Verbindungen mit den Abgasen ausgestoßen werden.

Beide Erscheinungen sind technische Unvollkommenheiten und als solche erkannt. Das "Klingeln" wurde durch Zusätze bzw. Änderungen des Treibstoffes beseitigt. Die Abgase jedoch sind erst heute als echte Gefahr im Verkehr erkannt. "Readers Digest", Juni 19Ö2, behandelt in dem Artikel von Eichard Dunlop "Der unsichtbare Feind des Autofahrers" die Motorgase des Autos als die wahrscheinliche Ursache von sehr viel Unfällen.

Die neue Zündapparatur erfaßt beide technischen Fehler, beseitigt sie ganz oder setzt z. B. den CO-Gehalt im Abgas - auch im Leerlauf und beim.Starten - wesentlich herab.

Bei der neuen Apparatur befindet sich die ionisierte Gasmenge in einem zylindrischen Raum, der nach vorn frei und seitlich beschränkt durch Schlitze oder Löcher offen ist, so daß ein sogenannter verdammter Explosionsraum gebildet wird. Die räumliche Anordnung ist so getroffen, daß neben dem ionisierten Gasvolumen noch ein demgegenüber mehrfaches Brennstoff-Luft-Gemisch. Platz findet. Das durch die elektrische Entladung ionisierte Gasvolumen geht sofort in chemische Reaktion, nämlich zwischen den 0-, C- und Η-Ionen, d. h., es wird gezündet und reißt unmittelbar das in dem kleinen zylindrischen Raum der Zündapparatur befindliche Brennstoff-Luft-Gemisch in diesen Explosionsvorgang mit. Hierdurch wird zweierlei, erreicht; 1. die elektrische Zündung wird energiemäßig vervielfacht 2. die sehr heißen Explosionsgase werden aus dem verdämmten Explosionsraum in den eigentlichen Verbrennungsraum, beim Motor z.B. in den Zylinderraum, durch die düsenförmige Anordnung gerichtet ausgestoßen* " . "

Dieser Düsenausstoß von sehr heißen Explosionsgasen erfüllt wiederum zwei für die Verbrennung entscheidend wichtige Aufgaben:

1. Die außerordentlich hohe Geschwindigkeit der gerichtet ausgestoßenen Gase führt beim Motor z. "B. zu einer intensiven Gasumwälzung, in anderen Verbrennungsräumen, ζ. B. bei der Gas-, Öl- oder Kohlenstaubfeuerung, zu einer Verwirbelung.

2. Die sehr heißen Explosionsgase bringen das in Bewegung gesetzte Brennstoff-Luft-Gemisch nicht nur zur sofortigen, sondern- auch zur intensivsten Verbrennung.

Es ist heute eine anerkannte Tatsache, daß eine durch Umwälzung erzielte Verbrennung von Brennstoff-Luft-Gemischen nicht nur schneller, sondern in chemischer Hinsicht auch wesentlich intensiver verläuft. Durch die neue Apparatur kann man beim Automotor mit "magerem" Gemisch arbeiten» Die übliche Gemischeinstellung führt, wie in dem erwähnten Artikel von Dunlop im "Headers Digest" dargelegt wird, immer zu 5 bis 15 % CO im Abgas.- Die neue Apparatur führt daher zu einem CO-freien bzw. C0-armen Abgas und erzielt damit einen höheren Leistungseffekt.

Jedoch wichtiger als die Tatsache des hierbei erzielten höheren Wirkungsgrades ist bei den Automotoren die erhebliche Verbesserung der Abgase. Diese enthalten keine C-H-Verbindüngen mehr und sind bei normalem Lauf frei von giftigem CO. Auch beim Anlassen und Anfahren wird sofort gezündet, dadurch werden die Abgase wesentlich verbessert.

Die neue Zündapparatur faßt

a) die Ionisation durch elektrische Entladung

b) die Zündung einer Teilmenge in einem verdämmten Raum

c) die Umwälzung durch gerichtet ausströmende Explosionsgase zu einem neuen Effekt zusammen.

An Hand der Abbildungen 1, 2 und 3 soll der Ablauf des neuen Zündver-fahrens erläutert werden. Die Abbildungen 1- und 2 zeigen als Zündapparatur eine Zündkerze für Benzin-Motoren und Abbildung 3 als Zündapparatur eine Zündkerze für Ölbrenner, wie sie auch für Gas- und Kohlenstaubbrenner benutzt, werden. Wenn der Zündstromkreis geschlossen wird, findet eine elektrische Entladung zwischen Innenelektrode (b) und der Außenelektrode (o) in der Ringscheibe (d) statt. Gleichzeitig geht das ionisierte Gas-Luft-Gemisch in Reaktion, d. h., es verbrennt und zündet sofort das innerhalb des Hohlteils des Zylinders (a) befindliche Gas-Luft-Gemisch. Die Explosionsgase können nur durch den ringförmigen Schlitz zwischen Innenelektrode (b) und Außenelektrode (c) frei austreten. Die beiden Seitenfenster in dem Hohlzylinder bieten auch einen Ausweg, der jedoch durch die in geringem Abstand befindliche Wand des Motorblocks teilweise verdämmt ist. Die frei nach vorn austretenden Explosionsgase werden durch den ringförmigen Schlitz zwischen Innen- und Außenelektrode

gerichtet und haben eine sehr hohe Geschwindigkeit und dadurch eine

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hohe Bewegungs-Energie = ■—^—-.- Diese.Gase treffen auf das im Motorzylinder befindliche Luft-Gas-Gemisch, das mit den feinverteilten Flüssigkeitstropfen des flüssigen.Brennstoffs versetzt ist. Deaf neuen Zünd- liegt der Tatbestand zugrunde, daß der sogenannte "Vergaser" nur sehr beschränkt vergast, vielmehr im wesentlichen fein verstäubt. Die gerichteten heißen Explosionsgase setzen durch ihre Bewegungs-Energie die im Motorzylinder befindliche Gemischmenge in eine schnelle Umwälzbewegung. Hierbei wird gezündet, verdampft und gemischt, so daß eine vollkommene Verbrennung erreicht wird. Voraussetzung ist selbstverständlich, daß im "Vergaser" das Verhältnis Luft zu Brennstoffmenge richtig eingestellt ist.

Es liegt in den technischen Effekten de^~neuen '-, daß mit sogenanntem mageren Gemisch gefahren werden kann. Das bedeutet für den Fahrer Treibstoffersparnis und, was fast noch wichtiger ist, für die anderen Verkehrsteilnehmer zumindest eine erhebliche Minderung der Belästigung durch die Auspuffgase.

In dem zylindrischen Hohlkörper (a) Abb. 2 der Zündapparatur sind zweckmäßigerweise 2 Fenster gegenüberliegend angeordnet, um bei der Füllung des Motorzylinders mit Luft-Brennstoff-Gemisch eine gute Durchspülung und Füllung des Hohlraums zu erzielen.

Bei der Abbildung 5 einer Zündapparatur für Gas-, Öl- und Kohlenstaubbrenner wird zweckmäßigerweise nur mit einem Langschlitz zum Brenner hin gearbeitet, um eine gute Verdammung bei der Initial-Explosion zu erhalten.

Claims (1)

1. S chut ζ ansprüche
   Zündapparatur dadurch gekennzeichnet,dass

   l.die Aussenelektrode c) die Innenelektrode "b) in einem festgelegtem Abstand ringförmig umgibt,so dass zwischen Aussen- und Innenelektrode/ein ringförmiger Schlitz d) gebildet wird,

   2· die Aussenelektrode c) den vorderen Teil des Hohlzylinders a) darstellt,

   3. der .Hohlzylinder a) je nach Aufg-.abenstellung für die

   - Zündkerze einen oder mehrere Sei^tenschlitze erhält und damit zusätzlich zum ringförmigen Schlitz &.)" eine Gommunic-ation zwisch-en dem inneren Hohlraum der Zündkerze und dem grosem Verbrennungsraum im Motorzylinder oder der Feuerung hergestellt wird_s

   4. der Hohlzylinder a) mit seinen Verbindungsschlitzen zu einem verdämmten Ixplosionsraum und damit zu einer Zündvorkammer ausgebildet ist,

   - !=>-«--&-ea?- - Kopf - der, Jnneja.aleictD„de -b_)__4e_ na_ch_JLuf gabenste.llung_ in seiner Endstellung so variiert werden kann,dass der Kopf der Innenelektrode aus der Aussenelektrode c) heraustritt oder mit der Aussenelektrode bündig abschliesst oder in* die Aussenelektrode hineingezogen ist,

   6. der Ringschlitz d) durch eingearbeitete Fasen und zwar sowohli an der Innen- wie Aussenelektrode wie auch an beiden gleichzeitig und dazu noch mit verschiedenen Fasenwinkeln der Aufgabe entsprechend variiert werden kann,

   7. der Eingschlitz d) je nach Aufgabe in seiner Hohlform zu einem zweckgestaltigen Düse ausgebildet wird.

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