DE2418261A1

DE2418261A1 - Funkenstreckenbauelement fuer zuendanlagen von brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2418261A1
Application number: DE2418261A
Authority: DE
Inventors: Emeran Lechner; Heinz Dr Rer Nat Meier; Heinz Ing Grad Melcher
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1974-04-16
Filing date: 1974-04-16
Publication date: 1975-10-23
Also published as: GB1494135A; US3995183A; FR2268372B1; IT1037300B; FR2268372A1; JPS50139237A; DE2418261B2; SE7504416L

Description

Funkenstreckenbauelement für Zündanlagen von Brennkraft-

- maschinen

Die Erfindung betrifft ein Funkenstreckenbauelenent für Zündanlagen von Brennkraftmaschinen, bei dem zwei topfförmige Elektroden in eines gasdichten Entladungsgefäß elektrisch isoliert einander mit Abstand gegenüberstehen und eine Entladungsstrecke begrenzen,

Die Anwendung von Vorfunkenstrecke:! zur Verbsäiierung dsr Zündsicherheit in Spulenzündanlagen.von Otto-Mocoren ist 2.B. aus dem deutschen Gebrauchsmuster 1 929 291 bekannt. Dabei ist in einer Hochspamiungszündkerze zwischen die d«n Zündstroin leitenden Konstruktionselemente eine Gasentladungsröhre eingefügt. Der Isolierkörper der Gasentladungsröhre besteht aus Glas und in seine Enden sind zwei stixtföraige Elektroden eingeschmolzen. Aus der deutschen Offer.legungsschrift 2 056 235 ist es weiterhin bekannt, derartige Ycrfunkenstrecken auch in den Zündkerzenstecker einzubauen. Die in den GiasisolJerkörper eingefügten Elektroden sind wiederum stift- oder nagelkopf förmig. In diesem ZusanuEenhang ist erwähnt, daß die· Elektroden auch platten- oder topfförkig ausgebildet sein können, ohne daß auf die Topfforin weiter eingegangen worden ist.

Bei Spulenzündanlagen steigt die Spannung an der Zündkerze, nur relativ langsam cn, bis die Zündspannung an den Kerzenelektroden erreicht ist. Liegt eine Verschmutzung

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des Isolierkörpers der Zündkerze vor, 2.B, durch Ruß- und Bleirückstände, so entstehen elektrische Nebenschlüsse, die zu einem Verlust von Zündenergie führen. In ungünstigen Fällen wird die zum Funkenüberschlag benötigte Spannung an den Zündkerzenelektroden nicht mehr erreicht.

Durch den Einbau einer Vorfunkenstrecke vor die Zündkerze wird diese solange vcn der Zündenergiequelle getrennt, bis ein.genügend hohes Spamiungsniveau von 8-10 kV erreicht ist. Dann schaltet die Vorfunkenstrecke die Spannung zur Zündkerze durch. Dabei entsteht an der Zündkerze ein stel-

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ler Spannungsanstieg (Größenordnung 10 V/sec), so daß die Zündenergie nicht über mögliche Nebenschlüsse abfließt, sondern nahezu voll der Zündkerze zur Verfügung steht, Zündaussetzer, die vorwiegend "beim Beschleunigen auftreten und sich durch unregelmäßigen Lauf des Motors bemerkbar machen, werden somit verhindert und ein erhöhter Benzinverbrauch vermieden. Neben besserem Start- und Laufverhalten des Motors ist die Zündung mit Vorfunkenstrecke auch umweltfreundlich. Durch eine bessere Verbrennung des Kraftstoffes wird der Kohlencxyd-Anteil ini Abgas verringert.

Technologische und darait zusammenhangende wirtschaftliche Gesichtspunkte haben den serienmäßigen Einsatz von Vor-, funkenstreckenbaueleiaenten. in Zündanlagen von Kraftfahrzeugen bisher behindert.

Aufgabe der Erfindung ist es,, ein mechanisch robustes, 'temperaturfestes Funkenstreckenbauelement mit hoher Lebensdauer und geringem Platzbedarf 2u schaffen, das sich ohne zusätzliche Halterungen bzw. Führungselemente in Zündanlagen von Brennkraf tisaschinsn leicht einbauen läßt. Zur Lösung der Aufgabe wird bei einem Funkenstreckenbauelement der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die als topfförmige Kappen ausgebildeten Elektroden in

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ihrem Mittelteil eine Ringscjiulter bildend nochmals tcpfartig oder massivzylindrisch ausgewölbt sind und mit ihren Auswölbungen einander zugekehrt in die Enden eines rohrförmigen Isolierkörpers gasdicht eingesetzt sind.

Die einander zugekehrten ^.uswölbimgsn der Elektroden sind zweckmäßig auch mit einer Schicht aus abbrandfestem Material versehen und dsr rohrförmige Isolierkörper besteht vorzugsweise aus Keramik.

Das erfindungsgemäße Furil »nctreckeribauelenient zeichnet sich insbesondere dadurch raus, t.a-3 es sich ohne zusätzliche Führungselemente vorzugsweise in Zündkerzenstecker einbauen läßt. Zweckmäßig ist der Außendurchmesser des rohrförmigen Isolierkörpers der Vorfunkenstrecke dem Isolierkörperinnendurchniesser des Steckers angepaßt, und in die topfförmigen Kappen der Elektroden der Vorfunkenstrecke sind auf der Ringschulter aufsitzend Bauteile des Steckers eingepaßt. Durch die abgestuft topfförnige Ausbildung der Elektroden nimmt das Funkenstreekenbauelement wenig Raum ein, da die beiden an die Elektroden anschließenden Bauteile in diese Vertiefungen eingepaßt sind. Der Zündkerzenstecker läßt sich daher sehr kurz ba\ien. Die Bauform der Vorfunkenstrecke ist somit der Funktion und dem Einbau im Zündkerzenstecker optimal angepaßt. Dabei kommen insbesondere die Vorteile der Mötall-Keramik-Technojogie zur Geltung.

Die abgestuften topfförmigen Elektroden der Vorfunkenstrecke bestehen aus einem Grundmaterial, dessen thermi« scher Ausdehnungskoeffizient dem des Keramik-Isolierkörpers nahekommt. Das Funkenstreckenbauelement ist zweckmäßig mit einem inerten Gas gefüllt. Trotz kleinster Baulänge ist ein ausreichender Gasraum vorhanden. Gegenüber Glasausführungen hat die Metall-Keramik-Vorfunkenstrecke eine wesentlich geringere Einbaulänge (ca. ein Drittel) und

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übertrifft hinsichtlich atr TöLiperaturfestigkcit die gestellten Anforderungen« Insbesondere ist gegenüber Glasausführungen die Uärmeabiuar von den Elektroden wesentlich günstiger.

Anhand der Figuren der Zeichnung soll die Erfindung nachstehend Kit weiteren Merkmalen näher erläutert v/erden.

Dabei zeigt:

Figur 1 einen Längsschnitt einss Funkenstreckenbaueleinentes

gemäß der Erfindung und
Figur 2 einen Längsschnitt eines Zündkerzensteckers mit einem erfindungsgecäßen Funkenstreckenbauelcmerit.

Bei dem in Figur 1 dargestellten Funkenstreckenbauelenent sind zwei Elektroden i und. 2, die eine Entladungsstrecke begrenzen, gasdicht in die Enden eines rohrförmigen, vorzugsweise aus Keramik bestehenden Isolierkörpers 5 eingesetzt. Als Füllgas wird, wie bereits erwähnt, ein inertes Gas verwendet. Die Elektroden 1, 2 haben die Form topfförmiger Kappen, die in ihrem Mittelteil eine Ringschulter bildend nochmals topfartig ausgewölbt sind. Die derartig ausgebildeten Elektroden sind mit ihren Auswö'lbungen einander zugekehrt, die mit einer Schicht 6 aus einem abbrandfesten Material versehen sind, in die Enden des rohrförmigen Keramikisolierkörpers 5 gasdicht eingesetzt.

Der in Figur 2 dargestellte Zündkerzenstecker mit einem Metall-Keramik-Funkenstreckenbauelement hat folgenden Aufbau: Die Kontaktkleranie 11 stellt die Verbindung zwischen Zündkerzenstecker und der Zündkerze her. Eine Druckfeder dient zur Abstützung des Vorfunkenstreckenbauelementes 10 sowie eines Entstörwiderstandes 13 und verbindet Kontaktklemme und Vorfunkenstreckenbauelement elektrisch miteinander. Die Druckfeder ist so ausgebildet, daß sie in die

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eine topfförmig abgestufte Elektrode 1 bzw. 2 der Vorfunkenstrecke 10 sowie in die Bohrung der Kontaktklemme hineinpaßt. Der Entstörwiderstand 13 steckt in der anderen topf-· förmig abgestuften Elektrode 1 bzw. 2 der Vorfunkenstrecke 10 und stellt die Verbindung zum Hochspannungskabelans chluB 14 her. Die Teile 11 bis 14 sind von einem Isolierkörper 9 umgeben, der seinerseits von einer Metall-Abschirmung 7 umhüllt ist. Der Zündkerzenstecker ist an dem zur Zündkerze führenden Ende mit einer Kerzentülle 8 und an dem zur Spulenzündanlage führenden Ende mit einer Kabeltülle 15 versehen, die das mit dem Hochspannungskabelanschluß 14 verbundene Hochspannungskabel 16 umgibt. Aufgrund der günstigen Bauform des Funkenstreckenbauelementes können Zündkerzenstecker mit Vorfunkenstrecke hergestellt werden, die weniger als 10 mm langer sind als handelsübliche geschirmte Zündkerzenstecker.

5 Patentansprüche
2 Figuren

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Claims

Patentansprüche Funkenstreckenbaueleinent für Zündanlagen von Brennkraftmaschinen, bei dem zwei topfförsige Elektroden in einem gasdichten Entladungsgefäß elektrisch isoliert einander mit Abstand gegenüberstehen und eine Entladungsstrecke begrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß die als topfförmige Kappen ausgebildeten Elektroden (1, 2) in ihrem Mittelteil eine Ringschulter (3) bildend nochirals topfartig oder massivzylindrisch ausgewölbt sind und mit ihren Auswölbungen (4) einander zugekehrt in die Enden eines rohrförmigen Isolierkörpers (5). gasdicht eingesetzt sind.
2. Funkenstrecker.baueieinent nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet * daß die einander zugekehrten Aufwölbungen (4) der Elektroden (1, 2} mit einer Schiebt (6) aus einem abbrandfesten I4aterial versehen sind,
3. Funkenstreckenbaueleinent nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrfSxmige Isolierkörper (5) aus Keramik besteht·
4. Funkenstreckeiibauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3f dadurch gekennzeichn e t, , daß das gasdichte Entladungsgefäß mit einem inerten Gas gefüllt ist.
5. Zündkerzenstecker mit einem Funkenstreckenbaueieiaent nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der AuBendurchinesser des rohrförmigen Isolierkörpers (5) dem Isoiierkörperinnendurchmesser des Steckers angepaßt ist, und daß in den

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topfförmigen Kappen der Elektroden (1, 2) auf der Ring- echulter (3) aufsitzend Bauteile (12, 13) des Steckers eingepaßt sind.

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