DE2418261B2

DE2418261B2 - Funkenstreckenbauelement fuer zuendanlagen von brennkaftmaschinen

Info

Publication number: DE2418261B2
Application number: DE19742418261
Authority: DE
Inventors: Emeran 8000 München; Meier Heinz Dr.rer.nat. 8011 Gelting; Melcher Heinz 8000 München Lechner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-04-16
Filing date: 1974-04-16
Publication date: 1976-05-13
Also published as: FR2268372A1; SE7504416L; IT1037300B; JPS50139237A; US3995183A; GB1494135A; DE2418261A1; FR2268372B1

Description

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pers der Vorfunkenstrecke dem Isolierkörperinnen- Enden eines rohrförmigen, vorzugsweise aus Keramik durchmesser des Steckers angepaßt, und in die topf- bestehenden Isolierkörpers 5 eingesetzt. Als Füllgas förmigen Kappen der Elektroden der Vorfunken- wird, wie bereits erwähnt, ein inertes Gas verwendet, strecke sind auf der Ringschulter aufsitzend Bauteile Die Elektroden 1, 2 haben die Form topfförmiger des Steckers eingepaßt. Durch die abgestuft topf- 5 Kappen, die in ihrem Mittelteil eine Ringschulter 3 förmige Ausbildung der Elektroden nimmt das Fun- bildend nochmals topfartig ausgewölbt sind. Die derkenstreckenbauelement wenig Raum ein, da die oei- artig ausgebildeten Elektroden sind mit ihren Ausben an die Elektroden anschließenden Bauteile in Wölbungen einander zugekehrt, die mit einer Schicht 6 diese Vertiefungen eingepaßt sind. Der Zündkerzen- aus einem abbrandfesten Material versehen sind, in stecker läßt sich daher sehr kurz bauen. Die Bauform io die Enden des rohrförmigen Keramikisolierkörpers 5 der Vorfunkenstrecke ist somit der Funktion und dem gasdicht eingesetzt.

Einbau im Zündkerzenstecker optimal angepaßt. Da- Der in F i g. 2 dargestellte Zündkerzenstecker mit

bei kommen insbesondere die Vorteile der Metall- einem Metall-Keramik-Funkenstreckenbauelement

Keramik-Technologie zur Geltung. hat folgenden Aufbau: Die Kontaktklemme 11 stellt

Die abgestuften topfförmigen Elektroden der Vor- 15 die Verbindung zwischen Zündkerzenstecker und der funkenstrecke bestehen aus einem Grundmaterial, Zündkerze her. Eine Druckfeder 12 dient zur Abdessen thermischer Ausdehnungskoeffizient dem des Stützung des Vorfunkenstreckenbauelementes 10 so-Keramik-Isolierkörpers nahekommt. Das Funken- wie eines Entstörwiderstandes 13 und verbindet Konstreckenbauelement ist zweckmäßig mit einem inerten taktklemme und Vorfunkenstreckenbauelement elek-Gas gefüllt. Trotz kleinster Baulänge ist ein aus- 20 trisch miteinander. Die Druckfeder ist so ausgebildet, reichender Gasraum vorhanden. Gegenüber Glasaus- daß sie in die eine topfförmig abgestufte Elektrode 1 führungen hat die Metall-Keramik-Vorfunkenstrecke bzw. 2 der Vorfunkenstrecke 10 sowie in die Boheine wesentlich geringere Einbaulänge (etwa ein Drit- rung der Kontaktklemme hineinpaßt. Der Entstörtel) und übertrifft hinsichtlich der Temperaturfestig- widerstand 13 steckt in der anderen topfförmig abkeit die gestellten Anforderungen. Insbesondere ist 25 gestuften Elektrode 1 bzw. 2 der Vorfunkenstrecke gegenüber Glasausführungen die Wärmeabfuhr von 10 und stellt die Verbindung zum Hochspannungsden Elektroden wesentlich günstiger. kabelanschluß 14 her. Die Teile 11 bis 14 sind von

An Hand der Figuren der Zeichnung soll die Er- einem Isolierkörper 9 umgeben, der seinerseits von findung nachstehend mit weiteren Merkmalen näher einer Metallabschirmung 7 umhüllt ist. Der Zünderläutert werden. 30 kerzenstecker ist an dem zur Zündkerze führenden

Dabei zeigt Ende mit einer Kerzentülle 8 und an dem zur Spulen-

F i g. 1 einen Längsschnitt eines Funkenstrecken- Zündanlage führenden Ende mit einer Kabeltülle 15

bauelementes gemäß der Erfindung und versehen, die das mit dem Hochspannungskabel-

F ig. 2 einen Längsschnitt eines Zündkerzen- anschluß 14 verbundene Hochspannungskabel 16 umsteckers mit einem erfindungsgemäßen Funken- 35 gibt. Auf Grund der günstigen Bauform des Funkenstreckenbauelement. Streckenbauelementes können Zündkerzenstecker mit

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Funkenstrecken- Vorfunkenstrecke hergestellt werden, die weniger als

bauelement 10 sind zwei Elektroden 1 und 2, die 10 mm länger sind als handelsübliche geschirmte

eine Entladungsstrecke begrenzen, gasdicht in die Zündkerzenstecker.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 y2 ist es weiterhin bekannt, derartige Vorfunkenstrecken Patentansprüche: auch in den Zündkerzenstecker einzubauen Die in den Glasisolierkörper eingefugten Elektroden be-

1. Funkenstreckenbauelement für Zündanlagen stehen mindestens im Bereich der Funkenüberschläge von Brennkraftmaschinen, bei dem zwei topf- 5 aus einem zerstäubungsarmen Material und sind förmige Elektroden in einem gasdichten Ent- wiederum stift- oder nagelkopfformig In d.esem Zuladungsgefäß elektrisch isoliert einander mit Ab- sammenhang ist erwähnt, daß die Elektroden auch stand gegenüberstehen und eine Entladungsstrecke platten- oder topfförmig ausgebildet sein können, begrenzen, dadurch gekennzeichnet. ohne daß auf die Topf form weiter eingegangen wordaß die als topfförmige Kappen ausgebildeten to den ist. Sowohl aus dieser Offenlegungsschnft als Elektroden (1, 2) in ihrem Mittelteil eine Ring- auch aus der DT-OS 22 35 117 ist zudem bekannt, schulter (3) bildend nochmals topfartig oder mas- das Entladungsgefäß mit einem inerten Gas zu füllen, sivzylindrisch ausgewölbt sind und mit ihren Aus- Bei Spulenzündanlagen steigt die Spannung an

Wölbungen (4) einander zugekehrt in die Enden der Zündkerze nur relativ langsam an, bis die Zündeines rohrförmigen Isolierkörpers (S) gasdicht i₅ spannung an den Kerzcnelektroden erreicht ist. Liegt eingesetzt sind. eine Verschmutzung des Isolierkörpers der Zündkerze

2. Funkenstreckenbauelement nach Anspruch 1, vor, z. B. durch Ruß- und Blei rückstände, so entdadurch gekennzeichnet, daß die einander züge- stehen elektrische Nebenschlüsse, die zu einem Verkehrten Auswölbungen (4) der Elektroden (1, 2) lust von Zündenergie führen. In ungünstigen Fällen mit einer Schicht (6) aus einem abbrandfesten Ma- 20 wird die zum Funkenüberschlag benötigte Spannung terial versehen sind. an den Zündkerzenelektroden nicht mehr erreicht.

3. Funkenstreckenbauelement nach Anspruch 1 Durch den Einbau einer Vorfunkenstrecke vor die oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der rohr- Zündkerze wird diese so lange von der Zündenergieförmige Isolierkörper (5) aus Keramik besteht. quelle getrennt, bis ein genügend hohes Spannungs-

4. Funkenstreckenbauelement nach einem der 25 niveau von 8 bis 10 kV erreicht ist. Dann schaltet die Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Vorfunkenstrecke die Spannung zur Zündkerze durch, das gasdichte Entladungsgefäß mit einem inerten Dabei entsteht an der Zündkerze ein steiler Span-Gas gefüllt ist. nungsanstieg (Größenordnung 10^I2V/sec), so daß

5. Zündkerzenstecker mit einem Funken- die Zündenergie nicht über mögliche Nebenschlüsse Streckenbauelement nach einem der Ansprüche 1 30 abfließt, sondern nahezu voll der Zündkerze zur Verbis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den topf- fügung steht. Zündaussetzer, die vorwiegend beim förmigen Kappen der Elektroden (1, 2) auf der Beschleunigen auftreten und sich durch unregelmäßi-Ringschulter (3) aufsitzend Bauteile (12, 13) des gen Lauf des Motors bemerkbar machen, werden so-Steckers eingepaßt sind. mit verhindert und ein erhöhter Benzinverbrauch ver-

35 mieden. Neben besserem Start- und Laufverhalten des Motors ist die Zündung mit Vorfunkenstrecke auch umweltfreundlich. Durch eine bessere Verbrennung des Kraftstoffes wird der Kohlenoxyd-Anteil im

Die Erfindung betrifft ein Funkenstreckenbau- Abgas verringert.

element für Zündanlagen von Brennkraftmaschinen, 40 Technologische und damit zusammenhängende bei dem zwei topfförmige Elektroden in einem gas- wirtschaftliche Gesichtspunkte haben den seriendichten Entladungsgefäß elektrisch isoliert einander mäßigen Einsatz von Vorfunkenstreckenbauelemenmit Abstand gegenüberstehen und eine Entladungs- ten in Zündanlagen von Kraftfahrzeugen bisher bestrecke begrenzen. hindert.

Bei gasgefüllten Entladungsröhren für Überspan- 45 Aufgabe der Erfindung ist es, ein mechanisch nungsschutzzwecke, bei denen zwei napfförmige robustes, temperaturfestes Funkenstreckenbauelement Elektroden in einem gasdichten Entladungsgefäß elek- mit hoher Lebensdauer und geringem Platzbedarf zu trisch isoliert einander mit Abstand gegenüberstehen schaffen, das sich ohne zusätzliche Halterungen bzw. und eine Entladungsstrecke begrenzen, ist es zur Er- Führungselemente in Zündanlagen von Brennkrafthöhung der Lebensdauer des Entladungsgefäßes be- 50 maschinen leicht einbauen läßt. Zur Lösung der Aufkannt, wie z.B. der DT-OS 23 10 960 zu entnehmen gäbe wird bei einem Funkenstreckenbauelement der ist, die Elektroden und den Isolierkörper so zu ge- eingangs genannten Art gemäß der Erfindung vorstalten, daß zwischen jeder Elektrode und dem Iso- geschlagen, daß die als topfförmige Kappen ausgebillierkörper ein entsprechend bemessener Ringspalt ge- deten Elektroden in ihrem Mittelteil eine Ringschulbildet wird. Bei derartigen Überspannungsschutzein- 55 ter bildend nochmals topfartig oder massivzylindrisch richtungen ist es außerdem bekannt, als Isolierkörper ausgewölbt sind und mit ihren Auswölbungen eineine Kerarnikhülle zu verwenden (man vergleiche ander zugekehrt in die Enden eines rohrförmigen z. B. die DT-OS 22 49 523). Isolierkörpers gasdicht eingesetzt sind.

Die Anwendung von Vorfunkenstrecken zur Ver- Die einander zugekehrten Auswölbungen der

besserung der Zündsicherheit in Spulenzündanlagen 60 Elektroden sind zweckmäßig auch mit einer Schicht von Otto-Motoren ist z. B. aus dem deutschen Ge- aus abbrandfestem Material versehen, und der rohrbrauchsmuster 19 29291 bekannt. Dabei ist in einer förmige Isolierkörper besteht vorzugsweise aus Ke-Hochspannungszündkerze zwischen die den Zünd- ramik.

strom leitenden Konstruktionselemente eine Gasent- Das erfindungsgemäße Funkenstreckenbauelemcnt

ladungsröhre eingefügt. Der Isolierkörper der Gas- 65 zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß es sich entladungsröhre besteht aus Glas, und in seine Enden ohne zusätzliche Führungselemente vorzugsweise in sind zwei stiftförmige Elektroden eingeschmolzen. Zündkerzenstecker einbauen läßt. Zweckmäßig ist

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 20 56 235 der Außendurchmesseir des rohrförmigen Isolierkör-