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Zündkerze mit einer aus einem einzigen Drahtstück bestehenden Elektrode
Gegenstand der Erfindung ist eine Zündkerze mit einer aus einem einzigen Draht bestehenden,
durch einen Isolationskörper hindurchgehenden Elektrode, deren inneres Ende ösenartig
nach abwärts verlängert ist. Der Zweck der ösenartig nach abwärts gebogenen Elektrode
besteht darin, die von dem Zündfunken herrührende Wärme in diesen Ösenteil aufzunehmen
und zu absorbieren, so daß derjenige Teil der Elektrode, welcher durch den Isolationskörper
hindurchgeht, möglichst kühl gehalten wird, so daß keine wesentliche Ausdehnung
der Elektrode und eine Zerspringung des Isolationskörpers eintreten kann. Man hat
schon in verschieden anderer Weise versucht, die von dem Zündfunken herrührende
Wärme fortzuleiten, indem man beispielsweise an dem unteren Ende der Elektrode ringförmige
oder schalenartige Körper befestigt, welche mit spitzenartigen Erhöhungen versehen
sind, die zur Aufnahme des Zündfunkens dienen. Elektroden dieser Art sind aber sehr
teuer und umständlich herzustellen, und insbesondere ist die Befestigung dieser
wärmeabsorbierenden, schalenartigen oder plattenartigen Körper sehr umständlich.
Nach der Erfindung wird nun trotz der Herstellung der mittleren Elektrode aus einem
einzigen Drahtstück eine genügend große Oberfläche der Elektrode erzielt, daß die
von dem Zündfunken herrührende Wärme von dem Isolationskörper ferngehalten wird.
Erreicht wird dieses dadurch, daß das äußerste Ende der ösenartigen Abbiegung der
Elektrode konzentrisch zur Mittelachse der Zündkerze gebogen ist und in einer rechtwinklig
zur Mittelebene liegenden Ebene der anderen, durch das Zündkerzengehäuse gebildeten
Elektrode gegenüberliegt. Wenn gewünscht, kann man auch das innere Ende der drahtartigen
Elektrode in zwei armartige Teile unterteilen, deren äußerste Enden konzentrisch
zur Mittelachse der Zündkerze gebogen sind und auf einem gemeinsamen Kreis einander
gegenüberliegen. Es wird in dieser Weise die Funkenausgangsfläche wesentlich vergrößert,
und es wird stets ein sicherer Übertritt des Funkens gewährleistet.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Abb. i ist teilweise Aufriß und teilweise Schnitt einer solchen Zündkerze.
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Abb. 2 ist eine Draufsicht von unten. Abb. 3 ist eine Teilansicht
des Leiters und der Elektrode.
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Abb. 4. zeigt in Ansicht eine Zündkerze in etwas abgeänderter Ausführungsform.
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Abb. 5 ist eine Draufsicht von unten auf die Zündkerze nach Abb. .I.
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Abb. 6 zeigt eine etwas abgeänderte Elektrode.
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Abb. 7 stellt in großem Maßstab die gerauhte Oberfläche der Elektrode
dar.
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Abb. 8 ist eine Draufsicht auf eine abgeänderte Ausführungsform von
unten, in welcher die Elektrode nicht mit einer gerauhten Oberfläche versehen ist.
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Die gewöhnliche Zündkerze besteht aus einer in einem Porzellankörper
o. dgl. angeordneten Elektrode und einer zweiten, vom
Gehäuse der
Kerze ausgehenden Elektrode. so daß zwischen den beiden Elektroden ein Funke entsteht.
Die Erhitzung durch den Funken verursacht eine beträchtliche Erwärmung der den Isolationskörper
durchsetzenden Elektrode und des daran angeschlossenen Leiters. Der Leiter dehnt
sich aus und verursacht dadurch häufig das Zerspringen des Porzellankörpers oder
einen Kurzschluß der Zündkerze.
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Nach der vorliegenden Erfindung wird nun die Funkenstrecke so verlegt,
daß fast keine Hitze von dem Funken durch die Elektrode geleitet wird. Die Erwärmung
ist dann ausschließlich auf die Verbrennungswärme im Zylinder zurückzuführen, und
diese Verbrennungswärme ist um vieles niedriger als die Hitze des Funkens. Der Isolationskörper
kann der Verbrennungswärme sehr wohl standhalten.
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In den bei 5 angedeuteten Zylinder ist das Gehäuse_6 der Zündkerze
eingeschraubt, und in diesem Gehäuse befindet sich der Porzellankörper 7. Ein Leiter
8 erstreckt sich durch diesen Körper und ist fest mit ihm verkittet oder sonstwie
in dichtem Anschluß verbunden. Das obere Ende dieses Leiters trägt die Anschlußklemme
9, das untere Ende die Elektrode r i, welche im vorliegenden Fall zwei Arme 12 und
13 hat. Diese Arme sind so abgebogen, daß dadurch die nahezu halbkreisförmigen
Teile r¢ und 16 in Gegenüberlage zur Unterfläche der Zündkerze entstehen. Die oberen
Seiten dieser halbkreisförmigen Teile 15 und 16 sind dann bei 15
zahnartig geraubt. Vorzugsweise ist auch die Unterfläche der Hülse oder des Gehäuses
6 geraubt, wie namentlich aus Abb. 2 und 5 hervorgeht und bei 2o angedeutet ist.
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Bei der in Abb. .4 und 5 dargestellten Ausführungsform ist die Elektrode
17 auf sich selbst abgebogen ünd enthält einen gekrümmten Teil 18 in gleichförmigem
Abstand von der Unterfläche des Gehäuses.
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Wird ein Funke erzeugt, so entsteht er -zwischen den gezahnten Flächen
15 und 2o der Elektrode und des Gehäuses, und dieser Funke liegt in einem solchen
Abstand von dem Isolator, daß die Wärme des Funkens nicht etwa durch die Arme 1:2,
13 bzw. 17
auf den Leiter übertragen wird. Der Leiter 8 wird sich also
nicht so weit ausdehnen, daß dadurch das Zerspringen des Isolationskörpers zustande
kommen kann.
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Sollte auch bei diesen Ausführungsformen ein Teil der einen oder anderen
Elektrode angefressen werden, so verliert dadurch die Zündkerze nicht ihre Gebrauchsfähigkeit,
da die Funkenerzeugung dann an anderen Stellen stattfindet. Infolge der Verlängerung-
der bogenförmigen Teile und ihrer Gegenüber-Stellung zum Gehäuse der Zündkerze wird
die Zündfläche beträchtlich vergrößert. Man hat dadurch auch eine größere Fläche
für die Streuung und Erwärmung im Raum, ohne daß die Größe des Funkens dadurch verringert
wird. Zündkerzen dieser Art haben sich an Kraftfahrzeugen auf mehr als Zoo ooo km
bewährt, wobei Versuche ergeben haben, daß die Wärme aus der Funkenstrecke fast
gänzlich vernichtet wird, ehe sie das Ende des Isolationskörpers erreicht. Bei diesen
Versuchen zeigte kein Isolationskörper Verletzungen oder Formveränderungen.
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Die Rauhung der Elektrode und ihres abgebogenen Teiles ist nicht unumgänglich
notwendig, und bei der in Abb.8 dargestellten Ausführungsform ist der abgebogene
Arm 18 nicht geraubt.
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Bei Versuchen mit gewöhnlichen Zündkerzen hat sich herausgestellt,
daß die Zerstörung des Porzellans in fast allen Fällen nahe dem unteren Ende des
Isolationskörpers einsetzt. An dieser Stelle zeigen sich die ersten Sprünge, und
diese Sprünge sind nicht auf die Erwärmung durch Verbrennung zurückzuführen, sondern
in den meisten Fällen auf die durch Leitung übertragene Hitze von der Funkenstrecke.
Die Leiter ragen mit dem einen Ende gewöhnlich aus dem Isolationskörper heraus in
die Klemme g, und da diese Klemme der Erwärmung durch die Verbrennung der Gase und
durch die Funkenstrecke nicht ausgesetzt ist, so ist auch die Ausdehnung des Leiters
oder Elektrodenträgers im Innern des Isolationskörpers keine gleichmäßige. Die Höchsterwärmung
und Höchstausdehnung findet an dem unteren Ende des Isolationskörpers statt, wodurch
das Reißen desselben herbeigeführt wird. Die Versuche haben ferner ergeben, daß
die Temperatur an der Funkenstrecke mehrere iooo° höher ist als die Temperatur des
entzündeten Brennstoffes. Diese hohe Temperatur der Funkenstrecke wird von dem in
der Mitte des Isolationskörpers vorgesehenen Leiter aufgenommen mit dem Erfolg,
daß der Isolationskörper beschädigt wird. Dadurch, daß man nun diesen Leiter vor
der am meisten gefährdeten Stelle sehr lang macht, findet bereits eine Streuung
und Abgabe der Hitze aus diesem Leiter statt vor jenem Punkt, an welchem der Leiter
in den Isolationskörper eingesetzt ist, und diese Stelle wird dadurch weniger gefährdet.