DE8908502U1

DE8908502U1 - Zündkerze für Verbrennungsmotoren

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Publication number: DE8908502U1
Application number: DE8908502U
Authority: DE
Original assignee: PARK TAE HAK SUWEONSI GYEONG-GI DO KR; SHIN SANG MAN SEOUL KR
Current assignee: PARK TAE HAK SUWEONSI GYEONG-GI DO KR; SHIN SANG MAN SEOUL KR
Priority date: 1988-07-14
Filing date: 1989-07-12
Publication date: 1989-09-07
Also published as: JPH0222594U

Description

Beschreibung:

ZÜNDKERZE FÜR VEBBIIBImDMQSMOTOREM

Die Neuerung betrifft eine Zündkerze für Verbrennungsmotoren gemäß den Oberbegriffliehen Merkmalen des Schutzanspruches 1.

Derartige Zündkerzen sind beispielsweise im "Kraftfahrtschn.isehen Taschenbuch" der Firma Bosch, 18. Auflage, Seite 389 beschrieben. Im allgemeinen ist jeweils sine Zündkerze im Zylind&rJscpf eines Verbrennungsmotors zur Entzündung de& Gemisches vorgesehen, wobei ein Zündfunke zwischen einer Mittelelektrode positiver Polarität und einer Masseelektrodä negativer Polarität, durch Hochspannung von eiEer Zündspule ersöugt wird. Im Zündzeitpunk; ist die Zündkerze hohen Temperaturen bis zu 3000 *C vein hohen "rücken bis zu 40 bar, sowie Hechspannungen von mehr als

10 000 Volt ausgesetzt. Wenn die I^^^aratur an der Spitze der Zündkerze während des Betriebs jedoch zu gering wird, können sich Kohl enbetatanateile des verbrannten Gases an den Elektroden ablagern oder anhaf en, so daß Fehlzündungen verursacht werden können. Dadurch wird die Leistung des Motors herabgesetzt und nicht entzündete Gemischbestandteile (unverbrannte Kohlenwasserstoffe HC) werden ausgestoßen.

Eine Ursache hierfür ist, daß zwischen dem Isolatorfuß und der inneren Umfangsfläche des Einschraubgehäuses der Zündkerze ein tiefer Spalt vorhanden ist, in dem sich Restgas ansammeln kann und erst im nächsten Arbeitstakt ausgestoßen werden kann. Dabei wird das sich im Spalt befindliche Gemisch nur unvollständig verbrannt, so daß sich unverbrannte Kohlenwasserstoffe, Ruß und Staubpartikel am Isolatorfuß, an der Mittelelektrode und der Massenelektrode ablagern können. Hierdurch entstehen ungenügende Entflammungsbedingungen, so daß durch frühzeitiges oder unkontrolliertes Zünden von unverbranntem Gemisch Klopfen entstehen kann, was nicht nur die Leistung des Motors beeinträchtigt, sondern auch eine ungenügende Ausnutzung des Brennstoffes verursacht.

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< Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine

&Ggr; Zündkerze für Verbrennungsmotoren zu schaffen, die eine

y> vollständige Verbrennung in Zündkerzennähe, eine hohe

ti Entflammunga- und Gasaustauschgeschwindigkeit, sowie eine höhere

P Lebensdauer ermöglicht.

J Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Schutzansprttchs i.

Durch die Ausblasöffnungen an der Blende der Zündkerzenspitze wird das Gemisch in der Nähe des Isolatorfußes der Zündkerze kurz nach dem Zündzeitpunkt zwischen der Außenfläche der Blende und dem Anschlußgewinde des Zylinderkopfes ausgeblasen. Hierdurch kann sich am Isolatorfuß der Zündkerze kein Restgas ansammeln, das unverbrannt bleiben würde. Dadurch werden Ablagerungen am Isolatorfuß und an den Elektroden weitgehend vermieden, so daß neben einer höheren Motorleistung eine verbesserte Brennstoffausnutzung und ein geringerer Schadstoffausstoß erreicht wird. Zudem verlängert sich durch die fehlenden bzw. wesentlichen verringerten Ablagerungen an der Zündkerzenspitze, deren Lebensdauer erheblich.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und werden anhand mehrerer Ausführungsbeispiele in der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführung der Neuerung,

Fig. 2 einen Halbschnitt gemäl eier Ausführung der Fig. 1, Fig. 3 einen Teilschnitt bei eingesetzter Zündkerze,

Fig. 4 eine teilweise perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Neuerung,

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Fig. 5 einen Querschnitt einer dritten Ausführungsform entlang der Linie A-A in Fig. 2,

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer vierten Ausführungsform der Neuerung,

Fig. 7 einen Längsschnitt der vierten Ausführungsform der Erfindung.

In Fig. 1 ist eine Zündkerze dargestellt, die im wesentlichen aus einem Isolator 3 zwischen einem metallischen Zündkerzengehäuse 1 und einem metallischen Elektrodenstift 2 besteht. Am Zündkerzengahäuse 1 ist im hier oberen Bereich ein Schraubteil IA vorgesehen, in den der Isolator 3 eingesetzt ist. Am hier oberen Ende des Schraubteils IA ist einstückig eine ringförmige Blende 4 vorgesehen, die eijven geringeren Außendurchmesser als das Schraubteil IA aufweist. Dadurch wird nach innen zum Isolator 3 hin ein Zwischenraum 5 gebildet, der über mehrere Ausblasöffnungen 4A in der Blende 4 mit einem Ringspalt 7 verbunden ist, der zwischen der Außenfläche der Blende 4 und dem Anschlußgewinde 6A des Zylinderkopfes 6 ausgebildet ist (vgl. Fig.3).

Da das Schraubteil IA des Zündkerzengehäuses 1 kürzer als die herkömmlichen Zündkerzen gewählt ist, entspricht die Länge des Schraubteils IA und der Blende 4 im wesentlichen der Länge des Einschraubgewindes einer herkömmlichen Zündkerze, so daß die erfindungsgemäße Zündkerze gegen eine herkömmliche Zündkerze ausgetauscht werden kann.

In Fig. 1 und 2 sind weiterhin eine Mittelelektrode 8 mit positiver Polarität und eine Masseelektrode 9 mit negativer Polarität dargestellt, wobei die Masseelektrode 9 an der Blende 4 befestigt ist.

Fig. 3 zeigt die Zündkerze in eingebautem Zustand, wobei die Lage des Ringspalts 7 in Bezug auf die Ausblasöffnungen 4A

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ersichtlich ist.

In Fig. 4 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung gezeigt, vr^bei anstatt zylindrischer Ausblasöffnungen 4A eine Vielzahl von länglichen Ausblasöffnungen 4B in der ringförmigen Blende vorgesehen sind. Durch diese ovalen Ausblasöffnungen wird eine erhöhte Restgas-Durchströmung erreicht.

In Fig. 5 sind Ausblasöffnungen 4A' als dritte Ausführungsform dargestellt, die gegenüber der radialen Ausrichtung geneigt sind, so daß sich eine spiralförmige Ausblasrichtung und damit Verwirbelungen im Ringspalt 7 ergeben.

In den Fig. 6 und 7 ist eine vierte Ausführungsform dargestellt, in der anstatt einer einzigen Masseelektrode 9 eine hutförmige Mehrfachelektrode 10 mit mehreren Masseelektroden 1OA um die Mittelelektrode 8 am oberen Teil der Blende 4 ausgebildet sind.

Nachfolgend wird die Wirkungsweise der oben beschriebenen Erfindung in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Eine an die Mittelelektrode 8 positiver Polarität angelegte Hochspannung erzeugt einen Zündfunken zwischen der Mittelelektrode 8 und der Masseelektrode 9, so daß ein durch den Einlaßtrakt des Zylinderkopfes 6 angesaugtes Gasgemisch im Zwischenraum 5 zwischen der Innenfläche der Blende 4 und der Außenfläche des Isolators 3 entzündet wird. Da erfindungsgemäß der Zwischenraum 5 bedeutend flacher bzw. weniger tief als bei herkömmlichen Zündkerzen ausgebildet ist, wird das Gasgemisch um die Mittelelektrode 8 und im Zwischenraum 5 vollständig und ohne Restgasanteile entzündet. Dadurch wird das Gemisch in Nähe des Isolatorfußes vollständig entflammt und durch die Ausblasöffnungen 4A, 4B, 4A' der Blende 4 in den Ringspalt 7 zwischen der Außenfläche der Blende 4 und dem Zylinderkopf 6 eingeleitet. Dadurch wird das sich hierin befindliche Gemisch ebenfalls ausgeblasen, so daß weder die Außenfläche des Einschraubgewindes 6A des Zylinderkopfes, noch der Zwischenraum 5 oder der Spalt zwischen der Mittelelektrode 8 und der Mass€sl@ktrcde 9 durch Ablagerung vcn unverbrannten

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Kohlenwaeseretoffen verrußen kann. Hierdurch wird die Spitze der Zündkerze immer unverschmutzt gehalten. Da praktisch das gesamte Gemisch vollständig verbrannt wird und ausgeschoben wird, wird die Motorleistung und der Benzinverbrauch verbessert, sowie die Gefahr des Klopfens stark verringert.

Durch die Vielzahl der Ausblasöffnungen 4A und insbesondere den länglichen Ausblasöffnungen 4B wird das entflammte Gemisch breiter verteilt und aus dem Ringspalt 7 ausgestoßen, so daß das im Verdichtungsraum komprimierte Gemisch in Art einer Fackelzündung auf einer breiteren Flammenfront entzündet werden kann. Dies gilt auch für die Ausführung gemäß Fig. 5, wobei durch die entgegen der radialen Richtung geneigten Ausblasöffnungen 4A' zusätzliche Verwirbelungen erzeugt werden, die in Art einer Wirbelzündung mit hoher Geschwindigkeit aus dem Ringspalt 7 austreten und das restliche Gemisch besser entzünden. Hierdurch ergibt sich eine gleichmäßig verteilte Flammenfront, die eine gleichmäßige und rasche Entflammung des Gemisches bewirkt.

In der vierten Ausführungsform gemäß Fig. 6 und 7 wird durch die Mehrfachelektrode 10 eine längere Standzeit der Zündkerze erreicht, da selbst bei Abnutzung einer Massenelektrode 1OA nach längerer Betriebsdauer die weiteren Massenelektroden 1OA eine sichere Entladung des Zündfunkens gewährleisten. Weiterhin wird durch die hutförmige Mehrfachelektrode 10 am oberen Teil der Blende 4 erreicht, daß das an den Elektroden entzündete Gemisch stärker durch die Ausblasöffnungen 4A in der Blende 4 ausgeleitet wird.

Somit wird durch die Blende 4 am Endbereich des Zündksr^ngehäuses und den bedeutend flacheren Zwischenraum 5 eine Gasausleitung erreicht, so daß das angesaugte Gemisch durch den Zündfunken gleichmäßig entzündet wird und aus dem Spitzenbereich der Zündkerze ausgeblasen wird. Dadurch wird eine schnellere Verbrennungsgeschwindigkeit erreicht, die eine verbesserte Motorleistung, einen höheren Wirkungsgrad und eine längere Lebensdauer der Zündkerze ermöglicht.

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Claims

t &igr; · · ·· «· tail if· ;·&iacgr;&iacgr; * * ff *· ff Schutzansprüche:

1. Zündkerze für Verbrennungsmotoren mit einem Isolator zwischen einem Zündkerzengehäuse und einem Elektrodenstift, wobei am Zündkerzengehäuse ein Schraubteil zum Einschraube!, der Zündkerze in ein Anschlußgewinde eines Zylinderkopfes vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende des Schraubte!is (IA) eine Blende (4) mit einem gegenüber dem Außendurchmesser des Schraubteils (IA) geringeren Außendurchmesser vorgesehen ist und daß zwischen der

(3) ein Zwischenraum (5) ausgebildet ist, der über eine Vielzahl von Ausblasöffnungen (4A, 4A', 4B) in der Blende

(4) mit einem Ringspalt (7) zwischen der Außenfläche der Blende (4) und dem Anschlußgewinde (6A) verbunden ist.

2. Zündkerze f.ach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausblasöffnungen (4B) in der Blende (4) einen länglichen Querschnitt aufweisen.

3. Zündkerze nach Anspruch 1, dadurch gekernzeichnet, daß die Ausblasöffnungen (4A') gegenüber der radialen Richtung geneigt sind.

4. Zündkerze wenigstens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine hutförmige Mehrfachelektrode (10) mit mehreren Masseelektroden (10A) am Ende der Blende (4) angeordnet sind.

5. Zündkerze wenigstens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (4) einstückig mit dem Schraubteil (IA) des Zündkerzengehäuses (1) ausgebildet ist.

6. Zündkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum (5) und der Ringspalt (7) - in Richtung des Eleki-rodenstifts (2) gesehen - die gleiche Tiefe aufweisen.

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7. Zündkerze wenigstens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe des Zwischenraums (5) - in Richtung des Elektrodenstifts (2) gesehen, der Höhe der Blende (4) entspricht.

19045 PA Kahler & Kflck 10. Juli 1989