DEP0001462BA

DEP0001462BA - Spark plug for internal combustion engines

Info

Publication number: DEP0001462BA
Authority: DE
Inventors: Raymond Henri Devaux
Original assignee: Devaux, Raymond Henri, Tanger
Publication date: 1950-12-28

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Zündkerze für Brennkraftmaschinen, die dazu bestimmt ist, eine richtige Zündung zu gewährleisten, wobei sie praktisch gegen die Schwankungen des Umgebungsdruckes unempfindlich und gemäß einem Kennzeichen der Erfindung so ausgebildet ist, daß der Zündfunke den dielektrischen Veränderungen des umgebenden Mittel entzogen ist.The subject of the invention is a spark plug for internal combustion engines, which is intended to ensure correct ignition, whereby it is practically insensitive to fluctuations in the ambient pressure and, according to a characteristic of the invention, is designed so that the ignition spark is withdrawn from the dielectric changes in the surrounding medium .

Dieses Ergebnis wird erfindungsgemäß dadurch erhalten, daß der Zündfunke von enem Isolator "getragen" wird, d.h. an einem Isolator, der die Mittelelektrode bis auf eine kleine freie Spitze umgibt und auf dem die Masseelektroden aufliegen, entlangstreicht.According to the invention, this result is obtained in that the ignition spark is "carried" by an insulator, i.e. along an insulator which surrounds the center electrode except for a small free tip and on which the ground electrodes rest.

Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung besteht darin, daß ein in den Isolierstoff eingebetteter Ohm'scher Widerstand mit der Mittelelektrode in Reihe geschaltet ist, wobei der Wert dieses Widerstandes so gewählt ist, daß man die durch die magnetischen Dekremente des Zündfunkens bedingte Dämpfung erhält, und zwar unter Berücksichtigung des Schutzes gegen die Wellenbänder der elektrischen Störungen, insbesondere für den Fall der Kurzwellen, ohne den Wert zu erreichen, für den das Fliessen eines hinreichenden Zündstromes nicht mehr gewährleistet wäre.Another characteristic of the invention is that an ohmic resistor embedded in the insulating material is connected in series with the center electrode, the value of this resistor being chosen so that the damping caused by the magnetic decrements of the ignition spark is obtained taking into account the protection against the wave bands of electrical interference, especially in the case of short waves, without reaching the value for which the flow of a sufficient ignition current would no longer be guaranteed.

Schliesslich haben andere Kennzeichen der erfindungsgemässen Zündkerze den Zweck, dieser folgende Vorteile zu verleihen: der Verschmutzung zu widerstehen, keine Selbstzündungen zu verursachen, Elektroden aufzuweisen, deren Abnutzung auf einenFinally, other characteristics of the spark plug according to the invention have the purpose of giving it the following advantages: to withstand pollution, not to cause auto-ignition, to have electrodes, their wear and tear on one

Kleinstwert zurückgeführt ist, leicht in den Motorblock eingebaut werden zu können, und möglichst vollständig die elektromagnetischen Störstrahlungen zu verhindern.Smallest value is fed back, can be easily installed in the engine block, and as completely as possible to prevent electromagnetic interference.

Die Zeichnung stellt als Beispiele eine die Kennzeichen der Erfindung aufweisende Zündkerze dar.The drawing shows, as an example, a spark plug having the characteristics of the invention.

Abb. 1 ist ein Längsschnitt der Kerze,Fig. 1 is a longitudinal section of the candle,

Abb. 2 eine Teilansicht, die in Seitenansicht die die Masseelektrode bildende Hülse zeigt.Fig. 2 is a partial view showing, in side view, the sleeve forming the ground electrode.

Abb. 3 ist ein Schnitt einer Abdichtung vor ihrer Umbördelung für ihre Festlegung auf dem Körper der Kerze.Figure 3 is a section of a seal prior to being crimped to secure it to the body of the candle.

Die Kerze (Abb. 1) besteht aus einer Mittelelektrode 1 aus rostfreiem Metall, deren Kopf 2 entweder in den Isolator 3 eingeschraubt ist - wie dargestellt -, oder einfach durch eine Verdickung gebildet wird, die durch eine leichte Verstemmung in dem Isolator verankert werden kann. Dieser Kopf 2 steht in Berührung mit dem Zylinder 4 aus einem kohlenstoffhaltigen Werkstoff und zwar vorzugsweise aus dem unter dem Namen: "Givrit" (givrite) gekannten Werkstoff, welcher den Ohm'schen Widerstand darstellt, dessen Wert in Abhängigkeit von den Kenngrössen des Stromkreises und der Art der zu "entstörenden" Bänder bestimmt wird. In den oberen Teil des Isolators ist eine Klemme 5 aus Messing oder einem anderen geeigneten Metall eingeschraubt, wobei eine Kontaktfeder 6 zwischen dieser Klemme 5 und dem Widerstand 4 angeordnet sein kann. Eine Dichtungsscheibe aus einem bildsamen Werkstoff 7 wird zwischen dem Isolator 3 und dem an der Klemme 5 vorgesehenen Auflagebund 8 zusammengepreßt.The candle (Fig. 1) consists of a center electrode 1 made of stainless metal, the head 2 of which is either screwed into the insulator 3 - as shown - or is simply formed by a thickening that can be anchored in the insulator by a slight caulking . This head 2 is in contact with the cylinder 4 made of a carbonaceous material, preferably from the material known under the name: "Givrit" (givrite), which represents the ohmic resistance, its value depending on the characteristics of the circuit and the type of bands to be "suppressed" is determined. A terminal 5 made of brass or another suitable metal is screwed into the upper part of the insulator, it being possible for a contact spring 6 to be arranged between this terminal 5 and the resistor 4. A sealing washer made of a malleable material 7 is pressed together between the insulator 3 and the support collar 8 provided on the clamp 5.

Der rohrförmige und doppelkonische Isolator 3 wird auf dem Sockel 9 durch die Stopfbuchse 10 blockiert, welche in den Isolator geschraubt ist und an ihrem oberen Teil Nuten 11 aufweist, die ihre Betätigung mittels eines geeigneten Werkzeugs zum Zwecke ihres Anzugs gestatten. Eine Dichtungsscheibe 12, z.B. aus Aluminium, Kupfer oder Messing, ist zwischen der Stopfbuchse 10 und dem Isolator eingeschaltet.The tubular and double-conical insulator 3 is blocked on the base 9 by the gland 10 which is screwed into the insulator and which has grooves 11 in its upper part which allow it to be actuated by means of a suitable tool for the purpose of tightening it. A sealing washer 12, for example made of aluminum, copper or brass, is inserted between the gland 10 and the insulator.

Es wurde festgestellt, daß man, wenn man mit der zur Herstellung des Isolators benutzten Kaolinmasse etwa 10 bis 15% Asbest innig mischt und stärker brennt, einen Isolierstoff erhält, der bei den hohen Benutzungstemperaturen eine sehr grosse dielektrische Festigkeit besitzt. Die oben als Beisp8iel beschriebene Kerze enthält einen Isolierstoff mit 12% Asbestpulver, der eine dielektrische Festigkeit von 35 kV bei 600°C besitzt. Dieser Isolierstoff kann auch unabhängig von seinem Asbestgehalt aus Aluminiumoxyd, Korund, Steatit, geschmolzenem Quarz, Glimmer oder einem beliebigen anderen geeigneten isolierenden Werkstoff bestehen.It has been found that if one intimately mixes about 10 to 15% asbestos with the kaolin mass used to manufacture the insulator and burns more intensely, an insulating material is obtained which has a very high dielectric strength at the high temperatures of use. The candle described above as an example contains an insulating material with 12% asbestos powder, which has a dielectric strength of 35 kV at 600 ° C. This insulating material can also consist of aluminum oxide, corundum, steatite, fused quartz, mica or any other suitable insulating material, regardless of its asbestos content.

Dieser Isolator sitzt auf dem oberen Teil einer Hülse 13 auf, welche vorzugsweise aus Nickel besteht. Der mittlere Teil dieser Hülse umgibt den Isolator und ihr unterer Teil verengt sich bei 14, um die ringförmige Masseelektrode zu bilden. Der Funke springt von selbst kreisringförmig über, indem er an dem unteren Teil des Isolators entlangstreicht, welcher die Zündschale bildet. Die Abb. 2 zeigt insbesondere die in der Stirnwand der Hülse 13 angebrachten Längsschlitze 15.This insulator sits on the upper part of a sleeve 13, which is preferably made of nickel. The middle part of this sleeve surrounds the insulator and its lower part narrows at 14 to form the annular ground electrode. The spark jumps over by itself in a circular ring by brushing along the lower part of the insulator, which forms the ignition shell. FIG. 2 shows in particular the longitudinal slots 15 made in the end wall of the sleeve 13.

Die Einbaudichtung 16 besteht in bekannter Weise aus einem bildsamen Werkstoff 17, z.B. Asbest, der in einer Fassung aus Kupfer, Messing, Aluminium oder einem anderen Metall angeordnet ist. Die Fassung weist eine Hülse oder einen zylindrischen Flansch 18 (Abb. 3) auf, der durch Umbördelung in eine an dem Sockel 9 vorgesehene Nut 19 eingedrückt wird. Auf diese Weise bildet die Dichtung mit der Kerze im Augenblick des Einbaus ein Stück. Sie kann übrigens von der Kerze getrennt werden, wenn man dies wünscht, z.B. während des Ausbaus, und zwar mit Hilfe eines einfachen, mit der Spitze eines Schraubenziehers oder mit einem anderen Werkzeug ausgeübten Druckes.The mounting seal 16 consists in a known manner of a malleable material 17, for example asbestos, which is arranged in a socket made of copper, brass, aluminum or another metal. The mount has a sleeve or a cylindrical flange 18 (FIG. 3) which is pressed into a groove 19 provided on the base 9 by being crimped. In this way the seal forms one piece with the candle at the moment of installation. It can also be separated from the candle if you so wish, e.g. during removal, with the help of a simple pressure exerted with the tip of a screwdriver or with another tool.

Die die Masseelektrode bildende Hülse 13 erhält ihre elektrische Verbindung durch den Sockel. Diese Anordnung verhindert insbesondere die Bildung von inneren Ablagerungen von Kohlenstoffteilchen, die glühende Punkte schaffen, die Selbstzündung hervorrufen können. Außerdem besitzt sie den Vorteil, ein thermisches Gleichgewicht zwischen den beiden Elektroden zu schaffen, so daß die Zersetzung durch den Transport im Lichtbogen ausgeglichen oder auf die beiden Elektroden verteilt wird, wodurch ihre Abnutzung auf einen Kleinstwert beschränkt wird. Ausserdem wird das Anlassen der Brennkraftmaschine im kalten Zustand stark erleichtert.The sleeve 13 forming the ground electrode receives its electrical connection through the base. In particular, this arrangement prevents the formation of internal deposits of carbon particles that create glowing spots that can cause auto-ignition. It also has the advantage of creating a thermal equilibrium between the two electrodes, so that the decomposition is compensated for by the transport in the arc or distributed over the two electrodes, whereby their wear is limited to a minimum. In addition, starting the internal combustion engine when it is cold is greatly facilitated.

Es sei schliesslich noch bemerkt, daß die erfindungsgemässe Kerze einen richtigen Zylinderkondensator darstellt, dessen Beläge folgendermassen gebildet sind: der Innenbelag durch die Aussenfläche der Mittelelektrode 1, das Dielektrikum durch den Isolator 3 und das Gaskissen zwischen der Aussenfläche des Isolators 3 und der Innenfläche der Hülse 13 und schließlich der Aussenbelag durch die Innenfläche der Hülse 13. Dieser Kondensator vervollständigt den oben erwähnten Störschutz.Finally, it should be noted that the candle according to the invention represents a real cylindrical capacitor, the coatings of which are formed as follows: the inner coating through the outer surface of the center electrode 1, the dielectric through the insulator 3 and the gas cushion between the outer surface of the insulator 3 and the inner surface of the sleeve 13 and finally the outer covering through the inner surface of the sleeve 13. This capacitor completes the above-mentioned interference protection.

Claims

1. Spark plug for internal combustion engines, characterized in that the center electrode protrudes a short distance from an insulator and is surrounded at a distance by a sleeve serving as a ground electrode, which rests on this insulator so that the spark brushes along the insulator.

2. Spark plug according to claim 1, characterized in that a cylinder (4) inserted in the insulator (3) and serving as an ohmic resistance is connected in series with the center electrode (1).

3. Spark plug according to claim 1 and 2, characterized by an inner sleeve (13) made of stainless metal, the upper part of which has a conical extension with which the sleeve between the base (9) and the insulator (3) is clamped while you the lower part represents the ground electrode.

4. Spark plug according to one of claims 1 to 3, characterized in that the seal between the base (9) of the candle and the cylinder head of the internal combustion engine is carried out by an installation seal (16) which is provided with a cylindrical flange (18) which is attached to a base (9) of the candle Groove (19) can be flanged.

5. Spark plug according to one of claims 1 to 4, characterized in that the mass used to manufacture the insulator contains a proportion of about 10 to 15% asbestos.