DE1010326B - Entstoerwiderstand fuer Zuendkerzen - Google Patents

Description

• Entstörwiderstand für Zündkerzen Es ist bekannt, zur Verminderung oder Unterdrükkung der hochfrequenten Störschwingungen, die in. der Zündanlage eines Ottomotors entstehen, Dämpfungswiderstände in den Zündstromkreis einzuschalten. Uni auch sehr hohe Störfrequenzen des Zündfunkens genügend abzudämpfen, baut man einen stiftförmigen Widerstand in den Isolierkörper der Zündkerze in unmittelbarer Nähe der Funkenstrecke ein. Für diesen Zweck werden z.. B. gewickelte Drahtspulen mit einem Widerstand von 5 bis 10 000 Ohm verwendet. Die Unterbringung größerer Widerstandswerte, die unter Umständen erwünscht wären, stößt im Hinblick auf den kleinen zur Verfügung stehenden Wickelraum auf Schwierigkeiten.
• Der Entstörwderstand im Isolierkopf der Zündkerze unterliegt naturgemäß erheblichen Temperaturschwankungen während des Betriebes. Beim Anlaufen des Motors im kalten Zustand ist es erwünscht, d,aß der Widerstand nicht zu hoch ist, um die. Zündenergie nicht zu sehr zu schwächen. Während. -des Betriebes dagegen im warmen Zustand könnte der Widerstand höhere Werte von z. B. 20 000 Ohm und mehr annehme-n, um eine möglichst hohe Dämpfung zu erzielen.
• Es ist bereits bekannt, Entstörw iderstände. mit positiven Temperaturkoeffizienten des Widerstandes zu verwenden und diese so anzuordnen, d@aß sie während des Betriebes eine Temperaturerhöhung durch die Abwärme der Brennkraftmaschine erfahren. Auf diese Weise wäre es möglich, die Maschine mit einem geringeren Widerstand in der Zündstromleitung anlaufen zu lassen. Da aus Konstruktionsgründen eine Beheizung der Entstörwiderständ e durch die Abwärme nicht immer angängig war-, kann, der Entstörwiderstand auch nach anderen Vorschlägen durch eine unabhängige, zusätzliche. Wärmequelle beheizt werd en. Bisher standen der, Technik aber nur Metallwiderstände mit positiver Charakteristik zur Verfügung, z. B. aus reinem Eisen oder Nickel mit dem höchsten für Metalle bekannten Temperaturkoeffizienten von 7.10-3/°C. Da nur reine Metalle einen genügend großen Temperaturkoeffizienten besitzen,, diese aber dann entsprechend ihrer Reinheit eine zu hohe Leitfähigkeit aufweisen, treten beim Einbau drahtgewikkelter Widerstände in den Isolierkörper der Zündkerze Schwierigkeiten auf, wenn mit reinem Eisen-oder Nickeldra:h.t eine genügende Ohmzahl in dem beschränkten Raum einer Zündkerze untergebracht werden soll.
• Es sind auch schon Massewiderstände unter Verwendung von Graphit, Kahle oder Siliziumkarbid für den Einbau in Zündkerzen angegeben worden. jedoch haben diese Halbleiter bei der Betriebstemperatur einer Zündkerze keinen positiven Temperaturkoeffizienten. Ebenfalls sind auch schon oxydische Halbleiterwiderstände mit positiver Temperaturcharakteristik bekannt. Dies sind Erdalkalititanate mit Perowskits.truktu.r, die durch Sinterung in Wasserstoff bei Temperaturen zwischen 1400 und 1600° C einen Teil ihres Sauerstoffs verloren haben und eine hohe, metallähnliche Leitfähigkeit besitzen. Diese Leitfähigkeit ist so groß, daß nur ein Widerstand mit höchstens einigen hundert Ohm in der Zündkerze untergebracht werden könnte. Der Temperaturkoeffizient ist nicht größer als derjenige von Metallen. Außerdem müssen diese Widerstände für eine Betriebstemperatur über 200° C in ein mit Wasserstoff oder mit einem anderen inerten Gas gefülltes Glasgefäß eingeschlossen werden, um: die Oxydation des reduzierten Erdalkalititanats zu verhindern.
• Andere Halbleiter besitzen nur in einem beschränkten Temperaturbereich eine positive Charaktetristik, die oberhalb 200° C wieder stark negativ wird..
• Alle diese Widerstände wären für den Einbau in Zündkerzen nicht geeignet.
• Erfindungsgemäß wird nun zur Entstörung ein keramischer Halbleiter vorgeschlagen, der im ganzen Bereich der Betriebstemperatur im Zündkerzenisodator vom 0 bis 350° einen mit der Temperatur ansteigenden, genügend hohen Widerstand. besitzt. Nach der Erfindung werden für diese Zwecke Widerstände mit einem durchschnittlichen Temperaturkoeffizienten von 5 bis 15.10-3 verwendet. Bei einer Temperatursteigerung vom 100° beträgt die Widerstandszunahme zunächst nur etwa 20 bis 100°/o, um: dann bei 250 bis 300° C das Sechsfache des Kaltwertes zu erreichen.
• Als Baustoff für diese Zündkerzenwiderstände mit positiven Temperaturkoeffizienten wurde ein Werkstoff geschaffen, der überwiegend aus Zinkoxyd besteht, dem verschiedene andere Oxydeus,ätze beigemischt werden, die dazu dienen, eine bestimmte Widerstandstemperaturcharakteristik zu erzielen, wie sie für -den Betrieb. in der Zündkerze eines Ottomotors gebraucht wird. Für die Zusammensetzung eines solchen Oxydhalbleiters wird folgendes Beispiel genannt: 77 bis 93% Zinkoxyd, 2 bis 80/a Magnesiumoxyd, 0,5 bis 3 % Nickeloxyd, 4 bis 12%. Titandioxyd,, 0,01 bis l % Zirkonoxyd.
• Diese Widerstände werden keramisch aufbereitet, z. B. als Stäbchen strang- oder trockengepreßt, und zwischen 1300 und 1450° C in oxydierender Atmo-Sphäre gesintert. Zur Formung und Stabilisierung des Temperaturkoeffizienten müssen die Widerstände vor der Inbetriebnahme einer besonderen Alterung und Vergütung in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre unterzogen werden. Diese Behandlung erfolgt im Temperaturgebiet zwischen 1200 und 600°.
• Ein solcher Entstörwiderstand aus einem Oxydwerkstoff mit positiver Charakteristik hat z. B. beim Anwerfen des Motors einen Kaltwert von 4000 Ohm, der bei der Betriebstemperatur auf etwa 20 000 Ohm ansteigt und beim Stillstand der Brennkraftmaschine entsprechend der Zylindertemperatur wieder absinkt.

Claims (4)

1. PATENTANSPRACHE: 1. Entstörwiderstand für Zündkerzen mit einem positiven Temperaturkoeffizienten des spezifischen Widerstandes, dadurch gekennzeichnet, daß dieser aus einem keramischen, in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre, z. B. in Luft, gesinterten und betriebsfähigen Oxydhalbleiter mit einer im gesamten Bereich der Betriebstemperatur positiven Widerstandstemperaturcharakteristik besteht.
2. 2. Entstörwiderstand für Zündkerzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der spezifischen Widerstände bei 100 und bei 0° C (R100 f R0) oberhalb 1,2 liegt und: bei 250° C auf einen Wert von 2 bis 6 gestiegen ist.
3. 3. Ents.törwiderstand für Zündkerzen nach Anspruch 1 und 2, dadurch. gekennzeichnet, daß er z. B. wie folgt zusammengesetzt ist: 77 bis 93% Zinkoxyd, 2 bis 8% Magnesium:oxyd, 0,5 bis 3%. Nickeloxyd, 4 bis 12%, Titandioxyd und 0,01 bis 10/0. Zirkonoxyd.
4. 4. Entstörwiderstand für Zündkerzen nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der keramische Halbleiter einer Temperaturbehandlung in Sauerstoff oder einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre zwischen 1200 und 600° C unterworfen wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 723 251, 660 971.