DE1037202B - Zuendkerze fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Zündkerze für Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Zündkerze für Brennkraftmaschinen, doch kann sie auch bei anderen Funkenentladungsvorrichtungen Anwendung finden. Zündkerzen bestehen bekanntlich meist aus durch einen keramischen Trennkörper voneinander getrennten Elektroden, wobei die äußere Elektrode bisweilen von dem Kerzenkörper gebildet wird. Bei Gleitfunkenzündkerzen ist der keramische Trennkörper mit den Elektroden fugenlos verbunden, so daß er den Übergang einer Funkenentladung über seine Oberfläche zwischen den Elektroden bei einem niedrigeren Potential ermöglicht als bei Zündkerzen, bei denen der Spalt zwischen den Elektroden durch Luft gebildet wird.
• Es hat sich gezeigt, daß es Schwierigkeiten bereitet, zwischen Metallelektroden und dem keratnisch-en Stoff einen einwandfreien Kontakt aufrechtzuerhalten. Diese Schwierigkeiten beruhen wenigstens teilweise auf einer unterschiedlichen Wärmeausdehnung dieser Stoffe. Dadurch können sich die Elektroden von dem Trennkörper ablösen, was die Lebensdauer der Zündkerze verkürzt.
• Es ist bereits bekannt, keramische Körper, welche Metall enthalten, für Widerstände oder als Trennkörper für Gleitfunken-Zündker7en zu verwenden. Auch hat man unabhängig davon schon vorgeschlagen, die Mittelelektrode einer Zündkerze aus einer keramischen Masse nach Art elektrischer Heizstäbe zu fertigen. Schließlich gehört zum Stande der Technik eine aus einem oder zwei Körpern gebildete Zündkerze, bei der diese Körper nichtstromleitende und stromleitende Zonen haben, indem sie einerseits aus Metallkeramik und andererseits aus Metallschichten bestehen, Alle diese bekannten Ausführungen haben die geschilderten Schwierigkeiten nicht restlos beseitigt. Durch die Erfindung erhält man eine Zündkerze, bei der ein Nachlassen der Haftung oder gar eine Spaltbildung zwischen den Elektroden und dem Trennkörper auch nach langer Betriebsdauer nicht eintritt. Die Kerze läßt sich einfach und billig fertigen.
• Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Mittelelektrode, der Trennkörper und der Kerzenkörper aus keramischem Stoff mit Metallzusatz bestehen und der Metallgehalt des Trennkörpers dicht unterhalb und derjenige von Mittelelektrode und Kerzenkörper dicht oberhalb der Grenze liegt, oberhalb der die gesinterte Mischung elektrisch leitend ist.
• Durch die Erfindung wird erreicht, daß die Wärmeausdehnungseigenschaften der Elektroden und des Trennkörpers sehr gut zueinander passen. Infolgedessen können die erfindungsgemäßen Zündkerzen auch in Flugmotoren und Gasturbinen verwendet werden, wo die Wärmebeanspruchungen besonders groß sind. Die Kerzen können mit Niederspannung betrieben werden.
• Ein gesintertes Gemisch von Aluminiumoxyd und metallischen Chromteilchen bei einem Chromgehalt von weniger als 20 Gewichtsprozent des Gesamtgemisches ist in der Regel ein Isolator, während ein ähnliches Gemisch, welches 40% oder mehr metallisches Chrom enthält, einen elektrischen Leiter darstellt. Zweckmäßig benutzt man für die Elektroden ein Metall, von dem man weiß, daß es der Zündfunkenerosion standhält. Chrom ist in dieser Hinsicht ein besonders geeignetes Metall.
• Obwohl die aus der Mittelelektrode, dem Kerzenkörper und dem Trennkörper gebildete Einheit verschiedene Formen haben kann, so ist es doch zweckmäßig, die einzelnen Teile als konzentrische Rohre auszubilden. Das innerste Rohr, das auch eine Stange sein kann, besteht ebenso wie das äußerste Rohr aus dem Elektrodenwerkstoff, während das Zwischenrohr von isolierendem Stoff gebildet wird und den Trennkörper bildet. Die Rohre werden zweckmäßig an Ort und Stelle aus Pulver geformt und ebenfalls an Ort und Stelle verdichtet und gebrannt.
• Der weiteren Erläuterung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung dient die Zeichnung. In dieser ist Fig. 1 ein schematischer Schnitt durch eine Zündkerze, Fig. 2 ein Grundriß zu Fig. 1, Fig.3 ein schematischer Schnitt durch einen Teil der in Fig. 1 gezeigten Anordnung in größerem Maßstab.
• Gemäß Fig. 1 bis 3 besitzt die Zündkerze eine stabförmige Mittelelektrode 1 aus leitendem Stoff, weldher aus einem gesinterten Gemisch von Aluminiumoxyd und metallischem Chrom im Verhältnis von 40 Gewichtsteilen Chrom zu 60 Gewichtsteilen Aluminiumoxyd besteht. Die Mittelelektrode 1 umgibt ein hülsenförmiger Trennkörper 2 aus den gleichen Bestandteilen im Verhältnis von 20 Teilen Chrom zu 80 Teilen Aluminiumoxyd. Der Trennkörper 2 wird wieder von einem hülsenförmigenKerzenkörper3 von der gleichen Zusammensetzung wie die Mittelelektrode 1 umgeben. Die Stärke des Trennkörpers 2 und damit die Länge der Gleitfunkenstrecke 4 beträgt etwa 10 mm. Infolge der Anwesenheit von Metallteilchen im Trennkörper 2 ist die tatsächlich wirksame Zündfunkenstrecke zwischen der Mittelelektrode 1 und dem Kerzenkörper 3 jedoch kürzer, so daß ein größerer Abstand zwischen den Teilen 1 und 3 möglich ist.
• Die Stirnseite des Trennkörpers 2 ist mit einer Oberflächenschicht oder einer Imprägnierung eines halbleitenden Oxvds wie z. B. Nickel-Zink-Oxyd versehen.
• Die erfindungsgemäße Zündkerze ist mechanisch widerstandsfähig. Ihre Teile passen in ihren Wärmeausdehnungseigenschaften gut zusammen. Die Verbindung zwischen den Teilen ist gasdicht und dauerhaft. Die Funkenstrecke ist länger als bei den bisherigen Luftspaltfunkenstrecken.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Zündkerze für Brennkraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet. daß deren Mittelelektrode (1), Trennkörper (2) und Kerzenkörper (3) aus keramischem Stoff mit Metallzusatz bestehen und der Metallgehalt de; Trennkörpers (2) dicht unterhalb und derjenige von Mittelelektrode (1) und Kerzenkörper (3) dicht oberhalb der Grenze liegt, oberhalb der die gesinterte Mischung elektrisch leitend ist.
2. 2. Zündkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennkörper (2) das gleiche Metall wie Mittelektrode (i) und Kerzenkörper (3) enthält.
3. 3. Zündkerze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzmetall Chrom ist.
4. 4. Zündkerze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Chromgehalt im Trennkörper (2) etwa 20°/o und in :Mittelelektrode (1) und Kerzenkörper (3) etwa 40% beträgt.
5. 5. Zündkerze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die keramische Masse in an sich bekannter Weise aus Tonerde besteht.
6. 6. Zündkerze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zündseitige Stirnfläche (4) des Trennkörpers (2) in bekannter Weise mit einem halbleitenden Metalloxyd, insbesondere mit Zirkondioxvd, überzogen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften N r. 846 485, 865 720, 834 362, 872 089. 405 342 ; schweizerische Patentschriften Nr. 193 725, 235 845, 227 000; britische Patentschriften N r. 684 384. 536 460. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 916 137.