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Kammerzündkerze.
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Die Neuerung betrifft eine Verbesserung von Kammerzündkerzen insbesondere
von solcher Art, bei der in der Kerzenkammer Brennstoffgemisch entzündet wird. Diese
Kammerzündkerzen haben in der Kammer-Stirnwand eine Mittelöffnung und koaxial zur
Kerzenachse eine Mittelelektrode, die vom Boden der Zündkammer aufragt und bis in
die Mittelöffnung der Zündkammer hineinragt. Die Zündung dieser Kammerzündkerzen
erfolgt in der Mittelöffnung, und sie entzündet einerseits wie die meisten bekannten
Zündkerzen das Brennstoffgemisch im Brennraum der Maschine, also beispielsweise
im Zylinderraum eines Verbrennungsmotors, und andererseits auch das Brennstoffemisch,
das in die Zündkammer hineingelangt. Hinsichtlich der Ausbildung der Mittelöffnung
und des in diese hineinragenden freien Endes der Mittelelektrode kann zwischen folgenden
zwei Arten unterschieden
werden : Bei der einen Art ist die Ausbildung
so gewählt, daß die Zündung in der als Vorkammer ausgebildeten und wirkenden Zündkammer
und in dem Maschinen-Brennraum gleichzeitig erfolgt, während bei der anderen Art
die Zündstelle sich mehr am Innenrande der Mittelöffnung befindet, so daß die Zündung
in der Zündkammer eher erfolgt als in dem Maschinen-Brennraum. In beiden Fällen
hat die Entzündung des Kammerinhaltes die Wirkung, daß aus der Zündkammer Flammenstrahlen
aus der Mittelöffnung heraus in den Maschinen-Brennraum hineinschießen und zur schnelleren
und vollkommeneren Verbrennung des Brennstoffgemisches im Maschinen-Brennraum beitragen.
Es sind auch Kammerzündkerzen bekannt, bei denen in der Kammer-Stirnwand um die
Mittelöffnung herum noch zusätzlich Löcher vorgesehen sind, aus denen ebenfalls
Flammenstrahlen herausschießen können.
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Bei der Fertigung derartiger Kammerzündkerzen mit in die Mittelöffnung
hineinragender Mittelelektrode besteht eine besondere Schwierigkeit darin, die Mittelelektrode
genau zentrisch in der Mittelöffnung anzuordnen. Wenn die Mittelelektrode in den
Zündkerzenkörper eingekittet wird, so erlaubt zwar die Kittverbindung, sofern diese
nicht zu dünn ist, vor dem Abbinden des Kittes eine gewisse Bewegung und somit Ausrichtung
der Elektrodenachse, doch kann sich die Achsrichtung bis zum Abbinden des Kittes
nachträglich wieder ändern. Noch größer sind die Schwierigkeiten der Zentrierung,
wenn die Mittelelektrode eingelötet oder eingeschrumpft wird, und besonders dann,
wehn die Mittelelektrode zur Halterung mit z. B. konischen Paßflächen in den Zündkerzenkörper
eingesetzt ist.
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Zum Justieren der genauen Soll-Relativlage zwischen der Mittelelektrode
und einer ringförmigen Masseelektrode sind schon verschiedene Maßnahmen bekannt.
Beispielsweise ist es bekannt, eine als Masseelektrode dienende ringförmige Stirnwand
einer Zündkerze in der Richtung der Zündkerzenachse verschiebbar vorzusehen. Hierdurch
kann der gegenseitige Elektrodenabstand justiert werden ; ein Justieren der zentrischen
Lage der Mittelelektrode zur Masseelektrode ist hiermit aber nicht möglich. Ferner
ist es bekannt, beim Zusammenbau einer Zündkerze, deren Massekörper an der Stirnseite
eine Bohrung mit Innengewinde besitzt, zunächst vorübergehend ein Zentrierwerkzeug
in diese Bohrung hineinzuschrauben, um mit ihm die Mittelelektrode genau zu zentrieren,
und erst dann die ringförmige Masseelektrode in die Bohrung einzuschrauben. Diese
Maßnahme setzt aber ein gewisses Spiel der Mittelelektrode quer zu ihrer Längsachse
voraus, das an sich für eine Zündkerze ungünstig ist. Bei anderen bekannten Zündkerzen,
bei denen die Mittelelektrode exzentrisch zu der ringförmigen Masseelektrode sitzt,
ist es bekannt, die ringförmige Masseelektrode im Zündkerzenkörper verdrehbar vorzusehen
; für eine Zündkerze aber, bei der die Mittelelektrode zentrisch zur ringförmigen
Masseelektrode sitzt, ist diese Maßnahme nicht verwendbar.
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Bekannt ist es auch noch bei Zündkerzen, deren ringförmige Masseelektrode
sich der Mittelelektrode entgegenstreckende Arme aufweist, den Abstand und damit
die Relativlage der Elektroden durch Verbiegen der Arme zu justieren ; bei ringförmigen
Masseelektroden, die solche Arme nicht aufweisen, ist diese Maßnahme nicht anwendbar.
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Die Neuerung löst die hier zugrunde liegende Aufgabe in einer überraschend
einfachen Weise. Sie bezieht sich auf eine Kammerzündkerze,
insbesondere
von solcher Art, bei der in der Kerzenkammer Brennstoffgemisch entzündet wird, vorzugsweise
mit als Vorkammer wirkender Zündkammer, mit einer Mittelöffnung in der als Masseelektrode
dienenden Stirnwand, in die eine Mittelelektrode derart frei hineinragt, daß sich
die Zündstelle in oder an der Mittelöffnung befindet, und diese Zündkerze ist neuerungsgemäß
dadurch gekennzeichnet, daß die in an sich bekannter Weise aus einem von dem übrigen
Zündkerzenkörper getrennten Bauelement bestehende Stirnwand der Zündkammer mit dem
Zündkerzenkörper derart verbunden ist, daß sie beim Zusammenfügen mit dem Zündkerzenkörper
zur genauen Zentrierung quer zur Zündkerzenachse verschiebbar ist. Die Befestigung
der querverschiebbaren Masseelektrode in dem Zündkerzenkörper kann in an sich bekannter
Weise z. B. einfach durch Einbördelung geschehen. An Hand in der Zeichnung dargestellter
Ausführungsbeispiele wird die Neuerung noch näher erläutert.
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Die in der Fig. 1 dargestellte Zündkerze nach der Neuerung besteht
aus dem Zündkerzenkörper 1, der Mittelelektrode 2, der Zündkammer-Stirnwand 3, dem
Isolator 4, den Klemmringen 5 und 6 und den Dichtringen 7 und 8. Die Zündkammer
ist mit 9 bezeichnet. Die Teile 1 bis 3 sind metallisch. Die Elektrode 2 ist in
dem Isolator 4 fest befestigt, beispielsweise eingekittet, eingelötet oder auch
eingeschrumpft. Besteht der Isolator 4 aus Keramik, z. B. Porzellan oder Glas, so
kann die Elektrode 2 in den Isolator auch eingebrannt bzw. eingeschmolzen sein.
Die Berührungsfläche der Teile 4 und 5 ist kegelförmig, so daß sich der Isolator
4 in den Klemmring 5 fest einpreßt, wenn der Klemmring 6 angezogen wird. Die Zündkerzen-Stirnwand
3
hat außer der Mittelöffnung, in die die Spitze der Mittelelektrode 2 hineinragt,
konzentrisch dazu noch eine Reihe kleinerer Löcher, durch die ebenfalls Flammenstrahlen
in den Maschinen-Brennraum hineinschießen können.
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Die Zündkammer-Stirnwand 3 ist in dem Zündkerzenkörper 1, wie aus
der Figur ersichtlich, durch Einbördelung gehaltert ; der den Rand der Stirnwand
umgreifende Rand des Zylinderkörpers 1 ist also nach dem Einsetzen der Stirnwand
umgebördelt worden. Die zur Aufnahme der Stirnwand vorgesehene. Aussparung des Zündkerzenkörpers
hat eine etwas größere Weite als der Durchmesser der Stirnwand, so daß letzterer
vor dem Einbördeln quer zur Zündkammerachse nach allen Richtungen hin ein wenig
verschoben werden kann. Zur genauen Zentrierung der Mittelelektrode braucht also
bei der Zündkerze nach der Neuerung nicht die Mittelelektrode nach der Mittelöffnung
ausgerichtet zu werden, sondern es wird die Mittelöffnung nach der bereits vorher
fest in den Zündkerzenkörper eingebauten Mittelelektrode ausgerichtet. Ungenauigkeiten
in der Lage der Mittelelektrode, die sich etwa beim Einsetzen der Elektrode ergeben
haben, können somit nachträglich durch Verschieben der Stirnwand ausgeglichen werden.
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Zum genauen Ausrichten kann auf die Spitze der Mittelelektrode ein
in die Mittelöffnung eingreifendes, z. B. konisches Zentrierwerkzeug eingesetzt
und nach beendeter Befestigung der Stirnwand wieder herausgenommen werden. Eine
gasdichte Verbindung der Stirnwand mit dem Zündkerzenkörper ist nicht erforderlich.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 sind die Teile 1 bis 4 und 8 im wesentlichen
die gleichen wie in Fig. 1, abgesehen von ihrer
anderen Raumform.
Unterschiedlich ist, daß die Zündkammer-Stirnwand 3 an der Mittelöffnung einen in
die Zündkammer hineinragenden trichterförmigen Ansatz hat, in den die Spitze der
Mittelelektrode 2 hineinragt. Auch das Ausführungsbeispiel der Fig. 1 hat an sich
eine sich trichterförmig nach innen verjüngende Mittelöffnung, doch werden bei der
Ausführung nach Fig. 2 zwei bedeutsame Vorteile erreicht : Erstens kann die Stirnwand
dünner und somit die Baulänge der Zündkerze bei gegebenem Rauminhalt der Zündkammer
kleiner sein, und zweitens werden durch das Einwärtserstrecken des Trichters die
verschiedenen Arbeitsvorgänge der Kammerzündkerze gegeneinander abgegrenzt : Die
Trichterform begünstigt das Ansaugen des frischen Brennstoffgemisches in die Kammer
hinein, während die Flammenstrahlen hauptsächlich durch die die Mittelöffnung umgebenden
Löcher herausschießen können.
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Abgesehen von diesem Unterschied in der Ausführung besteht jedoch
auch hier die Stirnwand der Zündkammer aus einem von dem übrigen Zündkerzenkörper
getrennten Bauelement, und sie ist auch hier mit dem Zündkerzenkörper derart verbunden,
daß sie beim Zusammenfügen mit dem Zündkerzenkörper zur genauen Zentrierung quer
zur Zündkerzenachse verschiebbar ist.
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Die Neuerung beschränkt sich nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele,
sondern kann mannigfach abgewandelt werden. Beispielsweise kann, wie es die Fig.
3 zeigt, zur Befestigung der Zündkammer-Stirnwand statt der Einbördelung auch eine
Überwurfmutter 10 vorgesehen werden, die die Stirnwand 3 mittels des Dichtringes
11 in der richtigen Mittelstellung festhält. 2 Schutzansprüche 3 Figuren