DE2806358A1

DE2806358A1 - Zuendkerze zum einbau in eine vorkammer

Info

Publication number: DE2806358A1
Application number: DE19782806358
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl Ing Scherenberg
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1978-02-15
Filing date: 1978-02-15
Publication date: 1979-08-16
Also published as: JPS54117840A; DE2806358C2; JPS6252434B2

Description

Stand der Technik ° . 2&Q6358

Die Erfindung geht aus von einer Zündkerze nach Gattung des Hauptanspruchs. Bei bekannten Ausführungen dieser Art sind jeweils Zündkerzen in konventioneller Form vorgesehen, mit einer hakenförmigen Masseelektrode und einer stabförmigen Mittelelektrode. Im einen Fall ragen die Elektroden und ein Teil des Zündkerzengehäuses frei in die Vorkammer hinein. Solchermaßen angeordnete Zündkerzen stören erheblich die Ausbildung von gerichteten Gemischwirbeln, insbesondere bei Vorkammern mit speziell ausgebildeter Form zur Erzeugung von Potentialwirbeln. Durch solche gerichtete Gemischbewegungen bei insgesamt kraftstoff armen Gemischen wird in bekannter V/eise eine Ladung schichtung erreicht, wobei fetteres, zündfähiges Gemisch sich von kraftstoffarmem Gemisch und Restgasbestandteilen trennen. Die fetten Gemische formieren sich in den Wandgrenzzonen, wo sie durch eine Zündkerze gezündet werden.

Bei anderen Ausgestaltungen ist die Zündkerze gegenüber der Vorkammer zurückversetzt angeordnet, wobei die das Zündkerzengehäuse aufnehmende Bohrung vorkammerseitig einen Totraum bildet, der jene Ausgestaltung von Potentialwirbeln stört, obwohl sich die Elektroden in vorteilhafter Weise in strömungsberuhigten Zonen befinden, wodurch die Entflammbarkeit des Gemisches verbessert wird- Ferner bietet diese Anordnung den Vorteil, daß die Elektroden einer geringeren Wärmebelastung ausgesetzt sind.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Zündkerze mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß bei einem Betrieb mit extrem mageren Kraftstoff-Luft-Gemischen und dem Vohandensein einer speziell ausgebildeten Vorkammer, die durch ihre geometrische Form die Ausbildung von starken Potentialwirbeln und damit eine Schichtung von

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krafstoffreichem Gemisch in der Wandgrenzzone der Vorkammer begünstigt, diese Ausbildung der gerichteten Luftbewegung an der Einschraubstelle der Zündkerze nicht getört wird. Durch die Ausgestaltung der Zündkerze lassen sich auch sehr kleine Vorkammervolumina verwirklichen, bei Verwendung von Kerzen mit handelsüblichem Kerzengehäusedurchmesser. Die zurückversetzte Elektrode ermöglicht in vorteilhafter Weise eine bessere Entflammung des sich in einer beruhigten Wandgrenzschicht befindlichen Kraft/ Luft-Gemisches.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Zündkerze, deren Masseelektrode eine kalottenförmige Oberfläche aufweist. Fig. 2 eine Zündkerze, deren Masseelektrode eine kreiskegelförmige Oberfläche aufweist.

Beschreibung

Fig. 1 zeigt einen Einsatz 2, der in den Zylinderkopf 3 einer nicht weiter dargestellten Brennkraftmaschine eingesetzt ist und im Innern eine Vorkammer in Form einer Wirbelkammer 5 aufweist, die über einen Überströmkanal 6 mit dem Hauptbrennraum 7 der Brennkraftmaschine verbunden ist. In den Einsatz 2 ist eine Zündkerze 9 eingeschraubt, deren Gehäuse 10 auf der Stirnseite der Kerze in eine ringförmige Masseelektrode 11 übergeht, die-einen Durchbruch 12 in der Mitte aufweist, in den koaxial die Mittelelektrode 14 der Zündkerze hineinragt.

Die der Wirbelkammer 5 zugewandte Oberfläche der Masseelektrode hat die Fom einer Kalotte und ergänzt übergangslos die kugelförmige Oberfläche der Wirbelkammer. Der Durchbruch

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ist ein zwei Abschnitte unterteilt, nämlich zylinderförmigen Teil 16, innerhalb dem die Mittelektrode 14 endet und einen sich an den zylinderförmigen Teil l6 anschließenden, zur Wirbelkammer 5 hin erweiternden trichterförmigen Teil 17 · In bekannter Weise wird ein in den Brennraum 7 eingebrachtes relativ mageres Kraftstoff/Luft-Gemisch während des Kompressionshubs über den Überströmkanal 6 in die Wirbelkammer 5 gefördert. Durch den tangentialen Einlauf des Überströmkanals kommt es zu einer ausgeprägten Wirbelströmung bzw. einem Potentialwirbel, der bewirkt, daß sich in den Randzonen der Wirbelkammer 5 ein fetteres Kraftstoff/Luft-Gemisch bildet, das aufgrund des Anreichungsgrades zündfähig wird. Durch die der Geometrie, der Wirbelkammer angepaßte Masseelektrode wird diese Ausbildung durch die Zündeinrichtung nicht gestört.

Die Zündfähigkeit des Gemisches wird weiterhin begünstigt, wenn die Strömungsgeschwindigkeit an der Stelle, wo der Zündfunke überspringt, nicht zu groß ist. Dies ist einmal in der unmittelbaren Wandgrenzschicht der Fall. Durch die Ausgestaltung der Zündkerze mit der kegelförmigen Ausnehmung am Durchbruch 12 erfolgt die Zündung in einer weithin beruhigten Totzone. Dies fördert den Betrieb einer Brennkraftmaschine mit möglichst kraftstoffarmem Gemisch.

Die Ausgestaltung nach Fig. 2 zeigt eine vereinfachte Form der Masseelektrode. Hier ist trichterförmige Teil 17 der Ausgestaltung nach Fig. 1 auf die gesamte vorkammerseitige Fläche der Masseelektrode II¹ der Zündkerze ausgeweitet. Der Kegelwinkel ist dabei so ausgelegt, daß dieser trichterförmige Teil 17' die Geometrie der Vorkammer, in diesem Fall ebenfalls eine Wirbelkammer, ergänzt. Wie auch beim ersten Ausführungsbeispiel ist die Elektrode Ik zum Mittelpunkt der kugelförmigen

Wirbelkammer 5 gerichtet.

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Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der ringförmigen Masseelektrode 11 bzw. 11' läßt sich natürlich auch bei anderen Vorkammerformen verwenden. Dabei wird die Zündkerze jeweils senkrecht zur Oberfläche der Vorkammer eingeschraubt.

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Claims

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R. H' ■

13.12.1977 Bö/Ba

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 1

Ansprüche

(l\ Zündkerze zum Einbau in eine Vorkammer, die über wenigstens einen überströmkanal mit dem Hauptbrennraum einer Brennkraftmaschine verbunden ist und.durch ihre Geometrie die Ausbildung gerichteter Wirbelströmungen des in die Vorkammer eintretenden Gemisches zur Erzeugung eines zündfähigen Gemisches aus einem relativ mageren Grundgemisch begünstigt, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelelektrode (I²O ringförmig von der Masseelektrode (11^T) umgeben ist, gegenüber der Oberfläche der ringförmigen Masselektrode zurückgesetzt angeorndet ist und daß die Oberfläche der Masseelektrode ergänzend zur Ausbildung der Vorkammeroberfläche an der Einschraubstelle der rechtwinklig zur Vorkammeroberfläche eingeschraubten Zündkerze (9) ausgebildet ist.

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2. Zündkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorkammerseitige Teil (17) des Mitteldurchbruchs (12) der Masseelektrode trichterförmig ausgebildet ist und die Mittelelektrode im anderen, zylinderförmigen Teil (16) des Durchbruchs (12) endet.
3. Zündkerze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der trichterförmig ausgebildete-Teil (17*) des Durchbruchs (12) auf die gesamte, der Vorkammer zugewandte Oberfläche der Masseelektrode erstreckt und als Kreiskegel die kugelförmige Wand der Vorkammer (5) an der Einschraubstelle der Zündkerze (9) ergänzt.

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