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Zündkerze Die Erfindung betrifft eine Zündkerze für Verbrennungsmotoren.
Der Zweck der Erfindung liegt in der Verbesserung von Zündkerzen hinsichtlich ihrer
Betriebssicherheit und Dauerhaftigkeit. Dieser Zweck wird dadurch erreicht, daß
in den Zwischenraum zwischen dem Isolierstein und dem aua Metall bestehenden Zündkerzenkörper
eine pulverförmige Masse eingebracht wird, die nicht nur die Wänne gut ableitet,
sondern bei allen Temperaturen den Isolierstein im Zündkerzenkörper gut festhält.
Die pulverförmige Masse kann ;ein feines Pulver aus Metallgemisch sein.
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Es ist zwar schon vorgeschlagen, zwischen Zündkerzenkörper und Isolierstein
eine feste Metallschicht anzuordnen, die entweder eingegossen, eingedrückt oder
auf elektrolytischem Wege erzeugt wird. Diesen bekannten Vorschlägen gegenüber liegt
der Vorteil der Erfindung darin, daß die pulverförmige Masse den Zwischenraum zwischen
Zündkerzenkörper und Isolierstein nicht nur beim Einbringen und bei niedriger Temperatur
vollständig ausfüllt, sondern auch bei der wesentlich erhöhten Arbeitstemperatur.
Ferner ist bereits vorgeschlagen, Talkum in Pulverform zwischen Isolierstein und
Zündkerzenkörper einzubringen. Da dieser Stoff aber nur geringe Wärmeleitfähigkeit
besitzt, wird die Wärme im Isolierstein aufgespeichert, anstatt abgeführt zu werden.
Die pulverförmige Masse nach der Erfindung soll dagegen besonders gut wärmeleitend
sein. In der Zeichnung sind zwei Schnitte durch die Zündkerze nach der Erfindung
dargestellt, und zwar ist Abb. i ein Schnitt durch die Zündkerze vor der Herstellung
oder während der Herstellung der wärmeleitenden Schicht, während Abb.2 -einen Teil
der Zündkerze nach Herstellung der äußeren Abdichtung dieser Schicht darstellt.
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Die Zündkerze besteht in bekannter Weise aus einem beispielsweise
durch Guß hergestellten Metallkörper i, der mit seinem Gewindeteil 2 in den Zylinderkopf
Leingeschraubt wird. In das Innere des Körpers i ist ein Isolierstein 3 aus Porzellan
o. dgl. eingesetzt, der die eine Elektrode q. trägt, während die andere Elektrodia
5 am Gewindeteil 2 befestigt ist. Eine Mutter 6 dient zum FestkIemmen des Stromzuführungsdrahts.
Zwischen dem Innern des Teils i und des Steins 3 ist ein Zwischenraum 7 vorhanden.
Vor dem Einsetzen des Isoliersteins 3 wird ein Ring 8 aus weichem Metall, das bei
den in Betracht kommenden Temperaturen wärmebeständig ist, in das Innere des Körpers
i gebracht. Gegen diesen Ring legt sich die Kante 9 des Isoliersteins 3 und preßt
ihn gegen die sich an dieser Stelle verengende Wand des Körpers i. Auf diese Weise
ist der Zwischenraum 7 nach dem Zylinderinnern zu abgeschlossen.
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Dieser Zwischenraum wird nun nach Einbringen des Isoliersteins- 3
mit einer wärmeleitenden Masse i o ausgefüllt, die zweckmäßig aus zu staubförmigem
Pulver zerkleinerter Metallmischung besteht. Durch hin geeignetes
Werkzeug
i i wird diese Masse fest in den Zwischenraum 7 eingepreßt, so daß dieser mit einer
ganz festen und dichten Schicht ausgefüllt ist. Die Masse legt sich dabei überall
an die Außenfläche des Isollersteins, 3, wie auch an die Innenfläche des Zündkerzenkörpers
i und füllt etwa vorhandene Unregelmäßigkeiten so aus, daß überall eine gute Wärmeabführungsmöglichkeit
vorhanden ist.
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Dieser Abschluß des Zwischenraums 7 nach außen kann beispielsweise
dadurch erfolgen, daß ein von vornherein am Gußkörper i vorgesehener Rand oder Bund
i 2 in der aus Abb. z ersichtlichen Weise umgebördelt wird und damit einen Abschluß
des Zwischenraums 7 nach außen bildet. Statt des ulnzulegenden Bundes 12 kann aber
auch ein loser Metallring o. dgl. in einer Nut zum Halten eingepreßt werden.
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Die Schwierigkeiten bei der Herstellung und dem Betrieb von Zündkerzen
liegen hauptsächlich darin, daß die Wärrizeausdehnungskoeffizienten des Metallkerzenkörpers
und des Isoliersteins sehr verschieden sind. Da der Wärmeausdehnungskoeffizient
des Isoliersteins wesentlich niedriger ist als der des Kerzenkörpers, muß die vom
Isolierstein in -jedem Temperaturgebiet aufgenommene Wärme so schnell wie möglich
abgeführt werden, was nur durch das ausgleichende Pulvergemisch :erreicht werden
kann, sonst tritt eine Aufspeicherung der Wärme im Isolierstein ein, was verschiedene
Defekte und Störungen zur Folge haben kann. Daher hat man bereits Schichten mit
guter Wärmeleitfähigkeit zwischen Isolierstein und Zündkerzenkörp.er vorgesehen.
Nun ist aber weiter zu fordern, daß diese Schichten bei allen vorkommenden Temperaturen
den Zwischenraum 7 stets so ausfüllen, daß der Isolierstein 3 festgehalten wird
und unter allen Umständen dicht bleibt, so daß kein Gas aus, dem Zylinder austreten
kann. Dies wird durch. die Zündkerze nach der Erfindung im Gegensatz zu den Zündkerzen
bekannter Vorschläge aus folgenden Gründen erreicht.
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Wählt man zu Pulver zerkleinertes Material oder eine Mischung geeigneter
WetrkY Stoffe, vorzugsweise ein Metallgemisch, als Füllmaterial für den Zwischenraum
7, so kann man dieses Material hinsichtlich seines Wänneausdehnungskoeffizienten
so wählen und bestimmen, daß die Schicht io gewissermaßen einen Ausgleich zwischen
den verschiedelnen Wärmeausdehnungen des Isoliersteins und des Metallkerzenkörpers
bildet. Die einen richtigen Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzende Schicht io
wird durch die Wärm,. der Arbeitstemperaturen so ausgedehnt, daß der Raum 7, der
bei höheren Temperaturen größer ist als bei niedrigen Temperaturen, stets voll ausgefüllt
ist, ohne daß der Isolierstein gelockert wird oder zu Undichtheiten Anlaß gibt.
Dies ist auf die Struktur der pulverförmigen Masse zurückzuführen und kann auf bekannte
Weise nicht Herreicht werden. Der pulverförmige Zustand der in den Zwischenraum
7 gebrachten Masse io gestattet ferner, alle Unebenheiten und Höhlungen o. dgl.
auszugleichen, die an der Außenfläche des Isoliersteins 3 und vielleicht auch an
der Innenfläche des Metallkörpers i vorkommen können. Hierin liegt eine weitere
wichtige Eigenschaft, die einemdichten Sitz des Is.oli-ersteins unter allen Betriebsbedingungen
gewährleistet. Bei Verwendung pulverförmigen Materials mit den erwähnten Eigenschaften
ist @es weiter unmöglich, daß der Isolierstein plötzlichen Beanspruchungen oder
Spannungen ausgesetzt wird, die zu Rissen Anlaß geben können. Das Verfahren nach
der Erfindung verringert also die für Zündkerzen aufzuwendenden Kosten. Eine Verbilligung
tritt weiter aus dem Grund ein, weil man die Isoliersteine nicht so genau an ihrer
Oberfläche zu bearbeiten braucht, wie sonst nötig wäre, da ihre Oberfläche nicht
so glatt zu sein braucht und da der Querschnitt in geri:ng,em Maße vom kreisförmigen
abweichen kann. Ferner wird eine Zündkerze nach der Erfindung stets gut arbeiten
und keine Frühzündung veranlassen.
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Die Masse io wird in den Raum 7 zweckmäßig unter Druck eingebracht,
der durch .ein ringförmiges Werkzeug nach Art des Werkzeugs i i der Zeichnung ausgeübt
wird.
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Es ist urnotwendig, den Zwischenraum 7 nach dem Zylinder zu abzuschließen,
was durch den Ring 8 geschieht, der durch den Isolierstein fest auf seinen Sitz
gedrückt wird.
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Die fernere Abschließung nach außen durch den Bund 12 ist weiter zweckmäßig.