SPARK GAP WITH A GAS-FILLED HOUSING

Abstract: 1. A spark gap for a spark plug of an Otto carburetor engine comprising a cylindrical gas-filled housing (1) which possesses two oppositely and coaxially arranged electrodes (2), where the electrodes (2) are connected to the housing (1) so as to be vacuum-tight, where the housing (1) is filled with an inert gas, where a pressure of several bar prevails in the housing (1) and where the electrode spacing amounts to approximately 0.5 mm, characterised in that the electrodes (2) respectively consist of a soldering flange (4), a thin-walled part (5) which is shaped like a truncated cone and a solid part (7), that the cylindrical housing (1) has end faces (3), that the soldering flanges (4) adjoin the end faces (3) so as to be vacuum-tight, that the part shaped like a truncated cone and the solid part protrude into the housing, that the solid part has an end face (8) and an adjoining, rounded or chamfered edge, that the end faces of the two electrodes form a discharge gap, that the electrodes (2) consist of a material of low gas content, that an ignition aid (10) is secured to the inner wall of the housing (1) in the region of the discharge gap, that the inert gas comprises 97% by weight of N2 , that the pressure in the housing is approximately 15 bar and that the sum of the spacings of the ignition aid (10) from the electrode edges (11) is greater than the electrode spacing.

Description: Funienstrecke mit einem gasgefüllten Gehäuse. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Funkenstrecke gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine derartige Funkenstrecke ist in der DE-OS 3042847, betreffend einen Gasentladungs-Uberspannungsableiter, dargestellt. Ausserdem ist es aus der Zeitschrift "Automobil-Industrie" 3/78, Seiten 37 bis 41, bekannt, dass die Durchbruchsentladung bei der Zündung von Gasgemischen die beste Energie ausnutzung des Zündfunkens rierseits und des'brennbaren Gemisches andererseits ermöglicht. Demgemäss wird ange- strebt, di-e Durchbruchsentladung besonders ausgeprägt Zu erhalten. Ausserdem ist es bekannt, zur Lösung dieser Aufgabe zu jeder Zündkerze eines Otto-Motors eine Luftfunkenstrecke in Serie zu schalten, um beim Überschreiten der Durch bruchsannung an der-uftfuflkenstrecke eine besonders hohe Durchbruchsentladung in der Zündkerze zu erhalten. Eine Luftfunkenstrecke ergibt jedoch wenig reproduzierbare Werte und zeigt erhebliche Abnutzungserscheinungen. Ausserdem sind beim Einsatz einer Lutfunkenstrecke erhebliche Abstände erforderlich, um eine Durchschlagsspannung von beispielsweise 18kV zu erreichen. Dadurch ergibt sich eine hohe Verlustleistung, die den Einsatz handelsüblicher Zündspule nicht mehr gestattet. Die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegt, besteht in einer Herabsetzung der Verlustleistung einer Vorfunkenstrecke, wobei gewährleistet sein soll, dass bei einer Reihenschaltung mit Zündkerzen die Verlustleistung der Vorfunkenstrecke höchstens etwa 50%,' beträgt. Diese Aufgabe wird bei einer Funkenstrecke gemä3 Oberbegriff des Patentanspruches 1 durch das Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst. Dabei ist als Zündhilfe vorteilhaft ein Zundpunkt eingesetzt. Die Elektroden bestehen vorteilhaft aus gasarmen Materialien, insbesondere aus reinem Kupfer, Nickel oder Vacon. Eine besonders gleichmässige Durchbruchsspannung in der Funkenstrecke wird erreicht, indem zumindest eine der Elektroden an die Stirnflächen angrenzend eine verrundete oder angefaste Kante aufweist. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform, welche eine Durchbruchsspannung von 18kV besitzt und im Falle einer in Reihe geschalteten Zündkerze nur etwa 10 Eigenver lustleistung gegenüber 90% in der Zündkerze verbraucht, hat die Merkmale, dass der Elektrodenabstand ca. O, 5mm beträgt, dass der Gasdruck im Gefäss etwa 15 bar beträgt, dass das Gas im Gehäuse aus einem Gemisch aus etwa 97Gew% N2 und 3GewS H2 besteht und dass eine Fase von 1mm - 450 oder ein Radius von 0,7mm an die Stirnflächen jeder der beiden Elektroden angrenzt. Eine weitere Stabilisierung der Durchbruchs spannung wird erreicht, wern die Summe der Abstande von den Elektrodenkanten zum Zündpunkt grösser ist als der Elektrodenabstand. Dadurch werden Zundspnnnungsschwankurgen vermieden, die durch Einflüsse einer eng angekoppelten Gehäusewand hervorgerufen werden könnten. Die Erfindung wird an einer Figur erläutert. Sie zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Furken- strecke in teilweise geschnittener Ansicht. Ein zylinderförmiges, isolierendes Gehäuse 1, vorzugsweise aus Keramik ist mit Lötflanschen 4 von Elektroden 2 vakuumdicht verlötet. Anschliessend an die Lötflansche 4 weisen die Elektroden 2 einen dünnwandigen, kegelstumpfförmigen Teil 5 auf, an den sich ein Teil 7 aus Vollmaterial anschliesst. Der Teil 7 endet in der Stirnfläche 8. Er ist vorteilhaft zylinderförmig oder verjüngt sich ke gelstumpfförmig zur Stirnfläche 8 hin. Der Lötflansch 4 ist auf die Gehäusestirnflächen 3 vakuumdicht aufgelötet. Um Schwankungen an der Zündspannung zu vermeiden, ist die Summe der Abstände zwischen Elektrodenkante 11 und Zündpunkt 10 grösser als der Elektrodenabstand. Die Elektroden 2 sind im Bereich der Stirnflächen 8 angefast. Die Fase 9 weist in radialer Richtung eine Breite von etwa 1mm auf. Sie ist unter 450 gegen die Rotationsachse der Elektroden geneigt. Dadurch wird insbesondere bei einem hohen Gasdruck von beispielsweise 15 bar und geringem Elektrodenabstand von beispielsweise ca. 0,5mm eine reproduzierbare Durchbruchspannung erreicht. Durch diese AusfUhrungsform können die Eigenverluste der Vorfunkenstrecke bei Serienschaltung zu einer Zundkerze eines Otto-Motors auf etwa 10% begrenzt werden. Anschluss- zapfen 6 sind mit einem Gewinde versehen. 6 Patentansprüche 1 Figur

Claims: Patentansp rüche 1. Funkenstrecke mit einem gasgefUllten Gehäuse, welche zwei einander gegenüberstehende und koaxial zueinander angeordnete Elektroden aufweist, wobei die Elektroden aus einem kegelstump'fförmigen Teil geringer Wandstärke, aus einem an die Stirnfläche eines zur Gehäusewand gehörenden zylinderförmigen Isolierkörpers vakuumdicht befestigten Flansch und einem Teil aus Vollmaterial zusammen- gesetzt sind und welche im Bereich des Spaltes zwischen den Elektroden eine Zundhilfe aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Stirnflächen (8) der Elektroden (2) in geringem Abstand voneinander angeordnet sind, dass zumindest eine der Elektroden (2) an die Stirnflächen (8) angrenzend eine verrundete oder angefaste Kante aufweist, dass das Gehäuse mit einem inerten Gas gefüllt ist und dass das Gas im Gehäuse unter einem Druck von zumindest 2 bar steht. 2. Funkenstrecke nach Anspruch 1, d a d u r c h ge k e n n z e i c h n e t f dass die Zündhilfe ein Zündpunkt ist. 3. Funkenstrecke nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dad u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Elektroden aus gasarmen Materialien bestehen. 4. Funkenstrecke nach Anspruch 3, dadurch gekenn- z e i c h n e t, dass die Elektroden aus einem der Metalle Kupfer, Nickel oder Vacon bestehen. 5. Funkenstrecke nach Anspruch 5, dadurch gekennz e i c h n e t, dass der Elektrodenabstand ca. 0,5mm und der Gasdruck im Gehäuse etwa 15 bar betragen, dass das Gas im Gehäuse aus einem Gemisch aus etwa 97GewN Stickstoff und 3Gew5' Wasserstoff besteht und dass eine Fase von 1mm 450 oder einem Radius von 0,7mm an die Stirnflächen jeder der beide Elektroden angrenzt. 6. Funkenstrecke nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dad u r c h g e-k e n n z e i c h n e t, dass die Summe der Abstände von den Elektrodenkanten (11) zum ZUndpunkt (10) grösser ist als der Elektrodenabstand.

Inventors: BOY, JURGEN, ING. GRAD., GRUNDAHL, PETER, LANGE, GERHARD, ING. GRAD., Boy, Jürgen, Ing. grad., Gründahl, Peter
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1983
Main classification: H01T1
IPC codes: H01T1, H01T4, H01T2