IGNITION DEVICE FOR A COMBUSTION ENGINE

Abstract: 1. An ignition device of an externally ignited piston combustion engine with two central electrodes, which cooperate with mass electrodes mounted on a housing screwed into the cylinder head, the housing being electrically insulated with respect to the central electrodes, which are connectable to an ignition distributor with separate connection pins (11) via two ignition circuits, characterised in that the two central electrodes (9) are encased in separate insulating bodies (16 and 17), and in that the insulating bodies (16, 17) have a semi-circular cross-section over the larger part of their length and are centred and fixed in the spark plug housing (7) with their plane longitudinal faces abutting one another, and in that the spark plug bodies formed by the insulating bodies (16 and 17) and central electrodes (9) are formed slightly differently, in such a manner that the one offers more favourable ignition conditions for a greasy mixture and the other offers more favourable ignition conditions for a non-greasy mixture.

Description: Zündvorrichtung für eine Brennkraftmaschine Die Erfindung betrifft eine Zündvorrichtung für eine fremdgezündete Hubkolben-Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Bei einer derartigen, aus US-PS 1 385 529 bekannten Zündvorrichtung sind die mit Masseelektroden zusammenwirkenden beiden Mittelelektroden von einem einstückigen Isolierkörper ummantelt und über eine sie verbindende metallische Brücke und einen Anschlussstift an eine gemeinsame Zündleitung zum Zündverteiler angeschlossen. Da nur eine Zündleitung vorgesehen ist, wird das angestrebte Ziel einer erhöhten Zündsicherheit nur unvollkommen erreicht. Ausserdem ist für diese Zündvorrichtung eine aufwendige Sonderkonstruktion erforderlich, die angesichts der Vielzahl von zu lösenden metallurgischen und thermischen Problemen nur mit sehr hohen Entwicklungskosten zur Serienreife gebracht werden kann. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine solche Zündvorrichtung in der Weise weiterzuentwickeln, dass eine verbesserte Zündsicherheit gewährleistet ist und dass geringere Kosten für die Entwicklung und die Fertigung dieser Zündvorrichtung entstehen. Eine Lösung dieser Aufgabe gelingt mit den im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmalen. Beide Mittelelektroden sind von gesonderten Isolierkörpern umgeben und durch getrennte Zündleitungen mit dem Zündverteiler verbunden. Die Zündvorrichtung besteht aus zwei getrennt herstellbaren Kerzenkörpern, die zusammen mit den Zündleitungen und Masseelektroden zwei elektrisch voneinander isolierte Zündkreise bilden, so dass bei Ausfall des einen Zündkreises der andere noch voll funktionsfähig bleibt. Bei der Konstruktion und Entwicklung dieser beiden Kerzenkörper kann man sich die Erfahrungen zunutze machen, die mit herkömmlichen, handelsüblichen Zündkerzen gesammelt wurden und so den Entwicklungsaufwand senken. Die Formgebung und Dimensionierung dieser Kerzenkörper lässt sich ohne weiteres handelsüblichen Zündkerzen angleichen, wodurch es möglich wird, bewährte konstruktive Lösungen für die Probleme hinsichtlich thermischer Beständigkeit, mechanischer Festigkeit und Korrosion zu übernehmen. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass zwei Kerzenkörper geringfügig unterschiedlicher Bauform bzw. Abmessungen eingesetzt werden können, wobei der eine z.B. günstigere Zündvoraussetzungen für fettes, der andere für mageres Gemisch bietet. Je nach Anwendungsfall können beide Zündkerzen gleichzeitig oder nacheinander mit geringem zeitlichem Abstand zünden. Für Brennkraftmaschinen, bei denen die Zündsicherheit keine so grosse Bedeutung hat, kann der eine Kerzenkörper ersetzt sein durch einen Drucksensor oder einen Temperatursensor, wodurch gesonderte Einbauten für solche, in neueren Brennkraftmaschinen in zunehmendem Masse verwendeten Sensoren entbehrlich werden. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend erläutert. Es zeigt Fig. 1 Zündvorrichtung mit Doppelzündkerze im Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine, Fig. 2 Querschnitt der Zündvorrichtung nach der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 Zündvorrichtung mit geringfügig abgewandelter Doppel zündkerze, zentral in einem Vier-Ventil-Zylinderkopf, Fig. 4 Ansicht auf die Grundfläche des Zylinderkopfs gemäss Fig. 3. In den Zylinderkopf 1 einer Brennkraftmaschine, der zusammen mit einer Mulde 2 des Kolbens 3 einen rotationssymmetrischen Brennraum 4 bildet, wie er in einem neuzeitlichen Flugmotor verwendet wird, ist eine Zündvorrichtung mit zwei Kerzenkörpern 5 und 6 eingeschraubt. Die Kerzenkörper 5 und 6 sind in einem metallischen Kerzengehäuse 7 zentriert und gehalten, das unter Zwischenlage eines Dichtungsrings 8 in den Zylinderkopf 1 geschraubt ist. Die gleichgestalteten Mittelelektroden 9 der Kerzenkörper 5, 6 bestehen aus einem unteren, in den Brennraum 4 hineinragenden Elektrodenstift 10, einem Anschlussbolzen 11 und einer sie verbindenden elektrisch leitenden Glasschmelze 12. Auf das obere Ende der Anschlussbolzen 11 sind Anschlussmuttern 13 geschraubt, auf denen die nicht dargestellten Zündleitungen mit Kerzensteckern zu befestigen sind. Bei Anlegen der Zündspannung erzeugen die Elektrodenstifte 10 zusammen mit hakenförmig gebogenen, am Kerzengehäuse 7 angebrachten Masseelektroden 14 und 15 die Zündfunken. Die Mittelelektroden 9 sind mit Isolierkörpern 16 und 17 ummantelt, die im Bereich ausserhalb des Zylinderkopfes 1 halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen und mit ihren ebenen Längsflächen 18 und 19 aneinander anliegen. An ihren Kreisflächen 20 und 21 sind beide Isolierkörper 16 und 17 im mittleren und im oberen Bereich des Kerzengehäuses 7 zentriert. Zur axialen Fixierung im Kerzengehäuse 7 stützen sie sich an einem Gehäuseabsatz 22 ab und sind durch einen Bördelring 23 gehalten. Die brennraumseitigen Teilabschnitte 24 und 25 der Isolierkörper 16, 17 unterhalb des Gehäuseabsatzes 22 sind im Querschnitt kreisförmig und sind zum Brennraum 4 hin konisch verjüngt gestaltet. So sind zwischen den konischen Teilabschnitten 24, 25 Spalte 26 und 27 gebildet, die dazu dienen, einen Atmungsraum zu schaffen und eine Selbstreinigung durch Freibrennen von Verbrennungsrückständen zu ermöglichen. Nach Fig. 3 und Fig. 4 ist die Zündvorrichtung zentral in einem Vier-Ventil-Zylinderkopf eingeschraubt. Zu ihrer linken Seite liegen zwei Auslassventile 28, zu ihrer rechten Seite zwei etwas grössere Einlassventile 29. In diesem Ausführungsbeispiel ist in das Kerzengehäuse 30 zur axialen Fixierung der Isolierkörper 16, 17 ein Gewindering 31 geschraubt, an dem der Bördelring 23 angebracht ist. Auf diese Weise wird es möglich, beide Kerzenkörper 5, 6 getrennt auszuwechseln. Zum Einschrauben sind der Gewindering 31 und das Kerzengehäuse 30 aussen mit Sechskantschlüsselflächen versehen. Wird anstelle der Zündvorrichtung mit Doppel zündkerze eine handelsübliche Einfachzündkerze verwendet, so wird in die Gewindebohrung des Zylinderkopfes 1 zur Aufnahme dieser Zündkerze ein Gewindeeinsatz eingeschraubt. So kann derselbe Zylinderkopf ohne jede Änderung sowohl für Brennkraftmaschinen mit Doppelzündung, wie es z.B. für Flugmotoren nötig ist, als auch für Einfachzündung verwendet werden. In beiden Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 und Fig. 3 liegen die Mittelelektroden auf ihrer ganzen Länge parallel. Um ein durch Feuchtigkeit begünstigtes Uberspringen von Zündfunken von dem einen zum anderen Anschlussbolzen zu vermeiden, könnten ihre Anschlussenden zu den Zündleitungen gegensinnig, beispielsweise um 450 abgewinkelt sein, so dass an dieser Stelle für die Isolierkörper mehr Raum zur Verfügung steht.

Claims: Patentansprüche 1. Zündvorrichtung für eine fremdgezündete Hubkolben-Brennkraftmaschine mit zwei Mittelelektroden, die mit Masseelektroden zusammenwirken, die an einem in den Zylinderkopf eingeschraubten Gehäuse angebracht sind, das gegenüber den Mittelelektroden elektrisch isoliert ist, dadurch gekennzeichnet, dass beide Mittelelektroden (7) mit gesonderten Isolierkörpern (16 bzw. 17) ummantelt und mit gesonderten Anschlussbolzen (11) über zwei Zündleitungen an einen Zündverteiler anschliessbar sind. 2. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierkörper (16, 17) auf dem grössten Teil ihrer Länge einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen und mit ihren ebenen Längsflächen aneinanderliegend im Kerzengehäuse (7) zentriert und befestigt sind. 3. Zündvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die den Zylinderkopf (1) durchragenden, brennraumseitigen Teilabschnitte (24, 25) der Isolierkörper (16, 17) zum Brennraum (4) hin konisch verjüngen. 4. Zündvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden konischen Teilabschnitten (24, 25) und der Innenwand des Kerzengehäuses (7) zum Brennraum (4) hin offene Spalten (26, 27) ausgebildet sind. 5. Zündvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierkörper (16, 17) zwischen einem Gehäuseabsatz (22) und einem Bördelring (23) des Kerzengehäuses (7) axial fixiert sind. 6. Zündvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bördelring (23) an einem Gewindering (31) angebracht ist, der mit dem Kerzengehäuse (7) verschraubt ist.

Inventors: BOTT, HELMUTH
Applicants: DR.ING.H.C. F. PORSCHE AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1985
Main classification: H01T13
IPC codes: H01T13