(19) |
 |
|
(11) |
EP 0 099 522 A2 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
(43) |
Veröffentlichungstag: |
|
01.02.1984 Patentblatt 1984/05 |
(22) |
Anmeldetag: 07.07.1983 |
|
|
(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
|
CH DE FR GB IT LI SE |
(30) |
Priorität: |
23.07.1982 DE 3227668
|
(71) |
Anmelder: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT |
|
80333 München (DE) |
|
(72) |
Erfinder: |
|
- Lange, Gerhard, Ing. grad.
D-1000 Berlin 20 (DE)
- Boy, Jürgen, Ing. grad.
D-1000 Berlin 28 (DE)
- Gründahl, Peter
D-1000 Berlin 31 (DE)
|
(56) |
Entgegenhaltungen: :
|
|
|
|
|
|
|
|
(54) |
Funkenstrecke mit einem gasgefüllten Gehäuse |
(57) In einer Funkenstrecke in einem gasgefüllten Gehäuse (1) wird eine hohe Zündspannung
mit einer geringen Verlustleistung erreicht, indem ein Gasdruck von zumindest 5 bar
im Gehäuse (1) erzeugt wird und indem die Stirnftächen (8) der Elektroden (2) in geringem
Abstand voneinander angeordnet sind. Die Erfindung wird vorzugsweise für Vorfunkenstrecken
in Otto-Motoren eingesetzt.
|

|
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Funkenstrecke gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs
1. Eine derartige Funkenstrecke ist in der DE-OS 30 42 847, betreffend einen Gasentladungs-Überspannungsableiter,
dargestellt.
[0002] 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 einerseits und des brennbaren Gemisches. andererseits ermöglicht.
Demgemäß wird angestrebt, die Durchbruchsentladung besonders ausgeprägt zu erhalten.
[0003] Außerdem ist es bekannt, zur Lösung dieser Aufgabe zu jeder Zündkerze eines Otto-Motors
eine Luftfunkenstrecke in Serie zu schalten, um beim überschreiten der Durchbruchspannung
an der-Luftfunkenstrecke 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 Lurtiun_kenstrecke
erhebliche Abstände erforderlich, um eine Durchschlagsspannung von beispielsweise
18kV zu erreichen. Dadurch ergibt sich eine hohe Verlustleistung, die den Einsatz
handelsüblicher Zündspulen nicht mehr gestattet.
[0004] 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 gemäß Oberbegriff Mhs
1 Lk/13.7.1982 des Patentanspruches 1 durch das Kennzeichen des Patentanspruchs 1
gelöst.
[0005] Dabei ist als Zündhilfe vorteilhaft ein Zündpunkt eingesetzt. Die'Elektroden bestehen
vorteilhaft aus gasarmen Materialien, insbesondere aus reinem Kupfer, Nickel oder
Vacon.
[0006] Eine besonders gleichmäßige Durchbruchsspannung in der Funkenstrecke wird erreicht,
indem zumindest eine der Elektroden an die Stirnflächen angrenzend eine verrundete
oder angefaste Kante aufweist.
[0007] Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform, welche eine Durchbruchsspannung von
18kV besitzt und im Falle einer in Reihe geschalteten Zündkerze nur etwa 10% Eigenverlustleistung
gegenüber 90% in der Zündkerze verbraucht, hat die Merkmale, daß der Elektrodenabstand
ca. 0,5mm beträgt, daß der Gasdruck im Gefäß etwa 15 bar beträgt, daß das Gas im Gehäuse
aus einem Gemisch aus etwa 97Gew% N
2 und 3Gew% H
2 besteht und daß eine Fase von 1mm 45° oder ein Radius von 0,7mm an die Stirnflächen
jeder der beiden Elektroden angrenzt. Eine weitere Stabilisierung der Durchbruchsspannung
wird erreicht, wenn die Summe der Abstände von den Elektrodenkanten zum Zündpunkt
größer ist als der Elektrodenabstand. Dadurch werden Zündspannungsschivankurgen vermieden,
die durch Einflüsse einer eng angekoppelten Gehäusewand hervorgerufen werden könnten.
[0008] Die Erfindung wird an einer Figur erläutert. Sie zeigt ein Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Funkenstrecke in teilweise geschnittener Ansicht.
[0009] 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 kegelstumpfförmig zur Stirnfläche 8
hin. Der Lötflansch 4 ist auf die Gehäusestirnflächen 3 vakuumdicht aufgelötet.
[0010] Um Schwankungen an der Zündspannung zu vermeiden, ist die Summe der Abstände zwischen
Elektrodenkante 11 und Zündpunkt 10 größer als der Elektrodenabstand.
[0011] 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 45° 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 Ausführungsform können die Eigenverluste
der Vorfunkenstrecke bei Serienschaltung zu einer Zündkerze eines Otto-Motors auf
etwa 10% begrenzt werden. Anschlußzapfen 6 sind mit einem Gewinde versehen.
1. Funkenstrecke mit einem gasgefüllten Gehäuse, welche zwei einander gegenüberstehende
und koaxial zueinander angeordnete Elektroden aufweist, wobei die Elektroden aus einem
kegelstumpfförmigen Teil geringer Wandstärke, aus einem an die Stirnfläche eines zur
Gehäusewand gehörenden zylinderförmigen Isolierkörpers vakuumdicht befestigten Flansch
und einem Teil aus Vollmaterial zusammengesetzt sind und welche im Bereich des Spaltes
zwischen den Elektroden eine Zündhilfe aufweist, dadurch gekennzeichnet, 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, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündhilfe ein Zündpunkt
ist.
3. Funkenstrecke nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die
Elektroden aus gasarmen Materialien bestehen.
4. Funkenstrecke nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden aus einem
der Metalle Kupfer, Nickel oder Vacon bestehen.
5. Funkenstrecke nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, 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 97Gew% Stickstoff und 3Gew% Wasserstoff besteht und daß
eine Fase von 1mm 45° oder einem Radius von 0,7mm an die Stirnflächen jeder der beiden
Elektroden angrenzt.
6. Funkenstrecke nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Summe der Abstände von den Elektrodenkanten (11) zum Zündpunkt (10) größer ist als
der Elektrodenabstand.
