E_1948_Zeitung_Nr.036

Nr. 36 - MITTWOCH, 18. AUGUST 1948
AUTOMOBIL-REVUE 17
Verbesserte Zündkerzen durch
neue Rohstoffe
Trotzdem die eigentliche Aufgabe der Zündkerze
recht einfach ist, sind die verschiedenartigen
Anforderungen, die bezüglich mechanischer, elektrischer
und Wärmefestigkeit an eie gestellt werden,
ausserordentlich hoch. Die Kerze darf im Be*
trieb nicht zu heiss werden, damit sie keine Glühzündungen
verursacht; anderseits muss der Isolierkörper
eine gewisse Temperatur, die sog. Selbstreinigungstemperatur,
einhalten, damit di« von der
Verbrennung herrührenden Rückstände sich nicht
ablagern und einen Kriechweg für den hochgespannten
Zündstrom bilden können. Die Kerze
darf ferner nur kleine Abmessungen haben, damit
sie an der geeignetsten Stelle im Verbrennungsraum
placiert werden kann. Elektroden- und Isolatormaterialien
sind gegen die Einwirkung der oft
bleihaltigen Verbrennungsprodukte möglichst widerstandsfähig
zu machen, und sie dürfen unter
dem Einfluss des ausserordentlich raschen Temperaturwechsels
nicht brüchig wenden. Auch die
Zündspannung der Kerze soll 6ich im Laufe der
Zeit nicht ändern.
Der Feuchtigkeitssicherheit und dem Radiostörschutz
kommt in neuerer Zeit immer mehr Bedeutung
zu, und der Kostenfaktor spielt ebenfalls
eine ausschlaggebende Rolle.
Die Anforderungen, die an das Elektrodenmaterial
gestellt werden, können von keiner
bekannten Legierung vollständig erfüllt werden.
Heute wird vielfach eine Nickel/Chrom/Barium-Legierung
verwendet, die unter dem Namen
Ie o v o I t-L e'g i er ung bekannt ist. Im Gegensatz
zu den vor dem Kriege hauptsächlich verwendeten
Nickellegierungen zeichnet sich dieses neue
Elektrodenmetall durch eine grosse Konstanz der
Zündspannung aus, was auch den Anlass zur Bezeichnung
«Isovolt » gab.
Bei der Wahl des Isolators muss den mechanischen,
thermischen, elektrischen und chemischen
Bedingungen, unter denen er zu arbeiten
hat, Rechnung getragen werden. Die mechanische
Belastung durch den Motor ist selbst bei Vollast
gering, im Vergleich zu den Drücken, die nötig
sind, um eine absolute Gasdichtheit der Kerze zu
garantieren. Die modernen Hochleistungsmotoren
verlangen auch eine so grosse Hitzebeständigkeit,
dass die früher verwendeten Porzellan- und Glimmerisolatoren
allgemein durch keramische Isoliermassen
ersetzt wurden, zu deren Entwicklung langjährige,
kostspielige Vorarbeiten und Versuche notwendig
waren. Die Hitzefestigkeit konnte durch
Einführung der Mullite-Isoliermassen stark gesteigert
werden, Einen weiteren Fortschritt bringt nun
der neue Alumina-Körper, bei dem zusätzlich
die Wärmeleitfähigkeit stark erhöht werden
konnte. Er wurde von der AC-Kerzenabteilung der
General-Motors entwickelt.
Bei Verwendung von tetraäthylbleihaltigen
Brennstoffen ist die Gefahr von chemischen Reaktionen
der Isolatorspitze mit den Verfcrennungs-
Produkten besonders jjross. Das Blei übt auf t*~
wisse keramische Isoliermassen einen zerstörenden
Einfluss aus. Es bildet sich auf der Isolatoroberfläche
ein Bleisilikat-Niederschlag mit relativ niedrigem
Schmelzpunkt, der bei hohen Temperaturen
elektrisch leitend wird und das Auftreten von
Kriechströmen begünstigt. Früher war es üblich,
die keramischen Isoliersteine mit einer Glasur zu
überziehen, um die Ablagerung
von Verbrennungsrückständen
möglichst
zu erschweren. Seit
der Einführung von gebleiten
Brennstoffen wird
nun diese Glasur weggelassen,
um die erwähnte
Reaktion der Bleisalze
zu verzögern.
Die neuen Isolatorkörper
machten auch eine
verbesserte Formgebung
der feolatorspitzen möglich.
Diese können dünner
gehalten werden, so dass
sie den Temperaturschwankungen
jeweils rascher
zu folgen vermögen.
Dadurch wird erreicht,
dass sie während einer
Schnitt durch Zündkerze V****»* größeren
mit in Serie geschulte- Zeitspanne die Selbstreitem
Luflspalt. nigungstemperatur einhalten,
was sich verzögernd
auf die Ablagerung von Oelkohle und Russ auswirkt.
Der neue Alumina-Isolierkörper bedeutet
somit einen weiteren Schritt auf dem Wege zum
bisher noch unerreichten Ziel der für alle Motoren
verwendbaren Universalkerze.
Elektrische Anforderungen.
Um ein einwandfreies Arbeiten der Zündung zu
erreichen, sollte sich vor der Zündung die Spannung
60 Tasch als möglich aufbauen. Einen beträchtlichen
Fortschritt in dieser Hinsicht bringt
die mit Elektronenröhren arbeitende Hochfrequenz-
Zündung. Während bei einem normalen Zündsystem
eine Zeitspanne von Vj,oooo Sekunde benötigt wird,
um die Zündspannung zu erreichen, wird die Zeit
bei Hochfrequenzzündsystemen auf Vioooooo Sekunde
verkürzt. Dadurch ist es möglich, stark verrusste
Kerzen, die bei normalen Zündsystemen versagen
würden, noch einwandfrei zu zünden. Trotzdem
die Hochfrequenzzündung für Flugmotoren
6chon verwendet wurde, dürfte sie wegen ihrer beträchtlich
höheren Kosten vorläufig für Fahrzeugmotoren
kaum stärkere Verbreitung finden. Günstiger
werden die Aussichten der neuen «series
gap »-Kerzen mit einem in Serie geschalteten, im
Isolatorkörper eingebauten Luftspalt beurteilt, die
ebenfalls schon in Flugzeugen verwendet wurden.
Die Eigenschaften dieser Typen sollen trotz beträchtlich
geringerem technischem Aufwand ähnlich
denjenigen von HF-Zündsystemen sein.
(SAE-Journal, November 1947, Bearbeitung -ch-)
Das Schmidtsche Reaktionsrohr
(Sehlnag Ton Seite 14)
Das Gemisch ist kalt und relativ schwer. Wenn der
Schirm nun mit hoher Geschwindigkeit auf die
Geinischfront trifft, so geht von ihr ein starker
Stoss durch die kurze Gemischwolke, der in der
Frontzone sofort und in den tieferlieigenden Bereichen
sehr bald das Gemisch zur Explosion bringt.
Der Expansiansdruck wirft den « Schirm» erneut
gegen den Auslass hin, trnd so wiederholt sich der
Vorgang.
Was ist nun der « Drahtschirm »? In Wirklichkeit
verhält es sich 60, dass der Explosionsdruck,
während er die Gassäule im Rohr beschleunigt, sich
bis zum Rohrauslass hin bewegt und wie eine Welle,
aber sehr plötzlich, herausquillt. Auf den Wellenberg
des Explosionsdrucks folgt dann am Rohrauslass
ein Wellental mit Unterdruck, der sich nach rückwärts
zum Einlass hin fortpflanzt und das Nachsaugen
frischer Ladungsluft bewirkt. Vom tiefsten
Unterdruck ansetzend tritt zugleich, nach gasdynamischen
Gesetzen, am Auslass ein kurzer, harter
Drucksprung auf, der « Verdichtunigsstoss ». Dieser
läuft gleichsam hinter dem Unterdruck her nach
rückwärts, und die Verdichtungsstosswelle wird
um so härter und schneller, je tiefer sie ins Rohr
hinein zurückläuft. Sie hat mit der Richtung der
Gasströmung selbst nicht viel zu tun, so wenig wie
der Schall mit der Windrichtung; es kann also Ausströmung
sein und trotzdem ein Rücklaufen der
Verdichtungswelle. Die Verdichturngswelle ist zudem
eine Ueberschallerscheinung, also ein typisches
Gebilde der Gasdynamik.
Dass diese Welle nun aber kaltes, unverdichtetes
Gemisch zündet, und zwar mit mehreren hundert
Metern Zündgeschwindigkeit, war nicht bekannt
und ist von Schmidt erstmals aufgezeigt
worden. Er hat diese Zündmethode systematisch
entwickelt, und die ersten Zündungen mit Verdichtungsstoss
1931/32 durchgeführt. Paul Schmidt
bezeichnet die Erscheinung mit «gasdynamischer
Stosszündung ». Sie hat Aehnlichkeit mit der Detonationswelle
(Berthelot-Welle), die in detonierbaren
Stoffgemischen auftritt; und Verdichtungswellen
treten auch beim Klopfen eines Motors auf.
Das motortechnische Neuland, welches mit diesen
Forschungen betreten wurde, führt das Prinzip
der periodisch betriebenen Verbrennung in einer
Richtung weiter, welche die Motoren frei macht
von den Beschränkungen die ihnen Kolben und
Getriebeteile 6owie die Begrenzung der Brenngeschwindigkeit
auferlegen. Alle Geschwindigkeiten
werden rund aufs Zehnfache erhöht. Die gasdynamisdhe
Stosszündung bringt Unabhängigkeit
von der Art des Treibstoffs und verarbeitet praktisch
jeden Treibstoff, von Hochoktanbenzin über
Schweröl bis möglicherweise zum Kohlenstaub in
gleicher Weise. Das Schmidt-Rohr springt an und
läuft bei tiefen Kältegraden genau so wie bei
grösster Hitze, es arbeitet genau so bei Unterdruck
der Umgebung wie bei Ueberdruck. Der Antrieb
der V1 und die Rohre jener Zeit hatten einen
Venbrennungswirkumgsgrad von nur 20 %, doch hat
Schmidt schon früher bei Erazetzüadungen über
80 % erreicht.
Zweifellos besitzen wir im Schmidt-Rohr den
konstruktiv einfachsten Motor, bei dem die unter
Druck ausströmenden Verbrennungsgase entweder
wie bisher zu einer unmittelbaren Schubkrafterzeugung
oder mittelbar zur Wärmeausnützung
des Gas/L tift-3renngemisch es (in einem Heizgerät)
zu verwenden 6ind. Da nach Schmidt das Rohr
gradlinig oder auch gewunden verlaufen darf, lässt
sich beispielsweise ein kreisrundes Rohr mit nebeneinander
verlaufenden Enden und zentraler
Kraftstoffzufühmng denken, welches die einfachste
Gasturbine darstellt.
Vermutlich stehen wir hier im Anfang einer
vielleicht verzweigten Entwicklung. Doch scheinen
sich, im grossen gesehen, Grenzen abzuzeichnen
von einem Neuland, in welchem aus dem geräuschvollen
V-1-Antrieb schliesslidh auch ein richtig arbeitender
Motor erwachsen kann, wenn die dazu
noch notwendigen Entwicklungsarbeiten geleistet
sind.
Ingis.
BRIEFE DER LESER AN DIE A.-R.
Zu unseren Betriebskostenrechnungen
Die Betriebskostenberechnung von W. F. in
Nr. 28 vom 23. Juni 1948 der « Automobil-Revue »
sollte meines Erachtens nicht unwidersprochen
hingenommen werden, da sie ein falsches Bild ergibt.
W. F. gedenkt bei 20 000 km Jahresleistung
10 % zu amortisieren. Er erwartet somit vom Wagen
eine Leistung von 200 000 km. Diese Amortisation
ist ungenügend und berücksichtigt nicht, das6
der Wagen vielleicht bei 150 000 oder weniger km
wegen grosser Reparaturanfälligkeit zu jedem Preis
abgestossen werden muss. Es ist möglich, aber
nicht sicher, dass der Wagen heute mit 20 000 km
noch zu 90 % des Neuwertes gelten würde. Zu
normalen Zeiten, wo Wagen ab Lager erhältlich
sein werden, ist das aber niemals der Fall und die
Amortisation erheblich zu gering.
Im weitern ist der Kapitalzins zu 3 % zu niedrig,
berechnet doch die AHV für Kapital im eigenen
Betrieb 4 % Zins.
Ferner ist es unklar, wie W. F. bei einer Jahresleistung
von 20 085 km und Fr. 6700,70 entstandenen
Kosten auf einen Kilometerpreis von Fr. 26,6
kommt Schliesslich sollte doch bei diesen Betriebsrechnungen
verlangt werden, dass der Preis pro Kilometer
für mehrere Jahre ausgerechnet wird, da es
nicht angeht, im einen Jahre für 30 und im andern
Jahr für 40 Rp. pro Kilometer zu rechnen.
Mit solchen Berechnungen gilbt man den Behörden
usw. die Hinweise, der Autobetrieb komme
doch nicht so teuer wie oft geschildert, so dass die
Amtsstellen zum Schlüsse kommen müssen, Steuererhöhungen
und Zollzuschläge könnten den Automobilisten
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