BENZ ANDREAS (DE)
US20120133264A1 | 2012-05-31 | |||
US3958144A | 1976-05-18 | |||
FR582492A | 1924-12-19 | |||
FR21401E | 1920-09-13 |
Ansprüche 1. Zündkerze (1), insbesondere für eine Brennkraftmaschine, aufweisend ein Gehäuse (2), einen im Gehäuse (2) angeordneten Isolator (3) mit einer axialen Bohrung, einer in der axialen Bohrung des Isolators (3) angeordneten Mittelelektrode (4), wobei die Zündkerze (1) eine Längsachse (X-X) aufweist, und wobei mindestens eine Funkenstrecke zwischen Mittelelektrode (4) und Gehäuse (2) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Funkenstrecke im Wesentlichen parallel zur Längsachse (X-X) der Zündkerze (1) und beabstandet zur Längsachse (X-X) der Zündkerze (1) ausgebildet ist. 2. Zündkerze (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Funkenstrecke zur Längsachse (X-X) der Zündkerze (1) größer oder gleich einem halben Innendurchmesser (D|) des Gehäuses (2) ist und/oder kleiner oder gleich einem halben Außendurchmesser (DA) des Gehäuses (2) ist. 3. Zündkerze (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelelektrode (4) an ihrem brennraumseitigen Ende einen Abschnitt (6) aufweist, der sich von der Längsachse (X-X) der Zündkerze (1) aus in Richtung des Gehäuses (2) erstreckt. 4. Zündkerze (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer brennraumseitigen Stirnfläche (10) des Gehäuses (2), insbesondere unmittelbar, mindestens eine Verschleißfläche (8) angeordnet ist und/oder dass an der Mittelelektrode (4), insbesondere an dem Abschnitt (6), mindestens eine Verschleißfläche (7) angeordnet ist. 5. Zündkerze (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Mittelelektrode (4) angeordneten Verschleißflächen (7) den am Gehäuse (2) angeordneten Verschleißflächen (8) gegenüberliegend angeordnet sind. 6. Zündkerze (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Verschleißflächen (7, 8) ein Edelmetall oder eine Edelmetall-Legierung aufweisen, insbesondere eine Legierung mit Pt, Ir und/oder Rh als Hauptbestandteil. 7. Zündkerze (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschleißflächen (7, 8) einen Durchmesser von 1 mm bis 4 mm und/oder eine Dicke von 0,4 mm bis 1,5 mm aufweisen. 8. Zündkerze (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stirnfläche der an der Mittelelektrode (4) angeordneten Verschleißflächen (7) der Mittelelektrode (4) größer als oder gleich groß wie eine Stirnfläche der gegenüberliegend angeordneten Verschleißfläche (8) des Gehäuses (2). 9. Zündkerze nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass am Gehäuse (2) mindestens zwei, insbesondere drei oder vier oder fünf, Verschleißflächen (8) angeordnet sind. 10. Zündkerze (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschleißflächen (8) über den Umfang der brennraumseitigen Stirnfläche (10) des Gehäuses (2) verteilt sind, und dass insbesondere die Verschleißflächen (8) jeweils zwischen einander einen Kreisbogenabstand von ca. 7t*(DA-D|)/n aufweisen, wobei n die Anzahl der Verschleißflächen (8) und DA bzw. D| der Außendurchmesser bzw. der Innendurchmesser des Gehäuses sind. 11. Zündkerze (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der radiale Abschnitt (6) der Mittelelektrode (4) einarmig oder mehrarmige, insbesondere zweiarmig oder dreiarmig oder vierarmig oder fünfarmig, ausgebildet ist, wobei insbesondere der Abschnitt (6) einstückig oder mehrstückig ausgebildet ist. 12. Zündkerze (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei mehrarmigen Abschnitt (6) der Mittelelektrode (4) zwischen zwei Armen (9) ein Winkel von ca. 360°/nn eingeschlossen ist, wobei m die Anzahl der Arme (9) ist. 13. Zündkerze (1) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt (6) an seinem Ende bzw. an jeweiligen der Längsachse (X-X) abgewandten Ende jedes Armes (9), insbesondere auf der dem Gehäuse (2) zugewandten Seite des Arms (9) bzw. der Arme (9), eine Verschleißfläche (7) aufweist. 14. Zündkerze (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Basis (5) der Mittelelektrode (4) und/oder der Abschnitt (6) der Mittelelektrode (4) eine Nickellegierung aufweisen. |
Zündkerze mit Mehrmasseelektrode
Stand der Technik
Die Erfindung geht von einer Zündkerze nach dem Oberbegriff des unabhängigen
Anspruchs aus.
In der Zündkerzenentwicklung wird ständig an der Steigerung der Laufzeit der Zündkerze gearbeitet. Bei heutigen Zündkerzen, sowohl für die Verwendung im Automotivbereich wie auch für die Verwendung in stationären Gasmotoren, konnte die Laufzeit durch den Einsatz von Edelmetall-Verschleißflächen gesteigert werden. In der jüngeren Vergangenheit wurden weitere Steigerungen der Zündkerzenlaufzeit durch die Erhöhung des Edelmetallanteils in der Zündkerze erreicht. Dabei werden für die Automotiv-Anwendungen primär Zündkerzen mit Mehrmasseelektroden verwendet, die gegenüber von Zündkerzen mit einer
Masseelektrode ein größeres Elektrodenverschleißvolumen bieten. Bei Zündkerzen für die Verwendung in stationären Gasmotoren werden die Edelmetallauflagen bei der
Masseelektrode und ggfls. der Mittelelektrode vergrößert um die Menge des Edelmetalls zu erhöhen. Aufgrund des hohen bzw. steigenden Anteils von Edelmetall in der Zündkerze steigen auch die Materialkosten bei der Produktion der Zündkerze.
Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Zündkerze mit dem kennzeichnenden Merkmal des unabhängigen Anspruchs hat den Vorteil, dass eine Steigerung der Effizienz und der Laufzeit der erfindungsgemäßen Zündkerze erzielt wird.
Durch das erfindungsgemäße Vorgesehen ist, dass die Funkenstrecke im Wesentlichen parallel zur Längsachse der Zündkerze und beabstandet zur Längsachse der Zündkerze ausgebildet ist, ergibt sich der Vorteil, dass die Funkenstrecke für das zu zündende Gemisch, wie beispielsweise ein Kraftstoffgemisch, besser zugänglich ist und somit die Entflammung des Gemisches begünstigt wird. Dadurch verbessert sich die
Gesamtperformanz der Zündkerze. Die erfindungsgemäße Zündkerze kann unter die Zündkerze weniger verschleißenden Bedingungen betrieben werden und erzielt dabei trotzdem vergleichbare Ergebnisse bei der Betriebszuverlässigkeit wie eine Zündkerze aus dem Stand der Technik, die unter extremeren Bedingungen betrieben wird und somit schneller verschleißt. Die Zündkerze weist ein Gehäuse, ein im Gehäuse angeordneter Isolator mit einer axialen Bohrung und eine in der axialen Bohrung des Isolators angeordnete Mittelelektrode auf. Dabei hat die Zündkerze eine Längsachse. Die Längsachse der Zündkerze erstreckt sich vom brennraumseitigen Ende der Zündkerze bis zum brennraumabgewandten Ende der Zündkerze. Die Längsachse der Zündkerze entspricht dabei der Achse, um die sich die Zündkerze beim Einschrauben in beispielsweise einen Motorblock drehen würde.
Die Zündkerze weist mindestens eine Funkenstrecke auf, die sich im Bereich eines
Zündspalts ausbildet, wobei der Zündspalt zwischen Mittelelektrode und Gehäuse angeordnet ist. Die Funkenstrecke ist der kürzeste Abstand zwischen der Mittelelektrode und dem Gehäuse im Bereich des Zündspalts. Im Wesentlichen ist die Funkenstrecke parallel zur Längsachse der Zündkerze ausgebildet. Zusätzlich ist die Funkenstrecke beabstandet von der Längsachse ausgebildet, d.h. die Funkenstrecke weist einen radialen Abstand zur Längsachse der Zündkerze auf. Mit im Wesentlichen parallel ist gemeint, dass die Funkenstrecke herstellungsbedingt oder betriebsbedingt eine gewisse Abweichung von der parallelen Ausrichtung zur Längsachse aufweisen kann. Im Sinne dieser Erfindung wird eine Funkenstrecke, die einen Winkel von bis zu 10° insbesondere bis zu 5° bzw. bis zu 2°, zur Längsachse der Zündkerze aufweist, als im Wesentlichen parallel zur Längsachse betrachtet.
Mit dem Begriff Mittelelektrode wird die Elektrode bezeichnet, die mindestens bereichsweise innerhalb des Isolators angeordnet ist und deren elektrische Kontaktierung über den am brennraumabgewandten Ende des Isolators angeordneten Anschlussbolzen erfolgt. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Abstand der
Funkenstrecke zur Längsachse der Zündkerze größer oder gleich einem halben
Innendurchmesser D| des Gehäuses ist. Zusätzlich oder alternativ ist der Abstand der Funkenstrecke zur Längsachse kleiner oder gleich einem halben Außendurchmesser D A des Gehäuses. Dabei werden der Innendurchmesser D| des Gehäuses und der
Außendurchmesser D A des Gehäuses am brennraumseitigen Ende des Gehäuses gemessen, wobei von rechtwinkligen Kanten bei der Messung ausgegangen wird, d.h. mögliche Fasen oder Verrundungen bei den Kanten des Gehäuses werden bei der
Bestimmung der Durchmesser vernachlässigt. Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die Mittelelektrode an ihrem
brennraumseitigen Ende einen sich von der Längsachse der Zündkerze radial nach außen in Richtung des Gehäuses erstreckenden Abschnitt aufweist, zur Abkürzung des Ausdrucks auch„radialer Abschnitt" genannt. Der radiale Abschnitt kann im Wesentlichen senkrechten zur Längsachse der Zündkerze angeordnet sein, wobei der radiale Abschnitt von der senkrechten Anordnung abweichen kann. Der radiale Abschnitt kann eine Abweichung von bis zu 35°, insbesondere bis zu 20°, oder insbesondere bis zu 10° von der senkrechten Anordnung des Abschnitts aufweisen. Der radiale Abschnitt kann in sich gerade sein.
Alternativ kann der radiale Abschnitt auch eine Krümmung aufweisen, wodurch der radiale Abschnitt maximal bereichsweise senkrecht zur Längsachse der Zündkerze angeordnet sein kann.
Zwischen dem Gehäuse und dem Bereich des radialen Abschnitts bzw. der Mittelelektrode, der bzw. die dem Gehäuse am nächsten ist, bildet sich ein Zündspalt aus. Im Bereich des Zündspalts bildet sich die Funkenstrecke aus.
Die Mittelelektrode weist den radialen Abschnitt und eine Basis auf, an der der radiale Abschnitt festgelegt ist.
Der radiale Abschnitt ist stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig mit der Basis der
Mittelelektrode verbunden. Beispielsweise können der radiale Abschnitt und die Basis der Mittelelektrode durch die üblichen Schweißtechniken, wie beispielsweise
Widerstandsschweißen, Laserschweißen und/oder Elektronenstrahlschweißen, miteinander verbunden werden. Der radiale Abschnitt besteht aus einer Nickel-Legierung. Beispielsweise kann der radiale Abschnitt aus der gleichen Nickel-Legierung wie die Basis der Mittelelektrode bestehen.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung kann auf einer brennraumseitigen Stirnfläche des Gehäuses mindestens eine Verschleißfläche angeordnet sein, insbesondere ist die
Verschleißfläche unmittelbar auf der Stirnseite des Gehäuses angeordnet. Es ist auch denkbar, dass die Verschleißfläche teilweise oder ganz beispielsweise in einer dafür vorgesehene Vertiefung in der Stirnseite des Gehäuses angeordnet ist. Durch den Verzicht auf einen Masseelektrodengrundkörper ergibt sich der Vorteil, dass der Wärmekontakt und der Wärmefluss zwischen der Verschleißfläche und dem Gehäuse verbessert werden. Dadurch reduzieren sich die Temperatur und der damit verbundene Verschleiß der Verschleißfläche. Die Laufzeit der Zündkerze verlängert sich.
Die Verschleißfläche oder die Stirnseite des Gehäuses übernehmen die Funktion der Masseelektrode einer konventionellen Zündkerze.
Zusätzlich oder alternativ kann an der Mittelelektrode mindestens eine Verschleißfläche angeordnet sein. Vorzugsweise ist die mindestens eine Verschleißfläche an dem radialen Abschnitt der Mittelelektrode angeordnet. Vorzugsweise weist der radiale Abschnitt an seinem der Längsachse abgewandten Ende, insbesondere auf der dem Gehäuse zugewandten Seite des Endes des radialen Abschnitts, die Verschleißfläche auf. Der Zündspalt bzw. die Funkenstrecke bildet sich zwischen der Mittelelektrode bzw. ihrem radialen Abschnitt und dem Gehäuse bzw. der Stirnseite des Gehäuses aus, wobei die Mittelelektrode bzw. ihr radialer Abschnitt und/oder das Gehäuse bzw. dessen Stirnseite mindestens eine Verschleißfläche aufweisen. Die Verschleißflächen werden beispielsweise mittels Laserschweißen mit dem Gehäuse bzw. dessen Stirnseite und/oder der
Mittelelektrode bzw. ihrem radialen Abschnitt verbunden. Typischerweise haben die den Zündspalt begrenzenden Oberflächen einen Abstand im Bereich von 0,2 mm bis 2,5 mm. Durch das Vorsehen des radialen Abschnitts der Mittelelektrode kann durch Biegen des radialen Abschnitts der für die vorgesehene Verwendung ideale Abstand der Oberflächen eingestellt werden. Bei Bedarf kann während der Laufzeit der Zündkerze der Abstand nachjustiert werden, bzw. bei routinemäßigen Wartungsarbeiten an dem stationären Gasmotor.
Idealerweise ist die an der Mittelelektrode bzw. an ihrem radialen Abschnitt angeordneten Verschleißfläche den am Gehäuse bzw. an der Stirnseite des Gehäuses angeordneten Verschleißflächen gegenüberliegend angeordnet sind. D.h. bei einer Projektion der einen Verschleißfläche entlang der Längsachse der Zündkerze auf die andere Verschleißfläche würde die Projektion der einen Verschleißfläche die andere Verschleißfläche mindestens teilweise überdecken, vorzugsweise vollständig überdecken. Beispielsweise hat eine Verschleißfläche eine größere Stirnfläche als die andere
Verschleißfläche, z.B. ist die Stirnfläche der eine Verschleißfläche mindestens um den Faktor 1,2, insbesondere um einen Faktor 1,5, größer als die Stirnfläche der gegenüberliegend angeordneten Verschleißfläche. Dadurch werden zum einen
herstellungsbedingte Ungenauigkeiten bei der gegenüberliegenden und deckungsgleichen Anordnung zweier einen Zündspalt ausbildenden Verschleißflächen bis zu einem gewissen Maß korrigiert. Zum anderen kann durch die Anordnung einer Verschleißflächen- Kante gegenüber der Stirnfläche bzw. einem Teil der Stirnfläche der anderen, gegenüberliegend angeordneten Verschleißfläche die für das Auslösen eines Zündfunken notwendige
Spannung reduziert werden. An einer Kante bildet sich ein größerer Gradient des elektrischen Feldes aus als bei einer Fläche und deshalb können bereits bei einer geringeren Spannung die Elektronen sich aus der Oberfläche der Verschleißfläche lösen und einen Zündfunken erzeugen. Dadurch wird das Material und die Zündkerze weniger beansprucht und die Laufzeit der Zündkerze verlängert.
Vorzugsweise weist die an der Mittelelektrode bzw. am radialen Abschnitt der
Mittelelektrode angeordnete Verschleißfläche einen gleich großen oder einen größeren Durchmesser als die am Gehäuse bzw. an der Gehäuse-Stirnseite angeordnete
Verschleißfläche auf. Beispielsweise ist der Durchmesser der an der Mittelelektrode bzw. am radialen Abschnitt der Mittelelektrode angeordneten Verschleißfläche um mindestens einen Faktor 1,2, insbesondere um einen Faktor 1,5, größer als der Durchmesser der am Gehäuse bzw. an der Gehäuse-Stirnseite angeordneten Verschleißfläche.
Die Verschleißflächen weisen typischerweise ein Edelmetall oder eine Edelmetall-Legierung auf, wobei die Verschleißflächen aus gleichen oder unterschiedlichen Metallen oder Legierungen bestehen können. Vorzugsweise wird als Hauptbestandteil der Legierung Platin (Pt), Iridium (Ir), Rhodium (Rh) und/oder eine Legierung aus den Elementen verwendet.
Die Verschleißflächen können eine runde, ovale oder mehreckige, z.B. viereckige,
Querschnittsfläche und/oder Stirnfläche aufweisen. Die Breite der Verschleißflächen ist dabei kleiner als die Breite des Gehäuserands bzw. die Breite der Stirnseite des Gehäuses. Beispielsweise liegt die Breite der Verschleißflächen bzw. der Durchmesser bei einer runden Querschnittsfläche der Verschleißflächen im Bereich von 1 mm bis 4 mm. Typischerweise sind die Verschleißfläche breiter und/oder länger als hoch. Die Höhe der Verschleißflächen wird dabei entlang einer zur Zündkerzen-Längsachse parallelen Richtung gemessen.
Typischerweise liegt die Höhe der Verschleißflächen im Bereich von 0,4 mm bis 1,5 mm. Die Länge der Verschleißflächen wird entlang des Gehäuseumfangs gemessen. Die Breite der Verschleißflächen ergibt sich entsprechend entlang einer radialen Richtung senkrecht zur Längsachse der Zündkerze. Grundsätzlich können die an der Mittelelektrode bzw. an ihrem radialen Abschnitt angeordnete Verschleißflächen die gleiche oder mindestens ähnliche Geometrien und/oder Materialen wie die an dem Gehäuse bzw. an dessen Stirnseite angeordneten
Verschleißflächen aufweisen.
Bei einer weiteren Weiterbildung der erfindungsgemäßen Zündkerze kann am Gehäuse bzw. an dessen Stirnseite mindestens zwei, insbesondere drei oder vier oder fünf,
Verschleißflächen angeordnet sein. Vorzugsweise sind die Verschleißflächen gleichmäßig über den Umfang des Gehäuses bzw. der brennraumseitigen Stirnfläche des Gehäuses verteilt angeordnet. Vorteilhafterweise weisen die Verschleißflächen jeweils zwischen einander einen Kreisbogenabstand von ca. n*(D A -D |)/n ein, wobei n die Anzahl der
Verschleißflächen und D A bzw. Di der Außendurchmesser bzw. der Innendurchmesser des Gehäuses sind. Der Abstand kann herstellungsbedingt gewissen Schwankungen unterliegen, die durch die Verwendung des Begriffes ca. mit eingeschlossen sind.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung ist der radiale Abschnitt der Mittelelektrode einarmig oder mehrarmig ausgebildet, wobei sich der bzw. die Arme von der Längsachse der Zündkerze radial nach außen in Richtung des Gehäuserands erstrecken. Insbesondere weist der mehrarmige radiale Abschnitt m Arme auf. Idealerweise ist m gleich n, wobei n die Anzahl der am Gehäuse bzw. dessen Stirnseite angeordneten Verschleißflächen ist.
Beispielsweise ist der radiale Abschnitt zweiarmig oder dreiarmig oder fünfarmig
ausgebildet. Typischerweise schließen zwei, insbesondere benachbarte, Arme des radialen Abschnitts einen Winkel von ca. 360°/m ein. Der Winkel kann herstellungsbedingt gewissen Schwankungen unterliegen, die durch die Verwendung des Begriffes ca. mit eingeschlossen sind.
Vorzugsweise weist der mehrarmige radiale Abschnitt an seinen der Längsachse abgewandten Enden jedes Armes, insbesondere auf den dem Gehäuse zugewandten Seiten der Arme, jeweils eine Verschleißfläche auf.
Der radiale Abschnitt mit seinen Armen kann einstückig oder mehrstückig ausgebildet sein. Bei einer geraden Anzahl von Armen können die Arme beispielsweise paarweise einstückig ausgebildet sein. Bei einer mehrstückigen Ausführung des radialen Abschnitts mit seinen Armen sind die einzelnen Komponenten des radialen Abschnitts beispielsweise mittels Schweißen miteinander verbunden. Die Arme sind typischerweise länger als der halben Innendurchmessers D| des Gehäuses und/oder kürzer als die Summe aus halben Außendurchmesser D A des Gehäuses und dem halben Durchmesser d der Mittelelektrode an ihrem brennraumseitigen Ende. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass der radiale Abschnitt der Mittelelektrode als eine Scheibe oder als ein Rad ausgebildet ist. Das Rad kann beispielsweise I Speichen aufweisen, wobei idealerweise I der Anzahl der an dem Gehäuse bzw. dessen Stirnseite angeordneten Verschleißflächen entspricht. Die erfindungsgemäße Zündkerze und ihre Weiterbildungen können bei stationären
Gasmotoren, beispielsweise bei Generatoren oder Kompressor, eingesetzt werden. Eine Ausführung der erfindungsgemäßen Zündkerzen mit entsprechend reduzierten
Abmessungen und Geometrien kann auch im Automotivbereich verwendet werden. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind.
Zeichnung
Figur 1 zeigt ein Beispiel für eine erfindungsgemäße Zündkerze mit einer einarmigen Mittelelektrode in einer halbgeschnittenen Seitenansicht Figur 2 zeigt ein zweites Beispiel für eine erfindungsgemäße Zündkerze mit einer zweiarmigen Mittelelektrode in einer halbgeschnittenen Seitenansicht
Figur 3 zeigt das Beispiel gemäß Figur 2 in einer Draufsicht Figur 4 zeigt ein drittes Beispiel für eine erfindungsgemäße Zündkerze mit einer dreiarmigen Mittelelektrode in einer Draufsicht
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung des brennraumseitigen Endes der
erfindungsgemäßen Zündkerze 1. Die Zündkerze weist ein Gehäuse 2 mit einem darin angeordneten Isolator 3 und einer im Isolator 3 angeordneten Mittelelektrode 4 auf. Die Zündkerze 1 weist ein Längsachse X-X auf, die sich vom brennraumseitigen Ende der Zündkerze 1 bis zum brennraumabgewandten Ende der Zündkerze 1 erstreckt. Das brennraumseitige Ende der Mittelelektrode 4 ragt aus dem brennraumseitigen Ende des Isolators 3 raus. Das brennraumseitige Ende des Isolators 3 kann bündig zum
brennraumseitigen Ende des Gehäuses 2 oder innerhalb des Gehäuses 2 enden. Alternativ kann das brennraumseitige Ende des Isolators auch aus dem Gehäuse 2 ragen. Das Gehäuse 2 weist an seinem brennraumseitigen Ende einen inneren Durchmesser D| und einen äußeren Durchmesser D A auf. Die halbe Differenz des äußeren Durchmessers D A und des inneren Durchmessers Di entspricht der Breite des brennraumseitigen
Gehäuserands bzw. der Breite der brennraumseitigen Stirnseite 10 des Gehäuses 2. Am Gehäuserand bzw. auf der Stirnseite 10 des Gehäuses kann eine Verschleißfläche 8 angeordnet sein. Beispielsweise besteht die Verschleißfläche 8 aus einem Edelmetall oder eine edelmetallhaltigen Legierung. Vorzugsweise wird als Edelmetall für die
Verschleißfläche 8 Platin (Pt), Iridium (Ir) und/oder Rhodium (Rh) bzw. eine Legierung mit mindestens zwei dieser Elemente verwendet. Die Verschleißfläche 8 kann eine runde, ovale oder mehreckige, z. B. viereckige, Querschnittsfläche aufweisen. Die Breite der
Verschleißfläche 8 ist dabei kleiner als die Breite des Gehäuserands bzw. der Stirnseite 10 des Gehäuses 2. Beispielsweise liegt die Breite der Verschleißfläche 8 bzw. der
Durchmesser bei einer runden Querschnittsfläche der Verschleißfläche 8 im Bereich von 1 mm bis 4 mm. Typischerweise ist die Verschleißfläche 8 breiter und/oder länger als hoch. Die Höhe der Verschleißfläche 8 wird dabei entlang einer parallelen Richtung der
Zündkerzen-Längsachse X-X gemessen. Typischerweise liegt die Höhe der
Verschleißfläche im Bereich von 0,4 mm bis 1,5 mm. Die Länge der Verschleißfläche 8 wird entlang des Gehäuseumfangs gemessen. Die Breite der Verschleißfläche 8 ergibt sich entsprechend entlang einer radialen Richtung senkrecht zur Längsachse X-X. Wie in Figur 1 gezeigt, ist am brennraumseitigen Ende der Mittelelektrode 4 ein radialer Abschnitt 6 angeordnet. Der radiale Abschnitt 6 erstreckt sich ausgehend von der
Längsachse X-X radial nach außen in Richtung des Gehäuses 2. Der sich radial nach außen erstreckende Bereich des radialen Abschnitts 6 wird auch als Arm 9 bezeichnet. Wie hier dargestellt ist der radiale Abschnitt 6 im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse X-X angeordnet, wobei mit„im Wesentlichen" herstellungsbedingten Unsicherheiten und daraus resultierenden Abweichungen und/oder alterungsbedingte Abweichungen und/oder betriebsbedingte Abweichungen von der radialen Anordnung inbegriffen sind. Des Weiteren ist es auch denkbar, dass der radiale Abschnitt 6 eine Krümmung aufweist, wodurch der Abschnitt 6 maximal teilweise senkrecht zur Längsachse X-X angeordnet ist.
Der radiale Abschnitt 6 ist stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig mit einer Basis 11 der Mittelelektrode 4 verbunden. Beispielsweise können der radiale Abschnitt 6 und die Basis 11 der Mittelelektrode 4 durch die üblichen Schweißtechniken, wie beispielsweise
Widerstandsschweißen, Laserschweißen und/oder Elektronenstrahlschweißen, miteinander verbunden sein. Der radiale Abschnitt 6 besteht aus einer Nickel-Legierung. Beispielsweise kann der radiale Abschnitt 6 aus der gleichen Nickel-Legierung wie die Basis 11 der Mittelelektrode 4 bestehen.
An seinem der Längsachse abgewandten Seite weist der radiale Abschnitt 6 eine
Verschleißfläche 7 auf. Vorzugsweise ist die Verschleißfläche 7 der an der Stirnseite 10 des Gehäuses angeordneten Verschleißfläche 8 gegenüberliegend angeordnet, so dass der Zündfunken zwischen den Verschleißflächen 7, 8 einen möglichst kurzen Weg zurücklegen muss. Der zwischen den Verschleißflächen 7, 8 befindliche Spalt wird Zündspalt 5 genannt. Grundsätzlich kann die am Abschnitt 6 angeordnete Verschleißfläche 7 die gleiche oder mindestens ähnliche Geometrien und/oder Materialen wie die an der Stirnseite 10 des Gehäuses 2 angeordnete Verschleißfläche 8, siehe auch die oben beschriebenen
Materialien und Geometrien. Die beiden Verschleißflächen 7, 8 können die gleiche
Geometrie oder unterschiedliche Geometrien aufweisen. Die Verschleißflächen7, 8 aus dem gleichen Material oder unterschiedlichen Materialen bestehen.
Figur 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Zündkerze. Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 dadurch, dass die Zündkerze zwei Zündspalte 5 und somit auch zwei
Funkenstrecken aufweist. Auf der Stirnseite 10 des Gehäuses 2 sind zwei Verschleißflächen 8 angeordnet. Der radiale Abschnitt 6 hat eine Länge von mindestens dem
Innendurchmesser D| des Gehäuses 2 und maximal dem Außendurchmesser D A des Gehäuses 2. Der radiale Abschnitt 6 weist zwei Arme 9 auf. Wie man in der Figur 3 sieht schließen die Arme 9 einen Winkel von ca. 180° ein, wobei durch das„ca."
herstellungsbedingte Unsicherheiten und daraus resultierende Abweichungen vom angegebenen Wert inbegriffen sind. In diesem Ausführungsbeispiel ist der radiale Abschnitt 6 mit seinen beiden Armen einstückig ausgebildet. Alternativ ist es auch denkbar, dass der radiale Abschnitt mehrstückig ausgebildet ist. Beispielsweise kann jeder Arm 9 für sich einstückig ausgebildet sein und der radiale Abschnitt 6 ergibt sich durch eine kraftschlüssige und/oder
stoffschlüssige Verbindung der Arme.
In Figur 4 ist ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Zündkerze gezeigt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den ersten beiden
Ausführungsbeispielen dadurch, dass die Zündkerze drei Zündspalte und somit auch drei Funkenstrecken aufweist. Der radiale Abschnitt 6 weist drei Arme 9 auf. An jedem Ende der Arme 9 ist auf der brennraumabgewandten Seite der Arme 9 eine Verschleißfläche 7 angeordnet. In den Figuren 3 und 4 sind die Verschleißflächen 7 durch Kreise angedeutet.
Die Arme 9 schließen zueinander jeweils einen Winkel von ca. 120° ein, wobei durch das „ca." herstellungsbedingte Unsicherheiten und daraus resultierende Abweichungen vom angegebenen Wert inbegriffen sind.
Next Patent: SIGNAL PROCESSING CIRCUIT FOR A DIGITAL MICROPHONE