AT523772B1 - Zündkerze für Verbrennungskraftmaschinen - Google Patents
Zündkerze für Verbrennungskraftmaschinen Download PDFInfo
- Publication number
- AT523772B1 AT523772B1 ATA50262/2020A AT502622020A AT523772B1 AT 523772 B1 AT523772 B1 AT 523772B1 AT 502622020 A AT502622020 A AT 502622020A AT 523772 B1 AT523772 B1 AT 523772B1
- Authority
- AT
- Austria
- Prior art keywords
- insulator
- spark plug
- gap
- housing
- sections
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims abstract description 68
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 28
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 8
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 8
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 4
- 229910001152 Bi alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910001261 rose's metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 2
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 claims 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 8
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 2
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000948258 Gila Species 0.000 description 1
- 241000109329 Rosa xanthina Species 0.000 description 1
- 235000004789 Rosa xanthina Nutrition 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 229910000743 fusible alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011837 pasties Nutrition 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T13/00—Sparking plugs
- H01T13/02—Details
- H01T13/16—Means for dissipating heat
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T13/00—Sparking plugs
- H01T13/20—Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation
- H01T13/36—Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation characterised by the joint between insulation and body, e.g. using cement
Landscapes
- Spark Plugs (AREA)
Abstract
Eine Zündkerze (1) für Verbrennungskraftmaschinen weist eine entlang einer Mittelachse (2) der Zündkerze (1) angeordnete Mittelelektrode (6), die wenigstens abschnittsweise von einem Isolator (5) umschlossen ist, und ein Gehäuse (9) in dem der Isolator (5) wenigstens abschnittsweise aufgenommen ist, auf. Die Zündkerze (1) weist ein in einem Einbauzustand zu einem Brennraum hin gerichtetes, vorderes Ende (3) und ein im Einbauzustand vom Brennraum weg gerichtetes, hinteres Ende (4) auf. Zwischen dem Isolator (5) und dem Gehäuse (9) ist wenigstens abschnittsweise ein Spalt (20) gebildet. Der Spalt (20) ist wenigstens teilweise mit einem eine Wärmeleitfähigkeit (λ) ≥ 1 W/(m*K) aufweisenden Material (23) gefüllt. Der mit dem Material (23) gefüllte Teil des Spaltes (20) verläuft von einem Isolatorsitz (19) im Bereich des vorderen Endes (3) der Zündkerze (1) in Richtung hinteres Ende (4).
Description
[0001] Die Erfindung betrifft eine Zündkerze für Verbrennungskraftmaschinen mit einer entlang einer Mittelachse der Zündkerze angeordneten Mittelelektrode, die wenigstens abschnittsweise von einem Isolator umschlossen ist, und mit einem Gehäuse, in dem der Isolator wenigstens abschnittsweise aufgenommen ist, wobei die Zündkerze ein in einem Einbauzustand zu einem Brennraum hin gerichtetes, vorderes Ende und ein im Einbauzustand vom Brennraum weg gerichtetes, hinteres Ende aufweist, und wobei zwischen dem Isolator und dem Gehäuse wenigstens abschnittsweise ein Spalt gebildet ist.
[0002] Bei herkömmlichen Zündkerzen ist eine in der Regel stabförmige Mittelelektrode aus Metall derart von einem Isolator aus Keramik umschlossen, dass nur der vordere Teil der Mittelelektrode frei bleibt. Der Isolator isoliert die Mittelelektrode von einem Gehäuse aus Metall, an dem eine Außen- bzw. Masseelektrode angeordnet ist. Der Isolator ist wenigstens bereichsweise, insbesondere in dem Bereich der Zündkerze, der im Einbauzustand der Zündkerze zum Brennraum hin gerichtet ist, vom Gehäuse umschlossen. Das Gehäuse weist ein Gewinde zum Einschrauben und einen, beispielsweise im Querschnitt sechseckigen, Ansatz für einen Werkzeugschlüssel auf, sodass die Zündkerze fest in einen Zylinderkopf eingeschraubt und auf diese Art und Weise mit diesem verbunden werden kann.
[0003] Bei einigen Ausführungsformen von Zündkerzen liegt das Gehäuse nicht über eine gröBere Länge am Isolator an, sondern ist von diesem über einen Teil ihrer Längserstreckung durch einen Spalt beabstandet.
[0004] Der zwischen dem Gehäuse und dem Isolator gebildete schmale Spalt ist bei herkömmlichen Zündkerzen mit Luft gefüllt. Um den Spalt zum Brennraum hin abzudichten, sitzt der Isolator mit einer Schulter auf einer Innenschulter im Gehäuse auf, wobei zwischen der Innenschulter und dem Isolator ein Dichtungsring angeordnet sein kann, um den Spalt gasdicht abzudichten. Der Bereich, in dem der Isolator direkt oder indirekt über den Dichtungsring am Gehäuse anliegt, ist der Isolatorsitz.
[0005] Zum Zünden des im Brennraum aufgenommenen Verbrennungsgases wird zwischen der frei liegenden Spitze der Mittelelektrode und der über einen Zündspalt davon beabstandeten, mit dem Gehäuse verbundenen, Außen- bzw. Masseelektrode ein Zündfunke ausgebildet. Beim Zünden und Verbrennen des Verbrennungsgases entstehen im Brennraum Temperaturen von mehr als 1000°C, wodurch auch die Spitze der Mittelelektrode auf bis zu 1000°C aufgeheizt werden kann. Im Normalfall erreicht die Spitze der Mittelelektrode jedoch eine Temperatur von 400°C bis 850°C.
[0006] Die an der Spitze der Mittelelektrode entstehende Wärme wird bei Zündkerzen bekannter Bauart von der Mittelelektrode über eine an die Mittelelektrode anschließende, im Isolator angeordnete, Glasdichtung an den Isolator abgegeben. Aufgrund des Luftspaltes zwischen dem Isolator wird die Wärme vom Isolator fast ausschließlich über den Isolatorsitz an das Gehäuse übertragen. Vom Gehäuse wird die Wärme dann zu einem kleineren Teil an die Umgebung und zum größten Teil über das Gewinde an den Zylinderkopf, in den die Zündkerze eingeschraubt ist, abgegeben.
[0007] Aufgrund des beschränkten Bauraumes ist die Übertragungsfläche zwischen dem Isolator und dem Gehäuse im Bereich des Isolatorsitzes relativ klein, sodass auch der Wärmefluss zwischen dem Isolator und dem Gehäuse begrenzt ist. Durch Optimierung lässt sich diese Ubertragungsfläche zwar vergrößern, jedoch ist das Verbesserungspotential konstruktionsbeding relativ gering. Die Folge ist eine thermische Uberbelastung des Mittelelektrodenträgers und der Edelmetallelektrode.
[0008] Gattungsgemäße Zündkerzen sind aus US 2007/0159047 A1, JP 2019-139901 A und EP 2 383 847 A1 bekannt. Eine weitere Zündkerze ist aus DE 658 420 C bekannt.
[0009] Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Zündkerze der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, die dieses Problem verringert. Insbesondere soll eine Zündkerze
bereitgestellt werden, die einen verbesserten Wärmeaustausch zwischen der Mittelelektrode und dem Gehäuse ermöglicht.
[0010] Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit einer Zündkerze, die die Merkmale von Anspruch 1 aufweist.
[0011] Bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
[0012] Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Spalt wenigstens teilweise mit einem einer eine Wärmeleitfähigkeit A = 1 W/(m*K) aufweisenden Material gefüllt ist, und dass der mit dem Material gefüllte Teil des Spaltes von einem Isolatorsitz im Bereich des vorderen Endes der Zündkerze in Richtung hinteres Ende verläuft.
[0013] Bei herkömmlichen Zündkerzen ist der Spalt mit Luft gefüllt, die eine relativ geringe Wärmeleitfähigkeit \ = 0,0262 W/(m*K) aufweist. Somit kann bei herkömmlichen Zündkerzen kaum Wärme über den Spalt übertragen werden. Die Wärmeübertragung findet daher fast ausschließlich über die sehr begrenzte Kontaktfläche zwischen dem Isolator und dem Gehäuse im Bereich des Isolatorsitzes statt. Da bei der erfindungsgemäßen Zündkerze das in den Spalt gefüllte Material eine wesentlich höhere Wärmeleitfähigkeit A als Luft aufweist, kann Wärme zwischen dem Isolator und dem Gehäuse über die gesamte mit dem Material befüllte Länge des Spaltes übertragen werden. Die Fläche für die Wärmeübertragung wird daher stark vergrößert, was zu einer signifikanten Steigerung des Wärmeflusses zwischen Isolator und Gehäuse führt.
[0014] Die Mittelelektrode ist umfangsseitig vom Isolator umschlossen und der Isolator ist umfangsseitig im Gehäuse aufgenommen, wobei vorzugsweise ein freies Ende der Mittelelektrode aus dem Isolator und ein hinteres Ende des Isolators aus dem Gehäuse heraus ragt.
[0015] Der Spalt weist im Wesentlichen die Form eines Hohlzylinders auf und verläuft, wie auch die Mittelachse, in Längsrichtung der Zündkerze.
[0016] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das im Spalt aufgenommene Material eine Wärmeleitfähigkeit \ = 4 W/(m*K), vorzugsweise = 6 W/(m*K), auf. Dadurch erfolgt zwischen Isolator und Gehäuse ein noch höherer Wärmeaustausch.
[0017] Insbesondere kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass das Material ein Metall bzw. eine Metalllegierung ist. Dies ist besonders vorteilhaft, da Metalle einerseits besonders gut Wärme leiten und andrerseits - im Vergleich zu mineralischen und keramischen Materialien - einfach aufschmelzbar und in den Spalt einbringbar sind.
[0018] Das Material kann im Rahmen der Erfindung beispielsweise ein bei niedriger Temperatur flüssiges Metall bzw. eine niedrigschmelzende Legierung, insbesondere eine Legierung auf Galliumbasis, sein, das vorzugsweise in einer Legierung mit Indium, Rhodium, Silber, Zink und/oder Zinn verwendet wird.
[0019] Im Rahmen der Erfindung kann das Material auch eine Suspension sein, die aus einer Flüssigkeit und darin verteilten Partikeln besteht. Die Flüssigkeit ist beispielsweise ein Öl, insbesondere ein Silikonöl, und als Partikel können beispielsweise Aluminium-, Kupfer-, Graphitund/oder Silberbestandteile enthalten sein. Die Suspension weist bei Raumtemperatur vorzugsweise einen pastösen Zustand auf.
[0020] Bei niedriger Temperatur flüssige Metalle und Suspensionen lassen sich besonders einfach in den Spalt einbringen, dringen auch in kleine Risse und Hohlräume ein und verhindern dadurch die Bildung von Luftkammern im Spalt, die sich negativ auf die Wärmeleitfähigkeit des Materials auswirken würden.
[0021] Besonders bevorzugt ist, wenn das Material einen Schmelzpunkt < 200°C, insbesondere ein Schmelzpunkt @ < 100°C, aufweist. Dadurch kann das Material besonders einfach durch vorheriges Schmelzen in den Spalt eingebracht werden. Da die Temperatur im Bereich des Spaltes im Betrieb der Zündkerze wenigstens über 150°C, eher aber deutlich über 200°C liegt, schmilzt das Material mit einem derart niedrigen Schmelzpunkt im Spalt ganz oder zumindest teilweise
auf. Dies bewirkt ein optimales Ausfüllen des Spaltes mit dem Material, sodass ein möglichst großer Bereich für die Wärmeübertragung zwischen dem Isolator und dem Gehäuse geschaffen wird.
[0022] Bevorzugt sind Ausführungsformen, bei denen das Material eine Legierung auf Bismutbasis ist. Derartige Legierungen weisen einen besonders niedrigen Schmelzpunkt auf. Besonders bevorzugt kann im Rahmen der Erfindung die Bismutlegierung Roses Metall verwendet werden. Roses Metall weist eine Wärmeleitfähigkeit \ von 6 - 9 W/(m*K) und einen Schmelzpunkt © von ca. 94 - 98 °C auf. Vorteilhaft an Bismutlegierungen im Allgemeinen und an Roses Metall im Besonderen ist, dass diese aufgrund des hohen Anteils an Bismut sehr spröde sind. Dadurch reißt das in den Spalt gefüllte Material beim Erstarren, ist dann im Wesentlichen eigenspannungsfrei und gibt daher auch kaum Spannungen an den angrenzenden Isolator ab.
[0023] Der Spalt ist zwischen einer Außenseite des Isolators und einer Innenseite des Gehäuses gebildet. Besonders bevorzugt ist es im Rahmen der Erfindung, wenn die Außenseite des Isolators und/oder die Innenseite des Gehäuses wenigstens im Bereich des Spaltes beschichtet ist, wobei die Beschichtung eine hohe Benetzbarkeit aufweist. Die Innenseite des Gehäuses und/ oder die Außenseite des Isolators ist dafür beispielsweise mit einer dünnen Metallschicht oder mit einer metallhaltigen Schicht überzogen. Eine hohe Benetzbarkeit der Oberfläche/n führt dazu, dass das im Spalt aufgenommene Material im geschmolzenen Zustand - beim Einbringen in den Spalt oder im Betrieb der Zündkerze - besonders dicht an der/den Oberfläche/n anliegt und dadurch eine möglichst große Kontaktfläche für die Wärmeübertragung zwischen dem Material und dem Gehäuse bzw. dem Isolator gebildet ist.
[0024] Weiters kann die Außenseite des Isolators und/oder die Innenseite des Gehäuses wenigstens im Bereich des Spaltes eine die Oberfläche vergrößernde Struktur aufweisen. Eine derartige Struktur kann beispielsweis durch Nuten oder Rillen gebildet sein. Durch die Vergrößerung der Oberfläche kann mehr Wärme vom Isolator an das Material im Spalt und von dem Material an das Gehäuse abgegeben werden.
[0025] Die Zündkerze weist ein in einem Einbauzustand zu einem Brennraum hin gerichtetes, vorderes Ende und ein im Einbauzustand vom Brennraum weg gerichtetes, hinteres Ende auf. Erfindungsgemäß verläuft der mit dem Material gefüllte Teil des Spaltes vom Isolatorsitz im Bereich des vorderen Endes der Zündkerze in Richtung hinteres Ende.
[0026] Insbesondere besteht der Isolator aus Keramik, z.B. aus Aluminiumoxid, und das Gehäuse aus Metall, z.B. aus Stahl.
[0027] Weiters ist bevorzugt am Gehäuse eine Außenelektrode angeordnet, die radial vom Gehäuse zum freien Ende der Mittelelektrode hin verläuft, sodass zwischen der Außenelektrode und der Mittelelektrode ein Zündspalt gebildet ist. Diese Bauweise ermöglicht die Verwendung herkömmlicher Zündkerzenbestandteile, wodurch die Kosten für die Herstellung der erfindungsgemäßen Zündkerze gesenkt werden können. Im Unterschied zur Herstellung von herkömmlichen Zündkerzen muss bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Zündkerze lediglich zusätzlich das hoch wärmeleitende Material in den Spalt eingebracht werden.
[0028] Vorzugsweise ist im Bereich des Isolatorsitzes ein Dichtungsring zwischen dem Isolator und dem Gehäuse angeordnet. Dieser Dichtungsring verhindert ein Eintreten von Verbrennungsbzw. Explosionsgas in den Spalt und ein Austreten des hoch wärmeleitenden Materials in den Brennraum.
[0029] Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die angeschlossene Zeichnung, in welcher eine bevorzugte Ausführungsformen dargestellt ist.
[0030] Die Figur zeigt einen Abschnitt einer erfindungsgemäßen Zündkerze in einer teilgeschnittenen Seitenansicht.
[0031] In der Figur ist die linke Seite der Zündkerze 1 ungeschnitten dargestellt. Die rechte Seite der Zündkerze 1 ist hingegen entlang einer Schnittebene, die durch eine Mittelachse 2 der Zünd-
kerze 1 verläuft und zur Sichtebene parallel ist, geschnitten dargestellt.
[0032] Die Zündkerze 1 weist ein im Einbauzustand zu einem Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine hin gerichtetes, vorderes Ende 3 und ein im Einbauzustand vom Brennraum weg gerichtetes, hinteres Ende 4 auf.
[0033] Ein aus einem elektrisch isolierenden Material, insbesondere Keramik, bestehender Isolator 5 verläuft vom vorderen Ende 3 bis zum hinteren Ende 4 der Zündkerze 1.
[0034] Entlang der Mittelachse 2 sind eine elektrisch leitende Mittelelektrode 6 und ein elektrisch leitender Anschlussbolzen 7 angeordnet. Die Mittelelektrode 6 ist fast vollständig und der Anschlussbolzen 7 wenigstens abschnittsweise von dem Isolator 5 umschlossen. Der Anschlussbolzen 7 ist mit einem nicht dargestellten Stromleiter verbindbar.
[0035] Zwischen der Mittelelektrode 6 und dem Anschlussbolzen 7 befindet sich eine im Inneren des Isolators 5 aufgenommene elektrisch leitende Glasdichtung 8.
[0036] Der Isolator 5 ist in einem metallischen Gehäuse 9 aufgenommen. Dieses weist ein AuBengewinde 11 zum Einschrauben in einen Zylinderkopf und einen Außensechskant zum Ansetzen eines Werkzeuges auf.
[0037] Im Bereich des vorderen Endes 3 ist in der dargestellten Ausführungsform der Zündkerze eine Außenelektrode 13 am Gehäuse 9 angeordnet, die vom Gehäuse 9 zur Mittelachse 2 hin ragt, sodass zwischen der Außenelektrode 13 und einem freien Ende 14 der Mittelelektrode 6 ein Zündspalt 15 gebildet ist.
[0038] Der Isolator 5 weist im Bereich des vorderen Endes 3 der Zündkerze 1 eine Schulter 16 auf, die entweder direkt oder über einen Dichtungsring 17 an einer Innenschulter des Gehäuses 9 anliegt. Zusammen bilden die Schulter 16 des Isolators 5 und die Innenschulter 18 des Gehäuses 9 den Isolatorsitz 19.
[0039] Ausgehend vom Isolatorsitz 19 und in Richtung zum hinteren Ende 4 der Zündkerze 1 verlaufend ist ein Spalt 20 zwischen einer Außenseite 21 des Isolators 5 und einer Innenseite 22 des Gehäuses 9 gebildet. Der Spalt 20 weist somit die Form eines zwischen dem Isolator 5 und dem Gehäuse 9 angeordneten Hohlzylinders auf.
[0040] Wenigstens in einem an den Isolatorsitz grenzenden Teil des Spaltes 20 ist ein wärmeleitendes Material 23 angeordnet. Das wärmeleitende Material 23 kann bei der Herstellung der Zündkerze in einem aufgeschmolzenen Zustand in den Spalt 20 eingefüllt werden. Alternativ dazu kann das wärmeleitende Material 23 bei der Herstellung in einem festen oder verformbaren Zustand im Spalt 20 angeordnet werden.
[0041] Das im Spalt 20 angeordnete, wärmeleitende Material 23 ist im Betrieb, d.h. bei laufender Verbrennungskraftmaschine, zumindest teilweise, insbesondere jedoch vollständig, geschmolzen. Es bildet eine gut wärmeleitende Verbindung zwischen dem Isolator 5 und dem Gehäuse 9.
[0042] Die Außenseite 21 des Isolators 5 und/oder die Innenseite 22 des Gehäuses 9 kann/können eine speziell geformte oder bearbeitete Oberfläche, z.B. eine Oberfläche mit einer sehr geringen Oberflächenrauigkeit, aufweisen, sodass diese sehr gut benetzbar ist.
[0043] Im Rahmen der Erfindung können auch anders aufgebaute Zündkerzen 1 verwendet werden, solange in dem Spalt 20 zwischen dem Isolator 5 und dem Gehäuse 9 ein wärmeleitendes Material 23 im Sinne der Erfindung aufgenommen, insbesondere eingefüllt, ist.
BEZUGSZEICHENLISTE:
1 Zündkerze
2 Mittelachse
3 vorderes Ende
4 hinteres Ende
5 Isolator
6 Mittelelektrode
7 Anschlussbolzen 8 Gilasdichtung
9 Gehäuse
10 ---
11 Außengewinde 12 Ansatzstelle
13 Außenelektrode 14 freies Ende Mittelelektrode 15 Zündspalt
16 Schulter
17 Dichtungsring 18 Innenschulter
19 Isolatorsitz
20 Spalt
21 Außenseite Isolator
22 Innenseite Gehäusee
Claims (7)
1. Zündkerze (1) für Verbrennungskraftmaschinen mit einer entlang einer Mittelachse (2) der Zündkerze (1) angeordneten Mittelelektrode (6), die wenigstens abschnittsweise von einem Isolator (5) umschlossen ist, und mit einem Gehäuse (9), in dem der Isolator (5) wenigstens abschnittsweise aufgenommen ist, wobei die Zündkerze (1) ein in einem Einbauzustand zu einem Brennraum hin gerichtetes, vorderes Ende (3) und ein im Einbauzustand vom Brennraum weg gerichtetes, hinteres Ende (4) aufweist, und wobei zwischen dem Isolator (5) und dem Gehäuse (9) wenigstens abschnittsweise ein Spalt (20) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (20) wenigstens teilweise mit einem eine Wärmeleitfähigkeit (A) = 1 W/(m*K), aufweisenden Material (23) gefüllt ist, und dass der mit dem Material (23) gefüllte Teil des Spaltes (20) von einem Isolatorsitz (19) im Bereich des vorderen Endes (3) der Zündkerze (1) in Richtung hinteres Ende (4) verläuft.
2. Zündkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material (23) eine Wärmeleitfähigkeit (A) = 4 W/(m*K), vorzugsweise = 6 W/(m*K), aufweist.
3. Zündkerze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Material (23) einen Schmelzpunkt (@) < 200°C, insbesondere einen Schmelzpunkt (®) < 100°C, aufweist.
4. Zündkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Material (23) ein Metall, eine Metalllegierung, oder eine Suspension mit Metallpartikeln ist.
5. Zündkerze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Material (23) eine Bismutlegierung, vorzugsweise Roses Metall, ist.
6. Zündkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenseite (21) des Isolators (5) und/oder eine Innenseite (22) des Gehäuses (9) wenigstens im Bereich des Spaltes (20) beschichtet ist, wobei die Beschichtung eine hohe Benetzbarkeit aufweist.
7. Zündkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenseite (21) des Isolators (5) und/oder eine Innenseite (22) des Gehäuses (9) wenigstens im Bereich des Spaltes (20) eine die Oberfläche vergrößernde Struktur, beispielsweise Nuten oder Rillen, aufweist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ATA50262/2020A AT523772B1 (de) | 2020-03-31 | 2020-03-31 | Zündkerze für Verbrennungskraftmaschinen |
| US17/913,539 US20230378722A1 (en) | 2020-03-31 | 2021-03-25 | Spark plug for internal combustion engines |
| EP21715852.6A EP4128456B1 (de) | 2020-03-31 | 2021-03-25 | Zündkerze für verbrennungskraftmaschinen |
| FIEP21715852.6T FI4128456T3 (fi) | 2020-03-31 | 2021-03-25 | Sytytystulppa polttomoottorikoneisiin |
| PCT/EP2021/057743 WO2021198013A1 (de) | 2020-03-31 | 2021-03-25 | Zündkerze für verbrennungskraftmaschinen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ATA50262/2020A AT523772B1 (de) | 2020-03-31 | 2020-03-31 | Zündkerze für Verbrennungskraftmaschinen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| AT523772A1 AT523772A1 (de) | 2021-11-15 |
| AT523772B1 true AT523772B1 (de) | 2022-01-15 |
Family
ID=75339732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ATA50262/2020A AT523772B1 (de) | 2020-03-31 | 2020-03-31 | Zündkerze für Verbrennungskraftmaschinen |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20230378722A1 (de) |
| EP (1) | EP4128456B1 (de) |
| AT (1) | AT523772B1 (de) |
| FI (1) | FI4128456T3 (de) |
| WO (1) | WO2021198013A1 (de) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102021212103B4 (de) * | 2021-10-27 | 2023-05-17 | Dkt Verwaltungs-Gmbh | Zündkerze und Verfahren zur Herstellung einer Zündkerze |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE658420C (de) * | 1936-04-04 | 1938-04-02 | Fritz Zeiss Dipl Ing | Zuendkerze und Gluehkerze fuer luftgekuehlte Verbrennungsmotoren |
| US20070159047A1 (en) * | 2006-01-10 | 2007-07-12 | Denso Corporation | Spark plug having excellent capabilities of detecting ion current and suppressing inside sparks |
| EP2383847A1 (de) * | 2008-12-25 | 2011-11-02 | NGK Sparkplug Co., Ltd. | Zündkerze |
| JP2019139901A (ja) * | 2018-02-08 | 2019-08-22 | 株式会社デンソー | スパークプラグ |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4017650A1 (de) * | 1990-05-29 | 1991-06-20 | Wilfried Dipl Phys Kabel | Zuendkerze |
| DE102016201401B4 (de) * | 2016-01-29 | 2021-04-29 | Ford Global Technologies, Llc | Verbrennungskraftmaschine mit Zündkerze sowie Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine |
-
2020
- 2020-03-31 AT ATA50262/2020A patent/AT523772B1/de active
-
2021
- 2021-03-25 FI FIEP21715852.6T patent/FI4128456T3/fi active
- 2021-03-25 WO PCT/EP2021/057743 patent/WO2021198013A1/de active Search and Examination
- 2021-03-25 US US17/913,539 patent/US20230378722A1/en not_active Abandoned
- 2021-03-25 EP EP21715852.6A patent/EP4128456B1/de active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE658420C (de) * | 1936-04-04 | 1938-04-02 | Fritz Zeiss Dipl Ing | Zuendkerze und Gluehkerze fuer luftgekuehlte Verbrennungsmotoren |
| US20070159047A1 (en) * | 2006-01-10 | 2007-07-12 | Denso Corporation | Spark plug having excellent capabilities of detecting ion current and suppressing inside sparks |
| EP2383847A1 (de) * | 2008-12-25 | 2011-11-02 | NGK Sparkplug Co., Ltd. | Zündkerze |
| JP2019139901A (ja) * | 2018-02-08 | 2019-08-22 | 株式会社デンソー | スパークプラグ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI4128456T3 (fi) | 2024-09-16 |
| WO2021198013A1 (de) | 2021-10-07 |
| EP4128456B1 (de) | 2024-06-12 |
| EP4128456A1 (de) | 2023-02-08 |
| US20230378722A1 (en) | 2023-11-23 |
| AT523772A1 (de) | 2021-11-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3281263B1 (de) | Zündkerze | |
| DE102012102009B4 (de) | Kammerdeckel für Vorkammer-Zündkerzen und Zündkerzen mit einem solchen Kammerdeckel | |
| EP2062338B1 (de) | Zundkerze | |
| DE60109698T2 (de) | Zündkerze | |
| DE102007000519A1 (de) | Zündkerze für eine Brennkraftmaschine | |
| EP0078954B1 (de) | Zündkerze für Brennkraftmaschinen | |
| AT523772B1 (de) | Zündkerze für Verbrennungskraftmaschinen | |
| DE3446128A1 (de) | Zuendkerze fuer brennkraftmaschinen | |
| EP0101547B1 (de) | Hochspannungszündkerze | |
| DE10349077A1 (de) | Zylinderkopf und Zündkerze | |
| DE102015102745B4 (de) | Zündkerze für einen Vorkammer-Verbrennungsmotor | |
| EP0401598B1 (de) | Mittelelektrode für Zündkerzen von Brennkraftmaschinen | |
| DE102004016555A1 (de) | Zündkerze | |
| EP3934033B1 (de) | Vorkammer-zündkerze, verfahren zur herstellung einer solchen vorkammer-zündkerze sowie ein eine solche vorkammer-zündkerze umfassender verbrennungsmotor | |
| DE2614274C3 (de) | Hochspannungszundkerze | |
| WO2022063653A1 (de) | Vorkammer-zündkerze mit einer kappe aus einem optimierten material | |
| DE10023395B4 (de) | Keramische Heizeinrichtung und Montageaufbau | |
| DE102005018674A1 (de) | Elektrode für eine Zündkerze | |
| EP0073939A1 (de) | Hochspannungszündkerze | |
| EP3235081A1 (de) | Verfahren zur herstellung einer zündkerzen-elektrode mit bis zur zündfläche reichenden kern | |
| DE102015105015A1 (de) | Zündkerze | |
| DE10156949B4 (de) | Zündkerze | |
| DE658420C (de) | Zuendkerze und Gluehkerze fuer luftgekuehlte Verbrennungsmotoren | |
| DE19932220A1 (de) | Zündkerze mit niedriger Zündtemperatur | |
| DE102004021876B3 (de) | Zündkerze |