CN110445014A - 用于内燃发动机的火花塞 - Google Patents

Abstract

一种内燃发动机的火花塞，具有中心电极，包括由电极基部材料构成的第一本体和由贵金属构成的第二本体，第二本体焊接到第一本体；具有接地电极，接地电极沿径向方向布置在中心电极的周围；具有环形点燃间隙，环形点燃间隙形成在中心电极和接地电极之间，以便通过在中心电极和接地电极之间形成的点燃火花来点燃燃料混合物，其中中心电极的第二本体形成为具有中心凹部的环形元件，其中中心电极的第一本体包括主体和突出部，突出部延伸到第二本体的凹部中，其中第一焊缝形成在第一本体的突出部的径向外表面和限定第二本体的凹部的第二本体的径向内表面之间，并且其中第二焊缝形成在第一本体的主体的轴向表面和第二本体的轴向表面之间。

Description

用于内燃发动机的火花塞

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于内燃发动机的火花塞。

背景技术

火花塞用于电点燃在内燃发动机中待被燃烧的燃料混合物。在火花塞的所谓的中心电极与所谓的接地电极之间形成点燃间隙，在该点燃间隙中为了点燃燃料混合物，可以形成电点燃火花。

火花塞基本上区分在具有钩形接地电极的火花塞和具有环形接地电极的火花塞之间。因此，DE 10 2011 0277 279 A1示出了一种火花塞，其接地电极形成为钩形，其中在中心电极的轴向方向上看到的点燃间隙在中心电极的端部和钩形接地电极的端部之间轴向延伸。从DE 10 2012 208 069 A1已知一种具有环形接地电极的火花塞，其中点燃间隙然后在中心电极和围绕中心电极的接地电极之间延伸。在此呈现的本发明涉及一种火花塞，其具有环形接地电极，即围绕中心电极在径向方向上延伸的点燃间隙。

从实践中已知的是，接地电极由两个本体组成，即由基本电极材料制成的第一本体和由贵金属制成的第二本体，其中两个本体焊接在一起。

对于实践中已知的火花塞，存在如下风险：中心电极的两个本体变得彼此分离，并且由贵金属制成的第二本体进入包括火花塞的气缸的燃烧室并在一定条件下被排出燃烧室进入内燃发动机的排放系统中。这可能导致内燃发动机损坏。

因此需要一种火花塞，利用该火花塞降低了中心电极的本体变得分离的风险。

发明内容

由此出发，本发明基于如下目的：产生一种用于内燃发动机的新型火花塞。通过根据权利要求1的火花塞来解决该目的。根据本发明，中心电极的第二本体设计为具有中心凹部的环形元件。中心电极的第一本体包括主体和突出部，突出部延伸到第二本体的凹部中。第一焊缝形成在第一本体的突出部的径向外表面与限定第二本体的凹部的第二本体的径向内表面之间。第二焊缝形成在第一本体的主体的轴向表面与第二本体的轴向表面之间。

通过将根据本发明的火花塞的中心电极构造为包括突出部的第一本体和形成为环形元件的第二本体，并且通过这两个本体借助于两个焊缝的接合，第二本体与第一本体变得分离并导致内燃发动机损坏的风险得以显着降低。两个焊缝增加了焊接面积，并且可以通过简单的焊接可靠地形成。

根据本发明的有利的进一步扩展，在轴向方向上观察，第一焊缝延伸为从中心电极的端面出发并进入中心电极中。在径向方向上观察，第二焊缝延伸为从中心电极的周向表面出发并进入中心电极中。两个焊缝的这种取向特别有利地增加了可用的焊接面积并且允许两个焊缝的可靠形成。

优选地，突出部的直径d和突出部的轴向延伸h的尺寸设计成使得以下适用：d≤8h。此特征还可用于扩大可用的焊接面积。

优选地，材料凹部被引入到第一本体的突出部的端面中。通过材料凹部，可以提供焊接区域中的应力减小，由此导致中心电极的由不同材料制成并因此具有不同热膨胀系数的两个本体之间的焊接连接的风险被消除。

附图说明

本发明的优选的进一步扩展由从属权利要求和以下描述中获得。本发明的示例性实施例通过附图更详细地解释而不限于此。其示出：

图1是根据本发明的火花塞的示意性表示。

具体实施方式

在此呈现的本发明涉及一种用于内燃发动机、特别是用于火花点燃式燃气发动机的火花塞，其用于点燃在内燃发动机中待被燃烧的燃料混合物。

图1示出了来自中心电极11和接地电极12的区域中的火花塞10的示意性节选，该接地电极12沿径向方向布置在中心电极11的周围。在中心电极11和接地电极12之间形成呈环形间隙或分段环形间隙形式的环形点燃间隙13，其设置用于通过在中心电极11和接地电极12之间形成的电点燃火花来点燃燃料混合物。

中心电极11由第一本体14和第二本体15组成，第一本体14和第二本体15通过焊接连接。第一本体14由电极基部材料构成。第二本体15由贵金属构成。

为了确保中心电极11的两个本体14、15之间的良好结合并且为了降低由贵金属构成的第二本体15从由电极基部材料构成的第一本体14分离的风险，根据本发明设置成，中心电极11的第一本体14具有主体14a和相对于主体14a沿轴向方向A突出的突出部14b。第二本体15形成为具有中心凹部17的环形元件，第一本体14的突出部14b延伸到该中心凹部17中。

为了接合第二本体15和第一本体14，形成两个焊缝18、19。第一焊缝18形成在第一本体14的突出部14b的径向外表面20与限定第二本体15的凹部17的第二本体15的径向内表面21之间。在轴向方向观察，该第一焊缝18延伸为从中心电极11的端面22出发并进入中心电极11中，其中第一焊缝18进入中心电极11中的穿入深度大致对应于第一本体14的突出部14b的轴向长度h。

第二焊缝19形成在第一本体14的主体14a的轴向表面24与第二本体15的邻接的轴向表面25之间。该第二焊缝19延伸为从中心电极11的周向表面23出发并进入中心电极11中，其中第二焊缝19的穿入深度对应于中心电极11的周向表面23与第一本体14的突出部14b之间的径向距离。

在轴向方向上延伸到中心电极11中的第一焊缝18（其在周向方向上围绕表面20、21延伸）相对于第二焊缝19偏移大约90°或偏移了90°，该第二焊缝19形成在轴向表面24和25之间并且在径向方向上延伸到中心电极11中。

优选地，第一本体14的突出部14b和因此第二本体15的凹部17的轮廓以一种方式设计，使得以下关系实现：d≤8h适用于突出部14b的直径d和突出部14b的轴向长度h。

特别优选地设置成，材料凹部16被引入到在中心电极11的端面22的平面中延伸的突出部14b的端面中，该材料凹部16的轮廓优选地被设计为抛物线形。

对于根据本发明的火花塞10的中心电极11，中心电极11的由贵金属制成的第二本体15从中心电极11的由电极基部材料制成的第一本体14无意地脱离的风险降低。

焊缝17、18中的每个具有相对低的穿入深度，但是其组合起来提供可以可靠地形成的、可用的高焊接面积。

通过可选的材料凹部16，可以减小焊接区域中的应力，由此可以降低焊接连接失效的风险。

火花塞10的进一步优点在于，通过中心电极11的第二本体15中的凹部17，需要较少的贵金属。这降低了火花塞10的生产成本。

附图标记列表

10火花塞

11中心电极

12接地电极

13点燃间隙

14第一本体

14a主体

14b突出部

15第二本体

16材料凹部

17凹部

18第一焊缝

19第二焊缝

20径向外表面

21径向内表面

22端面

23周向表面

24轴向表面

25轴向表面

Claims (9)

1.一种用于内燃发动机的火花塞（10），

具有中心电极（11），所述中心电极（11）包括由电极基部材料构成的第一本体（14）和由贵金属构成的第二本体（15），所述第二本体（15）焊接到所述第一本体（14），

具有接地电极（12），所述接地电极（12）沿径向方向布置在所述中心电极（11）的周围，

具有环形点燃间隙（13），所述环形点燃间隙（13）形成在所述中心电极（11）和所述接地电极（12）之间，以便通过在所述中心电极（11）和所述接地电极（12）之间形成的电点燃火花来点燃燃料混合物，

其特征在于，

所述中心电极（11）的所述第二本体（15）形成为具有中心凹部（17）的环形元件，

所述中心电极（11）的所述第一本体（14）包括主体（14a）和突出部（14b），所述突出部（14b）延伸到所述第二本体（15）的所述凹部（17）中，

第一焊缝（18）形成在所述第一本体（14）的所述突出部（14b）的径向外表面（20）和限定所述第二本体（15）的所述凹部（17）的所述第二本体（15）的径向内表面（21）之间，

第二焊缝（19）形成在所述第一本体（14）的所述主体（14a）的轴向表面（24）和所述第二本体（15）的轴向表面（25）之间。

2.根据权利要求1所述的火花塞，其特征在于，所述第一焊缝（18）和所述第二焊缝（19）相对于彼此偏移大约90°或偏移了90°。

3.根据权利要求1或2所述的火花塞，其特征在于，沿轴向方向观察，所述第一焊缝（18）延伸为从所述中心电极（11）的端面（22）出发并进入所述中心电极（11）中。

4.根据权利要求2所述的火花塞，其特征在于，所述第一焊缝（18）的穿入深度对应于所述第一本体（14）的所述突出部（14b）的轴向长度（h）。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的火花塞，其特征在于，沿径向方向观察，所述第二焊缝（19）延伸为从所述中心电极（11）的周向表面（23）出发并进入所述中心电极（11）中。

6.根据权利要求5所述的火花塞，其特征在于，所述第二焊缝（19）的穿入深度对应于所述中心电极（11）的所述周向表面（23）与所述第一本体（14）的所述突出部（14b）之间的径向距离。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的火花塞，其特征在于，材料凹部（16）被引入到所述第一本体（14）的所述突出部（14b）的端面中。

8.根据权利要求7所述的火花塞，其特征在于，所述材料凹部（16）的轮廓被设计为抛物线形。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的火花塞，其特征在于，所述突出部（14b）的直径（d）和所述突出部（14b）的轴向长度（h）的尺寸被设计为使得适用d≤8h。