CN114788105B - 被动的预燃室火花塞 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种被动的预燃室火花塞，用于在车辆发动机的燃烧室中使用，具有：包括至少一个上部开口的上部的预燃室，通过所述至少一个上部开口，上部的预燃室与燃烧室连接；以及上部的空气火花隙，通过所述上部的空气火花隙可形成空气点火火花。此外，中间电极设置在上部的预燃室的上部区域处。上部的预燃室的与该区域对置的底部作为绝缘体形成，导电元件或缝隙连续地从上部的预燃室到底部之下的下部区域中地引导通过所述绝缘体，并且下部区域作为第二预燃室形成或直接设置在燃烧室中。在该下部区域中这样设置接地电极，使得在接地电极和导电元件或缝隙之间形成下部的空气火花隙。

Description

被动的预燃室火花塞

技术领域

本发明涉及一种被动的预燃室火花塞。

背景技术

已知火花塞。其用于汽油机燃烧室的点火，其方式为所述预燃室火花塞产生点火火花，所述点火火花点燃燃烧室中的混合气。

在通常的火花塞中，在点火时刻在中间电极和接地电极之间产生放电火花，所述放电火花通过点火线圈强制产生，其方式为点火线圈提供对应的点火电压需求。从点火火花依赖于安装位置和火花隙位置而产生的部位，由此在压缩的气缸中可供使用的易燃的混合气、较准确地说燃料空气混合物点燃。火焰正面然后以对应的速度朝气缸壁的方向传播。在汽油机中，现在出于效率原因实现尽可能早的时刻。理想的点火时刻依赖于许多因数。

在通常的点火中的问题是产生的火焰正面、更准确地说是速度，借助火花塞着火的混合物以所述速度在燃烧室中传播。理想地，该过程应该尽可能快速以及受控地发生。

为了实现火焰正面的快速传播和由此可实现的较早的点火时刻，存在多个可能性。可能在燃烧室中设置附加的火花塞，以便在气缸中的不同的位置同时开始着火。然而，在该情况中在气缸中需要非常多的结构空间用于附加的火花塞。此外，每个火花塞需要单独的点火线圈。

替代地，预燃室点火原理可以作为点火方法使用。预燃室火花塞已经已知。这些预燃室火花塞当然至今主要在大容积的工业用发动机、特别是在非常大的燃气发动机中使用。在汽车领域中，预燃室火花塞至今只部分地在赛车运动中使用，因为它们带来至今还未解决的缺点。在原理上，预燃室点火系统这样构造，使得存在的火花塞设有盖，孔处于所述盖中。预燃室系统分成主动的和被动的系统。用于在车辆领域中的使用的预燃室火花塞理论上已经已知，例如由DE102017221517A1、DE102017011209B3，或DE102017222084A1已知。

对于在汽车领域中被动的预燃室火花塞的使用的主要问题是其可靠工作的运行范围。所述预燃室火花塞在高的转速和负载时具有最大的可用的优点，因此预燃室火花塞系统也至今只在赛车运动领域中使用。预燃室火花塞包括通过盖形成的预燃室容积和需要的排出开口，所述排出开口将在预燃室中产生的着火以对应的出口压力侧向导出到燃烧室中，理想地同时并且高效地导出到许多区域中并且特别是导出到外部的燃烧室区域中。在此，燃烧室应该尽可能快速地点燃，亦即没有如由正常的点火系统已知的拖延的燃烧。仅这时能够较优化地设计点火时刻。

为了确保这一点可能的是，通过预燃室容积、排出喷嘴的数量、横截面、位置和形状的理想的实现构建或设计预燃室。当然，这至今在整个转速范围、负载范围、温度范围上出于如下原因证实为非常困难。如果预燃室火花塞设计用于上面的转速或负载范围(在所述上面转速或负载范围中其具有大多数的优点)，则可能在下面的转速或负载范围中、尤其是在低的温度或起动过程中出现问题，因为预燃室火花塞这时不总是可靠地点火。如果所述预燃室火花塞主要设计用于下面的转速或负载范围，则在上面的转速范围中不再可以利用全部潜力。为了解决该问题，已经考虑，在进气门的区域中实现较小的正常的第二空气火花火花塞，所述第二空气火花火花塞应该考虑用于在下面的部分负荷范围中的可靠的着火，参见专利申请EP3453856A1。但这表示，除了包括点火线圈的已经较耗费的预燃室火花塞还必须为每个气缸实现包括附加的第二点火线圈的正常的第二火花塞。用于结构上的实现的费用、花费以及操控花费由此极度地提高。

为了无须在当前的内燃机中适配气缸头的整个结构上的设计并且为了无须提供附加的结构空间，因此需要，找到一种解决方案，以便提供结构上并且关于运行较少耗费的被动的预燃室火花塞，通过所述预燃室火花塞，在所有转速或者说负载范围并且尽可能在所有温度范围中可以实现燃料空气混合物的可靠的点火。所述火花塞作为空气火花火花塞形成。

发明内容

因此本发明的任务是，提供一种对应的被动的预燃室火花塞。

为此，本发明提出一种被动的预燃室火花塞，用于在车辆发动机的燃烧室中使用，该预燃室火花塞具有：

-包括多个上部开口的上部的预燃室，所述多个上部开口处在盖中并且围绕上部的预燃室设置，通过所述多个上部开口，所述上部的预燃室与燃烧室连接，以及

-上部的空气火花隙，通过所述上部的空气火花隙能形成空气点火火花，其中

-中间电极设置在所述上部的预燃室的上部区域处并且所述上部的预燃室的与该上部区域相对置的底部作为绝缘体形成，导电元件或缝隙连续地从所述上部的预燃室到所述底部下方的下部区域中地引导通过所述绝缘体，并且所述下部区域要么作为第二预燃室形成要么直接设置在燃烧室中，其中，

-在该下部区域中设置接地电极，使得在接地电极和所述导电元件或缝隙之间形成下部的空气火花隙。

本发明还提出一种车辆发动机，该车辆发动机包括至少一个按照本发明所述的被动的预燃室火花塞。

提出一种被动的预燃室火花塞，用于在车辆发动机的燃烧室中使用，具有：包括至少一个上部开口的上部的预燃室，通过所述至少一个上部开口，所述上部的预燃室与燃烧室连接；以及上部的空气火花隙，通过所述上部的空气火花隙，可形成空气点火火花。

此外，中间电极设置在所述上部的预燃室的上部区域处。所述上部的预燃室的与该区域相对置的底部作为绝缘体形成，其中，导电元件或缝隙连续地从所述上部的预燃室到底部之下的下部区域中地引导通过所述绝缘体，并且所述下部区域作为第二预燃室形成或直接设置在燃烧室中。在该下部区域中，这样设置接地电极，使得在接地电极和导电的元件或缝隙之间形成下部的空气火花隙。

通过提出的被动的预燃室火花塞，其中，在一个火花塞之内形成两个空气火花，确保在最上面的转速或负载范围中的简单的高效率的设计，以及同时确保在下面的转速或负载范围中的可靠的着火。为此，需要仅唯一的安装的点火单元和仅唯一的点火线圈并且此外不需要附加的结构空间。

此外设置，所述下部区域作为下部的预燃室形成，并且在所述下部的预燃室中设置至少一个下部开口，通过所述至少一个下部开口，所述下部的预燃室与燃烧室连接。所述导电元件和接地电极这样设置，使得这两个火花隙彼此串联。

此外设置，所述下部区域直接处于燃烧室中，其中，导电元件和接地电极这样设置，使得这两个火花隙彼此串联。

此外设置，导电元件是金属的置入件。

此外设置，缝隙的宽度显著小于在接地电极和上部开口之间的距离。

缝隙的宽度只需要毫米的一小部分，从而所述缝隙有利地作为毛细裂纹形成。所述宽度与排出喷嘴的宽度相比可忽略不计地小。重要的是，在电极之间的路径保持尽可能小，亦即在中间电极和导电元件或缝隙和在导电元件或缝隙和接地电极之间的路径保持尽可能小。

此外设置，绝缘体作为绝缘的陶瓷形成。

此外，提供一种车辆发动机，该车辆发动机包括至少一个所述被动的预燃室火花塞。

附图说明

本发明其他的特征和优点由对本发明的实施例的下文的说明、借助附图的图得出，所述附图示出按照本发明的细节。各个特征可以分别单独本身或多个以任意的组合在本发明的变型中实现。

接着借助附图详细阐释本发明的优选的实施方式。

图1和8示出本发明的预燃室火花塞的两个不同的实施方式的视图；

图2和4示出在图1中示出的预燃室火花塞的不同的实施方式的横截面；

图3和5分别示出在图2和图4中示出的预燃室火花塞的下部区域的放大；

图6和7分别示出在图2和图4中示出的预燃室火花塞的零件；

图9和11示出在图8中示出的预燃室火花塞的不同的实施方式的横截面；

图10和12分别示出在图9和图11中示出的预燃室火花塞的下部区域的放大；

图13和14分别示出在图9和图11中示出的预燃室火花塞的零件。

具体实施方式

在下文对附图的说明中，相同的元件或者说功能设有相同的附图标记。

本发明的基本设计是，提供被动的预燃室火花塞，通过其可以在所有转速或负载范围中并且尽可能在所有温度范围中实现燃料空气混合物的可靠点火，而不需要附加的结构空间。

这通过提出的被动的预燃室火花塞实现，其中仅需要包括仅唯一的点火线圈的唯一的点火单元。因此，解决至今已知的预燃室火花塞的问题：优化的设计至今仅仅要么对于全负载要么对于部分负载或冷起动是可能的。

在车辆中在内燃机处提供点火火花的方法已知。提供包括具有相对少的匝数的初级绕组以及具有多的匝数的次级绕组的线圈。因此，可以高地转换电压。线圈的初级侧在电源电压上的一个绕组端部上耦合。另一个绕组端部通过IGBT作为输出级输送给接地。为了产生点火火花，必须首先对点火线圈的初级侧以能量加载。为了对此实现，必须在第一时刻接通IGBT，借此电流可以流过线圈。所述线圈具有电感，从而电流以L*di/dt升高。充电电流通过电感不具有线性的变化过程，但其按照感应的特性转入欧姆范围或饱和中。这是线圈不长时间承受的范围，因为线圈由此强烈加热并且最终本身损坏。因此，点火时刻应该是将要到该稳态的点。在正常的点火线圈中，直到理想的点火时刻的充电时间例如为大约3ms。适配通过特性曲线簇依赖于当前的车载电网电压进行。也就是说，当车载电网在电压方面弱时，则选择稍微较长的闭合时间，并且当车载电网具有非常高的电压时，则稍微较短地选择闭合时间。亦即在点火的软件方面的应用中必须准确地已知：何时应该进行点火，点火线圈的充电时间为多长并且必须何时开始提供能量给点火线圈。

在理想的时刻，点火火花则大致如下产生。当输出级(IGBT)不再被操控时，其则非常快速变为高阻抗。亦即输出级不再允许电流通。线圈如感应的蓄能器响应。其要求维持电流，然而这由于高阻抗的输出级不可能。为了补偿，所述线圈由此在绕组端部之间将电压抬高。因为点火线圈如变压器构造，所以这也在次级绕组上发生，然而以对应高的变换比。亦即在次级绕组的绕组端部上的电压在该时刻再次以多倍升高。次级绕组在原理上在绕组的每个端部上连接接地。然而，存在通过在火花塞的空气间隙、所谓的火花隙上的中断。然而，当对应高的电压作用在火花塞上时，该空气间隙或火花隙对于电流通不是阻碍。在某一个时候电压足够时，则借此形成等离子通道并且电流以小的闪光(点火火花)的形式跳火。

在正常的大气条件中，每毫米空气间隙需要大约1kV，以便实现跳火。但在活塞极度压缩易燃的混合物的燃烧室中，需要的电压也可以处于大约30kV，以便对该一毫米跳火。

点火线圈可以此外相对简单地针对所有可能的需要的点火电压需求设计。当对应的绝缘需求在点火线圈中、在至火花塞的路径上并且在火花塞上直至火花隙对应地设计时，较高的电压40kV或60kV也不是问题。

亦即借此对火花跳火的点火电压需求依赖于空气间隙和环境条件、亦即在火花隙的区域中的介质、压力、温度和空气湿度。在1mm的火花隙和正常的大气条件下，当点火线圈达到1kV的次级电压时，则火花跳火。如果路径加倍，则为了克服该空气间隙需要的电压也加倍。在该情况中，用于2mm空气间隙的跳火需要2kV。如果环境条件改变，其方式为例如环境压力、火花隙周围的介质或温度提高，则为了克服该气隙需要的电压也升高。由用于1mm气隙的1kV则可以也快速地变为20kV或更多。例如当在气缸中活塞压缩空气燃料混合物时是这种情况。另一方面，火花寻求最容易的路径，以便桥接绝缘好的元件如空气或气体。然而，相对于绝缘的陶瓷，空气或压缩的气体还总是好的导体。

该效果正是对于本发明如下利用。当导电非常好的、然而与总系统绝缘的元件插入火花隙中时，火花隙以导电的元件的长度减少。亦即不管存在2*0.5mm或1*1mm的火花隙。也不管火花隙的导电的中断为1mm或1m，只要其导电好。点火线圈必须达到的点火电压需求保持相同。点火火花此外在两个火花隙处在相同的时刻产生。重要的是，从点火电极至外部接地的距离显著长于希望的火花隙，因为否则火花不在希望的火花隙上跳火。

当在火花隙中使用绝缘的阻断时，相同地适用。当点火线圈可以提供的点火电压大于为了在该阻断处经过的点火电压需求，则尽管如此点火火花跳火。然而，当整个点火火花隙包含具有阻断的绝缘的包裹部时，则没有火花跳火。当然，在绝缘的陶瓷中几乎不可见的毛细裂纹已经足够使火花可以击穿这样的绝缘的陶瓷。本发明正是利用所述物理的情况，以便提供特别的类型的预燃室火花塞。

点火线圈如下说明并且在图中示出地构造，其中在这里仅进行非常简化的说明，以便解释基本原理。火花塞1在其最上部区域中具有至点火线圈或点火导线的连接适配器10。该连接适配器可以例如是SAE头部或带有螺纹的实施方式。连接适配器10导电地与火花塞1的中间电极11连接。绝缘的陶瓷12包围该导电的高压核心。在绝缘的陶瓷12之下设置金属单元13，借助所述金属单元，火花塞1可以拧紧到气缸头中。在此，火花塞螺纹14形成至气缸头的机械的、电的和热的连接结构。连接适配器10、处于其下的绝缘的陶瓷12以及用于火花塞扳手的拧紧凸肩安放在火花塞井道(Kerzenschacht)中。

下部的螺纹在正常情况的中与气缸齐平地结束。在火花塞螺纹14之下，中间电极11突出到燃烧室中。在其之下以超过限定气隙的距离设置接地电极15。接地电极15与火花塞螺纹14电连接。中间电极11与接地电极15连同火花塞螺纹14借助绝缘的陶瓷12彼此分开。在此，在燃烧室中的空气火花隙形成最窄的点。

绝缘的陶瓷12、即在中间电极11和紧固质量之间的连接的准确的实施方式还具有另一个重要的任务。其用于火花塞中间电极的正确的热值。在中间电极11上不允许达到确定的温度，借此例如不出现不期望的炽热引火。因此，通过燃烧室引入中间电极11中的温度必须尽可能高效地引导离开在中间电极或传输的导电针上的温度展开。这如下保证，其方式为绝缘的陶瓷12较宽带并且只窄地引到螺纹连接质量上。

接着简短说明预燃室火花塞1的原理。被动的预燃室火花塞与通常的空气火花火花塞仅仅通过在下部部分中的盖16区分。亦即火花隙不再直接处于燃烧室中，而是通过盖16与燃烧室分开。多个开口17处于盖16中。类似于在通常的空气火花火花塞中，火花隙处于通过盖16形成的预燃室中。

当在气缸中使用压缩行程时，则在气缸和预燃室之间也通过存在的作为孔或排出喷嘴作用的开口17获得压力补偿。亦即其例如从处于气缸中的燃料空气混合物流动到预燃室中。当控制单元现在结束点火线圈的通电，则出现在点火线圈次级侧上并且因此也在中间电极11上的高电压发展。在预燃室中现在类似于在通常的空气火花点火线圈中那样出现放电火花。该放电火花点燃在预燃室中的易燃的混合物。当压缩的混合物点燃时，在预燃室中现在发生如通常在通常的空气火花点火线圈的气缸中的相同的经过，只是以小非常多的比例。气体膨胀，但相反于由此活塞向下运动的气缸在预燃室中只可以通过开口17漏出。这些开口17通常环形地围绕预燃室设置，借此压出的预燃室火焰通过其自身的压力同时达到尽可能多的压缩的气缸。相对于只在空气火花隙上首先使压缩的燃烧室点火或碰撞着火的简单的火花塞，可以借助预燃室火花塞对压缩的燃烧室非常快速并且统一地点燃，因为传播的火焰前锋显著减少并且点火时刻因此不拖延。内燃机可以由此更高效地运行。

如已经开头提到的，当预燃室火花塞非常有利地设计，尤其是通过开口17的成形和/或数量以及包括火花隙20的预燃室30构造，则预燃室火花塞1具有非常多的优点。特别是预燃室容积与开口17的数量和其横截面和形状成比例地可以非常高效地与确定的转速和负载范围适配。但正是在此，至今已知的预燃室系统具有缺点。通常的空气火花火花塞1虽然不这样高效地点燃燃烧室，但其对燃烧室在每种情况中在整个的转速和负载范围上点燃。预燃室火花塞1至今在结构上不可以关于整个转速和负载范围设计。因此，可能出现在冷起动和/或在低转速或部分负载时的点火的困难。当基于设计例如在最大的功率的点没有易燃的混合物足够地进入预燃室中，则是这种情况。为了在整个运行范围上设计预燃室火花塞1，可能必须大幅降低在满载点时的极大优势。

为了在整个的转速和负载范围上设计预燃室火花塞1，使用如下所述的原理。

基本上两个实施方式是可行的。在第一实施方式中，可以提供包括双重的预燃室30、31的被动的预燃室火花塞1，所述预燃室具有如下所述的包括绝缘体40和导电元件50的中间壁，在如图1至7中说明的。在图8至14中所述的替代的第二实施方式中，可以提供单独的预燃室30，所述预燃室的指向接地电极15的底部如具有双重的预燃室30、31的预燃室火花塞1的中间壁那样形成，并且其中在上部的预燃室30之下的下部区域直接与气缸处于连接中。在这两种情况中，分别在上部的预燃室30和处于其下的区域中形成空气火花隙，而不管是否所述区域作为第二预燃室31形成或直接与燃烧室处于连接。

原则上，预燃室火花塞1的上部构造、亦即连接适配器10、中间电极11、绝缘的陶瓷12和金属单元13在其所有实施方式中如在通常的被动的预燃室火花塞1中那样。在下部构造中，所述预燃室火花塞如下文借助不同的实施例在一些区域中说明的区分于至今已知的预燃室火花塞1的构造。

在第一实施方式中，描述包括双重的预燃室30、31的被动的预燃室火花塞1。双重的预燃室30、31具有上部的预燃室30和下部的预燃室31。在上部的预燃室30的上部区域上，中间电极11突出，并且在下部的预燃室31的下部区域上设置接地电极15。

在该双重的预燃室30、31中，设置有两个串联的火花隙20、21，即第一或上部的火花隙20设置在上部的预燃室30中并且下部的第二火花隙21设置在下部的预燃室31中。如已经开头说明的，可以通过串联的火花隙20、21产生点火火花，所述点火火花通过相同的高压且在相同的时刻产生，并且通过所述点火火花能够实现两个分离的预燃室30、31的同时的着火。

在实施方式中，也存在一系列配置给上部的预燃室30的开口17和至少一个配置给下部的预燃室31的开口18，如在图1至7中示出的那样。

但如已经开头说明的，仅对于上部的转速和负载范围需要预燃室火花塞1。在下部的部分负荷范围中，不需要预燃室，即通常的空气火花火花塞1是足够的。因此，在替代的实施方式中使用组合的火花塞1，所述组合的火花塞将预燃室火花塞1和空气火花火花塞1如下组合。亦即仅存在单独的预燃室、即包括第一或上部的火花隙20的上部的预燃室30。第二火花隙21如在通常的空气火花火花塞1中提供，即接地电极15在支架构件60上与第一预燃室30的底部具有间距地设置。然而，因此存在两个火花隙20、21，如在图8至14中可看出的那样。

将这两个预燃室30、31分开或提供两个火花隙20、21在此通过例如作为绝缘的陶瓷形成的绝缘体40进行。绝缘体40在具有双重的预燃室30、31的实施方式中作为分离壁形成，所述分离壁同时形成上部的预燃室30的底部和下部的预燃室31的顶部。在仅仅具有上部的预燃室30的实施方式中，所述分离壁形成上部的预燃室30的底部，所述底部将上部的预燃室30与处于其下的下部区域分开。

在所有实施方式中，在绝缘体40的中心插入导电元件50，所述导电元件中断火花，然而对其继续电传输，如以上已经说明的。导电元件50能以不同的型式形成，如下文说明的那样。

如在示出通过图1或8的横截面的图2、3、6、9和11中示出的那样，导电元件50可以作为置入件形成。置入件的形状在此不是决定性的。仅必须能够实现从上部的预燃室30到处于其下的区域、亦即下部的处于燃烧室中的区域或下部的预燃室31中的导电连接，以便提供至下部的火花隙21的连接。替代于置入件，导电元件50也可仅作为在绝缘体40中的连续的缝隙51形成，如在图4、5、7、10和12中示出的。在这里要注意，缝隙51具有毛细裂纹的厚度而不是钻孔的厚度。毛细裂纹是对于人的肉眼通常不可见的通常显著小于1mm、通常是0.1mm或更小的裂纹。

在没有导电元件50的变型中、亦即在带有缝隙51的变型中，即使在火花在缝隙51中击穿的位置处火花最小地接触绝缘体40，通过缝隙51的路径也是空气火花隙。

在以上所述实施方式中，仅需要具有唯一的点火线圈的唯一的火花塞单元。这两个火花隙20、21的每个火花隙可以因此设计用于确定的转速负载范围。因此，可以高效地覆盖整个转速和负载范围，而不需要附加的结构空间或附加的构造元件。

被动的预燃室火花塞的下部区域的基本构造对于所有实施方式基本上相同并且在图7和8或者说13和14中示例性地对于不同的实施方式示出。提供作为金属的外套筒80设置的具有开口17、或者说17和18的预燃室套筒、螺纹14以及接地电极15。按照实施方式，接地电极15设置在下部的预燃室31中。或接地电极紧固在支架构件60上并且直接设置在绝缘体40之下的燃烧室中。第二预燃室31的下部的底部或支架构件60同样是接地电极的部分。真正的接地电极的以15表示的部分区域可以如在图中示出的作为尖端形成，以便提供限定的跳火点。此外，所述尖端可以由特别结实的材料形成，以便减少磨损。然而，不是必需要提供尖端。当仅存在一个单独的接地电极15时，则其可以直接设置在导电元件50之下。但也可以设置，设置多个接地电极15。这些接地电极这时总是还设置在导电元件50或缝隙51之下，但这样设置，使得所述接地电极不接触。在此，所述接地电极可以例如由多个支架构件60保持，所述支架构件以点保持件的形式形成。

现在齐平地将绝缘的陶瓷单元推入金属的外套筒80中，所述绝缘的陶瓷单元由绝缘的陶瓷12和陶瓷插入套筒70形成。该陶瓷插入套筒70不仅具有与开口17对应的用于等离子排出的排出孔171，而且具有作为绝缘的陶瓷分离壁形成的绝缘体40，所述绝缘体用于将上部的预燃室30与下部的预燃室31或开放的下部区域分开。在中央，在绝缘的陶瓷分离壁40中加入导电元件50或缝隙51。绝缘的陶瓷12和陶瓷插入套筒70无须强制分开地形成。整个构造也可作为唯一的陶瓷部件实现。

开口17、18和排出孔171在制造中也可事后才通过穿过金属的外套筒以及陶瓷的内套筒的钻孔过程实现。

第一预燃室与处于其下的区域的分开可以如说明的那样通过在绝缘体40中的缝隙51进行，或通过在绝缘体中从上部的预燃室至下部区域连续的金属置入件进行。

在设置缝隙51的变型中，所述陶瓷在两个电极(点火电极和接地电极)之间、亦即在相同的交截线中具有非常小的缝隙51，所述缝隙允许火花击穿。该缝隙51只需要一毫米的一小部分并且例如以毛细裂纹的厚度形成。所述缝隙51与排出喷嘴或开口17相比可忽略不计地小。重要的是，在电极11和15之间的路径、亦即在中间电极11和导电元件50或缝隙51和在导电元件50或缝隙51和接地电极15之间的路径保持尽可能小。用于该前提的基础是需要的点火电压需求，点火线圈必须提供所述点火电压需求，并且所述点火电压需求随着距离的增大而增大，尤其是在缝隙51的情况下，亦即没有置入件的连续开口的情况下，所述开口也可以称为空气缝隙。此外，与在中间电极11和外部接地之间的路径相比，火花隙必须总是显著较小。否则，火花不会从中间电极11跳至接地电极15，而是通过更容易的路线到达外电极。

具有导电元件50的变型具有优点，即，其需要较小的点火电压需求，因为火花隙分成两个路径并且导电元件50不产生电压降。在具有缝隙51的变型中的优点是，无须设置附加的金属元件，所述金属元件加热升温并且也许可以导致炽热引火。

所述陶瓷、亦即绝缘体40应该这样设计，使得其将两个点火区域(与外部接地绝缘)分开，承受机械的负载并且将尽可能多的温度导出到壳体上。

通过提出的预燃室火花塞提供两个分离的区域，在所述分离的区域中可以保证在不同的运行点时对易燃的混合物点火。在此，仅需要一个点火线圈和一个火花塞。因此，除了在大的运行范围中的使用，还提供非常节省空间的火花塞。

附图标记列表

1 火花塞(预燃室火花塞/空气火花火花塞)

10 连接适配器

11 中间电极

12 绝缘的陶瓷

13 金属单元

14 火花塞螺纹

15 接地电极

16 盖

17 上部的序列的开口

18 下部的序列的开口

171 对排出开口绝缘的陶瓷套筒7020、21上部或下部的火花隙

30、31 上部或下部的预燃室

40 绝缘体

50 导电元件

51 缝隙

60 支架构件

70 绝缘的陶瓷套筒

80 预燃室套筒

Claims (5)

1.被动的预燃室火花塞(1)，用于在车辆发动机的燃烧室中使用，该预燃室火花塞具有：

-包括多个上部开口(17)的上部的预燃室(30)，所述多个上部开口(17)处在盖(16)中并且围绕上部的预燃室设置，通过所述多个上部开口，所述上部的预燃室(30)与燃烧室连接，以及

-上部的空气火花隙(20)，通过所述上部的空气火花隙能形成空气点火火花，其中

-中间电极(11)设置在所述上部的预燃室(30)的上部区域处并且所述上部的预燃室(30)的与该上部区域相对置的底部作为绝缘体(40)形成，缝隙(51)连续地从所述上部的预燃室(30)到所述底部下方的下部区域中地引导通过所述绝缘体(40)，其中，所述缝隙(51)的宽度对应于毛细裂纹，所述毛细裂纹是0.1mm或更小的裂纹，所述上部的空气火花隙(20)形成在中间电极(11)和所述缝隙(51)之间，并且所述下部区域要么作为第二预燃室形成要么直接设置在燃烧室中，其中，

-在该下部区域中设置接地电极(15)，使得在接地电极(15)和所述缝隙(51)之间形成下部的空气火花隙(21)。

2.按照权利要求1所述的被动的预燃室火花塞(1)，其中，

-所述下部区域作为下部的预燃室(31)形成，并且

-在所述下部的预燃室(31)中设置至少一个下部开口(18)，通过所述至少一个下部开口，所述下部的预燃室(31)与燃烧室连接，并且

-所述缝隙(51)和所述接地电极(15)设置为使得上部的空气火花隙(20)和下部的空气火花隙(21)彼此串联。

3.按照权利要求1所述的被动的预燃室火花塞(1)，其中，

-所述下部区域直接处于燃烧室中，

-所述缝隙(51)和所述接地电极(15)设置为使得上部的空气火花隙(20)和下部的空气火花隙(21)彼此串联。

4.按照权利要求1至3之一所述的被动的预燃室火花塞(1)，其中，所述绝缘体(40)作为绝缘的陶瓷形成。

5.车辆发动机，该车辆发动机包括至少一个按照权利要求1至4之一所述的被动的预燃室火花塞(1)。