DE10032186A1 - Zündeinrichtung, insbesondere Zündkerze - Google Patents
Zündeinrichtung, insbesondere ZündkerzeInfo
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Abstract
Bei einer Zündeinrichtung, insbesondere Zündkerze (10), mit einem Gehäuse (12), das mit einem Einschraubgewinde (14) versehen ist, soll ein Festfressen oder Festbacken der Zündkerze im Zylinderkopf verhindert werden. Zu diesem Zweck ist vorgesehen, daß das Gehäuse mindestens im Bereich des Einschraubgewindes eine Beschichtung (26) aus einem Lack aufweist, der mit Antihaft-Pigmenten versehen ist.
Description
Die Erfindung betrifft eine Zündeinrichtung, insbesondere eine Zündkerze, mit
einem Gehäuse, das mit einem Einschraubgewinde versehen ist.
Eine solche Zündkerze wird mit ihrem Einschraubgewinde in eine
Aufnahmebohrung in einem Zylinderkopf eines Verbrennungskraftmotors
eingeschraubt, so daß an der Zündkerze ausgebildete Elektroden in den
Zylinderraum hineinragen. Wenn an die Elektroden ein geeignetes
Spannungspotential angelegt wird, kann im Zylinderraum ein Zündfunke
erzeugt werden, mittels dem ein zündfähiges Gemisch im Zylinderraum
gezündet werden kann.
Aufgrund der im Bereich des Einschraubgewindes während des Betriebs der
Zündkerze vorherrschenden Umgebungsbedingungen kann es dazu kommen,
daß sich das Herausschrauben der Zündkerze aus dem Zylinderkopf,
beispielsweise um die Zündkerze auszutauschen, schwierig gestaltet.
Insbesondere nach einer Betriebsdauer der Zündkerze, die einer Laufleistung
des mit dem entsprechenden Motor versehenen Kraftfahrzeugs von mehr als
60.000 km entspricht, kann es zu einem Festbacken oder Festfressen des
Gehäuses der Zündkerze im Zylinderkopf kommen. Unter einem Festbacken
wird dabei ein Zusetzen des Gewindespiels zwischen der Zündkerze und dem
Zylinderkopf mit Ölen oder anderen Produkten aus dem Zylinderraum
verstanden. Diese Produkte können zu festhaftenden Schichten auf dem
Einschraubgewinde führen, was ein Herausschrauben der Zündkerze
erschwert oder gar unmöglich macht. Unter einem Festfressen wird dagegen
eine Reaktion zwischen der Oberfläche des Einschraubgewindes und dem
Zylinderkopf verstanden, die ohne zusätzliche Korrosionsmedien oder
unterstützt durch solche Korrosionsmedien erfolgen kann. Insbesondere wenn
das Gehäuse der Zündkerze im Bereich des Einschraubgewindes mit Zink als
Korrosionsschutzschicht versehen ist, ergeben sich durch ein Festfressen des
Einschraubgewindes Probleme beim Herausschrauben, da Zink mit dem für
Zylinderköpfe häufig verwendeten Werkstoff Aluminium entsprechend dem
Phasendiagramm schon bei niedrigen Temperaturen Reaktionen eingeht.
Wenn als Korrosionsschutzschicht dagegen Nickel verwendet wird, sind bei
den auftretenden Betriebstemperaturen von etwa 220° nach dem
Phasendiagramm keine Reaktionen zu erwarten; diese können jedoch nicht
ausgeschlossen werden, da durch lokal auftretende Kontaktbrücken
Reaktionen möglich sind. Das Festfressen wird schließlich unterstützt durch die
beim Betrieb des Motors auftretenden Vibrationsbewegungen, was ein
punktuelles Reibverschweißen ermöglicht.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei einer Zündeinrichtung der
eingangs genannten Art ein Festbacken oder Festfressen des Gehäuses im
Zylinderkopf auch bei langen Betriebsdauern zuverlässig zu vermeiden.
Bei der Zündeinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 verhindern
die Antihaft-Pigmente der Beschichtung zuverlässig, daß es in den
Gewindegängen des Einschraubgewindes zu festhaftenden Ablagerungen von
Verbrennungsrückständen und Motorölen aus dem Zylinderraum kommt. Auf
diese Weise wird ein Festbacken vermieden. Weiterhin verhindern die Antihaft-
Pigmente durch ihre trennende Wirkung, daß es zu einer Reaktion zwischen
der Oberfläche des Einschraubgewindes und dem Zylinderkopf und somit zu
einem Festfressen der Zündkerze kommt. Falls es dennoch lokal zu einem
Festbacken oder Festfressen kommen sollte, verringern die Antihaft-Pigmente
durch ihre schmierende Wirkung das Ausschraubdrehmoment, so daß die
Zündkerze zuverlässig aus dem Zylinderkopf herausgeschraubt werden kann.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Beschichtung mit dem Gleit-,
Trenn- und Antihaft-Lack besteht darin, daß das Einschraubgewinde aufgrund
der Abriebfestigkeit des Lacks nicht durch zusätzliche Maßnahmen während
der Herstellung und des Transports der Zündkerzen geschützt werden muß,
beispielsweise durch Plastikhülsen, die bei einigen aus dem Stand der Technik
bekannten Zündkerzen während des Transports auf das Einschraubgewinde
aufgesetzt werden müssen.
Als Antihaft-Pigmente besonders geeignet sind PTFE-Pigmente, Graphit-
Pigmente, Molybdändisulfid-Pigmente und Bornitrid-Pigmente. Es können auch
Metalloxide verwendet werden. Alle diese Materialien weisen die gewünschten
Gleit-, Trenn- und Antihaftwirkungen auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann der Lack
zusätzlich mit Metallpigmenten versehen werden. Auf diese Weise ergibt sich
eine bessere Temperaturleitfähigkeit von der Zündkerze zum Zylinderkopf, was
die Funktion der Zündkerze verbessert.
Weiterhin kann vorgesehen sein, daß der Lack eine Zusammensetzung
aufweist, mit der zusätzlich eine Korrosionsschutzwirkung erzielt wird. Auf
diese Weise ist eine Korrosionsschutzschicht gebildet, die auch in Bereichen
außerhalb des Einschraubgewindes aufgebracht sein kann und eine Korrosion
des aus Metall bestehenden Gehäuses der Zündkerze in der heißen und
korrosiven Atmosphäre, wie sie beim Betrieb des Motors vorliegt, zuverlässig
verhindert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß
der Lack ein Bindemittel aufweist, das eine schnelle Aushärtung mittels
UV-Bestrahlung-, IR-Bestrahlung oder durch Induktionstrocknung ermöglicht. Die
auf diese Weise möglichen, kurzen Trocknungszeiten des Lackes erlauben,
den Lackierprozeß in die Herstellungslinie für die Zündkerze zu integrieren.
Vorzugsweise wird die Lackierung nach der Montage der Zündkerze
vorgenommen. Bei der kurzen Trocknungszeit des Lacks kann die Zündkerze
dann schnell verpackt und weitertransportiert werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform
beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. In diesen
zeigen:
Fig. 1 in einer teilgeschnittenen Ansicht eine erfindungsgemäße
Zündkerze; und
Fig. 2 in vergrößertem Maßstab den Ausschnitt II von Fig. 1.
In Fig. 1 ist in einer teilgeschnittenen Ansicht eine erfindungsgemäße
Zündeinrichtung gezeigt, die hier als Zündkerze 10 ausgebildet ist. Die
Zündkerze 10 weist ein Gehäuse 12 auf, das ein Einschraubgewinde 14 sowie
einen Sechskant 16 enthält. Das Einschraubgewinde 14 dient dazu, die
Zündkerze in eine mit einem komplementären Gewinde versehene Bohrung in
einen Zylinderkopf eines Verbrennungskraftmotors einzuschrauben.
Im Inneren des Gehäuses 10 sind in bekannter Weise ein Isolator 18 sowie
eine Mittelelektrode 20 angeordnet, die mit einer am Isolator angeordneten
Anschlußmutter 22 in elektrisch leitender Verbindung steht. Der Mittelelektrode
20 gegenüber liegt mindestens eine Masseelektrode 24, die am Gehäuse 12
angebracht ist. Durch Anlegen eines geeigneten Spannungspotentials
zwischen der Anschlußmutter 22 und dem Gehäuse 12 kann zwischen den
beiden Elektroden ein Zündfunke erzeugt werden, der dazu dient, ein
zündfähiges Gemisch im Zylinder des Motors zu entzünden.
Wie besser in Fig. 2 zu sehen ist, ist das Einschraubgewinde 14 des
Gehäuses 12 mit einer Beschichtung 26 versehen, die aus einem mit Antihaft-
Pigmenten versehenen Lack besteht. Die Antihaft-Pigmente können PTFE-
Pigmente, Graphit-Pigmente, Molybdändisulfid-Pigmente und/oder Bornitrid-
Pigmente sein. Die Pigmente verleihen der Beschichtung eine Gleit-, Trenn-
und Antihafiwirkung, mittels der verhindert wird, daß das Einschraubgewinde
14 in der Bohrung im Zylinderkopf festbacken oder festfressen kann.
Zur Erzielung der gewünschten Gleit-, Trenn- und Antihaftwirkung zur
Verhinderung des Festbackens oder Festfressens ist es ausreichend, wenn die
Beschichtung 26 im Bereich des Einschraubgewindes vorhanden ist. Falls
jedoch erwünscht ist, daß mittels der Beschichtung auch eine
Korrosionsschutzwirkung erzielt wird, ist vorzugsweise das gesamte Gehäuse
12 mit dem Lack beschichtet.
Claims (9)
1. Zündeinrichtung, insbesondere Zündkerze (10), mit einem Gehäuse (12),
das mit einem Einschraubgewinde (14) versehen ist, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gehäuse mindestens im Bereich des
Einschraubgewindes eine Beschichtung (26) aus einem Lack aufweist, der
mit Antihaft-Pigmenten versehen ist.
2. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Antihaft-Pigmente PTFE-Pigmente sind.
3. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Antihaft-Pigmente Graphit-Pigmente sind.
4. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Antihaft-Pigmente Molybdändisulfid-Pigmente sind.
5. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Antihaft-Pigmente Bornitrid-Pigmente sind.
6. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Antihaft-Pigmente Metalloxid-Pigmente sind.
7. Zündeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Lack-Beschichtung (26) zusätzlich mit Metall
pigmenten versehen ist.
8. Zündeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Lack-Beschichtung (26) eine Zusammensetzung
aufweist, mit der zusätzlich eine Korrosionsschutzwirkung erzielt wird.
9. Zündeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Lack ein Bindemittel aufweist, das eine schnelle
Aushärtung mittels UV-Bestrahlung, IR-Bestrahlung oder durch
Induktionstrocknung ermöglicht.
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