Stand der Technik
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Die Erfindung geht von einer Zündkerze nach der Gattung des
Hauptanspruchs aus.
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Aus der WO 97/49153 ist eine Zündkerze mit einem
rohrförmigen metallischen Gehäuse bekannt. Die Zündkerze
umfasst einen Isolator, der von dem Gehäuse gehalten wird,
und eine im Isolator eingebettete Innenleiteranordnung. Das
Gehäuse erstreckt sich dabei längs der Achse der Zündkerze
brennraumfern bis etwa zu einem Sechskant. Dabei ragt der
Isolator brennraumfern über das Gehäuse der Zündkerze
hinaus.
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Vorteile der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Zündkerze mit den Merkmalen des
Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass sich der
Isolator längs der Achse der Zündkerze brennraumfern bis
maximal zum Ende des Gehäuses erstreckt. Auf diese Weise
ragt der Isolator brennraumfern nicht aus dem Gehäuse der
Zündkerze hinaus, so dass die Zündkerze keinen sogenannten
Isolatorkopf aufweist. Auf diese Weise wird am
brennraumfernen Ende des Gehäuses der Zündkerze Bauraum
eingespart, der beispielsweise vom Kopf einer benachbart zur
Zündkerze im Zylinderkopf angebrachten Einspritzdüse
eingenommen werden kann.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind
vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im
Hauptanspruch angegebenen Zündkerze möglich.
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Besonders vorteilhaft ist es, dass der Isolator
brennraumfern vor dem Ende des Gehäuses endet und durch
einen hochspannungsfesten Kunststoff bis zum Ende des
Gehäuses fortgeführt ist. Auf diese Weise werden elektrische
Überschläge zwischen einem Hochspannungsanschluß der
Zündkerze und dem Gehäuse verhindert.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Isolator im
Gehäuse mit dem hochspannungsfesten Kunststoff vergossen
ist. Auf diese Weise ist der Schutz vor elektrischem
Überschlag zwischen dem Hochspannungsanschluß und dem
Gehäuse besonders wirksam möglich. Außerdem kann der
Isolator auf diese Weise im Gehäuse besonders stabil
befestigt werden.
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Besonders vorteilhaft ist es, dass die
Befestigungsvorrichtung am brennraumfernen Ende des Gehäuses
einen Schlitz zum Eingriff eines Werkzeugs umfasst. Auf
diese Weise wird zusätzlich Bauraum im Zylinderkopf
eingespart, da die Befestigungsvorrichtung nicht mehr
seitlich sondern nur noch von oben zugänglich sein muß.
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Vorteilhaft ist auch, dass der Isolator brennraumfern durch
einen Spannring im Gehäuse befestigt ist. Auf diese Weise
wird der Isolator im Gehäuse stabil gehalten.
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Dies kann auch dadurch erreicht werden, dass der Isolator
brennraumfern durch eine Bördelung des Gehäuses im Gehäuse
befestigt ist.
Zeichnung
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert. Es zeigen
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Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Zündkerze
in einer teilweise geschnittenen Darstellung und
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Fig. 2 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Zündkerze.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
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In Fig. 1 kennzeichnet 10 eine Zündkerze. Die Zündkerze 10
umfasst ein metallisches, rohrförmiges Gehäuse 15 mit einem
Außengewinde 55, über das die Zündkerze 10 in eine Bohrung
80 eines Zylinderkopfs 1 eingeschraubt ist. In dem
metallischen, rohrförmigen Gehäuse 15 ist dabei ein Isolator
3 angeordnet, wobei die rotationssymmetrischen Achsen von
dem Gehäuse 15 und dem Isolator 3 deckungsgleich liegen und
mit einer Längsachse 25 der Zündkerze 10 zusammenfallen. In
dem Isolator 3 eingebettet ist eine Innenleiteranordnung,
die einem Brennraum 35 zugewandt eine Mittelelektrode 7 und
brennraumfern einen Hochfrequenzanschluß 4 umfasst. Der
Hochspannungsanschluß 4 kann direkt an der Mittelelektrode 7
befestigt sein oder wie in Fig. 1 dargestellt über ein
Zwischenstück 20. Das Zwischenstück 20 kann dabei einen
Widerstand umfassen. Der Widerstand kann als
Widerstandsleitung oder als Einlegewiderstand ausgebildet
sein und alternativ auch an einer anderen Stelle der
Innenleiteranordnung, beispielsweise im Bereich der
Mittelelektrode 7 oder des Hochspannungsanschlusses 4
angeordnet sein. Brennraumseitig ragt beim Beispiel nach
Fig. 1 der Isolator 3 aus dem Gehäuse 15 heraus. Die
Mittelelektrode 7 wiederum ragt brennraumseitig aus dem
Isolator 3 heraus und somit in den Brennraum 35 hinein. Das
Gehäuse 15 ist brennraumseitig gemäß Fig. 1 über eine
Masseelektrode 60 fortgeführt, die sich als Dachelektrode
über die Stirnfläche der Mittelelektrode 7 wölbt. Die hier
beschriebene Anordnung des Isolators 3, der Mittelelektrode
7 und der Masseelektrode 60 im Brennraum 35 ist lediglich
beispielhaft aufgeführt. Dem Fachmann ergeben sich beliebige
Alternativen der brennraumseitigen Gestaltung der Zündkerze
10, beispielsweise auch mit mehr als einer Masseelektrode.
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Gemäß der Erfindung erstreckt sich der Isolator 3 entlang
der Längsachse 25 vom Brennraum 35 bis maximal zu einem
brennraumfernen Ende 30 des Gehäuses 15. Das bedeutet, dass
die Zündkerze 10 keinen über das brennraumferne Ende 30 des
Gehäuses 15 hinausragenden Isolatorkopf besitzt. Vielmehr
schließt der Isolator 3 mit dem brennraumfernen Ende 30 des
Gehäuses 15 ab oder endet bereits vor dem brennraumfernen
Ende 30 des Gehäuses 15, wie in Fig. 1 dargestellt. Gemäß
Fig. 1 ragt der Isolator 3 dabei bis in den Bereich des
Hochspannunganschlusses 4 hinein. Wenn auch der Isolator 3
bis maximal zum brennraumfernen Ende 30 des Gehäuses 15
geführt werden kann, so ist es für eine bessere
Hochspannungsfestigkeit dennoch sinnvoll, den Isolator 3 wie
in Fig. 1 dargestellt vor dem brennraumfernen Ende 30 des
Gehäuses 15 enden zu lassen und den Isolator 3 bis zum
brennraumfernen Ende 30 des Gehäuses 15 durch einen
hochspannungsfesten Kunststoff 5 fortzuführen. Auf diese
Weise kann ein elektrischer Überschlag vom
Hochspannungsanschluß 4 zum Gehäuse 15 sicher vermieden
werden. Um auch die Zwischenräume zwischen dem Isolator 3
und dem Hochspannungsanschluß 4 auszufüllen und dadurch eine
gesteigerte Hochspannungsfestigkeit und einen festen Sitz
des Isolators 3 im Gehäuse 15 zu realisieren, kann der
Isolator 3 im Gehäuse 15 mit dem hochspannungsfesten
Kunststoff 5 vergossen werden. Der Kunststoff 5 schließt
dann etwa mit dem brennraumfernen Ende 30 des Gehäuses 15
ab, wie in Fig. 1 dargestellt. Es kann vorgesehen sein, für
den Kunststoff 5 ein Material zu wählen, das nicht nur
hochspannungsfest, sondern auch im Bereich der im Brennraum
35 auftretenden Temperaturen temperaturbeständig ist, um
eine möglichst lange Lebensdauer des Kunststoffs 5 beim
Betrieb zu gewährleisten.
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Brennraumseitig wird der Isolator 3 gemäß Fig. 1 durch
einen Dichtsitz im Gehäuse 15 gehalten, wobei eine Schulter
65 des Isolators 3 auf einem ringförmigen Vorsprung 70 des
rohrförmigen metallischen Gehäuses 15 aufliegt. Der
Dichtsitz 50 verhindert ein Eindringen des Brennstoff-Luft-
Gemisches aus dem Brennraum 35 über einen dem Brennraum 35
zugewandten Atmungsraum 75 der Zündkerze 10 hinaus in das
Gehäuse 15 der Zündkerze 10. Zusätzlich oder alternativ kann
die Abdichtung und brennraumseitige Halterung des Isolators
3 im Gehäuse 15 auch durch einen Dichtring erfolgen, der am
brennraumfernen Ende des Atmungsraumes 75 zwischen den
Isolator 3 und das Gehäuse 15 geklemmt ist. Wird sowohl der
Dichtsitz 50 als auch ein Dichtring verwendet, so kann der
Dichtring im Bereich des Dichtsitzes 50 angeordnet sein.
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Brennraumfern wird der Isolator 3 durch den Kunststoff 5 im
Gehäuse 15 gehalten. Zusätzlich oder für den Fall, dass kein
Kunststoff 5 verwendet wird, kann der Isolator 3
brennraumfern durch einen Spannring 6, der ebenfalls
zwischen das Gehäuse 15 und den Isolator 3 geklemmt ist, im
Gehäuse 15 gehalten werden. Zusätzlich oder alternativ kann
das Gehäuse 15 in seinem Inneren im Bereich des
brennraumfernen Endes des Isolators 3 eine umlaufende
Bördelung 40 umfassen, die den Isolator 3 im Gehäuse 15 hält
und am Herausfallen hindert.
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Zur Befestigung des Isolators im Gehäuse 15 sind auch
beliebige andere dem Fachmann bekannte Maßnahmen möglich.
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Brennraumfern kann das Gehäuse 15 wie in Fig. 1 dargestellt
durch eine Befestigungsvorrichtung 2 abgeschlossen sein.
Dabei kann die Befestigungsvorrichtung 2 wie in Fig. 1
gestrichelt dargestellt einen Mehrkant, insbesondere einen
Sechskant 45 umfassen. In diesem Fall sollte die in Fig. 1
mit dem Bezugszeichen 80 gekennzeichnete Zylinderkopfbohrung
seitlich der Befestigungsvorrichtung 2 einen Freiraum
zwischen dem Sechskant 45 und einer Innenwand 85 der
Zylinderkopfbohrung 80 aufweisen, um den Eingriff eines
Befestigungswerkzeugs, beispielsweise eines
Zündkerzenschlüssels zum Einschrauben oder Ausschrauben der
Zündkerze 10 in oder aus dem Zylinderkopf 1 zu ermöglichen.
Dieser Abstand ist in Fig. 1 nicht dargestellt.
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Zusätzlich oder alternativ kann die Befestigungsvorrichtung
2 am brennraumfernen Ende 30 des Gehäuses 15 einen Schlitz 8
zum Eingriff eines Werkzeugs, beispielsweise eines
Schraubendrehers umfassen, wie dies in der Draufsicht der
Fig. 2, in der ansonsten gleiche Bezugszeichen gleiche
Elemente wie in Fig. 1 kennzeichnen, dargestellt ist. Durch
den von oben mit einem Schraubendreher zugänglichen Schlitz
8 der Befestigungsvorrichtung 2 ist ein seitlicher Abstand
zwischen der Befestigungsvorrichtung 2 und der Innenwand 85
der Zylinderkopfbohrung 80 nicht mehr erforderlich, um ein
Einschrauben oder Ausschrauben der Zündkerze 10 in den
Zylinderkopf 1 oder aus dem Zylinderkopf 1 zu ermöglichen.
Auf diese Weise wird Bauraum im Zylinderkopf 1 eingespart.
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Die Einsparung von Bauraum erfolgt aber bei der
erfindungsgemäßen Zündkerze 10 hauptsächlich durch Weglassen
des Isolatorkopfes oberhalb des brennraumfernen Endes 30 des
Gehäuses 15. Der durch Vermeidung des Isolatorkopfes und
gegebenenfalls des seitlichen Abstandes zwischen der
Befestigungsvorrichtung 2 und der Innenwand 85 der
Zylinderkopfbohrung 80 freiwerdende Bauraum kann somit für
den Kopf eines benachbart zur Zündkerze 10 im Zylinderkopf 1
anzuordnenden Einspritzventils genutzt werden.