DE10144976A1

DE10144976A1 - Zündkerze mit Mittelelektrode und Vorkammer

Info

Publication number: DE10144976A1
Application number: DE10144976A
Authority: DE
Inventors: Werner Niessner
Original assignee: Beru AG
Current assignee: BorgWarner Ludwigsburg GmbH
Priority date: 2001-09-12
Filing date: 2001-09-12
Publication date: 2003-04-03

Abstract

Zündkerze mit Mittelelektrode und mit Vorkammer, wobei die Luftfunkenstrecke (8) zwischen Mittelelektrode (2) und mindestens einer Masseelektrode (10) in der Vorkammer (7) im Bereich der Vorkammermittelachse ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zündkerze mit Mittelelektrode und mit Vorkammer.
Vorkammerzündkerzen mit Mittelelektrode und mehreren stiftartigen Zündpins sind bekannt, wobei die Zündung gegen die Vorkammerinnenwand als elektrische Masse erfolgt. Nachteilig hierbei ist der Umstand, daß die Entflammung an der kühlen Vorkammerwand eingeleitet wird, so daß beschränkte Flammenausbildung zum Verlöschen der Flamme führen kann. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zündkerze der gattungsgemäßen Art zur Verfügung zu stellen, die verbesserte Entflammeigenschaften aufweist und hohe Lebensdauer besitzt. Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch die Zündkerze gemäß Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Ansprüchen 2 bis 9.
Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Hierbei zeigt:
Fig. 1 schematisch einen teilweisem Querschnitt des vorderen Bereiches einer Vorkammerzündkerze mit mittiger Funkenstreckenlage gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform;
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Elektrodenanordnung einer weiteren erfindungsgemäßen Zündkerzenausführung;
Fig. 3 die Draufsicht auf sekantiale Elektrodenanordnung bei einer weiteren erfindungsgemäßen Zündkerzenausführung;
Fig. 4 die schematische Seitenansicht einer Elektrodenanordnung in Form einer Dachelektrode bei einer weiteren erfindungsgemäßen Zündkerzenausführung;
Fig. 5 die Draufsicht auf eine ringförmige Masseelektrodenanordnung mit 3 Stegen.
Die Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Zündkerze gemäß Fig. 1 besitzt in einem Zündkerzenkörper 5, einen Isolator 1 und eine Mittelelektrode 2, die mit einer elektrisch leitenden Glasmasse 3 mit einen Zündstift 4 verbunden ist.
Das zündseitige Ende des Zündkerzenkörpers 5 ist mit einer kuppelförmigen geschlossenen Vorkammerkappe 13 überdeckt, die zusammen mit dem Zündkerzenatmungsraum 6 die Funktion einer Vorverbrennungskammer 7 bildet. Die Vorverbrennungskammer 7 weist Bohrungen 9 für den Gasdurchtritt auf. Von der Vorkammerwand 11 erstrecken sich bei der vorliegenden Ausführungsform 2 Masseelektroden 10 in Richtung auf die Mittelelektrodenspitze 12 unter Ausbildung der Luftfunkenstrecken 8. Die Vorkammerkappe 13 ist z. B. mit einer Schweißverbindung 15 mit dem Zündkerzenkörper 5 verbunden.
Die Masseelektroden 10 sind vorzugsweise aus einem dünnen Edelmetall pinförmig ausgebildet. Bevorzugt ist der Edelmetalldraht als Rund- oder Vierkantdraht ausgebildet und weist eine Querschnittsfläche auf, die bevorzugt 2 mm² nicht überschreitet.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß die Zündspitze 12 der Mittelelektrode 2 als dünner Elektrodenpin ausgeführt ist, wobei auch hier die Querschnittsfläche 2 mm² nicht überschreiten sollte; derartige Elektrodenkonfigurationen mit kleinen Elektrodenquerschnitten haben vorteilhafterweise nur einen geringen Spannungsbedarf und gute Gemischzugänglichkeit.
Ebenfalls bevorzugt bestehen die Elektrodenpins der Masseelektroden und der Mittelelektrode aus Platin, Platinlegierung, Iridium oder einer iridumbasierenden Legierung. Die Lage der Funkenstrecken 8 ist derart gewählt, daß sie vorzugsweise mittig (? V) in der Vorkammer 7, einschließlich Atmungsraum 6, (Kammerlänge V) angeordnet sind.
Gemäß Fig. 2 können mehrere Masseelektroden 10 vorgesehen sein, die sich strahlenförmig von der Innenwand der Vorkammerkappe 13, auf der sie beispielsweise durch Schweißen aufgebracht sein können, in Richtung auf die Mittelelektrodenspitze 12 erstrecken, wobei im vorliegenden Fall 8 Luftfunkenstrecken 8 gebildet werden.
Während bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 sich die Masseelektroden 10 in radialer Richtung erstrecken, erstrecken sich die beiden Elektroden bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 in sekantialer Richtung bis auf die Höhe der Mittelelektrodenspitze 12 und bilden mit dieser die beiden Luftfunkenstrecken 8.
Eine weitere Ausführungsform ist schematisch in Fig. 4 wiedergegeben: hier wird die Masseelektrode 10 als Dachelektrode direkt über die Mittelelektrodenspitze 12 unter Ausbildung der Funkenstrecke 8 geführt; bevorzugt ist die Mittelelektrodenspitze 12 mit Edelmetall 17 armiert, wobei bevorzugt auch die Masseelektrode 10 mit einer Edelmetallarmierung 20 versehen ist.
Eine ebenfalls sehr geeignete Ausführungsform zeigt schematisch die Fig. 5, bei der eine ringförmige Masseelektrode 21 Verwendung findet, die im Bereich der Funkenstrecke 8 ringförmig um die Mittelelektrode 12 ausgebildet ist; sie ist über, im vorliegenden Fall drei Stege mit der Innenwand der Vorkammerkappe 13 beispielsweise durch Schweißen verbunden.

Claims

1. Zündkerze mit Mittelelektrode und mit Vorkammer, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftfunkenstrecke (8) zwischen Mittelelektrode (2) und mindestens einer Masseelektrode (10) in der Vorkammer (7) im Bereich der Vorkammermittelachse ausgebildet ist.

2. Zündkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftfunkenstrecke (8) etwa mittig in der Vorkammer (7) ausgebildet ist.

3. Zündkerze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich mindestens eine Masseelektrode (10) radial von der Vorkammerkappe (13) bis nahe an die Mittelelektrodenspitze (12) unter Ausbildung der Funkenstrecke (8) erstreckt.

4. Zündkerze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß 'sich mindestens eine Masseelektrode (10) sekantial von der Vorkammerkappe (13) bis nahe an die Mittelelektrodenspitze (12) unter Ausbildung der Funkenstrecke (8) erstreckt.

5. Zündkerze nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich mindestens eine Masseelektrode (10) von der Vorkammerkappe (13) unter Ausbildung der Funkenstrecke (8) über die Mittelelektrodenspitze (12) erstreckt.

6. Zündkerze nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich mehrere Masseelektroden (10) von der Vorkammerkappe (13) in Richtung auf die Mittelelektrodenspitze (12) erstrecken.

7. Zündkerze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich mindestens eine Masseelektrode von der Vorkammerkappe (13) in Richtung der Mittelelektrodenspitze (12) erstreckt, wobei die Masseelektrode an ihrem freien Ende ringförmig ausgebildet ist, wobei der Ring die Mittelelektrodenspitze (12) konzentrisch umgibt.

8. Zündkerze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Elektrode mindestens 2, bevorzugt 3 oder mehr Verbindungsstege (21) zur Vorkammerkappe (13) aufweist.

9. Zündkerze nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstege (21) in gleichem Winkelabstand voneinander angeordnet sind.