DE10144976A1

DE10144976A1 - Ignition plug includes electrode on central axis within ante-chamber, and has air gap to earth electrode rather than chamber wall

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

The air gap for the spark (8) is formed between the central electrode (2) and the earth electrode (10), and is located on the central axis inside the ante-chamber (7).

Description

Die Erfindung betrifft eine Zündkerze mit Mittelelektrode und mit Vorkammer. The invention relates to a spark plug Center electrode and with antechamber.

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. Pre-chamber spark plugs with center electrode and several pin-like ignition pins are known, the ignition against the inner wall of the antechamber is an electrical mass. The disadvantage here is the fact that the ignition on the cool prechamber wall is introduced, so that limited Flame formation can lead to the extinguishing of the flame. The object of the invention is a spark plug to provide generic type, the improved Has flammable properties and has a long service life. The object of the invention is achieved by the spark plug solved according to claim 1. More beneficial Refinements of the invention result from the following Claims 2 to 9.

Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Hierbei zeigt: The invention is illustrated by the attached figures explained in more detail. Here shows:

Fig. 1 schematisch einen teilweisem Querschnitt des vorderen Bereiches einer Vorkammerzündkerze mit mittiger Funkenstreckenlage gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform; Fig. 1 shows schematically a partial cross-section of the front region of a prechamber spark plug with a central spark gap position according to an embodiment of the invention;

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Elektrodenanordnung einer weiteren erfindungsgemäßen Zündkerzenausführung; Fig. 2 is a plan view of an electrode arrangement of another exemplary spark plug according to the invention;

Fig. 3 die Draufsicht auf sekantiale Elektrodenanordnung bei einer weiteren erfindungsgemäßen Zündkerzenausführung; Figure 3 is a plan view of secantial electrode assembly in a further embodiment of the invention the spark plugs.

Fig. 4 die schematische Seitenansicht einer Elektrodenanordnung in Form einer Dachelektrode bei einer weiteren erfindungsgemäßen Zündkerzenausführung; Fig. 4 is a schematic side view of an electrode assembly in the form of a ground electrode in a further embodiment of the invention the spark plugs;

Fig. 5 die Draufsicht auf eine ringförmige Masseelektrodenanordnung mit 3 Stegen. Fig. 5 is a plan view of an annular ground electrode arrangement with 3 webs.

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. The embodiment of a spark plug according to the invention according to FIG. 1 has in a spark plug body 5 , an insulator 1 and a center electrode 2 , which is connected to an ignition pin 4 with an electrically conductive glass mass 3 .

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. The ignition-side end of the spark plug body 5 is covered with a dome-shaped closed prechamber cap 13 which, together with the spark plug breathing space 6, forms the function of a pre-combustion chamber 7 . The pre-combustion chamber 7 has holes 9 for the gas passage. In the present embodiment, 2 ground electrodes 10 extend from the prechamber wall 11 in the direction of the center electrode tip 12 , forming the air spark gaps 8 . The prechamber cap 13 is, for. B. with a weld 15 to the spark plug body 5 .

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. The ground electrodes 10 are preferably pin-shaped from a thin noble metal. The noble metal wire is preferably designed as a round or square wire and has a cross-sectional area which preferably does not exceed 2 mm ² .

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. A further preferred embodiment provides that the ignition tip 12 of the center electrode 2 is designed as a thin electrode pin, the cross-sectional area here also not exceeding 2 mm ² ; such electrode configurations with small electrode cross sections advantageously have only a low voltage requirement and good mixture accessibility.

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. The electrode pins of the ground electrodes and the center electrode are likewise preferably made of platinum, platinum alloy, iridium or an iridium-based alloy. The position of the spark gaps 8 is selected such that they are preferably arranged centrally (? V) in the prechamber 7 , including the breathing space 6 (chamber length V).

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. According to FIG. 2, a plurality of ground electrodes 10 can be provided, which radially extend from the inner wall of the prechamber cap 13 , on which they can be applied, for example, by welding, towards the center electrode tip 12 , 8 air spark gaps 8 being formed in the present case.

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. While the ground electrodes 10 extend in the radial direction in the embodiment according to FIG. 2, the two electrodes in the embodiment according to FIG. 3 extend in the secantial direction up to the height of the center electrode tip 12 and form the two air spark gaps 8 with it .

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. A further embodiment is shown schematically in FIG. 4: here the ground electrode 10 is passed as a roof electrode directly over the center electrode tip 12 to form the spark gap 8 ; the center electrode tip 12 is preferably armored with noble metal 17 , the ground electrode 10 also preferably being provided with a noble metal armature 20 .

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. Another very suitable embodiment is shown schematically in FIG. 5, in which an annular ground electrode 21 is used, which is designed in the area of the spark gap 8 in a ring shape around the central electrode 12 ; it is connected, in the present case three webs, to the inner wall of the prechamber cap 13, for example by welding.

Claims

1. Spark plug with central electrode and with prechamber, characterized in that the air spark gap ( 8 ) between central electrode ( 2 ) and at least one ground electrode ( 10 ) in the prechamber ( 7 ) is formed in the region of the prechamber central axis.

2. Spark plug according to claim 1, characterized in that the air spark gap ( 8 ) is formed approximately centrally in the prechamber ( 7 ).

3. Spark plug according to claim 1 or 2, characterized in that at least one ground electrode ( 10 ) extends radially from the prechamber cap ( 13 ) to close to the center electrode tip ( 12 ) to form the spark gap ( 8 ).

4. Spark plug according to claim 1 or 2, characterized in that 'extends at least one ground electrode ( 10 ) secantial from the prechamber cap ( 13 ) to close to the center electrode tip ( 12 ) to form the spark gap ( 8 ).

5. Spark plug according to claim 1 and / or 2, characterized in that at least one ground electrode ( 10 ) extends from the prechamber cap ( 13 ) to form the spark gap ( 8 ) over the center electrode tip ( 12 ).

6. Spark plug according to at least one of the preceding claims, characterized in that a plurality of ground electrodes ( 10 ) extend from the prechamber cap ( 13 ) in the direction of the center electrode tip ( 12 ).

7. Spark plug according to claim 1 or 2, characterized in that at least one ground electrode extends from the prechamber cap ( 13 ) in the direction of the center electrode tip ( 12 ), the ground electrode being annular at its free end, the ring forming the center electrode tip ( 12 ) concentrically surrounds.

8. Spark plug according to claim 7, characterized in that the annular electrode has at least 2, preferably 3 or more connecting webs ( 21 ) to the prechamber cap ( 13 ).

9. Spark plug according to claim 8, characterized in that the connecting webs ( 21 ) are arranged at the same angular distance from one another.