DE102004046864B9

DE102004046864B9 - Zündkerze

Info

Publication number: DE102004046864B9
Application number: DE102004046864.8A
Authority: DE
Inventors: Takahiro Suzuki
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2003-09-27
Filing date: 2004-09-27
Publication date: 2018-02-22
Anticipated expiration: 2024-09-28
Also published as: FR2860655A1; DE102004046864A1; DE102004046864B4

Abstract

Zündkerze, umfassend: einen Isolator (2) mit einer axialen Ausnehmung (6) in einer axialen Richtung entlang einer Achse (O) der Zündkerze; eine Mittenelektrode (3), die in der axialen Ausnehmung (6) des Isolators (2) angeordnet ist; eine Metallhülse (1), die so geformt ist, dass sie den Isolator (2) umgibt; eine Masseelektrode (4), die umfasst: einen Masseelektrodenkörper (4a) mit einem an die Metallhülse (1) verbundenen Ende (42), und eine Edelmetallspitze (41), die auf einer Innenumfangsfläche (45) in der Nähe eines Bereiches des anderen Endes (44) des Masseelektrodenkörpers (4a) über einen Verbindungsbereich (43) gebondet ist und gegenüber der Mittenelektrode (3) angeordnet ist, sodass ein Funkenentladungsspalt (g) zwischen der Mittenelektrode (3) und der Masseelektrode (4) gebildet ist; wobei: die Zündkerze die folgende Beziehung erfüllt: t ≥ 0,3 mm, wobei t eine kürzeste Distanz in axialer Richtung zwischen einer Stirnfläche der Edelmetallspitze (41a) und des Verbindungsbereiches (43) ist; ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zündkerze, die zur Bereitstellung von Zündung in einem Innenverbrennungsmotor verwendet wird.
Für Zündkerzen, die für Zündung in internen Verbrennungsmotoren wie z. B. Kraftfahrzeugmotoren verwendet werden, sind viele Zündkerzen von dem Typ vorgeschlagen worden, bei dem eine Mittenelektrode so geformt ist, dass sie von einer Stirn einer Metallhülse hervorragt, verglichen mit einer herkömmlichen Zündkerze. Dies ist aus dem folgenden Grund. Im Allgemeinen, wenn dieser Typ Zündkerze in einem internen Verbrennungsmotor, wie z. B. einem Kraftfahrzeugmotor, angebracht ist, ist ein zwischen der Mittenelektrode und einer Masseelektrode gebildeter Funkenentladungsspalt innerhalb einer Verbrennungskammer oder im Inneren einer Verbrennungskammer oder in der Innenseite einer Verbrennungskammer bereitgestellt. Als Konsequenz kann die Zündfähigkeit der Zündkerze verbessert werden (siehe Japanische Patentoffenlegung JP S56 - 153 677 A ).
Eine große Zahl an Vorschlägen ist auch für Zündkerzen von dem Typ gemacht worden, welche eine mit einem Ende zu einer Metallhülse verbundenen Masseelektrode, sowie eine Edelmetallspitze, die an dem Bereich oder der Umgebung des anderen Endes (der Bereich des anderen Endes) der Masseelektrode gegenüber dem einen Ende der Masseelektrode angebracht ist, umfassen. Dies ist aus dem folgenden Grund. Wie oben beschrieben, ist dieser Typ Zündkerze so geformt, dass der Funkenentladungsspalt in die Verbrennungskammer hineinragt, um die Zündfähigkeit der Zündkerze zu verbessern.
Entsprechend ist die Masseelektrode, die den Funkenentladungsspalt bildet, einer hohen Temperatur ausgesetzt (siehe japanische Patentoffenlegung JP 2001 - 345 162 A ).
In der zuvor erwähnten Zündkerze gibt es jedoch die Möglichkeit, dass ein in dem Funkenentladungsspalt gebildeter Funken unter dem Einfluss einer Wirbelströmung oder ähnlichem angeströmt wird, weil der Funkenentladungsspalt innerhalb der Verbrennungskammer bereitgestellt ist. Als Ergebnis können Wanderfunken einen Verbindungsbereich zwischen dem Massenelektrodenkörper und der Edelmetallspitze angreifen, weil sich der Funke von einer Stirnfläche der Edelmetallspitze verlagert. Als Ergebnis besteht die Möglichkeit, dass die Edelmetallspitze von dem Masseelektrodenkörper herausfällt oder sich eher von ihm abtrennt oder von ihm separiert, weil der Verbindungsbereich abgenutzt ist.
Es ist daher effektiv, die Axialrichtungskürzestdistanz oder kürzeste Distanz in Axialrichtung oder Edelmetallspitzen-Höhe (oder kürzeste Distanz zwischen Verbindungbereich und Stirnseite in Axialrichtung genommen) zwischen dem Verbindungsbereich und der Stirnseite (gegenüber der Mittenelektrode) der auf die Masseelektrode gebondeten Edelmetallspitze zu vergrößern. Entsprechend dieser Konfiguration kann der Funken in der Seitenfläche der Spitze gefangen werden, sogar in dem Falle, wenn der Funken von der Wirbelströmung angeblasen wird. Entsprechend kann verhindert werden, dass Wanderfunken den Verbindungsbereich angreifen, so dass verhindert werden kann, dass die Edelmetallspitze von dem Masseelektrodenkörper separiert wird.
In der Zündkerze, die so geformt ist, dass die kürzeste Distanz in Axialrichtung zwischen dem Verbindungsbereich und der Stirnfläche der Edelmetallspitze vergrößert ist, wie oben beschrieben, wird die Distanz (im Folgenden als Vorsprungshöhe bezeichnet), zwischen der Stirnseite der Edelmetallspitze und der Innenumfangsfläche des Masseelektrodenkörpers groß. In der Zündkerze, die so geformt ist, dass die Vorsprungshöhe der Edelmetallspitze groß ist, besteht jedoch eine Möglichkeit, dass der Verschleißwiderstand der Edelmetallspitze verringert wird, weil die Wärmekapazität der Edelmetallspitze so groß wird, dass die Temperatur der Edelmetallspitze groß wird.
Die Druckschrift DE 102 05 078 A1 offenbart eine Zündkerze mit einer Mittenelektrode und einer dieser gegenüberliegenden Masseelektrode mit einem Edelmetallplättchen. Dieses ist entweder mittig über einen, zwei, vier oder sechs Schmelzabschnitte mit der Innenumfangsfläche der Masseelektrode verschweißt, oder in anderen Ausführungsformen mittig über einen, drei oder sechs Schmelzabschnitte mit der Stirnfläche der Masseelektrode verschweißt.
Die Druckschrift US 5 514 929 A offenbart eine Zündkerze für einen Gasmotor, bei der an der Mittenelektrode ein Edelmetallplättchen mit 0.5–1.5 mm Durchmesser angeordnet, und in deren Zündschaltung ein Widerstand mit mindestens 50 kΩ eingebaut ist.
Die Druckschrift US 2002 / 0 038 992 A1 offenbart eine Zündkerze, bei der zwischen einer Masse- und einer Mittenelektrodenspitze, wovon wenigstens eine aus einer Iridiumlegierung besteht, ein Entladungsspalt von weniger als 1,1 mm gebildet ist. Ferner sind die Querschnitte der Elektrodenspitzen in einem kugelförmigen Bereich mit Radius 0,6 mm um den Mittenpunkt des Entladungsspalts kleiner als 0,95 mm².
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zündkerze mit hervorstehendem Funkenentladungsspalt bereitzustellen und die mit einer an einen Masseelektrodenkörper gebondeten Edelmetallspitze versehen ist, welche eine große Vorsprungshöhe aufweist, wobei die von der Edelmetallspitze angenommene Temperatur reduziert werden kann, so dass auf diese Weise verhindert ist, dass ihr Verschleißwiderstand verringert wird.
Die obige Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch Bereitstellen von Zündkerzen gemäß den Ansprüchen 1 und 9 gelöst.
Eine erfindungsgemäße Zündkerze ist so konfiguriert, dass die kürzeste Distanz in Axialrichtung t zwischen der Stirnfläche der Edelmetallspitze und dem Verbindungsbereich nicht kleiner ist als 0,3 mm. Wenn die kürzeste Distanz in Axialrichtung t zwischen der Stirnfläche der Edelmetallspitze und dem Verbindungsbereich so gesetzt ist, dass sie nicht kleiner ist als 0,3 mm, kann die Distanz in Axialrichtung zwischen der Stirnfläche der Edelmetallspitze und dem Verbindungsbereich zwischen der Edelmetallspitze und dem Masseelektrodenkörper ausreichend gesetzt werden. Entsprechend kann, sogar wenn ein Funken unter dem Einfluss einer Wirbelströmung oder ähnlichem angeblasen wird, verhindert werden, dass Wanderfunken den Verbindungsbereich angreifen, so dass verhindert werden kann, dass sich die Edelmetallspitze von dem Masseelektrodenkörper separiert. Andererseits, wenn die kürzeste Distanz in Axialrichtung t zwischen der Stirnfläche der Edelmetallspitze und dem Verbindungsbereich kleiner ist als 0,3 mm, besteht die Möglichkeit, dass sich die Edelmetallspitze von dem Masseelektrodenkörper separiert, weil Wanderfunken den Verbindungsbereich angreifen. In diesem Fall kann die Wirkung des Verhinderns, dass Wanderfunken den Verbindungsbereich angreifen, nicht erhalten werden.
Weiterhin ist diese erfindungsgemäße Zündkerze so konfiguriert, dass sie die folgende Beziehung erfüllt: St/Sw ≤ 7, wobei St die Oberflächenfläche der Edelmetallspitze und des Verbindungsbereiches ist, und Sw die Fläche der Edelmetallspitze und des Verbindungsbereiches ist, gesehen von der Innenumfangsfläche des Masseelektrodenkörpers. Wenn die kürzeste Distanz in Axialrichtung zwischen der Edelmetallspitze und dem Verbindungsbereich so gesetzt ist, dass sie nicht kleiner ist als 0,3 mm, wie oben beschrieben, wird die Vorsprungshöhe der Edelmetallspitze von dem Verbindungsbereich groß. In einer Zündkerze mit einer so großen Vorsprungshöhe besteht die Möglichkeit, dass der Verschleißwidertand der Edelmetallspitze verringert werden kann. Dies ist, weil die Wärmekapazität der Edelmetallspitze so groß wird, dass die Edelmetallspitze eine Temperatur annimmt. Daher kann die Menge an Wärme, die aus dem Brenngas durch die Edelmetallspitze aufgenommen wird, hinreichend reduziert werden, oder Wärme, die aus dem Brenngas durch die Edelmetallspitze aufgenommen wird, kann effektiv an den Masseelektrodenkörper übertragen werden, wenn die erfindungsgemäße Zündkerze so konfiguriert ist, dass die Zündkerze die Beziehung erfüllt: St/Sw ≤ 7, wobei St die Oberflächenfläche der Edelmetallspitze und des Verbindungsbereiches ist, und Sw die Fläche der Edelmetallspitze und des Verbindungsbereiches ist. Entsprechend kann die Temperaturerhöhung der Edelmetallspitze gehemmt werden. Als Ergebnis ist der Verschleißwiderstand der Edelmetallspitze nicht verschlechtert. Andererseits, falls St/Sw größer ist als 7, besteht die Möglichkeit, dass der Verschleißwidertand der Edelmetallspitze verringert wird, weil die Edelmetallspitze eine hohe Temperatur annimmt, wie oben beschrieben. Vorzugsweise erfüllt die Zündkerze die Beziehung: St/Sw ≤ 3.
Die „Innenumfangsfläche des Masseelektrodenkörpers“ bedeutet hier eine Fläche des Masseelektrodenkörpers auf einer der Mittenelektrode gegenüberliegenden Seite. Die Oberflächenfläche St der Edelmetallspitze und des Verbindungsbereiches zwischen der Edelmetallspitze und dem Masseelektrodenkörper ist die Fläche einer nach außen erscheinenden Oberfläche, wenn die an den Masseelektrodenkörper gebondete Edelmetallspitze betrachtet wird. Weiterhin ist die Fläche Sw der Edelmetallspitze und des Verbindungsbereiches, wenn die Innenumfangsfläche des Masseelektrodenkörpers betrachtet wird, die projizierte Fläche der Edelmetallspitze und des Verbindungsbereiches, wenn die Edelmetallspitze und der Verbindungsbereich auf eine virtuelle Ebene projiziert werden, welche parallel zur Innenumfangsfläche des Masseelektrodenkörpers liegt.
Weiterhin kann die erfindungsgemäße Zündkerze so konfiguriert sein, dass die Axialrichtungsdistanz Ls zwischen einer Stirn der Metallhülse und einer Stirnfläche der Mittenelektrode nicht kleiner ist als 3 mm. Die Zündfähigkeit der Zündkerze kann verbessert werden, wenn die Distanz zwischen der Stirn der Mittenelektrode und der Stirnfläche der Metallhülse größer gesetzt ist als gemäß dem Stand der Technik (in anderen Worten, wenn die Mittenelektrode herausragt). Dies ist, weil ein Funkenentladungsspalt, der zwischen der Mittenelektrode und der Massenelektrode in der Zündkerze gebildet ist, innerhalb einer Verbrennungskammer bereitgestellt werden kann, in der Konfiguration, dass die Zündkerze an einem internen Verbrennungsmotor wie z. B. einem Kraftfahrzeugmotor angebracht ist. Weiterhin, falls die Distanz in Axialrichtung Ls zwischen der Stirn der Metallhülse und der Stirnfläche der Mittenelektrode kleiner ist als 3 mm, kann die Wirkung, die Zündfähigkeit wie oben beschrieben zu verbessern, nicht erhalten werden.
In der Zündkerze, in der die Mittenelektrode wie oben beschrieben hervorragt, besteht eine Möglichkeit, dass ein in dem Funkenentladungsspalt erzeugter Funken unter dem Einfluss einer Wirbelströmung oder ähnlichem angeblasen wird, weil der Funkenentladungsspalt innerhalb der Verbrennungskammer bereitgestellt ist. Als Ergebnis besteht die Möglichkeit, dass Wanderfunken den Verbindungsbereich zwischen dem Masseelektrodenkörper und der Edelmetallspitze angreifen, weil sich der Funken von der Stirnfläche der Edelmetallspitze verlagert. Als Ergebnis besteht die Möglichkeit, dass sich die Edelmetallspitze von dem Masseelektrodenkörper separiert, weil der Verbindungsbereich abgenutzt oder abgetragen ist.
Jedoch, wenn die Beziehungen: t ≥ 0,3 mm und St/Sw ≤ 7 erfindungsgemäß erfüllt sind, kann effektiv verhindert werden, dass der Verbindungsbereich abgenutzt wird und es kann verhindert werden, dass der Verschleißwiderstand der Edelmetallspitze per se verringert wird, sogar für den Fall, in welchem die Zündkerze so konfiguriert ist, dass die Mittenelektrode wie oben beschrieben hervorragt.
Es ist bevorzugt, dass der Funkenentladungsspalt nicht größer ist als 2 mm. Falls der Funkenentladungsspalt größer ist als 2 mm, besteht die Möglichkeit, dass Funkenüberschlag, Fehlzündung usw. auftreten können. Entsprechend kann eine Entladungsspannung so reduziert werden, dass elektrische Entladung leicht in dem Funkenentladungsspalt auftreten kann, wenn der Zündkerzenspalt so gesetzt ist, dass er nicht größer ist als 2 mm.
Vorzugsweise ist in der erfindungsgemäßen Zündkerze die Beziehung Sy/Sw ≥ 1 erfüllt, worin Sy eine minimale Querschnittsfläche von Querschnitten ist, welche senkrecht sowohl zur Innenumfangsfläche als auch zu einer äußeren Umfangsfläche des Masseelektrodenkörpers liegen. Wärme wird sukzessive von der Edelmetallspitze zu dem Masseelektrodenkörper, der Metallhülse und dem Maschinenkopf übertragen. D. h., wenn die Wärmekapazität des Masseelektrodenkörpers klein ist, besteht eine Möglichkeit, dass die Haltbarkeit der Edelmetallspitze verringert werden kann, weil Wärme nicht von der Edelmetallspitze zu der Metallhülse transferiert werden kann. Als Ergebnis kann die Metallhülse Wärme von der Edelmetallspitze nicht aufnehmen. Daher kann verhindert werden, dass die Haltbarkeit der Edelmetallspitze verringert wird, wenn die Beziehung Sy/Sw ≥ 1 erfüllt ist, worin Sy die minimale Querschnittsfläche von Querschnitten, die senkrecht sowohl zur Innenumfangsfläche als auch zur äußeren Umfangsfläche des Masseelektrodenkörpers liegen, weil die von der Edelmetallspitze empfangene Wärme effektiv zu der Metallhülse übertragen werden kann. Falls Sy/Sw kleiner ist als 1, besteht die Möglichkeit, dass die zuvor erwähnte Wirkung nicht erreicht werden kann.
Die Beziehung Sy/Sw ≥ 1 sollte entlang der ganzen Distanz von einem Ende der Masseelektrode bis zu dem Verbindungsbereich erfüllt sein.
Vorzugsweise ist in der erfindungsgemäßen Zündkerze die Edelmetallspitze aus einem Material mit einer spezifischen Wärme nicht größer als 0,5 J/(g·K) (bzw. 0,5 J/gdeg) und einem Schmelzpunkt der nicht geringer als 1500 °C ist, gefertigt. Wenn die zuvor erwähnte Edelmetallspitze verwendet ist, kann die Haltbarkeit der Edelmetallspitze weiter verbessert werden. Spezifische Beispiele des Materials der Edelmetallspitze umfassen eine Ir-Legierung und eine Pt-Legierung.
Vorzugsweise ist der Verbindungsbereich in der erfindungsgemäßen Zündkerze durch Laserschweißen der Edelmetallspitze und des Masseelektrodenkörpers gebildet. Die Länge des Verbindungsbereiches auf einer Endseite der Masseelektrode ist größer als die Länge des Verbindungsbereiches auf der Seite des anderen Endes der Masseelektrode, gesehen von der Innenumfangsfläche des Masseelektrodenkörpers. Wenn der auf diese Weise geformte Verbindungsbereich auf einer Seite der Masseelektrode länger ist, d. h., auf der Seite in Richtung der Metallhülse, kann die von der Edelmetallspitze aufgenommene Wärme effektiv an die Metallhülse übertragen werden.
Ein Zündbereich auf der Mittelelektrodenseite ebenso wie auf der Masseelektrodenseite ist einer hohen Temperatur ausgesetzt. Aus diesem Grund ist eine Zündkerze bekannt, die weiterhin eine zweite Edelmetallspitze an einer Stirn der Mittenelektrode umfasst. In einer solchen Zündkerze ist die Beziehung t > T bevorzugt erfüllt, wobei T die kürzeste Distanz in Axialrichtung zwischen einer Stirnfläche der zweiten Edelmetallspitze und einem zweiten Verbindungsbereich ist. In einer allgemeinen Zündkerze ist der Einfluss einer Wirbelströmung oder ähnlichem auf einen in dem Funkenentladungsspalt erzeugten Funken größer auf der Seite der Masseelektrode, verglichen mit der Seite der Mittenelektrode, so dass eine große Wahrscheinlichkeit besteht, dass sich der Funken von der Stirnfläche der Edelmetallspitze verlagert. D. h., dass die Tendenz, dass Wanderfunken den Verbindungsbereich zwischen dem Masseelektrodenkörper und der Edelmetallspitze angreifen, größer ist als die Tendenz, dass Wanderfunken den Verbindungsbereich zwischen dem Mittenelektrodenkörper und der zweiten Edelmetallspitze angreifen. Daher ist es möglich, die Tendenz, dass Wanderfunken den Verbindungsbereich zwischen dem Masseelektrodenkörper und der Edelmetallspitze angreifen, zu reduzieren, wenn die Zündkerze erfindungsgemäß konfiguriert ist, so dass die Distanz in Axialrichtung t zwischen der Stirnfläche der Edelmetallspitze und dem Verbindungsbereich größer ist als die kürzeste Distanz in Axialrichtung T zwischen der Stirnfläche der zweiten Edelmetallspitze und dem zweiten Verbindungsbereich. Entsprechend kann solch eine Konfiguration, auch auf der Seite der Masseelektrode, welche leichter als die Mittenelektrode beschädigt wird, verhindern, dass die Edelmetallspitze sich von dem Masseelektrodenkörper separiert.
1 ist eine Frontquerschnittsansicht, welche eine Zündkerze 100 entsprechend Ausführungsform 1 der Erfindung zeigt.
2 ist eine Frontquerschnittsansicht, die Hauptteile von 1 zeigt.
3 ist eine Frontansicht einer Innenumfangsfläche 45 eines in 1 dargestellten Masseelektrodenkörpers 4a.
4 ist ein Graph, der Ergebnisse von Zündfähigkeitstests, die mit der Zündkerze 100 entsprechend Beispiel 1 durchgeführt wurden, zeigt.
5 ist ein Graph, der Ergebnisse der Häufigkeit von Angriff von Wanderfunken auf einen geschweißten Bereich in der Zündkerze 100 entsprechend Beispiel 2 zeigt.
6 ist ein Graph, der Ergebnisse der Temperaturdifferenz zwischen dem Masseelektrodenkörper 4a und einer Edelmetallspitze 41 in der Zündkerze 100 entsprechend Beispiel 3 zeigt.
Die Erfindung wird im Folgenden detaillierter unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Jedoch sollte die vorliegende Erfindung nicht als hierauf eingeschränkt angesehen werden. 1 bis 3 zeigen eine einen Widerstand umfassende Zündkerze 100 entsprechend einer erfindungsgemäßen Ausführungsform. Die einen Widerstand umfassende Zündkerze 100 weist eine zylindrische Metallhülse 1, einen Isolator 2, eine Mittenelektrode 3 sowie eine Masseelektrode 4 auf. Der Isolator 2 ist in die Metallhülse 1 so eingepasst, dass ein Stirnbereich des Isolators 2 von der Metallhülse 1 hervorragt. Die Mittenelektrode 3 ist innerhalb des Isolators 2 in einer Konfiguration bereitgestellt, dass eine Edelmetallspitze 31 von dem Isolator 2 hervorragt. Die Masseelektrode 4 hat ein Ende (hintere Endfläche) 42, welche mit der Metallhülse 1 verbunden ist. Eine Edelmetallspitze 41 ist an eine Innenumfangsfläche 45 in der Umgebung oder in dem Bereich (der andere Endbereich) des anderen Endes (Stirnfläche) 44 der Masseelektrode 4 gebondet. Die Masseelektrode 4 ist so gebogen, dass die Stirnfläche 41a der Edelmetallspitze 41 gegenüber einer Stirnfläche 31a der Edelmetallspitze 31 angeordnet ist. Ein Funkenspalt g ist zwischen den Edelmetallspitzen 31 und 41 gebildet.
Die Metallhülse 1 ist aus Carbonstahl oder ähnlichem gefertigt. Wie in 1 gezeigt, ist ein Gewindebereich 12 in der äußeren Umfangsfläche der Metallhülse 1 so gebildet, dass die Zündkerze 100 an einen nicht gezeigten Maschinenblock angebracht werden kann. Der Isolator 2 ist aus einem keramikgesinterten Körper wie z. B. Alumina oder Aluminiumnitrid gefertigt. Der Isolator 2 hat eine darin gebildete Aufnehmung 6, so dass die Mittenelektrode 3 in den Isolator 2 entlang der Axialrichtung eingepasst werden kann. Eine Anschlusssäule 13 ist fest in einen Endbereich der Aufnehmung 6 eingefügt. Ähnlich ist die Mittenelektrode 3 fest in den Bereich des anderen Endes der Aufnehmung 6 eingefügt. Ein Widerstand 15 ist in der Aufnehmung 6 zwischen der Anschlusssäule 13 und der Mittenelektrode 3 angeordnet. Entgegengesetzte Endbereiche des Widerstands 15 sind elektrisch mit der Mittenelektrode 3 und der Anschlusssäule 13 durch Dichtschichten 16 und 17 aus elektrisch leitfähigem Glas verbunden.
Die Mittenelektrode 3 ist aus einer Ni-Legierung wie z. B. INCONEL 600 (registrierte Handelsmarke von Inco Limited) gefertigt. Während der Durchmesser der Mittenelektrode 3 Richtung ihrer Stirnseite reduziert ist, ist eine Stirnfläche 31a der Mittenelektrode 3 abgeflacht. Die Edelmetallspitze 31 ist auf der Stirnfläche 31a der Mittenelektrode 3 wie folgt gebildet. Eine scheibenförmige oder säulenförmige Edelmetallspitze ist auf der Stirnfläche 31a der Mittenelektrode 3 aufgelegt und gebondet durch Laserschweißen, Elektronenstrahlschweißen, Widerstandsschweißen oder ähnlichem, entlang eines Außenkantenbereiches der verbundenen Fläche der Mittenelektrode 3. Auf diese Weise ist die Edelmetallspitze 31 gebildet. Die Edelmetallspitze 31 ist aus Metall, das Pt, Ir und W als Hauptkomponenten umfasst, gefertigt. Insbesondere umfassen Beispiele des Metalls: Pt-Legierungen wie Pt-Ir und Pt-Rh; und Ir-Legierungen wie Ir-5 Gew.-% Pt, Ir-20 Gew.-% Rh, Ir-5 Gew.-% Pt-1 Gew.-% Rh-1 Gew.-% Ni und Ir-10 Gew.-% Rh-5 Gew.-% Ni. Die Edelmetallspitze 31 ist nicht hierauf beschränkt. Andere bekannte Edelmetallspitzen können in geeigneter Weise verwendet werden.
Ein Ende 42 der Masseelektrode 4 ist an die Stirnfläche der Metallhülse 1 durch Schweißen oder ähnlichem befestigt, so dass die Masseelektrode 4 mit der Metallhülse 1 integriert ist. Andererseits ist die Edelmetallspitze 41 auf die Innenumfangsfläche 45 des Bereiches des anderen Endes eines Masseelektrodenkörpers 4a so gebondet, dass die Edelmetallspitze 41 gegenüber der Stirnfläche (speziell der Edelmetallspitze 31) der Mittenelektrode 3 angeordnet ist. Die Edelmetallspitze 41 ist wie folgt gebildet. Eine scheibenförmige oder säulenförmige Metallspitze ist in einer vorbestimmten Position der Masseelektrode 4 bereitgestellt und durch Laserschweißen, Elektronenstrahlschweißen, Widerstandsschweißen oder ähnlichem fixiert. Auf diese Weise ist die Edelmetallspitze 41 gebildet. Der Elektrodenkörper 4a der Masseelektrode 4 ist aus INCONEL 600 gefertigt. Die Edelmetallspitze 41 ist aus Metall, das Pt, Ir und W als Hauptkomponenten umfasst, gefertigt. Speziell, umfassen Beispiele von dem Metall: Pt-Legierungen wie Pt-20 Gew.-% Ni, Pt-20 Gew.-% Rh und Pt-20 Gew.-% Rh-5 Gew.-% Ni; und Ir-Legierungen wie Ir-5 Gew.-% Pt, Ir-20 Gew.-% Rh und Ir-11 Gew.-% Ru-8 Gew.-% Rh-1 Gew.-% Ni. Die Edelmetallspitze 41 ist nicht hierauf eingeschränkt. Andere bekannte Edelmetallspitzen können in geeigneter Weise verwendet werden.
Wie oben beschrieben, ist jede der Edelmetallspitzen 31 und 41 aus einer Legierung eines Materials wie Ir oder Pt gefertigt, mit einer spezifischen Wärmekapazität von 0,5 J/(g·K) (0,5 J/gdeg) und einem Schmelzpunkt von nicht weniger als 1500 °C. Wenn die zuvor erwähnte Edelmetallspitze verwendet wird, kann die Haltbarkeit der Edelmetallspitze größer verbessert werden.
Zusätzlich zeigt 2 einen Querschnitt Sy entlang Linie B-B‘.
Wie in 3 gezeigt, ist der Verbindungsbereich (Schweißbereich) 43 so geformt, dass die Länge (La in 3) des Verbindungsbereiches 43 auf der Seite des einen Endes 42 der Masseelektrode 4 größer ist als die Länge (Lb in 3) des Verbindungsbereiches 43 auf der Seite des anderen Endes 44 der Masseelektrode 4, gesehen von der Innenumfangsfläche 45 des Masseelektrodenkörpers 4a. Wenn der Endbereich 43 so geformt ist, dass er in dieser Weise länger in Richtung einer Seite des einen Endes 42 der Masseelektrode 4 wird, kann Wärme, die von der Edelmetallspitze 41 empfangen wird, effektiv an die Metallhülse 1 übertragen werden. Weiterhin ist La (Lb) die kürzeste Distanz von einer Seitenfläche der Edelmetallspitze 41 zu einem Außenkantenpunkt 43a (43b) des Verbindungsbereiches 43. Der Außenkantenpunkt 43a ist ein Punkt des Verbindungsbereiches 43, der einem Ende 42 der Masseelektrode am nächsten liegt (d. h. am nächsten zur Metallhülse 1). Der Außenkantenpunkt 43b ist ein Punkt des Verbindungsbereiches 43, der dem anderen Ende (Stirnfläche) 44 der Masseelektrode am nächsten liegt. In 3 sind die Außenkantenpunkte 43a, 43b in der Mitte der Innenumfangsfläche 45 der Masseelektrode 4 angeordnet, aber können von der Mitte versetzt angeordnet werden.
Wie in 2 gezeigt, ist die kürzeste Distanz in Axialrichtung t zwischen der Stirnfläche 41a der Edelmetallspitze 41 und des Verbindungsbereiches 43 größer als die kürzeste Distanz in Axialrichtung T zwischen der Stirnfläche 31a der zweiten Edelmetallspitze 31 und des zweiten Verbindungsbereiches 33 (in dieser Ausführungsform ist t = 0,45 mm, T = 0,4 mm). Entsprechend kann diese Konfiguration verhindern, dass Wanderfunken den Verbindungsbereich 43 zwischen dem Masseelektrodenkörper 4a und der Edelmetallspitze 41 angreifen, so der Verbindungsbereich 43 nicht beschädigt wird. Insbesondere kann diese Konfiguration effektiver verhindern, dass die Edelmetallspitze 41 sich von dem Masseelektrodenkörper 4a separiert.
Als nächstes werden erfindungsgemäße Ausführungsformen 1 bis 3 beschrieben.
Ausführungsform 1
Proben der Zündkerze 100 mit der in den 1 und 2 gezeigten Form wurden vorbereitet, um die Beziehung zwischen der Länge Ls in 2 und der Zündgrenze zu untersuchen. Insbesondere wurde eine Bewertung durchgeführt, um die Änderung von A/F (Luft/Brennstoff) in Übereinstimmung mit der Änderung der Länge Ls herauszufinden. In jeder der Proben waren gesinterte Aluminakeramik, INCONEL 600, Ir-20 Gew.-% Rh, und Pt-20 Gew.-% Ni als die Materialien ausgewählt von entsprechend dem Isolator 2, einem Elektrodenkörper 3a der Mittenelektrode 3, der Edelmetallspitze 31 sowie der Edelmetallspitze 41. Die Edelmetallspitze 31 war wie eine Säule geformt, mit einer Höhe T von 0,4 mm und einem Durchmesser von Ø 0,55 mm. Die Edelmetallspitze 41 war wie eine Säule geformt, mit einer Höhe t von 0,45 mm und einem Durchmesser von Ø 0,6 mm. Der Masseelektrodenkörper 4a war so geformt, dass er eine Breite von 1,4 mm und eine Höhe von 2,5 mm hatte. Weiterhin wurde der Funkenentladungsspalt auf 1,1 mm gesetzt. Die Edelmetallspitze 41 wurde durch Laserschweißen auf den Masseelektrodenkörper 4a gebondet. Die Länge La des Verbindungsbereiches 43 auf Seite des einen Endes 42 war 1,2 mm, während die Länge Lb des Verbindungsbereiches 43 auf der Seite des anderen Endes 44 0,4 mm war.
Um Wärme zur Metallhülse 1 effektiv zu übertragen, war die Länge La des Verbindungsbereiches 43 auf einer Seite des einen Endes 42 so gesetzt, dass sie nicht kleiner als zweimal die Länge Lb des Verbindungsbereiches 43 auf der Seite des anderen Endes 44 war.
Die wie oben beschrieben konfigurierte Zündkerze 100 wurde an einem Vierzylinder DOHC-Benzinmotor mit 1600 cm³ (cc) Hubraum angebracht. An der Zündkerze 100 wurde ein Zündfähigkeitstest durchgeführt, in einer Konfiguration, dass der Saugdruck auf –350 mmHg gesetzt wurde. In diesem Test wurde ein HC-Spikeverfahren unter der zuvor erwähnten Maschinenbedingung verwendet. Die Untersuchung wurde durchgeführt, wobei ein Wert, bei welchem Zündfehler 1 % der gesamten Zündoperationen in dem HC-Spikeverfahren erreichten, als Zündgrenze angesehen wurde. Entsprechend diesem Test wurde herausgefunden, dass Fehlzündung auftritt, wenn HC (Hydrocarbon) erzeugt wird. 4 zeigt Ergebnisse des Tests.
Wie in 4 gezeigt, wies jede der Proben mit Ls von nicht kleiner als 3 mm einen hohen A/F-Wert von nicht kleiner als 20 in der Zündgrenze auf, so dass gute Zündfähigkeit erreicht werden konnte. Andererseits wies jede Probe mit Ls von kleiner als 3 mm gesetzt einen A/F-Wert von kleiner als 20 auf, so dass sich A/F allmählich verkleinerte, während Ls sich an 0 mm näherte. D. h., die Mittenelektrode 3 kann so angeordnet werden, dass sie von der Metallhülse 1 hervorragt, wenn die Distanz in Axialrichtung Ls zwischen der Stirn der Metallhülse 1 und der Stirnfläche 31a der Mittenelektrode 3 so gesetzt ist, dass sie nicht kleiner als 3 mm ist. Als Ergebnis kann der zwischen der Mittenelektrode 3 und der Masseelektrode 4 in der Zündkerze 100 gebildete Funkenentladungsspalt innerhalb einer Verbrennungskammer bereitgestellt werden und auf diese Weise die Zündfähigkeit der Zündkerze 100 verbessern, wenn die Zündkerze 100 in einem Innenverbrennungsmotor wie z. B. einem Kfz-Motor angebracht wird.
Ausführungsform 2
Als nächstes wurden Proben der Zündkerze 100 vorbereitet, um die Beziehung zwischen der Distanz t in 2 und dem Angriff von Wanderfunken auf den geschweißten Bereich zu untersuchen. Insbesondere wurde die Zündkerze mit der auf 4 mm gesetzten Länge Ls bewertet, hinsichtlich der Änderung der Häufigkeit von Angriff von Wanderfunken auf den geschweißten Bereich entsprechend mit der Änderung von t. In jeder der Proben wurden gesinterte Aluminakeramik, INCONEL 600, Ir-20 Gew.-% Rh und Pt-20 Gew.-% Ni gewählt als die entsprechenden Materialien von dem Isolator 2, dem Elektrodenkörper 3a der Mittenelektrode 3, der Edelmetallspitze 31 sowie der Edelmetallspitze 41. Die Edelmetallspitze 41 war wie eine Säule mit einem Durchmesser von Ø 0,6 mm geformt. Der Masseelektrodenkörper 4a war geformt, dass er eine Breite von 1,4 mm und eine Höhe von 2,5 mm aufwies. Weiterhin wurde der Funkenentladungsspalt auf 1,1 mm gesetzt.
Die wie oben beschrieben konfigurierte Zündkerze 100 wurde im Inneren eines Rohres angebracht, welches das Innere einer Verbrennungskammer eines Motors simulierte. Unter der Bedingung einer Fließrate von 8 mm/s, einer Zündspulenergie von 40 mJ und einem Rohrdruck von 0,4 MPa wurde ein Armchairtest durchgeführt, um die Häufigkeit von Angriff von Wanderfunken auf den geschweißten Bereich zu untersuchen. Insbesondere wurde die Häufigkeit von Angriff von Wanderfunken auf den geschweißten Bereich untersucht, wobei Funkenentladung 500mal erzeugt wurde. 5 zeigt Ergebnisse des Tests.
Wie in 5 gezeigt, war in jeder der Proben, bei denen die Distanz t auf nicht kleiner als 0,3 mm gesetzt war, die Häufigkeit von Angriff von Wanderfunken auf den geschweißten Bereich kleiner als 20 %. Jede dieser Proben wies eine geringe Häufigkeit von Angriff von Wanderfunken auf den Isolator auf. Andererseits war in jeder der Proben, bei der die Distanz t auf kleiner als 0,3 mm gesetzt war, die Häufigkeit von Angriff von Wanderfunken auf den geschweißten Bereich nicht kleiner als 20 %, so dass die Häufigkeit von Angriff von Wanderfunken auf den geschweißten Bereich in dem Maße zunahm, wie die Distanz t sich an 0 mm annäherte. D. h., wenn die kürzeste Distanz in Axialrichtung t zwischen der Stirnfläche 41a der Edelmetallspitze 41 und des Verbindungsbereiches 43 auf nicht kleiner als 0,3 mm gesetzt ist, kann die Häufigkeit des Angriffs von Wanderfunken auf den Verbindungsbereich 43 reduziert werden, so dass hierdurch die Wahrscheinlichkeit, dass sich die Edelmetallspitze 41 von der Masseelektrode 4a separiert, reduziert wird.
Ausführungsform 3
Als nächstes wurden Proben der Zündkerze 100 vorbereitet, um die Beziehung zwischen St und Sw zu untersuchen. Speziell wurde die Zündkerze 100, in welcher die Länge Ls und die Distanz t in 2 auf 4 mm bzw. 0,45 mm gesetzt waren, bewertet, um die Änderung des Temperaturunterschiedes zwischen dem Masseelektrodenkörper und der Edelmetallspitze entsprechend einer Änderung des Quotienten von St zu Sw zu ermitteln. In jeder der Proben waren gesinterte Aluminakeramik, INCONEL 600, Ir-20 Gew.-% Rh und Pt-20 Gew.-% Ni ausgewählt als die Materialien von dem Isolator 2, dem Elektrodenkörper 3a der Mittenelektrode 3, der Edelmetallspitze 31 und der Edelmetallspitze 41. Die Edelmetallspitze 41 war als eine Säule mit einem Durchmesser von Ø 0,6 mm gebildet. Der Masseelektrodenkörper 4a war so geformt, dass er eine Breite von 1,4 mm und eine Höhe von 2,5 mm aufwies. Weiterhin wurde der Funkenentladungsspalt auf 1,1 mm gesetzt.
Die wie oben beschrieben konfigurierte Zündkerze 100 wurde an einem Vierzylinder DOHC-Benzinmotor mit 1600 cm³ (cc) Hubraum angebracht. Die Maschine wurde in einer Vollgasbedingung bei einer Umdrehungszahl von 5600 UPM (rpm) für eine halbe Stunde betrieben. Die entsprechenden Temperaturen des Masseelektrodenkörpers 4a und der Edelmetallspitze 41 in der Zündkerze 100 wurden gemessen, um den Temperaturunterschied zwischen dem Masseelektrodenkörper 4a und der Edelmetallspitze 41 zu untersuchen. 6 zeigt Ergebnisse des Tests.
Die Fläche Sw der Edelmetallspitze und des Verbindungsbereiches wurde wie folgt erhalten. Ein Bild der Innenumfangsfläche 45 des Masseelektrodenkörpers 4a (in dem Zustand wie in 3 gezeigt) wurde von einem Mikroskop (Produktname: digital microscope VHX-100, gefertigt von der Keyence Corp.) mit einer 20-fachen Vergrößerung aufgenommen. Punkte wurden in Intervallen von 0,1 mm genommen. Die Fläche des Verbindungsbereiches, der von diese Punkte verbindenden Linien umgeben war, wurde als Sw berechnet. Andererseits wurde die Oberflächenfläche St der Edelmetallspitze 41 und des Verbindungsbereiches 43 wie folgt erhalten. Als erstes wurde eine Seitenfläche der Masseelektrode 4 (in dem in 2 gezeigten Zustand) von einem Projektor umrissen. Die Oberflächenfläche eines Bereiches (hervorragender Bereich), der von der Innenumfangsfläche 45 des Masseelektrodenkörpers 4a hervorragte, wurde durch CAD (Computer Aided Design) berechnet. Die Bodenfläche des durch Berechnung erhaltenen hervorragenden Bereiches wurde von der Fläche Sw abgezogen, um auf diese Weise die Oberflächenfläche eines Bereiches (flacher Bereich) des Verbindungsbereiches zu erhalten, welche nicht von der Seitenfläche gemessen werden konnte, weil die Höhe der Vorragung des Verbindungsbereiches von der Innenumfangsfläche 45 des Masseelektrodenkörpers 4a zu klein war. Die Oberflächenfläche des vorspringenden Bereiches und die Oberflächenfläche des flachen Bereiches, die in der zuvor beschriebenen Weise erhalten wurden, wurden addiert, um auf diese Weise die Summe als St zu erhalten.
Wie in 6 gezeigt, war in jeder der Proben mit St/Sw nicht größer als 7 die Temperaturdifferenz zwischen dem Masseelektrodenkörper 4a und der Edelmetallspitze 41 nicht größer als 80 °C. D. h., in jeder dieser Proben lag ein kleiner Temperaturunterschied zwischen dem Masseelektrodenkörper 4a und der Edelmetallspitze 41 vor. Andererseits war in jeder der Proben, wo St/Sw auf größer als 7 gesetzt war, der Temperaturunterschied zwischen dem Masseelektrodenkörper 4a und der Edelmetallspitze 41 größer als 80 °C. In jeder dieser Proben wuchs der Temperaturunterschied zwischen dem Masseelektrodenkörper 4a und der Edelmetallspitze 41 in dem gleichen Maße wie der Wert von St/Sw wuchs. D. h., wenn die Beziehung St/Sw ≤ 7 erfüllt ist, wobei St die Oberflächenfläche der Edelmetallspitze 41 und des Verbindungsbereiches 43 zwischen der Edelmetallspitze 41 und dem Masseelektrodenkörper 4a ist, und Sw die Summe der Fläche der Edelmetallspitze 41 und der Fläche des Verbindungsbereiches 43 zwischen der Edelmetallspitze 41 und dem Masseelektrodenkörper 4a ist (wobei die Innenumfangsfläche 45 des Masseelektrodenkörpers 4a von der Stirnfläche 41a betrachtet wird), kann die Menge von Wärme, die von der Edelmetallspitze 41 aus dem Brenngas empfangen wird, ausreichend reduziert werden oder Wärme, die von der Edelmetallspitze 41 aus dem Brenngas aufgenommen wird, kann effektiv an den Masseelektrodenkörper 4a übertragen werden. Entsprechend kann solch eine Konfiguration verhindern, dass die Temperatur der Edelmetallspitze 41 anwächst, so dass der Verschleißwiderstand der Edelmetallspitze 41 erhalten bleibt.
Weiterhin war, wie in 6 gezeigt, in jeder der Proben mit St/Sw von nicht größer als 3, der Temperaturunterschied zwischen dem Masseelektrodenkörper 4a und der Edelmetallspitze 41 nicht größer als 0 °C. D. h., dass in jeder dieser Proben der Temperaturunterschied zwischen dem Masseelektrodenkörper 4a und der Edelmetallspitze 41 sehr vorteilhaft war.
Die Erfindung ist nicht auf die spezifische Ausführungsform und Ausführungsformen 1 bis 3 eingeschränkt. Verschiedene Veränderungen können an der Ausführungsform in Übereinstimmung mit Zwecken und Anwendungen innerhalb des Gedankens und Bereiches der Erfindung gemacht werden. Zum Beispiel ist in der erfindungsgemäßen Zündkerze 100 die Edelmetallspitze 41 nicht eingeschränkt auf den Fall, wo die Edelmetallspitze 41 wie eine Säule geformt ist. Die Edelmetallspitze 41 kann wie ein Konus, ein Prisma oder eine Pyramide geformt sein.
In der erfindungsgemäßen Zündkerze 100 ist die Mittenelektrode 3 nicht eingeschränkt auf eine, wo die Mittenelektrode 3 mit der Edelmetallspitze 31 versehen ist. Zum Beispiel kann die Mittenelektrode 3 durch eine ersetzt werden, welche nicht mit einer Edelmetallspitze 31 versehen ist.
In der erfindungsgemäßen Zündkerze 100 ist die Mittenelektrode 3 oder die Masseelektrode 4 nicht darauf eingeschränkt, wo die Elektrode 3 oder 4 lediglich einen Elektrodenkörper aufweist. Zum Beispiel kann die Mittenelektrode 3 als eine Elektrode geformt sein, welche einen Elektrodenkörper als ihre Fläche aufweist und einen Metallkern, welcher in den Elektrodenkörper eingefügt ist. Das Material des Metallkerns kann ein Metall sein, wie zum Beispiel Cu, Ag, etc. oder eine Legierung von Cu, Ag, etc.
Zusammengefasst sind in der vorliegenden Beschreibung die folgenden drei Zündkerzen offengelegt: In einer ersten Ausführungsform erfüllt eine Zündkerze, die Beziehungen: t ≥ 0,3 mm und St/Sw ≤ 7, wobei t die Distanz in Axialrichtung zwischen einer Stirnfläche einer Edelmetallspitze und einem Verbindungsbereich ist, St die Oberflächenfläche der Edelmetallspitze und eines Verbindungsbereiches zwischen der Edelmetallspitze und dem Masseelektrodenkörper ist, und Sw die Fläche des Verbindungsbereiches zwischen dem Masseelektrodenkörper und der Edelmetallspitze ist. Bei einer zweiten Zündkerze erfüllt die Zündkerze die Beziehungen t ≥ 0,3mm und La > Lb; und in einer dritten Ausführungsform erfüllt die Zündkerze die Beziehungen t > T und La > Lb, wobei T, La und Lb wie oben definiert sind. Die Beziehung t ≥ 0,3 mm ist spezifisch für die erste Zündkerze, und die Beziehung St/Sw ist nur für die erste Zündkerze spezifisch.

Claims

Zündkerze, umfassend: einen Isolator (2) mit einer axialen Ausnehmung (6) in einer axialen Richtung entlang einer Achse (O) der Zündkerze; eine Mittenelektrode (3), die in der axialen Ausnehmung (6) des Isolators (2) angeordnet ist; eine Metallhülse (1), die so geformt ist, dass sie den Isolator (2) umgibt; eine Masseelektrode (4), die umfasst: einen Masseelektrodenkörper (4a) mit einem an die Metallhülse (1) verbundenen Ende (42), und eine Edelmetallspitze (41), die auf einer Innenumfangsfläche (45) in der Nähe eines Bereiches des anderen Endes (44) des Masseelektrodenkörpers (4a) über einen Verbindungsbereich (43) gebondet ist und gegenüber der Mittenelektrode (3) angeordnet ist, sodass ein Funkenentladungsspalt (g) zwischen der Mittenelektrode (3) und der Masseelektrode (4) gebildet ist; wobei: die Zündkerze die folgende Beziehung erfüllt: t ≥ 0,3 mm, wobei t eine kürzeste Distanz in axialer Richtung zwischen einer Stirnfläche der Edelmetallspitze (41a) und des Verbindungsbereiches (43) ist; der Verbindungsbereich (43) durch Laserschweißen der Edelmetallspitze (41) und dem Masseelektrodenkörper (4a) auf der Innenumfangsfläche des Masseelektrodenkörpers (4a) gebildet ist; und eine Länge La des Verbindungsbereiches (43) auf einer Seite eines Endes (42) der Masseelektrode größer ist als eine Länge Lb des Verbindungsbereiches (43) auf einer Seite eines anderen Endes (44) der Masseelektrode (4), gesehen von der Innenumfangsfläche (45) des Masseelektrodenkörpers (4a).
Zündkerze (100) nach Anspruch 1, wobei die Zündkerze die Beziehung: St/Sw ≤ 7 erfüllt, wobei St eine Oberflächenfläche der Edelmetallspitze (41) und des Verbindungsbereiches (43) ist, und Sw eine Fläche der Edelmetallspitze (41) und des Verbindungsbereiches (43) ist, gesehen von einer Innenumfangsfläche (45) des Masseelektrodenkörpers.
Zündkerze nach Anspruch 1 oder 2, welche die Beziehung Ls ≥ 3 mm erfüllt, wobei Ls eine Distanz in axialer Richtung zwischen einer Stirn der Metallhülse und der freien Stirnfläche (31a) der Mittenelektrode (3) ist.
Zündkerze nach Anspruch 1, 2 oder 3, welche die Beziehung Sy/Sw ≥ 1 erfüllt, wobei Sy die Querschnittsfläche mit minimalem Querschnitt ist, welche von Querschnitten gewählt ist, welche senkrecht sowohl zur Innenumfangsfläche (45) als auch zur äußeren Umfangsfläche des Masseelektrodenkörpers (4) liegen.
Zündkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Edelmetallspitze (41) aus einem Material gefertigt ist, das eine spezifische Wärmekapazität von nicht mehr als 0,5 J/(g·K) und einen Schmelzpunkt von nicht weniger als 1500 °C aufweist.
Zündkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Länge La nicht kleiner ist als ein zweifaches der Länge Lb.
Zündkerze nach Anspruch 2, wobei: die Mittenelektrode (3) eine Edelmetallspitze (31) umfaßt, die auf einer Stirnseite der Mittenelektrode über einen zweiten Verbindungsbereich (33) gebondet ist; und die Zündkerze die Beziehung erfüllt: t > T, wobei T eine kürzeste Distanz in axialer Richtung zwischen einer Stirnfläche der Edelmetallspitze (31) der Mittenelektrode und des zweiten Verbindungsbereiches (33) ist.
Zündkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Edelmetallspitze (41) eine aus der aus einer Pt-Ni-Legierung, einer Pt-Rh-Legierung und einer Pt-Rh-Ni-Legierung bestehenden Gruppe ausgewählte Legierung enthält.
Zündkerze, umfassend: einen Isolator (2) mit einer axialen Ausnehmung (6) in einer axialen Richtung entlang einer Achse (O) der Zündkerze; eine Mittenelektrode (3), die in der axialen Ausnehmung (6) des Isolators (2) angeordnet ist und eine erste Edelmetallspitze (31), die auf einer Stirn der Mittenelektrode (3) über einen ersten Verbindungsbereich (33) lasergeschweißt ist, umfaßt; eine Metallhülse (1), die den Isolator (2) umgibt; und eine Masseelektrode (4), umfassend: einen Masseelektrodenkörper (4a) mit einem an die Metallhülse (1) verbundenen Ende (42), und einer zweiten Edelmetallspitze (41), die an einer Innenumfangsfläche (45) in der Nähe eines anderen Endes (44) des Masseelektrodenkörpers (4a) über einen zweiten, auf der Innenumfangsfläche (45) gebildeten Verbindungsbereich (43) gebondet und gegenüber der Edelmetallspitze (31) der Mittenelektrode so angeordnet ist, daß ein Funkenentladungsspalt (g) zwischen der Edelmetallspitze (31) der Mittenelektrode und der Edelmetallspitze (41) der Masseelektrode gebildet ist, wobei: die Zündkerze die Beziehung erfüllt: t > T, wobei T eine kürzeste Distanz in axialer Richtung zwischen einer Stirnfläche (31a) der Edelmetallspitze der Mittenelektrode und dem ersten Verbindungsbereich (33) ist, und t eine kürzeste Distanz in axialer Richtung zwischen einer Stirnfläche (41a) der Edelmetallspitze (41) der Masseelektrode und dem zweiten Verbindungsbereich (43) ist; und eine Länge La des zweiten Verbindungsbereiches (43) auf einer Seite eines Endes (42) der Masseelektrode größer ist als eine Länge Lb des zweiten Verbindungsbereiches (43) auf einer Seite eines anderen Endes (44) der Masseelektrode (4), gesehen von der Innenumfangsfläche (45) des Masseelektrodenkörpers (4a).
Zündkerze nach Anspruch 9, welche die Merkmale eines der Ansprüche 1 bis 8 aufweist.
Zündkerze nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Edelmetallspitze (31) der Mittenelektrode wenigstens eine aus der aus einer Ir-Pt-Legierung, einer Ir-Rh-Legierung, einer Ir-Rh-Ni-Legierung und einer Ir-Pt-Rh-Ni-Legierung bestehenden Gruppe ausgewählte Legierung enthält.
Zündkerze nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei die Edelmetallspitze (41) der Masseelektrode wenigstens eine aus der aus einer Pt-Ni-Legierung, einer Pt-Rh-Legierung und einer Pt-Rh-Ni-Legierung bestehenden Gruppe ausgewählte Legierung enthält.
Zündkerze nach einem der Ansprüche 9 bis 12, welche die Beziehung erfüllt: St/Sw ≤ 7, wobei St eine Oberflächenfläche der Edelmetallspitze (41) der Masseelektrode und eines zweiten Verbindungsbereiches (43) ist, und Sw eine Fläche der Edelmetallspitze (41) der Masseelektrode und des zweiten Verbindungsbereiches (43) ist, gesehen von der Innenumfangsfläche (45) des Masseelektrodenkörpers (4a).