DE102007047849A1 - Plasmazündkerze - Google Patents

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Hideyuki Kariya Kato
Tohru Kariya Yoshinaga
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P9/00Electric spark ignition control, not otherwise provided for
    • F02P9/002Control of spark intensity, intensifying, lengthening, suppression
    • F02P9/007Control of spark intensity, intensifying, lengthening, suppression by supplementary electrical discharge in the pre-ionised electrode interspace of the sparking plug, e.g. plasma jet ignition

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Abstract

Eine Plasmazündkerze zum Zünden einer Brennkraftmaschine ist offenbart, die eine negative Elektrode, eine positive Elektrode und ein Abgabeabstandfestlegungsteil aufweist, das einen Ergänzungsabschnitt aus elektrisch leitendem Material hat, der aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt ist, das in der Lage ist, zu schmelzen, wenn es einer Wärme eines Gases in einem Plasmazustand ausgesetzt ist, und einem zu ergänzenden Abschnitt aus elektrisch leitendem Material, zu dem das elektrisch leitende Material wiederhergestellt wird. Das Abgabeabstandfestlegungsteil bedeckt eine Oberfläche der negativen Elektrode zum Beginnen der Funkenabgabe zwischen einer Oberfläche des Abgabeabstandfestlegungsteils und der positiven Elektrode, um so eine Schwankung eines Funkenabgabeabstands zu verhindern, die durch einen Verschleiß der negativen Elektrode wegen eines Zusammenpralls mit dem Gas in dem Plasmazustand verursacht wird.

Description

  • Diese Anmeldung bezieht sich auf die japanischen Patentanmeldungen Nr. 2006-316677 , die am 24. November 2006 eingereicht wurde, und Nr. 2007-138824 , die am 25. Mai 2007 eingereicht wurde, deren Inhalte hierdurch mittels Bezug aufgenommen sind.
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Zündkerzen für Brennkraftmaschinen und insbesondere eine Technologie, einem Verschleiß einer Elektrode zu begegnen, die einen Teil einer Plasmazündkerze zur Verwendung in einer Zündung einer Brennkraftmaschine ausbildet.
  • 2. Beschreibung des Stands der Technik
  • In einer Brennkraftmaschine gemäß dem Stand der Technik, wie z. B. einer Kraftfahrzeugmaschine, wurden bereits Versuche unternommen, eine normale Zündkerze 1F einzusetzen, die betätigbar ist, durch einen 15A dargestellten Zündschaltkreis aktiviert zu werden. In einer solchen Zündkerze bringt eine Batterie 2, wenn ein Zündschalter 3 eingeschaltet wird, eine niedrige Spannung als Hauptspannung 41 einer Zündspule 4 auf. Zur selben Zeit schaltet eine elektronische Steuereinheit (ECU) 6 steuerbar einen Zünder (Transistor) 5 ein und aus, um diesen zu schalten, um die Hauptspannung abzuschalten. Dies ergibt eine Änderung eines Magnetfelds in der Zündspule 4 und verursacht, dass eine Nebenspule 42 der Zündkerze 4 eine Nebenspannung mit –10 bis –30 kV erzeugt wird. Wenn dies stattfindet, tritt zwischen einer Mittelelektrode 110F und einer Erdungselektrode 154F eine Funkenabgabe SDF auf, und erzeugt dabei einen Hochtemperaturbereich HTR, der innerhalb eines engen Bereichs eine Zündquelle ausbildet, wie aus 15B ersichtlich ist.
  • Ein anderer Versuch wurde zuvor unternommen, eine Plasmazündkerze 1E einzusetzen, die betätigbar ist, durch einen Zündschaltkreis aktiviert zu werden, wie aus 14A ersichtlich ist. Mit solch einem Zündschaltkreis bringt eine Batterie 2, wenn ein Zündschalter 3 eingeschaltet wird, eine niedrige Spannung als Hauptspannung über eine Hauptspule 41 einer Zündspule 4 auf. Zu derselben Zeit schaltet eine elektronische Steuereinheit (ECU) 6 steuerbar einen Zünder (Transistor) 5 zum Schalten desselben, um die Hauptspannung abzuschalten. Dies ergibt eine Änderung eines Magnetfelds in der Zündspule 4, und verursacht, dass eine Nebenspule 42 der Zündkerze 4 eine Nebenspannung mit –10 bis –30 kV erzeugt. Wenn dies stattfindet, findet eine Funkenabgabe zwischen einer Mittelelektrode 110E und einer Masseelektrode 154E statt, und erzeugt dabei ein Volumen eines Plasmagases PGE mit einer hohen Temperatur in einem hoch mit Druck beaufschlagten Bereich, wie aus 14B ersichtlich ist. Wenn dies stattfindet, erreicht eine Abgabespannung eine Höhe, die proportional zu einem Abgabeabstand 201 zwischen der Mittelelektrode 110E und der Masseelektrode 154E ist. Zu dieser Zeit wird sofort, wenn das Auftreten der Funkenabgabe beginnt, eine Energie (z. B. –450 V mit einer 120 A), die in einer Kondensatorbank 9 einer Plasmaenergiezuführbatterie 11 gespeichert ist, die getrennt von der Batterie 2 bereitgestellt ist, auf einmal in den Abgabeluftraum 200E freigegeben. Dies bewirkt, dass ein Volumen des Gases in dem Abgabeluftraum 200E, das mit einer hohen Temperatur und einem hohen Druck in ein Plasmagas PGE in einem Plasmazustand auszubilden ist, das von einem Öffnungsabschnitt 155E ausgestoßen wird, der an einem Führungsendabschnitt des Abgabeluftraums 200E ausgebildet ist. Dies ergibt das Auftreten eines Hochtemperaturbereichs in einem breiten Bereich mit einer erhöhten Richtwirkung.
  • Deswegen weist eine solche Plasmazündkerze unter einem Gesichtspunkt, zu verursachen, dass ein verdünntes Kraftstoffgemisch in einer Maschine mit Direktkraftstoffeinspritzung verbrannt wird, eine erwartete Anwendung mit einer schichtweisen Verbrennung auf, in der ein fettes Gemisch angeordnet ist, sich in ihrer Nähe um die Zündkerze anzusammeln, um eine einfache Verbrennung zu erreichen.
  • US Patent Nr. 3 581 141 offenbart eine Zündkerze mit Oberflächenspalt als solche Plasmazündkerze. In dem Stand der Technik hat die Zündkerze mit Oberflächenspalt eine Mittelelektrode, einen Isolierkörper, der eine Mitte aufweist, an der die Mittelelektrode konzentrisch gehalten ist, und der eine sich länglich erstreckende Einfügebohrung aufweist, und eine Masseelektrode, die den Isolierkörper bedeckt und ein unteres Ende aufweist, das mit einem Öffnungsabschnitt in Verbindung mit der Einfügebohrung mit einem innerhalb der Einfügebohrung ausgebildeten Funkenabgabespalt ausgebildet aufweist.
  • In einer solchen Plasmazündkerze gemäß dem Stand der Technik, wie aus 14B ersichtlich ist, dient die Mittelelektrode 110E als negative Elektrode mit einer zu dem Funkenabgabespalt freigelegten Bodenfläche. Im Betrieb prallen Kationen 20E mit großer Masse auf die Bodenfläche der Mittelelektrode 110E auf und bewirken, dass eine Kathoden-Sputter-Erscheinung auftritt, in der die Bodenfläche der Mittelelektrode 110E allmählich abgebaut wird, wodurch ein voranschreitender Abbau der Mittelelektrode 110E verursacht wird. Dies ergibt eine allmähliche Verschlechterung des Abstands zwischen der Mittelelektrode 110E und der Masseelektrode 154E. Der Funkenabgabeabstand 201 steigt nämlich progressiv an, wie durch eine Pfeil L1 ersichtlich ist, und bewirkt eine ansteigende Abgabespannung.
  • Entsprechend ergibt ein längerfristiger Gebrauch eine Schwierigkeit bei dem Beginnen der Funkenabgabe mit einer Sorge, dass eine Fehlzündung der Brennkraftmaschine verursacht wird.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung des obigen vollendet und weist eine Aufgabe auf, eine Plasmazündkerze bereitzustellen, die eine negative Elektrode mit einem geringeren Verschleiß aufweist, wenn sie einem Kathoden-Sputtern frei liegt, bei der ein Ansteigen einer Abgabespannung seltener auftritt, während eine stabile Zündung mit einer überlegenen Lebensdauer realisiert wird.
  • Um die obige Aufgabe zu lösen, stellt ein erster Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung eine Plasmazündkerze zum Zünden einer Brennkraftmaschine bereit, mit: einer zylindrischen Masseelektrode, die ein Führungsende aufweist, dessen Bodenabschnitt eine Mittelfläche aufweist, die mit einem Öffnungsabschnitt ausgebildet ist; einem zylindrischen Isolierkörper, der in Anlageberührung mit einem Inneren der Masseelektrode gehalten ist, und mit dem Bodenabschnitt der Masseelektrode in Eingriff ist, und der einen inneren geometrischen Abschnitt aufweist, der einen Abgabeluftraum in Verbindung mit dem Öffnungsabschnitt der Masseelektrode definiert; und eine Mittelelektrode, die an den Isolierkörper an seiner Mitte befestigt ist, und ein Führungsende aufweist, das zu dem Abgabeluftraum an einer Position axial einwärts von einer Führungsendfläche der Masseelektrode frei liegt. Eine der Elektroden aus Masseelektrode und Mittelelektrode dient als negative Elektrode und die andere dient als positive Elektrode. Eine Spannung wird über die Masseelektrode und die Mittelelektrode aufgebracht, um eine Funkenabgabe in dem Abgabeluftraum zu beginnen, der innerhalb des Isolierkörpers ausgebildet ist, um zu ermöglichen, dass Gas in dem Abgabeluftraum von dem Öffnungsabschnitt der Masseelektrode in einem Plasmazustand mit einer hohen Temperatur und einem hohen Druck ausgestoßen wird, um eine Zündung in der Brennkraftmaschine zu erhalten. Ein Abgabeabstandfestlegungsteil, das einen Ergänzungsabschnitt aus elektrisch leitendem Material hat, und das aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt ist, das in der Lage ist, zu schmelzen, wenn es einer Wärme des Gases in dem Plasmazustand ausgesetzt ist, und das einen zu ergänzenden Abschnitt aus einem elektrisch leitenden Materials hat, in dem das elektrisch leitende Material ergänzt wird, bedeckt eine Fläche der negativen Elektrode, um die Funkenabgabe zwischen einer Fläche des Abgabeabstandfestlegungsteils und der positiven Elektrode zu beginnen, um so eine Schwankung eines Funkenabgabeabstands zu vermeiden, die durch einen Abbau der negativen Elektrode wegen eines Zusammenstoßes des Gases in dem Plasmazustand verursacht wird. Mit der Plasmazündkerze einer solchen Konstruktion gerät ein Teil des Ergänzungsabschnitts aus elektrisch leitendem Material in einen geschmolzen Zustand, und das geschmolzene elektrisch leitende Material dringt in den zu ergänzenden Abschnitt aus elektrisch leitendem Material ein und verteilt sich dort. Dies ermöglicht, dass das elektrisch leitende Material an der Oberfläche des Abgabeabstandfestlegungsteil in einer Fläche wiederhergestellt wird, die wegen des Kathoden-Sputterns abgetragen ist. Somit kann ein Abgabeabstand zwischen der negativen Elektrode und der positiven Elektrode zu jeder Zeit in einem festgelegten Zustand beibehalten werden.
  • Entsprechend weist die Plasmazündkerze eine höhere Lebensdauer auf.
  • Mit der Plasmazündkerze der vorliegenden Ausführungsform kann das Abgabeabstandfestlegungsteil bevorzugt derart angeordnet sein, dass der Abgabeluftraum und der zu ergänzende Abschnitt aus elektrisch leitendem Material aneinander angrenzen, und der Ergänzungsabschnitt aus elektrisch leitenden Material und der zu ergänzende Abschnitt aus elektrisch leitendem Material aneinander angrenzend ausgebildet sind.
  • Mit der Plasmazündkerze einer derartigen Konstruktion wird die abgetragene Oberfläche des zu ergänzenden Abschnitts aus elektrisch leitendem Material mit elektrisch leitendem Material von dem benachbarten Ergänzungsabschnitt aus elektrisch leitendem Material wiederhergestellt. Dies ermöglicht es, dass der Abgabeabstand zwischen der negativen Elektrode und der positiven Elektrode zu jeder Zeit in dem festgelegten Zustand beibehalten bleibt.
  • Entsprechend weist die Plasmazündkerze eine erhöhte Lebensdauer auf.
  • Mit der Plasmazündkerze der vorliegenden Ausführungsform kann der zu ergänzende Abschnitt aus elektrisch leitendem Material bevorzugt einen gesinterten Körper aus einem Gemisch zwischen einem isolierenden Material und einem elektrisch leitenden Material umfassen.
  • Mit einer solchen Konstruktion, wie sie oben erwähnt wurde, weist das isolierende Material eine Korngrenze auf, die mit der elektrisch leitenden Materialschicht ausgebildet ist. Deswegen wird das elektrisch leitende Material von dem Ergänzungsabschnitt aus elektrisch leitendem Material an der Korngrenze des isolierenden Materials sogar ergänzt, falls die Oberfläche des zu ergänzenden Abschnitts aus elektrisch leitendem Material an der Fläche wegen Kathoden-Sputterns abgetragen wird, die in dem Abgabeluftraum frei liegt. Dies stellt eine elektrische Verbindung zwischen dem Abgabeabstandfestlegungsabschnitt und der negativen Elektrode sicher, und ermöglicht, dass der Abgabeabstand zu jeder Zeit in dem festgelegten Zustand beibehalten bleibt.
  • Entsprechend weist die Plasmazündkerze eine erhöhte Lebensdauer auf.
  • Mit der Plasmazündkerze der vorliegenden Ausführungsform kann der zu ergänzende Abschnitt aus elektrisch leitendem Material bevorzugt einen Körper mit einer Vielzahl von Mikroporen umfassen, der eine große Anzahl von Mikroporen aufweist, die sich von einer Oberfläche des Ergänzungsabschnitts für elektrisch leitendes Material zu einer Oberfläche erstrecken, die in dem Abgabeluftraum frei liegt.
  • Mit der Plasmazündkerze einer solchen Konstruktion tritt durch die Mikroporen eine Funkenabgabe auf, wobei der Ergänzungsabschnitt aus elektrisch leitendem Material mit dem Auftreten des Kathoden-Sputterns eine geschmolzene Oberfläche aufweist. Das elektrisch leitende Material, das unter dem geschmolzenen Zustand verbleibt, oder Atome des elektrisch leitenden Materials, die wegen des Kathoden-Sputterns verstreut sind, haften sich rechtzeitig an den Innenseiten der Mikroporen an, um diese mit dem elektrisch leitenden Material aufzufüllen. Dies ermöglicht, dass die Funkenabgabe an der Oberfläche des zu ergänzenden Abschnitts aus elektrisch leitendem Material auftritt, und ermöglicht, dass der Abgabeabstand zu jeder Zeit in dem festgelegten Zustand beibehalten wird.
  • Entsprechend weist die Plasmazündkerze eine erhöhte Lebensdauer auf.
  • In der Plasmazündkerze der vorliegenden Ausführungsform kann der zu ergänzende Abschnitt aus elektrisch leitendem Material bevorzugt einen porösen Körper aufweisen, der eine große Anzahl von unregelmäßig geformten offenen Hohlräumen aufweist.
  • Mit der Plasmazündkerze einer solchen Konstruktion, tritt durch die unregelmäßig geformten offen Hohlräume eine Funkenabgabe auf, wobei der Ergänzungsabschnitt aus elektrisch leitendem Material mit dem Auftreten des Kathoden-Sputterns eine geschmolzene Oberfläche aufweist. Das unter dem geschmolzenen Zustand verbleibende elektrisch leitende Material oder Atome des elektrisch leitenden Materials, die wegen des Kathoden-Sputterns verteilt sind, haften sich leicht an dem Inneren der unregelmäßig geformten offenen Hohlräume an, um diese mit elektrisch leitendem Material aufzufüllen. Dies ermöglicht es, dass die Funkenabgabe an der Oberfläche des zu ergänzenden Abschnitts aus elektrisch leitendem Material auftritt, und ermöglicht, dass der Abgabeabstand zu jeder Zeit in dem festgelegten Zustand verbleibt.
  • Entsprechend weist die Plasmazündkerze eine erhöhte Lebensdauer auf.
  • Mit der Plasmazündkerze der vorliegenden Ausführungsform kann der zu ergänzende Abschnitt aus elektrisch leitendem Material bevorzugt aus zumindest einem Material, nämlich aus einem Isoliermaterial und aus einem elektrisch leitendem Material mit einem hohen Schmelzpunkt hergestellt sein. Mit der Plasmazündkerze einer solchen Konstruktion, verschlechtert keine Funkenabgabe den Abgabeabstandfestlegungsabschnitt an einer Oberfläche, die zu der Funkenabgabe frei liegt, und ermöglicht, dass der Abgabeabstand fest bleibt.
  • Entsprechend weist die Plasmazündkerze eine erhöhte Lebensdauer auf.
  • Mit der Plasmazündkerze der vorliegenden Ausführungsform kann die große Anzahl von Mikroporen bevorzugt eine Form aufweisen, die zumindest eine Form aus einer Kreisform, einer Sechseckform, einer Quadratform und einer ausgesparten Form ist.
  • Mit der Plasmazündkerze einer solchen Konstruktion kann der Körper mit vielen Mikroporen einfach durch ein Formverfahren wie z. B. ein Extrusionsformen, ein Pressformen oder Ähnliches geformt werden, wodurch die Realisierung einer Plasmazündkerze mit erhöhter Lebensdauer ermöglicht wird.
  • Mit der Plasmazündkerze der vorliegenden Ausführungsform kann das elektrisch leitende Material zur Verwendung in dem Ergänzungsabschnitt aus elektrisch leitendem Material bevorzugt zumindest ein Material aus einem Übergangsmetallmaterial haben, das aus der Gruppe bestehend aus Platin, Gold, Silber und Nickel ausgewählt ist, und eine Verbindung aus dem Übergangsmetallmaterial.
  • Mit der Plasmazündkerze einer solchen Konstruktion ist es weniger wahrscheinlich, dass der Ergänzungsabschnitt aus elektrisch leitendem Material oxidiert wird, wodurch die Realisierung einer Plasmazündkerze mit erhöhter Lebensdauer ermöglicht ist.
  • Noch genauer kann das Isoliermaterial zur Verwendung in dem zu ergänzenden Abschnitt aus elektrisch leitendem Material bevorzugt ein keramisches Materialmaterial sein, das aus zumindest einem aus Si3N4 und Al2O3 zusammengesetzt ist.
  • Außerdem kann das elektrisch leitende Material mit dem hohen Schmelzpunkt zur Verwendung in dem zu ergänzenden Abschnitt aus elektrisch leitendem Material bevorzugt ein HfC-keramisches Material sein.
  • Das HfC-keramische Material weist eine elektrische Leitungsfähig mit einer Wahrscheinlichkeit eines geringen Verschleißes auf, hat aber zusätzlich zu einer Funktion des zu ergänzenden Abschnitts aus elektrisch leitendem Material eine Funktion als elektrisch leitendes Elektrodenmaterial.
  • Die Verwendung von Platin, Silber und Gold als zu ergänzendes elektrisch leitendes Material ermöglicht, dass diese Materialien als Elektrodenmaterial mit Priorität ergänzt werden, da diese Materialien Schmelzpunkte aufweisen, die niedriger als der von HfC-keramischem Material.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Ansicht, die eine Konstruktion mit einem Teil einer Plasmazündkerze einer ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung im Querschnitt zeigt.
  • 2A ist ein gleichwertiges Schaltkreisschema für die Plasmazündkerze der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung, das in einem Zustand eingesetzt wird, in dem eine Mittelelektrode als negative Elektrode wirkt.
  • 2B ist ein anderes gleichwertiges Schaltkreisschema für die Plasmazündkerze der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung, das in einem anderen Zustand verwendet wird, in dem die Mittelelektrode als positive Elektrode wirkt.
  • 3A ist eine Draufsicht, die eine Ansicht eines zu ergänzenden Abschnitts aus elektrisch leitendem Material zur Verwendung in der Plasmazündkerze der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 3B ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die ein wesentliches Teil der Plasmazündkerze der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 4 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die das wesentliche Teil der Plasmazündkerze der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, um dessen Wirkung darzustellen.
  • 5A bis 5D zeigen Draufsichten und Querschnittsansichten jeweils in Kombination zum Darstellen von verschiedenen Modifikationen des zu ergänzenden Abschnitts aus elektrisch leitendem Material, die aus 3A und 3B ersichtlich sind.
  • 6 ist eine Ansicht, die eine Konstruktion mit einem Teil einer Plasmazündkerze einer modifizierten Form der Plasmazündkerze gemäß der ersten Ausführungsform aus 1 im Querschnitt zeigt.
  • 7A ist eine Draufsicht, die eine Ansicht eines zu ergänzenden Abschnitts aus elektrisch leitendem Material zur Verwendung in der Plasmazündkerze der modifizierten Form der 6 zeigt.
  • 7B ist eine Draufsicht, die das Verhältnis zwischen dem wiederherzustellenden Abschnitt elektrisch leitendem Material und einer Masseelektrode der Plasmazündkerze der modifizierten Form aus 6 zeigt.
  • 8 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die das wesentliche Teil der Plasmazündkerze der modifizierten Form darstellt, das in 6 gezeigt ist, um seine Wirkung darzustellen.
  • 9 ist eine Ansicht, die eine Konstruktion mit einem Teil einer Plasmazündkerze gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Querschnitt zeigt.
  • 10 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die ein wesentliches Teil der Plasmazündkerze der zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung aus 9 zeigt.
  • 11A ist eine Explosionsansicht eines zu ergänzenden Abschnitts aus elektrisch leitendem Material aus 10.
  • 11B und 11C sind perspektivische Ansichten, die zu ergänzende Abschnitte aus elektrisch leitendem Material der Modifikationen des zu ergänzenden Abschnitts aus elektrisch leitendem Material der 11A zeigen.
  • 12 ist eine Ansicht, die eine Konstruktion mit einem Teil einer Plasmazündkerze einer dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung im Querschnitt zeigt.
  • 13A bis 13C zeigen perspektivische Ansichten, die zu ergänzende Abschnitte aus elektrisch leitendem Material von verschiedenen Modifikationen zur Verwendung in der Plasmazündkerze der dritten Ausführungsform aus 12 zeigen.
  • 14A ist ein gleichwertiges Schaltkreisschema, das eine beispielhafte Schaltkreisstruktur einer Plasmazündkerze gemäß dem Stand der Technik zeigt.
  • 14B ist eine Querschnittsansicht, die eine Ansicht der Plasmazündkerze gemäß dem Stand der Technik zum Erläutern eines Problems zeigt, das damit zusammenhängt.
  • 15A ist ein gleichwertiges Schaltkreisschema, das eine andere beispielhafte Schaltkreiskonstruktion einer normalen Zündkerze des Stands der Technik zeigt.
  • 15B ist eine vergrößerte Ansicht, die ein wesentliches Teil der normalen Zündkerze des Stands der Technik zum Erläutern eines damit zusammenhängenden Problems zeigt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Nun werden im Folgenden Plasmazündkerzen verschiedener Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung im Detail mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben. Jedoch ist nicht beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung auf die unten beschriebenen Ausführungsformen begrenzt ist, sondern technische Konzepte der vorliegenden Erfindung können in Kombinationen mit anderen bekannten Technologien oder anderen Technologien, die gleichwertig zu solchen bekannten Technologien sind, implementiert werden.
  • In der folgenden Beschreibung bezeichnen gleiche Bezugszeichen durch die verschiedenen Ansichten gleiche oder entsprechende Teile. In der folgenden Beschreibung ist außerdem zu verstehen, dass solche Begriffe wie "innen liegend", "außen liegend", "unten liegend", "oben liegend", "innerhalb" "außerhalb" "zu", "axial" "axial" "stromaufwärts", "stromabwärts" und ähnliche Wörter aus Bequemlichkeit verwendet werden und nicht als einschränkende Begriffe beabsichtigt sind.
  • Erste Ausführungsform
  • Nun wird eine Plasmazündkerze einer ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zur Verwendung in einer Brennkraftmaschine im Folgenden im Detail mit Bezug auf 1 und 2 beschrieben.
  • 1 ist eine teilweise Querschnittsansicht, die eine Ansicht der Plasmazündkerze der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 2A ist ein Schaltkreisschema, das ein Beispiel einer grundlegenden Konstruktion der Plasmazündkerze der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer Mittelelektrode zeigt, die als negative Elektrode wirkt. 2B ist ein Schaltkreisschema, das das andere Beispiel der fundamentalen Strukturen der Plasmazündkerze der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung mit der Mittelelektrode zeigt, die als positive Elektrode wirkt.
  • Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst die Plasmazündkerze einer der vorliegenden Ausführungsformen die Mittelelektrode 110, die aus leitendem metallischen Material hergestellt und in einer säulenartigen Form ausgebildet ist. Die Mittelelektrode 110 weist ein Basisende, das zur elektrischen Verbindung mit einer externen Energieverteilungsquelle elektrisch mit einem Mittelelektrodenanschluss 113 verbunden ist, und ein Führungsende 110a mit einem Abgabeabstandfestlegungsteil 120 auf. Das Abgabeabstandfestlegungsteil 120 hat einen Ergänzungsabschnitt 121 aus elektrisch leitendem Material, der auf dem Führungsende 110a der Mittelelektrode 110 ausgebildet ist, und einen zu ergänzenden Abschnitt 122 aus elektrisch leitendem Material, der an dem Ergänzungsabschnitt 121 aus elektrisch leitendem Material an einer Fläche gegenüber dem Führungsende 110a ausgebildet ist.
  • Die Mittelelektrode 110 und das Abgabeabstandfestlegungsteil 120 werden mit einem zylindrischen Porzellanisolator 130 gehalten, der sich axial durch eine Metallhülle 150 in einem koaxialen Verhältnis mit dieser für eine Isolierfähigkeit erstreckt. Der Porzellanisolator 130 weist einen Führungsendabschnitt 131 auf, der in Form einer zylindrischen Buchse ausgebildet ist, dies sich axial von einem distalen Ende des Abgabeabstandfestlegungsteils 120 nach unten erstreckt, um einen Abgabeabstand 201 von diesem entfernt zu sein, um einen Abgabeluftraum 200 zu definieren.
  • Das Abgabeabstandfestlegungsteil 120 weist eine laminare Konstruktion derart auf, dass der zu ergänzende Abschnitt 122 aus elektrisch leitendem Material zu dem Abgabeluftraum 200 hin frei liegt, und der Ergänzungsabschnitt 121 aus elektrisch leitendem Material und der zu ergänzende Abschnitt 122 aus elektrisch leitendem Material zueinander frei liegen.
  • Außerdem ist der Porzellanisolator 130 mit der zylindrischen Metallhülle 150 bedeckt.
  • Die zylindrische Metallhülle 150 weist ein Führungsende auf, das mit einer Masseelektrode 154 ausgebildet ist, die den Führungsendabschnitt 131 des Porzellanisolators 130 bedeckt, der einen Massenelektrodenöffnungsabschnitt 155 aufweist.
  • Darüber hinaus weist die Metallhülle 150 einen Führungsendabschnitt 150a auf, der einen äußeren Umfangsrand mit einem Gewindeabschnitt 151 ausgebildet aufweist, der angepasst ist, in einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine (nicht dargestellt) geschraubt und an diesem fest montiert zu werden, um einen elektrisch geerdeten Zustand herzustellen. Die Metallhülle 150 weist einen Basisendabschnitt 150b auf, der einen äußeren Umfangsrand mit einem sechseckigen Mutterabschnitt 152 zum Befestigen des Gewindeabschnitts 151 an dem Zylinderkopf ausgebildet aufweist.
  • Der Porzellanisolator 130 weist einen Zwischenabschnitt 130a auf, dessen Umfangsrand mit einem winkligen Eingriffsanlageabschnitt 132 ausgebildet ist. Inzwischen weist die Metallhülle 150 einen Zwischenabschnitt 150c auf, der einen mit einer winkligen Eingriffsschulter 151 ausgebildeten inneren Umfangsrand aufweist, die zu dem winkeligen Eingriffsanlageabschnitt 132 des Porzellanisolators 130 hin frei liegt. Eine Dichtungsscheibe 141 ist zwischen dem winkeligen Eingriffsanlageabschnitt 132 des Porzellanisolators 130 und der ringförmigen Eingriffsschulter 141 der Metallhülle 150 eingefügt, und darauf ein verstemmter Abschnitt 152, der in dem oberen Bereich der Metallhülle 150 ausgebildet ist, über ein Dichtteil oder Ähnliches (nicht dargestellt) verstemmt, um die Dichtungsscheibe 141 fest zu halten, um eine hermetische Dichtwirkung bereitzustellen.
  • Alternativ kann die Plasmazündkerze 1 der vorliegenden Ausführungsform bevorzugt derart geändert sein, dass der Ergänzungsabschnitt 121 aus elektrisch leitendem Material und der zu ergänzende Abschnitt 122 aus elektrisch leitendem Material aneinander in einer einheitlichen Konstruktion durch Schweißen oder Ähnliches gebunden sind, und danach die einheitliche Struktur an dem Porzellanisolator 131 befestigt wird. In einer anderen Alternative kann der Porzellanisolator bevorzugt einen inneren Umfangsrand mit einem Eingriffsanlageabschnitt kleinen Durchmessers ausgebildet aufweisen, an den der Ergänzungsabschnitt 121 aus elektrisch leitendem Material und der zu ergänzende Abschnitt 122 aus elektrisch leitendem Material aufeinanderfolgend in Passeingriff eingefügt werden.
  • Wie aus 2A ersichtlich ist, ist die Plasmazündkerze 1 der vorliegenden Ausführungsform mit dem Zündschaltkreis C1 in Verbindung. Der Zündschaltkreis C1 hat eine Batterie 2, die als Abgabezündenergiequelle dient, einen Zündschalter 3, eine Zündspule 4, eine elektronische Steuerungseinheit (ECU) 6 einen Zünder 5, der aus einem Transistor zusammengesetzt ist, und ein Gleichrichterelement 7. Der Zündschaltkreis C1 hat außerdem eine Batterie 11, die als Zufuhrenergiequelle für die Plasmaenergie dient, einen Widerstand 10 eine Kondensatorbank 9 und ein Gleichrichterelement 8, die elektrisch mit der Plasmazündkerze der vorliegenden Ausführungsform derart verbunden sind, dass die Mittelelektrode 110 als negative Elektrode dient.
  • Wenn im Betrieb der Zündschalter 3 eingeschaltet wird, wird eine Hauptspannung mit einer niedrigen Spannungshöhe von der Batterie 2 auf eine Hauptspule 41 aufgebracht. Wenn dies stattfindet, schaltet die elektronische Steuereinheit (ECU) 6 den Zünder 6 in Schaltzuständen ein und aus, um die Hauptspannung abzuschalten. Dies bewirkt, dass innerhalb der Zündspule 4 ein Magnetfeld variiert, und bewirkt, dass eine Nebenspule 42 der Zündspule 4 eine Nebenspannung in einer Höhe erzeugt, die von –10 bis –30 kV reicht. Diese Nebenspannung erreicht eine Abgabespannung, wenn sie an der Mittelelektrode 110 der Plasmazündkerze 1 angelegt wird, die proportional zu dem Abgabeabstand 201 zwischen der Mittelelektrode 110 und der Masseelektrode 154 ist, und somit eine elektrische Funkenabgabe verursacht.
  • In diesem Augenblick liefert die Zufuhrenergiequelle 11 für die Plasmaenergie, die getrennt von der Batterie 2 bereitgestellt ist, auf einmal elektrische Energie (von z. B. –450 V mit 120 A) von der Kondensatorbank 9 zu dem Raum 200. Dies verursacht, dass eine Gasmasse, die sich innerhalb des Abgaberaums 200 befindet, in Gas PS in einem Plasmazustand mit hoher Temperatur und einem hohen Druck umgebildet wird. Das Gas PS in dem Plasmazustand wird von dem Öffnungsabschnitt 155, der an einem distalen Ende des Abgaberaums 200 ausgebildet ist, in eine Brennkammer (nicht dargestellt) der Maschine eingespritzt. Dieses Gas PS in dem Plasmazustand weist eine hohe Gerichtetheit auf und bildet in einem breiten Volumenbereich einen Hochtemperaturbereich.
  • 2B zeigt einen Zündschaltkreis C2 einer anderen Art, mit der gleichen Grundstruktur wie der der Zündschaltkreises C1, die in 2A dargestellt ist, mit Ausnahme davon, dass eine Batterie 2' als Abgabezündleistungsquelle dient, ein Zünder 5', ein Gleichrichter 7', eine Zufuhrenergiequelle 11' für die Plasmaenergie und ein Gleichrichterelement 8' elektrisch verbunden sind, um der Mittelelektrode 110 der Plasmazündkerze 1 zu ermöglichen, eine Rolle als positive Elektrode zu spielen. Diese Schaltkreiskonstruktion ist auf Plasmazündkerzen 1A und 1C der zweiten bzw. dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet.
  • 3A und 3B und 4 zeigen Ergebnisse der Plasmazündkerze 1 der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Wie aus 3a und 3B ersichtlich ist, hat mit der Plasmazündkerze 1 der vorliegenden Ausführungsführungsform der zu ergänzende Abschnitt 122 aus leitendem Material einen runden Scheibenkörper 123a mit einer Vielzahl von Mikroporen, der mit einer Vielzahl von Mikroporen 124a ausgebildet ist, die sich axial durch diesen hindurch erstrecken, und deren obere Enden mit dem Ergänzungsabschnitt 121 aus leitendem Material in Berührung sind und ihre unteren Enden zu dem Abgaberaum 200 freigelegt aufweisen.
  • Zum Beispiel ist der Körper 123a mit der Vielzahl von Mikroporen aus einem keramischen Material wie z. B. Si3N4 und Al2O3 oder Ähnlichem hergestellt und die Mikroporen 124a sind mit metallischem Material wie z. B. Ni, Fe, Pt, Au, Ag oder Ähnlichem mit einem hohen Widerstand gegen Kathoden-Sputtern oder mit elektrisch leitendem keramischen Material wie z. B. TiN und MoSiO2 oder Ähnlichem gefüllt.
  • Der zu ergänzende Abschnitt 122 aus leitendem Material kann bevorzugt aus isolierendem Material hergestellt sein, das z. B. aus einem der keramischen Materialien wie z. B. Si3N4 und Al2O3 oder Ähnlichem zusammengesetzt ist, wobei in einem Evaluierungsversuch der insbesondere mit Bezug auf die Lebensdauer ausgeführt wurde, kein Verschleiß beobachtet wurde.
  • Wenn die hohe negative Spannung angelegt wird, tritt in dem Abgaberaum 200 an einer Abgabefläche SD eine elektrische Funkenabgabe auf. 3B zeigt einen Augenblick, in dem die Funkenabgabe in dem Abgaberaum 200 auftritt und bewirkt, dass ein Gasgemisch, das aus Luft und Kraftstoffgas zusammengesetzt ist, in einem Plasmazustand ausgebildet wird.
  • Wie aus 3B ersichtlich ist, bilden eine Oberfläche 122a des zu ergänzenden Abschnitts 122 aus elektrisch leitendem Material, der das Abgabeabstandfestlegungsteil 120 ausbildet, der Führungsendabschnitt 131 des Porzellanisolators 130 und die Masseelektrode 154 den Abgaberaum 200. Das Abgabeabstandfestlegungsteil 120 nimmt die Form einer laminaren Struktur an, die mit dem Ergänzungsabschnitt 121 aus elektrisch leitendem Material und dem zu ergänzenden Abschnitt 122 aus elektrisch leitendem Material ausgebildet ist, wobei dessen Oberfläche 122a zu dem Abgaberaum 200 hin frei liegt.
  • Der Ergänzungsabschnitt 121 aus elektrisch leitendem Material ist aus elektrisch leitendem Material mit schlechten Oxidationseigenschaften und einem niedrigen elektrischen Widerstand wie z. B. Silber, Gold, Platin oder Ähnlichem hergestellt.
  • Wie aus 3B ersichtlich ist, werden der Ergänzungsabschnitt 121 aus elektrisch leitendem Material und den Mikroporen 124a in einem elektrisch leitenden Zustand gehalten. Die Abgabefläche SD tritt zwischen den Oberflächen der Mikroporen 124a und der Masseelektrode 154 auf, um an einer inneren Oberfläche des Führungsendabschnitts 131 des Porzellanisolators 130 zu kriechen. Wenn dies stattfindet, wird eine große Menge Elektronen 21 in den Abgaberaum 200 abgegeben, um zu bewirken, dass Stickstoffionen derart Kationen 20 werden, dass das Gasgemisch mit neutraler Elektrizität unter einer hohen Temperatur und einem hohen Druck in dem Plasmazustand ausgebildet wird.
  • Darüber hinaus kann der Masseelektrodenöffnungsabschnitt 155 bevorzugt eine Öffnung mit dem gleichen Innendurchmesser wie dem des Öffnungsdurchmessers 131a des Führungsendabschnitts 131 des Porzellanisolators 130 aufweisen. In einer Alternative kann der Massenelektrodenöffnungsabschnitt 155 bevorzugt eine Öffnung aufweisen, die einen größeren Durchmesser aufweist als der des Öffnungsdurchmessers 135a des Führungsendabschnitts 131 des Porzellanisolators 130, um nahezu gleich einem Außendurchmesser des Führungsendabschnitts 131 des Porzellanisolators 130 zu sein.
  • Da die Plasmazündkerze 1 wiederholte Funkenabgaben über einen verlängerten Zeitraum in der Verwendung setzt, prallen die Kationen 20 wie z. B. die N+-Ionen oder Ähnliche auf die Oberflächen der Mikroporen 124a, mit einem sich ergebenden Auftreten eines Kathoden-Sputterns, wie es auf 4 ersichtlich ist. Dies bewirkt, dass die Mikroporen 124a mit dem sich ergebenden Auftreten von Hohlräumen 126a abgetragen werden. Deswegen tritt eine Funkenabgabe zwischen der Masseelektrode 154 und einer der großen Anzahl der Mikroporen 124a des Körpers 123a mit vielen Mikroporen in einer Fläche auf, die zu der Oberfläche des Abgabeluftraums 200 an einer Position am nächsten der Masseelektrode 154 frei liegt. Deswegen bleibt der Abgabeabstand 201 zu jeder Zeit in einem festen Bereich beibehalten, ohne dass eine Erhöhung der Abgabespannung auftritt.
  • Sogar falls außerdem die Oberflächen der Mikroporen 124a wegen des Auftretens des Kathoden-Sputterns abgetragen sind, und bewirken, dass die inneren Oberflächen der Mikroporen 124a des Körpers 123a mit vielen Mikroporen freigelegt sind, wird der Ergänzungsabschnitt 121 aus elektrisch leitendem Material teilweise geschmolzen, um ein elektrisch leitendes Material 124a' auszubilden, das in einem geschmolzenen Zustand überwiegt, um die Mikroporen 124a''' in der Form von Hohlräumen zu füllen. Zusätzlich wird elektrisch leitendes Material 124a'', das auf die Oberfläche des Körpers 123a mit vielen Mikroporen gesputtert wurde, wieder abgelagert.
  • Somit wird das elektrisch leitende Material von dem Ergänzungsabschnitt 121 aus elektrisch leitendem Material zu dem zu ergänzenden Abschnitt 122 aus elektrisch leitendem Material wieder hergestellt. Dies ermöglicht, dass die Oberfläche des Körpers 123a mit vielen Mikroporen mit den Mikroporen 124a in einem leitenden Zustand mit dem Ergänzungsabschnitt 121a elektrisch leitendes Material derart ausgebildet wird, dass der Abgabeabstand 201 zu jeder Zeit zu einem festen Wert beibehalten wird.
  • Falls außerdem die Mikroporen 124a wie die Mikropore 124a''' seit dem Beginn mit dem elektrisch leitenden Material nicht gefüllt sind, beginnt eine Funkenabgabe aufzutreten, die durch die Mikroporen 124a durchtritt, und verursacht, dass die Oberfläche des Ergänzungsabschnitts 121 für elektrisch leitendes Material wegen des Auftretens des Kathoden-Sputterns abgetragen wird. Kurz darauf wird die Mikropore 124a mit elektrisch leitendem Materialien 125a und 124a' gefüllt, die in geschmolzenen Zuständen ausgebildet sind, oder mit einem elektrisch leitenden Atom 124a'', das wegen des Kathoden-Sputterns verteilt ist. Dies ermöglicht es, dass die Funkenabgabe an der Oberfläche des zu ergänzenden Abschnitts 122 aus elektrisch leitendem Material auftritt, und ermöglicht, dass der Abgabeabstand fest beibehalten bleibt.
  • In einer Alternative kann der Körper 123a aus vielen Mikroporen anstelle eines isolierenden keramischen Materials aus einem elektrisch leitenden keramischen Material mit einem hohen Schmelzpunkt wie z. B. HfC oder Ähnlichem hergestellt sein. Solch ein keramisches Material weist elektrisch leitende Eigenschaften auf und wird nur geringfügig abgetragen, aber weist eine Funktion als elektrisch leitendes Elektrodenmaterial zusätzlich zu einer Funktion eines Ergänzungsteils für elektrisch leitendes Material auf.
  • Die Verwendung eines solchen Materials mit einem hohen Schmelzpunkt ermöglicht, dass elektrisch leitendes Material in den Mikroporen 124a zuerst dem Kathoden-Sputtern ausgesetzt wird. Sogar falls der Köper 123a mit vielen Mikroporen aus elektrisch leitendem Material hergestellt ist, wird der Körper 123a mit vielen Mikroporen weniger abgetragen, um eine Erwartung mit einer nahezu gleichen vorteilhaften Auswirkung zu haben, wie bei dem, in dem isolierendes keramisches Material verwendet wird.
  • Mit der Plasmazündkerze der vorliegenden Ausführungsform kann eine Funkenabgabe auftreten, bis die Hohlräume 126a, die zwischen dem Ergänzungsabschnitt 121 aus elektrisch leitendem Material und dem zu ergänzenden Abschnitt 122 aus elektrisch leitendem Material ausgebildet sind, den Ergänzungsabschnitt 121 aus elektrisch leitendem Material und den zu ergänzenden Abschnitt 122 aus elektrisch leitendem Material vollständig voneinander trennen.
  • Platin, Silber und Gold weisen niedrigere Schmelzpunkte auf als HfC keramisches Material, und deswegen ermöglicht die Verwendung derartiger Materialien als zu ergänzendem elektrisch leitenden Material Platin, Silber und Gold mit hoher Priorität als Elektrodenmaterial ergänzt zu werden.
  • 5A bis 5D zeigt einen zu ergänzenden Abschnitt 122A, 112B, 122C und 122D aus elektrisch leitendem Material verschiedener Ausführungsformen zur Verwendung in der Plasmazündkerze 1 der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Die zu ergänzenden Abschnitte 122A, 122B, 122C und 122D aus leitendem Material der verschiedenen Modifikationen weisen die gleichen Strukturen wie der zu ergänzende Abschnitt 122 aus leitendem Material auf, der aus 1 bis 4 ersichtlich ist, mit Ausnahme, dass die Mikroporen in bestimmten Formen ausgebildet sind. Somit wird eine Beschreibung dieser Bauteile mit dem Schwerpunkt auf die unterscheidenden Merkmale gegeben.
  • Wie aus 5A ersichtlich ist, hat der wiederherzustellende Abschnitt 122A aus leitendem Material einen Körper 123A mit vielen Mikroporen, der aus isolierendem keramischen Material wie z. B. Si3N4 und Al2O3 oder Ähnlichem hergestellt ist, das mit einer großen Anzahl von offenen Löchern ausgebildet ist, die sich in der axialen Richtung erstrecken.
  • Wie der zu ergänzende Abschnitt 122 aus leitendem Material der ersten Ausführungsform verbleiben die offenen Löcher 124A intakt in offenen Zuständen. In einer Alternative können die offenen Löcher 124A mit leitendem Material wie z. B. Silber, Gold, Nickel und Platin oder Ähnlichem oder leitendem keramischen Material wie z. B. TiN und MoSiO2 oder Ähnlichem gefüllt sein.
  • In einer anderen Alternative kann der Körper 123A viele Mikroporen aus leitendem keramischen Material mit einem hohen Schmelzpunkt wie z. B. HfC anstellen von isolierendem keramischen Material ausgebildet sein.
  • Mit der Plasmazündkerze, die den wiederherzustellenden Abschnitt 122A aus leitendem Material der vorliegenden Modifikation einsetzt, tritt eine Funkenabgabe zwischen den offenen Löchern 124A, die mit leitendem Material gefüllt sind, und der Masseelektrode 154 an einer Oberfläche des Körpers 123A mit vielen Mikroporen auf, die zu dem Abgaberaum 200 hin frei liegt.
  • Wie aus 5B ersichtlich ist, besteht der wiederherzustellende Abschnitt 122B aus leitendem Material aus einem Körper 123B mit vielen Mikroporen, der in einem gemischten gesinterten Körper zwischen isolierendem keramischen Material wie z. B. Si3N4 und Al2O3 oder Ähnlichem und elektrisch leitendem keramischen Material wie z. B. TiN und MoSiO2 oder Ähnlichem zusammengesetzt ist.
  • Mit einer derartigen Struktur des wiederherzustellenden Abschnitts 122B aus leitendem Material, wie aus 5B ersichtlich ist, bildet das isolierende keramische Material ein Grundmaterial des wiederherzustellenden Abschnitts 122B aus leitendem Material als isolierende keramische Materialschicht 123B. Außerdem ist elektrisch leitendes keramisches Material an der Kristallkorngrenze der isolierenden keramischen Schicht 123B in der Form einer elektrisch leitenden keramischen Schicht 124B vorhanden.
  • Mit der Plasmazündkerze, die den wiederherzustellenden Abschnitt 122B der vorliegenden Modifikation einsetzt, stellt der Ergänzungsabschnitt 121 aus leitendem Material elektrisch leitendes Material durch Diffusion durch die Kristallkorngrenze sogar wieder her, falls die elektrisch leitende keramische Schicht 124B wegen des Kathoden-Sputterns abgetragen ist, und ermöglicht, dass der Abgabeabstand 201 in einem festen Bereich beibehalten bleibt.
  • In einer Alternative können die Körper 123A und 123B mit vielen Mikroporen der wiederherzustellenden Abschnitte 122A und 122B aus leitendem Material durch einen Honigwabenstrukturkörper 122C mit einem Körper 123C mit vielen Mikroporen ersetzt werden, der mit einer Vielzahl von sich axial erstreckenden sechseckigen Mikroporen 124C ausgebildet ist, wie aus 5C ersichtlich ist. In einer anderen Alternative können die wiederherzustellenden Abschnitte 122A und 122B aus elektrisch leitendem Material einen Honigwabenstrukturkörper 122D mit einem Körper 123D mit vielen Mikroporen haben, der eine Vielzahl von rechteckförmigen Mikroporen 124D aufweist, wie aus 5D ersichtlich ist.
  • Da die Mikroporen 124A und 124B vieleckige Formen aufweisen, können die elektrisch leitenden Materialien, die den wiederherzustellenden Abschnitten 122A und 122B aus leitendem Material da die Mikroporen 124A bzw. 124B vieleckige Formen aufweisen, können zusätzlich die elektrisch leitenden Materialien, die zu den zu ergänzenden Abschnitten 122A und 122B wiederhergestellt werden, Eckabschnitte aufweisen, an denen sich elektrisch Felder konzentrieren, wodurch sich eine Wirkung einer Reduktion einer Abgabespannung ergibt.
  • Der Abfall der Abgabespannung ergibt eine Sputter-Kraft, wodurch eine Reduktion eines Verschleißes einer negativen Elektrode erreicht wird.
  • 6 bis 8 zeigen eine Plasmazündkerze 1' einer modifizierten Form der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Die Plasmazündkerze 1' der modifizierten Form weist die gleiche Struktur auf wie die Plasmazündkerze 1 der ersten Ausführungsform mit ähnlichen oder entsprechenden Teilen, die die gleichen Bezugszeichen aufweisen, und die Beschreibung wird nur mit einem Schwerpunkt auf unterschiedliche Merkmale gegeben.
  • Mit der Plasmazündkerze 1' der modifizierten Form, die aus 6 bis 8 ersichtlich ist, weist die Masseelektrode 154 ein Führungsende auf, das mit einem ringförmigen Elektrodenabschnitt 154a ausgebildet ist, das sich radial von dem Führungsende der Masseelektrode 154 nach innen erstreckt, um so die Führungsendfläche 131a des Porzellanisolators 130 derart abzudecken, dass ein Öffnungsabschnitt 155a einen Durchmesser aufweist, der nahezu gleich dem des Abgabeabstandfestlegungsabschnitts 120 ist.
  • Mit der Plasmazündkerze 1' der modifizierten Form sind der Ergänzungsabschnitt 121 aus elektrisch leitendem Material und die Mikropore 124a in einem elektrisch leitenden Zustand gehalten, wie aus 7B ersichtlich ist. Mit einer derartigen Konstruktion tritt eine Funkenabgabe SD' zwischen dem ringförmigen Elektrodenabschnitt 154a und einer Oberfläche der Mikropore 124a des zu ergänzenden Abschnitts 122 aus elektrisch leitendem Material auf.
  • Da die Plasmazündkerze 1' in Verwendung über einen verlängerten Zeitraum wiederholt Funkenabgaben fortsetzt, prallen die Kationen 20 wie z. B. N+-Ionen oder Ähnliche auf die Oberflächen der Mikroporen 124a auf, wodurch sich das Auftreten eines Kathoden-Sputterns ergibt, wie es aus 8 ersichtlich ist. Dies bewirkt, dass die Mikroporen 124a abgebaut werden, wodurch sich das Auftreten von Hohlräumen 126a ergibt. Deswegen tritt eine Funkenabgabe zwischen dem ringförmigen Elektronenabschnitt 154a der Masseelektrode 154 und einer der großen Anzahl der Mikroporen 124a des Körpers 123a mit vielen Mikroporen in einer Fläche auf, die an der Oberfläche des Abgabeluftraums 200 in einer Position am nächsten zu dem ringförmigen Elektrodenabschnitt 154a der Masseelektrode 154 frei liegen. Deswegen bleibt der Abgabeabstand 201 zu jeder Zeit in einem festen Bereich beibehalten, ohne dass eine Erhöhung der Abgabespannung auftritt.
  • Sogar falls die Oberflächen der Mikroporen 124a wegen des Auftretens des Kathoden-Sputterns abgebaut werden, und bewirkt wird, dass die inneren Oberflächen der Mikroporen 124a des Körpers 123a mit vielen Mikroporen frei liegen, wird der Ergänzungsabschnitt 121 aus elektrisch leitendem Material teilweise geschmolzen, um elektrisch leitendes Material 124a' auszubilden, das in einem geschmolzenen Zustand vorherrscht, um die Mikroporen 124a'' in Form von Hohlräumen zu füllen. Zusätzlich wird wieder elektrisch leitendes Material 124a' abgelagert, das an der Oberfläche des Körpers 123a mit vielen Mikroporen gesputtert wird.
  • Somit wird elektrisch leitendes Material von dem Ergänzungsabschnitt 121 aus elektrisch leitendem Material zu dem zu ergänzenden Abschnitt 122 aus elektrisch leitendem Material ergänzt. Dies ermöglicht es, dass die Oberfläche des Körpers 123a mit vielen Mikroporen mit den Mikroporen 124a in einem elektrisch leitenden Zustand mit dem Ergänzungsabschnitt 121 aus elektrisch leitendem Material derart ausgebildet wird, dass der Abgabeabstand 201 zu jeder Zeit mit einem festen Wert beibehalten bleibt.
  • Falls seit dem Beginn kein elektrisch leitendes Material in die Mikroporen 124a eingefüllt wurde, wie in der Mikropore 124''', beginnt außerdem eine Funkenabgabe, die durch die Mikropore 124a durchtritt. Dies bewirkt, dass die Oberfläche des Ergänzungsabschnitts 121 aus elektrisch leitendem Material wegen des Auftretens des Kathoden-Sputterns abgebaut wird. Kurz darauf wird die Mikropore 124 mit elektrisch leitenden Materialien 125a und 124a', die in geschmolzenem Zuständen ausgebildet sind, oder elektrisch leitendem Atom 124a'' gefüllt, das wegen des Kathoden-Sputterns verstreut ist. Dies ermöglicht es, dass die Funkenabgabe an der Oberfläche des zu ergänzenden Abschnitts 122 aus elektrisch leitendem Material auftritt, und ermöglicht es, dass der Abgabeabstand fest bleibt.
  • Zweite Ausführungsform
  • Eine Plasmazündkerze 1A einer zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf 9 und 10 und 11A bis 11C im Detail beschrieben.
  • Für die vorliegende Ausführungsform wird die aus 2B ersichtliche Schaltkreiskonstruktion eingesetzt, um die Plasmazündkerze 1A anzutreiben. In diesem Fall wirkt die Mittelelektrode 110 als positive Elektrode und die Masseelektrode 154A wirkt als negative Elektrode. Die Mittelelektrode 110 weist einen äußeren Umfang auf, der mit einem Oberflächenabschnitt 111 ausgebildet ist. Eine Funkenabgabe tritt zwischen dem Oberflächenabschnitt 111 der Mittelelektrode 110 und einer Oberfläche eines Öffnungsabschnitts 155A der Masseelektrode 154A auf.
  • Die Plasmazündkerze 1A der vorliegenden Ausführungsform weist die gleiche Grundkonstruktion wie die der ersten Ausführungsform auf, die aus 1 ersichtlich ist, und gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche oder entsprechende Bauteile, um eine wiederholende Beschreibung auszulassen, und es wird nur eine Beschreibung der vorliegenden Ausführungsform mit dem Schwerpunkt auf unterscheidende Merkmale gegeben.
  • Mit der Plasmazündkerze 1A der vorliegenden Ausführungsform wird der Oberflächenabschnitt 111 der Mittelelektrode positiv aufgeladen. Deswegen prallen nur Elektronen im Plasmagas auf den Oberflächenabschnitt 111 der Mittelelektrode auf und keine Kationen mit schwerer Masse kollidieren mit diesem. Dies ergibt eine Verbesserung der Lebensdauer der Mittelelektrode 110.
  • Darüber hinaus weist eine Metallhülle 150A ein unteres distales Ende 150d auf, das mit einem Ergänzungsabschnitt 158 für elektrisch leitendes Material ausgebildet ist, der einem elektrischen Kontakt mit der Masseelektrode 154A gehalten ist, in einer scheibenartigen Konstruktion ausgebildet ist, die eine Bodenendfläche 131a des Führungsendabschnitts 131 des Porzellanisolators 130 bedeckt, der ein Abgabeabstandfestlegungsteil ausbildet, das einen Verschleiß der Masseelektrode 154A wegen Kathoden-Sputterns unterdrückt.
  • Mit Bezug auf 9 wird ein wesentliches Teil der Plasmazündkerze 1A der zweiten Ausführungsform im Folgenden im Detail in Zusammenhang mit vorteilhaften Auswirkungen beschrieben.
  • Die Metallhülle 150 weist ein distales Ende 150d auf, das mit dem Ergänzungsabschnitt 158 für elektrisch leitendes Material bereitgestellt ist, der in elektrischem Kontakt mit der Masseelektrode 154A ist. Die Masseelektrode 154A, die als Abgabeabstandfestlegungsteil wirkt, hat einen wiederherzustellenden Abschnitt 156 aus elektrisch leitendem Material, der in Kontakt mit einer abgeschrägten Oberfläche 158a des Ergänzungsabschnitts 158 für elektrisch leitendes Material ist, und eine Vielzahl von Mikroporen 157, die sich radial von der abgeschrägten Oberfläche 158a des Ergänzungsabschnitts 158 für elektrisch leitendes Material zu einem Öffnungsabschnitt 155A der Massenelektrode radial erstrecken, um zu einem Abgaberaum 200A selbst zu sein.
  • Der wiederherzustellende Abschnitt 156 aus elektrisch leitendem Material ist aus einem Körper mit vielen Mikroporen aufgebaut, der im Wesentlichen in einer ringförmigen Form unter Verwendung eines isolierenden Materials ausgebildet ist. Die Vielzahl der Mikroporen 157 erstreckt sich radial durch den Körper mit vielen Mikroporen von dem Ergänzungsabschnitt 158 für elektrisch leitendes Material zu dem Abgaberaum 200A.
  • Somit ist die Vielzahl der Mikroporen 157 in elektrisch leitendem Zustand mit der abgeschrägten Oberfläche 158a des Ergänzungsabschnitts 158 aus elektrisch leitendem Material gehalten. Dies ermöglicht es, dass eine Abgabefläche SD zwischen einer Oberfläche der Mikropore 157 und der Mittelelektrode 110 auftritt, um so auf einer inneren Umfangsfläche des Führungsendabschnitts 131 des Porzellanisolators 130 zu kriechen. Wenn dies stattfindet, wird eine große Menge von Elektronen 21 freigegeben und Stickstoff oder Ähnliches wird zu Kationen 20. Dies bewirkt, dass ein Gasgemisch in dem Abgaberaum 200A in einem Plasmazustand mit hoher Temperatur und hohem Druck unter einem elektrisch neutralen Zustand ausgebildet wird.
  • Wie die Mikroporen 124a des Körpers 123a mit vielen Mikroporen, die das Abgabeabstandfestlegungsteil 120 der Plasmazündkerze 1 der ersten Ausführungsform ausbilden, die in 3A und 3B ersichtlich ist, können die Mikroporen 157 bevorzugt mit elektrisch leitendem Material wie z. B. Silber, Gold, Nickel, Platin oder Ähnlichem gefüllt sein, oder mit elektrisch leitendem Material wie z. B. TiN, MoSiO2 oder Ähnlichem. In einer Alternative können die Mikroporen 157 bevorzugt in geöffneten Zuständen intakt verbleiben.
  • Mit der Mikropore 157, die in geöffneten Zuständen verbleibt, tritt die Abgabefläche SD entlang einem Pfad innerhalb der Mikropore 157 auf, und ermöglicht dabei das Auftreten einer Funkenabgabe zwischen der abgeschrägten Oberfläche 158a des Ergänzungsabschnitts 158 aus elektrisch leitendem Material und der Oberfläche der Mittelelektrode 110.
  • Sogar falls elektrisch leitendes Material M der Mikroporen 157 in dem Abgaberaum 200A wegen des Kathoden-Sputterns verstreut wird, wird weiter elektrisch leitendes Material von dem Ergänzungsabschnitt 158 für elektrisch leitendes Material zu dem zu ergänzenden Abschnitt 156 aus elektrisch leitendem Material ergänzt, und dadurch ermöglicht, dass eine Abgabespannung in einer nahezu konstanten Höhe gehalten bleibt.
  • Eine detaillierte Konstruktion des Abgabeabstandfestlegungsteils 154A ist aus 11A bis 11C ersichtlich.
  • Wie aus 11A ersichtlich ist, hat das Abgabeabstandfestlegungsteil 154A eine Vielzahl von ringförmigen Abgabeabstandfestlegungsteilen 154a bis 154c, die jeweils aus isolierendem Material hergestellt sind und mit einem nahezu trapezförmigen Querschnitt ausgebildet sind, die mit einer Vielzahl von sich radial erstreckenden Aussparungen 157a, 157b bzw. 157c ausgebildet sind. Die ringförmigen Abgabeabstandfestlegungsteile 154a bis 154c sind in einer einheitlichen Struktur gestapelt und ein ringförmiges Abgabeabstandfestlegungsteil 154d ist im oberen Bereich der einheitlichen Struktur platziert, und ermöglicht Ausbildung des Abgabeabstandfestlegungsteils 154A, wie aus 8B ersichtlich ist.
  • Außerdem kann das Abgabeabstandfestlegungsteil 154A bevorzugt konstruiert sein, einen Stapel der ringförmigen Abgabeabstandfestlegungsteile 154a bis 154c zu haben, wie die Ausführungsform, die in 9 und 11A dargestellt ist. In einer Alternative kann das Abgabeabstandfestlegungsteil 154A durch ein einzelschichtiges Abgabeabstandfestlegungsteil 154B ersetzt werden, das eine Oberfläche aufweist, die zu einem Grenzabschnitt zwischen der distalen Bodenendfläche 131a des Führungsendabschnitts 131 des Porzellanisolators 130 und einem Grundendabschnitt des Abgabeabstandfestlegungsteils 154B hin frei liegt, die mit einer Vielzahl sich radial erstreckender Aussparungen 157d ausgebildet ist.
  • Dritte Ausführungsform
  • Eine Plasmazündkerze 1C einer dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden im Detail mit Bezug auf 12 und 13A bis 13C beschrieben.
  • Für die vorliegende Ausführungsform ist die in 2B gezeigte Schaltkreiskonstruktion eingesetzt, um die Plasmazündkerze 1C anzutreiben. In diesem Fall wirkt die Mittelelektrode 110 als positive Elektrode und eine Masseelektrode 154B wirkt als negative Elektrode. Die Mittelelektrode 110 weist den äußeren Umfang mit dem Oberflächenabschnitt 111 ausgebildet auf. Eine Funkenabgabe tritt zwischen dem Oberflächenabschnitt 111 der Mittelelektrode 110 und einer Oberfläche eines Öffnungsabschnitts 155B der Masselelektrode 154B auf.
  • Mit der Plasmazündkerze 1C der vorliegenden Ausführungsform weist eine Metallhülle 150B ein distales Ende 150Ba auf, das mit einem Ergänzungsabschnitt 158B für elektrisch leitendes Material in elektrischem Kontakt mit einer Masseelektrode 154B bereitgestellt ist.
  • Außerdem weist die Masseelektrode 154B eine Öffnung 155B mit einem Durchmesser größer als dem des Führungsendabschnitts 131 des Porzellanisolators 130 aber nahezu gleich einem Außendurchmesser des Führungsendabschnitts 131 des Porzellanisolators 130 auf.
  • Mit einer derartigen Konstruktion ist es wahrscheinlich, dass das Elektrodenmaterial wegen eines Kathoden-Sputterns verstreut wird, und das verstreute Elektrodenmaterial sich an einem inneren Umfangsrand 131b des Führungsendabschnitts 131 des Porzellanisolators 130 an einer Fläche anhaftet, die zu einem Abgaberaum 200B an einer Position in naher Nähe zu der Mittelelektrode 110 hin frei liegt, und bewirkt, dass eine Funkenabgabe auf instabile Weise auftritt.
  • Jedoch ist der Öffnungsabschnitt 155B der Masseelektrode 154B gemäß der Struktur der vorliegenden Ausführungsform in einer Fläche geöffnet, die radial größer als der Führungsendabschnitt 131 des Porzellanisolators 130 ist, was eine Reduktion der Menge des Elektrodenmaterials ergibt, das sogar zu einer Fläche innerhalb des Abgaberaums 200B verstreut ist.
  • Dies bewirkt, dass eine Funkenabgabe in einer stabilen Weise auftritt.
  • Detaillierte Konstruktionen des Abgabeabstandfestlegungsteils 154B sind in 13A bis 13C gezeigt.
  • 13A zeigt das Abgabeabstandfestlegungsteil 154B, das in einer Konstruktion ausgebildet ist, die aus einem Körper mit einer Vielzahl von Mikroporen zusammengesetzt ist; 13B zeigt ein Abgabeabstandfestlegungsteil 154C, das in einer Konstruktion ausgebildet ist, die aus einem porösen Körper zusammengesetzt ist; und 13C zeigt ein Abgabeabstandfestlegungsteil 154D, das in einer Konstruktion ausgebildet ist, die aus einem Körper aus einem gesinterten Gemisch zusammengesetzt ist.
  • Wie aus 13A ersichtlich ist, hat das Abgabeabstandfestlegungsteil 154E den Körper 156B mit der Vielzahl von Mikroporen, der aus isolierendem Material hergestellt ist und mit einer Vielzahl von sich axial erstreckenden Aussparungen 157B ausgebildet ist, und eine Rolle als wiederherzustellender Abschnitt aus elektrisch leitendem Material besteht.
  • Wie aus 13A ersichtlich ist, können die Mikroporen 157B bevorzugt mit elektrisch leitendem Material wie z. B. Silber, Gold, Nickel, Platin oder Ähnlichem in elektrischem Kontakt mit dem distalen Ende 150Ba der Metallhülle 150B sein.
  • In einer Alternative, die aus 13B ersichtlich ist, weist das Abgabeabstandfestlegungsteil 154C, das aus dem porösen Körper 156C hergestellt ist, eine große Anzahl von sich axial erstreckenden Mikroporen 157C auf und spielt eine Rolle als wiederherzustellender Abschnitt aus elektrisch leitendem Material.
  • Wie aus 13C ersichtlich ist, hat das Abgabeabstandfestlegungsteil 154D einen wiederherzustellenden Abschnitt 156D aus leitendem Material, der aus einem Körper mit einer Vielzahl von Mikroporen besteht, der in einem gemischten gesinterten Körper zwischen isolierendem keramisches Materialmaterial wie z. B. Si3N4 und Al2O3 oder Ähnlichem und elektrisch leitendem keramischen Material wie z. B. TiN und MoSiO2 oder Ähnlichem ausgebildet ist, das eine Rolle als wiederherzustellender Abschnitt aus elektrisch leitendem Material besteht.
  • Wie die ersten und zweiten Ausführungsformen weisen die Konstruktionen, die in 13A bis 13C dargestellt sind ähnliche vorteilhafte Wirkungen auf. Sogar falls das Kathoden-Sputtern an einer Oberfläche von jedem der Massenelektrodenöffnungsabschnitte 155B bis 155D der aus 13a bis 13C ersichtlichen Konstruktionen auftritt, wird nämlich elektrisch leitendes Material von dem Ergänzungsabschnitt 158B für elektrisch leitendes Material zu jedem der wiederherzustellenden Abschnitte 156B, 156C und 156D aus elektrisch leitendem Material wiederhergestellt. Somit tritt kein Auftreten einer Abgabespannung auf, und ermöglicht, dass die Plasmazündkerze 1C mit hoher Lebensdauer realisiert wird.
  • Während einzelne Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wenn im Detail beschrieben wurden, wird Fachleuten deutlich werden, dass verschiedene Modifikationen und Alternativen zu diesen Details unter Betrachtung der gesamten Lehre der Offenbarung entwickelt werden können. Entsprechend ist beabsichtigt, dass die besonderen offenbarten Anordnungen lediglich darstellend sind und nicht den Bereich der vorliegenden Erfindung einschränken.
  • Zum Beispiel ist mit der Plasmazündkerze 1 der ersten Ausführungsform der zu ergänzende Abschnitt aus elektrisch leitendem Material mit einer Dicke von ungefähr 0,5 mm ausgebildet. Falls in diesem Fall der wiederherzustellende Abschnitt elektrisch leitendem Material eine Dicke aufweist, die zu dünn ist, kann eine Materialübertragung einfach von dem Ergänzungsabschnitt elektrisch leitendes Material zu dem zu ergänzenden Abschnitt aus elektrisch leitendem Material durchgeführt werden. Jedoch besteht die Wahrscheinlichkeit, dass ein Abtrag wegen des Kathoden-Sputterns leicht auftritt. Falls im Gegensatz der zu ergänzende Abschnitt aus elektrisch leitendem Material eine Dicke aufweist, die zu dick ist, wird es schwierig, dass eine Materialübertragung von dem Ergänzungsabschnitt aus elektrisch leitendem Material zu der Oberfläche des zu ergänzenden Abschnitts aus elektrisch leitendem Material auftritt.
  • Entsprechend muss der zu ergänzende Abschnitt aus elektrisch leitendem Material eine Dicke aufweisen, die abhängig von der zu verwendenden Brennkraftmaschine geeignet eingestellt ist.
  • Eine Plasmazündkerze zum Zünden einer Brennkraftmaschine ist offenbart, die eine negative Elektrode, eine positive Elektrode und ein Abgabeabstandfestlegungsteil aufweist, das einen Ergänzungsabschnitt aus elektrisch leitendem Material hat, der aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt ist, das in der Lage ist, zu schmelzen, wenn es einer Wärme eines Gases in einem Plasmazustand ausgesetzt ist, und einem zu ergänzenden Abschnitts aus elektrisch leitendem Material, zu dem das elektrisch leitende Material wiederhergestellt wird. Das Abgabeabstandfestlegungsteil bedeckt eine Oberfläche der negativen Elektrode zum Beginnen der Funkenabgabe zwischen einer Oberfläche des Abgabeabstandfestlegungsteils und der positiven Elektrode, um so eine Schwankung eines Funkenabgabeabstands zu verhindern, die durch einen Verschleiß der negativen Elektrode wegen eines Zusammenpralls mit dem Gas in dem Plasmazustand verursacht wird.

Claims (10)

  1. Plasmazündkerze zum Zünden einer Brennkraftmaschine, mit: einer zylindrischen Masseelektrode, die ein Führungsende aufweist, dessen Bodenabschnitt eine Mittelfläche aufweist, die mit einem Öffnungsabschnitt ausgebildet ist, einem zylindrischen isolierenden Körper, der in Anlage-Kontakt mit einem Inneren der Masseelektrode gehalten ist und mit dem Bodenabschnitt der Masseelektrode in Eingriff ist, und der einen inneren diametrischen Abschnitt aufweist, der einen Abgabeluftraum definiert, der in Verbindung mit dem Öffnungsabschnitt der Masseelektrode ist; und einer Mittelelektrode, die an einer Mitte des isolierenden Körpers an diesem befestigt ist, und ein Führungsende aufweist, das in einer Position axial nach innen von einer Führungsendfläche der Masseelektrode zu dem Abgabeluftraum hin frei liegt, wobei eine der beiden Elektroden aus Masseelektrode und Mittelelektrode als negative Elektrode dient und die andere als positive Elektrode dient; wobei eine Spannung quer über die Masseelektrode und die Mittelelektrode aufgebracht wird, um eine Funkenabgabe in dem Abgabeluftraum einzuleiten, der innerhalb des isolierenden Körpers ausgebildet ist, um zu ermöglichen, dass Gas in dem Abgabeluftraum von dem Öffnungsabschnitt der Masseelektrode in einem Plasmazustand mit einer hohen Temperatur und einem hohen Druck ausgestoßen wird, um eine Zündung in der Brennkraftmaschine zu erreichen; und einem Abgabeabstandfestlegungsteil, das einen Ergänzungsabschnitt aus elektrisch leitendem Material, der aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt ist, das in der Lage ist, zu schmelzen wenn es einer Wärme des Gases in dem Plasmazustand ausgesetzt ist, und einen zu ergänzenden Abschnitts aus elektrisch leitendem Material hat, der mit dem elektrisch leitenden Material ergänzt wird, und der an einer Oberfläche der negativen Elektrode bedeckt ist, um eine Funkenabgabe zwischen einer Oberfläche des Abgabeabstandfestlegungsteils und der positiven Elektrode einzuleiten, um so eine Schwankung eines Funkenabgabeabstands zu verhindern, die durch einen aufgrund einer Kollision des Gases in dem Plasmazustand bewirkten Verschleiß der negativen Elektrode verursacht wird.
  2. Plasmazündkerze nach Anspruch 1, wobei: das Abgabeabstandfestlegungsteil derart angeordnet ist, dass der Abgabeluftraum und der zu ergänzende Abschnitt aus elektrisch leitendem Material aneinander angrenzen und der Ergänzungsabschnitt aus elektrisch leitendem Material und der zu ergänzende Abschnitt aus elektrisch leitendem Material aneinander angrenzend ausgebildet sind.
  3. Plasmazündkerze nach Anspruch 1, wobei: der zu ergänzende Abschnitt aus elektrisch leitendem Material einen Körper aus einem gesinterten Gemisch zwischen einem isolierenden Material und einem elektrisch leitenden Material hat.
  4. Plasmazündkerze nach Anspruch 1, wobei: der zu ergänzende Abschnitt aus elektrisch leitendem Material einen Körper mit einer Vielzahl von Mikroporen umfasst, der eine große Anzahl von Mikroporen aufweist, die sich von einer Oberfläche des Ergänzungsabschnitts für elektrisch leitendes Material zu einer Oberfläche erstrecken, die zu dem Abgabeluftraum frei liegt.
  5. Plasmazündkerze nach Anspruch 1, wobei: der zu ergänzende Abschnitt aus elektrisch leitendem Material einen porösen Körper umfasst, der eine große Anzahl von unregelmäßig geformten offenen Hohlräumen aufweist.
  6. Plasmazündkerze nach Anspruch 1, wobei: der zu ergänzende Abschnitt aus elektrisch leitendem Material zumindest aus einem der Materialien, nämlich aus einem isolierenden Material und einem elektrisch leitenden Material mit einem hohen Schmelzpunkt hergestellt ist.
  7. Plasmazündkerze nach Anspruch 4, wobei: die große Anzahl von Mikroporen eine Form aufweist, die in zumindest einer Form, nämlich aus einer Kreisform, einer sechseckigen Form, einer quadratischen Form und einer ausgesparten Form ausgebildet ist.
  8. Plasmazündkerze nach Anspruch 1, wobei: das elektrisch leitende Material zur Verwendung in dem Ergänzungsabschnitt aus elektrisch leitendem Material zumindest eines aus einem Übergangsmetallmaterial hat, das aus der Gruppe bestehend aus Platin, Gold und Silber ausgewählt ist, und einen Verbund des Übergangsmetallmaterials.
  9. Plasmazündkerze nach Anspruch 6, wobei: das isolierende Material zur Verwendung in dem zu ergänzenden Abschnitt aus elektrisch leitendem Material ein keramisches Material hat, das zumindest aus einem aus Si3N4 und Al2O3 zusammengesetzt ist.
  10. Plasmazündkerze nach Anspruch 6, wobei: das elektrisch leitende Material mit dem hohen Schmelzpunkt zur Verwendung in dem zu ergänzenden Abschnitt aus elektrisch leitendem Material ein HfC-keramisches Material umfasst.
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