DE102012107771A1 - Zündkerze - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zündkerze mit einer Mittelelektrode (3), einer sich parallel zur Mittelelektrode erstreckenden Längsrichtung (9), einem Zündkerzenkörper (5) mit einem vorderen und einem hinteren Ende und einer stabförmigen Masseelektrode (7), welche an dem vorderen Ende (6) des Zündkerzenkörpers (5) angebracht ist, einen quer zur Längsrichtung (9) der Zündkerze (1) verlaufenden Elektrodenendabschnitt (10) hat und am Elektrodenendabschnitt (10) eine Stirnfläche (13) und zwei Seitenflächen (14, 15) aufweist, welche in Längsrichtung (9) der Zündkerze (1) orientiert sind, eine quer zur Längsrichtung (9) der Zündkerze (1) verlaufende Breite des Elektrodenendabschnitts (10) begrenzen und von der ebenfalls in Längsrichtung (9) der Zündkerze (1) orientierten Stirnfläche (13) miteinander verbunden werden, wobei der Elektrodenendabschnitt (10) der Masseelektrode (7) mit einer Stufe versehen ist, auf welcher ein Edelmetallbauteil (17) angeschweißt ist, welches an der Stirnfläche (13) der Masseelektrode (7) bündig mit dem Elektrodenendabschnitt (10) abschließt und eine quer zur Stirnfläche (13) der Masseelektrode (7) liegende Zündoberfläche (18) aufweist, welche mit der Mittelelektrode (3) eine Luftfunkenstrecke (19) bildet. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass sich die in dem Elektrodenendabschnitt (10) ausgebildete Stufe und das darauf angeordnete Edelmetallbauteil (17) über die gesamte Breite des Elektrodenendabschnitts (10) erstrecken, so dass das Edelmetallbauteil (17) an beiden Seitenflächen (14, 15) der Masseelektrode (7) bündig mit dem Elektrodenendabschnitt (10) abschließt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Zündkerze, insbesondere für stationäre Gasmotoren mit gasgespülter Vorkammer, mit den Merkmalen des Obergriffs des Anspruchs 1.
  • Eine derartige Zündkerze ist aus der DE 101 33 229 A1 bekannt. Üblicherweise ist ein an der Masseelektrode angeordnetes Edelmetallbauteil in den Werkstoff der Masseelektrode eingebettet, um eine gute Wärmeableitung von dem Edelmetallbauteil zu erreichen. Dabei werden alle Seitenflächen des Edelmetallbauteils, welche in Längsrichtung der Zündkerze und quer zur Zündoberfläche des Edelmetallbauteils orientiert sind, zumindest teilweise von dem Werkstoff der Masseelektrode bedeckt. Die Breite der Masseelektrode ist somit größer als die Breite des Edelmetallbauteils. Ferner reicht das Edelmetallbauteil nicht bis an die Stirnfläche der Masseelektrode, sondern ist etwas von der Stirnfläche der Masseelektrode zurückversetzt. Hierdurch lässt sich das Edelmetallbauteil entlang seines gesamten, die Zündoberfläche umgebenden Umfangs mit der Masseelektrode verschweißen. In einem Ausführungsbeispiel der DE 101 33 229 A1 ist ein quaderförmiges Edelmetallbauteil offenbart, welches bündig mit der Stirnseite der Masseelektrode angeordnet ist. Trotzdem ist das Edelmetallbauteil noch immer in dem Werkstoff der Masseelektrode eingebettet. Es ist an seinen beiden Seitenflächen, also insgesamt an vier seiner sechs Oberflächen zumindest teilweise von dem Werkstoff der Masseelektrode bedeckt.
  • Die Entwicklung derartiger Zündkerzen ist insgesamt schon weit ausgereizt. Die Zündkerzen weisen eine recht hohe Lebensdauer und auch eine recht hohe Betriebssicherheit auf. Die Weiterentwicklung vollzieht sich nur noch in kleinen Schritten, da es schwierig ist, weitere Verbesserungen zu erreichen.
  • Bei den bekannten Ausgestaltungen der Masseelektrode wurde beobachtet, dass Risse und Abplatzungen am Edelmetallbauteil auftreten können, welche dazu führen, dass Probleme bei der Zündung auftreten und dass die angestrebte Lebensdauer nicht erreicht wird. In solchen Fällen muss ein Austausch der Zündkerze bereits vor Erreichen der nächsten planmäßigen Wartung des Gasmotors, also im Rahmen einer außerplanmäßigen Betriebsunterbrechung, durchgeführt werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, bei einer Zündkerze der eingangs genannten Art die Betriebssicherheit zu verbessern und die Lebensdauer zu erhöhen.
  • Die Aufgabe wird durch eine Zündkerze mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.
  • Bei einer Zündkerze mit einer Mittelelektrode, einer sich parallel zur Mittelelektrode erstreckenden Längsrichtung, einem Zündkerzenkörper mit einem vorderen und einem hinterem Ende und einer stabförmigen Masseelektrode ist vorgesehen, dass die Masseelektrode an dem vorderen Ende des Zündkerzenkörpers angebracht ist. Die Zündkerze kann einen Innenleiter und einen den Innenleiter umgebenden Isolator enthalten, wobei die Mittelelektrode mit dem Innenleiter verbunden ist und der Zündkerzenkörper den Isolator aufnimmt. Die Längsrichtung der Zündkerze erstreckt sich entlang des Zündkerzenkörpers von seinem vorderen zu seinem hinteren Ende. Die stabförmige Masseelektrode hat einen quer zur Längsrichtung der Zündkerze verlaufenden Elektrodenendabschnitt. Insbesondere verläuft der Elektrodenendabschnitt senkrecht zur Längsrichtung und ragt in Richtung der Mittelelektrode. Die Masseelektrode weist am Elektrodenendabschnitt eine Stirnfläche und zwei Seitenflächen auf. Die Seitenflächen sind in Längsrichtung der Zündkerze orientiert, begrenzen eine quer zur Längsrichtung der Zündkerze verlaufende Breite des Elektrodenendabschnitts und werden von der ebenfalls in Längsrichtung der Zündkerze orientierten Stirnfläche miteinander verbunden. In einer Ansicht mit einer parallel zum Elektrodenendabschnitt verlaufenden Blickrichtung hat die Stirnfläche der Masseelektrode somit eine quer zur Längsrichtung der Zündkerze verlaufende Breite und eine in Längsrichtung verlaufende Höhe. Bevorzugt verlaufen in Längsrichtung der Zündkerze orientierte Flächen parallel zur Längsrichtung. Quer zur Längsrichtung der Zündkerze verlaufende Flächen oder Abmessungen liegen bevorzugt senkrecht zur Längsrichtung der Zündkerze.
  • Der Elektrodenendabschnitt der Masseelektrode ist mit einer Stufe versehen, auf welcher ein Edelmetallbauteil angeschweißt ist. Das Edelmetallbauteil schließt an der Stirnfläche der Masseelektrode bündig mit dem Elektrodenendabschnitt ab und weist eine quer zur Stirnfläche der Masseelektrode liegende Zündoberfläche auf, welche mit der Mittelelektrode eine Luftfunkenstrecke bildet. Die Luftfunkenstrecke wird mit einer quer zur Längsrichtung der Zündkerze verlaufenden Stirnseite der Mittelelektrode gebildet. Die Zündoberfläche des Edelmetallbauteils liegt bevorzugt parallel zur Stirnseite der Mittelelektrode. Die Stufe im Elektrodenendabschnitt erstreckt sich über einen Teil der Höhe der Stirnfläche der Masseelektrode, sodass die Stirnfläche zum Teil durch das Edelmetallbauteil gebildet wird. Es ist vorgesehen, dass sich die in dem Elektrodenendabschnitt ausgebildete Stufe und das darauf angeordnete Edelmetallbauteil über die gesamte Breite des Elektrodenendabschnitts erstrecken, sodass das Edelmetallbauteil an beiden Seitenflächen der Masseelektrode bündig mit dem Elektrodenendabschnitt abschließt. Die Stufe und das Edelmetallbauteil erstrecken sich somit beide über die gesamte Breite der Stirnfläche, jedoch beide in einem anderen Höhenbereich der Stirnfläche.
  • Bei der Auslegung einer Zündkerze wird die Größe der Zündoberfläche anhand der geforderten Lebensdauer und anderen Einsatzbedingungen festgelegt. Bei unveränderter Größe bzw. Breite der Zündoberfläche des Edelmetallbauteils kann durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung die Breite des Elektrodenendabschnitts verringert werden, da das Edelmetallbauteil an beiden Seitenflächen nicht mehr von dem Werkstoff der Masseelektrode bedeckt ist. Eine verringerte Breite der Masseelektrode führt bei ansonsten gleichen Abmessungen der Masseelektrode zu einer verringerten Querschnittsfläche der Masseelektrode. Eine verringerte Querschnittsfläche der Masseelektrode ließe an sich erwarten, dass im Betrieb die Wärmeableitung vom Elektrodenendabschnitt zum Zündkerzenkörper verringert wird und dadurch am Elektrodenendabschnitt höhere Temperaturen auftreten. Völlig überraschend hat sich bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung jedoch gezeigt, dass die im Betrieb auftretenden Temperaturen am Edelmetallbauteil und am Elektrodenendabschnitt der Masseelektrode verringert sind. Je nach Zündkerze konnten teilweise Temperaturverringerungen von etwa 100°C erreicht werden. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist, dass die Zündkerze für hohe thermische Aufforderungen geeignet ist.
  • Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung liegt darin, dass das bündig mit den Seitenflächen der Masseelektrode liegende Edelmetallbauteil an den Seitenflächen für eine Schweißung zugänglich ist. Das Edelmetallbauteil kann an den Seitenflächen mit einer Schweißnaht verschweißt werden, welche entlang einer Trennfuge zwischen dem Edelmetallbauteil und dem Elektrodenendabschnitt verläuft. Die veränderten Schweißmöglichkeiten ermöglichen eine optimierte Schweißung und eine verbesserte Verbindung des Edelmetallbauteils, welche Risse und Abplatzungen im Betrieb reduziert.
  • Insgesamt konnte, insbesondere bei einem Einsatz in Gasmotoren mit gasgespülter Vorkammer, eine erhöhte Zündsicherheit und eine verlängerte Lebensdauer festgestellt werden.
  • Es ist vorteilhaft wenn die beiden Seitenflächen der Masseelektrode zumindest am Elektrodenendabschnitt parallel zueinander verlaufen. Die stabförmige Masseelektrode kann stirnseitig am vorderen Ende des Zündkerzenkörpers angeschweißt sein und eine Biegung aufweisen, sodass der Elektrodenendabschnitt senkrecht zur Längsrichtung der Zündkerze verläuft. Die stabförmige Masseelektrode hat zwei Enden, von denen ein erstes Ende mit dem Zündkerzenkörper verschweißt ist und ein zweites Ende in radialer Richtung vom Zündkerzenkörper zur Mittelelektrode ragt und den Elektrodenendabschnitt enthält. Das zur Mittelelektrode ragende Ende der Masseelektrode wird von der Stirnfläche begrenzt. In bevorzugter Ausgestaltung weist der Zündkerzenkörper an seinem vorderen Ende eine nockenartige Verlängerung auf, an welcher eine gradlinig verlaufende stabförmige Masseelektrode angeschweißt ist. Die Masseelektrode kann dabei auf der Stirnseite oder auf der zur Mittelelektrode weisenden Innenseite der nockenartigen Verlängerung angeschweißt sein. Diese Ausgestaltung führt zu einer weiteren Temperaturreduzierung der Masseelektrode. Ferner kann bei der Herstellung der Zündkerze der Arbeitschritt des Biegens der Masseelektrode entfallen.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Edelmetallbauteil und der Elektrodenendabschnitt mit einer Schweißnaht unter Bildung einer Legierungszone aus den Werkstoffen des Edelmetallbauteils und des Elektrodenendabschnitts verschweißt sind und die Schweißnaht entlang einer Trennfuge zwischen dem Edelmetallbauteil und dem Elektrodenendabschnitt verläuft. Das Edelmetallbauteil ist bevorzugt mit dem Elektrodenendabschnitt entlang einer Trennfuge auf der Stirnseite der Masseelektrode, entlang einer Trennfuge auf der der Mittelelektrode zugewandten Oberfläche der Masseelektrode und entlang von Trennfugen auf den beiden die Breite der Stirnfläche begrenzenden Seitenflächen der Masseelektrode unter Bildung von entlang der Trennfugen verlaufenden Legierungszonen verschweißt. Besonders bevorzugt ist das Edelmetallbauteil vollständig entlang aller Trennfugen zu dem Elektrodenendabschnitt verschweißt. Hierdurch lässt sich eine gute und dauerhafte Verbindung des Edelmetallbauteils mit der Masseelektrode erreichen.
  • In Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Edelmetallbauteil quaderförmig ist und dass die Stirnfläche der Masseelektrode in einer parallel zur Längsrichtung der Zündkerze verlaufende Ebene liegt. In anderer vorteilhafter Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Edelmetallbauteil rondenförmig ist und dass die Stirnfläche der Masseelektrode eine Form eines Teils einer Mantelfläche eines Kreiszylinders aufweist, dessen Längsachse parallel zur Längsrichtung der Zündkerze verläuft. Es ist vorteilhaft, wenn die Form der Stufe im Elektrodenendabschnitt an einer die Zündoberfläche umschließende Außenform des Edelmetallbauteils angepasst ist.
  • Es kann vorteilhaft sein, wenn die Zündoberfläche des Edelmetallbauteils bündig mit einer an das Edelmetallbauteil anschließenden und der Mitteelektrode zugewandten Oberfläche des Elektrodenendabschnitts abschließt. Alternativ kann vorteilhaft sein, wenn die Zündoberfläche des Edelmetallbauteils über einer an das Edelmetallbauteil anschließenden und der Mittelelektrode zugewandten Oberfläche des Elektrodenendabschnitts absatzförmig mit einer Höhe von 0,1 mm bis 0,8 mm, insbesondere mit einer Höhe von 0,2 mm bis 0,4 mm, vorsteht.
  • Es kann vorteilhaft sein, wenn die Masseelektrode einen Kupferkern aufweist, um die Wärmeableitung zu verbessern. Um den Kupferkern ist bevorzugt ein Werkstoff aus einer hochtemperaturbeständigen Nickelbasislegierung angeordnet. Das Edelmetallbauteil kann bevorzugt aus einem Iridium enthaltenden Werkstoff bestehen, so dass es sehr verschleißfest ist.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Figuren. Es zeigen:
  • 1 einen vergrößerten und teilweise dargestellten Längsschnitt durch eine Zündkerze gemäß der Erfindung,
  • 2 eine teilweise und perspektivisch dargestellte Masseelektrode gemäß der Erfindung während der Herstellung,
  • 3 eine Ansicht ähnlich 2 auf eine alternative Ausgestaltung einer Masseelektrode,
  • 4 eine Ansicht ähnlich 1 auf eine Variante der Erfindung,
  • 5 eine teilweise dargestellte Ansicht in Richtung des Pfeils V der 4,
  • 6 eine Ansicht ähnlich 4 auf eine Ausgestaltung der Erfindung,
  • 7 eine vergrößert dargestellte Ansicht auf eine Masseelektrode ähnlich der 6,
  • 8 eine Ansicht ähnlich 4 auf eine Ausgestaltung der Erfindung,
  • 9 eine perspektivische Ansicht der in 8 gezeigten Ausgestaltung.
  • 1 zeigt eine teilweise dargestellte Zündkerze 1 für einen stationären Gasmotor mit Vorkammer. Die Zündkerze enthält einen Innenleiter 2 und eine mit dem Innenleiter verbundene Mittelelektrode 3, einen den Innenleiter 2 umgebenden Isolator 4, einen den Isolator 4 aufnehmenden Zündkerzenkörper 5 mit einem vorderen Ende 6 und einem nicht dargestellten hinteren Ende und eine stabförmige Masseelektrode 7. An dem nicht dargestellten hinteren Ende des Zündkerzenkörpers 5 ragt der Innenleiter 2 aus dem über den Zündkerzenkörper 5 vorstehenden Isolator 4 heraus und kann in an sich bekannterweise an eine Zündspannungsquelle angeschlossen werden. Der Zündkerzenkörper 5 ist mit einem Gewinde 8 versehen, mit welchem die Zündkerze 1 in einen Verbrennungsmotor eingeschraubt werden kann. Die Zündkerze 1 hat eine sich parallel zur Mittelelektrode 3 bzw. parallel zum Innenleiter 2 erstreckende Längsrichtung, welche in 1 durch die strichpunktierte Linie mit dem Bezugszeichen 9 angedeutet ist.
  • Die Masseelektrode 7 hat einen quer zur Längsrichtung 9 der Zündkerze 1 verlaufenden Elektrodenendabschnitt 10. Die stabförmige Masseelektrode 7 weist ein erstes Ende 11 auf, mit welchem die Masseelektrode an dem vorderen Ende 6 des Zündkerzenkörpers 5 angebracht ist. Das zweite Ende 12 der stabförmigen Masseelektrode 7 enthält den Elektrodenendabschnitt 10 und ragt in Richtung zur Mittelelektrode 3. Die Masseelektrode 7 weist am Elektrodenendabschnitt 10 eine Stirnfläche 13 und zwei Seitenflächen 14, 15 auf, welche in Längsrichtung 9 orientiert sind, eine quer zur Längsrichtung 9 verlaufende Breite B des Elektrodenendabschnitts 10 begrenzen und von der ebenfalls in Längsrichtung 9 orientierten Stirnfläche 13 miteinander verbunden werden. Die Seitenflächen 14, 15 sind in 1 nicht erkennbar, da sie parallel zur Zeichenebene davor und dahinter liegen. Die Seitenflächen 14, 15 und die Breite B des Elektrodenendabschnitts 10 sind in den 2, 3, 5 und 9 erkennbar. Senkrecht zur Breite B hat die Stirnfläche 13 eine in Längsrichtung 9 verlaufende Höhe H.
  • Der Elektrodenendabschnitt 10 ist mit einer Stufe 16 versehen, auf welcher ein Edelmetallbauteil 17 angeschweißt ist. Das Edelmetallbauteil besteht aus einer überwiegend Iridium enthaltenden Legierung. Das Edelmetallbauteil 17 schließt an der Stirnfläche 13 bündig mit dem Elektrodenendabschnitt 10 ab, sodass die Stirnfläche 13 teilweise durch den Elektrodenendabschnitt 10 und teilweise durch das Edelmetallbauteil 17 gebildet wird. Das Edelmetallbauteil 17 weist eine quer zur Stirnfläche 13 liegende Zündoberfläche 18 auf, welche mit der Mittelelektrode 3 eine Luftfunkenstrecke 19 bildet. Die senkrecht zur Längsrichtung 9 liegende Stirnfläche 20 der Mittelelektrode 3 kann durch ein an der Mittelelektrode 3 angeordnetes Edelmetallbauteil 21 gebildet werden, sodass die Luftfunkenstrecke 19 zwischen dem Edelmetallbauteil 17 und dem Edelmetallbauteil 21 gebildet wird.
  • Insbesondere in den 2 und 3, in denen jeweils eine Masseelektrode während ihrer Herstellung perspektivisch dargestellt ist, ist die Ausgestaltung des Edelmetallbauteils 17 und der daran angepassten Stufe 16 gut zu erkennen. In 2 ist links ein vorgefertigtes quaderförmiges Edelmetallbauteil 17 dargestellt. In der Mitte der 2 ist ein Elektrodenendabschnitt 10 einer Masseelektrode 7 mit einer Stufe 16 dargestellt, auf welcher noch kein Edelmetallbauteil angeordnet ist. Bei der Herstellung wird nun das Edelmetallbauteil 17 auf die Stufe 16 gesetzt und mit dem Elektrodenendabschnitt 10 verschweißt. Ein fertig mit dem Elektrodenendabschnitt 10 verschweißtes Edelmetallbauteil 17 ist rechts in 2 dargestellt. Die Trennfuge 22 zwischen dem Edelmetallbauteil 17 und dem Elektrodenendabschnitt 10 wird ringsum mit einem Laser- oder Elektrodenstrahl verschweißt, sodass eine Legierungszone aus den Werkstoffen des Edelmetallbauteils 17 und des Elektrodenendabschnitts 10 entsteht. Die Stirnfläche 13 der Masseelektrode 7 wird bei der Ausgestaltung gemäß 2 durch eine parallel zur Längsrichtung 9 der Zündkerze 1 verlaufende ebene Fläche mit der Breite B und der Höhe H gebildet.
  • In 3 ist das Edelmetallbauteil 17 rondenförmig gestaltet. Die Stufe 16 ist an die die Zündoberfläche 18 umgebende kreisförmige Außenform der Ronde 17 angepasst (siehe 3 Mitte), sodass das Edelmetallbauteil 17 passgenau in den Elektrodenendabschnitt 10 eingesetzt werden kann (siehe 3 rechts). Die Trennfuge 22 zwischen Edelmetallbauteil 17 und Elektrodenendabschnitt 10 ist wiederum allseitig durch Laser- oder Elektrodenstrahlschweißen verschweißt. In 3 weist die Stirnfläche 13 der Masseelektrode 7 eine Form eines Teils einer Mantelfläche eines Kreiszylinders auf, dessen Längsachse parallel zur Längsrichtung 9 der Zündkerze 1 verläuft. In einer Ansicht mit einer parallel zum Elektrodenendabschnitt 10 verlaufenden Blickrichtung hat die Stirnfläche 13 wiederum eine Breite B und eine Höhe H.
  • In den 2 und 3 ist erkennbar, dass sich die in den Elektrodenendabschnitt 10 ausgebildete Stufe 16 und das darauf angeordnete Edelmetallbauteil 17 über die gesamte Breite B des Elektrodenendabschnitts 10 erstrecken und dass das Edelmetallbauteil 17 an beiden Seitenflächen 14 und 15 der Masseelektrode 7 bündig mit dem Elektrodenendabschnitt 10 abschließt. Die beiden Seitenflächen 14 und 15 verlaufen am Elektrodenendabschnitt 10 parallel zueinander, sodass die Breite B des Elektrodenendabschnitts 10 der Breite der Stirnfläche 13 entspricht. Die Breite des quaderförmigen Edelmetallbauteils 17 und der Durchmesser des rondenförmigen Edelmetallbauteils 17 entsprechen dann der Breite B des Elektrodenendabschnitts 10. Edelmetallbauteil 17 und Elektrodenendabschnitt 10 sind entlang einer Trennfuge 22 auf der der Mittelelektrode 3 zugewandten Oberfläche 23 der Masseelektrode 7, entlang einer Trennfuge auf der Stirnseite 13 der Masseelektrode 7 und entlang von Trennfuge auf den beiden die Breite B der Stirnfläche 13 begrenzenden Seitenflächen 14 und 15 der Masseelektrode 7 verschweißt.
  • Im Ausführungsbeispiel der 1 ist die stabförmige Masseelektrode 7 mit ihrem ersten Ende 11 an einer Stirnfläche 24 am vorderen Ende 6 des Zündkerzenkörpers 5 angeschweißt. Hierbei kann die Stirnfläche 24 als einfache ebene Fläche gestaltet sein.
  • Bei der in den 4 und 5 dargestellten Ausgestaltung weist die Stirnfläche 24 des Zündkerzenkörpers 5 eine nockenartige Verlängerung 25 auf. Eine gradlinig verlaufende stabförmige Masseelektrode 7 ist auf einer der Mitteleelektrode 3 zugewandten Innenseite 26 der nockenartigen Verlängerung 25 angeschweißt. Die Schweißung 28 zwischen Masseelektrode 7 und nockenartiger Verlängerung 25 erstreckt sich über den gesamten Querschnitt der Masseelektrode 7 und kann eine Widerstandsschweißung sein.
  • Die Ausgestaltung des Edelmetallbauteils 17 kann je nach Anforderung quaderförmig wie in 2 oder rondenförmig wie in 3 gewählt werden, ist jedoch nicht auf diese Formen beschränkt. Zur Verbesserung der Wärmeableitung aus dem Elektrodenendabschnitt 10 kann die Masseelektrode 7 mit einem Kupferkern 27 versehen sein, siehe 4. Der Kupferkern 27 ist in den aus einer hochtemperaturfesten Nickelbasislegierung bestehenden Grundwerkstoff der Masseelektrode 7 eingebettet. In nicht dargestellter Ausgestaltung kann auch eine wie in 1 unmittelbar auf der Stirnfläche 24 des Zündkerzenkörpers 5 angeschweißte Masseelektrode 6 einen Kupferkern aufweisen.
  • 6 zeigt eine Ausgestaltung der Masseelektrode 7, in welcher die Zündoberfläche 18 des Edelmetallbauteils 17 bündig mit einer an das Edelmetallbauteil 17 anschließenden und der Mittelelektrode 3 zugewandten Oberfläche 23 des Elektrodenendabschnitts 10 abschließt. Des Weiteren sind die Legierungszonen der entlang der Trennfugen 22 verlaufenden Schweißnähte zwischen Edelmetallbauteil 17 und Elektrodenendabschnitt 10 angedeutet. Bei der vergrößert dargestellten Variante der Masseelektrode 7 gemäß 7 steht die Zündoberfläche 18 über der Oberfläche 23 des Elektrodenendabschnitts 10 absatzförmig mit einer Höhe A von 0,2 bis 0,4 mm vor. Die Höhe H der Stirnfläche 13 der Masseelektrode 6 entspricht dann nicht mehr der Höhe des Elektrodenendabschnitts 10, sondern ist um die Absatzhöhe A größer.
  • Bei der in den 8 und 9 dargestellten Ausgestaltung ist ähnlich wie bei der Ausgestaltung der 4 und 5 an der Stirnfläche 24 des Zündkerzenkörpers 5 eine nockenartige Verlängerung 25 vorgesehen. Eine gradlinig verlaufende Masseelektrode 7 ist jedoch nicht mit der Innenseite 26 der nockenartigen Verlängerung 25 sondern an einer Stirnseite der nockenartigen Verlängerung 25 angeschweißt. Hier ist beispielsweise eine Kondensatorschweißung vorteilhaft. Die Schweißung zwischen Masseelektrode 7 und nockenartiger Verlängerung 25 erstreckt sich über die gesamte quer zur Längsrichtung 9 verlaufende Dicke der nockenartigen Verlängerung 25, um eine gute Wärmeableitung aus der Masseelektrode 7 sicherzustellen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Zündkerze
    2
    Innenleiter
    3
    Mittelelektrode
    4
    Isolator
    5
    Zündkerzenkörper
    6
    vorderes Ende
    7
    Masseelektrode
    8
    Gewinde
    9
    Längsrichtung
    10
    Elektrodenendabschnitt
    11
    1. Ende
    12
    2. Ende
    13
    Stirnfläche der Masseelektrode
    14
    Seitenfläche
    15
    Seitenfläche
    16
    Stufe
    17
    Edelmetallbauteil
    18
    Zündoberfläche
    19
    Luftfunkenstrecke
    20
    Stirnfläche
    21
    Edelmetallbauteil
    22
    Trennfuge
    23
    Oberfläche
    24
    Stirnfläche
    25
    nockenartige Verlängerung
    26
    Innenseite
    27
    Kupferkern
    28
    Schweißung
    A
    Absatzhöhe
    B
    Breite
    H
    Höhe
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10133229 A1 [0002, 0002]

Claims (10)

  1. Zündkerze mit einer Mittelelektrode (3), einer sich parallel zur Mittelelektrode (3) erstreckenden Längsrichtung (9), einem Zündkerzenkörper (5) mit einem vorderen und einem hinteren Ende und einer stabförmigen Masseelektrode (7), welche an dem vorderen Ende (6) des Zündkerzenkörpers (5) angebracht ist, einen quer zur Längsrichtung (9) der Zündkerze (1) verlaufenden Elektrodenendabschnitt (10) hat und am Elektrodenendabschnitt (10) eine Stirnfläche (13) und zwei Seitenflächen (14, 15) aufweist, welche in Längsrichtung (9) der Zündkerze (1) orientiert sind, eine quer zur Längsrichtung (9) der Zündkerze (1) verlaufende Breite (B) des Elektrodenendabschnitts (10) begrenzen und von der ebenfalls in Längsrichtung (9) der Zündkerze (1) orientierten Stirnfläche (13) miteinander verbunden werden, wobei der Elektrodenendabschnitt (10) der Masseelektrode (7) mit einer Stufe versehen ist, auf welcher ein Edelmetallbauteil (17) angeschweißt ist, welches an der Stirnfläche (13) der Masseelektrode (7) bündig mit dem Elektrodenendabschnitt (10) abschließt und eine quer zur Stirnfläche (13) der Masseelektrode (7) liegende Zündoberfläche (18) aufweist, welche mit der Mittelelektrode (3) eine Luftfunkenstrecke (19) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass sich die in dem Elektrodenendabschnitt (10) ausgebildete Stufe (16) und das darauf angeordnete Edelmetallbauteil (17) über die gesamte Breite (B) des Elektrodenendabschnitts (10) erstrecken, so dass das Edelmetallbauteil (17) an beiden Seitenflächen (14, 15) der Masseelektrode (7) bündig mit dem Elektrodenendabschnitt (10) abschließt.
  2. Zündkerze (1) nach Anspruch 1, in welcher die beiden Seitenflächen (14, 15) der Masseelektrode (7) zumindest am Elektrodenendabschnitt (10) parallel zueinander verlaufen.
  3. Zündkerze (1) nach Anspruch 1 oder 2, in welcher die Zündoberfläche (18) des Edelmetallbauteils (17) bündig mit einer an das Edelmetallbauteil (17) anschließenden und der Mittelelektrode (3) zugewandten Oberfläche (23) des Elektrodenendabschnitts (10) abschließt.
  4. Zündkerze (1) nach Anspruch 1 oder 2, in welcher die Zündoberfläche (18) des Edelmetallbauteils (17) über einer an das Edelmetallbauteil (17) anschließenden und der Mittelelektrode (3) zugewandten Oberfläche (23) des Elektrodenendabschnitts (10) absatzförmig mit einer Höhe (A) von 0,1 mm bis 0,8 mm, insbesondere mit einer Höhe (A) von 0,2 mm bis 0,4 mm, vorsteht.
  5. Zündkerze (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, in welcher das Edelmetallbauteil (17) und der Elektrodenendabschnitt (10) mit einer Schweißnaht unter Bildung einer Legierungszone aus den Werkstoffen des Edelmetallbauteils (17) und des Elektrodenendabschnitts (10) verschweißt sind und die Schweißnaht entlang einer Trennfuge (22) zwischen dem Edelmetallbauteil (17) und dem Elektrodenendabschnitt (10) verläuft, insbesondere entlang einer Trennfuge (22) auf der Stirnseite (13) der Masseelektrode (7), entlang einer Trennfuge (22) auf der der Mittelelektrode (3) zugewandten Oberfläche (23) der Masseelektrode (7) und entlang von Trennfugen (22) auf den beiden die Breite (B) der Stirnfläche (13) begrenzenden Seitenflächen (14, 15) der Masseelektrode (7).
  6. Zündkerze (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, in welcher das Edelmetallbauteil (17) quaderförmig ist und in welcher die Stirnfläche (13) der Masseelektrode (7) durch eine parallel zur Längsrichtung (9) der Zündkerze (1) verlaufende Ebene gebildet wird.
  7. Zündkerze (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, in welcher das Edelmetallbauteil (17) rondenförmig ist und in welcher die Stirnfläche (13) der Masseelektrode (7) eine Form eines Teils einer Mantelfläche eines Kreiszylinders aufweist, dessen Längsachse parallel zur Längsrichtung (9) der Zündkerze (1) verläuft.
  8. Zündkerze (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, in welcher der Zündkerzenkörper (5) an seinem vorderen Ende (6) eine nockenartige Verlängerung (25) aufweist, an welcher eine geradlinig verlaufende stabförmige Masseelektrode (7) angeschweißt ist.
  9. Zündkerze (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, in welcher die Masseelektrode (7) zumindest in ihrem Elektrodenendabschnitt (10) aus einer Nickelbasislegierung besteht.
  10. Zündkerze (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, in welcher die Masseelektrode (7) einen Kupferkern (27) aufweist.
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