DE102013208988A1 - Zündkerze - Google Patents

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Abstract

Eine Zündkerze (10, 10A bis 10H) für eine Verwendung mit Verbrennungsmotoren hat ein metallisches Mantelgehäuse (20, 20') mit einer halbzylindrischen Verkleidung (100, 100'), die den Isolator (30) und die Mittelelektrode (40) teilweise umgibt, und mit der die Erdungselektrode (50) verbunden ist. Die halbzylindri sche Verkleidung (100, 100') unterstützt eine verbesserte Wärmedissipation von der Erdungselektrode (50) zu dem Mantelgehäuse (20).

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Zündkerzen für eine Verwendung in Verbrennungsmotoren und insbesondere auf eine Zündkerze mit einer Teilverkleidung für eine verbesserte Erdungselektrodenwärmedispersion.
  • Dieser Abschnitt liefert Hintergrundinformationen in Bezug auf die vorliegende Erfindung, wobei es sich nicht unbedingt um Stand der Technik im eigentlichen Sinne handelt.
  • Herkömmliche Zündkerzen für eine Verwendung in Verbrennungsmotoren haben im Allgemeinen ein Metallmantelgehäuse, einen Keramikisolator, eine Mittelelektrode und eine Erdungselektrode. Das Mantelgehäuse hat einen Gewindeabschnitt zum Anordnen eines Endabschnitts der Zündkerze in einer Verbrennungskammer des Verbrennungsmotors. Der Isolator ist in dem Mantelgehäuse derart fixiert, dass ein Ende des Isolators von einem Ende des Mantelgehäuses vorragt.
  • Die Mittelelektrode ist in einer Mittelbohrung des Isolators derart gesichert, dass ein Endstückende der Mittelelektrode von dem Ende des Isolators vorragt. Die Erdungselektrode ist an dem Mantelgehäuse fixiert und hat eine Seitenfläche, die dem Endstückende der Mittelelektrode gegenübersteht und von dem Endstückende der Mittelelektrode so beabstandet ist, dass ein Funkenzwischenraum zwischen ihnen ausgebildet ist. Indem eine hohe elektrische Spannung über die Mittelelektrode und die Erdungselektrode angelegt wird, findet eine Funkenentladung innerhalb des Funkenzwischenraums statt, wodurch das innerhalb der Verbrennungskammer befindliche Luft-Kraftstoff-Gemisch gezündet wird.
  • Die Zündkerzentechnologie für Otto-Verbrennungsmotoren setzt sich fort zu einer Entwicklung, die ein höheres Leistungsvermögen und eine längere Lebensdauer anstrebt. Diesem Trend folgend sind Otto-Verbrennungsmotoren ebenfalls weiterentwickelt worden, da die Kraftstoffverbrauchs- und -emissionsnormen weiterentwickelt worden sind. Als ein Ergebnis erzeugen Verbrennungsmotoren mit magerer Verbrennung nunmehr höhere Verbrennungskammertemperaturen, die direkt die Zündkerzenleistung, insbesondere die Zündfähigkeit und die Wärmedispersion, die von der Erdungselektrode weg gerichtet ist, beeinflussen können. Um eine Beschädigung des Verbrennungsmotors aufgrund von Vorzündereignissen zu vermeiden und Haltbarkeitsprobleme zu reduzieren, ist es bekannt, dass die Verbrennungskammertemperaturen, die den Erdungselektrodengrenzwert überschreiten, bei einem Minimum gehalten werden müssen.
  • Bei einem Bemühen diese Probleme anzusprechen, sind "verkleidete" Zündkerzen in einigen Verbrennungsmotorumgebungen angewendet worden, um die von der Erdungselektrode weg erfolgende Wärmedissipation zu unterstützen. Das Dokument JP 2012-248389 A offenbart eine solche verkleidete Zündkerze.
  • Das Konzept einer Zündkerze der Verkleidungsart ist gegründet auf ein Verbinden einer verkürzten Erdungselektrode mit einem zylindrischen Ring, der an dem Mantelgehäuse fixiert ist und so aufgebaut ist, dass er die Mittelelektrode und auch einen gewissen Teil der oder die gesamte Erdungselektrode vollständig umgibt. Dieser verkleidete Mantelgehäuseaufbau erzeugt eine höhere Wärmeleitfähigkeit, die eine schnellere Wärmemassenübertragung zu dem Mantelgehäuse und von der Erdungselektrode weg unterstützt. Während Zündkerzen der Verkleidungsart eine Unterstützung bei der Begünstigung eines verbesserten Kühlens der Erdungselektrode leisten, haben sie einen negativen Effekt auf das optimale Taumelmuster für das Luft-Kraftstoff-Gemisch um den Zündbereich und in dem Zündbereich, was zu einer geringeren Zündfähigkeit und zu einer weniger vollständigen Verbrennung führen kann.
  • Demgemäß besteht, da die Verbrennungsmotortechnologie sich weiterentwickelt, ein Bedarf an einem Weiterentwickeln anspruchsvoller Zündkerzentechnologien, die auf eine verbesserte Wärmedissipation von der Erdungselektrode gerichtet sind, während eine hohe Zündfähigkeit für eine vollständige Verbrennung und ein Sicherstellen einer langen Lebensdauer beibehalten werden.
  • Dieser Abschnitt bildet eine allgemeine Zusammenfassung der Offenbarung und stellt keine umfassende Offenbarung des gesamten Umfangs oder aller ihrer Merkmale und Vorteile dar.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine teilverkleidete Zündkerze zu schaffen, die die Nachteile der Zündkerzen des Standes der Technik anspricht und überwindet.
  • Insbesondere befasst sich die teilverkleidete Zündkerze der vorliegenden Erfindung Anforderungen im Hinblick auf die Temperaturverringerung der Erdungselektrode, während ein besseres Taumelmuster des Luft-Kraftstoff-Gemisches um den Funkenbereich (Zündbereich) und innerhalb des Zündbereichs für eine höhere Zündfähigkeit und eine noch vollständigere Verbrennung unterstützt werden.
  • Im Hinblick darauf und auf andere Aspekte der vorliegenden Erfindung gerichtet ist eine Zündkerze mit einer halbzylindrischen Verkleidung versehen, die sich von dem Mantelgehäuse aus erstreckt und die so angeordnet und aufgebaut ist, dass sie der Kraftstoffströmung ermöglicht, den Zündbereich mit einem verbesserten Taumelmuster zu erreichen. Die Verkleidung integriert anspruchsvolle Randprofile, wie beispielsweise Abschrägungen und/oder Auskehlungen, um örtliche Wärmepunkte zu vermeiden und die Wärmeübertragung zu unterstützen.
  • Weitere Bereiche der Anwendbarkeit gehen aus der nachstehend dargelegten Beschreibung hervor. Die Beschreibung und die spezifischen Beispiele dieser Zusammenfassung dienen lediglich dem Zweck der Veranschaulichung und sollen den Umfang der vorliegenden Erfindung nicht einschränken.
  • Die hierbei dargelegten Zeichnungen dienen lediglich veranschaulichenden Zwecken von ausgewählten Ausführungsbeispielen und nicht von allen möglichen Ausführungen, und sie sollen den Umfang der vorliegenden Erfindung nicht einschränken.
  • 1 zeigt eine ausschnittartige Querschnittsansicht einer Zündkerze gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung.
  • 2 zeigt eine Darstellung anhand einer ausschnittartigen Querschnittsansicht (a), einer Ansicht von unten (b) und einer ausschnittartigen perspektivischen Ansicht (c), wobei eine Zündkerze gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt ist.
  • 3 zeigt eine Darstellung anhand einer ausschnittartigen Schnittansicht (a), einer Ansicht von unten (b) und einer ausschnittartigen perspektivischen Ansicht (c), wobei eine Zündkerze gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt ist.
  • 4 zeigt eine Darstellung anhand einer ausschnittartigen Schnittansicht (a), einer Ansicht von unten (b) und einer ausschnittartigen perspektivischen Ansicht (c), wobei eine Zündkerze gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt ist.
  • 5 zeigt eine ausschnittartige Schnittansicht einer Zündkerze gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 6 zeigt eine ausschnittartige Schnittansicht einer Zündkerze gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 7 zeigt eine ausschnittartige Schnittansicht einer Zündkerze gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 8 zeigt eine ausschnittartige Schnittansicht einer Zündkerze gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 9 zeigt eine ausschnittartige Schnittansicht einer Zündkerze gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 10 zeigt eine Ansicht von unten der in 5 gezeigten Zündkerze.
  • Nachstehend sind Ausführungsbeispiele detaillierter unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es sollte hierbei verständlich sein, dass in sämtlichen Zeichnungen entsprechende Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Teile und Merkmale zeigen. Die Ausführungsbeispiele sind derart vorgesehen, dass ihre Offenbarung umfassend ist und sie gänzlich die Ausführungsmöglichkeiten für Fachleute darlegen. Eine Vielzahl an spezifischen Einzelheiten ist nachstehend aufgeführt, wie beispielsweise Beispiele von spezifischen Bauteilen, Vorrichtungen und Verfahren, um ein gründliches Verständnis der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zu schaffen. Es ist für Fachleute offensichtlich, dass spezifische Einzelheiten nicht angewendet werden müssen, dass Ausführungsbeispiele in vielen verschiedenen Formen ausgeführt werden können und dass diese nicht dazu gedacht sind, den Umfang der Erfindung einzuschränken. In einigen Ausführungsbeispielen sind Prozesse, die weitgehend bekannt sind, bekannte Vorrichtungsstrukturen und bekannte Technologien nicht detailliert beschrieben.
  • (Erstes Ausführungsbeispiel)
  • 1 zeigt einen Gesamtaufbau einer Zündkerze 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Zündkerze 10 ist für eine Verwendung mit Verbrennungsmotoren der in Kraftfahrzeugen verwendeten Art gestaltet. Beim Einbau der Zündkerze 10 in einen Verbrennungsmotor wird diese in eine Verbrennungskammer durch eine mit einem Gewinde versehene Bohrung eingeführt, die in dem Verbrennungsmotorblock vorgesehen ist, der die Verbrennungskammer zusammen mit anderen Bauteilen des Verbrennungsmotors, wie beispielsweise den Zylinder und den Kolben, ausbildet.
  • Die Zündkerze hat im Allgemeinen ein metallisches Mantelgehäuse 20, einen Isolator 30, eine Mittelelektrode 40, eine Erdungselektrode oder Masseelektrode 50, ein erstes Edelmetallplättchen 45 und ein zweites Edelmetallplättchen 55. Das Metallmantelgehäuse 20 kann aus einem elektrisch leitfähigen Material, wie beispielsweise Niedrigkohlenstoffstahl hergestellt sein. Das Metallmantelgehäuse 20 kann eine röhrenartige oder hohle Struktur aufweisen mit einem Gewindeabschnitt 22 an seinem Außenumfang zum Einsetzen der Zündkerze 10 in die mit dem Gewinde versehene Bohrung des Motorblocks. Das Mantelgehäuse 20 ist so aufgebaut, dass es dem Moment zum Festziehen der Zündkerze 10 in den Verbrennungsmotorblock widersteht, überschüssige Wärme von der Zündkerze 10 entfernt und die überschüssige Wärme zu dem Motorblock überträgt.
  • Der Isolator 30 kann in dem hohlen Mantelgehäuse 20 eingebaut werden und ist in diesem entlang einer Mittelachse Y fixiert und koaxial gestützt. Der Isolator 30 kann aus einem Porzellanmaterial, wie beispielsweise Aluminiumoxid-Keramik (Alumina), hergestellt sein. Der Isolator 30 kann ein erstes oder distales Ende 32, das von einem oberen Endabschnitt 24 des Mantelgehäuses 20 nach außen vorragt, und ein zweites oder proximales Ende 34 aufweisen, das von einem zylindrischen unteren Endabschnitt 26 des Mantelgehäuses 20 nach außen vorragt. Die Länge des Isolators 30 kann so gewählt werden, dass eine geeignete Länge für die Zündkerze 10 vorgesehen wird. Darüber hinaus ist eine ringartige Lufttasche zwischen einer Innenumfangsfläche 28 des Mantelgehäuses 20 und einer Außenumfangsfläche 36 des Isolators 30 ausgebildet.
  • Der Isolator 30 kann eine axiale Bohrung 38 für ein fixiertes Halten und Umkreisen der Mittelelektrode 40 in einem elektrisch isolierten Zustand aufweisen, wobei sich diese auch entlang der Mittelachse Y erstreckt. Ein proximaler Endabschnitt 42 der Mittelelektrode 40 kann von dem proximalen Ende 34 des Isolators 30 derart vorragen, dass die Mittelelektrode 40 um einen vorbestimmten Abstand von einer Abschlussendfläche 29 des Mantelgehäuses 20 vorragt. Das erste Edelmetallplättchen 45 ist an dem proximalen Endabschnitt 42 der Mittelelektrode 40 gesichert (d. h. geschweißt). Die zylindrisch geformte Mittelelektrode 40 kann so aufgebaut sein, dass sie ein hochgradig wärmeleitfähiges Kernmaterial und ein hochgradig gegenüber Wärme widerstandsfähiges und korrosionsfestes Mantelmaterial aufweist.
  • Wie dies nachstehend detaillierter erläutert ist, kann die Erdungselektrode 50 mit einem Verkleidungselement 100 verbunden sein und sich von diesem erstrecken, das sich von der Abschlussendfläche 29 des Mantelgehäuses 20 nach unten erstreckt. Die Erdungselektrode 50 kann die Form eines rechteckigen säulenartigen Aufbaus einnehmen, der einen ersten Abschnitt 52, der an dem Verkleidungsabschnitt 100 gesichert ist, das sich von dem Mantelgehäuse 20 erstreckt, einen zweiten Abschnitt 54, der in einem im Wesentlichen senkrechten Aufbau gebogen ist, und einen dritten Abschnitt 56 hat, der sich von dem zweiten Abschnitt 54 seitlich erstreckt. Es wird in Erwägung gezogen, dass der erste Abschnitt 52 an eine Abschlussendfläche 102 des Verkleidungselements 100 geschweißt werden kann, um die Erdungselektrode 50 an dem Mantelgehäuse 20 zu sichern. Wie dies ersichtlich ist, kann das zweite Edelmetallplättchen 55 an einer Seitenfläche 58 an dem dritten Abschnitt 56 der Erdungselektrode 50 gesichert (d. h. geschweißt) werden und wird relativ zu dem ersten Edelmetallplättchen 45 ausgerichtet (die Fläche 58 ist dem ersten Edelmetallplättchen 45 zugewandt). Ein vorbestimmter Funkenzwischenraum 60 ist zwischen dem ersten Edelmetallplättchen 45 und dem zweiten Edelmetallplättchen 55 errichtet.
  • Es wird angedacht, dass das erste und zweite Edelmetallplättchen 45 und 55 an der Mittelelektrode und der Erdungselektrode 40 und 50 jeweils unter Verwendung einer beliebigen geeigneten Verbindungstechnologie, wie beispielsweise Laserschweißen, Plasmaschweißen, Widerstandsschweißen und geeigneter Haftmittel verbunden werden können. In ähnlicher Weise kann der erste Abschnitt 52 der Erdungselektrode 50 mit der Abschlussendfläche 102 des Verkleidungselements 100 unter Verwendung einer beliebigen geeigneten Verbindungstechnologie verbunden werden.
  • Unter Bezugnahme insbesondere auf 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer teilweise verkleideten Zündkerze 10A gezeigt, die in einer in dem Motorblock 72 ausgebildeten Gewindebohrung 70 so eingebaut ist, dass sie sich in die Verbrennungskammer erstreckt, und wobei sie gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Das Verkleidungselement 100 erstreckt sich von der Abschlussendfläche 29 des Mantelgehäuses 20 nach unten und kann als eine halbzylindrische Gehäuseerstreckung aufgebaut sein, die eine äußere gebogene Fläche 104 und eine innere gebogene Fläche 105 hat, die durch die Abschlussendfläche 102 und ein Paar an Querrandflächen 106 und 108 verbunden sind. Die Abschlussendfläche 29 des Mantelgehäuses 20 und die Abschlussendfläche 102 des Verkleidungselements 100 sind koaxial ausgerichtet und relativ zu der Mittelachse Y konzentrisch ausgerichtet.
  • Das halbzylindrische Verkleidungselement 100 erstreckt sich in einer gebogenen Länge mit einem Winkelmaß φ°, das so gewählt werden kann, dass die spezifischen Betriebscharakteristika und Haltbarkeitscharakteristika für die Zündkerze 10A erfüllt sind. In dem in 2 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel ist das Verkleidungselement 100, das durch die zylindrische Gehäuseerstreckung ausgebildet ist, so aufgebaut, dass es sich um 90° erstreckt, um ein teilweise d.h. abschnittartig verkleidetes Mantelgehäuse zu definieren. Außerdem erstreckt sich das Verkleidungselement nach unten um ein axiales Maß "a", das zwischen der Abschlussendfläche 29 des Mantelgehäuses 20 und der Abschlussendfläche 102 des Verkleidungselements 100 gemessen wird. In einem nicht einschränkenden Beispiel liegt der axiale Abstand "a" vorzugsweise in einem Bereich eines unteren Grenzwerts LWL bis zu einem oberen Grenzwert UPL in Millimeter. Beispielsweise ist der axiale Abstand "a" in einem Bereich von 1,0 bis 3,0 mm.
  • Während die Teilverkleidung 100 so dargestellt ist, dass sie in Bezug auf die Erdungselektrode 50 und die Mittelachse Y im Allgemeinen symmetrisch ausgerichtet ist, sollte verständlich sein, dass nicht symmetrische Ausrichtungen für die Teilverkleidung 100 ebenfalls angedacht werden und dazu in der Lage sind, bei Zündkerzen gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet zu werden.
  • Wie dies vorstehend erwähnt ist, ist das Gehäuse 20 in einer hohlen Form ausgebildet. Das Gehäuse 20 definiert einen zylindrischen unteren Abschnitt 26 mit einer Abschlussendfläche 29. Die Abschlussendfläche 29 sieht eine erste Abschlussendfläche 29 vor.
  • Die Endfläche 102 der Verkleidung 100 ist im Allgemeinen parallel zu der Abschlussendfläche 29 des Gehäuses 20 ausgerichtet. Die Abschlussendfläche 102 sieht eine zweite Abschlussendfläche 102 vor.
  • Die Erdungselektrode 50 hat den ersten Endabschnitt 52, der mit der zweiten Abschlussendfläche 102 der Verkleidung 100 verbunden ist. Die Erdungselektrode 50 hat außerdem den zweiten Querendabschnitt 56, der dem Endstückabschnitt 42, 45 der Mittelelektrode 40 zugewandt ist und mit diesem ausgerichtet ist, um den Funkenzwischenraum 60 für eine zwischen ihnen befindlichen Funkenbereich zu definieren.
  • (Zweites Ausführungsbeispiel)
  • Nachstehend ist unter Bezugnahme auf insbesondere 3 ein zweites Ausführungsbeispiel der teilweise verkleideten Zündkerze 10B gezeigt, die in der Gewindebohrung 70 des Motorblocks 72 eingebaut ist. Die Zündkerze 10B ist im Allgemeinen der Zündkerze 10A ähnlich. Jedoch hat die Zündkerze 10B des Weiteren zumindest eine Querfläche 110.
  • Die Querfläche 110 ist in einer gebogenen Form ausgebildet und kann als eine gebogene Fläche erachtet werden. Die Zündkerze 10B hat ein Paar an Querflächen 110 an beiden seitlichen Enden des Verkleidungselements 100. Die Querflächen 110 können nachstehend als ausgerundete Flächen 110 oder Ausrundungen 110 bezeichnet sein. Jede der Querflächen 110 ist an einer Schnittstelle zwischen der Abschlussendfläche 29 des Mantelgehäuses 20 und jeder der Seitenrandflächen 106 und 108 des halbzylindrischen Verkleidungselements 100 ausgebildet. Die Querfläche 110 rundet eine senkrecht kreuzende Ecke ab, indem sie die Abschlussendfläche 29 und die Seitenrandfläche 106 und 108 miteinander verbindet.
  • Die Anwendung von Ausrundungen 110 kann das Verhindern der Erzeugung von örtlichen heißen Punkten an dem Verkleidungselement 100 und/oder dem Mantelgehäuse 20 unterstützen, kann scharfe Kanten reduzieren und kann des Weiteren bei einer verbesserten Wärmeübertragung Unterstützung leisten.
  • (Drittes Ausführungsbeispiel)
  • Nachstehend ist unter nunmehr Bezugnahme auf 4 ein drittes Ausführungsbeispiel einer teilverkleideten Zündkerze 10C gezeigt, die in der Gewindebohrung 70 des Motorblocks 72 eingebaut ist. Die Zündkerze 10C ist allgemein der Zündkerze 10B ähnlich. Jedoch hat die Zündkerze 10C des Weiteren zumindest eine Querfläche 112.
  • Die Querfläche 112 ist in einer linearen Form, d. h. in einer ebenen Form, ausgebildet und kann als eine lineare Fläche bezeichnet werden. Die Querflächen 112 können nachstehend als Abschrägungsflächen 112 oder Abschrägungen 112 bezeichnet sein. Jede der Querflächen 112 ist an einem Schnittpunkt zwischen der Abschlussendfläche 102 und jeder der Seitenrandflächen 106 und 108 des halbzylindrischen Verkleidungselements 100 ausgebildet. Die Querflächen 110 können als Basisquerflächen 110 bezeichnet werden, die an beiden Seiten eines Basisbereichs der Verkleidung 100 vorgesehen sind. Die Querflächen 112 können als distale Querflächen 112 bezeichnet werden, die an beiden Seiten eines distalen Endbereichs der Verkleidung 100 vorgesehen sind.
  • Die Kombination aus Ausrundungen 110 und Abschrägungen 112 ist des Weiteren vorgesehen, um eine verbesserte Wärmeübertragung weiter zu unterstützen und potentielle heiße Punkte in Zusammenhang mit scharfen Rändern zu reduzieren.
  • Wie dies hierbei zu beachten ist, kann die gebogene Länge φ° des Verkleidungselements 100, das sich von dem Mantelgehäuse 20 erstreckt, so gewählt werden, dass unerwünschte Vorzündereignisse vermieden werden, während eine noch vollständigere Verbrennung unterstützt wird. Die Verkleidungselemente 100, die mit den Zündkerzen 10A, 10B und 10C in Zusammenhang stehen, sind lediglich zu Zwecken der Veranschaulichung so dargestellt, dass sie sich geringer als 180° und insbesondere ungefähr um 90° erstrecken.
  • (Viertes Ausführungsbeispiel)
  • Nachstehend wird auf die 5 bis 10 Bezug genommen, in denen zusätzliche alternative Ausführungsbeispiele von teilweise verkleideten Zündkerzen, die Verkleidungselemente mit größeren Bogenlängen haben, gezeigt und beschrieben sind.
  • Unter Bezugnahme auf die 5 und 10 ist eine teilweise verkleidete Zündkerze 10D in 5 so gezeigt, dass sie ein Mantelgehäuse 20' hat, das ein Verkleidungselement 100' aufweist, das sich bei einer Bogenlänge mit einem Winkelmaß von ungefähr 270° erstreckt. Somit ist die Zündkerze 10D im Allgemeinen ähnlich der Zündkerze 10A in 2 mit der Ausnahme, dass ein längerer zylindrischer Verkleidungsabschnitt 100' mit dem Mantelgehäuse 20' zugehörig ist.
  • (Fünftes Ausführungsbeispiel)
  • 6 zeigt eine teilweise verkleidete Zündkerze 10E mit einem Verkleidungselement 100', das so aufgebaut ist, dass es Abschrägungen 110 zwischen der Abschlussendfläche 29 des Mantelgehäuses 20' und den Seitenrandflächen 106 und 108 des Verkleidungselements 100' hat.
  • (Sechstes Ausführungsbeispiel)
  • 7 zeigt eine teilweise verkleidete Zündkerze 10F, dessen Verkleidungselement 100' so aufgebaut ist, dass es Abschrägungen 114 zwischen der Abschlussendfläche 29 des Mantelgehäuses 20' und den Seitenrandflächen 106 und 108 hat. Die Querfläche 114 ist in einer linearen Form ausgebildet und kann als eine lineare Fläche bezeichnet werden. Obwohl die Querflächen 114 an Ausrundungen vorgesehen sind, können die Querflächen 114 als Abschrägungsflächen 114 oder Abschrägungen 112 bezeichnet werden.
  • (Siebtes Ausführungsbeispiel)
  • 8 zeigt eine teilweise verkleidete Zündkerze 10G mit Ausrundungen 110 zwischen der Abschlussendfläche 29 des Mantelgehäuses 20' und den Seitenrandflächen 106 und 108. Die Zündkerze 10G hat außerdem Ausrundungen 116 zwischen den seitlichen Rändern 106 und 108 und der Endfläche 102 des Verkleidungselements 100'. Die Querfläche 116 ist in einer gebogenen Form ausgebildet und kann als eine gebogene Fläche bezeichnet werden. Die Querflächen 116 können als Abschrägungsflächen 116 oder Abschrägungen 116 bezeichnet werden.
  • (Achtes Ausführungsbeispiel)
  • Schließlich zeigt 9 eine teilweise verkleidete Zündkerze 10H, die im Allgemeinen der Zündkerze 10C aus 4 ähnlich ist mit der Ausnahme, dass der Verkleidungsabschnitt 100' eine längere Bogenlänge hat.
  • (Andere Ausführungsbeispiele)
  • Wie dies hierbei erwähnt ist, kann die Winkellänge φ° der Verkleidungsabschnitte 100 und 100' so gewählt werden, dass die Lieferung des Luft-Kraftstoff-Gemisches in den Funkenbereich in und um den Funkenzwischenraum 60 unterstützt wird, während eine verbesserte Massenwärmeübertragungscharakteristik unterstützt wird. Genauer gesagt wird das Taumelmuster und/oder das Wirbelmuster des Luft-Kraftstoff-Gemisches durch die Integration der Teilverkleidungen 100 und 100' in die Zündkerzen nicht nachteilig beeinflusst. Die Verkleidung 100, 100' kann sich über einen Winkelbereich von ungefähr 90° bis 270° derart erstrecken, dass die Verkleidung 100, 100' nicht vollständig den Isolator 30 und die Mittelelektrode 40 umkreist.
  • Es wird angedacht, dass die Teilverkleidungen 100 und 100' einstückig mit dem Mantelgehäuse 20 und 20' ausgebildet werden können. In dieser einstückigen Anordnung sind die Seitenrandflächen 106, 108 im Allgemeinen senkrecht relativ zu der Abschlussendfläche 29 des Mantelgehäuses 20 und der Endfläche 102 der Verkleidung 100, 100' ausgerichtet.
  • In der Alternative können die Teilverkleidungen 100 und 100' als ein unabhängiges halbzylindrisches Bauteil ausgebildet sein, das mit der Abschlussendfläche 29 eines nicht verkleideten Mantelgehäuses verbunden ist. In dieser separaten Anordnung ist der erste Endabschnitt 52 der Erdungselektrode 50 mit der Verkleidung 100, 100' verbunden. In einem derartigen Szenario kann das separate Verkleidungsbauteil aus einem anderen Material als das nicht verkleidete Mantelgehäuse hergestellt sein, wenn dies erwünscht ist, um die Wärmeübertragungscharakteristik zu modifizieren.
  • Die vorstehend dargelegte Beschreibung der Ausführungsbeispiele ist lediglich zum Zwecke der Veranschaulichung und Beschreibung vorgesehen. Sie soll weder erschöpfend sein noch die Offenbarung einschränken. Einzelne Elemente oder Merkmale eines spezifischen Ausführungsbeispiels sind nicht allgemein auf jenes spezifische Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern sie sind dort, wo dies anwendbar ist, miteinander austauschbar und können in einem ausgewählten Ausführungsbeispiel angewendet werden, selbst wenn dies nicht spezifisch gezeigt oder beschrieben ist. Dies kann auch in vielerlei Weise variiert werden. Derartige Variationen werden nicht als von der Erfindung abweichend erachtet und sämtliche derartigen Abwandlungen sollen in den Umfang der Erfindung fallen.
  • Die Zündkerze 10, 10A bis 10H für eine Verwendung mit Verbrennungsmotoren hat das metallische Mantelgehäuse 20, 20' mit der halbzylindrischen Verkleidung 100, 100', die den Isolator 30 und die Mittelelektrode 40 teilweise umgibt, und mit der die Erdungselektrode 50 verbunden ist. Die halbzylindrische Verkleidung 100, 100' unterstützt eine verbesserte Wärmedissipation von der Erdungselektrode 50 zu dem Mantelgehäuse 20.
  • 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
    • JP 2012-248389 A [0006]

Claims (19)

  1. Zündkerze mit: einem metallischen Mantelgehäuse (20) mit einer Abschlussendfläche (29); einem Isolator (30), der innerhalb des Mantelgehäuses (20) angeordnet ist und einen Endabschnitt (34) hat, der von der Abschlussendfläche (102) vorragt; einer Mittelelektrode (40), die innerhalb des Isolators (30) angeordnet ist und einen Endstückabschnitt (42, 45) hat, der von dem Endabschnitt (34) des Isolators vorragt; einer Verkleidung (100, 100'), die sich von dem Mantelgehäuse (20) erstreckt und so aufgebaut ist, dass sie den Isolator (30) teilweise umgibt, wobei die Verkleidung eine Endfläche (102) hat, die mit der Abschlussendfläche (29) des Mantelgehäuses durch ein Paar an seitlich beabstandeten Randflächen (106, 108) verbunden ist; und einer Erdungselektrode (50) mit einem ersten Endabschnitt (52), der mit der Endfläche (102) der Verkleidung verbunden ist, und einem zweiten Endabschnitt (56), der sich quer relativ zu dem ersten Endabschnitt so erstreckt, dass er dem Endstückabschnitt (42, 45) der Mittelelektrode zugewandt ist und mit diesem ausgerichtet ist.
  2. Zündkerze gemäß Anspruch 1, wobei das Mantelgehäuse (20) einen zylindrischen unteren Abschnitt (26) hat, der seine Abschlussendfläche (102) definiert, und wobei die Verkleidung (100, 100') eine halbzylindrische Verlängerung des zylindrischen unteren Abschnitts (26) des Mantelgehäuses ist, und sie sich von der Abschlussendfläche des Mantelgehäuses nach unten erstreckt.
  3. Zündkerze gemäß Anspruch 2, wobei die Endfläche (102) der Verkleidung im Allgemeinen parallel zu der Abschlussendfläche (29) des Mantelgehäuses ausgerichtet ist.
  4. Zündkerze gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei die Verkleidung (100, 100') des Weiteren eine Querfläche hat, die an einer Schnittfläche zwischen der Abschlussendfläche (29) des Mantelgehäuses und jeder der Seitenrandflächen (106, 108) ausgebildet ist.
  5. Zündkerze gemäß Anspruch 4, wobei die Querfläche (110) so gebogen ist, dass sie eine Ausrundung zwischen der Abschlussendfläche (29) des Mantelgehäuses und jeder der Seitenrandflächen (106, 108) der Verkleidung ausbildet.
  6. Zündkerze gemäß Anspruch 4, wobei die Querfläche (114) derart linear ist, dass sie eine Ausrundung zwischen der Abschlussendfläche (29) des Mantelgehäuses und jeder der Seitenrandflächen (106, 108) der Verkleidung ausbildet.
  7. Zündkerze gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Verkleidung (100, 100') des Weiteren eine zweite Querfläche (112, 116) hat, die an einem Schnittpunkt zwischen jeder der Seitenrandflächen (106, 108) und der Endfläche (102) der Verkleidung ausgebildet ist.
  8. Zündkerze gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei die Verkleidung (100, 100') des Weiteren eine Querfläche (112, 116) hat, die an dem Schnittpunkt zwischen jeder seiner Seitenrandflächen (106, 108) und seiner Endfläche (102) ausgebildet ist.
  9. Zündkerze gemäß einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei die halbzylindrische Verlängerung des Mantelgehäuses eine halbzylindrische Verkleidung (100, 100') definiert, die sich über einen Winkelbereich von ungefähr 90° bis 270° derart erstreckt, dass die Verkleidung den Isolator und die Mittelelektrode nicht vollständig umkreist.
  10. Zündkerze gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Verkleidung (100, 100') mit dem Mantelgehäuse (20) einstückig ausgebildet ist und ihre Seitenrandflächen (106, 108) im Allgemeinen senkrecht relativ zu der Abschlussendfläche (29) des Mantelgehäuses und der Endfläche (102) der Verkleidung ausgerichtet sind.
  11. Zündkerze gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Verkleidung (100, 100') ein halbzylindrisches Bauteil ist, das mit der Abschlussendfläche (29) des Mantelgehäuses verbunden ist und mit dem der erste Endabschnitt (52) der Erdungselektrode verbunden ist.
  12. Zündkerze mit: einem hohlen metallischen Mantelgehäuse (20), das einen zylindrischen unteren Abschnitt (26) definiert mit einer ersten Abschlussendfläche (29) und einer halbzylindrischen Verkleidung (100, 100'), die sich von der ersten Abschlussendfläche erstreckt und die eine zweite Abschlussendfläche (102) hat; einem Isolator (30), der innerhalb des Mantelgehäuses (20) angeordnet ist und einen Endabschnitt (24) aufweist, der von der zweiten Abschlussendfläche (102) der Verkleidung vorragt; einer Mittelelektrode (40), die innerhalb des Isolators (30) angeordnet ist und einen Endstückabschnitt (42, 45) hat, der von dem Endabschnitt (34) des Isolators vorragt; und einer Erdungselektrode (50) mit einem ersten Endabschnitt (52), der mit der zweiten Abschlussendfläche (102) der Verkleidung verbunden ist, und einem querverlaufenden zweiten Endabschnitt (56), der dem Endstückabschnitt (42, 45) der Mittelelektrode zugewandt ist und mit diesem ausgerichtet ist, um einen Funkenbereich zwischen ihnen zu definieren.
  13. Zündkerze gemäß Anspruch 12, wobei die Verkleidung (100, 100') ein Paar an seitlich beabstandeten Randflächen (106, 108) hat, die die erste und die zweite Abschlussendfläche (29, 102) miteinander verbinden.
  14. Zündkerze gemäß Anspruch 13, wobei die Verkleidung (100, 100') des Weiteren eine Querfläche (110, 114) hat, die an dem Schnittpunkt zwischen der ersten Abschlussendfläche (29) und der Seitenrandfläche (106, 108) ausgebildet ist.
  15. Zündkerze gemäß Anspruch 14, wobei die Verkleidung (100, 100') des Weiteren eine zweite Querfläche (112, 116) hat, die an dem Schnittpunkt zwischen der Seitenrandfläche (106, 108) und der zweiten Abschlussendfläche (29) ausgebildet ist.
  16. Zündkerze gemäß Anspruch 13, wobei die Verkleidung (100, 100') des Weiteren eine Querfläche (112, 116) hat, die an dem Schnittpunkt zwischen der Seitenrandfläche (106, 108) und der zweiten Abschlussendfläche (102) ausgebildet ist.
  17. Zündkerze gemäß Anspruch 12, wobei die halbzylindrische Verkleidung (100, 100') sich über einen Winkelbereich zwischen 90° und 270° derart erstreckt, dass die Verkleidung (100, 100') den Isolator (30) und den Endstückabschnitt der Mittelelektrode (40) nicht vollständig umkreist.
  18. Zündkerze gemäß einem der Ansprüche 12 bis 17, wobei die Verkleidung (100, 100') mit dem Mantelgehäuse (20) einstückig ausgebildet ist.
  19. Zündkerze gemäß einem der Ansprüche 12 bis 17, wobei die Verkleidung (100, 100') mit der ersten Abschlussendfläche (29) des Mantelgehäuses (20) fest verbunden ist.
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