DE102013226735A1

DE102013226735A1 - Test bench and method for determining a thermal behavior of a spark plug

Info

Publication number: DE102013226735A1
Application number: DE102013226735.5A
Authority: DE
Inventors: Ronald Ritter; Arnold Schneider; Igor Orlandini; Paulo Ricardo; Richard Grasser
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-12-19
Filing date: 2013-12-19
Publication date: 2015-06-25
Also published as: WO2015090733A1

Abstract

Prüfstand (1) zur Bestimmung eines thermischen Verhaltens einer Zündkerze (4), wobei der Prüfstand (1) ein Gefäß (2), ein im Gefäß befindliches Medium und mindestens einem Mittel zur verbrennungsfreien Temperaturänderung (3) des Mediums, insbesondere ein elektrisches Heizelement, aufweist, wobei die Zündkerze (4) im Gefäß (2) montierbar ist.Test stand (1) for determining a thermal behavior of a spark plug (4), wherein the test stand (1) comprises a vessel (2), a medium in the vessel and at least one means for combustion-free temperature change (3) of the medium, in particular an electric heating element, wherein the spark plug (4) is mountable in the vessel (2).

Description

Stand der Technik State of the art

Die Erfindung betrifft einen Prüfstand sowie ein Verfahren zur Bestimmung eines thermischen Verhaltens einer Zündkerze. The invention relates to a test stand and a method for determining a thermal behavior of a spark plug.

Zündkerzen sind für den ordnungsgemäßen Betrieb eines Otto-Motors unerlässlich. Dabei gilt es die Eigenschaften der Zündkerze an die jeweiligen Bedürfnisse und Betriebsbedingungen des Motors anzupassen. Bei den veränderbaren Parametern handelt es sich nicht nur um geometrische Größen, sondern vor allen Dingen auch um funktionale Eigenschaften wie beispielsweise der sogenannte Wärmewert (WW). Dieser Parameter dient als Maß für das thermische Verhalten der Zündkerze, d.h. für die Aufnahme der Zündkerze von Wärme aus dem Brennraum und Abgabe von Wärme an den Zylinderkopf bzw. den Motorblock, und beschreibt somit auch die Neigung einer Zündkerze zur unerwünschten Vorentflammung. Spark plugs are essential for the proper operation of an Otto engine. It is necessary to adapt the characteristics of the spark plug to the particular needs and operating conditions of the engine. The variable parameters are not only geometric variables, but above all functional properties such as the so-called heat value (WW). This parameter serves as a measure of the thermal behavior of the spark plug, i. for receiving the spark plug of heat from the combustion chamber and output of heat to the cylinder head or the engine block, and thus also describes the tendency of a spark plug to unwanted pre-ignition.

Es ist wichtig festzuhalten, dass der Wärmewert nicht eine physikalisch gegebene und damit berechenbare bzw. simulierbare Größe ist, sondern eine Vergleichsgröße ist. Der Wärmewert einer Zündkerze ergibt sich aus dem Zusammenwirken verschiedener Komponenten mit ihren verschiedenen Geometrien und den verwendeten Materialen. Für jeden Zündkerzentyp muss der Wärmewert mittels aufwendiger Verfahren neu bestimmt und mit Referenz-Zündkerzen verglichen werden. Dennoch ist dieser Vergleichswert weltweit sowohl bei Zündkerzen-Herstellern als auch bei Fahrzeug-Herstellern sowie Endverbrauchern etabliert. Allerdings unterscheiden sich Definition und Bestimmungsmethode des Wärmewerts zwischen den Zündkerzen-Herstellern, weshalb die verschiedenen Wärmewerte von Zündkerzen unterschiedlicher Hersteller mittels Tabellen ineinander übergeführt werden müssen. It is important to note that the calorific value is not a physically given and thus calculable or simulatable variable, but is a comparative quantity. The heat value of a spark plug results from the interaction of different components with their different geometries and the materials used. For each type of spark plug, the calorific value must be redetermined by means of complex procedures and compared with reference spark plugs. Nevertheless, this comparison value is established worldwide both with spark plug manufacturers as well as vehicle manufacturers and end users. However, the definition and method of determination of the heat value differ between the spark plug manufacturers, which is why the different heat values of spark plugs from different manufacturers must be converted into one another by means of tables.

Die Bestimmung des Wärmewerts bzw. des thermischen Verhaltens einer Zündkerze erfolgt bei allen Zündkerzen-Herstellern durch den Vergleich des gezielt hervorgerufenen Vorentflammungsverhaltens der neu zu bestimmenden Zündkerze mit dem Vorentflammungsverhalten einer bekannten Referenz-Zündkerze. Dazu werden die zu bestimmende Zündkerze und die Referenz-Zündkerze in einem Einzylindermotor montiert und betrieben, wobei die Betriebspunkte des Motors variiert werden können. Durch die Variation der Motor-Betriebspunkte werden die Zündkerzen zunehmend thermisch belastet und der Entflammungszeitpunkt der montierten Zündkerzen detektiert. Beispielsweise asiatische und US-amerikanische Zündkerzen-Hersteller variieren den Betriebspunkt ihres Versuchsmotors, einem sogenannten LABECO-Motor, indem sie zunehmend den Zylinderdruck bei konstantem Zündwinkel erhöhen. Europäische Zündkerzen-Hersteller, wie beispielsweise die Anmelderin, ändern hingegen die Betriebspunkte bei ihrem Versuchsmotor, einem Hatz-Motor, indem bei konstantem Ladedruck eine Zündwinkel-Frühverstellung durchgeführt wird. The determination of the thermal value or the thermal behavior of a spark plug is carried out in all spark plug manufacturers by comparing the specifically induced pre-ignition behavior of the newly determined spark plug with the pre-ignition behavior of a known reference spark plug. For this purpose, the spark plug to be determined and the reference spark plug are mounted in a single-cylinder engine and operated, the operating points of the engine can be varied. By varying the engine operating points, the spark plugs are increasingly thermally stressed and the time of ignition of the assembled spark plugs detected. For example, Asian and US spark plug manufacturers vary the operating point of their experimental engine, a so-called LABECO engine, by increasingly increasing cylinder pressure at a constant firing angle. European spark plug manufacturers, such as the Applicant, on the other hand, change the operating points on their test engine, a Hatz engine, by performing spark advance timing at constant boost pressure.

Bei der zunehmenden thermischen Belastung der Zündkerze wird brennraumseitig stetig mehr Wärme in die Zündkerze eingebracht. In Abhängigkeit von der Zündkerzenauslegung kommt es zu einem bestimmten Zeitpunkt dazu, dass mehr Wärme in die Zündkerze eingebracht wird als diese über ihren Aufbau und den Kontaktflächen an den Zylinderkopf weiterleiten kann. Im Bereich der Elektroden bzw. der Isolatorfußspitze steigt dann die Temperatur der Zündkerze bis diese Bereiche so heiß sind, dass sich ein frisches Luft-Kraftstoff-Gemisch an den Elektroden bzw. der Isolatorfußspitze ohne zusätzlichen Zündfunken entflammen kann. Wenn diese unerwünschte Entflammung nach dem eigentlichen Zündpunkt stattfindet, spricht man von einer Nachentflammung. Ist die Zündkerze jedoch so heiß, dass sich das Luft-Kraftstoff-Gemisch bereits vor dem eigentlichen Zündzeitpunkt ungewollt entzündet, dann handelt es sich um eine Vorentflammung. As the thermal load of the spark plug increases, more and more heat is introduced into the spark plug on the combustion chamber side. Depending on the design of the spark plug, at some point in time more heat is introduced into the spark plug than it can pass on to the cylinder head via its structure and contact surfaces. In the area of the electrodes or of the insulator foot tip, the temperature of the spark plug rises until these areas are so hot that a fresh air-fuel mixture can ignite on the electrodes or the insulator toe without additional ignition spark. If this undesirable ignition takes place after the actual ignition point, it is called after-ignition. However, if the spark plug is so hot that the air-fuel mixture ignites unintentionally before the actual ignition point, then it is a pre-ignition.

Beim ordnungsgemäßen Betrieb eines Otto-Motors liegt der gewollte Zündzeitpunkt in der Regel kurz vor dem oberen Umkehrpunkt, dem sogenannten oberen Totpunkt. So findet die Entflammung statt, während das Luft-Kraftstoff-Gemisch noch verdichtet wird. Aufgrund des sogenannten Zündverzugs erfolgt so der Druckanstieg durch die Verbrennung erst nach dem Zeitpunkt des maximalen Verdichtungsdrucks und eine kritische Überlagerung der beiden Druckanstiege bei einer zu frühen Entflammung wird verhindert. Zu dieser kritischen Überlagerung kommt es allerdings bei einer unerwünschten Vorentflammung. Aufgrund des enormen Druckanstieges im Brennraum kann dieser beschädigt werden und im schlimmsten Fall der gesamte Motor zerstört werden. Deshalb müssen im realen Motorbetrieb unerwünschte Vorentflammungen unbedingt vermieden werden. Dafür ist es notwendig, das thermische Verhalten einer Zündkerze zu kennen und exakt angeben zu können. During normal operation of an Otto engine, the desired ignition point is usually shortly before the upper reversal point, the so-called top dead center. Thus, the ignition takes place while the air-fuel mixture is still compressed. Due to the so-called ignition delay so the increase in pressure takes place by the combustion only after the time of the maximum compression pressure and a critical superposition of the two pressure increases in an early ignition is prevented. This critical overlay, however, occurs in an undesirable pre-ignition. Due to the enormous pressure increase in the combustion chamber this can be damaged and in the worst case the entire engine can be destroyed. Therefore, unwanted pre-ignition must be avoided in real engine operation. For this it is necessary to know the thermal behavior of a spark plug and be able to specify exactly.

Seit Jahrzehnten hat es sich als Standard ergeben, dass für den gleichen Zündkerzen-Grundaufbau unterschiedliche Ausführungen mit unterschiedlichen thermischen Verhalten und Wärmewerten entwickelt werden, die sogenannten Wärmewert-Reihen eines Zündkerzen-Typs. Somit kann bei konstruktiv gleicher Zündkerze das thermische Verhalten den Erfordernissen des Otto-Motors angepasst werden. For decades, it has become a standard that different designs with different thermal behavior and thermal values are developed for the same spark plug basic design, the so-called heat value series of a spark plug type. Thus, in the same design spark plug, the thermal behavior can be adapted to the requirements of the gasoline engine.

Bei der Wärmewert-Bestimmung im Motor, unabhängig vom LABECO-Verfahren oder Hatz-Verfahren, hängt das Ergebnis nicht nur von der zu bestimmenden Zündkerze und eventuell von der Referenz-Zündkerze ab, sondern die Umgebungsbedingungen, wie z.B. Raumtemperatur, Luftfeuchtigkeit, und Betriebsbedingungen, wie z.B. Luft-Kraftstoffe-Gemisch, haben einen schwer definierbaren und schwer kalkulierbaren Einfluss auf das Ergebniss der Wärmewert-Bestimmung. Zwar wird versucht, die Versuchsbedingungen so konstant wie möglich zu halten bzw. zu regeln, allerdings ist dies aufgrund der vielen Parameter nicht immer möglich, besonders kann auf die Verbrennung und der Umsetzung des Luft-Kraftstoff-Gemisches nur indirekt Einfluss genommen werden. Dies führt zu schwer vorhersagbaren Schwankungen zwischen zeitlich versetzten und örtlich unterschiedlichen Messungen, so dass der Einfluss der Schwankungen bei der Messauswertung nicht berücksichtigt werden kann. Durch Referenzmessung an der Referenz-Zündkerze können systematische Unsicherheiten bei der Messauswertung berücksichtigt werden, allerdings kann die zufällige bzw. statistische Unsicherheit trotz des betriebenen Aufwandes zu ihrer Reduzierung bei den im Stand der Technik bekannten Wärmewert-Bestimmungsverfahren unter Umständen größer als ein halber Wärmewert sein. In the heat value determination in the engine, regardless of the LABECO method or Hatz method, the result depends not only on the determining spark plug and possibly from the reference spark plug, but the environmental conditions, such as room temperature, humidity, and operating conditions, such as air-fuel mixture, have a hard-to-predict and difficult to calculate influence on the result of the heat value determination. Although it is attempted to keep the test conditions as constant as possible or to regulate, but this is not always possible due to the many parameters, especially on the combustion and the implementation of the air-fuel mixture can be influenced only indirectly. This leads to difficult to predict fluctuations between time-shifted and spatially different measurements, so that the influence of the fluctuations in the measurement evaluation can not be taken into account. By reference measurement on the reference spark plug systematic uncertainties in the measurement evaluation can be considered, however, the random or statistical uncertainty may be greater than half a heat value despite the effort invested to reduce it in the known in the art heat value determination method.

Vorteile der Erfindung Advantages of the invention

Demgemäß ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Prüfstand und ein Verfahren zur Bestimmung eines thermischen Verhaltens einer Zündkerze der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass die vorstehenden Nachteile beseitigt bzw. minimiert werden. Accordingly, it is an object of the present invention to improve a test stand and a method for determining a thermal behavior of a spark plug of the type mentioned in that the above disadvantages are eliminated or minimized.

Diese Aufgabe wird bei dem Prüfstand und dem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Prüfstand ein Gefäß, ein im Gefäß befindliches Medium und mindestens einem Mittel zur verbrennungsfreien Temperaturänderung des Mediums, insbesondere ein elektrisches Heizelement, aufweist, wobei die Zündkerze im Gefäß montierbar ist. This object is achieved in the test stand and the method of the aforementioned type according to the invention that the test stand a vessel, a medium in the vessel and at least one means for combustion-free temperature change of the medium, in particular an electric heating element, wherein the spark plug in the vessel can be mounted.

Die erfindungsgemäße Vorsehung eines Prüfstandes, der ein Gefäß und mindestens einem Mittel zur verbrennungsfreien Temperaturänderung eines im Gefäß befindlichen Mediums umfasst, hat den Vorteil, dass die für die Wärmewert-Bestimmung benötigten Betriebsbedingungen, wie Temperatur, Druck und/oder Strömungen eines Otto-Motors realistisch berücksichtigt werden können und gleichzeitig die Einflüsse der unkontrollierbaren und verzichtbaren Parameter, wie z.B. Zusammensetzung und Umsetzung des Luft-Kraftstoff-Gemisches oder Luftfeuchtigkeit, entfallen. Der Prüfstand ist somit eine abstrahierte Form des Otto-Motors. Dadurch ist die Anzahl der Parameter reduziert, so dass sich die Reproduzierbarkeit der Messungen erhöht und die Messunsicherheit reduziert. The provision according to the invention of a test stand which comprises a vessel and at least one means for the combustion-free temperature change of a medium located in the vessel has the advantage that the operating conditions required for the heat value determination, such as temperature, pressure and / or flows of an Otto engine, are realistic can be considered and at the same time the influences of uncontrollable and dispensable parameters, such as Composition and implementation of the air-fuel mixture or humidity, omitted. The test bench is thus an abstracted form of the gasoline engine. As a result, the number of parameters is reduced, so that the reproducibility of the measurements increases and the measurement uncertainty is reduced.

Die Vorsehung eines Mittels zur verbrennungsfreien Temperaturänderung eines im Gefäß befindlichen Mediums hat den Vorteil, dass auf ein brennbares Material, wie z.B. ein Gas oder ein Luft-Kraftstoff-Gemisch, zur Erzeugung der Wärme verzichtet werden kann. Dadurch kann das thermische Verhalten bzw. der Wärmewert für eine Zündkerze ohne den schwer kalkulierbaren Einfluss der Zusammensetzung und Umsetzung des brennbaren Materials bei der Verbrennung auf das Messergebnis und die Messunsicherheit bestimmt werden. In diesem Zusammenhang wird unter dem Begriff „verbrennungsfrei“ verstanden, dass es keine Flamme und/oder keinen Zündfunken und/oder kein Plasma gibt, die bzw. das ein brennbares Material entzündet bzw. verbrennt, um Wärmeenergie und damit eine Temperaturänderung zu erzeugen. The provision of a means for combustion-free temperature change of a medium in the vessel has the advantage that it depends on a combustible material, e.g. a gas or an air-fuel mixture, can be dispensed to generate the heat. As a result, the thermal behavior or the heat value for a spark plug can be determined without the difficult-to-calculate influence of the composition and conversion of the combustible material during combustion on the measurement result and the measurement uncertainty. In this context, the term "combustion-free" is understood to mean that there is no flame and / or spark and / or plasma that ignites or burns a combustible material to produce heat energy and thus a temperature change.

Da beim erfindungsgemäßen Prüfstand und Verfahren keine Initiierung eines Zündfunken an der Zündkerze stattfindet, wird die Zündkerze weder verschlissen noch altert sie und kann nach der Bestimmung ihres thermischen Verhaltens ohne Einschränkungen in einem realen Motor betrieben werden. Since in the test stand and method according to the invention no initiation of a spark takes place on the spark plug, the spark plug is neither worn nor aged and can be operated after the determination of their thermal behavior without restrictions in a real engine.

Das Mittel zur verbrennungsfreien Temperaturänderung eines Mediums im Gefäß kann beispielsweise ein elektrisches Heizelement sein. Dabei sollte die Heizleistung des Mittels regelbar sein und/oder der Temperaturgradienten der Aufheizung des Mediums, d.h. die zeitliche Temperaturänderung der mittlere Temperatur des gesamten Mediums, von bis zu 20K/s, vorzugsweise sogar mindestens 20 K/s realisieren können. Mit dem Mittel zur verbrennungsfreien Temperaturänderung sollte eine Temperatur von mindestens 500°C im Gefäß erzeugbar sein. The means for non-combustion temperature change of a medium in the vessel may be, for example, an electric heating element. The heat output of the agent should be controllable and / or the temperature gradient of the heating of the medium, i. the temporal temperature change of the mean temperature of the entire medium, of up to 20K / s, preferably even at least 20 K / s can realize. With the means for combustion-free temperature change, a temperature of at least 500 ° C in the vessel should be generated.

Als Medium im Gefäß können Flüssigkeiten, wie beispielsweise Calflo oder ähnliche chemisch inerte Flüssigkeiten, oder ein Gas bzw. ein Gasgemisch, wie z.B. Luft oder ein Edelgas oder Stickstoff, verwendet werden. Das Medium dient dazu, die vom Mittel zur Erzeugung einer Temperaturänderung eingebrachte Wärme möglichst homogen im Gefäß zu verteilen, so dass innerhalb einer möglichst kurzen Zeit im gesamten Gefäß die gleiche Temperatur herrscht. Das hat den Vorteil, dass an der Zündkerze innerhalb weniger Minuten, insbesondere innerhalb von 2 min, Änderungen der Heizleistung registrierbar sind. As a medium in the vessel, liquids such as Calflo or similar chemically inert liquids, or a gas or a gas mixture, such as. Air or a noble gas or nitrogen can be used. The medium serves to distribute the heat introduced by the means for generating a temperature change as homogeneously as possible in the vessel, so that the same temperature prevails in the entire vessel within as short a time as possible. This has the advantage that changes in the heating power can be registered to the spark plug within a few minutes, in particular within 2 minutes.

Das verwendete Medium sollte nicht brennbar oder entflammbar für die im Gefäß erzeugten Temperaturen von mindestens 500°C sein. Es sind Flüssigkeiten oder Gase bzw. Gasgemische als Medium für das Gefäß vorzuziehen, von denen keine Gefahr für Mensch und Umwelt ausgeht und/oder die das thermische Verhalten der Zündkerze beeinflussen und/oder ändern können. Dies hat den Vorteil, dass das verwendete Medium keinen Einfluss auf das zu bestimmende thermische Verhalten der Zündkerze hat, der die Auswertung der Messergebnisse erschwert und die Messunsicherheit vergrößert. The medium used should be nonflammable or flammable for the temperatures generated in the vessel of at least 500 ° C. It is preferable liquids or gases or gas mixtures as a medium for the vessel, which pose no danger to humans and the environment and / or influence the thermal behavior of the spark plug and / or can change. This has the advantage that the medium used has no effect on the has to be determined thermal behavior of the spark plug, which complicates the evaluation of the measurement results and increases the measurement uncertainty.

In einem weiterführenden Ausführungsbeispiel ist ein Mittel zur Erzeugung einer Strömung im Medium vorgesehen, z.B. ein Ventilator. Vorzugsweise ist das Mittel zur Erzeugung einer Strömung im Gefäß angeordnet, beispielsweise im Bereich des Mittels zur Temperaturänderung. Dieses Mittel zur Erzeugung einer Strömung im Medium unterstützt die gleichmäßige und zeitnahe homogene Verteilung der Temperaturänderung im Gefäß. Des Weiteren dient dieses Mittel zur Nachempfindung der im realen Motor herrschenden Strömungsverhältnisse. Das Mittel erzeugt Strömungen mit Geschwindigkeiten von bis zu 25 m/s, insbesondere sogar mindestens 25m/s. In a further embodiment, a means for generating a flow in the medium is provided, e.g. a fan. Preferably, the means for generating a flow in the vessel is arranged, for example in the region of the means for temperature change. This means for generating a flow in the medium supports the uniform and timely homogeneous distribution of the temperature change in the vessel. Furthermore, this means is used to re-feel the prevailing in real engine flow conditions. The agent generates flows at speeds of up to 25 m / s, in particular even at least 25m / s.

Alternativ können das Mittel zur Temperaturänderung und das Mittel zur Erzeugung einer Strömung in einem Mittel kombiniert werden. Das Mittel zur Temperaturänderung und/oder das Mittel zur Erzeugung einer Strömung sollten beständig gegenüber dem verwendeten Medium im Gefäß sein. Alternatively, the means for changing the temperature and the means for generating a flow in a means may be combined. The means for temperature change and / or the means for generating a flow should be resistant to the medium used in the vessel.

Für die Montage der Zündkerze weist das Gefäß vorzugsweise eine Öffnung auf. Vorzugsweise ist diese Öffnung an der dem Mittel zur Temperaturänderung entgegengesetzten Seite des Gefäßes angeordnet. Idealerweise verschließt die montierte Zündkerze die Öffnung und damit auch das Gefäß, so dass das Gefäß mit montierter Zündkerze druckbeständig ist. Das verschlossene Gefäß ist vorzugsweise beständig gegenüber Drücken von mindestens 200 bar, insbesondere von bis zu 300 bar. Der Druck wird in der Regel entsprechend den Gesetzen der Thermodynamik durch die Temperaturänderung erzeugt. Somit können im Prüfstand mit dem Mittel zur Temperaturänderung, dem Mittel zur Erzeugung einer Strömung und dem verschließbaren Gefäß die im Motor herrschenden Temperaturen, Strömungen und Drücke erzeugt werden, so dass die Bestimmung des thermischen Verhaltens der Zündkerze unter motorähnlichen Bedingungen stattfindet. For the assembly of the spark plug, the vessel preferably has an opening. Preferably, this opening is arranged on the side opposite the means for changing the temperature of the vessel. Ideally, the assembled spark plug closes the opening and thus also the vessel, so that the vessel with the spark plug mounted is pressure resistant. The closed vessel is preferably resistant to pressures of at least 200 bar, in particular up to 300 bar. The pressure is usually generated according to the laws of thermodynamics by the temperature change. Thus, in the test bench with the means for temperature change, the means for generating a flow and the closable vessel, the temperatures, flows and pressures prevailing in the engine can be generated, so that the determination of the thermal behavior of the spark plug takes place under engine-like conditions.

Für die Montage der Zündkerzen im Gefäß kann die Zündkerze analog zum Motor in die Öffnung eingeschraubt werden. Alternativ ist es auch möglich, die Zündkerze über Klemmen in der Öffnung zu fixieren. Dabei ragt die Zündkerze mit ihrem brennraumseitigen Ende, umfassend Elektroden und Isolatorfußspitze, in das Gefäß ein. Die Länge, um die die Zündkerze in das Gefäß einragt, wird Eintauchtiefe genannt. Das brennraumseitige Ende der Zündkerze steht im thermischen Kontakt mit dem im Gefäß befindlichen Medium, so dass die vom Mittel zur Temperaturänderung erzeugte Wärme von der Zündkerze aufgenommen werden kann. Die Eintauchtiefe der Zündkerze im Gefäß entspricht vorzugsweise ihrer in einem Motor vorgesehenen Eintauchtiefe. For the assembly of the spark plugs in the vessel, the spark plug can be screwed into the opening analogous to the engine. Alternatively, it is also possible to fix the spark plug via terminals in the opening. In this case, the spark plug projects with its combustion chamber end, comprising electrodes and Isolatorfußspitze, in the vessel. The length by which the spark plug projects into the vessel is called immersion depth. The combustion chamber side end of the spark plug is in thermal contact with the medium in the vessel, so that the heat generated by the means for temperature change can be absorbed by the spark plug. The immersion depth of the spark plug in the vessel preferably corresponds to their immersion depth provided in a motor.

Bei diesem Ausführungsbeispielen kann der Durchmesser der Öffnung und/oder die Eintauchtiefe mittels Adaptern angepasst werden, so dass Zündkerzen mit unterschiedlichen Durchmessern und/oder unterschiedlichen Längen im Gefäß montiert werden können und die gleiche Eintauchtiefe bzw. den gleichen Abstand zum Mittel zur Temperaturänderung aufweisen. In this embodiment, the diameter of the opening and / or the immersion depth can be adjusted by means of adapters, so that spark plugs with different diameters and / or different lengths can be mounted in the vessel and have the same immersion depth or the same distance to the means for temperature change.

Die Öffnung für die Montage der Zündkerze kann auch Bestandteil eines austauschbaren Deckels des Gefäßes sein. In diesem Fall kann auf die Verwendung von Adaptern für die unterschiedlichen Zündkerzen verzichten werden, wobei die Öffnung in den unterschiedlichen Deckeln dem Durchmesser und der Länge der verschiedenen Zündkerzen anzupassen ist. Der Deckel kann auf dem Gefäß durch eine Schraubverbindung, Klemmverbindung und/oder Steckverbindung montiert werden. The opening for mounting the spark plug may also be part of an exchangeable cover of the vessel. In this case, it may be possible to dispense with the use of adapters for the different spark plugs, with the opening in the different lids being adapted to the diameter and length of the various spark plugs. The lid can be mounted on the vessel by a screw connection, clamping connection and / or plug connection.

Im Bereich der Öffnung bzw. entlang des Umfangs der Öffnung kann an bzw. in der Gefäßwand ein Messblock angeordnet sein. Dieser Messblock steht vorzugsweise im thermischen Kontakt mit der montierten Zündkerze, vorzugsweise in einem direkten thermischen Kontakt. Der Messblock selbst weist vorzugsweise keinen unmittelbaren bzw. einen vernachlässigbaren unmittelbaren thermischen Kontakt mit dem im Gefäß befindlichen Medium und/oder einer Umgebung außerhalb des Gefäßes auf. Der thermische Kontakt zwischen Messblock und Medium erfolgt vorzugsweise lediglich mittelbar über die Zündkerze. In the region of the opening or along the circumference of the opening, a measuring block can be arranged on or in the vessel wall. This measuring block is preferably in thermal contact with the assembled spark plug, preferably in direct thermal contact. The measuring block itself preferably has no direct or negligible direct thermal contact with the medium in the vessel and / or an environment outside the vessel. The thermal contact between measuring block and medium preferably takes place only indirectly via the spark plug.

Der Messblock weist vorzugsweise ein Material mit einer Wärmeleitfähigkeit von mindestens 100 W/(m·K) auf, insbesondere mit einer Wärmeleitfähigkeit von mindestens 220 W/(m·K), wie z.B. Kupfer, Silber, Gold oder Legierung mit mindestens einem dieser Elemente. Alternativ besteht der Messblock aus einem solchen Material. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass der Messblock quasi instantan die Temperatur der Zündkerze annimmt, so dass das thermische Verhalten des Messblocks einen vernachlässigbaren Einfluss auf das Messergebnis und Messunsicherheit bei der Bestimmung des thermischen Verhaltens der Zündkerze hat. The measuring block preferably comprises a material having a thermal conductivity of at least 100 W / (m · K), in particular having a thermal conductivity of at least 220 W / (m · K), such as e.g. Copper, silver, gold or alloy with at least one of these elements. Alternatively, the measuring block consists of such a material. This results in the advantage that the measuring block assumes the temperature of the spark plug virtually instantaneously, so that the thermal behavior of the measuring block has a negligible influence on the measurement result and measurement uncertainty in determining the thermal behavior of the spark plug.

Der Messblock weist insbesondere mindestens eine, vorzugsweise mehrere, Messstellen auf. Beispielsweise kann an dieser Messstelle die Temperatur des Messblocks gemessen werden. Die Messstellen sind beispielsweise in der Nähe der Öffnung zur Montage der Zündkerze angeordnet, dadurch ist gewährleistet, dass die Messstellen zeitnahe die gleiche Temperatur wie die Zündkerze aufweisen. Vorzugsweise sind mehrere Messstellen entlang des Umfangs in zumindestens etwa gleichmäßigen Abständen zueinander und/oder zur Zündkerze angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass mögliche Anisotropie-Effekte z.B. beim thermischen Kontakt zwischen Zündkerze und Messblock erkannt und bei der Auswertung des thermischen Verhaltens der Zündkerze berücksichtigt werden können. The measuring block has in particular at least one, preferably several, measuring points. For example, the temperature of the measuring block can be measured at this measuring point. The measuring points are arranged, for example, in the vicinity of the opening for mounting the spark plug, thereby ensuring that the measuring points have timely the same temperature as the spark plug. Preferably, a plurality of measuring points are arranged along the circumference in at least approximately uniform distances from each other and / or to the spark plug. This has the advantage of being possible Anisotropy effects, for example, detected during thermal contact between the spark plug and measuring block and can be taken into account in the evaluation of the thermal behavior of the spark plug.

Bei der Verwendung eines Adapters zur Anpassung des Öffnungsdurchmessers und/oder der Eintauchtiefe bei unterschiedlichen Zündkerzen können der Messblock und/oder die Messstellen auch im Adapter integriert sein. Alternativ oder zusätzlich weist der Adapter mindestens teilweise ein Material mit einer Wärmeleitfähigkeit von mindestens 100 W/(m·K) auf, so dass ein ungestörter thermischer Kontakt zwischen Zündkerze und dem in der Gefäßwand angeordneten Messblock gewährleistet ist. When using an adapter for adjusting the opening diameter and / or the immersion depth with different spark plugs, the measuring block and / or the measuring points can also be integrated in the adapter. Alternatively or additionally, the adapter at least partially has a material with a thermal conductivity of at least 100 W / (m · K), so that undisturbed thermal contact between the spark plug and the measuring block arranged in the vessel wall is ensured.

Das Gefäß selbst ist vorzugsweise wärmeisolierend, d.h. es findet höchstens ein vernachlässigbarer Wärmeaustausch zwischen dem Medium im Inneren des Gefäßes und der Umgebung außerhalb des Gefäßes über die Wände des Gefäßes statt. Beispielsweise ist das Gefäß doppelwandig ausgestaltet. Ein Zwischenraum in der Doppelwand des Gefäßes ist beispielsweise mit einem Material gefüllt, das eine Wärmeleitfähigkeit von weniger als 0,1 W/(m·K) hat, wie beispielsweise Vakuum oder eine temperaturbeständige Isolierschicht. Als Material für die temperaturbeständige Isolierschicht eignet sich beispielsweise Mineralwolle oder ein Tonmineral wie z.B. Vermiculit. The vessel itself is preferably heat-insulating, i. there is at most a negligible heat exchange between the medium inside the vessel and the environment outside the vessel via the walls of the vessel. For example, the vessel is designed double-walled. For example, a gap in the double wall of the vessel is filled with a material that has a thermal conductivity of less than 0.1 W / (m · K), such as vacuum or a temperature resistant insulating layer. As the material for the heat-resistant insulating layer, for example, mineral wool or a clay mineral such as e.g. Vermiculite.

Die Außenwand des Gefäßes besteht aus einem mechanisch stabilen Material, wie beispielsweise Stahl oder Aluminium. Als Material für die Innenwand kann temperaturbeständiges und mechanisch stabiles Material, wie z.B. Stahl oder direkt das Isoliermaterial aus dem Zwischenraum, verwendet werden. The outer wall of the vessel is made of a mechanically stable material, such as steel or aluminum. As a material for the inner wall can be temperature-resistant and mechanically stable material, such. Steel or directly the insulating material from the space can be used.

Das Gefäß kann eine zylindrische, kubisch oder kugelförmige, z.B. rundkolbenförmige, Geometrie aufweisen. Bei der alternativen Ausgestaltung des Gefäßes mit rundkolbenförmiger Geometrie, befinden sich die montierte Zündkerze und der Messblock im Bereich des Rundkolbenhalses. The vessel may be cylindrical, cubic or spherical, e.g. round-shaped, have geometry. In the alternative embodiment of the vessel with a round-piston-shaped geometry, the assembled spark plug and the measuring block are located in the region of the round-necked neck.

Bei einer weiteren alternativen Ausgestaltung ist das Gefäß ein Strömungskanal, insbesondere ein geschlossener Strömungskanal. Der Strömungskanal weist insbesondere mindestens eine gerade Teilstrecke auf, bei der keine Umlenkung des im Strömungskanal befindlichen Mediums stattfindet. Die Öffnung zur Montage der Zündkerze sowie der Messblock ist vorzugsweise auf einer geraden Teilstrecke des Strömungskanals angeordnet. In a further alternative embodiment, the vessel is a flow channel, in particular a closed flow channel. In particular, the flow channel has at least one straight section, in which there is no deflection of the medium located in the flow channel. The opening for mounting the spark plug and the measuring block is preferably arranged on a straight part of the flow channel.

Die Abmessungen des Gefäßes werden so gewählt, dass sich im Bereich der Zündkerze konstante und reproduzierbare Strömungsbedingungen und/oder Temperaturbedingungen einstellen. Der Innendurchmesser des Gefäßes liegt beispielsweise im Bereich von 6 bis 600 mm. Das Gefäß hat eine Länge im Bereich von 20 bis 1000 mm und/oder eine Höhe von 20 bis 1000 mm und/oder eine Breite von 20 bis 1000 mm. The dimensions of the vessel are chosen so that set in the region of the spark plug constant and reproducible flow conditions and / or temperature conditions. The inner diameter of the vessel is for example in the range of 6 to 600 mm. The vessel has a length in the range of 20 to 1000 mm and / or a height of 20 to 1000 mm and / or a width of 20 to 1000 mm.

Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung des thermischen Verhaltens einer Zündkerze, das sich dadurch auszeichnet, dass mit mindestens einem Mittel zur verbrennungsfreien Temperaturänderung, insbesondere mit einem Heizelement, eine Temperatur eines Mediums in einem Gefäße verändert wird, insbesondere die Temperatur des Mediums erhöht wird. Furthermore, the invention relates to a method for determining the thermal behavior of a spark plug, which is characterized in that at least one means for combustion-free temperature change, in particular with a heating element, a temperature of a medium in a vessel is changed, in particular increases the temperature of the medium becomes.

Dies hat den Vorteil, dass die Vorgänge im Motor einerseits realistisch simuliert werden und andererseits unkontrollierbare Parameter, wie die Verbrennung eines Luft-Kraftstoff-Gemisches, und deren Einfluss auf das thermische Verhalten der Zündkerze eliminiert werden. This has the advantage that on the one hand the processes in the engine are simulated realistically and on the other hand uncontrollable parameters, such as the combustion of an air-fuel mixture, and their influence on the thermal behavior of the spark plug are eliminated.

Das Verfahren umfasst beispielsweise folgende Schritte:
Zuerst wird eine Zündkerze in eine Öffnung des Gefäßes montiert. Dabei wird das Gefäß insbesondere gleichzeitig druckfest verschlossen. The method includes, for example, the following steps:
First, a spark plug is mounted in an opening of the vessel. In this case, the vessel is closed in particular pressure-resistant at the same time.

Anschließend wird das System, umfassend das Gefäß, die Zündkerze und das im Gefäß befindliche Medium, in einen stationären und reproduzierbaren Ausgangszustand gebracht. Dieser Ausgangszustand wird beispielsweise durch die Parameter Temperatur, Druck und/oder Strömung definiert. Beispielsweise kann als Ausgangssituation gewählt werden, dass das Gefäß, die Zündkerze und das Medium die gleiche Temperatur, z.B. Raumtemperatur, aufweisen, und/oder dass im Gefäß ein Druck von 1 bar zu Beginn des Verfahrens herrscht. Subsequently, the system comprising the vessel, the spark plug and the medium in the vessel is brought to a stationary and reproducible initial state. This initial state is defined, for example, by the parameters temperature, pressure and / or flow. For example, as a starting point, it can be chosen that the vessel, the spark plug and the medium have the same temperature, e.g. Room temperature, and / or that prevails in the vessel, a pressure of 1 bar at the beginning of the process.

Nachdem sich der Ausgangszustand eingestellt hat, erfolgen die weiteren Schritte zur Bestimmung des thermischen Verhaltens einer Zündkerze. Durch das Mittel zur Temperaturänderung wird eine definierte Heizleistung eingestellt. In Abhängigkeit der Zeit wird die Temperatur mindestens einer Messstelle im Messblock aufgezeichnet. Da der Messblock nur im thermischen Kontakt mit der Zündkerze steht, können aus der Temperatur der Messstelle im Messblock Rückschlüsse auf die Zündkerzentemperatur gezogen werden. Alternativ oder zusätzlich weist das Gefäß ein Fenster auf, so dass mittels eines Pyrometers die Temperatur der Zündkerze, z.B. der Elektroden und/oder der Isolatorfußspitze, zusätzlich oder alternativ gemessen werden kann. Optional wird zusätzlich die Temperaturänderung des im Gefäß befindlichen Mediums aufgezeichnet. After the initial state has settled, the further steps for determining the thermal behavior of a spark plug take place. By the means for changing the temperature, a defined heating power is set. Depending on the time, the temperature of at least one measuring point is recorded in the measuring block. Since the measuring block is only in thermal contact with the spark plug, conclusions about the temperature of the measuring point in the measuring block can be drawn on the spark plug temperature. Alternatively or additionally, the vessel has a window so that the temperature of the spark plug, e.g. the electrodes and / or the Isolatorfußspitze, additionally or alternatively can be measured. Optionally, the temperature change of the medium in the vessel is also recorded.

Bei einer optionalen Weiterbildung erzeugt das Mittel zur Erzeugung einer Strömung, insbesondere ein Ventilator, eine Strömung mit einer Strömungsgeschwindigkeit von beispielsweise bis zu 25 m/s. In an optional development, the means for generating a flow, in particular a fan, a flow with a flow rate of, for example, up to 25 m / s.

Eine bevorzugte optionale Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Mittel zur Temperaturänderung und/oder das Mittel zur Erzeugung einer Strömung, insbesondere automatisiert, gesteuert, insbesondere geregelt, werden. Dadurch können Einflüsse auf das Messergebnis aufgrund von Bedienungsfehlern durch den Operator eliminiert werden. Zusätzlich wird gewährleistet, dass das Verfahren immer gleich abläuft und somit wird die Reproduzierbarkeit der Messergebnisse gesteigert. A preferred optional development of the invention provides that the means for changing the temperature and / or the means for generating a flow, in particular automated, controlled, in particular regulated, become. As a result, influences on the measurement result due to operator error can be eliminated. In addition, it ensures that the process is always the same and thus the reproducibility of the measurement results is increased.

Vorzugsweise wird bzw. werden die an den Messstellen detektierte Temperatur der Zündkerze und/oder die Temperatur des im Gefäß befindlichen Mediums detektiert und aufzeichnet, insbesondere erfolgt die Detektion und Aufzeichnung der Temperaturen automatisiert. Wenn die beiden Temperaturen detektiert und aufzeichnet werden, kann der Temperaturunterschied der beiden Temperaturen, insbesondere automatisiert, berechnet werden. Vorzugsweise wird die Heizleistung in Abhängigkeit der Temperatur des Mediums gesteuert, insbesondere geregelt. Preferably, the temperature of the spark plug detected at the measuring points and / or the temperature of the medium located in the vessel is or are detected and recorded, in particular the detection and recording of the temperatures is automated. If the two temperatures are detected and recorded, the temperature difference of the two temperatures, in particular automated, can be calculated. Preferably, the heating power is controlled in dependence on the temperature of the medium, in particular regulated.

Alternativ oder zusätzlich kann neben der Detektion der Temperatur der Messstelle und/oder des Mediums auch die Temperatur der Messstelle in Abhängigkeit der Zeit aufgenommen werden. Es wird also die Zeitdauer, die zwischen einer Änderung der Temperatur des Mediums und einer Temperaturänderung der Messstelle vergeht, gemessen. Alternatively or additionally, in addition to the detection of the temperature of the measuring point and / or the medium, the temperature of the measuring point can be recorded as a function of time. It is therefore the time that elapses between a change in the temperature of the medium and a change in temperature of the measuring point, measured.

Bei einer vorteilhaften Weiterentwicklung wird die Änderung der Temperatur des Mediums bzw. die Heizleistung des Mittels zur Temperaturänderung und die Zeitdauer oder der Temperaturunterschied zwischen der Temperatur des Mediums und der Temperatur der Messstelle bzw. der Zündkerze in Beziehung gesetzt und dient als Maß für die Zuordnung der Zündkerze zu einer Vergleichsgröße. Alternativ oder zusätzlich kann auch die maximal erreichte, insbesondere zeitlich konstante, Temperatur der Messstelle bzw. der Zündkerze bei einer vorgegebenen Heizleistung bzw. einer vorgegebenen Temperatur des Mediums als Maß für die Zuordnung der Zündkerze zu einer Vergleichsgröße dienen. Diese Vergleichsgröße wird zur Unterscheidung von dem Wärmewert, der mit dem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren bestimmt wird, als Temperatur-Index (TempInd) bezeichnet. Der Temperatur-Index wie auch der Wärmewert sind ein Maß für das thermische Verhalten der Zündkerze, allerdings unterscheiden sich die Verfahren für ihre Bestimmung deutlich, wie eingangs erläutert, und dadurch auch die Zuordnung der Zündkerze für bestimmte Erfordernisse im Motor. Um Verwechselungen zu vermeiden, wird der Temperatur-Index mit seiner eignen Kategorisierung eingeführt. Den Stufen des Temperatur-Indexes werden insofern Zeiten zugeordnet bei denen bestimmte Temperaturen in den Messstellen erreicht sind. Alternativ werden den Stufen des Temperatur-Indexes direkt die maximal erreichten Temperaturen, insbesondere erreichte Gleichgewichtstemperaturen, an den Messstellen bzw. an der Zündkerze zugeordnet. In an advantageous further development, the change of the temperature of the medium or the heating power of the means for temperature change and the time duration or the temperature difference between the temperature of the medium and the temperature of the measuring point or the spark plug is set in relation and serves as a measure for the assignment of Spark plug to a comparison size. Alternatively or additionally, the maximum reached, in particular temporally constant, temperature of the measuring point or the spark plug at a given heating power or a predetermined temperature of the medium serve as a measure for the assignment of the spark plug to a comparison variable. This comparison quantity is referred to as the temperature index (TempInd) in order to distinguish it from the calorific value determined by the method known from the prior art. The temperature index as well as the heat value are a measure of the thermal behavior of the spark plug, however, the methods for their determination differ significantly, as explained above, and thus the assignment of the spark plug for certain requirements in the engine. To avoid confusion, the temperature index is introduced with its own categorization. The stages of the temperature index are thus assigned times at which certain temperatures are reached in the measuring points. Alternatively, the steps of the temperature index are assigned directly to the maximum temperatures reached, in particular reached equilibrium temperatures, at the measuring points or at the spark plug.

Die Steuerung, insbesondere die Regelung, des Mittels zur Temperaturänderung des Mediums und/oder des Mittels zur Erzeugung einer Strömung im Medium erfolgt bei einer bevorzugten Weiterbildung automatisiert, beispielsweise mittels einer Software und/oder Hardware. The control, in particular the control of the means for changing the temperature of the medium and / or the means for generating a flow in the medium takes place automatically in a preferred development, for example by means of software and / or hardware.

Dabei wird unter regeln bzw. Regelung die Verwendung eines Regelkreis zum Abgleich eines Ist-Werts mit einem Soll-Werts und die direkte oder indirekte Einflussnahme auf den Ist-Wert zwecks Angleichung an den Soll-Wert, entsprechend der DIN IEC 60050-351 und den DIN EN 60027-6 , verstanden. In this case, the use of a control circuit for balancing an actual value with a desired value and the direct or indirect influence on the actual value for the purpose of approximation to the desired value, according to the DIN IEC 60050-351 and the DIN EN 60027-6 , Understood.

In einer bevorzugten Weiterbildung erfolgt die Detektion sowie die Aufzeichnung verschiedenen Parametern, insbesondere die oben erwähnten Temperaturen und Zeitdauern, und/oder die Auswertung der verschiedenen Parameter und/oder die Zuordnung der Zündkerze auf Basis der detektierten Parameter zu einem Temperatur-Index mindestens teilweise automatisiert, beispielsweise mittels einer oder mehreren Softwaren und/oder einer oder mehreren Hardwaren. In a preferred embodiment, the detection and the recording of various parameters, in particular the above-mentioned temperatures and durations, and / or the evaluation of the various parameters and / or the assignment of the spark plug on the basis of the detected parameters to a temperature index is at least partially automated, for example, by means of one or more software and / or one or more hardware.

Idealerweise werden alle Verfahrensschritte, wie Steuerung bzw. Regelung, Detektion der Parameter, Aufzeichnung der Parameter und Auswertung der Parameter, von einer Hardware oder Software oder einer Kombination durchgeführt. Dadurch wird der Einfluss eines Menschen bei verschiedenen Durchführungen des Verfahrens zur Bestimmung eines thermischen Verhaltens einer Zündkerze minimiert und die Reproduzierbarkeit des Messergebnises erhöht. Ideally, all method steps, such as control or regulation, detection of the parameters, recording of the parameters and evaluation of the parameters, are performed by a hardware or software or a combination. As a result, the influence of a human being in various implementations of the method for determining a thermal behavior of a spark plug is minimized and the reproducibility of the measurement result is increased.

Die eine oder mehreren Softwaren können auf einen oder mehreren Datenträgern gespeichert sein. Desweiteren kann eine Steuereinheit, insbesondere eine Regeleinheit, mindestens teilweise die Verfahrensschritte, insbesondere auf Basis der Software, durchführen. The one or more software may be stored on one or more media. Furthermore, a control unit, in particular a control unit, at least partially perform the method steps, in particular based on the software.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Further advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung der Beschreibung bzw. in der Zeichnung. Other features, applications and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments of the invention, in the figures of Drawing are shown. All described or illustrated features, alone or in any combination form the subject matter of the invention, regardless of their summary in the claims or their dependency and regardless of their formulation or representation of the description or in the drawing.

Zeichnung drawing

1 zeigt ein Beispiel für einen erfindungsgemäßen Prüfstand zur Bestimmung des Temperaturverhaltens einer Zündkerze 1 shows an example of a test stand according to the invention for determining the temperature behavior of a spark plug

2 zeigt ein weiteres Beispiel für einen erfindungsgemäßen Prüfstand zur Bestimmung des Temperaturverhaltens einer Zündkerze, bei dem ein Strömungskanal vorgesehen ist. 2 shows a further example of a test stand according to the invention for determining the temperature behavior of a spark plug, in which a flow channel is provided.

3 zeigt eine alternative Ausgestaltung von 2. 3 shows an alternative embodiment of 2 ,

4 zeigt eine schematische Darstellung des Verfahrens zur Bestimmung des Temperaturverhaltens einer Zündkerze 4 shows a schematic representation of the method for determining the temperature behavior of a spark plug

5 zeigt einen simulierten Temperatur-Zeit-Verlauf für zwei Zündkerzen und das Heizmedium 5 shows a simulated temperature-time curve for two spark plugs and the heating medium

Beschreibung des Ausführungsbeispiels Description of the embodiment

1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Prüfstandes 1 bestehend aus einem Gefäß 2, einem Mittel zur Temperaturänderung 3, einem in der Figur nicht sichtbaren Medium im Gefäß, einem Mittel zur Erzeugung einer Strömung 5 und einer Öffnung 17 zur Montage einer Zündkerze 4. 1 shows a schematic representation of a test stand according to the invention 1 consisting of a vessel 2 a means of temperature change 3 , A medium not visible in the figure in the vessel, a means for generating a flow 5 and an opening 17 for mounting a spark plug 4 ,

Das Gefäß 2 ist doppelwandig ausgebildet. Die äußere Wand 13 besteht aus einem mechanisch stabilen Material wie z.B. Stahl oder Aluminium. Die innere Wand 14 besteht aus einem formbaren, temperaturbeständigen und mechanisch stabilen Material, wie z.B. Vermicuilt. Alternativ kann das Gefäß 2 beispielsweise auch vakuumisolierten Stahlwände aufweisen, d.h. in einem Zwischenraum 12 befindet sich ein Vakuum. Alternativ zum vakuumisoliertem Zwischenraum 12 kann dieser auch mit einem temperaturbeständigen Isoliermaterial ausgekleidet sein, z.B. Mineralwolle. The container 2 is double-walled. The outer wall 13 consists of a mechanically stable material such as steel or aluminum. The inner wall 14 consists of a malleable, temperature-resistant and mechanically stable material, such as Vermicuilt. Alternatively, the vessel 2 For example, also have vacuum-insulated steel walls, ie in a space 12 there is a vacuum. Alternative to the vacuum-insulated space 12 this can also be lined with a temperature-resistant insulating material, eg mineral wool.

Neben der in 1 gezeigten zylindrischen Ausgestaltung des Gefäßes 2 kann das Gefäß 2 auch eine kubische oder kugelförmige bzw. rundkolbenförmige Gestalt aufweisen. Bei einer radialen Ausgestaltung, wie z.B. einem Rundkolben, sind das Mittel zur Temperaturänderung 3 und das Mittel zur Strömungserzeugung 5 radial angeordnet. In addition to the in 1 shown cylindrical configuration of the vessel 2 can the vessel 2 also have a cubic or spherical or round-bulb shape. In a radial embodiment, such as a round bottom flask, are the means for temperature change 3 and the means for generating flow 5 arranged radially.

Die Öffnung 17 für die Montage der Zündkerze 5 ist an der dem Mittel zur Temperaturänderung 3 gegenüberliegenden Seite angeordnet. Mittels eines hier nicht gezeigten Adapters kann der Durchmesser der Öffnung 17 an Zündkerzen 4 mit unterschiedlichem Durchmesser angepasst werden. Des Weiteren kann die Eintauchtiefe 16 der Zündkerze 4 in das Gefäß 2 über diesen Adapter variiert werden. Vorzugsweise entspricht die Eintauchtiefe 16 der Zündkerzen 4 im Gefäß 2 ihrer im Motor vorgesehenen Eintauchtiefe. Die Öffnung 17 hat beispielsweise einen passenden Durchmesser für eine M18-Zündkerze. Mittels eines Adapters kann der Durchmesser der Öffnung 17 für eine M12-Zündkerze angepasst werden. The opening 17 for the assembly of the spark plug 5 is at the means of temperature change 3 arranged opposite side. By means of an adapter, not shown here, the diameter of the opening 17 on spark plugs 4 be adapted with different diameter. Furthermore, the immersion depth 16 the spark plug 4 into the vessel 2 be varied over this adapter. Preferably, the immersion depth corresponds 16 the spark plugs 4 in the vessel 2 their immersion depth provided in the engine. The opening 17 for example, has a suitable diameter for an M18 spark plug. By means of an adapter, the diameter of the opening 17 be adapted for an M12 spark plug.

Im Bereich des Umfangs der Öffnung 17 zur Montage der Zündkerze 4 ist im Zwischenraum 12 ein Messblock 6 mit Messstellen 7 angeordnet. Der Messblock 6 besteht aus Kupfer oder einer Kupfer-Legierung. An den Messstellen 7 wird die Temperatur beispielsweise mittels Thermoelementen, z.B. Typ K, Typ N, Typ C, Typ S oder Typ R, gemessen. Eine Software detektiert und speichert die gemessene Temperatur. In the area of the perimeter of the opening 17 for mounting the spark plug 4 is in the space 12 a measuring block 6 with measuring points 7 arranged. The measuring block 6 consists of copper or a copper alloy. At the measuring points 7 For example, the temperature is measured by means of thermocouples, eg type K, type N, type C, type S or type R. Software detects and stores the measured temperature.

Die Temperatur des im Gefäß 2 befindlichen Mediums wird im Bereich des Mittels zur Temperaturänderung 3 gemessen. Vorzugsweise mittels eines Thermoelements, z.B. Typ K, Typ N, Typ C, Typ S oder Typ R, wird die Temperatur bestimmt. The temperature of the vessel 2 located medium is in the range of means for temperature change 3 measured. Preferably, by means of a thermocouple, for example, type K, type N, type C, type S or type R, the temperature is determined.

Optional weist das Gefäß 2 ein Fenster auf. Dieses Fenster ist am Gefäß 2 so angeordnet, dass man mit einem Pyrometer die Temperatur des Mediums und/oder der Elektroden der Zündkerze 4 bestimmen kann. Optionally, the vessel points 2 a window open. This window is on the vessel 2 arranged so that with a pyrometer, the temperature of the medium and / or the electrodes of the spark plug 4 can determine.

In diesem Ausführungsbeispiel ist das Mittel zur verbrennungsfreien Temperaturänderung 3 ein elektrisches Heizelement. Das Heizelement ist am Boden des Gefäßes 2 angeordnet. Ebenfalls am Boden des Gefäßes 2 angeordnet ist das Mittel zur Erzeugung einer Strömung 5. In diesem Beispiel ein Ventilator. Durch hier nicht gezeigte elektrische Durchführungen werden das Heizelement und der Ventilator mit Strom versorgt. In this embodiment, the means for non-combustion temperature change 3 an electric heating element. The heating element is at the bottom of the vessel 2 arranged. Also at the bottom of the vessel 2 arranged is the means for generating a flow 5 , In this example, a fan. By electrical feedthroughs, not shown here, the heating element and the fan are supplied with power.

Das Mittel zur Temperaturänderung 3 und/oder das Mittel zur Strömungserzeugung 5 sind regelbar. Vorzugsweise wird die Regelung der Mittel zur Temperaturänderung 3 und/oder zur Strömungserzeugung 5 von einer Software geregelt. Durch das Mittel zur Temperaturänderung 3 sind Temperaturgradienten von mindestens 20 K/s erzeugbar. Durch das Mittel zur Erzeugung einer Strömung 5 sind im Medium Strömungen mit einer Geschwindigkeit von mindestens 25 m/s erzeugbar. The means for temperature change 3 and / or the means for generating flow 5 are adjustable. Preferably, the regulation of the means for temperature change 3 and / or for flow generation 5 controlled by a software. By the means for temperature change 3 Temperature gradients of at least 20 K / s can be generated. By the means for generating a flow 5 Flows can be generated in the medium at a speed of at least 25 m / s.

2 zeigt den erfindungsgemäßen Prüfstand 1 in der Ausgestaltung eines Strömungskanals. Der Strömungskanal besteht aus mindestens einem geraden Teilstück 11 und mindestens einem Strömungsumlenker 10. Ein geschlossener Strömungskanal besteht aus mehreren geraden Teilstücken 11 und mehreren Strömungsumlenkern 10. 2 shows the test stand according to the invention 1 in the embodiment of a flow channel. The flow channel consists of at least one straight section 11 and at least one flow diverter 10 , A closed flow channel consists of several straight sections 11 and a plurality of flow deflectors 10 ,

Der Strömungskanal kann einstückig oder modular aufgebaut sein. Ein Modul könnte beispielsweise ein Strömungsumlenker 10 sein und zwei weitere Module ein gerades Teilstück 11 mit bzw. ohne Öffnung 17 zur Montage einer Zündkerze 4. Auch bei einem modularen Aufbau ist der Strömungskanal druckbeständig für Drücke bis zu 200 bar. Bei einem modularen Aufbau könnte man anstelle eines Adapters zur Anpassung des Öffnungsdurchmessers an unterschiedliche Zündkerzen 4 das Modul mit der Öffnung 17 zur Montage der Zündkerze 4 austauschbar gestalten, so dass für unterschiedliche Zündkerzen 4 Module mit unterschiedlichen Öffnungsdurchmessern verwendet werden. Dies hat den Vorteil, dass mögliche Wärmewiderstände zwischen Zündkerze 4 und Messblock 6 aufgrund des Adapters ausgeschlossen werden können. The flow channel can be constructed in one piece or modular. For example, a module could be a flow diverter 10 his and two further modules a straight section 11 with or without opening 17 for mounting a spark plug 4 , Even with a modular design, the flow channel is pressure resistant for pressures up to 200 bar. In a modular design could be used instead of an adapter to adapt the opening diameter of different spark plugs 4 the module with the opening 17 for mounting the spark plug 4 make it interchangeable, allowing for different spark plugs 4 Modules with different opening diameters can be used. This has the advantage that possible heat resistance between spark plug 4 and measuring block 6 can be excluded due to the adapter.

Die Öffnung 17 zur Montage einer Zündkerze 4 ist in einem geraden Teilstück 11 angeordnet. Wie bereits im Ausführungsbeispiel in 1 gezeigt, ist ein Messblock 6 mit Messstellen 7 zur Temperaturmessung im Bereich der Öffnung 17 angeordnet. The opening 17 for mounting a spark plug 4 is in a straight section 11 arranged. As already in the embodiment in 1 shown is a measuring block 6 with measuring points 7 for temperature measurement in the area of the opening 17 arranged.

In diesem Ausführungsbeispiel ist die Strömungsrichtung gegen den Uhrzeigersinn. Natürlich kann der Prüfstand 1 auch so ausgestaltet werden, dass die Strömungsrichtung im Uhrzeigersinn ist. In this embodiment, the flow direction is counterclockwise. Of course, the test bench 1 be designed so that the flow direction is clockwise.

Das Mittel zur Temperaturänderung 3 und das Mittel zur Strömungserzeugung 5 sind im Bereich eines Strömungsumlenker 10 angeordnet, beispielsweise im Übergang eines Strömungsumlenkers 10 zu einem geraden Teilstück 11. Die beiden Mittel können im Bereich des gleichen Strömungsumlenkers 10 oder unterschiedlichen Strömungsumlenkern 10 angeordnet sein. Vorzugsweise sind in Strömungsrichtung erst das Mittel zur Strömungserzeugung 5, dann das Mittel zur Temperaturänderung 3 und anschließend die Öffnung 17 zur Montage der Zündkerze 4 angeordnet. The means for temperature change 3 and the means for generating flow 5 are in the range of a flow diverter 10 arranged, for example in the transition of a flow deflector 10 to a straight section 11 , The two means can be in the range of the same flow diverter 10 or different flow deflectors 10 be arranged. Preferably, in the flow direction, only the means for generating flow 5 , then the means for temperature change 3 and then the opening 17 for mounting the spark plug 4 arranged.

In Strömungsrichtung vor der Öffnung 17 zur Montage einer Zündkerze 4 ist im Strömungskanal eine Düse 15 angeordnet, die für eine gleichmäßige Strömung im Bereich des brennraumseitigen Endes der Zündkerze 4 sorgt. Die Temperaturmessung des Mediums findet aus Strömungsrichtung vor dem Bereich der Düse 15 statt. In the flow direction in front of the opening 17 for mounting a spark plug 4 is a nozzle in the flow channel 15 arranged for a uniform flow in the region of the combustion chamber end of the spark plug 4 provides. The temperature measurement of the medium takes place from the direction of flow in front of the region of the nozzle 15 instead of.

Die Wände des Strömungskanals sind genauso wie das in 1 gezeigte Ausführungsbeispiel wärmeisoliert. The walls of the flow channel are just like the one in 1 embodiment shown thermally insulated.

3 zeigt eine alternative Ausgestaltung von 2. Anstelle oder zusätzlich zu dem Messblock 6 kann ein Fenster 8 im Strömungskanal auf der gegenüber liegenden Seite von der Öffnung zur Montage der Zündkerze angeordnet sein. Das Fenster 8 dient dazu, mittels eines Pyrometers 9 die Temperatur der Zündkerzenelektroden zu bestimmen. 3 shows an alternative embodiment of 2 , Instead of or in addition to the measuring block 6 can a window 8th be arranged in the flow channel on the opposite side of the opening for mounting the spark plug. The window 8th serves to do this by means of a pyrometer 9 to determine the temperature of the spark plug electrodes.

Bei einer weiteren Variation der in 2 gezeigten Ausgestaltung sind die Mittel zur Temperaturänderung 3 und das Mittel zur Strömungserzeugung 5 gemeinsam angeordnet bzw. es wird ein Mittel verwendet, das die Temperaturänderung und die Strömungserzeugung kombiniert. In another variation of in 2 embodiment shown are the means for temperature change 3 and the means for generating flow 5 arranged together or a means is used, which combines the temperature change and the flow generation.

4 zeigt schematisch die Temperatur des Mediums T_M (durchgezogene Linie), die gemessene Temperatur an einer Messstelle für eine erste Zündkerze T_Z1 (gestrichelte Linie) und die gemessene Temperatur an einer Messstelle für eine zweite Zündkerze T_Z2 (gepunktete Linie) als Funktion der Zeit t. Zu einem Zeitpunkt t₀ wird eine Heizleistung beim Mittel zur Temperaturänderung 3 des Mediums eingestellt. Die Temperatur T_M steigt mit der Zeit und erreicht nach einer Zeit t₁ ihren maximal Wert T_M,Max. Die maximale Temperatur des Mediums T_M,Max hängt von der eingestellten Heizleistung ab. 4 schematically shows the temperature of the medium T _M (solid line), the measured temperature at a measuring point for a first spark plug T _Z1 (dashed line) and the measured temperature at a measuring point for a second spark plug T _Z2 (dotted line) as a function of time t. At a time t ₀ , a heating power becomes the means for temperature change 3 of the medium. The temperature T _M increases with time and after a time t _{1 reaches} its maximum value T _{M, Max} . The maximum temperature of the medium T _{M, Max} depends on the set heating power.

Ab einem Zeitpunkt t_0,1 wird für eine erste Zündkerze 4 an einer Messstelle 7 eine von der Ausgangstemperatur T₀, z.B. Raumtemperatur, verschiedene Temperatur T_Z1 gemessen. Die Temperatur T_Z1 steigt mit der Zeit an bis für die Messstelle 7 bzw. für die erste Zündkerze 4 eine Gleichgewichtstemperatur T_Z1,Max erreicht wird. Diese Gleichgewichtstemperatur T_Z1,Max ergibt sich aus dem Zusammenwirken von der aus dem Medium aufgenommenen Temperatur bzw. Wärmeenergie, und der an die Umgebung außerhalb des Gefäßes 2 bzw. an eine Kühlung abgegebenen Temperatur bzw. Wärmeenergie. From a time t _0.1 is for a first spark plug 4 at a measuring point 7 one of the starting temperature T ₀ , eg room temperature, different temperature T _Z1 measured. The temperature T _Z1 increases with time until for the measuring point 7 or for the first spark plug 4 an equilibrium temperature T _{Z1, Max is} reached. This equilibrium temperature T _{Z1, Max} results from the interaction of the recorded from the medium temperature or heat energy, and to the environment outside the vessel 2 or to a cooling temperature or heat energy.

Entsprechend kann beispielsweise für eine zweite Zündkerze 4 mit einer kleineren Wärmekapazität als die erste Zündkerze 4 ab einem Zeitpunkt t_0,2 eine von der Ausgangstemperatur T₀, z.B. Raumtemperatur, verschiedene Temperatur T_Z2 gemessen. Die Temperatur T_Z2 steigt mit der Zeit an bis für die Messstelle bzw. für die zweite Zündkerze eine Gleichgewichtstemperatur T_Z2,Max erreicht wird. Accordingly, for example, for a second spark plug 4 with a smaller heat capacity than the first spark plug 4 from a point in time t _0.2, a temperature T _Z2 different from the starting temperature T ₀ , for example room temperature, is measured. The temperature T _Z2 increases with time until an equilibrium temperature T _Z2 _{, Max is} reached for the measuring point or for the second spark plug.

Für die Bestimmung des thermischen Verhaltens einer Zündkerze 4 bzw. der Zuordnung eines Temperatur-Index zu einer Zündkerze 4 muss innerhalb des Verfahrensdurchlaufs die Gleichgewichtstemperatur der Messstelle 7 bzw. der Zündkerze 4 nicht zwingend erreicht werden. Eine Zuordnung der Zündkerze 4 zu einem Temperatur-Index ist bereits möglich, während die Zündkerzen-Temperatur noch steigt. For the determination of the thermal behavior of a spark plug 4 or the assignment of a temperature index to a spark plug 4 must within the process cycle the equilibrium temperature of the measuring point 7 or the spark plug 4 not necessarily be achieved. An assignment of spark plug 4 to a temperature index is already possible while the spark plug temperature is still rising.

Für die Zuordnung der Zündkerze 4 zu einem Temperatur-Index wird zu mindestens einem vordefinierten Zeitpunkt t_n (mit n = 1, 2, 3, ...), beispielsweise bei t₁ und/oder bei t₂, die Temperatur der Zündkerze 4 bzw. der Messstelle 7 T_Z1 und die Temperatur des Mediums T_M gemessen. In Abhängigkeit des Temperaturunterschieds T_M – T_Z1 wird der Zündkerze 4 ein Temperatur-Index zugeordnet. Je größer der Temperaturunterschied umso kleiner ist die Wärmekapazität der Zündkerze 4 und dies entspricht einem kleinen Temperatur-Index. For the assignment of the spark plug 4 to a temperature index is at least one predefined time t _n (with n = 1, 2, 3, ...), for example at t ₁ and / or at t ₂ , the temperature of the spark plug 4 or the measuring point 7 T _Z1 and the temperature of the medium T _M measured. Depending on the temperature difference T _M - T _Z1 is the spark plug 4 assigned a temperature index. The larger the temperature difference, the smaller the heat capacity of the spark plug 4 and this corresponds to a small temperature index.

In dem in 4 gezeigten Beispiel betragen die Temperaturen zum Zeitpunkt t₁:

• für das Medium T_M,Max,
• für die erste Zündkerze bzw. der Messstelle T_Z1,1 und
• für die zweite Zündkerze bzw. der Messstelle T_Z2,1,

wobei T_M,Max > T_Z1,1 > T_Z2,1 beträgt. Der zweiten Zündkerze 4 wird ein kleinerer Temperatur-Index zugeordnet als der ersten Zündkerze 4. In the in 4 In the example shown, the temperatures at the time t _{1 are} :

• for the medium T _{M, Max} ,
• for the first spark plug or the measuring point T _Z1,1 and
For the second spark plug or the measuring point T _Z2,1 ,

where T _{M, Max} > T _Z1,1 > T is _Z2,1 . The second spark plug 4 a smaller temperature index is assigned than the first spark plug 4 ,

Typischerweise liegt der oder die Zeitpunkte t_n (mit n = 1, 2, 3, ...), bei denen der Temperaturunterschied zwischen Medium und Zündkerze 4 bzw. Messstelle 7 bestimmt wird, in einem Zeitintervall von 1 min bis zu 25min, beispielsweise bei 5min und/oder 10min und/oder 15min und/oder 20min, nach dem Start des Verfahrens zur Bestimmung des thermischen Verhaltens einer Zündkerze 4, wobei der Start bei t = 0min liegt und durch das Einstellen einer vordefinierten Heizleistung am Mittel zur Erzeugung einer Temperaturänderung 3 im Medium definiert wird. Typically, the time or points t are _n (where n = 1, 2, 3, ...), in which the temperature difference between the medium and the spark plug 4 or measuring point 7 at a time interval of 1 minute to 25 minutes, for example at 5 minutes and / or 10 minutes and / or 15 minutes and / or 20 minutes, after the start of the method for determining the thermal behavior of a spark plug 4 , wherein the start is at t = 0min and by setting a predefined heating power on the means for generating a temperature change 3 is defined in the medium.

Alternative oder zusätzlich kann auch die Zeitdauer, bis eine vordefinierte Temperatur oder ein vordefinierter Temperaturunterschied erreicht wird, als Maß für die Zuordnung eines Temperatur-Index zur Zündkerze 4 dienen. Alternatively or additionally, the time duration until a predefined temperature or a predefined temperature difference is reached, as a measure of the assignment of a temperature index to the spark plug 4 serve.

Die Temperatur-Zeit-Kurven für die beiden Zündkerzen 4 sind beispielsweise bei unterschiedlichen Verfahrensdurchgängen für gleiche Heizleistungen aufgenommen worden und zur Übersichtlichkeit in ein Diagramm dargestellt. Bei einem Verfahrensdurchlauf wird eine Temperatur-Zeit-Kurve für die Zündkerze 4 bzw. die Messstelle 7 aufgenommen. Idealerweise wird im gleichen Versuchsdurchlauf auch eine Temperatur-Zeit-Kurve für das Medium aufgenommen. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, durch Reskalierung der Temperatur-Zeit-Kurven des Mediums, die gleichzeitig mit den Temperatur-Zeit-Kurven der Zündkerzen 4 bzw. der Messstelle 7 aufgenommen wurden, und der dazugehörigen Temperatur-Zeit-Kurve einer Zündkerze 4 bzw. einer Messstelle 7 mögliche Verschiebungen auf der Zeitachse zu eliminieren. The temperature-time curves for the two spark plugs 4 For example, they have been included in different process cycles for the same heat output and shown in a diagram for clarity. In a process run, a temperature-time curve for the spark plug 4 or the measuring point 7 added. Ideally, a temperature-time curve is also recorded for the medium in the same test run. This gives the possibility of rescaling the temperature-time curves of the medium, simultaneously with the temperature-time curves of the spark plugs 4 or the measuring point 7 recorded, and the associated temperature-time curve of a spark plug 4 or a measuring point 7 to eliminate possible shifts on the time axis.

5 zeigt einen simulierten Temperatur-Zeit-Verlauf für das Medium (durchgezogene Linie) und zwei Zündkerzen (gestrichelte Linie und punktierte Linie). Die Simulation entspricht dem zeitlichen Temperatur-Verlauf von Zündkerzen 4 bei Testmessungen. 5 shows a simulated temperature-time curve for the medium (solid line) and two spark plugs (dashed line and dotted line). The simulation corresponds to the temporal temperature curve of spark plugs 4 in test measurements.

Bei einem Zeitpunkt t = 0 s beginnt die Messung mit dem Anschalten des Mittels 3 zur Temperaturänderung. Man sieht wie die Temperatur des Mediums und der Zündkerzen 4 direkt ansteigen. Innerhalb von wenigen Minuten, in diesem Beispiel nach knapp 2 Minuten, erreicht das Heizmedium seine maximale Temperatur, beispielsweise 600°C. Mit wenigen Minuten Verzögerung, in diesem Beispiel bei t = 180s bzw. t = 240s, erreichen auch die Zündkerzen 4 ihre maximalen Temperaturen, hier beispielsweise von 310°C und 205 °C. At a time t = 0 s, the measurement begins with the switching on of the means 3 for temperature change. You can see the temperature of the medium and the spark plugs 4 directly rise. Within a few minutes, in this example after just under 2 minutes, the heating medium reaches its maximum temperature, for example 600 ° C. With a few minutes delay, in this example at t = 180s or t = 240s, also reach the spark plugs 4 their maximum temperatures, here for example from 310 ° C and 205 ° C.

In diesem Beispiel dient die erreichte maximale Temperatur, die z.B. der Gleichgewichtstemperatur aus 4 entspricht, als Maß für die Zuordnung eines Temperatur-Index zur Zündkerze 4. In this example, the maximum temperature achieved, for example, the equilibrium temperature 4 corresponds, as a measure of the assignment of a temperature index to the spark plug 4 ,

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

DIN IEC 60050-351 [0043]
DIN EN 60027-6 [0043]

Claims

Test bench ( 1 ) for determining a thermal behavior of a spark plug ( 4 ), characterized in that the test bench ( 1 ) a vessel ( 2 ), a medium in the vessel and at least one means for combustion-free temperature change ( 3 ) of the medium, in particular an electric heating element, wherein the spark plug ( 4 ) in the vessel ( 2 ) is mountable.

Test bench ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the vessel ( 2 ) at least one flow generating means ( 5 ) in the medium, in particular a fan, in particular in the vessel ( 2 ) is arranged.

Test bench ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the vessel ( 2 ) in the region of an opening for mounting the spark plug a measuring block ( 6 ), one, in particular direct, thermal contact with the spark plug ( 4 ) having.

Test bench ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the measuring block ( 6 ) no direct thermal contact with the in the vessel ( 2 ) has medium.

Test bench ( 1 ) according to claim 3 or 4, characterized in that the measuring block ( 6 ) one or more measuring points ( 7 ), in particular for temperature measurement, in particular over the circumference of the opening in the measuring block ( 6 ) are distributed.

Test bench ( 1 ) according to claim 4 or 5, characterized in that the measuring block ( 6 ) has a material with a thermal conductivity of at least 100 W / (m · K), in particular copper or a copper alloy.

Test bench ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the vessel ( 2 ) is thermally insulated, in particular the thermal conductivity of a material of the vessel wall is less than 0.1 W / (m · K).

Method for determining a thermal behavior of a spark plug ( 4 ), in particular with a test bench ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that with at least one means for combustion-free temperature change ( 3 ), in particular a heating element, a temperature of a medium in a vessel ( 2 ) is changed, in particular the temperature of the medium is increased.

A method according to claim 8, characterized in that • the spark plug ( 4 ) is mounted in an opening of the vessel, followed by a system comprising the vessel ( 2 ), the spark plug ( 4 ) and that in the vessel ( 2 ) is brought to a reproducible initial state, • then the temperature of the medium is changed, in particular is heated, and • during or after the temperature of the spark plug ( 4 ) is determined.

A method according to claim 8 or 9, characterized in that at least one means for generating a flow ( 5 ), in particular a fan, generates a flow in the medium.

Method according to one of claims 8 to 10, characterized in that the initial state by a in the vessel ( 2 ) prevailing pressure, a heating power of the means for temperature change ( 3 ), a temperature of the medium and / or a flow rate of the medium is defined.

Method according to one of the preceding method claims, characterized in that the means for temperature change ( 3 ) and / or the means for generating a flow ( 5 ), in particular regulated.

Method according to one of the preceding method claims, characterized in that a temperature difference between the temperature of the medium in the vessel ( 2 ) and the temperature of the measuring point ( 7 ) is detected and recorded.

Method according to one of the preceding method claims, characterized in that a period of time of a change of the temperature in the vessel ( 2 ) or the heat output of the temperature change agent ( 3 ) until reaching a predetermined temperature and / or a predetermined temperature change at the measuring point ( 7 ) is detected and recorded.

Method according to one of the preceding method claims, characterized in that the time duration or the temperature difference or a maximum reached temperature of the spark plug as a measure of an allocation of the spark plug ( 4 ) to a comparison variable, which is called in particular temperature index (TempInd) serves.

Software adapted to perform and / or control, in particular, the method according to any one of claims 8 to 15.