DE102014103308B4

DE102014103308B4 - Zündkerze sowie Verfahren zum Herstellen einer Zündkerze

Info

Publication number: DE102014103308B4
Application number: DE102014103308.6A
Authority: DE
Inventors: Kevin J. Kowalski; Frederick J. Quitmeyer; Nathan A. Thomson; Curtis W. Verhoff; Richard L. Keller
Original assignee: Federal Mogul Ignition Co
Current assignee: Federal Mogul Ignition LLC
Priority date: 2013-03-12
Filing date: 2014-03-12
Publication date: 2019-08-29
Anticipated expiration: 2034-03-13
Also published as: DE102014103308A1

Abstract

Zündkerze (10), mit:
einer Metallhülle (16), die eine axiale Bohrung aufweist;
einem Isolator (14), der wenigstens teilweise in der axialen Bohrung der Metallhülle angeordnet ist und der eine axiale Bohrung aufweist;
einer Mittelelektrode (12), die wenigstens teilweise in der axialen Bohrung des Isolators (14) angeordnet ist;
einer Masseelektrode (18), die an der Metallhülle (16) angebracht ist und die eine zu einer Funkenstrecke (G) weisende Oberfläche (30) und eine distale Endfläche (32) aufweist; und
einer mehrschichtigen Funkenbildungskomponente (28), die an der zur Funkenstrecke (G) weisenden Oberfläche der Masseelektrode (18) angebracht ist und die eine Edelmetallschicht (34) und eine Basismetallschicht (36) aufweist, wobei eine größte Dickenabmessung der Edelmetallschicht in einem Bereich zwischen 0,05 mm und weniger als 0,25 mm liegt, wobei ein Abschnitt der mehrschichtigen Funkenbildungskomponente (28) gegenüber der distalen Endfläche (32) der Masseelektrode (18) vorkragt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Offenbarung betrifft generell Zündkerzen und insbesondere eine mehrschichtige Funkenbildungskomponente für eine Masseelektrode.
HINTERGRUND
Zündkerzen können dazu verwendet werden, um in Verbrennungsmotoren eine Verbrennung einzuleiten. Zündkerzen zünden typischerweise ein Gas, wie ein Luft/Brennstoff-Gemisch, in einem Motorzylinder oder einer Verbrennungskammer, indem ein Funken über einer Funkenstrecke erzeugt wird, die durch zwei oder mehr Elektroden definiert ist. Das Zünden des Gases mittels des Funkens ruft eine Verbrennungsreaktion in dem Motorzylinder hervor, die den Leistungshub des Motors hervorruft. Die hohen Temperaturen, die hohen elektrischen Spannungen, die schnelle Wiederholung von Verbrennungsreaktionen und das Vorhandensein von korrosiven Materialien in den Verbrennungsgasen können eine raue Umgebung erzeugen, innerhalb der die Zündkerze funktionieren muss. Diese raue Umgebung kann zu einer Erosion und einer Korrosion der Elektroden beitragen und kann die Leistungsfähigkeit der Zündkerze über der Zeit nachteilig beeinflussen, was potentiell zu Fehlzündungen oder anderen unerwünschten Zuständen führen kann.
Um die Erosion und die Korrosion der Elektroden der Zündkerze zu reduzieren, sind verschiedene Arten von Edelmetallen und deren Legierungen - wie jene, die aus Platin und Iridium hergestellt sind - verwendet worden. Diese Materialien sind jedoch teuer. Demzufolge versuchen die Hersteller von Zündkerzen von Zeit zu Zeit, die Menge der mit einer Elektrode verwendeten Edelmetalle zu minimieren, indem derartige Materialien lediglich an einer Zündspitze der Elektroden verwendet werden, also dort, wo ein Funken über eine Funkenstrecke springt.
Das Dokument CN 1 02 611 006 A offenbart ein Verfahren zum Herstellen der zündkerzenseitigen Elektrode und der Seitenelektrode einer Edelmetall-Zündspitze.
Das Dokument US 2001 / 0 013 746 A1 offenbart eine Zündkerze, bei der eine Spitze aus einer im Wesentlichen aus Iridium bestehenden Iridiumlegierung über eine Entlastungsschicht mit einem Vorderende einer aus einer Eisenbasislegierung bestehenden Mittelelektrode und einem Stirnabschnitt einer Masseelektrode widerstandsverschweißt ist.
Das Dokument CN 1 03 094 842 A offenbart ein weiteres Verfahren zum Herstellen von Zündspitzen für Zündkerzen.
Das Dokument DE 38 11 395 A1 offenbart eine Zündkerze für eine Brennkraftmaschine, mit zwei Elektroden, zwischen denen eine elektrische Funkenentladung bewirkt wird. Ein Funkenentladungsabschnitt ist durch Widerstandschweißung mit einer der Elektroden verbunden und ist aus einem Basismetall hergestellt, das mindestens 90 Gew.-% Chrom enthält.
Die Erfindung ist definiert durch eine Zündkerze gemäß Anspruch 1, durch eine Zündkerze gemäß Anspruch 13, durch ein Verfahren zum Herstellen einer Zündkerze gemäß Anspruch 14, durch eine Zündkerze gemäß Anspruch 15 sowie durch eine Zündkerze gemäß Anspruch 16.
Gemäß einer Ausführungsform weist eine Zündkerze eine Metallhülle, einen Isolator, eine Mittelelektrode, eine Masseelektrode und eine mehrschichtige Funkenbildungskomponente auf. Die Metallhülle weist eine Axialbohrung auf, und der Isolator ist teilweise oder mehr innerhalb der Axialbohrung der Hülle angeordnet. Der Isolator weist ebenfalls eine Axialbohrung auf, und die Mittelelektrode ist teilweise oder mehr innerhalb der Axialbohrung des Isolators angeordnet. Die Masseelektrode ist an der Metallhülle angebracht. Die mehrschichtige Funkenbildungskomponente ist an der Masseelektrode angebracht und weist eine Edelmetallschicht und eine Basismetallschicht auf. Ein Abschnitt der mehrschichtigen Funkenbildungskomponente steht bzw. kragt gegenüber einer distalen Endfläche der Masseelektrode vor.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist eine Zündkerze eine Metallhülle, einen Isolator, eine Mittelelektrode, eine Masseelektrode und eine vorab hergestellte mehrschichtige Funkenbildungskomponente auf. Die Metallhülle weist eine Axialbohrung auf, und der Isolator ist teilweise oder mehr innerhalb der Axialbohrung der Hülle angeordnet. Der Isolator weist ebenfalls eine Axialbohrung auf, und die Mittelelektrode ist teilweise oder mehr innerhalb der Axialbohrung des Isolators angeordnet. Die Masseelektrode ist an der Metallhülle angebracht. Die vorab hergestellte („pre-manufactured“) mehrschichtige Funkenbildungskomponente ist aus einem Bimetall-Band („bi-metal ribbon“) gebildet, und zwar vor dem Anbringen der vorab hergestellten mehrschichtigen Funkenbildungskomponente an der Masseelektrode. Die vorab hergestellte mehrschichtige Funkenbildungskomponente beinhaltet eine Edelmetallschicht und eine Basismetallschicht. Die Edelmetallschicht weist eine größte Breitenabmessung über ihre Funkenbildungsfläche auf, die einige Male oder mehr größer ist als eine größte Dickenabmessung der Edelmetallschicht. In gleicher Weise weist die Basismetallschicht eine größte Breitenabmessung über ihrer Bodenfläche auf, die einige Male oder mehr größer ist als eine größte Dickenabmessung der Basismetallschicht. Die größte Dickenabmessung der Edelmetallschicht ist kleiner gleich der größten Dickenabmessung der Basismetallschicht.
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform beinhaltet ein Verfahren zum Herstellen einer Zündkerze diverse Schritte. Ein Schritt beinhaltet das Bereitstellen einer Metallhülle, eines Isolators, einer Mittelelektrode und einer Masseelektrode. Ein weiterer Schritt beinhaltet das Bereitstellen eines vorab hergestellten Bimetallbandes. Das vorab hergestellte Bimetallband beinhaltet eine Edelmetallschicht und eine Basismetallschicht, die aneinandergefügt sind. Noch ein weiterer Schritt beinhaltet das Trennen des vorab hergestellten Bimetallbandes in eine individuelle mehrschichtige Funkenbildungskomponente. Die Edelmetallschicht und die Basismetallschaft der mehrschichtigen Funkenbildungskomponente sind beide dünne Schichten. Ein weiterer Schritt beinhaltet das Anbringen der mehrschichtigen Funkenbildungskomponente an der Masseelektrode. Die Basismetallschicht wird direkt an der Masseelektrode angebracht, und ein Teil bzw. Abschnitt der mehrschichtigen Funkenbildungskomponente steht gegenüber der distalen Endfläche der Masseelektrode vor.
Figurenliste
Bevorzugte beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen und wobei:

1A eine Querschnittsansicht einer beispielhaften Zündkerze ist;
1 B eine vergrößerte Ansicht der Zündkerze der 1A ist;
2A-2C vergrößerte Ansichten aus unterschiedlichen Perspektiven der Masseelektrode und der mehrschichtigen Funkenbildungskomponente der 1 sind, wobei 2A eine Seitenansicht ist, wobei 2B eine Endansicht ist und wobei 2C eine Draufsicht auf die an der Masseelektrode angebrachte Funkenbildungskomponente ist;
3A-3C vergrößerte Ansichten aus unterschiedlichen Perspektiven von einer weiteren Ausführungsform der Masseelektrode und der mehrschichtigen Funkenbildungskomponente sind, wobei 3A eine Seitenansicht ist, wobei 3B eine Endansicht ist und wobei 3C eine Draufsicht auf die an einer kegelförmig zulaufenden Masseelektrode angebrachten Funkenbildungskomponente ist;
4A-4C vergrößerte Ansichten aus unterschiedlichen Perspektiven von einer weiteren Ausführungsform der Masseelektrode und der mehrschichtigen Funkenbildungskomponente sind, wobei 4A eine Seitenansicht ist, wobei 4B eine Endansicht ist und wobei 4C eine Draufsicht auf die Funkenbildungskomponente ist, die an einer beschnittenen Masseelektrode angebracht ist; und
5A-5C vergrößerte Ansicht aus unterschiedlichen Perspektiven von einer weiteren Ausführungsform der Masseelektrode und der mehrschichtigen Funkenbildungskomponente sind, wobei 5A eine Seitenansicht ist, wobei 5B eine Endansicht ist und wobei 5C eine Draufsicht auf die Funkenbildungskomponente ist, die an einer Endfläche der Masseelektrode angebracht ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Es wird eine Zündkerze offenbart, die eine mehrschichtige Funkenbildungskomponente aufweist, die an einem Zündende einer Masseelektrode angebracht ist. Die mehrschichtige Funkenbildungskomponente beinhaltet eine dünne Edelmetallschicht, die oben auf einer Basismetallschicht ausgebildet ist, und steht gemäß einigen der Ausführungsformen gegenüber dem Ende der Masseelektrode vor bzw. kragt gegenüber dem Ende der Masseelektrode vor. Die Edelmetallschicht und die Basismetallschicht können vorab hergestellt werden, und zwar als ein Bimetallband, als eine Lage und/oder als ein Laminat, und zwar bevor die mehrschichtige Funkenbildungskomponente an der Masseelektrode angebracht wird. Dies ermöglicht es, die Größe bzw. den Betrag der Edelmetall-Funkenbildungsfläche an der Funkenstrecke zu vergrößern, dies jedoch mit geringeren Edelmetallkosten, da lediglich die dünne obere Schicht aus dem teureren Edelmetallmaterial hergestellt ist. Da die Edelmetallschicht und die Basismetallschicht vorab hergestellt werden, ist darüber hinaus die Adhäsion zwischen diesen Schichten verbessert, und die Basismetallschicht stellt eine bessere Schweißbarkeit an die Masseelektrode bereit. Indem man die mehrschichtige Funkenbildungskomponente gegenüber dem Ende der Masseelektrode vorkragen („overhang“) lässt, befindet sich an dem Zündende eine verringerte Menge bzw. ein verringerter Betrag an Elektrodenmasse, was die thermischen Eigenschaften der Masseelektrode verbessern kann und die Zündbarkeit und ein Flammenkernwachstum („flame kernel growth“) unterstützen kann. Die Konfiguration aus mehrschichtiger Funkenbildungskomponente und Masseelektrode, die hier beschrieben ist, kann in einem großen Feld an Zündkerzen und anderen Zündvorrichtungen verwendet werden, einschließlich von Zündkerzen auf dem Gebiet Kraftfahrzeugtechnik, industrielle Zündkerzen, Zündeinrichtungen auf dem Gebiet der Luft- und Raumfahrt, Glühzündkerzen oder jegliche andere Vorrichtung, die dazu verwendet wird, um in einem Motor ein Luft/Brennstoff-Gemisch zu zünden. Dies beinhaltet, ist jedoch sicherlich nicht hierauf beschränkt, die beispielhaften Ausführungsformen, die in der Zeichnung gezeigt sind und die nachstehend beschrieben werden.
In 1A ist eine beispielhafte Kraftfahrzeug-Zündkerze 10 gezeigt, die eine Mittelelektrode 12, einen Isolator 14, eine Metallhülle 16 und eine Masseelektrode 18 aufweist. Die Mittelelektrode 12 ist innerhalb einer axialen Bohrung des Isolators 14 angeordnet und beinhaltet eine Zündspitze 26, die gegenüber einem freien Ende 22 des Isolators 14 vorsteht. Der Isolator 14 ist innerhalb einer axialen Bohrung der Metallhülle 16 angeordnet und ist aus einem Material, wie einem Keramikmaterial, aufgebaut, das hinreichend ist, um die Mittelelektrode 12 gegenüber der Metallhülle 16 elektrisch zu isolieren. Das freie Ende 22 des Isolators kann gegenüber einem freien Ende 24 der Metallhülle 16 vorstehen, wie es gezeigt ist, kann jedoch auch innerhalb der Metallhülle 16 zurückgezogen sein. Die Masseelektrode 18 weist eine mehrschichtige Funkenbildungskomponente 28 auf und kann gemäß der herkömmlichen J-Spalt-Konfiguration aufgebaut bzw. konstruiert sein, die in der Zeichnung dargestellt ist, oder gemäß irgendeiner anderen Anordnung, und ist an dem freien Ende 24 der Metallhülle 16 angebracht.
Die Mittelelektrode 12 und/oder die Masseelektrode 18 können eine Nickel-basierte äußere Umhüllungsschicht und einen Kupfer-basierten inneren wärmeleitenden Kern aufweisen. Einige nicht einschränkende Beispiele von Nickel-basierten Materialien (d.h. reines Nickel oder Nickellegierungen), die in Verbindung mit der Mittelelektode 12 und/oder der Masseelektrode 18 verwendet werden können, beinhalten Legierungen, die zusammengesetzt sind aus Nickel (Ni), Chrom (Cr), Eisen (Fe), Aluminium (AI), Mangan (Mn), Silicium (Si) und jede geeignete Legierung oder Kombination hiervon, einschließlich der Nickel-basierten Legierungen, die gewöhnlich als Inconel^® 600 und 601 bezeichnet werden. Der innere wärmeleitende Kern kann aus reinem Kupfer (Cu), aus Cu-Legierungen oder aus einem gewissen anderen Material mit einer geeigneten thermischen Leitfähigkeit hergestellt sein. Natürlich sind andere Materialien und Konfigurationen ohne Weiteres möglich, einschließlich von Mittel- und/oder Masseelektroden, die mehr als einen inneren wärmeleitenden Kern oder überhaupt keinen inneren wärmeleitenden Kern aufweisen. Der Begriff „Zündkerzenelektrode“, so wie er vorliegend verwendet wird, beinhaltet im weitesten Sinne jede Art von Zündkerzen-Mittelelektrode, - Masseelektrode, oder eine Komponente hiervon.
Wie es deutlicher in der vergrößerten Ansicht des Zündendes der 1 B zu sehen, ist zwischen der Zündspitze 26 der Mittelelektrode und der mehrschichtigen Funkenbildungskomponente 28 eine Funkenstrecke G definiert, derart, dass von ihnen Funkenbildungsflächen für die Emission und die Rezeption von Elektronen quer über die Funkenstrecke bereitgestellt werden. Die Zündspitze 26 der Mittelelektrode soll nicht auf die in 1B gezeigte Darstellung begrenzt sein, da es sich hierbei lediglich um eine potentielle Ausführungsform handelt. Beispielsweise kann die Zündspitze 26 der Mittelelektrode in der Form eines Niets, eines Zylinders, einer Stange, einer Säule, eines Drahtes, einer Kugel, eines Buckels, eines Konus, eines flachen Plättchens, einer Scheibe, eines Rings, einer Hülse etc. ausgebildet sein. Die Zündspitze 26 der Mittelelektrode kann direkt an der Mittelelektrode 12 angebracht sein, oder indirekt über eine oder mehrere Zwischen-, vermittelnde („intervening“) oder spannungslösende Schichten. Ferner kann die Zündspitze 26 der Mittelelektrode innerhalb einer Ausnehmung der Mittelelektrode 12 angeordnet sein, kann an der Endfläche der Elektrode 12 angebracht sein, oder kann an der Außenseite der Elektrode 12 angeordnet sein, wie eine Hülse oder eine andere ringförmige Komponente. Um die Funkenstrecke G mit der Zündspitze 26 der Mittelelektrode zu bilden, ist die mehrschichtige Funkenbildungskomponente 28 in der Nähe eines Endfläche oder einer distalen Endfläche 32 der Masseelektrode 18 angebracht. Die mehrschichtige Funkenbildungskomponente 28 kann auch in Zündkerzen verwendet werden, die mehrere Masseelektroden aufweisen, mehrere Funkenstrecken oder Funkenstrecken vom halbkriechenden Typ („semi-creeping type“).
Gemäß der in den 2A-2C gezeigten Ausführungsform beinhaltet die mehrschichtige Funkenbildungskomponente 28 eine dünne Edelmetallschicht 34, die oben auf einer dickeren Basismetallschicht 36 gebildet ist. Die dünne Edelmetallschicht 34 ist aus einem Edelmetall-basierten Material (d.h. entweder ein reines Edelmetall oder eine Edelmetalllegierung, wobei das Edelmetall der größte einzelne Bestandteil der Legierung ist) hergestellt und stellt eine verbesserte Funkenbildungsfläche bereit, die gegenüber Korrosion und Erosion, wie sie in der rauen Umgebung der Verbrennungskammer auftreten können, resistenter ist als beispielsweise das Material der Masseelektrode. Die Edelmetallschicht 34 ist dünn in jenem Sinne, dass ihre größte Breitenabmessung quer über ihre Funkenbildungsfläche um einige Male oder mehr größer ist als ihre größte Dickenabmessung durch die Edelmetallschicht hindurch (die Dickenabmessung ist senkrecht zu der Breitenabmessung oder der Funkenbildungsfläche). Die dünne Edelmetallschicht 34 ist unterschiedlich gegenüber bislang bekannten Konfigurationen von Zündspitzen mit sogenannten Feindrahtkonstruktionen („fine wire constructions“), bei denen ihre größte Breitenabmessung quer über die Funkenbildungsfläche des Drahtes (d.h. der Durchmesser) kleiner ist als ihre größte Dickenabmessung (d.h. die axiale Höhe). Ihre Dünnheit erteilt der Edelmetallschicht 34 einen relativ großen Funkenbildungsflächenbereich, der für den Austausch von Funken verfügbar ist, und zwar in Bezug auf die Gesamtmenge des verwendeten Edelmetallmaterials, was zu Kosteneinsparungen führt, insbesondere wenn verglichen mit den bislang bekannten Feindrahtspitzen. Einige nicht einschränkende Beispiele für geeigneten Edelmetall-basierten Materialien, die für die Edelmetallschicht 34 verwendet werden können, beinhalten Platin (Pt), Iridium (Ir), Rhodium (Rh), Ruthenium (Ru), Palladium (Pd), Gold (Au), Silber (Ag), verschiedene hochschmelzende Metalle und/oder Seltenerdmetalle, und jede geeignete Legierung oder Kombination hiervon. Die Edelmetallschicht 34 kann in der Form eines dünnen, vorab hergestellten metallischen Bandes oder einer Lage oder dergleichen bereitgestellt sein, und weist in manchen Fällen eine Dicke auf, die beispielsweise in einem Bereich von etwa 0,05 mm bis etwa 0,4 mm liegt. In einer beispielhaften nicht einschränkenden Ausführungsform ist die Edelmetallschicht 34 aus einem Platin-basierten Band (d.h. reines Platin oder eine Platinlegierung) hergestellt und weist eine Dicke auf, die kleiner ist als etwa 0,25 mm. Im weiteren beispielhaften nicht einschränkenden Ausführungsformen ist die Edelmetallschicht 34 aus den Platin-basierten Legierungen Pt-10Ni oder Pt-5lr hergestellt.
Die Basismetallschicht 36 wirkt als ein Rückhalt oder ein Substrat für die mehrschichtige Funkenbildungskomponente 28, um diese mit Festigkeit und Steifigkeit auszustatten, und ist vorzugsweise aus einem Material, wie einem Nickel-basierten Material, hergestellt, das eine verbesserte Schweißbarkeit an die Masseelektrode 18 bereitstellt. Einige nicht einschränkende Beispiele von Nickel-basierten Materialien, die für die Basismetallschicht 36 verwendet werden können, beinhalten Materialien, die zusammengesetzt sind aus Nickel (Ni), Chrom (Cr), Eisen (Fe), Aluminium (AI), Mangan (Mn), Silicium (Si), und jede geeignete Legierung oder Kombination hiervon, einschließlich der Ni-basierten Legierungen, die üblicherweise als Inconel^® 600 und 601 bezeichnet werden. In einigen Ausführungsformen ist die Basismetallschicht 36 aus der gleichen Nickel-basierten Legierung hergestellt wie die Masseelektrode 18; in anderen Ausführungsformen ist die Basismetallschicht 36 aus einer anderen Nickel-basierten Legierung hergestellt, wie eine solche, die Nickel und eines oder mehrere Edelmetalle aufweist. Das Bereitstellen einer dickeren Basismetallschicht 36 verleiht der mehrschichtigen Funkenbildungskomponente 28 strukturelle Integrität, stellt eine geeignete schweißbare Masse für das Anbringen der Funkenbildungskomponente an der Masseelektrode 18 bereit, und minimiert die Kosten der Funkenbildungskomponente, da Nickel-basierte Legierungen typischerweise deutlich kostengünstiger sind als Edelmetall-Legierungen.
Wie die Edelmetallschicht 34 ist auch die Basismetallschicht 36 dünn im Sinne, dass ihre größte Breitenabmessung über eine Bodenfläche 38 einige Male oder mehr größer ist als ihre größte Dickenabmessung durch die Basismetallschicht hindurch (Dickenabmessung ist orthogonal zu der Bodenfläche). Die Basismetallschicht 36 kann eine Dicke aufweisen, die beispielsweise in einem Bereich von etwa 0,05 mm bis etwa 0,75 mm liegt. In einer beispielhaften nicht einschränkenden Ausführungsform ist die Basismetallschicht 36 aus einer Nickel-basierten Legierung wie Inconel^® 601 hergestellt und weist eine Dicke auf, die kleiner ist als etwa 0,75 mm, die jedoch wenigstens zweimal so groß ist wie die Dicke der Edelmetallschicht 34. In einer weiteren beispielhaften nicht einschränkenden Ausführungsform ist die Dicke der Edelmetallschicht 34 kleiner gleich der Dicke der Basismetallschicht 36. Die Dicke der Edelmetallschicht 34 kann, verglichen mit der Basismetallschicht 36, von der Anwendung abhängen; beispielsweise verlangen Kraftfahrzeuganwendungen tendenziell dünnere Edelmetallschichten, wohingegen industrielle Anwendungen tendenziell dickere Edelmetallschichten erfordern. Darüber hinaus kann die Dicke der Edelmetallschicht 34 durch die gewünschte oder verlangte Haltbarkeit („durability“) der mehrschichtigen Funkenbildungskomponente 28, wenn diese in Gebrauch ist, vorgegeben sein. In anderen Worten kann die Edelmetallschicht 34 für eine größere Haltbarkeit dicker ausgebildet werden, oder dünner, wenn ein höheres Maß an Haltbarkeit nicht erforderlich ist.
Um die mehrschichtige Funkenbildungskomponente 28 zu bilden, wird die Edelmetallschicht 34 an die Basismetallschicht 36 gefügt, und zwar gemäß einem vorab durchgeführten Herstellungsprozess, also vor ihrer Anbringung an der Masseelektrode 18. Die Begriffe „Herstellen vorab“ bzw. „vorab hergestellt“ und deren anderen Formen beziehen sich so, wie sie vorliegend verwendet werden, im weitesten Sinne auf Fälle, bei denen die dünne Edelmetallschicht an die darunterliegende Basismetallschicht gefügt wird, um ein mehrschichtiges Band, eine Lage und/oder ein Laminat zu bilden, und zwar während eines Herstellungsprozesses, der von der Anbringung der mehrschichtigen Funkenbildungskomponente an der Zündkerzenelektrode separat ist und zeitlich davor liegt. Die mehrschichtige Funkenbildungskomponente 28 kann gebildet werden, indem es von dem vorab hergestellten mehrschichtigen Band geschnitten, gestanzt („punched“), gestempelt bzw. geprägt („stamped“) und/oder auf eine andere Art und Weise erhalten wird. In einigen nicht einschränkenden Beispielen ist die Edelmetallschicht 34 an die Basismetallschicht 36 über einen Prozess gefügt, der einen oder mehrere der folgenden Prozesse beinhaltet: Plattieren bzw. Verkleiden, Walzen, Elektroabscheidung, Laminieren, Schweißen, Warmprägen, Warmverformen, etc., derart, dass an der Schnittstelle der zwei Schichten eine oder mehrere intermetallische Schichten gebildet werden können. Beispielsweise kann die mehrschichtige Funkenbildungskomponente 28 durch einen Prozess hergestellt werden, der ein Plattieren („cladding“) verwendet, um die Edelmetallschicht 34 zu der Basismetallschicht 36 hinzuzufügen, ein Walzen unter hohem Druck verwendet, um die Schichten in der Form eines Mehrschichtbandes aneinander zu fügen, und anschließend ein Prägen bzw. Stanzen („stamping“) der individuellen Funkenbildungskomponenten 28 aus dem gewalzten mehrschichtigen Band beinhaltet bzw. verwendet. Die Prozesse des Plattierens und des Walzens erzeugen eine plattierte Verbindung („cladded joint“) an der Schnittstelle oder Grenze der Edelmetallschicht 34 und der Basismetallschicht 36, wobei die Verbindung diese sicher miteinander verbindet bzw. zusammenfügt.
Vorab durchgeführte Herstellungsprozesse können aus einer Vielzahl von Gründen gegenüber anderen Verfahren vorteilhaft sein, bei denen ein einzelnes Stück aus Edelmetall einfach an eine individuelle Zwischenkomponente geschweißt wird und wobei die kombinierte geschweißte Anordnung dann an der Masseelektrode angebracht wird. Beispielsweise kann der Prozess des Vorabherstellens in einer gesteuerten bzw. kontrollierten Umgebung stattfinden, wo geeignete Niveaus von Wärme, Druck, etc. auf die unterschiedlichen Metallschichten aufgebracht werden können, so dass eine stärkere Zwischenschichtbindung („inter-layer bond“) erzeugt wird. Es ist herausgefunden worden, dass der Prozess des Vorabherstellens auch die darauffolgende Anbringung zwischen der Funkenbildungskomponente 28 und der Masseelektrode 18 erleichtert bzw. verbessert, da die Edelmetallschicht 34 und die Basismetallschicht 36 in einer reineren und gesteuerteren bzw. kontrollierteren Herstellungsumgebung vorab hergestellt werden können, als sie bei einem typischen Herstellungsvorgang einer größeren Zündkerze vorhanden sind. Dies kann reinere Flächenzustände bzw. Flächenbedingungen der Funkenbildungskomponente 28 zulassen und kann eine physikalische Variation in einer einzelnen Funkenbildungskomponente minimieren, als auch eine Variation zwischen unterschiedlichen und diskreten Funkenbildungskomponenten. Ferner erleichtern Teile mit reineren Oberflächenzuständen und größerer Gleichförmigkeit generell darauffolgende Herstellungsprozesse wie Schweißen. In einer Ausführungsform sind die Edelmetallschicht 34 und die Basismetallschicht 36 in ein mehrschichtiges Band, eine Lage und/oder ein Laminat hergestellt, und zwar mit einer Dickenabmessung Z in einem Bereich von etwa 0,1 mm bis etwa 1,15 mm, woraus dann die individuellen Funkenbildungskomponenten 28 geschnitten, gestanzt oder geprägt („stamped“) werden. Die Größe und die Form der vorab hergestellten Lagen können variieren, und zwar in Abhängigkeit von der besonderen Anwendung, in der sie verwendet werden, und werden häufig von einem Edelmetallzulieferer bereitgestellt. In einigen Ausführungsformen ist die Dickenabmessung Z' der Masseelektrode 18 wenigstens viermal größer als die Dickenabmessung Z der mehrschichtigen Funkenbildungskomponente 28. Ferner kann die Edelmetallschicht 34 durch Schweißprozesse an die Basismetallschicht 36 gefügt werden, die Elektronenstrahlschweißen oder Widerstandsschweißen beinhalten, da es nicht notwendig ist, dass die mehrschichtige Funkenbildungskomponente vorab hergestellt wird. In dem Falle des Widerstandsschweißens können mehrfache Widerstandsschweißungen durchgeführt werden (z.B. zwei oder drei Schweißungen), um dazu beizutragen, dass eine geeignete Fügeverbindung erzeugt wird.
Unter erneuter Bezugnahme auf die Ausführungsform der 2A-C ist dort die mehrschichtige Funkenbildungskomponente 28 gezeigt, die von der Endfläche 32 der Masseelektrode 18 abhängt, überhängt bzw. vorkragt, oder sich hiervon erstreckt, wobei die Masseelektrode 18 bei dieser besonderen Ausführungsform an ihrem distalen Ende einfach abgestoßen bzw. abgetrennt ist (d.h. die Masseelektrode ist nicht kegelförmig geformt oder beschnitten („trimmed“)). Die mehrschichtige Funkenbildungskomponente 28 weist eine Breitenabmessung X auf, und die Masseelektrode 18 weist eine entsprechende Breitenabmessung X' auf, die größer ist als X, wobei dies jedoch nicht notwendig ist. Wie es am besten in 2C zu sehen ist, wird mehr als eine Hälfte des Bereiches bzw. der Fläche und des Volumens der Funkenbildungskomponente 28 durch die darunterliegende Masseelektrode 18 gelagert bzw. abgestützt (siehe die gestrichelte Linie durch die Funkenbildungskomponente hindurch, wobei diese Linie zeigt, wo die Masseelektrode endet). Anders gesagt ist der Bereich oder der „footprint“ oder das Volumen der Funkenbildungskomponente 28, der bzw. das gegenüber dem Ende 32 der Masseelektrode nicht vorkragt, größer als der Bereich oder der Footprint oder das Volumen, das gegenüber dem Ende der Masseelektrode vorkragt. Diese Art von Anordnung stellt eine hinreichende Lagerung bzw. Abstützung und Festigkeit für die Anbringung der mehrschichtigen Funkenbildungskomponente 28 an der Masseelektrode 18 bereit, und kann dennoch die Menge bzw. den Betrag der Masseelektrodenmasse an dem Zündende minimieren, so dass ein wünschenswertes Wärmemanagement, Zündbarkeit und Flammenkernwachstum erlangt werden können. Da nur der nicht vorkragende Abschnitt der Funkenbildungskomponente 28 die Masseelektrode 18 direkt kontaktiert, im Gegensatz zu einem Fall, bei dem die gesamte Funkenbildungskomponente die Masseelektrode kontaktiert, können darüber hinaus Spannungen reduziert werden, die durch Unterschiede in den thermischen Ausdehnungskoeffizienten der unterschiedlichen Metalle hervorgerufen werden. Die mehrschichtige Funkenbildungskomponente 28 ist an einer zur Funkenstrecke weisenden Fläche 30 der Masseelektrode 18 angebracht, so dass sie gegenüber der Fläche 30 leicht erhöht ist, im Gegensatz zu einer Anordnung, bei der sie bündig mit der Fläche 30 ausgerichtet ist. Im vorliegenden Fall ist die mehrschichtige Funkenbildungskomponente 28 im Wesentlichen nicht in einer Ausnehmung oder einer anderen Art von Vertiefung eingesetzt, die in der zur Funkenstrecke weisenden Fläche 30 gebildet ist. Andere Konfigurationen von Funkenbildungskomponente und/oder Masseelektrode sind natürlich möglich, wie es sich aus den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen ergibt.
Nunmehr wird Bezug genommen auf die Ausführungsform der 3A-C, wobei eine mehrschichtige Funkenbildungskomponente 128 an einer zur Funkenstrecke weisenden Fläche 130 einer Masseelektrode 118 angebracht ist, und zwar im Wesentlichen auf die gleiche Art und Weise, wie es in Bezug auf die vorherige Ausführungsform beschrieben wurde, mit der Ausnahme, dass das distale Ende der Masseelektrode kegelförmig ausgebildet worden ist (dies wird manchmal auch als V-Beschnitt („V-trim“) bezeichnet). Wie zuvor beinhaltet die mehrschichtige Funkenbildungskomponente 128 eine dünne Edelmetallschicht 134 oben auf einer dickeren Basismetallschicht 136 und ist in einer generell rechteckigen Form bereitgestellt, die gegenüber einer Endfläche 132 der Masseelektrode vorkragt. Die Masseelektrode 118 ist an ihrem Ende kegelförmig ausgebildet, so dass sie eine Breitenabmessung X' aufweist, die etwas größer ist als eine entsprechende Breitenabmessung X der mehrschichtigen Funkenbildungskomponente 128. Es ist möglich, dass die Masseelektrode 118 kegelförmig derart ausgebildet wird, dass die Breitenabmessungen X und X' gleich groß sind oder dass sogar X' etwas kleiner ist, in welchem Fall sich die kegelförmigen Seitenflächen 140, 142 den gesamten Weg zu der Funkenbildungskomponente 128 erstrecken würden. Durch die kegelförmige Ausbildung des distalen Endes der Masseelektrode 118 ist außen an dem Zündende weniger Elektrodenmasse angeordnet, was vorteilhafte Ergebnisse hinsichtlich der Wärmeeigenschaften, der Zündbarkeit und des Flammenkernwachstums haben kann, wie bereits erläutert.
In den 4A-C ist eine weitere potentielle Ausführungsform einer mehrschichtigen Funkenbildungskomponente 228 gezeigt, wobei die Anordnung ähnlich ist zu der vorherigen Ausführungsform, mit der Ausnahme, dass das distale Ende der Masseelektrode 218 beschnitten worden ist anstelle einer kegelförmigen Ausbildung. Wie es am besten in 4C zu sehen ist, sind die beschnittenen („trimmed“) Seitenflächen 240, 242 der Masseelektrode so ausgebildet, dass sie gekrümmt bzw. einen Kurvenabschnitt aufweisen und auf bündige Art und Weise in die bzw. mit den Seiten der Funkenbildungskomponente 228 enden. Die mehrschichtige Funkenbildungskomponente ist wiederum an einer zur Funkenstrecke weisenden Fläche 230 angebracht, derart, dass sie auf der Oberfläche jener Fläche aufliegt, und beinhaltet eine dünne Edelmetallschicht 234 oben auf einer dickeren Basismetallschicht 236. Die gestrichelte Linie durch die mehrschichtige Funkenbildungskomponente hindurch zeigt, wo die Masseelektrode endet; das heißt, das Ende der Masseelektrode oder die distale Endfläche 232. Fachleute erkennen, dass die in den 4A-C gezeigte Konfiguration einen signifikanten Betrag an Edelmetall-Funkenbildungsflächenbereich an dem Zündende bereitstellt, wobei dennoch ein minimaler Betrag an Elektrodenmasse vorliegt. Die Gründe, warum dies vorteilhaft ist, sind oben erläutert worden.
Die 5A-C zeigen eine weitere potentielle Ausführungsform einer mehrschichtigen Funkenbildungskomponente 328, die eine Edelmetallschicht 334 aufweist, die oben auf einer Basismetallschicht 336 ausgebildet ist. Bei dieser besonderen Ausführungsform ist die Funkenbildungskomponente 328 an einer Endfläche oder einer distalen Endfläche 332 der Masseelektrode 318 angebracht, im Gegensatz zu einer Anbringung an einer zur Funkenstrecke weisenden Fläche 330 wie bei den vorherigen Ausführungsformen. Die mehrschichtige Funkenbildungskomponente 328 erstreckt sich auch bei dieser Ausführungsform über die Endfläche 332 hinaus bzw. kragt gegenüber der Endfläche 332 vor. Die Endfläche 332, an der die mehrschichtige Funkenbildungskomponente 328 angebracht ist, kann flach sein oder kann eine Art von Tasche oder Ausnehmung zum besseren Aufnehmen der Funkenbildungskomponente aufweisen. Da die Basismetallschicht 336 generell dicker ist als die entsprechende Edelmetallschicht 334, würde sich an dem Ende der Funkenbildungskomponente vermutlich mehr Basismetallmaterial befinden, das zu der Schweißung beiträgt, die die Funkenbildungskomponente mit der Masseelektrode verbindet. Es ist möglich, dass die Schweißverbindung, die die mehrschichtige Funkenbildungskomponente 328 an der Endfläche 332 festlegt, nur Elektrodenmaterial und Material von der Basismetallschicht 336 beinhaltet, oder Elektrodenmaterial und Material von sowohl der Schicht 336 als auch der Edelmetallschicht 334 beinhaltet.
Die vorstehenden Ausführungen sind natürlich lediglich einige von Beispielen von geeigneten Konstruktionen von mehrschichtigen Funkenbildungskomponenten, und die vorliegende Erfindung soll hierauf nicht beschränkt sein. Beispielsweise müssen die verschiedenen mehrschichtigen Funkenbildungskomponenten nicht rechteckig hinsichtlich ihrer Form sein, da sie auch quadratisch, kreisförmig, oval, polygonal oder gekrümmt sein können, um einige Möglichkeiten zu nennen. Darüber hinaus könnte der Betrag oder das Maß, um das die verschiedenen mehrschichtigen Funkenbildungskomponenten gegenüber dem Ende der Masseelektrode vorkragen, variieren, und in manchen Fällen könnte dies mehr auskragend sein als in den Zeichnungen dargestellt oder das distale Ende der Masseelektrode müsste überhaupt nicht überkragen bzw. demgegenüber vorkragen. Eine weitere mögliche Variation beinhaltet die Anzahl der Schichten in der mehrschichtigen Funkenbildungskomponente. Die Funkenbildungskomponente kann drei oder mehr individuelle Schichten aufweisen, die vorab in ein mehrschichtiges Band, eine Lage und/oder ein Laminat hergestellt sind - beispielsweise eine Basismetallschicht (Inconel 601), eine erste Edelmetallschicht (Pt-30Ni) und eine zweite Edelmetallschicht (Pt-10Ni). Dies könnte auch Klebstoff- oder andere Zwischen- bzw. Vermittlungsschichten beinhalten, die zwischen Edelmetall- und Basismetallschicht angeordnet sind. Ferner ist es möglich, dass die verschiedenen mehrschichtigen Funkenbildungskomponenten an einer Mittelelektrode angebracht werden, im Gegensatz zu einer Beschränkung auf eine Anbringung an eine Masseelektrode.
Bei der Herstellung könnte eine Zündkerze, die die oben beschriebene mehrschichtige Funkenbildungskomponente aufweist, gemäß einer Anzahl von Prozessen erzeugt werden, einschließlich der Folgenden. Zunächst könnte die mehrschichtige Funkenbildungskomponente vorab in ein mehrschichtiges Band oder eine Lage hergestellt werden, wie oben beschrieben. Aus diesem vorab hergestellten Band oder dieser Lage könnte die mehrschichtige Funkenbildungskomponente ausgeschnitten, ausgestanzt und/oder geprägt sein, so dass eine individuelle Funkenbildungskomponente geformt wird, die die Eigenschaften hinsichtlich der Adhäsion zwischen den Schichten des vorangegangenen Bandes oder der vorangegangenen Lage beibehält. Die individuelle mehrschichtige Funkenbildungskomponente könnte dann an eine zu einer Funkenstrecke weisende Fläche oder an eine Endfläche der Masseelektrode widerstandsgeschweißt werden, wie oben beschrieben, um eine widerstandsgeschweißte Schweißverbindung zwischen der Basismetallschicht und der Masseelektrode zu erzeugen. Das Basismetallmaterial ist vorzugsweise ausgewählt, um eine feste Schweißverbindung mit dem Masseelektrodenmaterial zu erzeugen (wenn beispielsweise beide Metalle Nickel-basierte Materialien sind, werden sie ähnliche thermische Ausdehnungskoeffizienten haben, etc.), so dass eine zusätzliche Laserschweißung nicht erforderlich ist. Das Eliminieren eines Laserschweißschrittes kann vorteilhaft sein, da es die Kosten und die Komplexität des Herstellungsprozesses verringert. Dennoch könnte die individuelle mehrschichtige Funkenbildungskomponente an die zur Funkenstrecke weisende Fläche oder an die Endfläche der Masseelektrode ausschließlich lasergeschweißt werden, und zwar ohne Widerstandsschweißen, oder könnte sowohl widerstandsgeschweißt werden, um eine anfängliche temporäre Vor-Anbringung zu erreichen, und lasergeschweißt werden, um eine darauffolgende permanente Anbringung zu erzielen. Welche Anbringungstechnik auch immer verwendet wird, ergibt sich bei den Ausführungsformen der 2A-2C, 3A-3C und 4A-4C eine Anbringung von Oberfläche an Oberfläche zwischen der Bodenfläche 38 (2A) der Basismetallschicht und der zur Funkenstrecke weisenden Fläche der Masseelektrode; in ähnlicher Weise ergibt sich bei 5A-5C eine Anbringung von Fläche an Fläche, diesmal jedoch zwischen einer Seitenfläche 329 (5a) der mehrschichtigen Funkenbildungskomponente 328 (was auch Seitenflächen der Edelmetallschicht 334 und der Basismetallschicht 336 beinhaltet) und der Seitenfläche 332. Sobald die Funkenbildungskomponente an der Masseelektrode angebracht ist, kann die Elektrode dann an ihren Ort gebogen und in Bezug auf die Mittelelektrode so positioniert werden, dass die gewünschte Funkenstrecke gebildet wird. Sämtliche anderen bekannten und geeigneten Herstellungsschritte für Zündkerzen können auch zusätzlich zu oder anstelle der oben erläuterten verwendet werden.
Es versteht sich, dass das Vorstehende eine Beschreibung von einer oder mehreren bevorzugten beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung ist. Die Erfindung ist nicht auf die hier offenbarte bestimmte Ausführungsform bzw. die hier offenbarten bestimmten Ausführungsformen beschränkt, sondern ausschließlich durch die nachstehenden Ansprüche definiert. Ferner beziehen sich in der vorstehenden Beschreibung enthaltene Aussagen auf bestimmte Ausführungsformen und sollen nicht als Beschränkungen des Schutzbereiches der Erfindung oder hinsichtlich der Definition von in den Ansprüchen verwendeten Begriffen verstanden werden, ausgenommen dort, wo ein Begriff oder eine Phrase ausdrücklich oben definiert ist. Verschiedene andere Ausführungsformen und verschiedene Änderungen und Modifikationen der offenbarten Ausführungsform(en) ergeben sich für den Fachmann.
In der vorliegenden Spezifikation und in den Ansprüchen sind die Begriffe „zum Beispiel“, „z.B.“, „beispielsweise“, „wie“ und „wie beispielsweise“ sowie die Verben „aufweisen“, „haben“, „enthalten“ und deren andere Verbformen, wenn in Verbindung mit einer Auflistung von einem oder mehreren Bestandteilen oder anderen Einzelteilen verwendet, jeweils als nicht endend bzw. offen zu verstehen, was bedeutet, dass die Auflistung nicht so zu verstehen ist, dass andere, zusätzliche Bestandteile oder Einzelteile auszuschließen wären. Andere Begriffe sind unter Verwendung ihrer breitesten vernünftigen Bedeutung zu verstehen bzw. auszulegen.

Claims

Zündkerze (10), mit: einer Metallhülle (16), die eine axiale Bohrung aufweist; einem Isolator (14), der wenigstens teilweise in der axialen Bohrung der Metallhülle angeordnet ist und der eine axiale Bohrung aufweist; einer Mittelelektrode (12), die wenigstens teilweise in der axialen Bohrung des Isolators (14) angeordnet ist; einer Masseelektrode (18), die an der Metallhülle (16) angebracht ist und die eine zu einer Funkenstrecke (G) weisende Oberfläche (30) und eine distale Endfläche (32) aufweist; und einer mehrschichtigen Funkenbildungskomponente (28), die an der zur Funkenstrecke (G) weisenden Oberfläche der Masseelektrode (18) angebracht ist und die eine Edelmetallschicht (34) und eine Basismetallschicht (36) aufweist, wobei eine größte Dickenabmessung der Edelmetallschicht in einem Bereich zwischen 0,05 mm und weniger als 0,25 mm liegt, wobei ein Abschnitt der mehrschichtigen Funkenbildungskomponente (28) gegenüber der distalen Endfläche (32) der Masseelektrode (18) vorkragt.
Zündkerze (10) nach Anspruch 1, wobei die Edelmetallschicht (34) eine dünne Schicht ist, und zwar mit einer sich quer über eine Funkenbildungsfläche erstreckenden größten Breitenabmessung, die wenigstens einige Male größer ist als eine größte Dickenabmessung durch die Edelmetallschicht (34) hindurch.
Zündkerze (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Edelmetallschicht (34) eine größte Dickenabmessung hat, die kleiner ist als eine größte Dickenabmessung der Basismetallschicht (36).
Zündkerze (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die mehrschichtige Funkenbildungskomponente (28) ein vorab hergestelltes Bimetall-Band mit der Edelmetallschicht (34) und der Basismetallschicht (26) ist, die vor der Anbringung der mehrschichtigen Funkenbildungskomponente an der Masseelektrode (18) aneinandergefügt worden sind.
Zündkerze (10) nach Anspruch 4, wobei das vorab hergestellte Bimetallband eine plattierte Verbindung zwischen der Edelmetallschicht (34) und der Basismetallschicht (36) aufweist.
Zündkerze (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine größte Breitenabmessung und eine größte Längenabmessung der Edelmetallschicht (34) gleich einer größten Breitenabmessung bzw. einer größten Längenabmessung der Basismetallschicht (36) sind.
Zündkerze (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Basismetallschicht (36) direkt an der Masseelektrode (18) über eine Schweißverbindung angebracht ist, die zwischen der Basismetallschicht (36) und der Masseelektrode (18) angeordnet ist.
Zündkerze (10) nach Anspruch 7, wobei die Basismetallschicht (36) und die Masseelektrode (18) aus Nickel oder aus einer Nickel-basierten Legierung hergestellt sind, und wobei die Basismetallschicht (36) direkt an die Masseelektrode (18) über eine widerstandsgeschweißte Schweißverbindung angebracht ist, die zwischen der Basismetallschicht (36) und der Masseelektrode (18) angeordnet ist.
Zündkerze (10) nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Basismetallschicht (36) direkt an der Masseelektrode (18) über eine Anbringung von Fläche zu Fläche zwischen einer Bodenfläche (38) der Basismetallschicht (36) und einer zu einer Funkenstrecke weisenden Fläche (30) der Masseelektrode (18) angebracht ist.
Zündkerze (10) nach Anspruch 9, wobei ein Volumen jenes Abschnittes der mehrschichtigen Funkenbildungskomponente (28), der gegenüber der distalen Endfläche (32) vorkragt, kleiner ist als ein Volumen der mehrschichtigen Funkenbildungskomponente (28), das nicht gegenüber der distalen Endfläche vorkragt und von der Masseelektrode (18) gelagert ist.
Zündkerze (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Edelmetallschicht (34) aus Platin oder aus einer Platin-basierten Legierung hergestellt ist.
Zündkerze (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die größte Dickenabmessung der Basismetallschicht (36) in einem Bereich zwischen 0,05 mm und 0,75 mm, jeweils einschließlich, liegt.
Zündkerze (10), mit: einer Metallhülle (16), die eine axiale Bohrung aufweist; einem Isolator (14), der wenigstens teilweise in der axialen Bohrung der Metallhülle (16) angeordnet ist und der eine axiale Bohrung aufweist; einer Mittelelektrode (12), die wenigstens teilweise in der axialen Bohrung des Isolators (14) angeordnet ist; einer Masseelektrode (18), die an der Metallhülle (16) angebracht ist; und einer vorab hergestellten mehrschichtigen Funkenbildungskomponente (28), die durch ein Bimetallband gebildet ist, und zwar vor der Anbringung der vorab hergestellten mehrschichtigen Funkenbildungskomponente (28) an die Masseelektrode (18), wobei die vorab hergestellte mehrschichtige Funkenbildungskomponente (28) aufweist: eine Edelmetallschicht (34), die quer über eine Funkenbildungsfläche der Edelmetallschicht (34) eine größte Breitenabmessung aufweist, die wenigstens einige Male größer ist als eine größte Dickenabmessung durch die Edelmetallschicht (34) hindurch, wobei die größte Dickenabmessung der Edelmetallschicht (34) in einem Bereich zwischen 0,05 mm und weniger als 0,25 mm liegt; und eine Basismetallschicht (36), die quer über eine Bodenfläche (38) der Basismetallschicht (36) eine größte Breitenabmessung aufweist, die wenigstens einige Male größer ist als eine größte Dickenabmessung durch die Basismetallschicht (36) hindurch, wobei die größte Dickenabmessung der Edelmetallschicht (34) kleiner gleich der größten Dickenabmessung der Basismetallschicht (36) ist.
Verfahren zum Herstellen einer Zündkerze (10), wobei das Verfahren aufweist: Bereitstellen einer Metallhülle (16), eines Isolators (14), einer Mittelelektrode (12) und einer Masseelektrode (18), die eine distale Endfläche (32) und eine zu einer Funkenstrecke (G) weisende Oberfläche (30) aufweist; Bereitstellen eines vorab hergestellten Bimetallbandes, das eine Edelmetallschicht (34) und eine Basismetallschicht (36) aufweist, die aneinandergefügt sind, wobei die größte Dickenabmessung der Edelmetallschicht (34) in einem Bereich zwischen 0,05 mm und 0,25 mm liegt; Trennen des vorab hergestellten Bimetallbandes in eine einzelne mehrschichtige Funkenbildungskomponente (28), wobei die Edelmetallschicht (34) und die Basismetallschicht (36) der mehrschichtigen Funkenbildungskomponente (28) beides dünne Schichten sind; und Anbringen der mehrschichtigen Funkenbildungskomponente (28) an die zu der Funkenstrecke (G) weisende Oberfläche (30) der Masseelektrode (18), wobei die Basismetallschicht (36) direkt an der Masseelektrode (18) angebracht wird, wobei ein Abschnitt der mehrschichtigen Funkenbildungskomponente (28) gegenüber der distalen Endfläche (32) der Masseelektrode (18) vorkragt.
Zündkerze (10), mit: einer Metallhülle (16), die eine axiale Bohrung aufweist; einem Isolator (14), der wenigstens teilweise in der axialen Bohrung der Metallhülle (16) angeordnet ist und der eine axiale Bohrung aufweist; einer Mittelelektrode (12), die wenigstens teilweise in der axialen Bohrung des Isolators (14) angeordnet ist; einer Masseelektrode (218), die an der Metallhülle (16) angebracht ist und die eine distale Endfläche (232), eine zu einer Funkenstrecke weisende Oberfläche (230) und eine Vielzahl von beschnittenen Seitenflächen (240, 242) aufweist; und einer mehrschichtigen Funkenbildungskomponente (228), die an der zu der Funkenstrecke weisenden Oberfläche der Masseelektrode (218) angebracht ist und die eine Edelmetallschicht (234) und eine Basismetallschicht (236) aufweist, wobei ein Abschnitt der mehrschichtigen Funkenbildungskomponente (228) gegenüber der distalen Endfläche (232) der Masseelektrode (218) vorkragt und wobei die beschnittenen Seitenflächen (240, 242) der Masseelektrode (218) auf bündige Art und Weise in einer oder mehreren Seiten der mehrschichtigen Funkenbildungskomponente (228) enden.
Zündkerze (10), mit: einer Metallhülle (16), die eine axiale Bohrung aufweist; einem Isolator (14), der wenigstens teilweise in der axialen Bohrung der Metallhülle (16) angeordnet ist und der eine axiale Bohrung aufweist; einer Mittelelektrode (12), die wenigstens teilweise in der axialen Bohrung des Isolators (14) angeordnet ist; einer Masseelektrode (318), die an der Metallhülle (16) angebracht ist und die eine distale Endfläche (332) und eine zu einer Funkenstrecke weisende Oberfläche (330) aufweist; und einer mehrschichtigen Funkenbildungskomponente (328), die eine Edelmetallschicht (334) und eine Basismetallschicht (336) aufweist, wobei die mehrschichtige Funkenbildungskomponente (328) an der distalen Endfläche (332) der Masseelektrode (318) so angebracht ist, dass die Edelmetallschicht (334) der mehrschichtigen Funkenbildungskomponente (328) mit der zu der Funkenstrecke weisenden Oberfläche der Masseelektrode (318) ausgerichtet ist, wobei ein Abschnitt der Basismetallschicht (336) der mehrschichtigen Funkenbildungskomponente (328) gegenüber der distalen Endfläche (332) der Masseelektrode (318) vorsteht.