DE102015108043B4

DE102015108043B4 - Zündkerze für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102015108043B4
Application number: DE102015108043.5A
Authority: DE
Inventors: Takanobu Aochi; Masamichi Shibata; Noriaki NISHIO; Kaori DOI
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2014-05-22
Filing date: 2015-05-21
Publication date: 2023-06-07
Anticipated expiration: 2035-05-22
Also published as: US9234491B2; DE102015108043A1; JP2015222639A; JP6274706B2; US20150337792A1

Abstract

Zündkerze (1) für eine Brennkraftmaschine, wobei die Zündkerze (1) Folgendes aufweist:ein rohrförmiges Gehäuse (2);einen rohrförmigen Isolator (3), der in dem Gehäuse (2) gehalten wird;eine Mittelelektrode (4), die in dem Isolator (3) gesichert ist, wobei ein distaler Endabschnitt (41) der Mittelelektrode (4) außerhalb des Isolators (3) vorsteht;eine Erdungselektrode (5), die einen stehenden Abschnitt (51), der von einem distalen Ende (21) des Gehäuses (2) in distaler Richtung vorsteht, und einen gegenüberliegenden Abschnitt (52) hat, der zu dem distalen Endabschnitt (41) der Mittelelektrode (4) in einer axialen Richtung der Zündkerze (1) gegenüberliegt, wobei ein Zündfunkenspalt (G) zwischen den Abschnitten ausgebildet ist; undein Führungsbauteil (22), das gestaltet ist, um die Strömung (F) eines Luft-Kraftstoff-Gemischs in einer Brennkammer der Brennkraftmaschine zu dem Zündfunkenspalt (G) zu führen, wobei das Führungsbauteil (22) von dem distalen Ende (21) des Gehäuses (2) an einer unterschiedlichen Umfangsposition von der Erdungselektrode (5) in distaler Richtung vorsteht, wobei das Führungsbauteil (22) eine Führungsfläche (221) hat, die zu der Erdungselektrode (5) in einer Umfangsrichtung der Zündkerze (1) zugewandt ist, wobeiin einer Projektionsebene, die definiert ist, um sich senkrecht zu der axialen Richtung der Zündkerze (1) durch den Zündfunkenspalt (G) zu erstrecken und in die die vorstehend genannten Komponenten der Zündkerze (1) projiziert sind, die nachstehenden Abmessungsverhältnisse erfüllt sind:b≥−67,8×(a/D)+27,4b≤−123,7×(a/D)+64,5−0,4≤(a/D)≤0,40°≤b≤90°wobei a ein Abstand zwischen einem Mittelpunkt (C) der Mittelelektrode (4) und einem Schnittpunkt (A) zwischen geraden Linien L und M ist, wobei sich die gerade Linie L sowohl durch eine Mitte des stehenden Abschnitts (51) der Erdungselektrode (5) in der Umfangsrichtung der Zündkerze (1) als auch durch den Mittelpunkt (C) der Mittelelektrode (4) erstreckt, wobei sich die gerade Linie M durch die Führungsfläche (221) des Führungsbauteils (22) erstreckt, wobei der Abstand a an der Seite des Mittelpunkts (C) der Mittelelektrode (4) weg von dem stehenden Abschnitt (51) der Erdungselektrode (5) positiv ist und an der Seite des Mittelpunkts der Mittelelektrode (4), die sich dem stehenden Abschnitt (51) der Erdungselektrode (5) nähert, negativ ist,wobei b ein Winkel zwischen den geraden Linien L und M ist, undwobei D ein Außendurchmesser des Gehäuses (2) ist, wobei eine erste Referenzebene P1 definiert ist, um sowohl eine Mittelachse (Y) der Mittelelektrode (4) als auch die gerade Linie L zu umfassen,eine zweite Referenzebene P2 definiert ist, um sich senkrecht zu der axialen Richtung der Zündkerze (1) durch ein distales Ende der Mittelelektrode (4) zu erstrecken,eine dritte Referenzebene P3 definiert ist, um zu der ersten Referenzebene P1 orthogonal zu sein und um sich in einem schrägen Winkel θ mit Bezug auf die zweite Referenzebene P2 durch den Schnittpunkt zwischen der Mittelachse (Y) der Mittelelektrode (4) und der zweiten Referenzebene P2 schräg zu erstrecken,der schräge Winkel θ positiv ist, wenn die dritte Referenzebene P3 mit Bezug auf die zweite Referenzebene P2 in einer Richtung geneigt ist, in der bewirkt wird, dass eine distalseitige Fläche der dritten Referenzebene P3 nicht zu dem stehenden Abschnitt (51) der Erdungselektrode (5) zugewandt ist, undwenn der schräge Winkel θ größer als 0° und kleiner als oder gleich wie 30° ist und in die Projektionsebene ein Querschnitt (500) der Erdungselektrode (5) und ein Querschnitt (220) des Führungsbauteils (22) projiziert sind, von denen beide entlang der dritten Referenzebene P3 genommen werden, das nachstehende Abmessungsverhältnis des Weiteren erfüllt ist:0,8≤r/R≤1wobei r ein Abstand in der Projektionsebene zwischen der Mittelachse (Y) der Mittelelektrode (4) und einer äußeren Seite (501) des Querschnitts (500) der Erdungselektrode (5) ist, und R ein Abstand in der Projektionsebene zwischen der Mittelachse (Y) der Mittelelektrode (4) und einer führungsflächenseitigen äußeren Ecke (223) des Querschnitts (220) des Führungsbauteils (22) ist,wobei das nachstehende Abmessungsverhältnis des Weiteren erfüllt ist:b≤−123,4×(a/D)+53,7wobei das nachstehende Abmessungsverhältnis des Weiteren erfüllt ist:b≥−123,1×(a/D)+30,0wobei das nachstehende Abmessungsverhältnis des Weiteren erfüllt ist:−0,3≤(a/D)≤0,3wobei der stehende Abschnitt (51) der Erdungselektrode (5) einen sich in axialer Richtung erstreckenden Teil (510) aufweist, der sich von dem distalen Ende (21) des Gehäuses (2) in der axialen Richtung der Zündkerze (1) erstreckt, unddas nachstehende Abmessungsverhältnis des Weiteren erfüllt ist:h2≥h1+R×tan30°wobei h1 ein axialer Abstand von dem distalen Ende (21) des Gehäuses (2) zu dem distalen Ende (41) der Mittelelektrode (4) ist, und h2 eine axiale Länge des sich in axialer Richtung erstreckenden Teils (510) des stehenden Abschnitts (51) der Erdungselektrode (5) ist, undwobei sich das Führungsbauteil (22) mit Bezug auf die axiale Richtung der Zündkerze (1) so schräg erstreckt, dass sich der Abstand zwischen dem Führungsbauteil (22) und der Mittelachse (Y) der Mittelelektrode (4) in einer distalen Richtung verringert.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Zündkerze für Brennkraftmaschinen.
Beschreibung des Stands der Technik
Als Zündeinrichtungen in Brennkraftmaschinen, wie zum Beispiel Brennkraftmaschinen (Verbrennungsmotoren) von Motorfahrzeugen, werden Zündkerzen verwendet, die einen Zündfunkenspalt (Elektrodenabstand, -zwischenraum) haben, der zwischen einer Mittelelektrode (zentralen Elektrode) und einer Erdungselektrode (Masseelektrode) ausgebildet ist, die in axialer Richtung zueinander gegenüberliegend sind. Diese Zündkerzen geben (entladen) einen Zündfunken über den Zündfunkenspalt ab, um dadurch ein Luft-Kraftstoff-Gemisch in einer Brennkammer zu zünden.
In der Brennkammer ist eine Strömung des Luft-Kraftstoff-Gemischs, wie zum Beispiel eine Drallströmung oder Taumelströmung ausgebildet. Mit der Strömung des Luft-Kraftstoff-Gemischs, die moderat auch in den Zündfunkenspalt strömt, ist es möglich, die Zündfähigkeit der Zündkerze (das heißt, die Fähigkeit der Zündkerze zum Zünden des Luft-Kraftstoff-Gemischs) sicherzustellen.
Jedoch kann abhängig von der Montagestellung (der Montageposition oder dem Montagezustand) der Zündkerze an der Brennkraftmaschine ein Teil der Erdungselektrode, die an einem distalen Ende eines Gehäuses der Zündkerze angefügt ist, stromaufwärtig des Zündfunkenspalts mit Bezug auf die Strömung des Luft-Kraftstoff-Gemischs angeordnet sein. In diesem Fall kann die Strömung des Luft-Kraftstoff-Gemischs in der Brennkammer durch die Erdungselektrode blockiert (verhindert, gesperrt) werden, wodurch sie in der Umgebung (Nähe) des Zündfunkenspalts stagniert. Als Ergebnis kann die Zündfähigkeit der Zündkerze verringert sein. Das heißt, die Zündfähigkeit der Zündkerze kann abhängig von der Montagestellung der Zündkerze an der Brennkraftmaschine variieren. Insbesondere kann in Brennkraftmaschinen mit magerer Verbrennung (Magerverbrennung), die weitgehend in den vergangenen Jahren verwendet worden sind, die Verbrennungsstabilität abhängig von der Montagestellung der Zündkerze verringert sein.
Jedoch ist es im Allgemeinen schwierig, die Montagestellung einer Zündkerze an einer Brennkraftmaschine zu steuern, das heißt, es ist schwierig, die Umfangsposition der Erdungselektrode der Zündkerze relativ zu der Brennkraftmaschine zu steuern. Dies ist deswegen so, da die Montagestellung der Zündkerze an der Brennkraftmaschine abhängig von dem Zustand einer Ausbildung eines Außengewindeabschnitts an dem Gehäuse der Zündkerze und dem Grad einer Befestigung des Außengewindeabschnitts in einer Innengewindebohrung, die in der Brennkraftmaschine ausgebildet ist, variiert.
Um das vorstehende Problem zu lösen, offenbart JP H09 - 148 045 A zwei Techniken zum Verhindern einer Blockierung der Strömung des Luft-Kraftstoff-Gemischs durch die Erdungselektrode. Die erste Technik dient zum Ausbilden eines schlitzartigen Lochs in der Erdungselektrode. Die zweite Technik dient zum Fixieren (Befestigen) der Erdungselektrode an dem Gehäuse durch eine Vielzahl von dünnen plattenförmigen Bauteilen.
Jedoch kann in dem Fall des Anwendens der ersten Technik die Festigkeit der Erdungselektrode aufgrund der Ausbildung des schlitzartigen Lochs in der Erdungselektrode verringert sein. Des Weiteren ist es jedoch, wenn die Erdungselektrode mit einer großen Dicke zum Sicherstellen ihrer Festigkeit ausgebildet ist, leichter möglich, dass die Erdungselektrode die Strömung des Luft-Kraftstoff-Gemischs in der Brennkammer behindert bzw. erschwert.
Andererseits ist in dem Fall des Anwendens der zweiten Technik die Form der Erdungselektrode kompliziert, wodurch sich die Herstellungskosten erhöhen und sich die Produktivität verringert.
Bereits bekannte Zündkerzen gemäß dem Stand der Technik sind ferner in DE 10 2013 200 176 A1 , JP 2010 - 238 377 A , DE 11 2013 005 889 T5 (welches ein älteres Recht gemäß § 3, Abs. 2, Nr. 3 PatG darstellt) und DE 10 2011 003 813 A1 gezeigt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zündkerze mit einer einfachen Gestaltung bereitzustellen, die eine stabile Zündfähigkeit unabhängig von der Montagestellung der Zündkerze an der Brennkraftmaschine sicherstellt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch eine Zündkerze mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
Gemäß einem Vorteil der vorliegenden Erfindung weist eine Zündkerze für eine Brennkraftmaschine ein rohrförmiges Gehäuse, einen rohrförmigen Isolator, eine Mittelelektrode, eine Erdungselektrode und ein Führungsbauteil auf. Das Führungsbauteil ist gestaltet, um die Strömung eines Luft-Kraftstoff-Gemischs in einer Brennkammer der Brennkraftmaschine zu einem Zündfunkenspalt (Elektrodenabstand, -zwischenraum) zu führen, der zwischen der Mittelelektrode und der Erdungselektrode ausgebildet ist. Des Weiteren sind in der Zündkerze die nachstehenden Abmessungsverhältnisse erfüllt: b≥-67,8×(a/D)+27,4; b≤-123,7×(a/D)+64,5; -0,4≤(a/D)≤0,4; und 0°≤b≤90°. Des Weiteren ist mit einem schrägen Winkel θ, der in dem Bereich von 0 bis 30° liegt, auch das nachstehende Abmessungsverhältnis erfüllt: 0,8≤r/R≤1. Folglich kann die Zündkerze mit einer einfachen Gestaltung eine stabile Zünd-fähigkeit unabhängig von der Montagestellung der Zündkerze an der Brenn-kraftmaschine sicherstellen.
Insbesondere ist erfindungsgemäß eine Zündkerze für eine Brennkraftmaschine bereitgestellt. Die Zündkerze weist ein rohrförmiges Gehäuse, einen rohrförmigen Isolator, eine Mittelelektrode (zentrale Elektrode), eine Erdungselektrode (Masseelektrode) und ein Führungsbauteil auf. Der Isolator ist in dem Gehäuse gehalten (aufgenommen). Die Mittelelektrode ist in dem Isolator gesichert, wobei ein distaler Endabschnitt der Mittelelektrode außerhalb des Isolators vorsteht (nach außen vorragt). Die Erdungselektrode hat einen stehenden (aufrechten) Abschnitt, der in distaler Richtung von einem distalen Ende des Gehäuses vorsteht, und einen gegenüberliegenden Abschnitt, der zu dem distalen Endabschnitt der Mittelelektrode in einer axialen Richtung der Zündkerze gegenüberliegt, wobei ein Zündfunkenspalt (Elektrodenabstand, -zwischenraum) zwischen diesen Abschnitten ausgebildet ist. Das Führungsbauteil ist gestaltet, um die Strömung eines Luft-Kraftstoff-Gemischs in einer Brennkammer der Brennkraftmaschine zu dem Zündfunkenspalt zu führen. Das Führungsbauteil steht in distaler Richtung von dem distalen Ende des Gehäuses an einer unterschiedlichen Umfangsposition von der Erdungselektrode vor. Das Führungsbauteil hat eine Führungsfläche, die zu der Erdungselektrode in einer Umfangsrichtung der Zündkerze zugewandt ist.
Des Weiteren sind in einer Projektionsebene, die definiert ist, um sich senkrecht zu der axialen Richtung der Zündkerze durch den Zündfunkenspalt zu erstrecken und in der die vorstehenden Komponenten der Zündkerze projiziert sind, die nachstehenden Abmessungsverhältnisse erfüllt: $b \geq - 67,8 \times (a / D) + 27,4$
$b \leq - 123,7 \times (a / D) + 64,5$
$- 0,4 \leq (a / D) \leq 0,4$
$0 ° \leq b \leq 90 °$
wobei: a ein Abstand zwischen einem Mittelpunkt der Mittelelektrode und einem Schnittpunkt zwischen geraden Linien L und M ist, sich die gerade Linie L durch sowohl eine Mitte des stehenden Abschnitts der Erdungselektrode in der Umfangsrichtung der Zündkerze als auch den Mittelpunkt der Mittelelektrode erstreckt, sich die gerade Linie M durch die Führungsfläche des Führungsbauteils erstreckt, der Abstand A an der Seite des Mittelpunkts der Mittelelektrode weg (sich entfernend) von dem stehenden Abschnitt der Erdungselektrode positiv ist und an der Seite des Mittelpunkts der Mittelelektrode, die sich dem stehenden Abschnitt der Erdungselektrode annähert, negativ ist; b ein Winkel zwischen den geraden Linien L und M ist; und D ein Außendurchmesser des Gehäuses ist.
Des Weiteren ist in der Zündkerze eine erste Referenzebene P1 definiert, um sowohl eine Mittelachse der Mittelelektrode als auch die gerade Linie L zu umfassen. Eine zweite Referenzebene P2 ist definiert, um sich senkrecht zu der axialen Richtung der Zündkerze durch ein distales Ende der Mittelelektrode zu erstrecken. Eine dritte Referenzebene P3 ist definiert, um zu der ersten Referenzebene P1 orthogonal zu sein, und um sich in einem schrägen Winkel θ mit Bezug auf die zweite Referenzebene P2 durch den Schnittpunkt zwischen der Mittelachse der Mittelelektrode und der zweiten Referenzebene P2 schräg zu erstrecken. Der schräge Winkel θ ist positiv, wenn die dritte Referenzebene P3 mit Bezug auf die zweite Referenzebene P2 in einer Richtung geneigt ist, die bewirkt, dass eine distalseitige Fläche der dritten Referenzebene P3 nicht zu dem stehenden Abschnitt der Erdungselektrode zugewandt ist. Mit dem schrägen Winkel θ, der in einem Bereich von 0 bis 30° liegt, und durch Projizieren in einer Projektionsebene eines Querschnitts der Erdungselektrode und eines Querschnitts des Führungsbauteils, von denen beide entlang der dritten Referenzebene P3 entnommen werden, ist das nachstehende Abmessungsverhältnis des Weiteren erfüllt: $0,8 \leq r / R \leq 1$
wobei r ein Abstand in der Projektionsebene zwischen der Mittelachse der Mittelelektrode und einer äußeren Seite des Querschnitts der Erdungselektrode ist, und R ein Abstand in der Projektionsebene zwischen der Mittelachse der Mittelelektrode und einer führungsflächenseitigen äußeren Ecke des Querschnitts des Führungsbauteils ist.
Die vorstehende Zündkerze hat die nachstehenden Vorteile.
Erstens ist es mit dem Führungsbauteil möglich, die Strömung des Luft-Kraftstoff-Gemischs in der Brennkammer der Brennkraftmaschine zu dem Zündfunkenspalt unabhängig von der Montagestellung (-position) der Zündkerze an der Brennkraftmaschine zu führen.
Insbesondere ist es, selbst wenn der stehende Abschnitt der Erdungselektrode stromaufwärtig des Zündfunkenspalts mit Bezug auf die Strömung des Luft-Kraftstoff-Gemischs in der Brennkammer angeordnet ist, immer noch möglich, die Strömung des Luft-Kraftstoff-Gemischs, das an dem stehenden Abschnitt der Erdungselektrode vorbeiströmt, durch das Führungsbauteil zu dem Zündfunkenspalt zu führen. Folglich ist es möglich, eine Stagnation der Strömung des Luft-Kraftstoff-Gemischs in der Umgebung (Nähe) des Zündfunkenspalts zu verhindern. Als Ergebnis ist es möglich, eine stabile Zündfähigkeit der Zündkerze sicherzustellen.
Zweitens ist die Führungsfläche des Führungsbauteils angeordnet, um alle Abmessungsverhältnisse (1) - (4) zu erfüllen. Folglich ist es, wenn der stehende Abschnitt der Erdungselektrode stromaufwärtig des Funkenspalts mit Bezug auf die Strömung des Luft-Kraftstoff-Gemischs in der Brennkammer angeordnet ist, möglich, dass durch die Führungsfläche des Führungsbauteils die Strömung des Luft-Kraftstoff-Gemischs wirksamer zu dem Zündfunkenspalt geführt wird. Als Ergebnis ist es möglich, dass sich die Länge eines Zündfunkens, der über (zwischen) den (dem) Zündfunkenspalt abgegeben (entladen) wird, ausreichend ausdehnt, und dadurch wird die Zündfähigkeit der Zündkerze unabhängig von der Montagestellung der Zündkerze an der Brennkraftmaschine zuverlässig sichergestellt.
Drittens ist das Führungsbauteil durch die einfache Gestaltung realisiert, indem es angeordnet ist, um in distaler Richtung von dem distalen Ende des Gehäuses vorzustehen. Das heißt, mit dem Führungsbauteil mit der einfachen Gestaltung ist es nicht erforderlich, die Form der Erdungselektrode besonders zu entwickeln (konstruieren), und ist es nicht erforderlich, die Form der Erdungselektrode kompliziert zu machen.
Schließlich sind die Erdungselektrode und das Führungsbauteil so angeordnet, dass sie das Abmessungsverhältnis (5) mit dem schrägen Winkel θ erfüllen, der in dem Bereich von 0 bis 30° liegt. Folglich ist es, selbst wenn die Strömung des Luft-Kraftstoff-Gemischs, das zu dem distalen Teil der Zündkerze strömt, eine Vektorkomponente in Richtung der proximalen Seite hat, noch immer möglich, die Strömung des Luft-Kraftstoff-Gemischs geeignet zu dem Zündfunkenspalt zu führen.
Zusammenfassend kann die Zündkerze mit einer einfachen Gestaltung eine stabile Zündfähigkeit unabhängig von der Montagestellung der Zündkerze an der Brennkraftmaschine sicherstellen.
Des Weiteren sind die nachstehenden Abmessungsverhältnisse erfüllt: $b \leq - 123,4 \times (a / D) + 53,7$
$b \geq - 123,1 \times (a / D) + 30,0$
$- 0,3 \leq (a / D) \leq 0,3$
Der stehende Abschnitt der Erdungselektrode weist einen sich in axialer Richtung erstreckenden Teil auf, der sich von dem distalen Ende des Gehäuses in der axialen Richtung der Zündkerze erstreckt. In diesem Fall ist das nachstehende Abmessungsverhältnis des Weiteren erfüllt: $h2 \geq h1 + R \times tan30 °$
wobei h1 der axiale Abstand von dem distalen Ende des Gehäuses zu dem distalen Ende der Mittelelektrode ist, und h2 die axiale Länge des sich in axialer Richtung erstreckenden Teils des stehenden Abschnitts der Erdungselektrode ist.
Das Führungsbauteil erstreckt sich mit Bezug auf die axiale Richtung der Zündkerze so schräg, dass sich der Abstand zwischen dem Führungsbauteil und der Mittelachse der Mittelelektrode in der distalen Richtung verringert.
Es ist bevorzugt, dass 0,85≤r/R≤1 gilt.
Es ist ferner bevorzugt, dass 0,9≤r/R≤1 gilt.
Bevorzugt hat das Führungsbauteil sein distales Ende, das an derselben axialen Position wie oder in proximaler Richtung von einem distalen Ende der Erdungselektrode und an derselben axialen Position wie oder in distaler Richtung von einem distalen Ende des Isolators angeordnet ist.
Es ist bevorzugt, dass die Umfangsweite (-breite) des Führungsbauteils kleiner ist als die Umfangsweite (-breite) des stehenden Abschnitts der Erdungselektrode.
Es ist ferner bevorzugt, dass die radiale Weite (Breite) des Führungsbauteils größer ist als die Umfangsweite des Führungsbauteils.
Figurenliste
Die vorliegende Erfindung kann am besten aus der ausführlichen Beschreibung, die nachstehend gezeigt ist, und aus den beigefügten Zeichnungen der beispielhaften Ausführungsbeispiele verstanden werden, die jedoch nicht herangenommen werden sollten, um die vorliegende Erfindung auf die spezifischen Ausführungsbeispiele zu beschränken, da sie nur zum Zweck der Erläuterung und zum Verständnis dienen. In den nachstehenden Zeichnungen ist Folgendes gezeigt:

1 ist eine Perspektivansicht eines distalen Teils einer Zündkerze gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
2 ist eine Schnittansicht der Zündkerze entlang einer Ebene, die sich senkrecht zu einer axialen Richtung der Zündkerze durch einen Zündfunkenspalt (Elektrodenabstand, -zwischenraum) erstreckt, der zwischen einer Mittelelektrode und einer Erdungselektrode (Masseelektrode) der Zündkerze ausgebildet ist;
3 ist eine Seitenansicht des distalen Teils der Zündkerze, in der ein stehender (aufrechter) Abschnitt der Erdungselektrode stromaufwärtig des Zündfunkenspalts mit Bezug auf die Strömung eines Luft-Kraftstoff-Gemischs in einer Brennkammer einer Brennkraftmaschine angeordnet ist;
4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in 3;
5 ist eine schematische Seitenansicht des distalen Teils der Zündkerze, die eine dreidimensionale Formanforderung für die Zündkerze darstellt;
6 ist eine schematische Schnittansicht des distalen Teils der Zündkerze, die die dreidimensionale Formanforderung darstellt.
7 ist eine schematische Ansicht, die die Strömung des Luft-Kraftstoff-Gemischs, das zu dem distalen Teil der Zündkerze strömt, darstellt, wobei die Strömung eine Vektorkomponente in Richtung der proximalen Seite hat;
8 ist eine Perspektivansicht eines distalen Teils einer Zündkerze gemäß einem Vergleichsbeispiel;
9A ist eine schematische Ansicht, die die Abgabe (Entladung) eines Zündfunkens in der Zündkerze gemäß dem Vergleichsbeispiel darstellt, wenn der stehende Abschnitt der Erdungselektrode stromaufwärtig des Zündfunkenspalts mit Bezug auf die Strömung des Luft-Kraftstoff-Gemischs angeordnet ist;
9B ist eine schematische Ansicht, die die Abgabe (Entladung) eines Zündfunkens in der Zündkerze gemäß dem Vergleichsbeispiel darstellt, wenn der stehende Abschnitt der Erdungselektrode mit dem Zündfunkenspalt in einer Richtung senkrecht zu der Richtung der Strömung des Luft-Kraftstoff-Gemischs ausgerichtet ist;
9C ist eine schematische Ansicht, die die Abgabe (Entladung) eines Zündfunkens in der Zündkerze gemäß dem Vergleichsbeispiel darstellt, wenn der stehende Abschnitt der Erdungselektrode stromabwärtig des Zündfunkenspalts mit Bezug auf die Strömung des Luft-Kraftstoff-Gemischs angeordnet ist;
10 ist eine graphische Darstellung, die einen Vergleich der Zündfunkenabgabelänge (Zündfunkenentladungslänge) zwischen den drei Fällen wiedergibt, die in 9A-9C dargestellt sind.
11 ist eine graphische Darstellung, die das Verhältnis zwischen der Zündfunkenabgabelänge und dem Grenz-A/F-Verhältnis in der Zündkerze gemäß dem Vergleichsbeispiel darstellt;
12A ist eine schematische Seitenansicht des distalen Teils der Zündkerze gemäß dem Vergleichsbeispiel, die eine Stagnation der Strömung des Luft-Kraftstoff-Gemischs darstellt, wenn der stehende Abschnitt der Erdungselektrode stromaufwärtig des Zündfunkenspalts mit Bezug auf die Strömung des Luft-Kraftstoff-Gemischs angeordnet ist.
12B ist eine schematische Schnittansicht entlang der Linie IX-IX in 12A;
13 ist eine Schnittansicht eines distalen Teils einer Musterzündkerze, die in einem Versuch getestet wird;
14 ist eine Schnittansicht eines distalen Teils einer anderen Musterzündkerze, die in dem Versuch getestet wird;
15 ist eine graphische Darstellung, die die Testergebnisse des Versuchs zeigt;
16 ist eine Perspektivansicht eines distalen Teils einer Zündkerze gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
17 ist eine schematische Seitenansicht des distalen Teils der Zündkerze gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, die die dreidimensionale Formanforderung für die Zündkerze darstellt;
18 ist eine schematische Schnittansicht des distalen Teils der Zündkerze gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, die die dreidimensionale Formanforderung für die Zündkerze darstellt;
19 ist eine schematische Ansicht, die den ersten Schritt eines Verfahrens zum Herstellen der Zündkerze gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt;
20 ist eine schematische Ansicht, die den zweiten Schritt des Verfahrens zum Herstellen der Zündkerze gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt;
21 ist eine schematische Ansicht, die den dritten Schritt des Verfahrens zum Herstellen der Zündkerze gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt;
22 ist eine schematische Ansicht, die den vierten Schritt des Verfahrens zum Herstellen der Zündkerze gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt;
23 ist eine schematische Ansicht, die den fünften Schritt des Verfahrens zum Herstellen der Zündkerze gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt;
24 ist eine schematische Ansicht, die den sechsten Schritt des Verfahrens zum Herstellen der Zündkerze gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt;
25 ist eine Perspektivansicht eines distalen Teils einer Zündkerze gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;
26 ist eine Seitenansicht des distalen Teils der Zündkerze gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel;
27 ist eine Perspektivansicht eines distalen Teils einer Zündkerze gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel;
28 ist eine Perspektivansicht eines distalen Teils einer Zündkerze gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel;
29 ist eine Perspektivansicht eines distalen Teils einer Zündkerze gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel;
30 ist eine Perspektivansicht eines distalen Teils einer Zündkerze gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel;
31 ist eine Perspektivansicht eines distalen Teils einer Zündkerze gemäß einem achten Ausführungsbeispiel;
32 ist eine Perspektivansicht eines distalen Teils einer Zündkerze gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel;
33 ist eine Schnittansicht der Zündkerze gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel entlang einer Ebene, die sich senkrecht zu einer axialen Richtung einer Zündkerze durch einen Zündfunkenspalt erstreckt, der in der Zündkerze ausgebildet ist;
34 ist eine Seitenansicht des distalen Teils der Zündkerze gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel;
35 ist eine Perspektivansicht eines distalen Teils einer Zündkerze gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel;
36 ist eine Schnittansicht der Zündkerze gemäß dem zehnten Ausführungsbeispiel entlang einer Ebene, die sich senkrecht zu einer axialen Richtung der Zündkerze durch einen Zündfunkenspalt erstreckt, der in der Zündkerze ausgebildet ist; und
37 ist eine Schnittansicht einer Zündkerze gemäß einem elften Ausführungsbeispiel entlang einer Ebene, die sich senkrecht zu einer axialen Richtung der Zündkerze durch einen Zündfunkenspalt erstreckt, der in der Zündkerze ausgebildet ist.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Beispielhafte Ausführungsbeispiele sind nachstehend mit Bezug auf 1 bis 37 beschrieben. Anspruch 1 korrespondiert mit dem siebten Ausführungsbeispiel und die weiteren Ausführungsbeispiele erläutern die Erfindung hinsichtlich von Teilaspekten. Es sollte ferner angemerkt werden, dass aus Klarheitsgründen und Verständnisgründen identische Komponenten mit identischen Funktionen in der gesamten Beschreibung, wo immer es möglich ist, mit denselben Bezugszeichen in jeder der Figuren bezeichnet worden sind, und dass, um Redundanzen und Wiederholungen zu vermeiden, die Beschreibungen der identischen Komponenten nicht wiederholt werden.
[Erstes Ausführungsbeispiel]
Dieses Ausführungsbeispiel stellt eine Zündkerze 1 dar, die gestaltet ist, um als eine Zündeinrichtung in einer Brennkraftmaschine zum Beispiel eines Motorfahrzeugs verwendet zu werden.
Insbesondere ist die Zündkerze 1 gestaltet, um ein Luft-Kraftstoff-Gemisch in einer Brennkammer der Brennkraftmaschine zu zünden. Die Zündkerze 1 hat ein axiales Ende, das mit einer Zündspule (nicht gezeigt) verbunden wird, und ein anderes axiales Ende, das innerhalb der Brennkraftmaschine angeordnet wird. Zusätzlich ist nachstehend, wie in 1 gezeigt ist, die axiale Seite, in der die Zündkerze 1 mit der Zündspule verbunden wird, als eine „proximale Seite“ bezeichnet; und ist die andere axiale Seite, an der die Zündkerze 1 innerhalb der Brennkammer angeordnet wird, als eine „distale Seite“ bezeichnet.
Wie in 1 - 3 gezeigt ist, weist die Zündkerze 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel Folgendes auf: ein rohrförmiges Gehäuse (oder eine Metallhülle (Hülse, Ummantelung)) 2; einen rohförmigen Isolator 3, der in dem Gehäuse 2 gehalten (aufgenommen) ist; eine Mittelelektrode (zentrale Elektrode) 4, die in dem Isolator 3 derart gesichert ist, dass ein distaler Endabschnitt 41 der Mittelelektrode 4 außerhalb des Isolators 3 vorsteht; und eine Erdungselektrode (Masseelektrode) 5, die gestaltet ist, um von einem distalen Ende 21 des Gehäuses 2 in distaler Richtung (das heißt in Richtung der distalen Seite) vorzustehen und um einen Zündfunkenspalt (Elektrodenabstand, -zwischenraum) G zwischen der Mittelelektrode 4 und der Erdungselektrode 5 zu definieren.
Insbesondere ist, wie in 1 und 3 gezeigt ist, die Erdungselektrode 5 im Wesentlichen L-förmig, um einen stehenden (aufrechten) Abschnitt 51 und einen gegenüberliegenden Abschnitt 52 zu haben. Der stehende Abschnitt 51 ist vorgesehen, um in distaler Richtung von dem distalen Ende 21 des Gehäuses 2 vorzustehen (oder vorzuragen). Der gegenüberliegende Abschnitt 52 erstreckt sich senkrecht zu dem stehenden Abschnitt 51 und hat eine gegenüberliegende Fläche 53, die zu dem distalen Endabschnitt 41 der Mittelelektrode 4 der axialen Richtung der Zündkerze 1 gegenüberliegt, wobei der Zündfunkenspalt G zwischen den Abschnitten ausgebildet ist.
Des Weiteren weist die Zündkerze 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Führungsbauteil 22 zum Führen der Strömung des Luft-Kraftstoff-Gemischs in der Brennkammer der Brennkraftmaschine zu dem Zündfunkenspalt G auf. Das Führungsbauteil 22 steht in distaler Richtung von dem distalen Ende 21 des Gehäuses 2 an einer unterschiedlichen Umfangsposition von dem stehenden Abschnitt 51 der Erdungselektrode 5 vor. Das Führungsbauteil 22 hat eine flache Führungsfläche 221, die zu der Erdungselektrode 5 in der Umfangsrichtung der Zündkerze 1 zugewandt ist.
Des Weiteren erfüllt die Zündkerze 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die nachstehenden Abmessungsverhältnisse (1) - (4).
Insbesondere bezeichnet mit Bezug auf 2 in einer Projektionsebene (das heißt, der Papieroberfläche von 2), in der die Komponenten der Zündkerze 1 projiziert sind, L eine gerade Linie, die sich durch sowohl die Mitte des stehenden Abschnitts 51 der Erdungselektrode 5 in der Umfangsrichtung der Zündkerze 1 als auch den Mittelpunkt C (oder die Mittelachse Y) der Mittelelektrode 4 erstreckt, und bezeichnet M eine gerade Linie, die sich durch die Führungsfläche 221 des Führungsbauteils 22 erstreckt. Die Projektionsebene ist definiert, um sich senkrecht zu der axialen Richtung der Zündkerze 1 durch den Zündfunkenspalt G zu erstrecken. Des Weiteren bezeichnet in der Projektionsebene a den Abstand zwischen dem Mittelpunkt C der Mittelelektrode 4 und dem Schnittpunkt A zwischen den geraden Linien L und M, bezeichnet d einen Winkel zwischen den geraden Linien L und M, und bezeichnet D den Außendurchmesser des Gehäuses 2. Zusätzlich ist der Abstand a an der Seite des Mittelpunkts C weg (sich entfernend) von dem stehenden Abschnitt 51 der Erdungselektrode 5 positiv und ist an der Seite des Mittelpunkts C, die sich dem stehenden Abschnitt 51 nähert, negativ. Dann erfüllen die Parameter a, b und D die nachstehenden Abmessungsverhältnisse: $b \geq - 67,8 \times (a / D) + 27,4$
$b \leq - 123,7 \times (a / D) + 64,5$
$- 0,4 \leq (a / D) \leq 0,4$
$0 ° \leq b \leq 90 °$
Die Zündkerze 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erfüllt des Weiteren die nachstehende dreidimensionale Formanforderung.
Insbesondere bezeichnet mit Bezug auf 6 P1 eine erste Referenzebene, die sowohl die Mittelachse Y der Mittelelektrode 4 als auch die gerade Linie L umfasst. Mit Bezug auf 5 bezeichnet P eine zweite Referenzebene, die sich senkrecht zu der axialen Richtung der Zündkerze 1 (oder zu der Mittelachse Y der Mittelelektrode 4) durch das distale Ende der Mittelelektrode 4 erstreckt; bezeichnet P3 eine dritte Referenzebene, die orthogonal zu der ersten Referenzebene P1 (das heißt, der Papieroberfläche von 4) ist und sich in einem schrägen Winkel θ mit Bezug auf die zweite Referenzebene P2 durch den Schnittpunkt zwischen der Mittelachse Y der Mittelelektrode 4 und der zweiten Referenzebene P2 schräg erstreckt. Des Weiteren ist der schräge Winkel θ positiv, wenn die dritte Referenzebene P3 mit Bezug auf die zweite Referenzebene P2 in einer Richtung geneigt ist, die bewirkt, dass die distalseitige Fläche der dritten Referenzebene P3 nicht zu dem stehenden Abschnitt 51 der Erdungselektrode 5 zugewandt ist. Zusätzlich beträgt der schräge Winkel θ 0°, wenn die dritte Referenzebene P3 mit der zweiten Referenzebene P2 übereinstimmt. Mit anderen Worten kann der Zustand der dritten Referenzebene P3, die mit der zweiten Referenzebene P2 übereinstimmt, auch wie folgt ausgedrückt werden: die dritte Referenzebene P3 erstreckt sich in einer schrägen Richtung in einem schrägen Winkel θ von 0° mit Bezug auf die zweite Referenzebene P2.
Des Weiteren ist mit Bezug auf 6, wenn der schräge Winkel θ in dem Bereich von 0 bis 30° liegt und in der Projektionsebene (das heißt, der Papieroberfläche von 6) ein Querschnitt 500 der Erdungselektrode 5 und ein Querschnitt 220 des Führungsbauteils 22 projiziert sind, von denen beide entlang der dritten Referenzebene P3 entnommen werden, das nachstehende Abmessungsverhältnis (5) des Weiteren erfüllt: $0,8 \leq r / R \leq 1$
wobei r der Abstand in der Projektionsebene zwischen der Mittelachse Y der Mittelelektrode 4 und einer äußeren Seite 501 des Querschnitts 500 der Erdungselektrode 5 ist, und R der Abstand in der Projektionsebene zwischen der Mittelachse Y der Mittelelektrode 4 der äußeren Ecke 223 des Querschnitts 220 des Führungsbauteils 22 an der Führungsflächenseite 221 ist.
Zusätzlich ist, wie vorstehend beschrieben ist, die Projektionsebene definiert, um sich senkrecht zu der axialen Richtung der Zündkerze 1 durch den Zündfunkenspalt G zu erstrecken.
Wenn sich der schräge Winkel θ der dritten Referenzebene P3 zu der zweiten Referenzebene P2 in dem Bereich von 0 bis 30° ändert, können sich die Projektionen des Querschnitts 500 der Erdungselektrode 5 und des Querschnitts 220 des Führungsbauteils 22 in der Projektionsebene hinsichtlich Position und Form ändern. Somit können sich sowohl die Abstände r und R auch ändern. Jedoch ist es selbst in diesem Fall erforderlich, dass die Zündkerze 1 das vorstehende Abmessungsverhältnis (5) erfüllt.
Das heißt, die Anforderung zum Erfüllen des Abmessungsverhältnisses (5), wenn der schräge Winkel θ einen beliebigen Wert in dem Bereich von 0 bis 30° einnimmt, ist vereinfacht als die dreidimensionale Formanforderung bezeichnet.
Zusätzlich erstreckt sich in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Führungsbauteil 22 in der axialen Richtung der Zündkerze 1. Daher bleiben, selbst wenn sich der schräge Winkel θ in dem Bereich von 0 bis 30° ändert, die Position und die Form der Projektion des Querschnitts 220 des Führungsbauteils 22 in der Projektionsebene unverändert. Somit bleibt auch der Abstand R unverändert. Jedoch können sich durch die Änderungen des schrägen Winkels θ die Position und die Form der Projektion des Querschnitts 500 der Erdungselektrode 5 in der Projektionsebene ändern. Somit kann sich auch der Abstand r ändern.
Es ist bevorzugt, dass zumindest eines der nachstehenden Abmessungsverhältnisse (6) und (7) des Weiteren zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Abmessungsverhältnissen (1) - (5) erfüllt ist. Es ist noch mehr bevorzugt, dass beide nachstehenden Abmessungsverhältnisse (6) und (7) des Weiteren zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Abmessungsverhältnissen (1) - (5) erfüllt sind. $b \leq - 123,4 \times (a / D) + 53,7$
$b \geq - 123,1 \times (a / D) + 30,0$
Des Weiteren ist es bevorzugt, dass das nachstehende Abmessungsverhältnis (8) auch erfüllt ist. $- 0,3 \leq (a / D) \leq 0,3$
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erstreckt sich, wie in 1 und 3 gezeigt ist, das Führungsbauteil 22 in der axialen Richtung der Zündkerze 1. Des Weiteren hat das Führungsbauteil 22 sein distales Ende, das an derselben axialen Position wie oder in proximaler Richtung (das heißt, in Richtung der proximalen Seite) von dem distalen Ende der Erdungselektrode 5 und an derselben axialen Position wie oder in distaler Richtung von dem distalen Ende des Isolators 3 angeordnet ist. Die Erdungselektrode 5 hat ihren stehenden Abschnitt 51, der sich in der axialen Richtung der Zündkerze 1 erstreckt, und ihren gegenüberliegenden Abschnitt 52, der sich in einer radialen Richtung der Zündkerze 1 erstreckt.
Wie in 2 gezeigt ist, hat das Führungsbauteil 22 an einer axialen Position, die zu dem Zündfunkenspalt G am nächsten ist, eine kleinere Umfangsweite (-breite) als die Erdungselektrode 5. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist für das Führungsbauteil 22 „eine axiale Position, die zu dem Zündfunkenspalt G am nächsten liegt“ äquivalent zu „dieselbe axiale Position wie der Zündfunkenspalt G“. Demgemäß ist an derselben axialen Position wie der Zündfunkenspalt G die Umfangsweite W2 des Führungsbauteils 22 kleiner als die Umfangsweite W1 des stehenden Abschnitts 51 der Erdungselektrode 5.
Des Weiteren hat an derselben axialen Position wie der Zündfunkenspalt G das Führungsbauteil 22 einen Querschnitt senkrecht zu der axialen Richtung der Zündkerze 1, derart, dass die radiale Weite W20 des Querschnitts größer ist als die Umfangsweite W2 des Querschnitts. Mit anderen Worten ist in dem Querschnitt die radiale Weite W20 des Führungsbauteils 22 größer als die Umfangsweite W2 des Führungsbauteils 22.
Wie vorstehend beschrieben ist, hat das Führungsbauteil 22 die Führungsfläche 221, die zu der Erdungselektrode 5 in der Umfangsrichtung der Zündkerze 1 zugewandt ist. Insbesondere ist die Führungsfläche 221 des Führungsbauteils 22 zu dem stehenden Abschnitt 51 der Erdungselektrode 5 in der Umfangsrichtung der Zündkerze 1 (oder entlang des distalen Endes 21 des Gehäuses 2) zugewandt. Des Weiteren ist es in der Projektionsebene (oder der Papieroberfläche von 2) nicht erforderlich, dass die gerade Linie M, die definiert ist, um sich durch die Führungsfläche 221 des Führungsbauteils 22 zu erstrecken, durch den Zündfunkenspalt G (oder den distalen Endabschnitt 41 der Mittelelektrode 4) hindurchführt. Das heißt, die Ausrichtung und die Position der geraden Linie M können in einem derartigen Bereich geeignet festgelegt werden, um die vorstehend beschriebenen Abmessungsverhältnisse (1) - (5) zu erfüllen. Zusätzlich ist es bevorzugt, die Ausrichtung und die Position der geraden Linie M so festzulegen, dass auch zumindest eines der vorstehend beschriebenen Abmessungsverhältnisse (6) - (8) erfüllt ist.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat, wie in 1 und 2 gezeigt ist, das Führungsbauteil 22 die Form eines viereckigen Prismas, sodass die Form eines Querschnitts eines Führungsbauteils 22 senkrecht zu der axialen Richtung der Zündkerze 1 rechteckförmig ist. Des Weiteren ist eine der längeren Seiten des rechteckförmigen Querschnitts als die Führungsfläche 221 ausgebildet.
Ein Beispiel der Abmessungen und Materialien der Komponenten der Zündkerze 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist nachstehend beschrieben. Es sollte angemerkt werden, dass die Abmessungen und die Materialien der Komponenten der Zündkerze 1 nicht auf dieses Beispiel beschränkt sind.
Der Außendurchmesser D des Gehäuses 2 ist gleich 10,2 mm. Die radiale Dicke des Gehäuses 2 an dem distalen Ende 22 des Gehäuses 2 ist gleich 1,4 mm. Die radiale Weite W20 des Führungsbauteils 22 ist gleich 1,9 mm. Die Umfangsweite W2 des Führungsbauteils 22 ist gleich 1,3 mm. Die Umfangsweite W1 des stehenden Abschnitts 51 der Erdungselektrode 5 ist gleich 2,6 mm.
Der distale Endabschnitt 41 der Mittelelektrode 4 steht in distaler Richtung von dem distalen Ende des Isolators 3 um 1,5 mm vor. Die Größe des Zündfunkenspalts G ist gleich 1,1 mm.
Der distale Endabschnitt 41 der Mittelelektrode 4 ist durch ein Edelmetallbauteil gebildet, das zum Beispiel aus Iridium hergestellt ist. Sowohl das Gehäuse 2 als auch die Erdungselektrode 5 sind zum Beispiel aus einer Nickellegierung hergestellt.
Zusätzlich werden die vorstehend beschriebenen Abmessungen und Materialien auch für Musterzündkerzen verwendet, die in einem Versuch geprüft (getestet) werden, der nachstehend beschrieben ist.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es möglich, die nachstehenden vorteilhaften Wirkungen zu erreichen.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Zündkerze 1 das Führungsbauteil 22 auf. Folglich ist es möglich, die Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs in der Brennkammer der Brennkraftmaschine zu dem Zündfunkenspalt G unabhängig von der Montagestellung (-position) der Zündkerze 1 an der Brennkraftmaschine zu führen.
Insbesondere ist es, wie in 3 und 4 gezeigt ist, selbst wenn der stehende Abschnitt 51 der Erdungselektrode 5 stromaufwärtig des Zündfunkenspalts G mit Bezug auf die Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs in der Brennkammer angeordnet ist, immer noch möglich, die Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs, die den stehenden Abschnitt 51 der Erdungselektrode 5 basiert, zu dem Zündfunkenspalt G durch das Führungsbauteil 22 zu führen. Folglich ist es möglich, eine Stagnation der Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs in der Nähe (Umgebung) des Zündfunkenspalts G zu verhindern. Als Ergebnis ist es möglich, eine stabile Zündfähigkeit der Zündkerze 1 sicherzustellen. Zusätzlich bezeichnet in 3 und 4 und in weiteren zugehörigen Figuren die Region, die mit Z bezeichnet ist, eine Stagnation der Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs.
Des Weiteren ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Führungsfläche 221 des Führungsbauteils 22 so angeordnet, dass alle Abmessungsverhältnisse (1) - (4) erfüllt sind. Folglich ist es, wenn der stehende Abschnitt 51 der Erdungselektrode 5 stromaufwärtig des Zündfunkenspalts G mit Bezug auf die Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs in der Brennkammer angeordnet ist, möglich, dass die Führungsfläche 221 des Führungsbauteils 22 wirksam die Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs zu dem Zündfunkenspalt G führt. Als Ergebnis ist es möglich, die Länge eines Zündfunkens S, der über den Zündfunkenspalt G abgegeben (entladen) wird, ausreichend zu erstrecken, und dadurch wird die Zündfähigkeit der Zündkerze 1 unabhängig von der Montagestellung der Zündkerze 1 an der Brennkraftmaschine sichergestellt.
Des Weiteren ist das Führungsbauteil 22 durch die einfache Gestaltung realisiert, indem es angeordnet wird, um in distaler Richtung von dem distalen Ende 21 des Gehäuses 2 vorzustehen. Das heißt, mit dem Führungsbauteil 22 mit der einfachen Gestaltung ist es nicht erforderlich, die Form der Erdungselektrode 5 besonders zu entwickeln (zu konstruieren), und ist es nicht erforderlich, die Form der Erdungselektrode 5 kompliziert zu machen.
Des Weiteren sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Erdungselektrode 5 und das Führungsbauteil 22 so angeordnet, um die vorstehend beschriebene dreidimensionale Formanforderung zu erfüllen. Folglich ist es, selbst wenn die Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs, das zu dem distalen Teil der Zündkerze 1 strömt, eine Vektorkomponente in Richtung der proximalen Seite hat, immer noch möglich, die Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs zu dem Zündfunkenspalt G geeignet zu führen.
Insbesondere ist die Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs, das zu dem distalen Teil der Zündkerze 1 strömt, nicht immer eine Richtung senkrecht zu der axialen Richtung der Zündkerze 1. Stattdessen kann die Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs, das zu dem distalen Teil der Zündkerze 1 strömt, eine Strömung Fc sein, die eine Vektorkomponente in Richtung der proximalen Seite in der axialen Richtung der Zündkerze 1 hat, wie in 7 gezeigt ist. In diesem Fall kann es abhängig von den Formen und Positionen der Erdungselektrode 5 und dem Führungsbauteil 22 schwierig sein, die Strömung Fc geeignet zu dem Zündfunkenspalt F zu führen, selbst wenn die Führungsfläche 221 des Führungsbauteils 22 so angeordnet ist, dass alle Abmessungsverhältnisse (1) - (4) erfüllt sind. Des Weiteren ist die Richtung der Strömung Fc im Allgemeinen schräg zu einer Ebene senkrecht zu der axialen Richtung der Zündkerze 1 (zum Beispiel die zweite Referenzebene P2) um einen Winkel, der kleiner als 30° ist. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben herausgefunden, dass es zum Spezifizieren der erforderlichen Anordnung der Führungsfläche 221 des Führungsbauteils 22 zur hinreichenden Auseinandersetzung mit der Strömung Fc der Abmessungsverhältnisse (1) - (4) zunächst erforderlich ist, dass die Erdungselektrode 5 und das Führungsbauteil 22 so anzuordnen sind, dass diese Anordnung die vorstehend beschriebene dreidimensionale Formanforderung erfüllt. Mit anderen Worten ist es durch Erfüllen der Abmessungsverhältnisse (1) - (4) während des Erfüllens der dreidimensionalen Formanforderung möglich, dass das Führungsbauteil 22 die Strömung Fc zuverlässig zu dem Zündfunkenspalt G führt.
Des Weiteren ist es durch Erfüllen eines der Abmessungsverhältnisse (6) und (7) zusätzlich zu den Abmessungsverhältnissen (1) - (5) möglich, die Zündfähigkeit der Zündkerze 1 zu verbessern. Bevorzugt ist es durch Erfüllen beider Abmessungsverhältnisse (6) und (7) zusätzlich zu den Abmessungsverhältnissen (1) - (5) möglich, die Zündfähigkeit der Zündkerze 1 weiter zu verbessern.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat das Führungsbauteil 22 sein distales Ende, das an derselben axialen Position wie oder in proximaler Richtung von dem distalen Ende der Erdungselektrode 5 und an derselben axialen Position wie oder in distaler Richtung von dem distalen Ende des Isolators 3 angeordnet ist.
Mit der vorstehenden Gestaltung ist es möglich, die axiale Länge der Zündkerze 1 zu minimieren, während die Funktion des Führungsbauteils 22 zum Führen der Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs zu dem Zündfunkenspalt G sichergestellt wird. Als Ergebnis ist es möglich zu verhindern, dass das Führungsbauteil 22 durch einen Kolben in der Brennkammer der Brennkraftmaschine beeinträchtigt wird, während die Zündfähigkeit der Zündkerze 1 sichergestellt wird.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist an derselben axialen Position wie der Zündfunkenspalt G die Umfangsweite W2 des Führungsbauteils 22 kleiner als die Umfangsweite W1 des stehenden Abschnitts 51 der Erdungselektrode 5.
Mit der vorstehenden Gestaltung ist es möglich, zuverlässig zu verhindern, dass die Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs durch das Führungsbauteil 22 blockiert wird, um dadurch eine Stagnation der Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs in der Nähe (Umgebung) des Zündfunkenspalts G wirksam zu verhindern.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Führungsbauteil 22 gestaltet, um sich in der axialen Richtung der Zündkerze 1 zu erstrecken.
Mit der vorstehenden Gestaltung ist es möglich, eine Stagnation der Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs zu verhindern, wenn das Führungsbauteil 22 in der Nähe (Umgebung) des Zündfunkenspalts G ausgebildet ist. Des Weiteren ist es auch möglich, die Form des Führungsbauteils 22 zu vereinfachen, um dadurch die Herstellungskosten der Zündkerze 1 zu verringern.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat das Führungsbauteil 22 eine derartige Querschnittsform, dass die radiale Weite W20 des Führungsbauteils 22 größer ist als die Umfangsweite W2 des Führungsbauteils 22.
Mit der vorstehenden Gestaltung wird es für das Führungsbauteil 22 einfach, die Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs, das zu der Nähe (Umgebung) des distalen Teils der Zündkerze 1 strömt, zu dem Zündfunkenspalt G wirksam zu führen. Zu der gleichen Zeit wird es für das Führungsbauteil 22 schwierig, die Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs, das zu der Nähe (Umgebung) des distalen Teils der Zündkerze 1 strömt, zu behindern. Insbesondere kann, wenn die Erdungselektrode 5 stromaufwärtig des Zündfunkenspalts G mit Bezug auf die Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs angeordnet ist, das Führungsbauteil 22 die Funktion zum Führen der Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs zu dem Zündfunkenspalt G ausführen. Jedoch kann, wenn das Führungsbauteil 22 selbst stromaufwärtig des Zündfunkenspalts G mit Bezug auf die Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs angeordnet ist, das Führungsbauteil 22 abhängig von seiner Form die Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs in Richtung des Zündfunkenspalts G blockieren. Je größer die radiale Weite W20 des Führungsbauteils 22 ist, desto einfacher ist es für das Führungsbauteil 22, die Funktion zum Führen der Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs zu dem Zündfunkenspalt G zu erfüllen. Im Gegensatz dazu ist je größer die Umfangsweite W2 des Führungsbauteils 22 ist, desto einfacher für das Führungsbauteil 22, die Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs in Richtung des Zündfunkenspalts G zu behindern. Daher wird es durch ein Festlegen der radialen Weite W20 des Führungsbauteils 22, derart, dass sie größer ist als die Umfangsweite W20 des Führungsbauteils 22, einfacher, die Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs zu dem Zündfunkenspalt G durch das Führungsbauteil 22 wirksam zu führen, während eine Blockierung der Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs durch das Führungsbauteil 22 verhindert wird.
Zusammenfassend kann die Zündkerze 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit einer einfachen Gestaltung eine stabile Zündfähigkeit unabhängig von der Montagestellung der Zündkerze 1 an der Brennkraftmaschine sicherstellen.
[Vergleichsbeispiel]
8 zeigt die Gesamtgestaltung einer Zündkerze 9 gemäß einem Vergleichsbeispiel.
Wie in 8 gezeigt ist, weist die Zündkerze 9 eine Erdungselektrode 95, jedoch kein Führungsbauteil 22 auf, wie in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist.
Die Erdungselektrode 95 ist im Wesentlichen L-förmig, um einen stehenden Abschnitt 951 und einen gegenüberliegenden Abschnitt 952 zu haben. Der stehende Abschnitt 951 ist vorgesehen, um von einem distalen Ende 921 eines Gehäuses 92 in distaler Richtung vorzustehen (oder vorzuragen). Der gegenüberliegende Abschnitt 952 erstreckt sich senkrecht zu dem stehenden Abschnitt 951 und hat eine gegenüberliegende Fläche 953, die zu einem distalen Endabschnitt 941 einer Mittelelektrode 94 in der axialen Richtung der Zündkerze 9 gegenüberliegt, wobei ein Zündfunkenspalt G dazwischen ausgebildet ist.
Wenn die Zündkerze 9 in einer Brennkraftmaschine verwendet wird, variiert die Zündfunkenabgabelänge (Zündfunkenentladungslänge) N in der Zündkerze 9 (das heißt, die Länge N eines Zündfunkens S, der über den Zündfunkenspalt G in der Zündkerze 9 abgegeben (entladen) wird) abhängig von der Montagestellung der Zündkerze 9 an der Brennkraftmaschine. Zusätzlich bezeichnet hier die Zündfunkenabgabelänge N die Länge des Zündfunkens S in der Richtung der Strömung F eines Luft-Kraftstoff-Gemischs in einer Brennkammer der Brennkraftmaschine.
Insbesondere ist, wie in 9A gezeigt ist, wenn die Zündkerze 9 an der Brennkraftmaschine so montiert ist, dass der stehende Abschnitt 951 der Erdungselektrode 95 stromaufwärtig des Zündfunkenspalts G mit Bezug auf die Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs angeordnet ist, die Zündfunkenabgabelänge N sehr klein.
Andererseits ist, wie in 9B gezeigt ist, wenn die Zündkerze 9 an der Brennkraftmaschine so montiert ist, dass der stehende Abschnitt 951 der Erdungselektrode 95 zu dem Zündfunkenspalt G in einer Richtung senkrecht zu der Richtung der Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs (das heißt in der Richtung senkrecht zu der Papieroberfläche von 9B) ausgerichtet ist, die Zündfunkenabgabelänge N sehr groß.
Im Vergleich dazu ist, wie in 9C gezeigt ist, wenn die Zündkerze 9 an der Brennkraftmaschine so montiert ist, dass der stehende Abschnitt 951 der Erdungselektrode 95 stromabwärtig des Zündfunkenspalts G mit Bezug auf die Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs angeordnet ist, die Zündfunkenabgabelänge N moderat. Das heißt, die Zündfunkenabgabelänge N in diesem Fall ist größer als die Zündfunkenabgabelänge N in dem Fall, der in 9A gezeigt ist, jedoch kleiner als die Zündfunkenabgabelänge N in dem Fall, der in 9B gezeigt ist.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben die vorstehend beschriebene Schwankungsweise der Zündfunkenabgabelänge N durch Messen der Zündfunkenabgabelänge N in jedem der drei Fälle, die in 9A - 9C gezeigt sind, mit der Geschwindigkeit der Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs herausgefunden, die mit 15 m/s festgelegt ist.
Die Messergebnisse sind in 10 gezeigt, wobei A, B und C jeweils die gemessenen Werte der Zündfunkenabgabelänge N in den drei Fällen, die in 9A - 9C gezeigt sind, bezeichnen.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben auch das Verhältnis zwischen der Zündfunkenabgabelänge N und der Zündfähigkeit der Zündkerze 9 bestimmt.
Insbesondere wurde, wie in 11 gezeigt ist, herausgefunden, dass, je größer die Zündfunkenabgabelänge N ist, die Zündfähigkeit der Zündkerze 9 umso höher. Die Zündfähigkeit der Zündkerze 9 ist durch das Grenz-A/F (Luft/Kraftstoff)-Verhältnis bezeichnet, bis zu dem es für die Zündkerze 9 möglich ist, das Luft-Kraftstoff-Gemisch zu zünden. Zusätzlich ist, je höher das Grenz-A/F-Verhältnis ist (das heißt, je magerer das zündfähige Luft-Kraftstoff-Gemisch ist), die Zündfähigkeit der Zündkerze 9 umso höher.
Demgemäß ist aus 10 und 11 klar ersichtlich, dass die Zündfähigkeit der Zündkerze 9 gemäß dem Vergleichsbeispiel abhängig von der Montagestellung der Zündkerze 9 an der Brennkraftmaschine stark variiert.
Zusätzlich wird, wie in 12A und 12B gezeigt ist, wenn der stehende Abschnitt 951 der Erdungselektrode 95 stromaufwärtig des Zündfunkenspalts G angeordnet ist, die Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs durch den gesamten stehenden Abschnitt 951 blockiert, wodurch ein Auftreten einer Stagnation der Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs hinter dem gesamten stehenden Abschnitt 951 verursacht wird. Insbesondere tritt eine Stagnation der Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs in der Region auf, die durch Z in 12A und 12B bezeichnet ist. Das Meiste des oder der gesamte Zündfunkenspalt G ist in der Region C umfasst; somit ist es schwierig, dass sich der Funken S, der über den Zündfunkenspalt G abgegeben wird, in der Richtung der Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs erstreckt. Folglich ist die Zündfunkenabgabemenge N sehr klein, wie in 9A gezeigt ist, wodurch es erschwert wird, eine stabile Zündfähigkeit der Zündkerze 9 sicherzustellen.
[Versuch]
Dieser Versuch wurde durchgeführt, um die Wirkungen der Parameter a und b auf die Zündfähigkeit der Zündkerze 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zu untersuchen.
Insbesondere ist in dem Versuch eine Vielzahl von Musterzündkerzen bereitgestellt, von denen jede dieselbe Basisgestaltung hat wie die Zündkerze 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Insbesondere ist jede der Musterzündkerzen gestaltet, um die dreidimensionale Formanforderung zu erfüllen, die in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist. Jedoch wurden die Parameter a und b für diese Musterzündkerzen variiert. Zum Beispiel sind zwei dieser Musterzündkerzen jeweils in 13 und 14 gezeigt.
In dem Versuch wurde jede der Musterzündkerzen auf die folgende Weise getestet. Zunächst wurde die Musterzündkerze in einer Brennkammer so angeordnet, dass der stehende Abschnitt 51 der Erdungselektrode 5 der Musterzündkerze stromaufwärtig des Zündfunkenspalts G mit Bezug auf die Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs in der Brennkammer angeordnet worden ist. Das heißt, die Musterzündkerze wurde in der Brennkammer auf die gleiche Weise wie in 3 und 4 so angeordnet, dass die gerade Linie L, die in der Musterzündkerze gezogen wurde, zu der Richtung der Strömungsrichtung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs in der Brennkammer parallel ist. Die Geschwindigkeit der Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs an der stromaufwärtigen Seite der Musterzündkerze wurde mit 20 m/s festgelegt. Dann wurde die Geschwindigkeit der Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs in dem Zündfunkenspalt G der Musterzündkerze gemessen. Insbesondere wurde die Geschwindigkeit der Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs an zwölf Punkten gemessen, die in dem Zündfunkenspalt G und auf der Mittelachse Y der Mittelelektrode 14 liegen; der höchste der zwölf gemessenen Werte wurde aufgezeichnet, um die Geschwindigkeit der Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs in dem Zündfunkenspalt G wiederzugeben.
Zusätzlich ist, je niedriger die Geschwindigkeit der Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs in dem Zündfunkenspalt G ist, die Zündfunkenabgabelänge N umso kleiner. Des Weiteren ist, wie in dem vorstehend beschriebenen Vergleichsbeispiel bestimmt ist, je kleiner die Zündfunkenabgabelänge N ist, die Zündfähigkeit der Musterzündkerze umso niedriger (siehe 11). Daher konnte die Zündfähigkeit der Musterzündkerze indirekt durch Messen der Geschwindigkeit der Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs in dem Zündfunkenspalt G der Musterzündkerze beurteilt werden.
Die Beurteilungsergebnisse aller Musterzündkerzen sind in 15 gezeigt, wobei die waagrechte Achse das Verhältnis (a/D) des Abstands a zu dem Außendurchmesser D des Gehäuses 2 anzeigt und die senkrechte Achse den Winkel b in Grad (°) anzeigt. Des Weiteren bezeichnen die Symbole ⊚ jene Musterzündkerzen, in denen die Geschwindigkeit der Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs in dem Zündfunkenspalt G höher als oder gleich wie 20 m/s war; bezeichnen die Symbole ◯ jene Musterzündkerzen, in denen die Geschwindigkeit der Strömung F des Luft-Kraftstoffgemischs in dem Zündfunkenspalt G niedriger als 20 m/s und höher als oder gleich wie 15 m/s war; bezeichnen die Symbole Δ jene Musterzündkerzen, in denen die Geschwindigkeit der Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs in dem Zündfunkenspalt G niedriger als 15 m/s und höher als oder gleich wie 10 m/s war; bezeichnen die Symbole × jene Musterzündkerzen, in denen die Geschwindigkeit der Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs in dem Zündfunkenspalt G niedriger als 10 m/s und höher als oder gleich wie 5 m/s war; und bezeichnen die Symbole * jene Musterzündkerzen, in denen die Geschwindigkeit der Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs in dem Zündfunkenspalt G niedriger als 5 m/s war.
Des Weiteren bezeichnet in 15 die gerade Linie S1 die Gleichung „b=-67,8×(a/D)+27,4“, die sich von dem vorstehend beschriebenen Abmessungsverhältnis (1) nur darin unterscheidet, dass das Zeichen „=“ in der Gleichung umfasst ist, wohingegen das Zeichen „≥“ in dem Abmessungsverhältnis (1) umfasst ist. Die gerade Linie S2 bezeichnet die Gleichung „b=-123,7×(a/D)+64,5“, die sich von dem vorstehend beschriebenen Abmessungsverhältnis (2) nur darin unterscheidet, dass das Zeichen „=“ in der Gleichung umfasst ist, wohingegen das Zeichen „≤“ in dem Abmessungsverhältnis (2) umfasst ist. Die gerade Linie S5 bezeichnet die Gleichung „b=-123,4×(a/D)+53,7“, die sich von dem vorstehend beschriebenen Abmessungsverhältnis (6) nur darin unterscheidet, dass das Zeichen „=“ in der Gleichung umfasst ist, wohingegen das Zeichen „≤“ in dem Abmessungsverhältnis (6) umfasst ist. Die gerade Linie S6 bezeichnet die Gleichung „b=-123,1×(a/D)+30,0“, die sich von dem vorstehend beschriebenen Abmessungsverhältnis (7) nur darin unterscheidet, dass das Zeichen „=“ in der Gleichung umfasst ist, wohingegen das Zeichen „≥“ in dem Abmessungsverhältnis (7) umfasst ist. Zusätzlich gibt die gesamte Koordinatenebene von 15 einen Bereich wieder, der beide vorstehend beschriebenen Abmessungsverhältnisse (3) und (4) erfüllt.
Des Weiteren sind in 15 in der Region zwischen den geraden Linien S1 und S2 nur die Symbole ⊚, ◯ und Δ (das heißt, kein × oder *). Im Gegensatz dazu sind in den Regionen, die sich in der Region zwischen den geraden Linien S1 und S2 unterscheiden, nur die Symbole × und * (das heißt kein ⊚, ◯ oder Δ). Das heißt, in der Region zwischen den geraden Linien S1 und S2 ist es möglich, die Geschwindigkeit der Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs in dem Zündfunkenspalt G sicherzustellen, dass sie höher ist als oder gleich ist wie 10 m/s (das heißt, 50% der Geschwindigkeit der Strömung F an der stromaufwärtigen Seite der Musterzündkerze, die mit 20 m/s festgelegt worden ist).
Demgemäß ist es aus den vorstehenden Beurteilungsergebnissen klar ersichtlich, dass es durch Erfüllen der vorstehend beschriebenen Abmessungsverhältnisse (1) - (4) möglich ist, eine ausreichend hohe Geschwindigkeit der Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs in dem Zündfunkenspalt G sicherzustellen, um dadurch die Zündfähigkeit der Zündkerze 1 unabhängig von der Montagestellung der Zündkerze 1 an der Brennkraftmaschine sicherzustellen.
Des Weiteren hat in der Region zwischen den geraden Linien S1 und S2 in 15 die Unterregion zwischen den geraden Linien S5 und S6 nur die Symbole ⊚ und o (das heißt, kein Δ), die darin konzentriert sind. Das heißt, in der Unterregion ist es möglich, die Geschwindigkeit der Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs in dem Zündfunkenspalt G sicherzustellen, dass sie höher ist als oder gleich ist wie 15 m/s (das heißt, 75% der Geschwindigkeit der Strömung F an der stromaufwärtigen Seite der Musterzündkerze, die mit 20 m/s festgelegt worden ist).
Demgemäß ist es auch klar ersichtlich, dass es durch Erfüllen zumindest einer der vorstehend beschriebenen Abmessungsverhältnisse (6) und (7) zusätzlich zu den Abmessungsverhältnissen (1) - (4) möglich ist, die Geschwindigkeit der Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs in dem Zündfunkenspalt G zu erhöhen, um dadurch die Zündfähigkeit der Zündkerze 1 zu verbessern.
Des Weiteren sind in 15 in der Region zwischen den geraden Linien S1 und S2 die Symbole ⊚ und o in dem Bereich von (a/D) zwischen -0,3 und 0,3 konzentriert.
Demgemäß ist es auch klar ersichtlich, dass es durch Erfüllen des vorstehend beschriebenen Abmessungsverhältnisses (8) zusätzlich zu den Abmessungsverhältnissen (1) - (4) möglich ist, eine ausreichend hohe Geschwindigkeit der Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs in dem Zündfunkenspalt G zuverlässig sicherzustellen, um dadurch die Zündfähigkeit der Zündkerze 1 unabhängig von der Montagestellung der Zündkerze 1 an der Brennkraftmaschine zuverlässig sicherzustellen.
[Zweites Ausführungsbeispiel]
In dem ersten Ausführungsbeispiel ist die Erdungselektrode 5 durch den stehenden Abschnitt 51 und den gegenüberliegenden Abschnitt 52 gebildet, die sich zueinander senkrecht erstrecken (siehe 1).
Im Vergleich dazu hat in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie in 16 gezeigt ist, die Erdungselektrode 5 des Weiteren einen gebogenen Abschnitt 55 zwischen dem stehenden Abschnitt 51 und dem gegenüberliegenden Abschnitt 52. Der gebogene Abschnitt 55 ist in einer im Wesentlichen Bogenform (Kreisbogenform, Kurvenform) gebogen.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erfüllt die Zündkerze 1 auch die dreidimensionale Formanforderung wie in dem ersten Ausführungsbeispiel.
Insbesondere hat in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie in 17 gezeigt ist, die Erdungselektrode 5 den Querschnitt 500 entlang der dritten Referenzebene P3. Das Führungsbauteil 22 hat den Querschnitt 220 entlang der dritten Referenzebene P3. Der schräge Winkel θ der dritten Referenzebene P3 mit Bezug auf die zweite Referenzebene P2 ist ungefähr gleich 30°. Des Weiteren sind, wie in 18 gezeigt ist, der Querschnitt 550 der Erdungselektrode 5 und der Querschnitt 220 des Führungsbauteils 22 in der Projektionsebene (das heißt, der Papieroberfläche von 18) projiziert, die definiert ist, um sich senkrecht zu der axialen Richtung der Zündkerze 1 durch den Zündfunkenspalt G zu erstrecken.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist in der Erdungselektrode 5 der gebogene Abschnitt 55 zwischen dem stehenden Abschnitt 51 und dem gegenüberliegenden Abschnitt 52 ausgebildet. Daher kann, wenn der schräge Winkel θ nahe an 30° liegt, der Querschnitt 500 der Erdungselektrode 5 durch den gebogenen Abschnitt 55 hindurchgehen. Folglich kann abhängig von der Ausbildung des gebogenen Abschnitts 55 der Abstand r (siehe 18) in der Projektionsebene zu klein werden, um das Abmessungsverhältnis (5), das heißt 0,8≤r/R≤1, zu erfüllen.
Unter Berücksichtigung des vorstehend Genannten, ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Erdungselektrode so geformt, um das Abmessungsverhältnis (5) selbst mit dem gebogenen Abschnitt 55, der in dieser ausgebildet ist, zu erfüllen. Des Weiteren erfüllt während des Erfüllens des Abmessungsverhältnisses (5) die Zündkerze 1 alle Abmessungsverhältnisse (1) - (4) wie in dem ersten Ausführungsbeispiel.
Nachstehend ist ein Verfahren zum Herstellen der Zündkerze 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben. Dieses Verfahren umfasst einen ersten Schritt bis zu einem sechsten Schritt.
In dem ersten Schritt ist, wie in 19 gezeigt ist, das Gehäuse 2 bereitgestellt, das sowohl den Isolator 3 als auch die Mittelelektrode 4 hat, die in diesen eingebaut sind.
In dem zweiten Schritt ist, wie in 20 gezeigt ist, ein viereckiges prismaförmiges Elektrodenmaterial 50 zum Ausbilden der Erdungselektrode zum Beispiel durch Widerstandsschweißen an das distale Ende 21 des Gehäuses 2 geschweißt.
In dem dritten Schritt wird, wie in 21 gezeigt ist, das Elektrodenmaterial 50 gebogen, um die im Wesentlichen L-förmige Erdungselektrode 5 auszubilden. Folglich ist der Zündfunkenspalt G zwischen der Mittelelektrode 4 und dem gegenüberliegenden Abschnitt 52 der Erdungselektrode 5 ausgebildet.
In dem vierten Schritt wird, wie in 22 gezeigt ist, an einer vorbestimmten Position an dem distalen Ende 21 des Gehäuses 2 eine Nut 211 ausgebildet, um das Gehäuse 2 in einer radialen Richtung der Zündkerze 1 zu durchdringen. Zusätzlich ist die Position der Ausbildung der Nut 211 auf der Grundlage des Positionsverhältnisses zwischen der Mittelelektrode 4, der Erdungselektrode 5 und dem Führungsbauteil 22, das in der Nut 211 befestigt wird, vorbestimmt.
In dem fünften Schritt wird, wie in 23 gezeigt ist, ein proximaler Endabschnitt des Führungsbauteils 22 in der Nut 211 befestigt.
In dem sechsten Schritt wird, wie in 24 gezeigt ist, der proximale Endabschnitt des Führungsbauteils 22 zum Beispiel durch Widerstandsschweißen an periphere Abschnitte der Nut 211 in dem Gehäuse 2 geschweißt.
Es sollte angemerkt werden, dass Laserschweißen anstelle des Widerstandsschweißens in den vorstehend genannten zweiten und sechsten Schritten des Verfahrens verwendet werden kann.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, dieselben vorteilhaften Wirkungen zu erreichen, die in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben sind.
[Drittes Ausführungsbeispiel]
In diesem Ausführungsbeispiel weist, wie in 25 gezeigt ist, der stehende Abschnitt 51 der Erdungselektrode 5 einen langen, sich in axialer Richtung erstreckenden Teil 510 auf, der sich von dem distalen Ende 21 des Gehäuses 2 in der axialen Richtung der Zündkerze 1 erstreckt.
Insbesondere ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie in 26 gezeigt ist, die Zündkerze 1 gestaltet, um das nachstehende Abmessungsverhältnis des Weiteren zu erfüllen: $h2 \geq h1 + R \times tan3 0 °$
wobei h1 der axiale Abstand von dem distalen Ende 21 des Gehäuses 2 zu dem distalen Ende des distalen Endabschnitts 41 der Mittelelektrode 4 ist, h2 die axiale Länge des sich in axialer Richtung erstreckenden Teils 510 des stehenden Abschnitts 51 der Erdungselektrode 5 ist, und R der Abstand ist, wie er in dem ersten Ausführungsbeispiel definiert ist (siehe 6 und 25).
Zusätzlich erstreckt sich in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Führungsbauteil 22 in der axialen Richtung der Zündkerze 1. Daher wird, selbst wenn sich der schräge Winkel θ in dem Bereich von 0 bis 30° ändert, der Abstand R konstant gehalten.
Des Weiteren hat in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Erdungselektrode 5 einen Vorsprung 54, der an der gegenüberliegenden Fläche 53 des gegenüberliegenden Abschnitts 52 ausgebildet ist, um zu dem distalen Endabschnitt 41 der Mittelelektrode 4 zugewandt zu sein, wobei der Zündfunkenspalt G dazwischen ausgebildet ist. Folglich ist es, obwohl der stehende Abschnitt 51 den langen, sich in axialer Richtung erstreckenden Teil 510 aufweist, immer noch möglich, eine geeignete Größe des Zündfunkenspalts G aufrechtzuerhalten.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, dieselben vorteilhaften Wirkungen zu erreichen, die in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben sind.
Des Weiteren erfüllt in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Zündkerze 1 das vorstehende Abmessungsverhältnis (9). Daher bleibt, selbst wenn der schräge Winkel θ sich in dem Bereich von 0 bis 30° ändert, die Position und Form der Projektion des Querschnitts 500 der Erdungselektrode 5 in der Projektionsebene unverändert (siehe 6). Somit bleibt auch der Abstand r unverändert. Folglich wird, da sowohl r und R unverändert bleiben, das Verhältnis r/R in dem vorstehend beschriebenen Abmessungsverhältnis (5) konstant gehalten. Als Ergebnis ist es möglich, die dreidimensionale Formanforderung zuverlässig zu erfüllen, um dadurch eine stabile Zündfähigkeit der Zündkerze 1 unabhängig von der Montagestellung der Zündkerze 1 an der Brennkraftmaschine zuverlässig sicherzustellen.
[Viertes Ausführungsbeispiel]
Dieses Ausführungsbeispiel ist eine Modifikation des dritten Ausführungsbeispiels.
Insbesondere weist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie in 27 gezeigt ist, der stehende Abschnitt 51 der Erdungselektrode 5 den langen, sich in axialer Richtung erstreckenden Teil 510 wie in dem dritten Ausführungsbeispiel auf.
Jedoch hat in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Erdungselektrode 5 keinen Vorsprung 54, der in dem dritten Ausführungsbeispiel beschrieben ist. Stattdessen erstreckt sich der gegenüberliegende Abschnitts 52 der Erdungselektrode 5 in schräger Richtung mit Bezug auf den stehenden Abschnitt 51, sodass sich der axiale Abstand zwischen dem gegenüberliegenden Abstand 52 und dem distalen Endabschnitt 41 der Mittelelektrode 4 in der Richtung radial nach innen verringert. Folglich ist es, obwohl der stehende Abschnitt 51 der Erdungselektrode 5 den langen, sich in axialer Richtung erstreckenden Teil 510 aufweist, und es keinen Vorsprung 54 gibt, der in der Erdungselektrode 5 ausgebildet ist, immer noch möglich, eine geeignete Größe des Zündfunkenspalts G aufrechtzuerhalten.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es möglich, dieselben vorteilhaften Wirkungen zu erreichen, die gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel erreichbar sind.
[Fünftes Ausführungsbeispiel]
Dieses Ausführungsbeispiel ist eine weitere Modifikation des dritten Ausführungsbeispiels.
Insbesondere weist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie in 28 gezeigt ist, der stehende Abschnitt 51 der Erdungselektrode 5 den langen, sich in axialer Richtung erstreckenden Teil 510 wie in dem dritten Ausführungsbeispiel auf.
Jedoch hat in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Erdungselektrode 5 keinen Vorsprung 54, der in dem dritten Ausführungsbeispiel beschrieben ist. Stattdessen ist die Erdungselektrode 5 im Wesentlichen U-förmig. Das heißt, der gegenüberliegende Abschnitt 52 der Erdungselektrode 5 ist gebogen, um einen ersten Teil und einen zweiten Teil zu haben. Der erste Teil erstreckt sich von dem stehenden Abschnitt 51 der Erdungselektrode 5 radial nach innen. Der zweite Teil erstreckt sich in proximaler Richtung von dem ersten Teil. Der zweite Teil ist zu dem distalen Endabschnitt 41 der Mittelelektrode 4 in der axialen Richtung der Zündkerze 1 zugewandt, wobei der Zündfunkenspalt G dazwischen ausgebildet ist. Folglich ist es, obwohl der stehende Abschnitt 51 der Erdungselektrode 5 den langen, sich in axialer Richtung erstreckenden Teil 510 aufweist, und es keinen Vorsprung 54 gibt, der in der Erdungselektrode 5 ausgebildet ist, noch immer möglich, eine geeignete Größe des Zündfunkenspalts G aufrechtzuerhalten.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es möglich, dieselben vorteilhaften Wirkungen zu erreichen, die gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel erreichbar sind.
[Sechstes Ausführungsbeispiel]
In diesem Ausführungsbeispiel ist, wie in 29 gezeigt ist, das Führungsbauteil 22 auch in einer im Wesentlichen L-Form wie die Erdungselektrode 5 gebogen.
Insbesondere ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Führungsbauteil 22 an im Wesentlichen derselben axialen Position wie der Zündfunkenspalt G gebogen, um einen ersten Teil und einen zweiten Teil zu haben. Der erste Teil erstreckt sich in distaler Richtung von dem distalen Ende 21 des Gehäuses 2. Der zweite Teil erstreckt sich von dem ersten Teil radial nach innen. Zusätzlich ist das Führungsbauteil 22 so gebogen, um die Erdungselektrode 5 in der Umfangsrichtung der Zündkerze 1 zu überlappen.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, dieselben vorteilhaften Wirkungen zu erreichen, die in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben sind.
Des Weiteren ändert sich in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel durch das gebogene Führungsbauteil 22 kaum das Verhältnis r/R in dem vorstehend beschriebenen Abmessungsverhältnis (5), wenn sich der schräge Winkel θ in dem Bereich von 0 bis 30° ändert. Als Ergebnis ist es einfacher (leichter), die dreidimensionale Formanforderung zu erfüllen.
[Siebtes Ausführungsbeispiel]
In diesem Ausführungsbeispiel erstreckt sich, wie in 30 gezeigt ist, das Führungsbauteil 22 von dem distalen Ende 21 des Gehäuses 2 in schräger Richtung mit Bezug auf die axiale Richtung der Zündkerze 1.
Insbesondere erstreckt sich in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Führungsbauteil 22 in schräger Richtung mit Bezug auf die axiale Richtung der Zündkerze 1, sodass sich der Abstand zwischen dem Führungsbauteil 22 und der Mittelachse Y der Mittelelektrode 4 in der distalen Richtung verringert.
Zusätzlich erstreckt sich in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Führungsbauteil 22 in schräger Richtung mit Bezug auf die axiale Richtung der Zündkerze 1 über die gesamte Länge des Führungsbauteils 22. Jedoch sollte es angemerkt werden, dass sich das Führungsbauteil 22 nur mit einem Teil der Länge des Führungsbauteils 22 in schräger Richtung mit Bezug auf die axiale Richtung der Zündkerze 1 erstrecken kann.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, dieselben vorteilhaften Wirkungen zu erreichen, die in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben sind.
Des Weiteren ändert sich in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel durch das schräge Führungsbauteil 22 das Verhältnis r/R in dem vorstehend beschriebenen Abmessungsverhältnis (5) kaum, wenn sich der schräge Winkel θ in dem Bereich von 0 bis 30° ändert. Als Ergebnis ist es einfacher (leichter), die dreidimensionale Formanforderung zu erfüllen.
[Achtes Ausführungsbeispiel]
In diesem Ausführungsbeispiel hat, wie in 31 gezeigt ist, die Erdungselektrode 5 einen Vorsprung 54, der an der gegenüberliegenden Fläche 53 des gegenüberliegenden Abschnitts 52 ausgebildet ist, um zu dem distalen Endabschnitt 41 der Mittelelektrode 4 zugewandt zu sein, wobei der Zündfunkenspalt G dazwischen ausgebildet ist.
Des Weiteren steht ein Teil des Vorsprungs 54 von dem gegenüberliegenden Abschnitt 52 radial nach innen (oder in Richtung der entgegengesetzten Seite zu dem stehenden Abschnitt 51). Das heißt, ein Teil des Vorsprungs 54 ist nicht an der gegenüberliegenden Fläche 53 des gegenüberliegenden Abschnitts 52 angeordnet.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Vorsprung 54 zum Beispiel durch Schweißen eines Edelmetallbauteils an die gegenüberliegende Fläche 53 des gegenüberliegenden Abschnitts 52 ausgebildet.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, dieselben vorteilhaften Wirkungen zu erreichen, die in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben sind.
[Neuntes Ausführungsbeispiel]
In diesem Ausführungsbeispiel ist, wie in 32-34 gezeigt ist, das Führungsbauteil 22 verdreht (verwunden), um einen verdrehten Abschnitt 222 auszubilden.
Insbesondere hat das Führungsbauteil 22 einen proximalen Abschnitt, der an das distale Ende 21 des Gehäuses 2 angefügt ist, einen distalen Abschnitt, der die Führungsfläche 221 definiert, und den verdrehten Abschnitt 222, der zwischen dem proximalen Abschnitt und dem distalen Abschnitt in der distalen Richtung der Zündkerze 1 ausgebildet ist.
Zusätzlich ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der verdrehte Abschnitt 222 durch Verdrehen des viereckigen, prismaförmigen Führungsbauteils 22, das einen rechteckigen Querschnitt hat, um dessen Mittelachse um im Wesentlichen 90° ausgebildet.
Es ist bevorzugt, dass der verdrehte Abschnitt 222 an der proximalen Seite des Zündfunkenspalts G ausgebildet ist. In diesem Fall kann die Führungsfläche 221 über die gesamte axiale Länge des Zündfunkenspalts G ausgebildet sein. Des Weiteren ist es noch mehr bevorzugt, dass der verdrehte Abschnitt 222 an der proximalen Seite des distalen Endes des Isolators 3 ausgebildet ist.
Des Weiteren hat, wie in 33 gezeigt ist, das Führungsbauteil 22 an einer axialen Position, die zu dem Zündfunkenspalt G am nächsten liegt, einen Querschnitt senkrecht zu der axialen Richtung der Zündkerze 1, derart, dass die radiale Weite W20 des Querschnitts größer ist als die Umfangsweite W2 des Querschnitts. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist für das Führungsbauteil 22 „eine axiale Position, die zu dem Zündfunkenspalt G am nächsten liegt“ äquivalent zu „dieselbe axiale Position wie der Zündfunkenspalt G“. Demgemäß erfüllt an derselben axialen Position wie der Zündfunkenspalt G der distale Abschnitt des Führungsbauteils 22, der die Führungsfläche 221 definiert, das nachstehende Abmessungsverhältnis: W20>W2.
Des Weiteren steht der distale Abschnitt des Führungsbauteils 22, der die Führungsfläche 221 definiert, von der Innenfläche des Gehäuses 2 radial nach innen vor aber er steht von der Außenfläche des Gehäuses 2 nicht radial nach außen vor. Andererseits hat der proximale Abschnitt des Führungsbauteils 22, der an das distale Ende 21 des Gehäuses 2 angefügt ist, eine Umfangsweite, die größer ist als seine radiale Weite.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, dieselben vorteilhaften Wirkungen zu erreichen, die in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben sind.
Des Weiteren ist es in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, da der proximale Abschnitt des Führungsbauteils 22 eine Umfangsweite hat, die größer ist als seine radiale Weite, möglich, den proximalen Abschnitt des Führungsbauteils 22 zu dem distalen Ende 21 des Gehäuses 2 über eine weite Kontaktfläche zwischen ihnen anzufügen. Folglich ist es möglich, eine hohe Fügefestigkeit zwischen dem Führungsbauteil 22 und dem Gehäuse 2 sicherzustellen. Andererseits ist es, da der distale Abschnitt des Führungsbauteils 22 seine radiale Weite W20 hat, die größer ist als seine Umfangsweite W, möglich, den Bereich der Führungsfläche 221 zu erhöhen, um dadurch die Funktion des Führungsbauteils 22 zum Führen der Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs in der Brennkammer zu dem Zündfunkenspalt G zu verbessern.
[Zehntes Ausführungsbeispiel]
In diesem Ausführungsbeispiel hat, wie in 35 und 36 gezeigt ist, das Führungsbauteil 22 einen dreieckigen Querschnitt senkrecht zu der axialen Richtung der Zündkerze 1. Das heißt, das Führungsbauteil 22 hat die Form eines dreieckförmigen Prismas.
Insbesondere ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Form des Querschnitts des Führungsbauteils 22 senkrecht zu der axialen Richtung der Zündkerze 1 ein gleichseitiges Dreieck. Das heißt, die Form des Führungsbauteils 22 ist ein dreieckförmiges Prisma mit drei identischen rechteckigen Seitenflächen.
Des Weiteren ist das Führungsbauteil 22 so angeordnet, dass eine der drei Seitenflächen des Führungsbauteils 22 die Führungsfläche 221 bildet.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, dieselben vorteilhaften Wirkungen zu erreichen, die in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben sind.
Des Weiteren ist es in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit der dreieckförmigen Prismaform des Führungsbauteils 22 möglich, einen weiten Bereich der Führungsfläche 221 sicherzustellen, während verhindert wird, dass das Führungsbauteil 22 sowohl von der Innenfläche des Gehäuses 2 radial nach innen vorsteht als auch von der Außenfläche des Gehäuses 2 radial nach außen vorsteht. Folglich ist es möglich, ein Auftreten von seitlichen Zündfunken der Zündkerze 1 zu verhindern; die Montagefähigkeit der Zündkerze 1 an der Brennkraftmaschine sicherzustellen; und die Funktion des Führungsbauteils 22 zum Führen der Strömung F des Luft-Kraftstoff-Gemischs in der Brennkammer zu dem Zündfunkenspalt G zu verbessern.
[Elftes Ausführungsbeispiel]
In diesem Ausführungsbeispiel hat, wie in 37 gezeigt ist, das Führungsbauteil 22 die Form eines viereckigen Prismas, derart, dass die Form eines Querschnitts des Führungsbauteils 22 senkrecht zu der axialen Richtung der Zündkerze 1 rechteckförmig ist. Das heißt, das Führungsbauteil 22 hat zwei breitere Seitenflächen und zwei schmälere Seitenflächen.
Des Weiteren ist das Führungsbauteil 22 so angeordnet, dass eine der zwei schmäleren Seitenflächen des Führungsbauteils 22 die Führungsfläche 221 bildet. Demgemäß ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die gerade Linie M definiert, um sich durch diese eine Seitenfläche der schmäleren Seitenflächen des Führungsbauteils 22 zu erstrecken, die die Führungsfläche 221 bildet.
Zusätzlich ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Führungsbauteil 22 so angeordnet, dass zumindest die Abmessungsverhältnisse (1) - (4) und die dreidimensionale Formanforderung in der Zündkerze 1 erfüllt sind.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es möglich, dieselben vorteilhaften Wirkungen zu erreichen, die in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben sind.
Während die vorstehenden bestimmten Ausführungsbeispiele gezeigt und beschrieben sind, ist es für den Fachmann erkennbar, dass verschiedene Modifikationen, Änderungen und Verbesserungen gemacht werden können, ohne von dem Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims

Zündkerze (1) für eine Brennkraftmaschine, wobei die Zündkerze (1) Folgendes aufweist: ein rohrförmiges Gehäuse (2); einen rohrförmigen Isolator (3), der in dem Gehäuse (2) gehalten wird; eine Mittelelektrode (4), die in dem Isolator (3) gesichert ist, wobei ein distaler Endabschnitt (41) der Mittelelektrode (4) außerhalb des Isolators (3) vorsteht; eine Erdungselektrode (5), die einen stehenden Abschnitt (51), der von einem distalen Ende (21) des Gehäuses (2) in distaler Richtung vorsteht, und einen gegenüberliegenden Abschnitt (52) hat, der zu dem distalen Endabschnitt (41) der Mittelelektrode (4) in einer axialen Richtung der Zündkerze (1) gegenüberliegt, wobei ein Zündfunkenspalt (G) zwischen den Abschnitten ausgebildet ist; und ein Führungsbauteil (22), das gestaltet ist, um die Strömung (F) eines Luft-Kraftstoff-Gemischs in einer Brennkammer der Brennkraftmaschine zu dem Zündfunkenspalt (G) zu führen, wobei das Führungsbauteil (22) von dem distalen Ende (21) des Gehäuses (2) an einer unterschiedlichen Umfangsposition von der Erdungselektrode (5) in distaler Richtung vorsteht, wobei das Führungsbauteil (22) eine Führungsfläche (221) hat, die zu der Erdungselektrode (5) in einer Umfangsrichtung der Zündkerze (1) zugewandt ist, wobei in einer Projektionsebene, die definiert ist, um sich senkrecht zu der axialen Richtung der Zündkerze (1) durch den Zündfunkenspalt (G) zu erstrecken und in die die vorstehend genannten Komponenten der Zündkerze (1) projiziert sind, die nachstehenden Abmessungsverhältnisse erfüllt sind: $b \geq - 67,8 \times (a / D) + 27,4$
$b \leq - 123,7 \times (a / D) + 64,5$
$- 0,4 \leq (a / D) \leq 0,4$
$0 ° \leq b \leq 90 °$
wobei a ein Abstand zwischen einem Mittelpunkt (C) der Mittelelektrode (4) und einem Schnittpunkt (A) zwischen geraden Linien L und M ist, wobei sich die gerade Linie L sowohl durch eine Mitte des stehenden Abschnitts (51) der Erdungselektrode (5) in der Umfangsrichtung der Zündkerze (1) als auch durch den Mittelpunkt (C) der Mittelelektrode (4) erstreckt, wobei sich die gerade Linie M durch die Führungsfläche (221) des Führungsbauteils (22) erstreckt, wobei der Abstand a an der Seite des Mittelpunkts (C) der Mittelelektrode (4) weg von dem stehenden Abschnitt (51) der Erdungselektrode (5) positiv ist und an der Seite des Mittelpunkts der Mittelelektrode (4), die sich dem stehenden Abschnitt (51) der Erdungselektrode (5) nähert, negativ ist, wobei b ein Winkel zwischen den geraden Linien L und M ist, und wobei D ein Außendurchmesser des Gehäuses (2) ist, wobei eine erste Referenzebene P1 definiert ist, um sowohl eine Mittelachse (Y) der Mittelelektrode (4) als auch die gerade Linie L zu umfassen, eine zweite Referenzebene P2 definiert ist, um sich senkrecht zu der axialen Richtung der Zündkerze (1) durch ein distales Ende der Mittelelektrode (4) zu erstrecken, eine dritte Referenzebene P3 definiert ist, um zu der ersten Referenzebene P1 orthogonal zu sein und um sich in einem schrägen Winkel θ mit Bezug auf die zweite Referenzebene P2 durch den Schnittpunkt zwischen der Mittelachse (Y) der Mittelelektrode (4) und der zweiten Referenzebene P2 schräg zu erstrecken, der schräge Winkel θ positiv ist, wenn die dritte Referenzebene P3 mit Bezug auf die zweite Referenzebene P2 in einer Richtung geneigt ist, in der bewirkt wird, dass eine distalseitige Fläche der dritten Referenzebene P3 nicht zu dem stehenden Abschnitt (51) der Erdungselektrode (5) zugewandt ist, und wenn der schräge Winkel θ größer als 0° und kleiner als oder gleich wie 30° ist und in die Projektionsebene ein Querschnitt (500) der Erdungselektrode (5) und ein Querschnitt (220) des Führungsbauteils (22) projiziert sind, von denen beide entlang der dritten Referenzebene P3 genommen werden, das nachstehende Abmessungsverhältnis des Weiteren erfüllt ist: $0,8 \leq r / R \leq 1$
wobei r ein Abstand in der Projektionsebene zwischen der Mittelachse (Y) der Mittelelektrode (4) und einer äußeren Seite (501) des Querschnitts (500) der Erdungselektrode (5) ist, und R ein Abstand in der Projektionsebene zwischen der Mittelachse (Y) der Mittelelektrode (4) und einer führungsflächenseitigen äußeren Ecke (223) des Querschnitts (220) des Führungsbauteils (22) ist, wobei das nachstehende Abmessungsverhältnis des Weiteren erfüllt ist: $b \leq - 123,4 \times (a / D) + 53,7$
wobei das nachstehende Abmessungsverhältnis des Weiteren erfüllt ist: $b \geq - 123,1 \times (a / D) + 30,0$
wobei das nachstehende Abmessungsverhältnis des Weiteren erfüllt ist: $- 0,3 \leq (a / D) \leq 0,3$
wobei der stehende Abschnitt (51) der Erdungselektrode (5) einen sich in axialer Richtung erstreckenden Teil (510) aufweist, der sich von dem distalen Ende (21) des Gehäuses (2) in der axialen Richtung der Zündkerze (1) erstreckt, und das nachstehende Abmessungsverhältnis des Weiteren erfüllt ist: $h2 \geq h1 + R \times tan3 0 °$
wobei h1 ein axialer Abstand von dem distalen Ende (21) des Gehäuses (2) zu dem distalen Ende (41) der Mittelelektrode (4) ist, und h2 eine axiale Länge des sich in axialer Richtung erstreckenden Teils (510) des stehenden Abschnitts (51) der Erdungselektrode (5) ist, und wobei sich das Führungsbauteil (22) mit Bezug auf die axiale Richtung der Zündkerze (1) so schräg erstreckt, dass sich der Abstand zwischen dem Führungsbauteil (22) und der Mittelachse (Y) der Mittelelektrode (4) in einer distalen Richtung verringert.
Zündkerze (1) nach Anspruch 1, wobei 0,85≤r/R≤1 gilt.
Zündkerze (1) nach Anspruch 2, wobei 0,9≤r/R≤1 gilt.
Zündkerze (1) nach Anspruch 1, wobei das Führungsbauteil (22) sein distales Ende hat, das an derselben axialen Position wie oder in proximaler Richtung von einem distalen Ende der Erdungselektrode (5) und an derselben axialen Position wie oder in distaler Richtung von einem distalen Ende des Isolators (3) angeordnet ist.
Zündkerze (1) nach Anspruch 1, wobei eine Umfangsweite (W2) des Führungsbauteils (22) kleiner ist als eine Umfangsweite (W1) des stehenden Abschnitts (51) der Erdungselektrode (5).
Zündkerze (1) nach Anspruch 1, wobei sich das Führungsbauteil (22) in der axialen Richtung der Zündkerze (1) erstreckt.
Zündkerze (1) nach Anspruch 1, wobei eine radiale Weite (W20) des Führungsbauteils (22) größer ist als eine Umfangsweite (W2) des Führungsbauteils (22).