DE102019122653A1

DE102019122653A1 - Gekerbte zündkerze

Info

Publication number: DE102019122653A1
Application number: DE102019122653.8A
Authority: DE
Inventors: Timothy Beyer
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2018-08-23
Filing date: 2019-08-22
Publication date: 2020-02-27
Also published as: US20200063687A1; US11002218B2; CN110858703A

Abstract

Diese Offenbarung sieht eine „Gekerbte Zündkerze“ vor. Vorgesehen sind Verfahren und Systeme für eine Zündkerze einer Brennkraftmaschine. In einem Beispiel weist eine Zündkerze einen Gehäuseabschnitt mit einer ersten Einkerbung und einer entgegengesetzten, zweiten Einkerbung auf. Ein Werkzeug, das eine erste Ausbuchtung und eine zweite Ausbuchtung aufweist, kann sich mit der ersten und zweiten Einkerbung der Zündkerze koppeln, um die Zündkerze in eine von nur zwei gekoppelten Positionen mit einem Zylinderkopf zu bewegen.

Description

GEBIET
Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen Verfahren und Systeme für eine Zündkerze einer Brennkraftmaschine.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Zündkerzen können an einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine gekoppelt sein, um eine verdichtete Luft- und Kraftstoff-Füllung im Inneren von Motorzylindern zu entflammen. Zündkerzen weisen oftmals eine Mittelelektrode und eine Masseelektrode auf, die dazu ausgelegt sind, Zündfunken zu erzeugen, um die Luft- und Kraftstoff-Füllung zu entflammen. Die Zündkerzen weisen oftmals Gewinde auf, die dazu ausgestaltet sind, mit Gegenstücke bildenden Gewinden des Zylinderkopfs in Eingriff zu treten, wobei der Zylinderkopf die Zylinder nach oben abschließt. Die Ausrichtung der Elektroden im Inneren der Zylinder kann je nachdem variieren, wie stark die Gewinde der Zündkerzen mit den Gewinden des Zylinderkopfs in Eingriff treten. Oftmals ist es wünschenswert, eine Position der Elektroden zu steuern, um Parameter der Verbrennung der Luft- und Kraftstoff-Füllung einzustellen.
Eine beispielhafte Herangehensweise wird von Lykowski im US-Patent 6 049 161 dargelegt. Darin ist eine Zündkerze mit einem verzahnten Abschnitt zur Installation der Zündkerze offenbart. Der verzahnte Abschnitt weist zumindest eine Nut mit einer Außenfläche und einer korrespondierenden Verzahnung, die von der Außenfläche eingerückt ist, auf.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben jedoch mögliche Probleme im Zusammenhang mit derartigen Systemen erkannt. Um ein Beispiel zu nennen, ist es unter Umständen schwierig, eine Position der Zündkerze im Inneren des Zylinderkopfs unter Bedingungen zu bestimmen, in denen die Zündkerze tief in einem Durchlass des Zylinderkopfs sitzt. Infolgedessen kann es vorkommen, dass die Position der Elektroden der Zündkerze nach dem Koppeln der Zündkerze an den Zylinderkopf einer gewünschten Position zum Erreichen einer gewünschten Betriebsleistung des Motors nicht entspricht.
KURZDARSTELLUNG
In einem Beispiel können die vorstehend beschriebenen Probleme durch eine Zündkerze behoben werden, umfassend: einen Gehäuseabschnitt, der eine Vielzahl von planaren Flächen aufweist, die ringförmig um eine Mittelachse der Zündkerze angeordnet sind, einschließlich einer ersten planaren Fläche, die gegenüber einer zweiten planaren Fläche angeordnet ist, und der an einen Gewindeabschnitt der Zündkerze gekoppelt ist; und nur zwei Einkerbungen in dem Gehäuseabschnitt, einschließlich einer ersten Einkerbung in der ersten planaren Fläche und einer zweiten Einkerbung in der zweiten planaren Fläche. In dieser Weise können die erste Einkerbung und zweite Einkerbung eine Position einer Masseelektrode der Zündkerze im Inneren eines Brennraums eines Motors angeben.
Als ein Beispiel kann die zweite Einkerbung radial mit einer Fassung der Masseelektrode der Zündkerze ausgerichtet sein, und die erste Einkerbung kann der zweiten Einkerbung radial gegenüber positioniert sein. Die erste und zweite Einkerbung können derart geformt sein, dass sie mit einer ersten und einer zweiten Ausbuchtung eines Werkzeugs in Eingriff treten, das dazu ausgelegt ist, sich mit der Zündkerze zu koppeln, und das Werkzeug kann derart angetrieben werden, dass die Position der Zündkerze im Inneren des Brennraums auf eine von nur zwei entgegengesetzten Position eingestellt wird. Während sich die Zündkerze in einer der zwei entgegengesetzten Position befindet, kann die Motorleistung gesteigert werden.
Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl an Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung näher beschrieben werden. Sie ist nicht dazu gedacht, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Schutzumfang einzig durch die Ansprüche im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Des Weiteren ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die vorstehend oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angeführte Nachteile beheben.
Figurenliste

1 zeigt schematisch ein Motorsystem, das einen Zylinderkopf und eine Zündkerze beinhaltet.
2 zeigt eine erste Seitenansicht einer Zündkerze eines Motors.
3 zeigt eine zweite Seitenansicht der Zündkerze von 2.
4 zeigt eine Rückansicht der Zündkerze von 2-3.
5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Werkzeugs, das dazu ausgestaltet ist, mit der Zündkerze von 2-4 in Eingriff zu treten.
6 zeigt eine Schnittansicht des Werkzeugs von 5, das mit der Zündkerze von 2-4 in Eingriff steht.
7 zeigt eine vergrößerte, teilperspektivische Ansicht von Elektroden der Zündkerze von 2-4 und 6.
8 zeigt eine partielle Schnittansicht eines Zylinderkopfs, der die Zündkerze von 2-4 und 6-7 enthält, und sie zeigt einen Montageroboter schematisch, der dazu ausgestaltet ist, die Zündkerze an den Zylinderkopf zu koppeln.
9 zeigt eine Ansicht eines oberen Teils eines Brennraums, der nach oben durch einen Zylinderkopf abgeschlossen wird, in der sich die Zündkerze von 2-4 und 6-8 in einer ersten Ausrichtung in den Brennraum erstreckt.
10 zeigt eine Ansicht des oberen Teils eines Brennraums von 9, in der sich die Zündkerze in einer zweiten Ausrichtung in den Brennraum erstreckt.
11 zeigt ein Ablaufschema zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Koppeln einer Zündkerze an einen Zylinderkopf.
2-10 sind maßstabsgetreu gezeigt, wenngleich nach Bedarf auch andere relative Abmessungen verwendet werden können.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren für eine Zündkerze einer Brennkraftmaschine. Ein Motor, wie etwa der anhand von 1 gezeigte Motor, beinhaltet zumindest einen Brennraum, der nach oben durch einen Zylinderkopf abgeschlossen ist. Der Motor beinhaltet ferner zumindest eine Zündkerze, wie beispielsweise die anhand der 2-3 gezeigte Zündkerze, die an den Zylinderkopf gekoppelt ist, wobei sich jede Zündkerze in einen entsprechenden Brennraum des Motors erstreckt. Jede Zündkerze weist eine Vielzahl von Fügemerkmalen auf, die dazu ausgestaltet sind, mit Gegenstücke bildenden Fügemerkmalen eines Werkzeugs, wie beispielsweise des anhand von 5 gezeigten Werkzeugs, in Eingriff zu treten, um während des Koppeln der Zündkerze an den Zylinderkopf eine Position der Zündkerze in Bezug auf das Werkzeug vorzugeben und zu bewahren. In einem Beispiel weisen die Fügemerkmale der Zündkerze ein Paar Einkerbungen auf, wie anhand der 2-4 gezeigt, und die Gegenstücke bildenden Fügemerkmale des Werkzeugs weisen ein Paar Ausbuchtungen auf, die derart geformt sind, dass sie mit dem Paar Einkerbung, wie anhand von 6 gezeigt, in Eingriff treten. Während die Fügemerkmale der Zündkerze mit den Gegenstücke bildenden Fügemerkmalen des Werkzeugs in Eingriff stehen, kann die Zündkerze durch das Werkzeug angetrieben werden, um eine Masseelektrode der Zündkerze, wie anhand von 7 gezeigt, im Inneren des Brennraums, der durch einen Zylinderkopf nach oben abgeschlossen ist, wie anhand von 8 gezeigt, zu positionieren. In einem Beispiel kann ein Montageroboter, wie beispielsweise der anhand von 8 gezeigte Montageroboter, angetrieben werden, damit er die Zündkerze an den Zylinderkopf koppelt und die Position der Zündkerze über das Werkzeug einstellt. Die Masseelektrode wird in einer von zwei entgegengesetzten Positionen im Inneren des Zylinderkopfs positioniert, wie anhand von 9-10 gezeigt. Die Position des Werkzeugs gibt die Position der Masseelektrode vor, während das Werkzeug mit der Zündkerze in Zusammengriff gebracht ist. Indem die Zündkerze anhand des Werkzeugs an den Zylinderkopf gekoppelt wird (wie anhand des Ablaufschemas von 11 dargestellt), wird die Position der Masseelektrode im Inneren des Brennraums präziser gesteuert. In dieser Weise wird die Position der Masseelektrode auf eine der zwei entgegengesetzten Positionen eingestellt, was eine gesteigerte Motorleistung und/oder Verbrennungsstabilität ergibt.
1 bildet ein Beispiel eines Brennraums oder Zylinders einer Brennkraftmaschine 10 ab. Der Motor 10 kann zumindest teilweise durch ein Steuersystem, das die Steuerung 12 beinhaltet, und durch Eingaben von einem Fahrzeugführer 130 über eine Eingabevorrichtung 132 gesteuert werden. In diesem Beispiel beinhaltet die Eingabevorrichtung 132 ein Gaspedal und einen Pedalpositionssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals PP. Der Zylinder (hier auch „Brennraum“) 14 des Motors 10 kann Brennraumwände 136 aufweisen, die durch einen Motorblock 169 des Motors 10 gebildet und nach oben durch den Zylinderkopf 167 abgeschlossen werden. Der Zylinder 14 beinhaltet einen darin positionierten Kolben 138. Der Kolben 138 kann an die Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, sodass eine Hin- und Her-Bewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle übersetzt wird. Die Kurbelwelle 140 kann über ein Getriebesystem an mindestens ein Antriebsrad des Personenkraftwagens gekoppelt sein. Ferner kann ein Startermotor (nicht gezeigt) über ein Schwungrad an die Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, um einen Startvorgang des Motors 10 zu ermöglichen.
Der Zylinder 14 kann über eine Reihe von Einlassluftkanälen 142, 144 und 146 Ansaugluft aufnehmen. Der Einlassluftkanal 146 kann zusätzlich zu dem Zylinder 14 mit anderen Zylindern des Motors 10 kommunizieren. In einigen Beispielen können einer oder mehrere der Einlasskanäle eine Aufladevorrichtung, wie etwa einen Turbolader oder einen Kompressor, beinhalten. Zum Beispiel ist der Motor 10 der Darstellung in 1 nach mit einem Turbolader ausgelegt, der einen Verdichter 174, der zwischen den Einlasskanälen 142 und 144 angeordnet ist, und eine Abgasturbine 176, die entlang eines Auslasskanals 148 angeordnet ist, beinhaltet. Der Verdichter 174 kann zumindest teilweise über eine Welle 180 durch die Abgasturbine 176 angetrieben werden, wenn die Aufladevorrichtung als Turbolader ausgelegt ist. In anderen Beispielen, wie etwa, wenn der Motor 10 mit einem Kompressor bereitgestellt ist, kann die Abgasturbine 176 jedoch wahlweise weggelassen werden, wobei der Verdichter 174 durch mechanische Eingaben von einem Elektromotor oder dem Motor angetrieben werden kann. Eine Drossel 162, die eine Drosselklappe 164 aufweist, kann entlang eines Einlasskanals des Motors bereitgestellt sein, um die Strömungsrate und/oder den Druck der Ansaugluft zu variieren, die den Motorzylindern bereitgestellt wird. Die Drossel 162 kann beispielsweise stromabwärts des Verdichters 174 positioniert sein, wie in 1 gezeigt, oder alternativ stromaufwärts des Verdichters 174 bereitgestellt sein.
Der Auslasskanal 148 kann Abgase aus anderen Zylindern des Motors 10 zusätzlich zu Zylinder 14 aufnehmen. Der Abgassensor 128 ist der Darstellung nach stromaufwärts der Emissionsbegrenzungsvorrichtung 178 an den Auslasskanal 148 gekoppelt. Der Sensor 128 kann aus verschiedenen geeigneten Sensoren zum Bereitstellen einer Anzeige eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases ausgewählt sein, wie etwa einer linearen Lambdasonde oder UEGO-Sonde (Universal Exhaust Gas Oxygen Sensor; Breitband- oder Weitbereichlambdasonde), einer binären Lambdasonde oder EGO-Sonde (wie dargestellt), einer HEGO-Sonde (beheizten EGO-Sonde), einem NO_x-, HC- oder CO-Sensor. Bei der Emissionsbegrenzungsvorrichtung 178 kann es sich um einen Dreiwegekatalysator (Three Way Catalyst - TWC), eine NO_x-Falle, verschiedene andere Emissionsbegrenzungsvorrichtungen oder Kombinationen daraus handeln.
Jeder Zylinder des Motors 10 kann ein oder mehrere Einlassventile und ein oder mehrere Auslassventile aufweisen. Zum Beispiel ist gezeigt, dass der Zylinder 14 mindestens ein Einlasstellerventil 150 und mindestens ein Auslasstellerventil 156 aufweist, die in einer oberen Region des Zylinders 14 angeordnet sind. In einigen Beispielen kann jeder Zylinder des Motors 10, einschließlich des Zylinders 14, mindestens zwei Einlasstellerventile und mindestens zwei Auslasstellerventile aufweisen, die in einer oberen Region des Zylinders angeordnet sind.
Das Einlassventil 150 kann über einen Aktor 152 durch die Steuerung 12 gesteuert werden. Analog dazu kann das Auslassventil 156 über den Aktor 154 durch die Steuerung 12 gesteuert sein. Unter einigen Bedingungen kann die Steuerung 12 die den Aktoren 152 und 154 bereitgestellten Signale variieren, um das Öffnen und Schließen der jeweiligen Einlass- bzw. Auslassventile zu steuern. Die Position des Einlassventils 150 und des Auslassventils 156 kann durch entsprechende Ventilpositionssensoren (nicht dargestellt) bestimmt sein. Die Ventilaktoren können dem Typ mit elektrischer Ventilbetätigung oder dem Typ mit Nockenbetätigung oder einer Kombination daraus entsprechen. Die Einlass- und die Auslassventilsteuerung können gleichzeitig gesteuert werden, oder es kann eine beliebige von einer Möglichkeit zur variablen Einlassnockenansteuerung, zur variablen Auslassnockenansteuerung, zur dualen unabhängigen variablen Nockenansteuerung oder zur festgelegten Nockenansteuerung verwendet werden. Jedes Nockenbetätigungssystem kann einen oder mehrere Nocken beinhalten und eines oder mehrere aus Systemen zur Nockenprofilverstellung (Cam Profile Switching - CPS), variablen Nockenansteuerung (Variable Cam Timing - VCT), variablen Ventilansteuerung (Variable Valve Timing - WT) und/oder zum variablen Ventilhub (Variable Valve Lift - VVL), die durch die Steuerung 12 betrieben werden können, zum Variieren des Ventilbetriebs verwenden. Zum Beispiel kann der Zylinder 14 alternativ ein über elektrische Ventilbetätigung gesteuertes Einlassventil und ein über Nockenbetätigung einschließlich CPS und/oder VCT gesteuertes Auslassventil aufweisen. In anderen Beispielen können das Einlass- und das Auslassventil durch einen gemeinsamen Ventilaktor oder ein gemeinsames Betätigungssystem oder einen Aktor oder ein Betätigungssystem zur variablen Ventilsteuerung gesteuert werden.
Der Zylinder 14 kann ein Verdichtungsverhältnis aufweisen, bei dem es sich um das Volumenverhältnis zwischen dem Kolben 138 am unteren Totpunkt und am oberen Totpunkt handelt. In einem Beispiel liegt das Verdichtungsverhältnis im Bereich von 9:1 bis 10:1. In einigen Beispielen, in denen andere Kraftstoffe verwendet werden, kann das Verdichtungsverhältnis jedoch erhöht sein. Hierzu kann es zum Beispiel kommen, wenn Kraftstoffe mit einer höheren Oktanzahl oder Kraftstoffe mit einer höheren latenten Verdampfungsenthalpie verwendet werden. Das Verdichtungsverhältnis kann zudem erhöht sein, wenn die Direkteinspritzung verwendet wird, da sich diese auf das Motorklopfen auswirkt.
In einigen Beispielen kann jeder Zylinder der Brennkraftmaschine 10 eine Zündkerze 192 zum Auslösen der Verbrennung aufweisen. Das Zündsystem 190 kann dem Brennraum 14 als Reaktion auf ein Vorzündungssignal SA von der Steuerung 12 unter ausgewählten Betriebsmodi über die Zündkerze 192 einen Zündfunken bereitstellen. Die Zündkerze 192 kann im Inneren des Durchlasses 193 des Zylinderkopfs 167 angeordnet sein (z. B. an den Zylinderkopf 167 gekoppelt sein und sich durch den Durchlass 193 in den Brennraum 14 erstrecken).
Jeder Zylinder des Motors 10 ist mit einer oder mehreren Kraftstoffeinspritzvorrichtungen ausgelegt, um Kraftstoff daran bereitzustellen. Als nicht einschränkendes Beispiel weist der Zylinder 14 der Darstellung nach zwei Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 166 und 170 auf. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 166 und 170 können dazu ausgelegt sein, aus dem Kraftstoffsystem 8 aufgenommenen Kraftstoff zuzuführen. Das Kraftstoffsystem 8 kann eine(n) oder mehrere Kraftstofftanks, Kraftstoffpumpen und Kraftstoffverteiler beinhalten. Der Darstellung nach ist die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 direkt an den Zylinder 14 gekoppelt, um Kraftstoff proportional zur Impulsbreite des Signals FPW-1, das von der Steuerung 12 über einen elektronischen Treiber 168 empfangen wird, direkt in diesen einzuspritzen. So stellt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 eine sogenannte Direkteinspritzung (Direct Injection; nachfolgend als „DI“ bezeichnet) von Kraftstoff in den Verbrennungszylinder 14 bereit. Während 1 die Einspritzvorrichtung 166 zeigt, die an einer Seite des Zylinders 14 positioniert ist, kann sie alternativ über dem Kolben angeordnet sein, wie etwa in der Nähe der Position der Zündkerze 192 (z. B. ähnlich den in den 2-10 gezeigten und nachstehend beschriebenen Beispielen). Eine derartige Position kann das Mischen und Verbrennen verbessern, wenn der Motor mit einem Kraftstoff auf Alkoholbasis betrieben wird, da einige Kraftstoffe auf Alkoholbasis eine geringere Flüchtigkeit aufweisen. Alternativ kann sich die Einspritzvorrichtung oberhalb und in der Nähe des Einlassventils befinden, um die Vermischung zu verbessern. Der Kraftstoff kann der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 aus einem Kraftstofftank des Kraftstoffsystems 8 über eine Hochdruckkraftstoffpumpe und einen Kraftstoffverteiler zugeführt werden. Ferner kann der Kraftstofftank einen Druckwandler aufweisen, der der Steuerung 12 ein Signal bereitstellt.
Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 170 ist in der Darstellung in dem Einlasskanal 146 statt im Zylinder 14 in einer Auslegung angeordnet, die eine Saugrohreinspritzung von Kraftstoff (Port Fuel Injection, im Folgenden als „PFI“ bezeichnet) in den Ansauganal stromaufwärts des Zylinders 14 bereitstellt. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 170 kann von dem Kraftstoffsystem 8 erhaltenen Kraftstoff proportional zur Impulsbreite eines Signals FPW-2, das von der Steuerung 12 über einen elektronischen Treiber 171 empfangen wird, einspritzen. Es ist zu beachten, dass ein einzelner Treiber 168 oder 171 für beide Kraftstoffeinspritzsysteme verwendet werden kann oder, wie abgebildet, mehrere Treiber, zum Beispiel der Treiber 168 für die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 und der Treiber 171 für die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 170, verwendet werden können.
In einem alternativen Beispiel kann jede der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 166 und 170 als Direktkraftstoffeinspritzvorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff direkt in den Zylinder 14 ausgelegt sein. In noch einem weiteren Beispiel kann jede der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 und 170 als Saugrohrkraftstoffeinspritzvorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff stromaufwärts des Einlassventils 150 ausgelegt sein. In noch anderen Beispielen kann der Zylinder 14 nur eine einzelne Kraftstoffeinspritzvorrichtung aufweisen, die dazu ausgelegt ist, unterschiedliche Kraftstoffe in variierenden relativen Mengen als Kraftstoffgemisch aus den Kraftstoffsystemen aufzunehmen, und die außerdem ausgelegt ist, dieses Kraftstoffgemisch entweder als Direktkraftstoffeinspritzvorrichtung direkt in den Zylinder oder als Saugrohrkraftstoffeinspritzvorrichtung stromaufwärts der Einlassventile einzuspritzen. Demnach versteht es sich, dass die in dieser Schrift beschriebenen Kraftstoffsysteme nicht durch die hier beispielhaft beschriebenen konkreten Auslegungen von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen beschränkt sein sollen.
Kraftstoff kann dem Zylinder während eines einzigen Zyklus des Zylinders durch beide Einspritzvorrichtungen zugeführt werden. Zum Beispiel kann jede Einspritzvorrichtung einen Teil einer Kraftstoffgesamteinspritzung abgeben, die im Zylinder 14 verbrannt wird. Ferner können die Verteilung und/oder die relative Menge des Kraftstoffs, der von einer jeweiligen Einspritzvorrichtung abgegeben wird, mit Betriebsbedingungen, wie etwa Motorlast, Klopfen und Abgastemperatur, wie hier nachstehend beschrieben, variieren. Der in den Ansaugkanal eingespritzte Kraftstoff kann während eines Vorgangs mit offenem Einlassventil, eines Vorgangs mit geschlossenem Einlassventil (z. B. im Wesentlichen vor dem Ansaugtakt) sowie während eines Betriebs bei sowohl offenem als auch geschlossenem Einlassventil abgegeben werden. Gleichermaßen kann direkt eingespritzter Kraftstoff zum Beispiel während eines Ansaugtakts sowie teilweise während eines vorhergehenden Ausstoßtakts, während des Ansaugtakts und teilweise während des Verdichtungstakts zugeführt werden. Demnach kann selbst bei einem einzelnen Verbrennungsvorgang eingespritzter Kraftstoff zu unterschiedlichen Zeitpunkten aus der Saugrohr- und Direkteinspritzvorrichtung eingespritzt werden. Des Weiteren können bei einem einzigen Verbrennungsvorgang mehrere Einspritzungen des zugeführten Kraftstoffs pro Zyklus durchgeführt werden. Die mehreren Einspritzungen können während des Verdichtungstakts, Ansaugtakts oder einer beliebigen geeigneten Kombination daraus durchgeführt werden.
Die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 166 und 170 können unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Dazu gehören Unterschiede in Bezug auf die Größe; so kann eine Einspritzvorrichtung zum Beispiel eine größere Einspritzöffnung als die andere aufweisen. Andere Unterschiede sind unter anderem unterschiedliche Spritzwinkel, unterschiedliche Betriebstemperaturen, unterschiedliche Zielsetzungen, unterschiedliche Einspritzzeitpunkte, unterschiedliche Spritzeigenschaften, unterschiedliche Positionen usw. Darüber hinaus können je nach Verteilungsverhältnis des eingespritzten Kraftstoffs auf die Einspritzvorrichtungen 170 und 166 unterschiedliche Wirkungen erzielt werden.
Die Kraftstofftanks in dem Kraftstoffsystem 8 können Kraftstoffe unterschiedlicher Kraftstoffarten enthalten, wie etwa Kraftstoffe mit unterschiedlichen Kraftstoffqualitäten und unterschiedlichen Kraftstoffzusammensetzungen. Zu den Unterschieden können Unterschiede in Bezug auf den Alkoholgehalt, den Wassergehalt, die Oktanzahl, Verdampfungswärme, Kraftstoffgemische und/oder Kombinationen daraus usw. gehören. Ein Beispiel für Kraftstoffe mit unterschiedlicher Verdampfungswärme könnte Benzin als erste Kraftstoffart mit geringerer Verdampfungswärme und Ethanol als zweite Kraftstoffart mit größerer Verdampfungswärme beinhalten. In einem anderen Beispiel kann der Motor Benzin als erste Kraftstoffart und ein alkoholhaltiges Kraftstoffgemisch, wie etwa E85 (das ungefähr zu 85 % aus Ethanol und zu 15 % aus Benzin besteht) oder M85 (das ungefähr zu 85 % aus Methanol und zu 15 % aus Benzin besteht), als zweite Kraftstoffart verwenden. Zu weiteren möglichen Stoffen zählen Wasser, Methanol, ein Gemisch aus Alkohol und Wasser, ein Gemisch aus Wasser und Methanol, ein Gemisch aus Alkoholen usw.
In noch einem anderen Beispiel kann es sich ferner bei beiden Kraftstoffen um Alkoholgemische mit variierender Alkoholzusammensetzung handeln, wobei die erste Kraftstoffart ein Benzin-Alkohol-Gemisch mit einer niedrigeren Alkoholkonzentration sein kann, wie etwa E10 (das ungefähr zu 10 % aus Ethanol besteht), während die zweite Kraftstoffart ein Benzin-Alkohol-Gemisch mit einer höheren Alkoholkonzentration sein kann, wie etwa E85 (das ungefähr zu 85 % aus Ethanol besteht). Darüber hinaus können sich der erste und der zweite Kraftstoff auch in Bezug auf weitere Kraftstoffeigenschaften unterscheiden, wie beispielsweise einen Unterschied hinsichtlich der Temperatur, Viskosität, Oktanzahl usw. Außerdem können sich die Kraftstoffeigenschaften eines oder beider Kraftstofftanks häufig ändern, zum Beispiel aufgrund täglicher Schwankungen beim Auffüllen des Tanks.
Die Steuerung 12 ist in 1 als Mikrocomputer gezeigt, der eine Mikroprozessoreinheit 106, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 108, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte, das in diesem konkreten Beispiel als nicht transitorischer Festwertspeicherchip 110 zum Speichern ausführbarer Anweisungen gezeigt ist, Direktzugriffsspeicher 112, Keep-Alive-Speicher 114 und einen Datenbus beinhaltet. Die Steuerung 12 kann zusätzlich zu den vorstehend erläuterten Signalen verschiedene Signale von an den Motor 10 gekoppelten Sensoren empfangen, einschließlich der Messung des eingeleiteten Luftmassenstroms (Mass Air Flow - MAF) vom Luftmassenstromsensor 122; der Motorkühlmitteltemperatur (Engine Coolant Temperature - ECT) vom Temperatursensor 116, der an die Kühlhülse 118 gekoppelt ist; eines Profilzündungsaufnahmesignals (Profile Ignition Pickup - PIP) vom Hall-Effekt-Sensor 120 (oder einer anderen Art), der an die Kurbelwelle 140 gekoppelt ist; einer Drosselposition (Throttle Position - TP) von einem Drosselpositionssensor und eines Absolutkrümmerdrucksignals (Absolute Manifold Pressure - MAP) von dem Sensor 124. Ein Motordrehzahlsignal, RPM (Revolutions Per Minute), kann durch die Steuerung 12 anhand des Signals PIP erzeugt werden. Das Krümmerdrucksignal MAP von einem Krümmerdrucksensor kann dazu verwendet werden, eine Angabe des Unterdrucks oder Drucks im Ansaugkrümmer bereitzustellen. Die Steuerung 12 kann eine Motortemperatur auf der Grundlage einer Motorkühlmitteltemperatur ableiten. Die Steuerung 12 empfängt Signale von den verschiedenen Sensoren aus 1 und setzt die verschiedenen Aktoren aus 1 ein, um den Motorbetrieb auf der Grundlage der empfangenen Signale und Anweisungen, die in einem Speicher der Steuerung gespeichert sind, einzustellen.
Wie vorstehend beschrieben, zeigt 1 lediglich einen Zylinder eines Mehrzylindermotors. Demnach kann jeder Zylinder gleichermaßen seinen eigenen Satz Einlass-/Auslassventile, Kraftstoffeinspritzvorrichtung(en), Zündkerze usw. beinhalten. Es versteht sich, dass der Motor 10 eine beliebige geeignete Anzahl von Zylindern, einschließlich 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12 oder mehr Zylinder, beinhalten kann. Ferner kann jeder dieser Zylinder einige oder alle der verschiedenen Komponenten beinhalten, die in 1 unter Bezugnahme auf den Zylinder 14 beschrieben und abgebildet sind.
In einigen Beispielen kann es sich bei dem Fahrzeug 5 um ein Hybridfahrzeug mit mehreren Drehmomentquellen handeln, die einem oder mehreren Fahrzeugrädern 55 zur Verfügung stehen. In anderen Beispielen ist das Fahrzeug 5 ein herkömmliches Fahrzeug mit nur einem Motor oder ein Elektrofahrzeug mit nur (einer) elektrischen Maschine(n). In dem gezeigten Beispiel beinhaltet das Fahrzeug 5 einen Motor 10 und eine elektrische Maschine 52. Bei der elektrischen Maschine 52 kann es sich um einen Elektromotor oder einen Motor/Generator handeln. Die Kurbelwelle 140 des Motors 10 und die elektrische Maschine 52 sind über ein Getriebe 54 mit den Fahrzeugrädern 55 verbunden, wenn eine oder mehrere Kupplungen 56 eingekuppelt sind. In dem dargestellten Beispiel sind eine erste Kupplung 56 zwischen der Kurbelwelle 140 und der elektrischen Maschine 52 bereitgestellt und eine zweite Kupplung 56 zwischen der elektrischen Maschine 52 und dem Getriebe 54 bereitgestellt. Die Steuerung 12 kann ein Signal an einen Aktor jeder Kupplung 56 senden, um die Kupplung einzukuppeln oder auszukuppeln, um so die Kurbelwelle 140 mit bzw. von der elektrischen Maschine 52 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder zu trennen und/oder um die elektrische Maschine 52 mit bzw. von dem Getriebe 54 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder zu trennen. Bei dem Getriebe 54 kann es sich um ein Schaltgetriebe, ein Planetenradsystem oder eine andere Getriebeart handeln. Der Antriebsstrang kann auf verschiedene Weisen ausgelegt sein, darunter als paralleles, serielles oder seriell-paralleles Hybridfahrzeug.
Die elektrische Maschine 52 nimmt elektrische Leistung von einer Traktionsbatterie 58 auf, um den Fahrzeugrädern 55 Drehmoment bereitzustellen. Die elektrische Maschine 52 kann auch als Generator betrieben werden, um zum Beispiel während eines Bremsbetriebs elektrische Leistung zum Aufladen der Batterie 58 bereitzustellen.
Um auf die anderen Figuren Bezug zu nehmen, zeigen: 2-3 verschiedene Seitenansichten einer Zündkerze 200, 4 eine Rückansicht der Zündkerze 200, 5 eine perspektivische Ansicht eines Werkzeugs 400, das dazu ausgestaltet ist, mit der Zündkerze 200 in Eingriff zu treten, 6 eine Schnittansicht der Zündkerze 200, die mit dem Werkzeug 400 in Eingriff steht, 7 eine vergrößerte Ansicht eines ersten Endes 202 (das in dieser Schrift als Elektrodenende bezeichnet sein kann) der Zündkerze 200, 8 die Zündkerze 200, die an einen Zylinderkopf 750 gekoppelt ist, wobei der Zylinderkopf 750 teilweise im Schnitt gezeigt ist, und 9-10 die Zündkerze 200, die an zwei verschiedenen Positionen an einen Zylinderkopf 800 gekoppelt ist. Die Bezugsachsen 299 sind in 2-4 und 6-9 zum relativen Vergleich der gezeigten Ansichten bereitgestellt.
Auf 2-3 Bezug nehmend, zeigen 2 eine erste Seitenansicht der Zündkerze 200 und 3 eine zweite Seitenansicht der Zündkerze 200, wobei die zweite Seitenansicht aus einem anderen Winkel bezüglich der Mittelachse 206 der Zündkerze 200 als die erste Seitenansicht wiedergegeben ist. Die Mittelachse 206 ist in Bezug auf die Zündkerze 200 zentriert und erstreckt sich entlang einer Länge der Zündkerze von einem ersten Ende 202 zu einem zweiten Ende 204. Von den Bezugsachsen 299 ist die x-Achse parallel zur Mittelachse 206 angeordnet. In einigen Beispielen kann die Zündkerze 200 der weiter oben unter Bezugnahme auf 1 beschriebenen Zündkerze 192 ähnlich sein.
Die Zündkerze 200 weist einen Anschluss 208, der am zweiten Ende 204 der Zündkerze 200 positioniert ist, und eine Masseelektrode 228, die am ersten Ende 202 der Zündkerze 200 positioniert ist, auf. Bei Bedingungen, in denen die Zündkerze 200 an einen Zylinderkopf eines Motors (bspw. den Zylinderkopf 167 des Motors 10, der anhand von 1 gezeigt und vorstehend beschrieben wird) gekoppelt ist, kann der Anschluss 208 über eine/n oder mehrere Drähte, elektrische Verbindungen usw. elektrisch an ein Zündsystem (bspw. das Zündsystem 190, das anhand von 1 gezeigt und vorstehend beschrieben ist) des Motors gekoppelt sein. Die Masseelektrode 228 kann sich in den Brennraum erstrecken, der durch den Zylinderkopf nach oben abgeschlossen ist (bspw. in den Brennraum 14, der anhand von 1 gezeigt und vorstehend beschrieben wird), und das Zündsystem kann die Zündkerze auf Signale (z. B. elektrische Signale) reagierend mit Energie speisen, die durch eine Steuerung des Motors (bspw. der Steuerung 12, die anhand von 1 gezeigt und vorstehend beschrieben wird) an das Zündsystem übertragen werden, damit am ersten Ende 202 der Zündkerze 200 ein Zündfunken erzeugt und eine Luft-Kraftstoff-Füllung im Inneren des Brennraums entflammt wird. Konkret kann elektrische Energie (z. B. elektrischer Strom) vom Zündsystem durch den Anschluss 208 zu einer Mittelelektrode 226 der Zündkerze 200 fließen. Eine sich an der Mittelelektrode 226 befindliche elektrische Ladung kann bewirken, dass ein Zündfunken über eine Lücke 229 (z. B. ein Spaltmaß) zwischen der Spitze 231 der Mittel elektrode 226 und einer Spitze 227 der Masseelektrode 228 entsteht. 7 zeigt das Spaltmaß 229 detailreicher, wobei sich das Spaltmaß 229 zwischen der Achse 704 und der Achse 702 befindet. Achse 704 erstreckt sich radial von der Mittelelektrode 226, und Achse 702 erstreckt sich parallel zu Achse 704 und von einer Endfläche 230 der Masseelektrode 228 nach außen. Sowohl Achse 704 als auch Achse 702 schneiden die Mittelachse 206. Die Steuerung kann den Betrag (z. B. die Frequenz, Dauer usw.) der elektrischen Energie, die dem Anschluss 208 vom Zündsystem bereitgestellt wird, einstellen, um einen Zündmoment der Zündkerze 200 (z. B. einen Zeitpunkt, eine Frequenz usw. von Zündfunken, die in der Lücke 229 zwischen der Mittelelektrode 226 und der Masseelektrode 228 erzeugt werden) einzustellen.
Für die Kopplung mit dem Zylinderkopf weist die Zündkerze 200 einen Gewindeabschnitt 220 mit einer Vielzahl Gewindeeinheiten 222 auf. In den gezeigten Beispielen ist der Gewindeabschnitt 220 näher am ersten Ende 202 als am zweiten Ende 204 positioniert und mit dem Gehäuseabschnitt 212 gekoppelt (z. B. daran gefügt). In einem Beispiel können der Gehäuseabschnitt 212 und der Gewindeabschnitt 220 als einzelne Einheit zusammengeformt (z. B. miteinander vergossen) sein. In anderen Beispielen kann der Gehäuseabschnitt 212 separat geformt und an den Gewindeabschnitt 220 gekoppelt (z. B. verschmolzen, verschweißt usw.) sein. In anderen Beispielen kann der Gewindeabschnitt 220 anders positioniert sein (z. B. näher am zweiten Ende 204 als am ersten Ende 202, oder mit gleichem Abstand vom ersten Ende 202 und zweiten Ende 204 positioniert). Des Weiteren können sich in anderen Beispielen eine Anzahl der Gewindeeinheiten 222, die der Gewindeabschnitt 220 aufweist, und/oder eine relative Beabstandung der Gewindeeinheiten 222 von dem Beispiel unterscheiden, das anhand der Figuren gezeigt wird.
Der Zylinderkopf kann eine Vielzahl Gegenstücke bildender Gewindeeinheiten aufweisen, die dazu ausgelegt sind, mit den Gewindeeinheiten 222 der Zündkerze 200 in Eingriff zu treten, um eine Position der Zündkerze 200 in Bezug auf den Zylinderkopf bei Bedingungen zu bewahren, in denen die Zündkerze 200 an den Zylinderkopf gekoppelt ist. So kann der Zylinderkopf beispielsweise einen Durchlass (z. B. den anhand von 1 gezeigten und weiter oben beschriebenen Durchlass 193) aufweisen, und der Durchlass kann die Gegenstücke bildenden Gewindeeinheiten aufweisen. Die Zündkerze 200 kann in den Durchlass eingesetzt (z. B. eingeschraubt) werden, sodass die Gewindeeinheiten 222 der Zündkerze 200 mit den Gegenstücke bildenden Gewindeeinheiten in Eingriff treten und die Zündkerze 200 in dem Durchlass arretieren.
Bei Bedingungen, in denen die Zündkerze 200 an den Zylinderkopf gekoppelt ist (z. B. im Durchlass des Zylinderkopfs positioniert ist, wobei die Gewindeeinheiten 222 mit den Gegenstücke bildenden Gewindeeinheiten in Eingriff stehen), kann eine radiale Erstreckung 218 der Zündkerze an einem Abschnitt des Zylinderkopfs anliegen. Um ein Beispiel zu nennen, und dabei für einen Moment auf 8 Bezug zu nehmen, ist die Zündkerze 200 der Darstellung nach an den Zylinderkopf 750 gekoppelt. In einem Beispiel kann der Zylinderkopf 750 dem Zylinderkopf 167 ähneln, der anhand von 1 gezeigt und vorstehend beschrieben wird. Der Zylinderkopf 750 beinhaltet einen Einlasskanal 751, ein Einlassventil 753, einen Auslasskanal 752 und ein Auslassventil 754 (die dem Einlasskanal 146, dem Einlassventil 150, dem Auslasskanal 148 bzw. dem Auslassventil 156, die anhand von 1 gezeigt und vorstehend beschrieben werden, ähnlich sein können). Der Zylinderkopf 750 beinhaltet weiterhin einen Durchlass 756, der an einer Außenfläche 765 des Zylinderkopfs 750 eine Öffnung 757 aufweist, wobei der Durchlass 756 dazu ausgestaltet ist, die Zündkerze 200 aufzunehmen. Die Öffnung 757 weist einen Durchmesser 760 auf, wobei der Durchmesser 760 größer als der Durchmesser 761 der radialen Erstreckung 218 der Zündkerze 200 ist.
Der Durchlass 756 kann eine Länge 777 von Öffnung 757 zu Öffnung 766 aufweisen, die größer als eine Länge der Zündkerze 200 (z. B. die Länge der Zündkerze in der Richtung der Mittelachse 206) ist, wobei die Öffnung 766 am Brennraum 759 positioniert ist. Der Durchlass 756 kann einen Absatz 763 aufweisen (der bspw. dem anhand von 1 gezeigten Absatz 151 ähnlich ist). Der Absatz 763 kann ein ringförmiger Abschnitt des Durchlasses sein, der enger als die Öffnung 757 des Durchlasses 756 ist (z. B. der Öffnung 757, durch welche die Zündkerze 200 eingesetzt wird), den Durchlass 756 aber nicht verschließt, sodass der Gewindeabschnitt 220 der Zündkerze 200 durch den Durchlass 756 und an dem Absatz 763 vorbei eingesetzt werden kann, damit er mit Gegenstücke bildenden Gewindeeinheiten 758 des Durchlasses 756 in Eingriff tritt. Allerdings kann ein Durchmesser 249 der radialen Erstreckung 218 (anhand von 2-3 gezeigt) größer als der Durchmesser 761 des Durchlasses 756 am Absatz 763 sein. In dieser Auslegung kann die radiale Erstreckung 218 am Absatz 763 anliegen (z. B. in flächenteilendem Kontakt mit dem Absatz 763 positioniert sein) und die Einsetztiefe der Zündkerze 200 in den Durchlass 756 aufrechterhalten (z. B. die Zündkerze 200 derart blockieren, dass sie nicht weiter in den Durchlass 756 hinein eingesetzt wird). Weiterhin kann ein Durchmesser 764 der Öffnung 766 geringer sein als der Durchmesser 761 des Durchlasses 756 am Absatz 763, wobei das erste Ende 202 der Zündkerze 200 derart ausgelegt ist, dass es von der Öffnung 766 in den Brennraum 759 hineinragt. Der Absatz 763 und die Gegenstücke bildenden Gewindeeinheiten 758 weisen möglicherweise keine Kerben oder Ausbuchtungen auf, die derart geformt sind, dass sie das erste und das zweite Fügemerkmal der Zündkerze, nachstehend beschrieben, aufnehmen. Zum Beispiel weisen der Absatz 763 und die Gegenstücke bildenden Gewindeeinheiten 758 möglicherweise keine Ausbuchtungen auf, die derart geformt sind, dass sie in die Einkerbungen des Gehäuseabschnitts 212, nachstehend beschrieben, passen.
Die Zündkerze 200, wieder auf 2-3 Bezug nehmend, weist einen Gehäuseabschnitt 212 auf, der zwischen dem ersten Ende 202 und dem zweiten Ende 204 positioniert ist. Der Gehäuseabschnitt 212 weist eine Vielzahl planarer Flächen 214 auf, wobei jede planare Fläche 214 in einem Winkel in Bezug auf jede angrenzende planare Fläche 214 positioniert ist. Die planaren Flächen 214 sind ringförmig um die Mittelachse 206 der Zündkerze 200 positioniert (z. B. derart positioniert, dass sie die Mittelachse 206 der Zündkerze 200 umkreisen). In einem Beispiel weist der Gehäuseabschnitt 212 sechs planare Flächen 214 auf, wobei jede planare Fläche 214 in Bezug auf jede angrenzende planare Fläche 214 60 Grad abgewinkelt ist, sodass der Gehäuseabschnitt 212 einen annähernd hexagonalen Querschnitt (z. B. einen Schnitt entlang der Achse 234, gezeigt in 6) aufweist. In anderen Beispielen kann der Gehäuseabschnitt 212 eine andere Anzahl planarer Flächen 214 (z. B. fünf, sieben usw.) aufweisen. In den gezeigten Beispielen weist jede planare Fläche 214 eine gleiche Größe (z. B. Breite und Länge) in Bezug auf jede andere planare Fläche 214 des Gehäuseabschnitts 212 auf. In anderen Beispielen jedoch können eine oder mehrere planare Flächen 214 eine andere Größe in Bezug auf eine oder mehrere andere planare Fläche 214 aufweisen, wie nachstehend weitergehend beschrieben.
Der Gehäuseabschnitt 212 ist zwischen dem Anschluss 208 der Zündkerze 200 und der radialen Ausbuchtung 218 der Zündkerze 200 angeordnet. Die radiale Ausbuchtung 218 ist zwischen dem Gehäuseabschnitt 212 und der Masseelektrode 228 der Zündkerze 200 in der Richtung der Mittelachse 206 (z. B. der Richtung, die parallel zur Mittelachse 206 verläuft) angeordnet. Der Gewindeabschnitt 212 ist zwischen der radialen Ausbuchtung 218 und der Masseelektrode 228 positioniert.
Der Gehäuseabschnitt 212 weist weiterhin eine wie anhand von 2 gezeigte erste Einkerbung 216 (z. B. eine Kerbe, Vertiefung, Ausnehmung usw.) und eine wie anhand von 3 gezeigte zweite Einkerbung 300 auf. Die erste Einkerbung 216 und die zweite Einkerbung 300 werden in dieser Schrift mitunter als Fügemerkmale bezeichnet. Der Darstellung gemäß sind die erste Einkerbung 216 und die zweite Einkerbung 300 auf entgegengesetzten Seiten des Gehäuseabschnitts 212 positioniert (z. B. auf gegenüberliegenden Seiten des Gehäuseabschnitts 212 auf der Mittelachse 206) und können die einzigen Einkerbungen sein, die der Gehäuseabschnitt 212 aufweist (bspw. kann der Gehäuseabschnitt 212 eine erste Einkerbung 216 und eine zweite Einkerbung 300 und keine weitere Einkerbungen aufweisen). Die erste Einkerbung 216 und die zweite Einkerbung 300 liegen jeweils in einer korrespondierenden planaren Fläche des Gehäuseabschnitts 212 (bspw. liegen die erste Einkerbung 216 in einer ersten planaren Fläche und die zweite Einkerbung 300 in einer entgegengesetzten, zweiten planaren Fläche, wobei die erste planare Fläche parallel zur zweiten planaren Fläche verläuft). Die erste Einkerbung 216 kann in der ersten planaren Fläche zentriert sein, und die zweite Einkerbung 300 kann in der zweiten planaren Fläche zentriert sein, wobei sich die erste Einkerbung 216 und die zweite Einkerbung 300 jeweils nach innen zu einer Mittelachse 206 der Zündkerze 200 erstrecken.
In dem gezeigten Beispiel ist die zweite Einkerbung 300 radial mit einer Fassung 224 der Masseelektrode 228 (z. B. einem Abschnitt der Masseelektrode 228, der die Masseelektrode 228 mit einem Kranz 232 der Zündkerze 200 am ersten Ende 202 zusammenfügt) ausgerichtet. Im Einzelnen ist eine Achse (die in dieser Schrift als zweite Achse bezeichnet sein kann), die sich in Bezug auf die Mittelachse 206 radial erstreckt und eine Mitte der Fassung 224 der Masseelektrode 228 schneidet, parallel zu einer Achse (die in dieser Schrift als erste Achse bezeichnet sein kann und parallel zur zweiten Achse verläuft) angeordnet, die sich in Bezug auf die Mittelachse 206 radial erstreckt und die Mitte 215 der ersten Einkerbung 216 und die Mitte 219 der zweiten Einkerbung 300 schneidet (wie bspw. anhand der Achse 401 dargestellt, die radial mit der Mitte der Fassung 224 und der Mitte 219 der zweiten Einkerbung 300, gezeigt anhand von 4, ausgerichtet ist). Ein Winkel zwischen der Mitte der Fassung 224 und der Mitte 219 der zweiten Einkerbung 300 um die Mittelachse 206 kann null betragen. Die Masseelektrode 228 erstreckt (bspw. krümmt) sich von der Fassung 224 zur Mittelachse 206 der Zündkerze 200 und endet an der Endfläche 230. Die Mitte 215 der ersten Einkerbung 216 kann von der Mitte 219 der zweiten Einkerbung 300 180 Grad um die Mittelachse 206 versetzt sein. Die erste Einkerbung 216 ist radial gegenüber der zweiten Einkerbung 300 positioniert, sodass die Achse, die sich radial von der Mittelachse 206 erstreckt und die Mitte 219 der zweiten Einkerbung 300 schneidet, außerdem eine Mitte 215 der ersten Einkerbung 216 schneidet. Die Mitte 215 der ersten Einkerbung 216 kann in Bezug auf die Mitte 219 der zweiten Einkerbung 300 180 Grad um die Mittelachse 206 positioniert sein.
In anderen Beispielen ist die zweite Einkerbung 300 eventuell nicht radial mit der Fassung 224 der Masseelektrode 228, wie vorstehend beschrieben, ausgerichtet, und kann stattdessen in einem Winkel von der Fassung 224 um die Mittelachse 206 positioniert sein. In einem Beispiel kann die zweite Einkerbung 300 in Bezug auf die Fassung 224 90 Grad um die Mittelachse 206 positioniert sein. In einem anderen Beispiel kann die zweite Einkerbung 300 in Bezug auf die Fassung 224 120 Grad um die Mittelachse positioniert sein. Dabei gilt jedoch für jedes Beispiel, dass die erste Einkerbung 216 auf der Mittelachse 206 radial gegenüber der zweiten Einkerbung 300 positioniert ist, wie vorstehend beschrieben. Das Positionieren der ersten Einkerbung 216 radial gegenüber der zweiten Einkerbung 300 ermöglicht es, die Position der Zündkerze 200 während der Installation (z. B. des Koppelns) der Zündkerze 200 an den Zylinderkopf, wie nachstehend weitergehend beschrieben, leichter auf eine von nur zwei verschiedenen Positionen einzustellen.
4 zeigt eine Ansicht der Zündkerze 200 vom ersten Ende 202, in welcher die Position des Gehäuseabschnitts 212 mit gestrichelten Linien angezeigt ist. Wie die Achse 401 zeigt, ist die zweite Einkerbung 300 auf der Mittelachse 206 gegenüber der ersten Einkerbung 216 positioniert. Dank der relativen Positionierung der ersten Einkerbung 216 und der zweiten Einkerbung 300 kann sich ein (anhand von 5 gezeigtes) Werkzeug 400 mit der Zündkerze 200 koppeln, um die Zündkerze 200 im Zylinderkopf zu installieren.
Wie anhand von 5 gezeigt, weist das Werkzeug 400 eine an einem ersten Ende 402 positionierte Öffnung 414 auf. Ein Körper 412 des Werkzeugs 400 erstreckt sich vom ersten Ende 402 zu einem entgegengesetzten, zweiten Ende 404. Die Öffnung 414 ist derart geformt, dass sie sich um den Gehäuseabschnitt 212 der Zündkerze 200 herum koppelt (den Gehäuseabschnitt 212 der Zündkerze 200 bspw. umfängt). Beispielsweise kann das Werkzeug 400 über der Zündkerze 200 eingesetzt werden, wobei der Anschluss 208 und der Gehäuseabschnitt 212 durch die Öffnung 414 in einen Innenteil 413 des Werkzeugs 400 reichen. Das Werkzeug 400 weist eine Vielzahl von Innenflächen 406 auf, die dazu ausgelegt sind, mit den planaren Flächen 214 des Gehäuseabschnitts 212 (wie anhand von 6 weiter dargestellt) in Eingriff zu treten. Das Werkzeug 400 kann zum Beispiel eine gleiche Anzahl und relative Anordnung von Innenflächen 406 im Vergleich zur Anzahl und relativen Anordnung der planaren Flächen 214 aufweisen. Als ein Beispiel kann der Gehäuseabschnitt 212 sechs planare Flächen 214 aufweisen, wie vorstehend beschrieben und anhand der 2-4 gezeigt, wobei jede planare Fläche 214 um 60 Grad in Bezug auf jede angrenzende planare Fläche 214 abgewinkelt ist. Dem ähnlich kann das Werkzeug 400 sechs Innenflächen 406 aufweisen, wobei jede Innenfläche 406 in Bezug auf jede angrenzende Innenfläche 406 60 Grad abgewinkelt ist. In dieser Auslegung tritt jede Innenfläche 406 bei Bedingungen mit einer korrespondierenden planaren Fläche 214 des Gehäuseabschnitts 212 in Eingriff, in denen das Werkzeug 400 mit der Zündkerze 200 gekoppelt ist.
Das Werkzeug 400 weist des Weiteren eine erste Ausbuchtung 408 und eine zweite Ausbuchtung 410 auf, die sich von jeweiligen Innenflächen 406 des Werkzeugs zur Mittelachse 416 des Werkzeugs 400 erstrecken. Die erste Ausbuchtung 408 und die zweite Ausbuchtung 410 werden in dieser Schrift mitunter als Gegenstücke bildende Fügemerkmale bezeichnet. Die erste Ausbuchtung 408 ist auf der Mittelachse 416 des Werkzeugs 400 radial gegenüber der zweiten Ausbuchtung 410 positioniert (bspw. erstrecken sich die erste Ausbuchtung 408 von einer ersten Innenfläche 418 der Innenflächen 406 und die zweite Ausbuchtung 410 von einer zweiten Innenfläche 420 der Innenflächen 406, wobei die erste Innenfläche auf der Mittelachse 416 gegenüber der zweiten Innenfläche positioniert ist). Bei Bedingungen, in denen das Werkzeug 400 an die Zündkerze 200 gekoppelt wird, ist die Mittelachse 416 parallel und koaxial mit der Mittelachse 206 der Zündkerze 200 positioniert. Wenn das Werkzeug 400 mit der Zündkerze 200 in Eingriff tritt (wenn z. B. der Anschluss 208 und der Gehäuseabschnitt 212 der Zündkerze 200 durch die Öffnung 414 des Werkzeugs 400 eingesetzt werden), tritt die erste Ausbuchtung 408 mit einer von der ersten Einkerbung 216 oder der zweiten Einkerbung 300 in Eingriff, und die zweite Ausbuchtung 410 tritt mit der anderen von der ersten Einkerbung 216 oder der zweiten Einkerbung 300 in Eingriff, die nicht mit der ersten Ausbuchtung 408 in Eingriff steht. Konkret kann sich das Werkzeug 400 in einer ersten Auslegung mit der Zündkerze 200 koppeln, sodass die erste Ausbuchtung 408 mit der ersten Einkerbung 216 in Eingriff steht (bspw. in flächenteilendem Kontakt mit Flächen der ersten Einkerbung 216 in der ersten Einkerbung 216 sitzt, wie anhand von 6 gezeigt) und die zweite Ausbuchtung 410 mit der zweiten Einkerbung 300 in Eingriff steht (bspw. in flächenteilendem Kontakt mit Flächen der zweiten Einkerbung 300 in der zweiten Einkerbung 300 sitzt, wie anhand von 6 gezeigt), und das Werkzeug 400 kann sich alternativ in einer zweiten Auslegung mit der Zündkerze 200 koppeln, in der die erste Ausbuchtung 408 mit der zweiten Einkerbung 300 in Eingriff steht und die zweite Ausbuchtung 410 mit der ersten Einkerbung 216 in Eingriff steht.
Jede der Ausbuchtungen (z. B. die erste Ausbuchtung 408 und die zweite Ausbuchtung 410) kann in Bezug auf ihre jeweiligen Innenflächen 406 des Werkzeugs 400 zentriert sein. Zum Beispiel kann die erste Ausbuchtung 408 an einer Mitte oder einem Mittelpunkt der ersten Innenfläche 418, oben beschrieben, positioniert sein, und die zweite Ausbuchtung 410 kann an einer Mitte oder einem Mittelpunkt der zweiten Innenfläche 420, oben beschrieben, positioniert sein. Die erste Ausbuchtung 408 und die zweite Ausbuchtung 410 können sich jeweils in einer Achsenrichtung der Mittelachse 416 (z. B. einer Richtung, die parallel zur Mittelachse 416 verläuft) um eine Gesamtlänge der ersten Innenfläche 418 bzw. zweiten Innenfläche 420 erstrecken.
Bei Bedingungen, in denen das Werkzeug 400 mit der Zündkerze 200 in Eingriff steht, wie vorstehend beschrieben (wie bspw. anhand von 6 gezeigt), kann das Werkzeug 400 rotiert werden (bspw. entlang der Mittelachse 416 gedreht werden, wobei die Mittelachse 416 die Drehsachse des Werkzeugs 400 ist), um die Zündkerze 200 zu drehen. Konkret treten die Innenflächen 406 des Werkzeugs 400 mit planaren Flächen 214 des Gehäuseabschnitts 212 in Eingriff, sodass auf das Werkzeug 400 aufgebrachte Kraft (z. B. Drehkraft) durch das Werkzeug 400 auf die Zündkerze 200 übertragen wird (z. B. drücken die Innenflächen 406 des Werkzeugs 400 gegen die planaren Flächen 214 des Gehäuseabschnitts 212, wenn auf das Werkzeug 400 Kraft aufgebracht wird, um das Werkzeug 400 zu drehen, und wenn sich die Innenflächen 406 drehen, dreht sich gleichermaßen die gesamte Zündkerze 200). Durch Antreiben (z. B. Drehen) der Zündkerze 200 anhand des Werkzeugs 400, wie vorstehend beschrieben, kann die Zündkerze 200 an den Zylinderkopf (z. B. den anhand von 8 gezeigten und weiter oben beschriebenen Zylinderkopf 750) gekoppelt werden. Durch Drehen der Zündkerze 200 anhand des Werkzeugs 400 können zum Beispiel die Gewindeeinheiten 222 der Zündkerze 200 mit den Gegenstücke bildenden Gewindeflächen des Zylinderkopfs (z. B. den anhand von 8 gezeigten und weiter oben beschriebenen Gegenstücke bildenden Gewindeeinheiten 758) in Eingriff treten, um die Zündkerze 200 in Richtung des Brennraums des Motors zu treiben (um z. B. die Masseelektrode 228 der Zündkerze 200 in dem Brennraum zu positionieren).
Durch derartiges Auslegen des Werkzeugs 400, dass es die erste Ausbuchtung 408 und die zweite Ausbuchtung 410 aufweist, die dazu ausgestaltet sind, mit der ersten Einkerbung 216 und der zweiten Einkerbung 300 in Eingriff zu treten, kann sich das Werkzeug 400 in nur zwei Positionen, wie weiter oben beschrieben, mit der Zündkerze 200 koppeln. Konkret kann sich das Werkzeug 400 in der ersten Position mit der Zündkerze 200 koppeln, in welcher die erste Ausbuchtung 408 mit der ersten Einkerbung 216 in Eingriff steht (z. B. darin sitzt) und die zweite Ausbuchtung 410 mit der zweiten Einkerbung 300 in Eingriff steht (z. B. darin sitzt). Das Werkzeug 400 kann sich des Weiteren in der zweiten Position mit der Zündkerze 200 koppeln, in der die erste Ausbuchtung 408 mit der zweiten Einkerbung 300 in Eingriff steht und die zweite Ausbuchtung 410 mit der ersten Einkerbung 216 in Eingriff steht. Wie vorstehend unter Bezugnahme auf 2-3 beschrieben, sind die erste Einkerbung 216 und die zweite Einkerbung 300 auf der Mittelachse 206 der Zündkerze 200 einander gegenüber positioniert, und die erste Einkerbung 216 ist in Bezug auf die Fassung 224 der Masseelektrode 228 in einem bekannten Winkel positioniert (bspw. kann die erste Einkerbung 216 radial mit der Fassung 224 der Masseelektrode 228 ausgerichtet sein, sodass ein Winkel um die Mittelachse 206 zwischen der Mitte 215 der ersten Einkerbung 216 und einer Mitte oder einem Mittelpunkt der Fassung 224 der Masseelektrode 228 null beträgt). Da die zweite Einkerbung 300 auf der Mittelachse 206 gegenüber der ersten Einkerbung 216 positioniert ist, beträgt ein Winkel zwischen der Mitte 215 der ersten Einkerbung 216 und der Mitte 219 der zweiten Einkerbung 300 180 Grad.
Bei Bedingungen, in denen das Werkzeug 400 an der Zündkerze 200 gekoppelt ist, ist in dieser Auslegung eine von der ersten Ausbuchtung 408 oder der zweiten Ausbuchtung 410 radial mit der Fassung 224 der Masseelektrode 228 ausgerichtet. Konkret ist die erste Ausbuchtung 408 bei Bedingungen radial mit der Fassung 224 der Masseelektrode 228 ausgerichtet, in denen die erste Ausbuchtung 408 mit der ersten Einkerbung 216 in Eingriff steht und die zweite Ausbuchtung 410 mit der zweiten Einkerbung 300 in Eingriff steht. Bei Bedingungen, in denen die zweite Ausbuchtung 410 mit der ersten Einkerbung 216 in Eingriff steht und die erste Ausbuchtung 408 mit der zweiten Einkerbung 300 in Eingriff steht, ist die zweite Ausbuchtung 410 radial mit der Fassung 224 der Masseelektrode 228 ausgerichtet. Indem eine der Ausbuchtungen (bspw. entweder die erste Ausbuchtung 408 oder die zweite Ausbuchtung 410) derart ausgelegt wird, dass sie radial mit der Fassung 224 der Masseelektrode 228 ausgerichtet ist, und indem die andere Ausbuchtung (bspw. die andere von der ersten Ausbuchtung 408 oder der zweiten Ausbuchtung 410) derart ausgelegt wird, dass sie radial gegenüber der Fassung 224 der Masseelektrode 228 positioniert ist (z. B. auf der Mittelachse 206 der Zündkerze 200 gegenüber), kann die Position der Masseelektrode 228 (z. B. die Position der Fassung 224 der Masseelektrode 228) auf der Grundlage der Position des Werkzeugs 400 (bspw. des Umfangs der Drehung des Werkzeugs 400) bestimmt werden, wie weiter unten bezogen auf 9-10 beschrieben.
In einigen Beispielen können eine oder mehrere der planaren Flächen 214 in Bezug auf eine oder mehrere andere planare Flächen 214 des Gehäuseabschnitts 212 anders dimensioniert sein. Beispielsweise kann der Gehäuseabschnitt 212 sechs planare Flächen 214 aufweisen, wobei zwei der planaren Flächen 214 in Bezug auf jede andere planare Fläche 214 eine größere Flächenausdehnung (z. B. eine größere Länge in Richtungen, die senkrecht zur Mittelachse 206 verlaufen) aufweisen. In solchen Beispielen kann das Werkzeug 400 eine ähnliche Anordnung der Innenflächen 406 aufweisen. Beispielsweise können zwei der Innenflächen 406 des Werkzeugs 400 eine größere Flächenausdehnung (z. B. eine größere Länge in Richtungen, die senkrecht zur Mittelachse 416 verlaufen) als jede andere Innenfläche 406 aufweisen. Die Innenflächen 406 mit der größeren Flächenausdehnung können derart geformt sein, dass sie mit den planaren Flächen 214 des Gehäuseabschnitts 212 mit der größeren Flächenausdehnung in Eingriff treten, sodass das Werkzeug 400 in nur zwei Positionen, ähnlich wie in den oben beschriebenen Beispielen, mit der Zündkerze 200 in Eingriff tritt. Eine der planaren Flächen 214 mit der größeren Flächenausdehnung kann zum Beispiel radial mit der Fassung 224 der Elektrode 228 ausgerichtet sein, ähnlich der radialen Ausrichtung der zweiten Einkerbung 300 mit der Fassung 224 der Elektrode 228, die weiter oben beschrieben wird. In dieser Weise kann, ähnlich wie im weiter oben beschriebenen Beispiel, die Position der Masseelektrode 228 (bspw. die Position der Fassung 224 der Masseelektrode 228) auf der Grundlage der Position des Werkzeugs 400 (bspw. des Drehumfangs des Werkzeugs 400), während das Werkzeug 400 mit der Zündkerze 200 in Eingriff steht (bspw. die Innenflächen 406 mit der größeren Flächenausdehnung mit den planaren Flächen 214 mit der größeren Flächenausdehnung in Eingriff stehen), bestimmt werden. In noch anderen Beispielen können die zwei planaren Flächen 214, statt eine größere Flächenausdehnung aufzuweisen, eine kleinere Flächenausdehnung in Bezug auf jede andere planare Fläche 214 aufweisen, und die korrespondierenden zwei Innenflächen 406, die dazu ausgelegt sind, mit den zwei planaren Flächen 214 in Eingriff zu treten, können eine kleinere Flächenausdehnung in Bezug auf jede andere Innenfläche 406 aufweisen.
In noch anderen Beispielen können die erste Einkerbung 216 und die zweite Einkerbung 300 stattdessen korrespondierende Ausbuchtungen der Zündkerze 200 sein, und die erste Ausbuchtung 408 und die zweite Ausbuchtung 410 des Werkzeugs 400 können stattdessen korrespondierende Einkerbungen sein, die derart geformt sind, dass sie mit den korrespondierenden Ausbuchtungen der Zündkerze 200 in Eingriff treten. In solchen Auslegung kann das Werkzeug 400 nach wie vor nur in den in dieser Schrift beschriebenen zwei Positionen mit der Zündkerze 200 in Eingriff treten (wobei z. B. die erste Ausbuchtung der Zündkerze 200 mit der ersten Einkerbung des Werkzeugs 400 in Eingriff tritt und die zweite Ausbuchtung der Zündkerze 200 mit der zweiten Einkerbung des Werkzeugs 400 in Eingriff tritt, ober wobei die erste Ausbuchtung der Zündkerze 200 mit der zweiten Einkerbung des Werkzeugs 400 in Eingriff tritt und die zweite Ausbuchtung der Zündkerze mit der ersten Einkerbung des Werkzeugs 400 in Eingriff tritt).
9-10 zeigen zwei verschiedene Positionen der Masseelektrode 228 bei Bedingungen, in denen die Zündkerze 200 an den Zylinderkopf 800 gekoppelt ist. In einem Beispiel kann der Zylinderkopf 800 dem anhand von 8 gezeigten Zylinderkopf 750 ähneln und/oder dem Zylinderkopf 167, der anhand von 1 gezeigt und vorstehend beschrieben wird. 9-10 stellen eine Fläche 802 des Zylinderkopfs 800, die in einem oberen Bereich eines Brennraums positioniert ist, der nach oben durch den Zylinderkopf 800 abgeschlossen ist, dar (z. B. die Fläche des Brennraums, die vertikal über einem im Inneren des Brennraums angeordneten Kolben positioniert ist, wie beispielsweise des anhand von 1 gezeigten und weiter oben beschriebenen Kolbens 138). Der Zylinderkopf 800 weist ein erstes Einlassventil 808, ein zweites Einlassventil 810, ein erstes Auslassventil 804 und ein zweites Auslassventil 806 auf. In einem Beispiel können das erste Einlassventil 808 und das zweite Einlassventil 810 jeweils dem Einlassventil 150 ähnlich sein, das anhand von 1 gezeigt und weiter oben beschrieben wird, und das erste Auslassventil 804 und das zweite Auslassventil 806 können jeweils dem Auslassventil 156 ähnlich sein, das anhand von 1 gezeigt und weiter oben beschrieben wird. Der Zylinderkopf 800 weist weiterhin eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 812 auf, die zwischen dem zweiten Einlassventil 810 und dem zweiten Auslassventil 806 positioniert ist. In anderen Beispielen kann die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 812 anders positioniert sein (bspw. zwischen dem ersten Einlassventil 808 und dem ersten Auslassventil 804). In noch anderen Beispielen ist es möglich, dass der Zylinderkopf 800 keine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 812 aufweist. Des Weiteren ist es möglich, dass der Zylinderkopf 800 in einigen Beispielen nur ein Einlassventil und nur ein Auslassventil (z. B. eines von dem ersten Einlassventil 808 oder dem zweiten Einlassventil 810 und eines von dem ersten Auslassventil 804 oder dem zweiten Auslassventil 806) aufweist.
In den anhand von 9-10 gezeigten Beispielen sind sowohl das erste Einlassventil 808 als auch das zweite Einlassventil 810 auf der Achse 854 zentriert (die Achse 854 schneidet z. B. den Mittelpunkt 860 des ersten Einlassventils 808 und den Mittelpunkt 862 des zweiten Einlassventils 810), und sowohl das erste Auslassventil 804 als auch das zweite Auslassventil 806 sind auf der Achse 850 zentriert (die Achse 850 schneidet z. B. den Mittelpunkt 856 des ersten Auslassventils 804 und den Mittelpunkt 858 des zweiten Auslassventils 806). Achse 854 verläuft parallel zu Achse 850 und ist von Achse 850 versetzt (z. B. von ihr beabstandet). In dieser Auslegung sind das erste Einlassventil 808 und das zweite Einlassventil 810 auf der Achse 854 ausgerichtet (z. B. zentriert), und das erste Auslassventil 804 und das zweite Auslassventil 806 sind auf der Achse 850 ausgerichtet (z. B. zentriert).
9-10 zeigen weiterhin eine Achse 852, wobei die Achse 852 auf halber Strecke zwischen Achse 850 und Achse 854 positioniert ist. Achse 852 verläuft parallel zu jeder von Achse 852 und Achse 850 und kann in einer gleichen Länge 864 jeweils von Achse 852 und Achse 850 positioniert sein. In den in 9-10 gezeigten Auslegungen wird die Mitte der Fassung 224 der Masseelektrode 228 durch die Achse 852 geschnitten. Des Weiteren wird die Mittelachse 206 der Zündkerze 200 durch die Achse 852 geschnitten.
Wenn sich die Zündkerze 200 in der ersten Position, gezeigt anhand von 9, oder der zweiten Position, gezeigt anhand von 10, befindet (wobei die zweite Position um die Mittelachse 206 der Zündkerze 200 180 Grad von der ersten Position versetzt wird, sodass die Zündkerze in der zweiten Position in Bezug auf die erste Position 180 Grad um die Mittelachse 206 gedreht wird), kann die Motorleistung gesteigert werden. Beispielsweise kann das Positionieren der Zündkerze 200 in der ersten Position oder der zweiten Position eine Bogenlänge eines Zündfunkens vergrößern, der durch die Zündkerze 200 erzeugt wird, und/oder eine Strömungsgeschwindigkeit der Ansaugluftfüllung in den Brennraum erhöhen. Durch das Positionieren der Zündkerze 200 in der ersten Position oder der zweiten Position kann des Weiteren ein Durchsatz der Kraftstoff/Luft-Füllung im Brennraum durch das Spaltmaß 229 (anhand von 2 und 7 gezeigt und vorstehend beschrieben) erhöht werden, was eine erhöhte Verbrennungsstabilität und/oder präzisere Zeitsteuerung der Verbrennung ergeben kann. Um ein Beispiel zu nennen, kann sich bei Bedingungen, in denen das erste Einlassventil 808 und/oder zweite Einlassventil 810 aus einer komplett geschlossenen Position in eine offene Position bewegt werden, um Ansaugluft in den Brennraum strömen zu lassen (z. B. von einem Einlassluftkanal wie beispielsweise dem anhand von 1 gezeigten und weiter oben beschriebenen Einlasskanal 146), die Ansaugluft mit Kraftstoff vermischen, der durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 812 in den Brennraum eingespritzt wird, und mit einer erhöhten Rate durch das Spaltmaß 229 strömen, während sich die Zündkerze 200 in der ersten Position oder der zweiten Position befindet - im Vergleich zu Bedingungen, in denen sich die Zündkerze 200 nicht in der ersten Position oder der zweiten Position befindet (z. B. Bedingungen, in denen die Zündkerze 200 in Bezug auf die erste Position oder die zweite Position 90 Grad gedreht ist).
In einigen Beispielen kann die Zündkerze 200 auf die anhand von 9 gezeigte erste Position oder die anhand von 10 gezeigte zweite Position eingestellt werden, während die Zündkerze 200 ohne Sichtprüfung der Zündkerze 200 an den Zylinderkopf 800 gekoppelt wird. Beispielsweise kann der Zylinderkopf 800, wie vorstehend beschrieben, ähnlich dem anhand von 8 gezeigten Zylinderkopf 750 sein und ähnliche Durchlässe, Öffnungen usw. (z. B. ähnlich dem Durchlass 756, der Öffnung 757, Öffnung 766, dem Absatz 763 usw.) aufweisen. Eine Öffnung, die dazu ausgestaltet ist, die Zündkerze 200 aufzunehmen, kann eine Länge aufweisen, die größer als eine Länge der Zündkerze 200 ist, ähnlich wie in dem Beispiel, das vorstehend unter Bezugnahme auf 8 beschrieben ist (z. B. der Durchlass 756 mit der Länge 777). Infolgedessen ist es für einen Bediener (z. B. einen Bediener eines Motormontagebands) unter Umständen schwierig, die Position der Zündkerze 200 in Bezug auf den Zylinderkopf 800 bei Bedingungen visuell zu bestimmen, in denen die Zündkerze 200 in dem Durchlass sitzt und an den Zylinderkopf 800 gekoppelt ist (z. B. anhand von Gewindeeinheiten der Zündkerze, die mit Gegenstücke bildenden Gewindeeinheiten des Zylinderkopfs in Eingriff stehen, ähnlich den Gewindeeinheiten 222 und Gegenstücke bildenden Gewindeeinheiten 758, die vorstehend unter Bezugnahme auf 8 beschrieben werden). Durch derartiges Auslegen der Zündkerze 200, dass sie mit dem Werkzeug 400 in Eingriff tritt, wie vorstehend beschrieben, kann die Position der Zündkerze 200 (z. B. die Ausrichtung der Masseelektrode 228 der Zündkerze 200) bei Bedingungen, in denen die Zündkerze 200 an den Zylinderkopf 800 gekoppelt ist, einfacher eingestellt werden.
Während des Zusammenbaus des Motors (z. B. des Motors, der die Zündkerze 200 und den Zylinderkopf 800 aufweist, ähnlich dem anhand von 1 gezeigten und weiter oben beschriebenen Motor 10) kann beispielsweise die Zündkerze 200 durch einen computergesteuerten Montageroboter (z. B. einen Roboterarm) über das Werkzeug 400 (vorstehend unter Bezugnahme auf 5-6 beschrieben) an den Zylinderkopf 800 gekoppelt werden. Bei dem Montageroboter kann es sich zum Beispiel um den Montageroboter 791 handeln, der anhand des Fensters 790 von 8 schematisch gezeigt wird. In einem Beispiel kann der Montageroboter 791 ein Roboter an einem Motormontageband sein. Der Montageroboter 791 kann eine elektronische Steuerung (z. B. einen Computer, der einen oder mehrere Prozessoren oder CPUs enthält) aufweisen, die einen nicht transitorischen Computerspeicher (z. B. Nur-Lese-Speicher und/oder Direktzugriffsspeicher) enthält. Der nicht transitorische Computerspeicher kann Anweisungen zum Antreiben des Montageroboters 791 (z. B. Betätigen eines oder mehrerer Arme oder anderer Komponenten des Roboters) gemäß den in dieser Schrift beschriebenen Verfahren beinhalten. Beispielsweise kann der Montageroboter 791 Anweisungen beinhalten, die in dem nicht transitorischen Speicher gespeichert sind, um das nachstehend unter Bezugnahme auf 11 beschriebene Verfahren 1100 durchzuführen.
Der Montageroboter 791 kann einen oder mehrere Arme aufweisen, die dazu ausgestaltet sind, eine Position der Zündkerze 200 einzustellen. Beispielsweise kann das Werkzeug 400 an ein Ende 796 des Arms 798 montiert werden, und die Position des Arms 798 kann durch die elektronische Steuerung eingestellt werden, um die Position der Zündkerze 200 bei Bedingungen einzustellen, in denen das Werkzeug 400 an die Zündkerze 200 gekoppelt wird (wie bspw. vorstehend beschrieben). In anderen Beispielen kann der Montageroboter 791 eine oder mehrere Komponenten (z. B. Klemmen, Kneifzangen usw.) aufweisen, die derart geformt sind, dass sie sich vorübergehend mit der Zündkerze 200 (z. B. dem Anschluss 208 und/oder Gehäuseabschnitt 212 der Zündkerze 200) koppeln (diese z. B. greifen), um die Position der Zündkerze 200 in Bezug auf die Position des Werkzeugs 400 einzustellen. Um ein nicht einschränkendes Beispiel zu nennen, kann der Montageroboter 791 eine Klemme aufweisen, die an einem ersten Abschnitt des Arms 798 an den Arm 798 montiert ist, und weiterhin ein Werkzeug 400 aufweisen, das an einem zweiten Abschnitt des Arms 798 (z. B. dem Ende 796) an den Arm 798 montiert ist. Die elektronische Steuerung kann den ersten Abschnitt und/oder zweiten Abschnitt drehen, um entweder die Klemme oder das Werkzeug 400 mit der Zündkerze 200 zu koppeln. Die elektronische Steuerung kann beispielsweise den Montageroboter 791 derart antreiben, dass er die Klemme mit dem Werkzeug 400 koppelt und die Zündkerze 200 in einer Anfangsposition im Zylinderkopf (z. B. dem Zylinderkopf 750) koppelt. Die elektronische Steuerung kann den Montageroboter 791 anschließend derart antreiben, dass er die Klemme von der Zündkerze 200 entkoppelt und das Werkzeug 400 mit der Zündkerze 200 koppelt, um die Zündkerze auf eine der zwei gekoppelten Positionen, die anhand von 9-10 gezeigt sind, einzustellen.
In dem anhand von 9-10 gezeigten Beispiel kann der nicht transitorische Computerspeicher der elektronischen Steuerung des Montageroboters (z. B. des Montageroboters 791) Anweisungen zum Koppeln der Zündkerze 200 an den Zylinderkopf 800 entweder in der ersten Position, gezeigt anhand von 9, oder der zweiten Position, gezeigt anhand von 10, beinhalten. Die Steuerung kann elektronische Steuersignale (z. B. elektrische Signale) an den Montageroboter (z. B. einen oder mehrere Aktoren des Arms 798 des Montageroboters 791) senden, um den Montageroboter auf verschiedene Positionen einzustellen (z. B. eine Position des Arms 798 des Montageroboters 791 einzustellen). Während die Zündkerze 200 an den Zylinderkopf 800 gekoppelt wird, kann die Zündkerze 200 zum Beispiel in eine Anfangsposition positioniert werden, bei der es sich nicht um entweder die erste Position oder die zweite Position handelt (z. B. schneidet Achse 852 dabei nicht die Mitte der Fassung 224 der Masseelektrode 228), indem die Gewindeeinheiten 222 der Zündkerze 200 mit Gegenstücke bildenden Gewindeeinheiten (die z. B. den Gegenstücke bildenden Gewindeeinheiten 758 ähnlich sind) des Zylinderkopfs 800 in Eingriff treten. Der Montageroboter kann die Position der Zündkerze 200 über elektronische Signale auf eine von der ersten Position oder zweiten Position einstellen, die auf der Grundlage der im nicht transitorischen Speicher der elektronischen Steuerung gespeicherten Anweisungen durch die elektronische Steuerung an den Montageroboter übertragen werden. Beispielsweise kann die Steuerung den Montageroboter 791 derart anleiten, dass er das Werkzeug 400 bei Bedingungen, in denen das Werkzeug 400 mit der Zündkerze 200 gekoppelt ist, dreht (bspw. durch Drehen des Arms 798).
Der Montageroboter 791 kann eine Vielzahl verschiedener Schwenkelemente aufweisen, um eine Präzision des Einstellens der Position der Zündkerze 200 per Ansteuerung des Arms 798 zu erhöhen. Beispielsweise, wie anhand des Fensters 790 von 8 gezeigt, kann der Montageroboter 791 ein erstes Schwenkelement 794, ein zweites Schwenkelement 793 und ein drittes Schwenkelement 792 aufweisen. Der Montageroboter 791 kann einen Sockel 785 aufweisen, der fest an eine tragende Fläche 784 gekoppelt ist, wobei ein erster Abschnitt 781 über das erste Schwenkelement 794 in Bezug auf den Sockel 785 schwenkbar ist, ein zweiter Abschnitt 782 an den ersten Abschnitt 781 gekoppelt und über das zweite Schwenkelement 793 in Bezug auf den ersten Abschnitt 781 schwenkbar ist und ein dritter Abschnitt 783 an den zweiten Abschnitt 782 gekoppelt und über das dritte Schwenkelement 792 in Bezug auf den zweiten Abschnitt 782 schwenkbar ist. Weiterhin kann sich das Ende 796 des Arms 798 in Bezug auf den zweiten Abschnitt 782 entlang der Drehachse 797 drehen (bspw., um die Winkelposition der Zündkerze 200 und/oder des Werkzeugs 400 im Inneren des Zylinderkopfs einzustellen). In einigen Beispielen können ein oder mehrere Abschnitte des Montageroboters 791 (bspw. der erste Abschnitt 781, zweite Abschnitt 782 und/oder dritte Abschnitt 783) eine oder mehrere Komponenten aufweisen, die dazu ausgestaltet sind, zu ermöglichen, dass eine Länge des einen oder der mehreren Abschnitte per Betätigung durch die elektronische Steuerung eingestellt wird. So kann der zweite Abschnitt 782 zum Beispiel eine oder mehrere ein- und ausziehbare Komponente aufweisen, die dazu ausgelegt sind, eine Länge des zweiten Abschnitts 782 als Reaktion darauf zu verkleinern oder zu vergrößern, dass durch die elektronische Steuerung Signale (z. B. elektrische Signale) an Aktoren des Montageroboters 791 übertragen werden. In der vorstehend beschriebenen Auslegung können die im nicht transitorischen Speicher der elektronischen Steuerung gespeicherten Anweisungen ausgeführt werden, um den Montageroboter 791 derart anzutreiben, dass er die Zündkerze 200 über das Werkzeug 400, wie anhand der gestrichelten Linie 795 angegeben, an den Zylinderkopf (z. B. den Zylinderkopf 750) koppelt.
Da das Werkzeug 400 dazu ausgelegt ist, in nur zwei Auslegungen mit der Zündkerze 200 in Eingriff zu treten (z. B. der ersten Auslegung, in der die erste Ausbuchtung 408 mit der ersten Einkerbung 216 in Eingriff steht und die zweite Ausbuchtung 410 mit der zweiten Einkerbung 300 in Eingriff steht, oder der zweiten Auslegung, in welcher die erste Ausbuchtung 408 mit der zweiten Einkerbung 300 in Eingriff steht und die zweite Ausbuchtung 410 mit der ersten Einkerbung 216 in Eingriff steht, wie vorstehend unter Bezugnahme auf 5-6 beschrieben), und da die zweite Einkerbung 300 bei Bedingungen, in denen das Werkzeug 400 an der Zündkerze 200 gekoppelt ist, radial mit der Fassung 224 der Masseelektrode 228 ausgerichtet sein kann, kann die Position der Masseelektrode 228 durch die elektronische Steuerung auf der Grundlage eines Umfangs der Drehung des Werkzeugs 400 in Bezug auf den Zylinderkopf 800 bestimmt werden. Der Umfang der Drehung des Werkzeugs 400 in Bezug auf den Zylinderkopf 800 entspricht einer Winkelposition von Komponenten des Werkzeugs 400 in Bezug auf Komponenten des Zylinderkopfs 800. Bei Bedingungen, in denen das Werkzeug 400 an die Zündkerze 200 gekoppelt ist, kann zum Beispiel die Mittelachse 416 des Werkzeugs 400 (anhand von 5 gezeigt) in Bezug auf eine Mittelachse des Durchlasses des Zylinderkopfs, in dem die Zündkerze 200 angeordnet wird, koaxial positioniert sein (bspw. ähnlich der Achse 780 des Zylinderkopfs 750, gezeigt anhand von 8). Die Position der ersten Ausbuchtung 408 und/oder zweiten Ausbuchtung 410 in Bezug auf die Mittelachse des Durchlasses kann den Drehumfang des Werkzeugs 400 in Bezug auf den Zylinderkopf definieren. Beispielsweise kann ein Winkel zwischen der ersten Ausbuchtung 408 und/oder der zweiten Ausbuchtung 410 und einer Achse, die sich radial von der Mittelachse des Durchlasses erstreckt und die Mittelachse des Durchlasses schneidet, einen Winkel des Werkzeugs 400 in Bezug auf den Zylinderkopf (z. B. die Winkelposition des Werkzeugs 400 in Bezug auf den Zylinderkopf) definieren. In einem Beispiel kann es sich bei der Achse, die sich radial von der Mittelachse des Durchlasses erstreckt, um die anhand von 9-10 gezeigte Achse 852 handeln.
Als ein Beispiel kann die Anfangsposition der Zündkerze 200 in Bezug auf den Zylinderkopf 800 (z. B. vor dem Einstellen der Position der Zündkerze 200 anhand des Werkzeugs 400) einer Position entsprechen, in der die Mitte der Fassung 224 der Masseelektrode 228 einen Winkel von 30 Grad in Bezug auf die Achse 852 einnimmt. Die Anfangsposition der Zündkerze 200 im Zylinderkopf 800 kann auf der Grundlage der Winkelposition des Werkzeugs 400 (bspw. der Winkelposition des Werkzeugs 400 in Bezug auf den Zylinderkopf 800) bestimmt werden, während das Werkzeug 400 an die Zündkerze 200 (z. B. in der ersten Auslegung oder zweiten Auslegung) gekoppelt ist. Die Winkelposition des Werkzeugs 400 kann zum Beispiel die gleiche wie die Winkelposition der Zündkerze 200 sein oder 180 Grad von der Winkelposition der Zündkerze 200 versetzt sein, sodass die Fassung 224 der Masseelektrode 228 der Zündkerze 200 entweder radial mit der ersten Ausbuchtung 408 ausgerichtet ist oder 180 Grad um die Mittelachse 206 und Mittelachse 416 (wobei die Mittelachse 206 und 416 koaxial sind, während das Werkzeug 400 an die Zündkerze 200 gekoppelt ist) von der ersten Ausbuchtung 408 positioniert ist, während das Werkzeug 400 an die Zündkerze 200 gekoppelt ist. Der Montageroboter (bspw. der vorstehend beschriebene Montageroboter 791) kann das Werkzeug 400 in einer der zwei Auslegungen, oben beschrieben, an die Zündkerze 200 koppeln, um die Position der Zündkerze 200 (z. B. den Drehumfang der Zündkerze 200 in Bezug auf den Zylinderkopf 800) anhand der Position des Werkzeugs 400 zu bestimmen. Beispielsweise kann der Montageroboter einen Positionssensor aufweisen, der in elektronischer Kommunikation mit der Steuerung steht, wobei der Positionssensor dazu ausgestaltet ist, den Drehumfang der Zündkerze (z. B. eine Winkelposition der Zündkerze) in Bezug auf den Zylinderkopf 800 zu messen, während das Werkzeug 400 in einer der zwei Auslegungen an die Zündkerze 200 gekoppelt ist. In einem Beispiel kann der Positionssensor am Ende 796 des Arms 798 positioniert sein. In einigen Beispielen kann der Montageroboter 791 zusätzliche Positionssensoren (bspw., um eine relative Position jedes Abschnitts des Montageroboters 791 zu bestimmen) und/oder andere Sensoren (z. B. Geschwindigkeitssensoren, Kraftsensoren usw.) aufweisen, die elektronisch mit der Steuerung gekoppelt sind (bspw. dazu ausgestaltet, elektronische Signal an die und/oder von der Steuerung zu empfangen und/oder zu übertragen).
Um die Position der Zündkerze 200 von der vorstehend beschriebenen Anfangsposition auf eine der zwei anhand von 9-10 gezeigten Positionen einzustellen, kann die elektronische Steuerung Signale (z. B. elektrische Signale) an den Montageroboter übertragen, um den Montageroboter derart anzusteuern (z. B. den Arm des Montageroboters mit Energie zu speisen), dass er das Werkzeug 400 dreht, während das Werkzeug 400 an die Zündkerze 200 gekoppelt ist. Die elektronische Steuerung kann den Montageroboter derart steuern, dass er das Werkzeug 400 auf eine der zwei Positionen dreht, in denen die Ausbuchtungen des Werkzeugs 400 (bspw. die erste Ausbuchtung 408 und zweite Ausbuchtung 410) mit der Achse 852 ausgerichtet sind (z. B. eine Mitte oder ein Mittelpunkt jeder Ausbuchtung von der Achse 852 geschnitten wird). Um zum Beispiel die Zündkerze 200 von der Anfangsposition, in der die Mitte der Fassung 224 der Masseelektrode 228 in Bezug auf die Achse 852 30 Grad abgewinkelt ist, auf eine der zwei Positionen einzustellen, in denen die Mitte der Fassung 224 der Masseelektrode 228 von der Achse 852 geschnitten wird, kann die Steuerung den Montageroboter derart steuern, dass er das Werkzeug 400 -30 Grad in Bezug auf die Anfangsposition dreht, damit die Zündkerze 200 um -30 Grad in Bezug auf die Anfangsposition gedreht wird. In dieser Weise wird die Fassung 224 der Masseelektrode 228 derart eingestellt, dass sie mit der Achse 852 ausgerichtet ist (z. B. von der Achse 852 geschnitten wird) und die Leistung des Motors bei Bedingungen gesteigert werden kann, in denen die Zündkerze 200 mit Energie gespeist wird, damit Kraftstoff und Luft im Inneren des Brennraums, wie weiter oben beschrieben, entflammt werden.
Durch derartiges Auslegen der Zündkerze 200, dass sie die erste Einkerbung 216 und zweite Einkerbung 300 aufweist, die bei Bedingungen, in denen das Werkzeug 400 an die Zündkerze 200 gekoppelt ist, einander radial gegenüberliegend positioniert sind, um die Position der Zündkerze 200 wie vorstehend beschrieben einzustellen, kann das Werkzeug 400 um einen kleineren Winkelbetrag gedreht werden, um die Mitte der Fassung 224 der Masseelektrode 228 mit der Achse 852 auszurichten und die Zündkerze auf die nähere der zwei Positionen, gezeigt anhand von 9-10, zu positionieren. Bei Bedingungen, in denen die Zündkerze 200 in einer Anfangsposition an den Zylinderkopf 800 gekoppelt ist, in welcher die Mitte der Fassung 224 der Masseelektrode 228 in Bezug auf die Achse 852 50 Grad abgewinkelt ist (bspw. die Mitte der Fassung 224 durch die Achse 866, gezeigt in 10, geschnitten wird, wobei die Achse 866 die Mittelachse 206 schneidet und in Bezug auf die Achse 852 50 Grad abgewinkelt ist), kann die Steuerung den Montageroboter zum Beispiel derart steuern, dass er das Werkzeug 400 -50 Grad (z. B. zur Achse 852, in Richtung 868 um die Mittelachse 206) auf die zweite Position (z. B. die anhand von 10 gezeigte Position) dreht, statt das Werkzeug 400 130 Grad (z. B. in Richtung 870, die Richtung 868 entgegenläuft) zur ersten Position (z. B. der anhand von 9 gezeigten Position) zu drehen. Durch das wie vorstehend beschriebene Drehen des Werkzeugs 400 wird die Achse 866 parallel zu den Achsen 850 und 854 positioniert, sodass das Werkzeug 400 in Richtung 868 gedreht wird, bis die Achse 866 parallel zu Achse 850 und 854 verläuft. Indem die Position der Zündkerze 200 in dieser Weise aus der Anfangsposition eingestellt wird, wird die Zündkerze 200 mit reduziertem Drehumfang auf eine von der ersten Position oder der zweiten Position eingestellt, was eine reduzierte Montagezeit des Motors und/oder einen reduzierten Umfang der Energiespeisung des Montageroboters zum Ergebnis hat.
11 zeigt ein Ablaufschema zur Veranschaulichung eines Verfahrens 1100 zum Koppeln einer Zündkerze an einen Zylinderkopf eines Motors anhand eines Werkzeugs. Die Zündkerze, der Zylinderkopf, der Motor und das Werkzeug können jenen ähnlich sein, die vorstehend beschrieben wurden. Beispielsweise können die Zündkerze der Zündkerze 192, die anhand von 1 gezeigt und vorstehend beschrieben wird, und/oder der vorstehend beschriebenen Zündkerze 200 ähnlich sein; der Zylinderkopf dem Zylinderkopf 167, der anhand von 1 gezeigt und vorstehend beschrieben wird, dem anhand von 8 gezeigten Zylinderkopf 750 und/oder dem anhand von 9-10 gezeigten Zylinderkopf ähnlich sein; der Motor dem Motor 10, der anhand von 1 gezeigt und vorstehend beschrieben wird, ähnlich sein; und das Werkzeug dem Werkzeug 400 ähnlich sein, das anhand von 5-6 gezeigt und vorstehend beschrieben wird. Anweisungen zum Ausführen des Verfahrens 1100 und der übrigen der hier eingeschlossenen Verfahren können durch eine Steuerung (z. B. die elektronische Steuerung des Montageroboters 791, in 8 gezeigt und vorstehend beschrieben) auf der Grundlage von in einem Speicher der Steuerung gespeicherten Anweisungen und in Verbindung mit Signalen, die von Sensoren eines Motormontageroboters (z. B. des Montageroboters 791) empfangen werden, wie etwa von dem oben in Bezug auf 9-10 beschriebenen Positionssensor, ausgeführt werden. Die Steuerung kann Aktoren des Roboters nutzen, um den Betrieb des Roboters (z. B. Steuern eines Arms des Roboters zum Koppeln der Zündkerze an den Zylinderkopf) gemäß den nachstehend beschriebenen Verfahren einzustellen.
Bei 1102 beinhaltet das Verfahren ein Positionieren einer Zündkerze in einem Durchlass eines Zylinderkopfs, wobei die Zündkerze einen Gehäuseabschnitt mit einer ersten Einkerbung, die auf einer Mittelachse der Zündkerze gegenüber einer zweiten Einkerbung positioniert ist, aufweist. In einem Beispiel kann der Durchlass dem Durchlass 756 ähnlich sein, der anhand von 8 gezeigt und vorstehend beschrieben wird. Der Gehäuseabschnitt, die erste Einkerbung, zweite Einkerbung und Mittelachse können dem Gehäuseabschnitt 212, der ersten Einkerbung 216, zweiten Einkerbung 300 und Mittelachse 206 ähnlich sein, die vorstehend (bspw. unter Bezugnahme auf 2-3) beschrieben werden. Das Positionieren der Zündkerze im Durchlass kann ein Einsetzen der Zündkerze in den Durchlass über eine Öffnung des Durchlasses, die an einer Außenfläche des Zylinderkopfs positioniert ist (bspw. ähnlich der Öffnung 757 an der Außenfläche 765, die anhand von 8 gezeigt und oben beschrieben wird), beinhalten. Beispielsweise kann der Montageroboter die Zündkerze über einen Arm des Montageroboters (z. B. den anhand von 8 gezeigten und weiter oben beschriebenen Arm 798) in den Durchlass einsetzen.
Das Verfahren beinhaltet bei 1102 optional einen Schritt 1104, in dem das Verfahren ein Ineingriffbringen der Zündkerze mit einem Absatz des Durchlasses beinhaltet. Es können zum Beispiel ein oder mehrere Abschnitte der Zündkerze (z. B. Abschnitte, die der radialen Erstreckung 218 ähnlich sind, die weiter oben unter Bezugnahme auf 2-3 beschrieben) in Eingriff mit dem Absatz des Durchlasses positioniert werden. In einem Beispiel kann der Absatz dem Absatz 763 ähneln, der anhand von 8 gezeigt wird, und/oder dem Absatz 151, der anhand von 1 gezeigt und vorstehend beschrieben wird.
Das Verfahren geht von 1102 zu 1106 über, wo das Verfahren ein Arretieren der Zündkerze am Zylinderkopf beinhaltet. In einem Beispiel beinhaltet das Arretieren der Zündkerze am Zylinderkopf ein Ineingriffbringen von Gewindeeinheiten der Zündkerze mit Gegenstücke bildenden Gewindeeinheiten des Zylinderkopfs. Die Gewindeeinheiten und Gegenstücke bildenden Gewindeeinheiten können den Gewindeeinheiten 222 und Gegenstücke bildenden Gewindeeinheiten 758 ähneln, die anhand von 8 gezeigt und vorstehend beschrieben werden. Beispielsweise kann der Montageroboter die Zündkerze im Zylinderkopf drehen, indem der Arm des Montageroboters, der an die Zündkerze gekoppelt ist, gedreht wird, um die Gewindeeinheiten der Zündkerze mit den Gegenstücke bildenden Gewindeeinheiten des Zylinderkopfs in Eingriff zu bringen.
Das Verfahren geht von 1106 zu 1108 über, wo das Verfahren ein Koppeln eines Werkzeugs, das eine erste Ausbuchtung und eine zweite Ausbuchtung aufweist, an die Zündkerze, indem die erste Ausbuchtung und zweite Ausbuchtung mit der ersten Einkerbung und zweiten Einkerbung in Eingriff gebracht werden, beinhaltet. In einem Beispiel können das Werkzeug, die erste Ausbuchtung und zweite Ausbuchtung dem Werkzeug 400, der ersten Ausbuchtung 408 bzw. zweiten Ausbuchtung 410 ähnlich sein, die anhand von 5 gezeigt und weiter oben beschrieben werden. Das Werkzeug kann sich an die Zündkerze koppeln (bspw. mit der Zündkerze in Eingriff treten), indem die erste Ausbuchtung und zweite Ausbuchtung in einer von zwei verschiedenen Auslegungen (bspw. ähnlich den weiter oben beschriebenen Beispielen) mit der ersten Einkerbung und zweiten Einkerbung in Eingriff gebracht werden. So tritt die erste Ausbuchtung beispielsweise mit der ersten Einkerbung in Eingriff und die zweite Ausbuchtung mit der zweiten Einkerbung in Eingriff. In der zweiten Auslegung tritt die erste Ausbuchtung mit der zweiten Einkerbung in Eingriff und die zweite Ausbuchtung mit der ersten Einkerbung in Eingriff. In einem Beispiel kann das Werkzeug an den Arm des Montageroboters gekoppelt werden, und die elektronische Steuerung des Montageroboters kann den Arm ansteuern, um den Arm derart zu positionieren, dass sich das Werkzeug mit der Zündkerze koppelt.
Das Verfahren geht von 1108 zu 1110 über, wo das Verfahren ein Bestimmen einer Winkelposition des Werkzeugs in Bezug auf den Zylinderkopf beinhaltet. Wie weiter oben bezogen auf das Werkzeug 400 beschrieben, entspricht die Winkelposition des Werkzeugs einer Ausrichtung des Werkzeugs in Bezug auf den Zylinderkopf (z. B. einem Drehumfang des Werkzeugs in Bezug auf den Zylinderkopf). Bei Bedingungen, in denen das Werkzeug an die Zündkerze gekoppelt ist, kann beispielsweise, wie weiter oben beschrieben, eine Mittelachse des Werkzeugs mit einer Mittelachse des Durchlasses ausgerichtet sein. Die Winkelposition des Werkzeugs kann einer Größe des Winkels der ersten Ausbuchtung und/oder zweiten Ausbuchtung von einer Achse entsprechen, die sich radial von der Mittelachse des Werkzeugs, der Zündkerze und des Durchlasses erstreckt (bspw. Achse 852, die anhand von 9-10 gezeigt und weiter oben beschrieben wird). In einem Beispiel kann die Winkelposition des Werkzeugs in Bezug auf den Zylinderkopf anhand eines oder mehrerer Positionssensoren des Montageroboters bestimmt werden (wie bspw. weiter oben unter Bezugnahme auf 9-10 beschrieben). Der eine oder die mehreren Positionssensoren können zum Beispiel Signale (z. B. elektrische Signale) an eine elektronische Steuerung des Montageroboters übertragen, um die erfasste Winkelposition des Werkzeugs anzugeben. Das Werkzeug kann in einer Anfangsposition an einen Arm des Montageroboters gekoppelt werden, in der die Position der ersten Ausbuchtung und/oder zweiten Ausbuchtung in Bezug auf den Arm bekannt ist, und die Steuerung kann den Umfang der Drehung des Arms überwachen, um den Umfang der Drehung des Werkzeugs nachzuverfolgen (z. B. zu überwachen).
Das Verfahren geht von 1110 zu 1112 über, wo das Verfahren ein Bestimmen einer Winkelposition der Zündkerze auf der Grundlage der Winkelposition des Werkzeugs beinhaltet. Die Winkelposition der Zündkerze entspricht einer Position (z. B. einer Winkelgröße) der Fassung der Masseelektrode der Zündkerze in Bezug auf die Achse, die sich radial von der Mittelachse der Zündkerze erstreckt (z. B. Achse 852). In einem Beispiel kann der Montageroboter die Winkelposition der Zündkerze auf der Grundlage eines Umfangs der Drehung des Werkzeugs aus der Anfangsposition des Werkzeugs schätzen und/oder ableiten. Bei Bedingungen, in denen das Werkzeug an die Zündkerze gekoppelt ist, kann der Montageroboter das Werkzeug zum Beispiel drehen, um die Zündkerze im Zylinderkopf zu drehen (bspw., um die Position der Masseelektrode im Inneren des Brennraums einzustellen. Durch Überwachen (z. B. Aufzeichnen) des Umfangs, mit dem das Werkzeug gedreht (z. B. rotiert) wird, kann die Steuerung den Umfang bestimmen, mit welchem die Zündkerze gedreht wird.
Das Verfahren geht von 1112 zu 1114 über, wo das Verfahren ein Einstellen der Zündkerze auf eine von nur zwei entgegengesetzten Positionen durch Drehen des Werkzeugs beinhaltet. Die zwei entgegengesetzten Positionen beinhalten eine erste Position, in der eine Mitte der Fassung der Masseelektrode der Zündkerze von der Achse geschnitten wird, die in Bezug auf die Mittelachse der Zündkerze radial angeordnet ist (z. B. Achse 852), und eine zweite Position, in welcher die Zündkerze in Bezug auf die erste Position 180 Grad gedreht ist. Die zwei entgegengesetzten Position können beispielsweise der ersten Position, die anhand von 9 gezeigt wird, und der anhand von 10 gezeigten zweiten Position ähnlich sein.
Das Einstellen der Zündkerze auf eine der nur zwei entgegengesetzten Positionen kann ein Antreiben (z. B. Drehen) der Zündkerze um einen geringeren von zwei Umfängen anhand des Montageroboters (z. B. mittels Drehung des Arms des Montageroboters, der mit dem Werkzeug gekoppelt ist), beinhalten. Vor dem Einstellen der Zündkerze auf eine der nur zwei entgegengesetzten Positionen kann die Winkelposition der Zündkerze zum Beispiel 40 Grad in Bezug auf die erste Position betragen und 120 Grad in Bezug auf die zweite Position betragen. Da die Winkelposition der Zündkerze vor dem Einstellen der Zündkerze der ersten Position näher als der zweiten Position ist, kann das Verfahren bei 1114 ein Einstellen der Zündkerze auf die erste Position anstelle der zweiten Position beinhalten. Da die Zündkerze die Motorleistung entweder in der ersten Position oder der zweiten Position um ein größeres Maß steigern kann als jede andere Position (indem z. B. eine Bogenlänge eines Zündfunkens, der durch die Zündkerze erzeugt wird, vergrößert wird, und/oder indem eine Strömungsgeschwindigkeit der Einlassluftfüllung in den Brennraum, wie weiter oben beschrieben, erhöht wird), kann die Zündkerze ferner auf die nähere der zwei Positionen eingestellt (z. B. gedreht) werden, um die Motorleistung ungeachtet der Anfangsposition der Zündkerze zu steigern.
2-10 zeigen beispielhafte Auslegungen mit einer relativen Positionierung der verschiedenen Komponenten. Falls derartige Elemente so gezeigt sind, dass sie einander direkt berühren oder direkt miteinander gekoppelt sind, können sie in mindestens einem Beispiel als sich direkt berührend bzw. direkt gekoppelt bezeichnet werden. Gleichermaßen können Elemente, die aneinander angrenzend oder zueinander benachbart gezeigt sind, zumindest in einem Beispiel aneinander angrenzend bzw. zueinander benachbart sein. Als ein Beispiel können Komponenten, die in flächenteilendem Kontakt liegen, als in flächenteilendem Kontakt bezeichnet werden. Als ein anderes Beispiel können Elemente, die voneinander getrennt positioniert sind, wobei sich nur ein Abstand dazwischen befindet und keine anderen Komponenten, in mindestens einem Beispiel derart bezeichnet werden. Als noch ein anderes Beispiel können Elemente, die über-/untereinander, an entgegengesetzten Seiten voneinander oder links/rechts voneinander gezeigt sind, in Bezug aufeinander derart bezeichnet werden. Ferner kann, wie in den Figuren gezeigt, ein oberstes Element oder ein oberster Punkt eines Elements in mindestens einem Beispiel als eine „Oberseite“ der Komponente bezeichnet werden und ein unterstes Element oder ein unterster Punkt des Elements als eine „Unterseite“ der Komponente bezeichnet werden. Im hier verwendeten Sinne können sich Oberseite/Unterseite, obere(r/s)/untere(r/s), über/unter auf eine vertikale Achse der Figuren beziehen und können dazu verwendet werden, die Positionierung von Elementen der Figuren in Bezug aufeinander zu beschreiben. Demnach sind Elemente, die über anderen Elementen gezeigt sind, in einem Beispiel vertikal über den anderen Elementen positioniert. Als noch ein anderes Beispiel können Formen der Elemente, die in den Figuren dargestellt sind, als diese Formen aufweisend bezeichnet werden (wie z. B. als rund, gerade, planar, gekrümmt, abgerundet, abgeschrägt, abgewinkelt oder dergleichen). Ferner können Elemente, die so gezeigt sind, dass sie einander schneiden, in mindestens einem Beispiel als sich schneidende Elemente oder einander schneidend bezeichnet werden. Des Weiteren kann ein Element, das innerhalb eines anderen Elements oder außerhalb eines anderen Elements gezeigt ist, in einem Beispiel derart bezeichnet werden.
In dieser Weise, durch derartiges Auslegen des Gehäuseabschnitts der Zündkerze, dass er die erste Einkerbung und zweite Einkerbung aufweist, und durch derartiges Auslegen des Werkzeugs, dass es sich mit der Zündkerze koppelt, indem die Ausbuchtungen des Werkzeugs mit den Einkerbungen der Zündkerze in Eingriff gebracht werden, kann die Position der Masseelektrode im Inneren des Brennraums einfacher eingestellt werden. Bei Bedingungen, in denen das Werkzeug an die Zündkerze gekoppelt ist, gibt konkret die Winkelposition des Werkzeugs an, ob sich die Zündkerze auf einer von nur zwei entgegengesetzten Positionen befindet, da die Position der Fassung der Masseelektrode der Position der Einkerbungen der Zündkerze entspricht und da die Ausbuchtungen des Werkzeugs in nur zwei entgegengesetzten Auslegungen mit den Einkerbungen der Zündkerze in Eingriff treten. Die Motorleistung kann bei Bedingungen gesteigert werden, in denen sich die Zündkerze in einer der nur zwei entgegengesetzten Position befindet. Das Werkzeug kann um den geringsten Winkelbetrag gedreht werden, um die Zündkerze von einer Anfangsposition der Zündkerze auf die nähere der nur zwei entgegengesetzten Positionen einzustellen.
Der technische Effekt des Einstellens der Zündkerze auf eine der nur zwei entgegengesetzten Positionen besteht im Einstellen der Position der Fassung der Masseelektrode der Zündkerze im Inneren des Brennraums zum Steigern der Motorleistung.
In einer Ausführungsform umfasst eine Zündkerze: einen Gehäuseabschnitt, der eine Vielzahl von planaren Flächen aufweist, die ringförmig um eine Mittelachse der Zündkerze angeordnet sind, einschließlich einer ersten planaren Fläche, die gegenüber einer zweiten planaren Fläche angeordnet ist, und der an einen Gewindeabschnitt der Zündkerze gekoppelt ist; und nur zwei Einkerbungen in dem Gehäuseabschnitt, einschließlich einer ersten Einkerbung in der ersten planaren Fläche und einer zweiten Einkerbung in der zweiten planaren Fläche. In einem ersten Beispiel der Zündkerze ist die zweite Einkerbung mit einer Fassung einer Masseelektrode der Zündkerze in Bezug auf die Mittelachse radial ausgerichtet. Ein zweites Beispiel der Zündkerze schließt optional das erste Beispiel ein und beinhaltet weiterhin, dass eine erste Achse, die parallel zu einer zweiten Achse, welche sich radial von der Mittelachse erstreckt und eine Mitte der Fassung der Masseelektrode schneidet, angeordnet ist, sowohl eine Mitte der ersten Einkerbung als auch eine Mitte der zweiten Einkerbung schneidet. Ein drittes Beispiel der Zündkerze schließt optional eines oder beide von dem ersten und zweiten Beispiel ein und beinhaltet weiterhin, dass die Mitte der zweiten Einkerbung 180 Grad um die Mittelachse von der Mitte der ersten Einkerbung versetzt ist. Ein viertes Beispiel der Zündkerze schließt optional eines oder mehrere oder jedes von dem ersten bis dritten Beispiel ein und beinhaltet weiterhin, dass der Gehäuseabschnitt zwischen einem Anschluss der Zündkerze und einer radialen Ausbuchtung der Zündkerze angeordnet ist, wobei die radiale Ausbuchtung in Richtung der Mittelachse zwischen dem Gehäuseabschnitt und einer Masseelektrode der Zündkerze angeordnet ist, wobei der Gewindeabschnitt zwischen der radialen Ausbuchtung und der Masseelektrode positioniert ist.
In einer Ausführungsform umfasst ein Verfahren: derartiges Antreiben eines Montageroboters, dass er eine Zündkerze an einen Zylinderkopf eines Motors koppelt; und derartiges Antreiben des Montageroboters, dass er anhand eines an den Montageroboter gekoppelten Werkzeugs eine Position der Zündkerze im Zylinderkopf auf eine von zwei Positionen einstellt, wobei das Werkzeug ein erstes und zweites Fügemerkmal aufweist, die derart geformt sind, dass sie mit einem ersten und zweiten ein Gegenstück bildenden Fügemerkmal eines Gehäuseabschnitts der Zündkerze in Eingriff treten. In einem ersten Beispiel des Verfahrens beinhaltet das Koppeln der Zündkerze an den Zylinderkopf ein Positionieren der Zündkerze in eine Anfangsposition, indem Gewindeeinheiten der Zündkerze mit Gegenstücke bildenden Gewindeeinheiten des Zylinderkopfs in Eingriff gebracht werden, und das Einstellen der Position der Zündkerze im Zylinderkopf auf eine der zwei Positionen anhand des Werkzeugs beinhaltet ein Einstellen der Zündkerze von der Anfangsposition auf eine der nur zwei Positionen. Ein zweites Beispiel des Verfahrens schließt optional das erste Beispiel ein und beinhaltet weiterhin, dass die zwei Positionen eine erste Position, in der eine erste Achse eine Mitte einer Fassung einer Masseelektrode der Zündkerze schneidet und eine Mittelachse der Zündkerze parallel zu einer zweiten Achse verläuft, die Mitten von zwei Auslassventilen oder zwei Einlassventilen schneidet, welche an den Zylinderkopf gekoppelt sind, und eine zweite Position, in der die Mitte der Fassung der Masseelektrode um die Mittelachse der Zündkerze 180 Grad von der ersten Position versetzt ist, beinhalten. Ein drittes Beispiel des Verfahrens schließt optional eines oder beide von dem ersten und zweiten Beispiel ein und beinhaltet weiterhin, dass das Einstellen der Zündkerze auf eine der zwei Positionen ein Einstellen der Zündkerze anhand des Werkzeugs von der Anfangsposition auf eine nähere Position der zwei Positionen beinhaltet. Ein viertes Beispiel des Verfahrens schließt optional eines oder mehrere oder jedes von dem ersten bis dritten Beispiel ein und beinhaltet weiterhin, dass das Einstellen der Zündkerze auf die nähere Position der zwei Positionen ein Drehen der Zündkerze anhand des Werkzeugs in eine erste Richtung, bis die erste Achse parallel zur zweiten Achse verläuft, beinhaltet, wobei ein Umfang der Drehung der Zündkerze in die erste Richtung, um die erste Achse parallel zur zweiten Achse zu positionieren, geringer als ein Umfang der Drehung der Zündkerze auf eine zweite, entgegengesetzte Position ist, um die erste Achse parallel zur zweiten Achse zu positionieren. Ein fünftes Beispiel des Verfahrens schließt optional eines oder mehrere oder jedes von dem ersten bis vierten Beispiel ein und beinhaltet weiterhin, dass das Einstellen der Position der Zündkerze im Zylinderkopf auf eine der zwei Positionen anhand des Werkzeugs beinhaltet, dass das Werkzeug in einer ersten Auslegung, in der das erste Fügemerkmal in dem ersten ein Gegenstück bildenden Fügemerkmal sitzt und das zweite Fügemerkmal in dem zweiten ein Gegenstück bildenden Fügemerkmal sitzt, oder in einer zweiten Auslegung, in welcher das erste Fügemerkmal in dem zweiten ein Gegenstück bildenden Fügemerkmal sitzt und das zweite Fügemerkmal in dem ersten ein Gegenstück bildenden Fügemerkmal sitzt, mit der Zündkerze in Eingriff genommen wird, und ein Drehen der Zündkerze durch Drehen des Werkzeugs in die erste oder zweite Auslegung. Ein sechstes Beispiel des Verfahrens schließt optional eines oder mehrere oder jedes von dem ersten bis fünften Beispiel ein und beinhaltet weiterhin, dass das Einstellen der Position der Zündkerze im Zylinderkopf auf eine der zwei Positionen ein Bestimmen einer Winkelposition des Werkzeugs in Bezug auf den Zylinderkopf, während das Werkzeug an die Zündkerze gekoppelt ist, beinhaltet. Ein siebtes Beispiel des Verfahrens schließt optional eines oder mehrere oder jedes von dem ersten bis sechsten Beispiel ein und beinhaltet weiterhin ein Bestimmen einer Anfangsposition der Zündkerze im Zylinderkopf auf der Grundlage der Winkelposition des Werkzeugs, während das Werkzeug in der ersten oder zweiten Auslegung an die Zündkerze gekoppelt ist. Ein achtes Beispiel des Verfahrens schließt optional eines oder mehrere oder jedes von dem ersten bis siebten Beispiel ein und beinhaltet weiterhin, dass das Einstellen der Position der Zündkerze im Zylinderkopf auf eine der zwei Positionen weiterhin ein Drehen des Werkzeugs umfasst, um die Zündkerze aus der Anfangsposition in eine nähere der zwei Positionen zu bewegen, wobei die Drehrichtung in einer Richtung von der Anfangsposition in die nähere der zwei Positionen verläuft.
In einer Ausführungsform umfasst ein System: eine Zündkerze, umfassend: eine Masseelektrode, die an einem ersten Ende der Zündkerze, angrenzend an einen Gewindeabschnitt der Zündkerze, positioniert ist; einen Gehäuseabschnitt, der zwischen dem Gewindeabschnitt der Zündkerze und einem zweiten Ende der Zündkerze gegenüber dem ersten Ende positioniert ist, wobei der Gehäuseabschnitt eine erste planare Fläche, die ein erstes Fügemerkmal aufweist, und eine gegenüberliegende, zweite planare Fläche, welche ein zweites Fügemerkmal aufweist, aufweist, und eine radiale Erstreckung, die zwischen dem Gehäuseabschnitt und dem Gewindeabschnitt gekoppelt ist, wobei sich die radiale Erstreckung in Bezug auf eine Mittelachse der Zündkerze von jedem von dem Gewindeabschnitt und dem Gehäuseabschnitt radial nach außen erstreckt; und einen Zylinderkopf, umfassend: einen Durchlass, aufweisend Gegenstücke bildende Gewindeeinheiten, die dazu ausgestaltet sind, den Gewindeabschnitt aufzunehmen, und einen Absatz, der an die Gegenstücke bildenden Gewindeeinheiten angrenzend angeordnet ist, wobei die Gegenstücke bildenden Gewindeeinheiten an einem Brennraum angeordnet sind und der Absatz dazu ausgestaltet ist, die radiale Erstreckung aufzunehmen. In einem ersten Beispiel des Systems handelt es sich bei dem ersten Fügemerkmal um eine erste Einkerbung und bei dem zweiten Fügemerkmal um eine zweite Einkerbung, wobei die erste Einkerbung in der ersten planaren Fläche zentriert ist und die zweite Einkerbung in der zweiten planaren Fläche zentriert ist, und wobei sich die erste und zweite Einkerbung jeweils zu einer Mittelachse der Zündkerze erstrecken. Ein zweites Beispiel des Systems schließt optional das erste Beispiel ein und beinhaltet weiterhin, dass eine Fassung der Masseelektrode entweder mit der ersten Einkerbung oder der zweiten Einkerbung radial ausgerichtet ist, wobei sich die Masseelektrode von der Fassung zur Mittelachse erstreckt. Ein drittes Beispiel des Systems schließt optional eines oder beide von dem ersten und zweiten Beispiel ein und beinhaltet weiterhin, dass es sich bei dem ersten Fügemerkmal um eine erste Ausbuchtung handelt und bei dem zweiten Fügemerkmal um eine zweite Ausbuchtung handelt, wobei die erste Ausbuchtung an der ersten planaren Fläche zentriert ist und die zweite Ausbuchtung an der zweiten planaren Fläche zentriert ist, wobei sich die erste und zweite Ausbuchtung jeweils von einer Mittelachse der Zündkerze weg erstrecken. Ein viertes Beispiel des Systems schließt optional eines oder mehrere oder jedes von dem ersten bis dritten Beispiel ein und beinhaltet weiterhin, dass die erste planare Fläche parallel zur zweiten planaren Fläche angeordnet ist, wobei die erste und zweite planare Fläche jeweils in einer gleichen Länge von einer Mittelachse der Zündkerze positioniert sind. Ein fünftes Beispiel des Systems schließt optional eines oder mehrere oder jedes von dem ersten bis vierten Beispiel ein und beinhaltet weiterhin, dass der Absatz und die Gegenstücke bildenden Gewindeeinheiten keine Kerben oder Ausbuchtungen aufweisen, die derart geformt sind, dass sie das erste und das zweite Fügemerkmal aufnehmen.
In einer anderen Ausführungsform umfasst ein System: eine Zündkerze, umfassend: eine Masseelektrode, die an einem ersten Ende der Zündkerze, angrenzend an einen Gewindeabschnitt der Zündkerze, positioniert ist; einen Gehäuseabschnitt, der zwischen dem Gewindeabschnitt der Zündkerze und einem zweiten Ende der Zündkerze gegenüber dem ersten Ende positioniert ist, wobei der Gehäuseabschnitt eine erste planare Fläche, die ein erstes Fügemerkmal aufweist, und eine gegenüberliegende, zweite planare Fläche, welche ein zweites Fügemerkmal aufweist, aufweist, und eine radiale Erstreckung, die zwischen dem Gehäuseabschnitt und dem Gewindeabschnitt gekoppelt ist, wobei sich die radiale Erstreckung von jedem von dem Gewindeabschnitt und dem Gehäuseabschnitt in Bezug auf eine Mittelachse der Zündkerze radial nach außen erstreckt; einen Zylinderkopf, umfassend: einen Durchlass, aufweisend Gegenstücke bildende Gewindeeinheiten, die dazu ausgestaltet sind, den Gewindeabschnitt aufzunehmen, und einen Absatz, der an die Gegenstücke bildenden Gewindeeinheiten angrenzend angeordnet ist, wobei die Gegenstücke bildenden Gewindeeinheiten an einem Brennraum angeordnet sind und der Absatz dazu ausgestaltet ist, die radiale Erstreckung aufzunehmen, und einen Montageroboter mit computerlesbaren Anweisungen, die in einem nicht transitorischen Speicher gespeichert sind und den Montageroboter bei Ausführung zu Folgendem veranlassen: Koppeln einer Zündkerze an einen Zylinderkopf eines Motors; und Einstellen einer Position der Zündkerze im Zylinderkopf auf eine von nur zwei Positionen anhand eines Werkzeugs, das an den Montageroboter gekoppelt ist, wobei das Werkzeug ein erstes und zweites Fügemerkmal aufweist, die derart geformt sind, dass sie mit einem ersten und zweiten ein Gegenstück bildenden Fügemerkmal eines Gehäuseabschnitts der Zündkerze in Eingriff treten.
Es sei darauf hingewiesen, dass die in dieser Schrift enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in einem nicht transitorischen Speicher gespeichert und durch das Steuersystem einschließlich der Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und sonstiger Motorhardware ausgeführt werden. Die in dieser Schrift beschriebenen konkreten Routinen können eine oder mehrere aus einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, darstellen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Maßnahmen, Vorgänge und/oder Funktionen in der veranschaulichten Sequenz oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsläufig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erreichen, sondern zur Vereinfachung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine(r) oder mehrere der veranschaulichten Maßnahmen, Vorgänge und/oder Funktionen können je nach konkret eingesetzter Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Maßnahmen, Vorgänge und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der in einen nicht transitorischen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Motorsteuersystem zu programmieren ist, wobei die beschriebenen Maßnahmen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, das die verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung beinhaltet, ausgeführt werden.
Es versteht sich, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und diese konkreten Ausführungsformen nicht in einschränkendem Sinn aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Zum Beispiel kann die vorstehende Technik auf V6-, I4-, I6-, V12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Motorarten angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und sonstige hier offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
Im hier verwendeten Sinne wird der Ausdruck „ungefähr“ als plus oder minus fünf Prozent des Bereichs ausgelegt, es sei denn, es ist etwas anderes vorgegeben.
Die folgenden Ansprüche heben bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen besonders hervor, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Derartige Ansprüche sollten so verstanden werden, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente beinhalten und zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Einreichung neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Ansprüche werden unabhängig davon, ob sie im Vergleich zu den ursprünglichen Ansprüchen einen weiteren, engeren, gleichen oder anderen Umfang aufweisen, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Zündkerze vorgesehen, aufweisend einen Gehäuseabschnitt, der eine Vielzahl von planaren Flächen aufweist, die ringförmig um eine Mittelachse der Zündkerze angeordnet sind, einschließlich einer ersten planaren Fläche, die gegenüber einer zweiten planaren Fläche angeordnet ist, und der an einen Gewindeabschnitt der Zündkerze gekoppelt ist; und nur zwei Einkerbungen in dem Gehäuseabschnitt, einschließlich einer ersten Einkerbung in der ersten planaren Fläche und einer zweiten Einkerbung in der zweiten planaren Fläche.
Gemäß einer Ausführungsform ist die zweite Einkerbung mit einer Fassung einer Masseelektrode der Zündkerze in Bezug auf die Mittelachse radial ausgerichtet.
Gemäß einer Ausführungsform schneidet eine erste Achse, die parallel zu einer zweiten Achse, welche sich radial von der Mittelachse erstreckt und eine Mitte der Fassung der Masseelektrode schneidet, angeordnet ist, sowohl eine Mitte der ersten Einkerbung als auch eine Mitte der zweiten Einkerbung.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Mitte der zweiten Einkerbung 180 Grad um die Mittelachse von der Mitte der ersten Einkerbung versetzt.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Gehäuseabschnitt zwischen einem Anschluss der Zündkerze und einer radialen Ausbuchtung der Zündkerze angeordnet, wobei die radiale Ausbuchtung in Richtung der Mittelachse zwischen dem Gehäuseabschnitt und einer Masseelektrode der Zündkerze angeordnet ist, wobei der Gewindeabschnitt zwischen der radialen Ausbuchtung und der Masseelektrode positioniert ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren ein derartiges Antreiben eines Montageroboters, dass er eine Zündkerze an einen Zylinderkopf eines Motors koppelt, und ein derartiges Antreiben des Montageroboters, dass er anhand eines an den Montageroboter gekoppelten Werkzeugs eine Position der Zündkerze im Zylinderkopf auf eine von zwei Positionen einstellt, wobei das Werkzeug ein erstes und zweites Fügemerkmal aufweist, die derart geformt sind, dass sie mit einem ersten und zweiten ein Gegenstück bildenden Fügemerkmal eines Gehäuseabschnitts der Zündkerze in Eingriff treten.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Koppeln der Zündkerze an den Zylinderkopf ein Positionieren der Zündkerze auf eine Anfangsposition, indem Gewindeeinheiten der Zündkerze mit Gegenstücke bildenden Gewindeeinheiten des Zylinderkopfs in Eingriff gebracht werden, und dass das Einstellen der Position der Zündkerze im Zylinderkopf auf eine der zwei Positionen anhand des Werkzeugs ein Einstellen der Zündkerze von der Anfangsposition auf eine der nur zwei Positionen beinhaltet.
Gemäß einer Ausführungsform beinhalten die zwei Positionen eine erste Position, in der eine erste Achse eine Mitte einer Fassung einer Masseelektrode der Zündkerze schneidet und eine Mittelachse der Zündkerze parallel zu einer zweiten Achse verläuft, die Mitten von zwei Auslassventilen oder zwei Einlassventilen schneidet, welche an den Zylinderkopf gekoppelt sind, und eine zweite Position, in der die Mitte der Fassung der Masseelektrode um die Mittelachse der Zündkerze 180 Grad von der ersten Position versetzt ist.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Einstellen der Zündkerze auf eine der zwei Positionen ein Einstellen der Zündkerze anhand des Werkzeugs von der Anfangsposition auf eine nähere Position der zwei Positionen.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Einstellen der Zündkerze auf die nähere Position der zwei Positionen ein Drehen der Zündkerze anhand des Werkzeugs in eine erste Richtung, bis die erste Achse parallel zur zweiten Achse verläuft, wobei ein Umfang der Drehung der Zündkerze in die erste Richtung, um die erste Achse parallel zur zweiten Achse zu positionieren, geringer als ein Umfang der Drehung der Zündkerze auf eine zweite, entgegengesetzte Position ist, um die erste Achse parallel zur zweiten Achse zu positionieren.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Einstellen der Position der Zündkerze im Zylinderkopf auf eine der zwei Positionen anhand des Werkzeugs, dass das Werkzeug in einer ersten Auslegung, in der das erste Fügemerkmal in dem ersten ein Gegenstück bildenden Fügemerkmal sitzt und das zweite Fügemerkmal in dem zweiten ein Gegenstück bildenden Fügemerkmal sitzt, oder in einer zweiten Auslegung, in welcher das erste Fügemerkmal in dem zweiten ein Gegenstück bildenden Fügemerkmal sitzt und das zweite Fügemerkmal in dem ersten ein Gegenstück bildenden Fügemerkmal sitzt, mit der Zündkerze in Eingriff genommen wird, und ein Drehen der Zündkerze durch Drehen des Werkzeugs in die erste oder zweite Auslegung.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Einstellen der Position der Zündkerze im Zylinderkopf auf eine der zwei Positionen ein Bestimmen einer Winkelposition des Werkzeugs in Bezug auf den Zylinderkopf, während das Werkzeug an die Zündkerze gekoppelt ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung weiterhin gekennzeichnet durch ein Bestimmen einer Anfangsposition der Zündkerze im Zylinderkopf auf der Grundlage der Winkelposition des Werkzeugs, während das Werkzeug in der ersten oder zweiten Auslegung an die Zündkerze gekoppelt ist.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Einstellen der Position der Zündkerze im Zylinderkopf auf eine der zwei Positionen weiterhin ein Drehen des Werkzeugs, um die Zündkerze aus der Anfangsposition in eine nähere der zwei Positionen zu bewegen, wobei die Drehrichtung in einer Richtung von der Anfangsposition in die nähere der zwei Positionen verläuft.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein System vorgesehen, aufweisend eine Zündkerze, aufweisend eine Masseelektrode, die an einem ersten Ende der Zündkerze, angrenzend an einen Gewindeabschnitt der Zündkerze, positioniert ist; einen Gehäuseabschnitt, der zwischen dem Gewindeabschnitt der Zündkerze und einem zweiten Ende der Zündkerze gegenüber dem ersten Ende positioniert ist, wobei der Gehäuseabschnitt eine erste planare Fläche, die ein erstes Fügemerkmal aufweist, und eine gegenüberliegende, zweite planare Fläche, welche ein zweites Fügemerkmal aufweist, aufweist, und eine radiale Erstreckung, die zwischen dem Gehäuseabschnitt und dem Gewindeabschnitt gekoppelt ist, wobei sich die radiale Erstreckung in Bezug auf eine Mittelachse der Zündkerze von jedem von dem Gewindeabschnitt und dem Gehäuseabschnitt radial nach außen erstreckt; und einen Zylinderkopf, umfassend: einen Durchlass, aufweisend Gegenstücke bildende Gewindeeinheiten, die dazu ausgestaltet sind, den Gewindeabschnitt aufzunehmen, und einen Absatz, der an die Gegenstücke bildenden Gewindeeinheiten angrenzend angeordnet ist, wobei die Gegenstücke bildenden Gewindeeinheiten an einem Brennraum angeordnet sind und der Absatz dazu ausgestaltet ist, die radiale Erstreckung aufzunehmen.
Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei dem ersten Fügemerkmal um eine erste Einkerbung und bei dem zweiten Fügemerkmal um eine zweite Einkerbung, wobei die erste Einkerbung in der ersten planaren Fläche zentriert ist und die zweite Einkerbung in der zweiten planaren Fläche zentriert ist, wobei sich die erste und zweite Einkerbung jeweils zu einer Mittelachse der Zündkerze erstrecken.
Gemäß einer Ausführungsform ist eine Fassung der Masseelektrode entweder mit der ersten Einkerbung oder der zweiten Einkerbung radial ausgerichtet, wobei sich die Masseelektrode von der Fassung zur Mittelachse erstreckt.
Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei dem ersten Fügemerkmal um eine erste Ausbuchtung und bei dem zweiten Fügemerkmal um eine zweite Ausbuchtung, wobei die erste Ausbuchtung an der ersten planaren Fläche zentriert ist und die zweite Ausbuchtung an der zweiten planaren Fläche zentriert ist, wobei sich die erste und zweite Ausbuchtung jeweils von einer Mittelachse der Zündkerze weg erstrecken.
Gemäß einer Ausführungsform ist die erste planare Fläche parallel zur zweiten planaren Fläche angeordnet, wobei die erste und zweite planare Fläche jeweils in einer gleichen Länge von einer Mittelachse der Zündkerze positioniert sind.
Gemäß einer Ausführungsform weisen der Absatz und die Gegenstücke bildenden Gewindeeinheiten keine Kerben oder Ausbuchtungen auf, die derart geformt sind, dass sie das erste und das zweite Fügemerkmal aufnehmen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 6049161 [0003]

Claims

Zündkerze, umfassend: einen Gehäuseabschnitt, der eine Vielzahl von planaren Flächen aufweist, die ringförmig um eine Mittelachse der Zündkerze angeordnet sind, einschließlich einer ersten planaren Fläche, die gegenüber einer zweiten planaren Fläche angeordnet ist, und der an einen Gewindeabschnitt der Zündkerze gekoppelt ist; und nur zwei Einkerbungen in dem Gehäuseabschnitt, einschließlich einer ersten Einkerbung in der ersten planaren Fläche und einer zweiten Einkerbung in der zweiten planaren Fläche.
Zündkerze nach Anspruch 1, wobei die zweite Einkerbung mit einer Fassung einer Masseelektrode der Zündkerze in Bezug auf die Mittelachse radial ausgerichtet ist.
Zündkerze nach Anspruch 2, wobei eine erste Achse, die parallel zu einer zweiten Achse, welche sich radial von der Mittelachse erstreckt und eine Mitte der Fassung der Masseelektrode schneidet, angeordnet ist, sowohl eine Mitte der ersten Einkerbung als auch eine Mitte der zweiten Einkerbung schneidet.
Zündkerze nach Anspruch 3, wobei die Mitte der zweiten Einkerbung 180 Grad um die Mittelachse von der Mitte der ersten Einkerbung versetzt ist.
Zündkerze nach Anspruch 1, wobei der Gehäuseabschnitt zwischen einem Anschluss der Zündkerze und einer radialen Ausbuchtung der Zündkerze angeordnet ist, wobei die radiale Ausbuchtung in Richtung der Mittelachse zwischen dem Gehäuseabschnitt und einer Masseelektrode der Zündkerze angeordnet ist, wobei der Gewindeabschnitt zwischen der radialen Ausbuchtung und der Masseelektrode positioniert ist.
Verfahren, umfassend: derartiges Antreiben eines Montageroboters, dass er eine Zündkerze an einen Zylinderkopf eines Motors koppelt; und derartiges Antreiben des Montageroboters, dass er anhand eines an den Montageroboter gekoppelten Werkzeugs eine Position der Zündkerze im Zylinderkopf auf eine von zwei Positionen einstellt, wobei das Werkzeug ein erstes und zweites Fügemerkmal aufweist, die derart geformt sind, dass sie mit einem ersten und zweiten ein Gegenstück bildenden Fügemerkmal eines Gehäuseabschnitts der Zündkerze in Eingriff treten.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Koppeln der Zündkerze an den Zylinderkopf ein Positionieren der Zündkerze in eine Anfangsposition beinhaltet, indem Gewindeeinheiten der Zündkerze mit Gegenstücke bildenden Gewindeeinheiten des Zylinderkopfs in Eingriff gebracht werden, und wobei das Einstellen der Position der Zündkerze im Zylinderkopf auf eine der zwei Positionen anhand des Werkzeugs ein Einstellen der Zündkerze von der Anfangsposition auf eine der nur zwei Positionen beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die zwei Positionen eine erste Position, in der eine erste Achse eine Mitte einer Fassung einer Masseelektrode der Zündkerze schneidet und eine Mittelachse der Zündkerze parallel zu einer zweiten Achse verläuft, die Mitten von zwei Auslassventilen oder zwei Einlassventilen schneidet, welche an den Zylinderkopf gekoppelt sind, und eine zweite Position, in der die Mitte der Fassung der Masseelektrode um die Mittelachse der Zündkerze 180 Grad von der ersten Position versetzt ist, beinhalten.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Einstellen der Zündkerze auf eine der zwei Positionen ein Einstellen der Zündkerze anhand des Werkzeugs von der Anfangsposition auf eine nähere Position der zwei Positionen beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Einstellen der Zündkerze auf die nähere Position der zwei Positionen ein Drehen der Zündkerze anhand des Werkzeugs in eine erste Richtung, bis die erste Achse parallel zur zweiten Achse verläuft, beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei ein Umfang der Drehung der Zündkerze in die erste Richtung, um die erste Achse parallel zur zweiten Achse zu positionieren, geringer als ein Umfang der Drehung der Zündkerze auf eine zweite, entgegengesetzte Position ist, um die erste Achse parallel zur zweiten Achse zu positionieren.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Einstellen der Position der Zündkerze im Zylinderkopf auf eine der zwei Positionen anhand des Werkzeugs beinhaltet, dass das Werkzeug in einer ersten Auslegung, in der das erste Fügemerkmal in dem ersten ein Gegenstück bildenden Fügemerkmal sitzt und das zweite Fügemerkmal in dem zweiten ein Gegenstück bildenden Fügemerkmal sitzt, oder in einer zweiten Auslegung, in welcher das erste Fügemerkmal in dem zweiten ein Gegenstück bildenden Fügemerkmal sitzt und das zweite Fügemerkmal in dem ersten ein Gegenstück bildenden Fügemerkmal sitzt, mit der Zündkerze in Eingriff genommen wird, und ein Drehen der Zündkerze durch Drehen des Werkzeugs in die erste oder zweite Auslegung beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Einstellen der Position der Zündkerze im Zylinderkopf auf eine der zwei Positionen ein Bestimmen einer Winkelposition des Werkzeugs in Bezug auf den Zylinderkopf, während das Werkzeug an die Zündkerze gekoppelt ist, beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 13, weiterhin umfassend Bestimmen einer Anfangsposition der Zündkerze im Zylinderkopf auf der Grundlage der Winkelposition des Werkzeugs, während das Werkzeug in der ersten oder zweiten Auslegung an die Zündkerze gekoppelt ist.
Verfahren nach Anspruch 14, wo das Einstellen der Position der Zündkerze im Zylinderkopf auf eine der zwei Positionen weiterhin ein Drehen des Werkzeugs umfasst, um die Zündkerze aus der Anfangsposition in eine nähere der zwei Positionen zu bewegen, wobei die Drehrichtung in einer Richtung von der Anfangsposition zu der näheren der zwei Positionen verläuft.