DE102019126885A1

DE102019126885A1 - Zündkerze

Info

Publication number: DE102019126885A1
Application number: DE102019126885.0A
Authority: DE
Inventors: Ryohei AKIYOSHI
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2018-10-09
Filing date: 2019-10-07
Publication date: 2020-04-09
Also published as: JP2020061261A; US10693280B2; US20200112145A1

Abstract

Eine Zündkerze beinhaltet eine Masseelektrode, die gekrümmt ist, um einer Spitzenendoberfläche einer Mittelelektrode gegenüberzuliegen. Eine vorgegebene virtuelle Ebene, die entlang der gekrümmten Masseelektrode durch eine Mittelachse der Zündkerze durchtritt, ist einer Strömungsrichtung einer Luftströmung zugewandt. Die Masseelektrode beinhaltet einen Hauptkörper, der folgendes beinhaltet: eine gegenüberliegende Oberfläche auf einer ersten Seite, die der Spitzenendoberfläche der Mittelelektrode zugewandt ist; und eine geneigte Oberfläche auf einer zweiten Seite gegenüber der ersten Seite. Der Hauptkörper erfüllt 10 [°] ≤ Dg ≤ 70 [°], 1,0 [mm] ≤ Th, und 1,5 [mm] ≤ Wd, wobei Dg ein Neigungswinkel der geneigten Oberfläche relativ zu der gegenüberliegenden Oberfläche ist, Th eine Dicke des Hauptkörpers in einer Einsetzrichtung der Mittelelektrode ist, und Wd eine Breite der Masseelektrode in einer Richtung ist, die senkrecht zu der virtuellen Ebene verläuft.

Description

Hintergrund
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Zündkerze.
Verwandter Stand der Technik
Herkömmlich ist die folgende Zündkerze bekannt (vergleiche JP-A-2017-147 086 ). Die Zündkerze beinhaltet eine Mittelelektrode und eine Masseelektrode, bei welchen eine Ebene entlang der Masseelektrode, die gekrümmt ist, senkrecht zu einer Strömungsrichtung einer Luftströmung verläuft. Bei der Zündkerze, die in JP-A-2017-147 086 beschrieben wird, ist eine untere Seite der Masseelektrode abwärts nach rechts geneigt und ein hervorragender Abschnitt ist weiter hin zu einer stromaufwärtigen Seite der Luftströmung vorgesehen als eine Mittelachse der Mittelelektrode auf einer oberen Seite der Masseelektrode, wenn die Luftströmung zwischen der Mittelelektrode und der Masseelektrode von links nach rechts strömt, wobei die Richtungen angenommen werden, wie diese in den Diagrammen gezeigt werden, wie in der vorstehenden Patentreferenz gezeigt wird. Im Ergebnis wird auf einer stromabwärtigen Seite der Masseelektrode ein Nachlaufwirbel ausgebildet. Ein Entladungsfunken, der verlängert wird, wird in den Nachlaufwirbel eingezogen und gehalten.
Allerdings kann bei der Zündkerze, die in JP-A-2017-147 086 beschrieben ist, diese Konfiguration allein nicht genug sein, um zu ermöglichen, dass eine Zündfähigkeit eines Luft-Kraftstoff-Gemischs verbessert wird, obwohl die Seite auf der unteren Seite der Masseelektrode so ausgebildet ist, um sich abwärts nach rechts zu neigen.
Kurzfassung
Es ist somit wünschenswert, eine Zündkerze vorzusehen, die dazu in der Lage ist, eine Zündfähigkeit eines Luft-Kraftstoff-Gemischs zu verbessern.
Die vorliegende Offenbarung sieht eine Zündkerze vor, welche folgendes beinhaltet: eine zylindrische Haupt-Metallpassung, die einen inneren Abschnitt beinhaltet; eine Mittelelektrode, die in den inneren Abschnitt der Haupt-Metallpassung eingesetzt ist und eine Spitzenendoberfläche beinhaltet; und eine Masseelektrode, die mit der Haupt-Metallpassung verbunden ist und gekrümmt ist, um so einer Spitzenendoberfläche der Mittelelektrode gegenüberzuliegen. Eine vorgegebene virtuelle Ebene, die entlang der gekrümmten Masseelektrode durch eine Mittelachse der Zündkerze durchtritt, ist einer Strömungsrichtung einer Luftströmung in der Zündkerze zugewandt.
In der Zündkerze liegen die Mittelelektrode und die Masseelektrode einander gegenüber und bilden eine Funkenentladungsstrecke aus. Die Masseelektrode beinhaltet einen Hauptkörper, der folgendes beinhaltet: eine gegenüberliegende Oberfläche, die auf einer ersten Seite ausgebildet ist, die der Spitzenendoberfläche der Mittelelektrode zugewandt ist, wobei die gegenüberliegende Oberfläche senkrecht zu einer Mittelachse der Zündkerze verläuft; und eine geneigte Oberfläche, die auf einer zweiten Seite gegenüber der ersten Seite ausgebildet ist, die der Spitzenendoberfläche der Mittelelektrode zugewandt ist, wobei die geneigte Oberfläche ausgehend von einer stromaufwärtigen Seite der Luftströmung hin zu einer stromabwärtigen Seite weiter von der Spitzenendoberfläche der Mittelelektrode entfernt angeordnet wird. Der Hauptkörper der Masseelektrode erfüllt 10 [°] ≤ Dg ≤ 70 [°], 1,0 [mm] ≤ Th, und 1,5 [mm] ≤ Wd, wobei Dg ein Neigungswinkel der geneigten Oberfläche relativ zu der gegenüberliegenden Oberfläche ist, Th eine Dicke des Hauptkörpers der Masseelektrode in einer Einsetzrichtung der Mittelelektrode ist, und Wd eine Breite der Masseelektrode in einer Richtung ist, die senkrecht zu der virtuellen Ebene verläuft.
Bei der vorstehend beschriebenen Konfiguration ist die Masseelektrode, die mit der Haupt-Metallpassung verbunden ist, gekrümmt, um so der Spitzenendoberfläche der Mittelelektrode gegenüberzuliegen. Eine Luftströmung strömt entlang der gekrümmten Masseelektrode hin zu der virtuellen Ebene, das heißt, ausgehend von einer Fläche zu der Seite der Masseelektrode hin zu der Mittelelektrode und der Masseelektrode. Anschließend wird zwischen der Mittelelektrode und der Masseelektrode eine Entladung durchgeführt und ein Luft-Kraftstoff-Gemisch wird durch einen Entladungsfunken entzündet.
Hierbei ist bei dem Hauptkörper der Masseelektrode die gegenüberliegende Oberfläche, die senkrecht zu der Mittelachse der Zündkerze verläuft, auf der ersten Seite ausgebildet, die der Spitzenendoberfläche der Mittelelektrode zugewandt ist. Daher wird eine Luftströmung, die zwischen der Mittelelektrode und der Masseelektrode strömt, durch die gegenüberliegende Oberfläche reguliert. Der Entladungsfunke kann sich stabil erstrecken bzw. verlängern.
Zusätzlich ist bei dem Hauptkörper der Masseelektrode die geneigte Oberfläche, die ausgehend von der stromaufwärtigen Seite der Luftströmung hin zu der stromabwärtigen Seite weiter von der Spitzenendoberfläche der Mittelelektrode entfernt angeordnet wird (sich entfernt), auf der zweiten Seite gegenüber der ersten Seite ausgebildet, die der Spitzenendoberfläche zugewandt ist. Daher wird die Luftströmung in einer Richtung weg von der Mittelelektrode geleitet und auf der stromabwärtigen Seite der Masseelektrode wird Unterdruck ausgebildet. Im Ergebnis des Unterdrucks können die Luftströmung, die zwischen der Mittelelektrode und der Masseelektrode durchtritt, sowie außerdem der Entladungsfunken in der Richtung weg von der Mittelelektrode geleitet werden. Folglich kann der Entladungsfunken in der Richtung weg von der Mittelelektrode verlängert werden und eine Zündfähigkeit des Luft-Kraftstoff-Gemischs kann verbessert werden.
Hierbei erfüllt der Hauptkörper der Masseelektrode 1,0 [mm] ≤ Th und 1,5 [mm] ≤ Wd, wobei Th die Dicke des Hauptkörpers der Masseelektrode in der Einsetzrichtung der Mittelelektrode ist, und Wd die Breite der Masseelektrode in der Richtung ist, die senkrecht zu der virtuellen Ebene verläuft. Daher kann Unterdruck, der ausreichend genug ist, um zu ermöglichen, dass der Entladungsfunken in der Richtung weg von der Mittelelektrode verlängert wird, durch die geneigte Oberfläche ausgebildet werden.
Außerdem haben die Erfinder der vorliegenden Anmeldung bestätigt, dass eine Zündfähigkeit des Luft-Kraftstoff-Gemischs verbessert werden kann, wenn der Hauptkörper der Masseelektrode 10 [°] ≤ Dg ≤ 70 [°] erfüllt, wobei Dg der Neigungswinkel der geneigten Oberfläche relativ zu der gegenüberliegenden Oberfläche ist. Daher kann die Zündfähigkeit des Luft-Kraftstoff-Gemischs im Ergebnis der vorstehend beschriebenen Zündkerze verbessert werden.
Figurenliste
Es zeigt/es zeigen:

1 eine hälftige Querschnittsansicht einer Zündkerze gemäß einer ersten Ausführungsform;
2 eine vergrößerte Ansicht eines Teils von 1;
3 eine Perspektivansicht eines Spitzenendabschnitts einer Mittelelektrode und einer Masseelektrode, die in der Zündkerze vorgesehen sind;
4 eine Vorderansicht des Spitzenendabschnitts der Mittelelektrode und der Masseelektrode;
5 eine vergrößerte Ansicht eines Teils von 4;
6 ein schematisches Diagramm von Abmessungen der Masseelektrode bei der ersten Ausführungsform;
7 ein schematisches Diagramm von Abmessungen einer Masseelektrode, die in einer Zündkerze vorgesehen ist, bei einem Vergleichsbeispiel;
8 ein schematisches Diagramm einer Strömungsrichtung einer Luftströmung bei der ersten Ausführungsform;
9 ein schematisches Diagramm von Streckungsverläufen eines Entladungsfunkens bei der ersten Ausführungsform;
10 einen Graphen einer Beziehung zwischen einem Neigungswinkel und einem verbesserbaren A/F-Wert bei der ersten Ausführungsform;
11 ein schematisches Diagramm der Abmessungen der Masseelektrode, die in der Zündkerze gemäß einer zweiten Ausführungsform vorgesehen ist;
12 einen Graphen einer Beziehung zwischen einem Neigungsverhältnis und dem verbesserbaren A/F-Wert bei der zweiten Ausführungsform; und
13A bis 13F schematische Diagramme von Variationsbeispielen einer Form der Masseelektrode.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend werden Ausführungsformen, die eine Zündkerze umsetzen, die bei einer Maschine mit interner Verbrennung verwendet wird, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden.
Erste Ausführungsform
1 zeigt eine Zündkerze 10 gemäß einer ersten Ausführungsform, die für eine Maschine mit interner Verbrennung verwendet wird. Bei der vorliegenden Beschreibung wird eine Richtung, in welcher sich eine Mittelachse Lm der Zündkerze 10 erstreckt, als eine axiale Richtung Z bezeichnet. Zusätzlich wird eine Seite der Zündkerze 10 in der axialen Richtung Z, auf welcher eine (nicht näher dargestellte) Brennkammer einer (nicht näher dargestellten) Maschine mit interner Verbrennung ausgebildet ist, als eine Spitzenendseite (distale Endseite) Z1 bezeichnet. Eine Seite der Zündkerze 10 gegenüber der distalen Endseite bezeichnet eine Basisendseite (nahe Endseite) Z2. Zusätzlich wird eine Umfangsrichtung der Zündkerze 10 einfach als eine Umfangsrichtung bezeichnet. Überdies wird eine radiale Richtung der Zündkerze 10 einfach als eine radiale Richtung bezeichnet.
Wie in 1 gezeigt wird, beinhaltet die Zündkerze 10 ein kreisförmiges zylindrisches Gehäuse 11, das ein Metallmaterial wie beispielsweise Eisen beinhaltet. Ein Schraubenabschnitt 11a wird auf einem Außenumfang eines unteren Abschnitts des Gehäuses 11 ausgebildet. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform entspricht das Gehäuse 11 einer „Haupt-Metallpassung“.
Ein unterer Endabschnitt eines kreisförmigen zylindrischen Isolators 12 wird koaxial in einen Innenabschnitt des Gehäuses 11 eingesetzt. Der Isolator 12 ist aus einem isolierenden Material wie beispielsweise Aluminiumoxid geformt. Das Gehäuse 11 und der Isolator 12 sind dadurch, dass ein oberer Endabschnitt 11b des Gehäuses 11 an den Isolator 12 gecrimpt ist, integral gekoppelt. Zusätzlich wird eine Mittelelektrode 13 in ein Durchgangsloch 12a in einem unteren Abschnitt (einem Endabschnitt) des Isolators 12 eingesetzt und darin gehalten.
Die Mittelelektrode 13 beinhaltet eine Nickel- (Ni) -Legierung, die einen ausgezeichneten Wärmewiderstand aufweist und als ein Basismaterial dient. Die Mittelelektrode 13 ist in eine kreisförmige Säulenform ausgebildet. Die Ni-Legierung weist einen ausgezeichneten Wärmewiderstand und dergleichen auf. Genauer gesagt beinhaltet ein inneres Material (Kernmaterial) der Mittelelektrode 13 Kupfer und ein äußeres Material (äußeres Einhausungsmaterial) beinhaltet eine Ni-Basislegierung. Ein Spitzenendabschnitt 13a der Mittelelektrode 13 ist ausgehend von einem unteren Ende (einem Ende) des Isolators 12 freigelegt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Mittelelektrode 13 derart arrangiert, dass deren Mittelachse mit der Mittelachse Lm (vergleiche 3) der Zündkerze 10 zusammenfällt.
Die Masseelektrode 14 ist in einer Position arrangiert, die dem Spitzenendabschnitt 13a der Mittelelektrode 13 gegenüberliegt. Die Masseelektrode 14 erstreckt sich auf eine integral gekrümmte Weise ausgehend von einer unteren Endoberfläche (einer Endoberfläche) der Gehäuses 11. Das heißt, die Masseelektrode 14 ist mit dem Gehäuse 11 verbunden und derart gekrümmt, dass deren Spitzenendabschnitt 14a einer Spitzenendoberfläche 15a (vergleiche 2) der Mittelelektrode 13 gegenüberliegt. Die Masseelektrode 14 beinhaltet auch eine Ni-Basislegierung.
Wie in 2 gezeigt wird, beinhalten die Mittelelektrode 13 und die Masseelektrode 14 jeweils Edelmetallchips 15 und 16. Jeder der Edelmetallchips 15 und 16 liegt in einer kreisförmigen Säulenform vor. Jeder der Edelmetallchips 15 und 16 beinhaltet eine Iridium-Rhodium-Legierung, bei welcher: Ir einen hohen Schmelzpunkt und eine ausgezeichnete Verschleißbeständigkeit aufweist und als eine Basis dient; und Rh verwendet wird, um eine Flüchtigkeit von Ir bei hoher Temperatur zu unterbinden. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform entspricht die IrRh-Legierung einem „Edelmetall“. Der Edelmetallchip 15 entspricht einem „ersten hervorragenden Abschnitt“. Der Edelmetallchip 16 entspricht einem „zweiten hervorragenden Abschnitt“.
Die Edelmetallchips 15 und 16 sind durch einen Zusammenfügeprozess wie beispielsweise Laserschweißen oder Widerstandsschweißen jeweils mit den Spitzenendabschnitten 13a und 14a zusammengefügt. Eine Funkenentladungsstrecke 17 ist zwischen dem Edelmetallchip 15 und dem Edelmetallchip 16 ausgebildet. Das heißt, zwischen dem Edelmetallchip 15 und dem Edelmetallchip 16 wird eine Entladung durchgeführt und es wird ein Entladungsfunken ausgebildet. Hierbei entspricht eine Spitzenendoberfläche des Edelmetallchips 15 der Spitzenendoberfläche 15a der Mittelelektrode 13. Zusätzlich entspricht ein Abschnitt der Masseelektrode 14 ohne den Edelmetallchip 16 einem Hauptkörper (nachfolgend als ein Elektroden-Hauptkörper bezeichnet) 50 der Masseelektrode 14.
Unter Rückkehr zu der Beschreibung von 1 sind ein Mittelachsenbauteil 18 und ein Anschlussabschnitt 19 in einem oberen Abschnitt der Mittelelektrode 13 elektrisch verbunden, wie bekannt ist. Eine externe Schaltung, die eine Hochspannung für eine Funkenerzeugung anlegt, ist mit dem Anschlussabschnitt 19 verbunden. Zusätzlich ist eine Dichtung 20, die für eine Anbringung an einer Maschine mit interner Verbrennung verwendet wird, in einem oberen Endabschnitt des Schraubenabschnitts 11a des Gehäuses 11 vorgesehen. In einem Zustand, in welchem die Zündkerze 10 an einer Brennkammer der Maschine mit interner Verbrennung angebracht ist, sind die Mittelelektrode 13 und die Masseelektrode 14 der Zündkerze 10 zu der Brennkammer freigelegt.
3 zeigt eine Perspektivansicht des Spitzenendabschnitts der Mittelelektrode 13 und der Masseelektrode 14. 4 zeigt eine Vorderansicht des Spitzenendabschnitts der Mittelelektrode 13 und der Masseelektrode 14.
In dem Zustand, in welchem die Zündkerze 10 an der Brennkammer der Maschine mit interner Verbrennung angebracht ist, ist eine vorgegebene virtuelle Ebene P (vergleiche 3), die entlang der gekrümmten Masseelektrode 14 durch eine Mittelachse Lm der Zündkerze 10 durchtritt, einer Strömungsrichtung einer Luftströmung in der Zündkerze 10 zugewandt. Genauer gesagt verläuft die virtuelle Ebene P senkrecht zu der Strömungsrichtung einer Hauptluftströmung, die hin zu der Zündkerze 10 strömt.
Bei dem Elektroden-Hauptkörper 50 ist eine gegenüberliegende Oberfläche 21, die senkrecht zu der Mittelachse Lm der Zündkerze 10 verläuft, auf einer ersten Seite (obere Seite, die der Basisendseite Z2 entspricht) ausgebildet, die der Spitzenendoberfläche 15a der Mittelelektrode 13 zugewandt ist. Die gegenüberliegende Oberfläche 21 ist eine ebene Oberfläche und breitet sich ausgehend von einem Endabschnitt (linken Endabschnitt) der Masseelektrode 14 auf der stromaufwärtigen Seite der Luftströmung hin zu einem Endabschnitt (rechten Endabschnitt) auf der stromabwärtigen Seite aus. Die gegenüberliegende Oberfläche 21 verläuft im Wesentlichen parallel zu der Spitzenendoberfläche 15a der Mittelelektrode 13. Die gegenüberliegende Oberfläche 21 ist derart ausgebildet, um so die Luftströmung, die zwischen der Mittelelektrode 13 und der Masseelektrode 14 strömt, entlang der Spitzenendoberfläche 15a der Mittelelektrode 13 zu berichtigen.
Bei dem Elektroden-Hauptkörper 50 ist eine geneigte Oberfläche 22 auf einer zweiten Seite (untere Seite, die der Spitzenendseite Z1 entspricht) gegenüber der ersten Seite ausgebildet, die der Spitzenendoberfläche 15a der Mittelelektrode 13 zugewandt ist. Die geneigte Oberfläche 22 ist so ausgebildet, um ausgehend von der stromaufwärtigen Seite der Luftströmung hin zu der stromabwärtigen Seite weiter von der Spitzenendoberfläche 15a entfernt angeordnet zu werden (sich zu entfernen). Die geneigte Oberfläche 22 ist eine ebene Oberfläche und breitet sich ausgehend von dem Endabschnitt (linken Endabschnitt) der Masseelektrode 14 auf der stromaufwärtigen Seite der Luftströmung hin zu dem Endabschnitt (rechten Endabschnitt) auf der stromabwärtigen Seite aus. Das heißt, ein Endabschnitt der geneigten Oberfläche 22 auf der stromaufwärtigen Seite der Luftströmung ist äquivalent zu dem Endabschnitt der Masseelektrode 14 auf der stromaufwärtigen Seite der Luftströmung. Ein Endabschnitt der geneigten Oberfläche 22 auf der stromabwärtigen Seite der Luftströmung ist äquivalent zu dem Endabschnitt der Masseelektrode 14 auf der stromabwärtigen Seite der Luftströmung. Die geneigte Oberfläche 22 ist so ausgebildet, um die Luftströmung, welche auf die geneigte Oberfläche 22 trifft, hin zu der Seite weg von der Mittelelektrode 13 umzuleiten.
Das heißt, bei dem Elektroden-Hauptkörper 50 ist dessen Dicke in einer Mittelachsenrichtung (einer Einsetzrichtung des Gehäuses und des Isolators 12) der Zündkerze 10 eine Dicke Th (vergleiche 6). Der Elektroden-Hauptkörper 50 ist derart ausgebildet, dass die Dicke näher hin zu der stromabwärtigen Seite der Luftströmung an Th angeordnet wird.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform beträgt die Dicke auf der stromaufwärtigen Seite der Luftströmung im Wesentlichen null. Das heißt, die gegenüberliegende Oberfläche 21 und die geneigte Oberfläche 22 sind auf der stromaufwärtigen Seite der Luftströmung kontinuierlich. Zwischenzeitlich ist bei dem Elektroden-Hauptkörper 50 eine Seitenoberfläche 23, die parallel zu der virtuellen Ebene P verläuft, auf der stromabwärtigen Seite der Luftströmung ausgebildet. Das heißt, die gegenüberliegende Oberfläche 21 und die geneigte Oberfläche 22 sind auf der stromabwärtigen Seite der Luftströmung indirekt verbunden, wobei die Seitenoberfläche 23 zwischen diesen angeordnet ist. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist eine Querschnittsform des Elektroden-Hauptkörpers 50 eine dreieckige Form, in welcher ein Winkel, der durch die gegenüberliegende Oberfläche 21 und die Seitenoberfläche 23 ausgebildet wird, ein rechter Winkel ist.
Zusätzlich ist bei dem Elektroden-Hauptkörper 50 der Edelmetallchip 16 derart an die gegenüberliegende Oberfläche 21 geschweißt, dass die Mittelachsen der Edelmetallchips 15 und 16 miteinander zusammenfallen. Im Ergebnis sind die Spitzenendoberflächen 15a und 16a (vergleiche 2) der Edelmetallchips 15 und 16 so angeordnet, um einander über im Wesentlichen deren gesamte Oberflächen gegenüberzuliegen. Die Funkenentladungsstrecke 17 zwischen dem Edelmetallchip 15 und dem Edelmetallchip 16 ist so ausgebildet, um im Wesentlichen einheitlich zu sein. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die Edelmetallchips 15 und 16 derart arrangiert, dass die Mittelachsen der Edelmetallchips 15 und 16 mit der Mittelachse Lm der Zündkerze 10 zusammenfallen.
Hierbei wird der Elektroden-Hauptkörper 50 der Masseelektrode 14 ohne den Edelmetallchip 16 durch ein Bauteil ausgebildet, dessen Form in einer Längenrichtung einheitlich gebogen ist. Daher kann die Herstellbarkeit der Masseelektrode 14 verbessert werden.
5 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Teils von 4. Wie in den eingekreisten Sektionen in 5 gezeigt wird, sind eine externe Oberfläche eines Verbindungsabschnitts 31 zwischen der gegenüberliegenden Oberfläche 21 und der geneigten Oberfläche 22, eine externe Oberfläche eines Verbindungsabschnitts 32 zwischen der geneigten Oberfläche 22 und der Seitenoberfläche 23, eine externe Oberfläche eines Verbindungsabschnitts 33 zwischen der gegenüberliegenden Oberfläche 21 und der Seitenoberfläche 23 jeweils in eine gekrümmte Oberfläche ausgebildet. Das heißt, die Verbindungsabschnitte 31, 32 und 33 sind jeweils in einen abgerundeten Abschnitt (einen halbkreisförmigen Säulenabschnitt) ausgebildet, der sich auf eine lineare Weise erstreckt.
6 zeigt ein schematisches Diagramm von Abmessungen der Masseelektrode 14. 6 zeigt einen Querschnitt entlang einer Ebene, die durch die Mittelachse Lm der Zündkerze 10 durchtritt und parallel zu der Strömungsrichtung der Luftströmung verläuft.
Eine Breite des Elektroden-Hauptkörpers 50 in einer Richtung (der Strömungsrichtung der Luftströmung), die senkrecht zu der virtuellen Ebene P verläuft, beträgt eine Breite Wd. Zu dieser Zeit sind die Dicke Th und die Breite Wd so eingestellt, um 1,0 [mm] ≤ Th und 1,5 [mm] ≤ Wd zu erfüllen.
Zusätzlich ist ein Neigungswinkel der geneigten Oberfläche 22 relativ zu der gegenüberliegenden Oberfläche 21 ein Neigungswinkel Dg. Zu dieser Zeit ist der Neigungswinkel Dg so eingestellt, um 10 [°] ≤ Dg ≤ 70 [°] zu erfüllen. Vorzugsweise ist der Neigungswinkel Dg so eingestellt, um 20 [°] ≤ Dg ≤ 50 [°] zu erfüllen.
7 zeigt ein schematisches Diagramm von Abmessungen einer Masseelektrode 14R eines Vergleichsbeispiels. 7 zeigt einen Querschnitt entlang einer Ebene, die durch die Mittelachse Lm der Zündkerze 10 durchtritt und parallel zu der Strömungsrichtung der Luftströmung verläuft.
Bei der Masseelektrode 14R des Vergleichsbeispiels ist die geneigte Oberfläche 22 nicht ausgebildet. Die Querschnittsform des Elektroden-Hauptkörpers 50 ist rechteckig. Zusätzlich sind die Dicke Th und die Breite Wd bei der Masseelektrode 14R des Vergleichsbeispiels derart eingestellt, dass Th = 1,3 [mm] und Wd = 2,6 [mm].
8 zeigt ein schematisches Diagramm der Strömungsrichtung der Luftströmung relativ zu der Masseelektrode 14.
Von der Luftströmung, die hin zu der Masseelektrode 14 strömt, wird die Luftströmung, die auf der oberen Seite der Masseelektrode 14 strömt, zwischen dem Edelmetallchip 15 (Mittelelektrode 13) und dem Edelmetallchip 16 (Masseelektrode 14) entlang der gegenüberliegenden Oberfläche 21 geführt. Daher wird die Luftströmung, die zwischen dem Edelmetallchip 15 und dem Edelmetallchip 16 strömt, reguliert.
Die Luftströmung, welche auf die geneigte Oberfläche 22 trifft, wird entlang der geneigten Oberfläche 22 in einer Richtung weg von der Masseelektrode 14 geleitet. Weil die geneigte Oberfläche 22 bis zu dem Endabschnitt der Masseelektrode 14 auf der stromaufwärtigen Seite ausgebildet ist, wird die Luftströmung in einfacher Weise in der Richtung weg von der Masseelektrode 14 geleitet. Die Luftströmung trennt sich dann von der Masseelektrode 14 und auf der stromabwärtigen Seite der Seitenoberfläche 23 (Masseelektrode 14) wird Unterdruck ausgebildet. Die geneigte Oberfläche 22 ist bis zu dem Endabschnitt der Masseelektrode 14 auf der stromabwärtigen Seite ausgebildet. Daher trennt sich die Luftströmung in einfacher Weise von der Masseelektrode 14 und der Unterdruck, der auf der stromabwärtigen Seite der Seitenoberfläche 23 ausgebildet wird, wird verstärkt.
Im Ergebnis wird die Luftströmung, die zwischen dem Edelmetallchip 15 und dem Edelmetallchip 16 durchtritt, durch den Unterdruck, der auf der stromabwärtigen Seite der Seitenoberfläche 23 ausgebildet ist, in einer Richtung weg von der Mittelelektrode 13 geleitet.
9 zeigt ein schematisches Diagramm von Streckungsverläufen eines Entladungsfunkens .
Ein Entladungsfunken wird anfänglich zwischen der Spitzenendoberfläche 15a der Mittelelektrode 13 und einem Startpunkt S1 auf der oberen Oberfläche des Edelmetallchips 16 der Masseelektrode 14 erzeugt. Anschließend wird der Entladungsfunken stabil durch die regulierte Luftströmung zwischen dem Edelmetallchip 15 und dem Edelmetallchip 16 verlängert.
Zu dieser Zeit bewegt sich der Startpunkt des Entladungsfunkens auf der Masseelektrode 14 ausgehend von dem Startpunkt S1 zu einem Startpunkt S2 auf der gegenüberliegenden Oberfläche 21, der weiter hin zu der stromabwärtigen Seite der Luftströmung angeordnet ist als der Edelmetallchip 16. Daher kann ein Abstand zwischen dem Startpunkt des Entladungsfunkens auf der Masseelektrode 14 und dem Edelmetallchip 15 (Mittelelektrode 13) verlängert werden. Ein Verkürzen zwischen Zwischenabschnitten des verlängerten Entladungsfunkens kann unterbunden werden.
Wie unter Bezugnahme auf 8 beschrieben, wird die Luftströmung, die zwischen dem Edelmetallchip 15 und dem Edelmetallchip 16 durchtritt, durch den Unterdruck, der auf der stromabwärtigen Seite der Seitenoberfläche 23 ausgebildet ist, in der Richtung weg von der Mittelelektrode 13 geleitet. Im Ergebnis dieser Luftströmung wird der Entladungsfunken verlängert, während dieser in der Richtung weg von der Mittelelektrode 13 geleitet wird. Zu dieser Zeit bewegt sich der Startpunkt des Entladungsfunkens auf der Masseelektrode 14 ausgehend von dem Startpunkt S2 zu einem Startpunkt S3 auf der Seitenoberfläche 23. Der Startpunkt des Entladungsfunkens auf der Masseelektrode 14 bewegt sich anschließend weiter entlang der Seitenoberfläche 23 zu einer Position, die weiter von der Mittelelektrode 13 entfernt angeordnet ist.
Daher wird der Entladungsfunken stabil in der Richtung weg von der Mittelelektrode 13 verlängert. Eine Zündfähigkeit eines Luft-Kraftstoff-Gemischs kann verbessert werden. Hierbei nimmt die Oberflächenfläche des Entladungsfunkens zu, so wie der Entladungsfunken länger wird. Eine Kontaktfläche zwischen dem Luft-Kraftstoff-Gemisch und dem Entladungsfunken nimmt zu. Daher verbessert sich eine Zündfähigkeit des Luft-Kraftstoff-Gemischs. Zusätzlich verbessert sich eine Entflammbarkeit des Luft-Kraftstoff-Gemischs, so wie sich der Entladungsfunken in der Richtung weg von der Mittelelektrode 13 streckt bzw. verläuft, das heißt, in einer Richtung hin zu dem Mittelpunkt der Brennkammer.
10 zeigt einen Graphen einer Beziehung zwischen dem Neigungswinkel Dg und einem verbesserbaren (Verbesserungs-) A/F-Wert. Der Neigungswinkel Dg wird als 0 [°] ausgedrückt, wenn die geneigte Oberfläche 22 parallel zu der gegenüberliegenden Oberfläche 21 verläuft, und 90 [°], wenn die geneigte Oberfläche 22 senkrecht zu der gegenüberliegenden Oberfläche 21 verläuft. Der verbesserbare A/F-Wert drückt unter Bezugnahme auf die Magergrenze A/F (0) des Luft-Kraftstoff-Gemischs in dem Fall der Masseelektrode 14R bei dem Vergleichsbeispiel einen Grad einer Verbesserung bei einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis (A/F) mit Magergrenze des Luft-Kraftstoff-Gemischs in dem Fall der Masseelektrode 14 aus. Definitionen der Dicke Th und der Breite Wd sind so, wie unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform beträgt die Dicke Th 1,0 [mm]. Die Breite Wd variiert zwischen 1,5 [mm], 2,0 [mm] und 2,5 [mm]. Proben, bei welchen sich der Neigungswinkel Dg unterscheidet, wurden für die Masseelektrode 14 jeder Breite Wd hergestellt. Es wurde für jede Probe die Magergrenze A/F erlangt und der verbesserbare A/F-Wert wurde berechnet.
Wie in 10 gezeigt wird, sind innerhalb eines Bereichs von 10 [°] ≤ Dg ≤ 70 [°] die verbesserbaren A/F-Werte der Proben von allen Breiten Wd größer gleich 0. Insbesondere sind innerhalb eines Bereichs von 20 [°] ≤ Dg ≤ 50 [°] die verbesserbaren A/F-Werte der Proben von allen Breiten Wd größer gleich 0,2. Daher kann eine Zündfähigkeit des Luft-Kraftstoff-Gemischs verbessert werden, indem der Neigungswinkel Dg so eingestellt wird, um 10 [°] ≤ Dg ≤ 70 [°], und insbesondere 20 [°] ≤ Dg ≤ 50 [°] zu erfüllen.
Gemäß der vorstehend detailliert beschriebenen vorliegenden Ausführungsform werden die folgenden Vorteile erzielt.
Bei dem Elektroden-Hauptkörper 50 ist die gegenüberliegende Oberfläche 21, die senkrecht zu der Mittelachse Lm der Zündkerze 10 verläuft, auf der ersten Seite ausgebildet, die der Spitzenendoberfläche 15a der Mittelelektrode 13 zugewandt ist. Daher wird die Luftströmung, die zwischen der Mittelelektrode 13 und der Masseelektrode 14 strömt, durch die gegenüberliegende Oberfläche 21 reguliert. Der Entladungsfunke kann sich stabil erstrecken bzw. verlängern.
Bei dem Elektroden-Hauptkörper 50 ist die geneigte Oberfläche 22 auf der zweiten Seite gegenüber der ersten Seite ausgebildet, die der Spitzenendoberfläche 15a der Mittelelektrode 13 zugewandt ist. Die geneigte Oberfläche 22 ist so ausgebildet, um ausgehend von der stromaufwärtigen Seite der Luftströmung hin zu der stromabwärtigen Seite weiter von der Spitzenendoberfläche 15a entfernt angeordnet zu werden (sich zu entfernen). Daher wird die Luftströmung durch die geneigte Oberfläche 22 in der Richtung weg von der Masseelektrode 14 geleitet. Auf der stromabwärtigen Seite der Masseelektrode 14 wird Unterdruck ausgebildet. Im Ergebnis des Unterdrucks können die Luftströmung, die zwischen der Mittelelektrode 13 und der Masseelektrode 14 durchtritt, sowie außerdem der Entladungsfunken in der Richtung weg von der Mittelelektrode 13 geleitet werden. Daher kann der Entladungsfunken in der Richtung weg von der Mittelelektrode 13 verlängert werden. Eine Zündfähigkeit des Luft-Kraftstoff-Gemischs kann verbessert werden.
Die Dicke des Elektroden-Hauptkörpers 50 in der Einsetzrichtung der Mittelelektrode 13 beträgt die Dicke Th. Die Breite des Elektroden-Hauptkörpers 50 in der Richtung, die senkrecht zu der virtuellen Ebene P verläuft, beträgt die Breite Wd. Bei dem Elektroden-Hauptkörper 50, 1,0 [mm] ≤ Th und 1,5 [mm] ≤ Wd. Daher kann der Unterdruck, der ausreichend ist, um zu ermöglichen, dass der Entladungsfunken in der Richtung weg von der Mittelelektrode 13 verlängert wird, durch die geneigte Oberfläche 22 ausgebildet werden.
Wie in 10 gezeigt wird, wird eine Zündfähigkeit des Luft-Kraftstoff-Gemischs bei dem Elektroden-Hauptkörper 50 verbessert, wenn der Neigungswinkel der geneigten Oberfläche 22 relativ zu der gegenüberliegenden Oberfläche 21 der Neigungswinkel Dg und 10 [°] ≤ Dg ≤ 70 [°] ist. Daher kann die Zündfähigkeit des Luft-Kraftstoff-Gemischs im Ergebnis der vorstehend beschriebenen Zündkerze 10 verbessert werden.
Bei dem Elektroden-Hauptkörper 50 ist der Edelmetallchip 16 derart an der gegenüberliegenden Oberfläche 21 fixiert bzw. befestigt, dass die Mittelachsen des Edelmetallchips 15 und des Edelmetallchips 16 zusammenfallen. Im Ergebnis dessen, dass der Edelmetallchip 15 und der Edelmetallchip 16 derart fixiert werden, dass deren Mittelachsen zusammenfallen, kann verglichen damit, wenn der Edelmetallchip 15 und der Edelmetallchip 16 derart angeordnet sind, dass die Mittelachsen verschoben sind, eine Fläche der gegenüberliegenden Abschnitte der Spitzenendoberflächen 15a und 16a der Edelmetallchips 15 und 16 (vergleiche 2), die so angeordnet sind, um einander gegenüberzuliegen, sichergestellt werden.
Die gegenüberliegenden Abschnitte sind Abschnitte, an welchen ein Abstand zwischen dem Edelmetallchip 15 und dem Edelmetallchip 16 am kürzesten ist. Daher wird der Entladungsfunken bei der Entladung zwischen dem Edelmetallchip 15 und dem Edelmetallchip 16 in den gegenüberliegenden Abschnitten erzeugt. Im Ergebnis einer Abnutzung der gegenüberliegenden Abschnitte, die durch den Entladungsfunken verursacht wird, verbreitert sich die Funkenentladungsstrecke 17 zwischen den gegenüberliegenden Abschnitten.
Wenn die Fläche der gegenüberliegenden Abschnitte groß ist, kann eine Geschwindigkeit, mit welcher sich die Funkenentladungsstrecke 17 verbreitert, zwischen den gegenüberliegenden Abschnitten im Ergebnis eines Verschleißes bzw. einer Abnutzung der gegenüberliegenden Abschnitte verzögert werden. Daher kann eine Anzahl von Entladungen erhöht werden, bis die Funkenentladungsstrecke 17 zwischen dem Edelmetallchip 15 und dem Edelmetallchip 16 eine vorgegebene Breite annimmt. Eine Haltbarkeit der Zündkerze 10 kann verbessert werden.
Wie in 10 gezeigt wird, wird eine Zündfähigkeit des Luft-Kraftstoff-Gemischs bei dem Elektroden-Hauptkörper 50 weiter verbessert, wenn der Neigungswinkel der geneigten Oberfläche 22 relativ zu der gegenüberliegenden Oberfläche 21 der Neigungswinkel Dg ist und 20 [°] ≤ Dg ≤ 50 [°]. Daher kann die Zündfähigkeit des Luft-Kraftstoff-Gemischs im Ergebnis der vorstehend beschriebenen Zündkerze 10 weiter verbessert werden.
Bei dem Elektroden-Hauptkörper 50 ist der Endabschnitt der geneigten Oberfläche 22 auf der stromaufwärtigen Seite der Luftströmung äquivalent zu dem Endabschnitt der Masseelektrode 14 auf der stromaufwärtigen Seite der Luftströmung. Daher trifft die Luftströmung, welche auf die Masseelektrode 14 trifft, auf die geneigte Oberfläche 22 und kann in einfacher Weise zu der Richtung weg von der Mittelelektrode 13 geleitet werden. Folglich kann ein Unterdruck in einfacher Weise auf der stromabwärtigen Seite der Masseelektrode 14 ausgebildet werden. Eine Zündfähigkeit des Luft-Kraftstoff-Gemischs kann weiter verbessert werden.
Bei dem Elektroden-Hauptkörper ist der Endabschnitt der geneigten Oberfläche 22 auf der stromabwärtigen Seite der Luftströmung äquivalent zu dem Endabschnitt der Masseelektrode 14 auf der stromabwärtigen Seite der Luftströmung. Daher kann die Luftströmung entlang einer Ebene auf der zweiten Seite gegenüber der ersten Seite, die der Spitzenendoberfläche 15a der Mittelelektrode 13 zugewandt ist, durch die geneigte Oberfläche 22 in dem Endabschnitt der Masseelektrode 14 auf der stromabwärtigen Seite der Luftströmung in einfacher Weise in der Richtung weg von der Mittelelektrode 13 geleitet werden. Folglich kann ein Unterdruck in einfacher Weise auf der stromabwärtigen Seite der Masseelektrode 14 ausgebildet werden. Eine Zündfähigkeit des Luft-Kraftstoff-Gemischs kann weiter verbessert werden.
Bei dem Elektroden-Hauptkörper 50 ist die externe Oberfläche des Verbindungsabschnitts 33 zwischen der gegenüberliegenden Oberfläche 21 und der Seitenoberfläche 23 in eine gekrümmte Oberfläche ausgebildet. Daher kann der Startpunkt des Entladungsfunkens auf der Masseelektrode 14 sich in einfacher Weise entlang der externen Oberfläche des Verbindungsabschnitts 33 zu einer Position bewegen, die weiter von der Mittelelektrode 13 entfernt angeordnet ist, wenn sich der Startpunkt des Entladungsfunkens auf der Masseelektrode 14 entlang der gegenüberliegenden Oberfläche 21 ausgehend von der stromaufwärtigen Seite der Luftströmung zu der stromabwärtigen Seite bewegt. Folglich kann der Entladungsfunken in einfacher Weise zu einer Position bewegt werden, die weiter von der Mittelelektrode 13 entfernt angeordnet ist. Eine Zündfähigkeit des Luft-Kraftstoff-Gemischs kann weiter verbessert werden.
Zweite Ausführungsform
Untenstehend wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen hauptsächlich mit Fokus auf Unterschiede zu der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform eine zweite Ausführungsform beschrieben werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich die Form der Masseelektrode 14. Wie in 11 gezeigt wird, beinhaltet die Masseelektrode 14 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Form, bei welcher der Endabschnitt der geneigten Oberfläche 22 auf der stromabwärtigen Seite der Luftströmung nicht äquivalent zu dem Endabschnitt der Masseelektrode 14 auf der stromabwärtigen Seite der Luftströmung ist. In 11 sind Sektionen, die mit denen identisch sind, die in 4 gezeigt werden, die vorstehend beschrieben wurden, der Einfachheit halber mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Deren Beschreibungen werden weggelassen.
11 zeigt ein schematisches Diagramm der Abmessungen der Masseelektrode 14. 11 zeigt einen Querschnitt entlang einer Ebene, die durch die Mittelachse Lm der Zündkerze 10 durchtritt und parallel zu der Strömungsrichtung der Luftströmung verläuft.
Bei dem Beispiel, das in 11 gezeigt wird, sind bei dem Elektroden-Hauptkörper 50 die geneigte Oberfläche 22 und eine stromabwärtsseitige Oberfläche 24 auf der zweiten Seite (unteren Seite) gegenüber der ersten Seite (oberen Seite) ausgebildet, die der Spitzenendoberfläche 15a der Mittelelektrode 13 zugewandt ist. Die stromabwärtsseitige Oberfläche 24 ist eine ebene Oberfläche und breitet sich ausgehend von dem Endabschnitt der geneigten Oberfläche 22 auf der stromabwärtigen Seite der Luftströmung zu dem Endabschnitt der Masseelektrode 14 auf der stromabwärtigen Seite der Luftströmung aus.
Ein Neigungswinkel der stromabwärtsseitigen Oberfläche 24 ist relativ zu der gegenüberliegenden Oberfläche 21 ein Neigungswinkel Dd. Zu dieser Zeit ist der Neigungswinkel Dd so eingestellt, um Dd < 10 [°] zu erfüllen. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die stromabwärtsseitige Oberfläche 24 so eingestellt, um parallel zu der gegenüberliegenden Oberfläche 21 angeordnet zu sein. Das heißt, die stromabwärtsseitige Oberfläche 24 ist derart ausgebildet, dass sich die Luftströmung, die durch die geneigte Oberfläche 22 hin zu einer Seite weg von der Mittelelektrode 13 umgeleitet wird, der Seitenoberfläche 23 annähert. Im Ergebnis wird der Unterdruck verstärkt, der auf der stromabwärtigen Seite der Seitenoberfläche 23 ausgebildet wird.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist bei dem Elektroden-Hauptkörper 50 eine Breite der geneigten Oberfläche 22 in der Richtung, die senkrecht zu der virtuellen Ebene P verläuft, eine Breite Ws. Zu dieser Zeit sind die Breite Ws und ein Neigungsverhältnis Ws/Wd so eingestellt, um 0,6 ≤ Ws/Wd ≤ 1,0 zu erfüllen.
12 zeigt einen Graphen einer Beziehung zwischen dem Neigungsverhältnis Ws/Wd und dem verbesserbaren A/F-Wert. Das Neigungsverhältnis Ws/Wd wird als 0,0 ausgedrückt, wenn die geneigte Oberfläche 22 nicht ausgebildet ist, und 1,0, wenn keine stromabwärtsseitige Oberfläche 24 vorliegt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform beträgt die Dicke Th 1,0 [mm], die Breite Wd beträgt 2,0 [mm] und der Neigungswinkel Dg variiert zwischen 20 [°], 26,5 [°] und 35 [°]. Zusätzlich wurde für die Masseelektrode 14 jedes Neigungswinkels eine Probe hergestellt, bei welcher sich das Neigungsverhältnis verändert. Proben, bei welchen sich das Neigungsverhältnis Ws/Wd unterscheidet, wurden für die Masseelektrode 14 jedes Neigungswinkels Dg hergestellt. Es wurde für jede Probe die Magergrenze A/F erlangt und der verbesserbare A/F-Wert wurde berechnet.
Wie in 12 gezeigt wird, nimmt der verbesserbare A/F-Wert innerhalb eines Bereichs von 20 [°] ≤ Dg ≤ 35 [°] weiter zu, wenn 0,6 ≤ Ws/Wd ≤ 1,0. Daher kann im Ergebnis dessen, dass die Breite Ws so eingestellt ist, um 20 [°] ≤ Dg ≤ 35 [°] und 0,6 ≤ Ws/Wd ≤ 1,0 zu erfüllen, eine Zündfähigkeit des Luft-Kraftstoff-Gemischs weiter verbessert werden.
Gemäß der vorstehend beschriebenen vorliegenden Ausführungsform haben die Erfinder der vorliegenden Anmeldung bestätigt, dass eine Zündfähigkeit des Luft-Kraftstoff-Gemischs weiter verbessert wird, wenn bei dem Elektroden-Hauptkörper 50 die Breite der geneigten Oberfläche 22 in der Richtung, die senkrecht zu der virtuellen Ebene P verläuft, die Breite Ws ist und 0,6 ≤ Ws/Wd ≤ 1,0. Daher kann die Zündfähigkeit des Luft-Kraftstoff-Gemischs im Ergebnis der vorstehend beschriebenen Zündkerze 10 weiter verbessert werden.
Hierbei können die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen auf die folgende Weise modifiziert werden. Sektionen, die mit denen gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen identisch sind, werden mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Daher werden deren Beschreibungen weggelassen.
Es kann ebenfalls eine Konfiguration verwendet werden, bei welcher die externen Oberflächen der Verbindungsabschnitte 31 bis 33 nicht in gekrümmte Oberflächen ausgebildet sind. In diesem Fall wird eine Verarbeitung der Masseelektrode 14 erleichtert.
13A bis 13F zeigen schematische Diagramme von Variationsbeispielen der Form der Masseelektrode 14. Wie in 13A gezeigt wird, kann die geneigte Oberfläche 22 so geformt sein, um hin zu der Mittelseite des Elektroden-Hauptkörpers 50 ausgespart zu sein. Wie in 13B gezeigt wird, kann die geneigte Oberfläche 22 so geformt sein, um hin zu der äußeren Seite des Elektroden-Hauptkörpers 50 hervorzuragen. Zusätzlich kann, wie in 13A und 13B gezeigt wird, die geneigte Oberfläche 22 durch eine gekrümmte Oberfläche ausgebildet sein. Alternativ kann die geneigte Oberfläche 22 durch eine Mehrzahl von Ebenen (flache Oberflächen) ausgebildet sein, wie in 13C gezeigt wird.
Wie in 13A und 13B gezeigt wird, ist es lediglich erforderlich, dass der Neigungswinkel Dg an einem beliebigen Abschnitt der geneigten Oberfläche 22 10 [°] ≤ Dg ≤ 70 [°] (20 [°] ≤ Dg ≤ 50 [°]) beträgt, wenn die geneigte Oberfläche 22 durch eine gekrümmte Oberfläche ausgebildet ist. Zusätzlich ist es lediglich erforderlich, dass der Neigungswinkel Dg jeder Ebene, welche die geneigte Oberfläche 22 konfiguriert, 10 [°] ≤ Dg ≤ 70 [°] (20 [°] ≤ Dg ≤ 50 [°]) beträgt, wie in 13C gezeigt wird, wenn die geneigte Oberfläche 22 durch eine Mehrzahl von Ebenen ausgebildet ist.
Wie in 13D gezeigt wird, kann bei dem Elektroden-Hauptkörper 50 eine Seitenoberfläche 25, die parallel zu der virtuellen Ebene P verläuft, auf der stromaufwärtigen Seite der Luftströmung ausgebildet sein.
Wie in 13E gezeigt wird, kann die stromabwärtsseitige Oberfläche 24 so geneigt sein, um sich der Spitzenendoberfläche 15a ausgehend von der stromaufwärtigen Seite der Luftströmung hin zu der stromabwärtigen Seite anzunähern. Im Ergebnis kann der Elektroden-Hauptkörper 50 verglichen mit Fällen, bei welchen die stromabwärtige Oberfläche 24 so eingestellt ist, um parallel zu der gegenüberliegenden Oberfläche 21 angeordnet zu sein, derart ausgebildet sein, dass dieser kleiner ist.
Wie in 13F gezeigt wird, kann der Endabschnitt der geneigten Oberfläche 22 auf der stromaufwärtigen Seite der Luftströmung nicht äquivalent zu dem Endabschnitt der Masseelektrode 14 auf der stromaufwärtigen Seite der Luftströmung sein.
Bei dem Variationsbeispiel, das in 13F gezeigt wird, sind bei dem Elektroden-Hauptkörper 50 eine stromaufwärtsseitige Oberfläche 26 und die geneigte Oberfläche 22 auf der zweiten Seite (unteren Seite) gegenüber der ersten Seite (oberen Seite) ausgebildet, die der Spitzenendoberfläche 15a der Mittelelektrode 13 zugewandt ist. Die stromaufwärtsseitige Oberfläche 26 ist eine ebene Oberfläche und breitet sich ausgehend von dem Endabschnitt der Masseelektrode 14 auf der stromaufwärtigen Seite der Luftströmung zu dem Endabschnitt der geneigten Oberfläche 22 auf der stromaufwärtigen Seite der Luftströmung aus.
Ein Neigungswinkel der stromaufwärtsseitigen Oberfläche 26 relativ zu der gegenüberliegenden Oberfläche 21 ist ein Neigungswinkel Du. Zu dieser Zeit ist der Neigungswinkel Du so eingestellt, um Du < 10 [°] zu erfüllen. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die stromaufwärtsseitige Oberfläche 26 so eingestellt, um parallel zu der gegenüberliegenden Oberfläche 21 angeordnet zu sein. Das heißt, die stromaufwärtsseitige Oberfläche 26 ist so ausgebildet, um die Luftströmung, die auf der unteren Seite der Masseelektrode 14 entlang der Masseelektrode 14 zu der geneigten Oberfläche 22 strömt, zu leiten.
Bei dem Variationsbeispiel, das in 13F gezeigt wird, ist bei dem Elektroden-Hauptkörper 50 die Breite der geneigten Oberfläche 22 in der Richtung, die senkrecht zu der virtuellen Ebene P verläuft, die Breite Ws. Zu dieser Zeit sind die Breite Ws und das Neigungsverhältnis Ws/Wd so eingestellt, um 0,6 ≤ Ws/Wd ≤ 1,0 zu erfüllen.
Im Ergebnis des Variationsbeispiels, das in 13F gezeigt wird, wird die Luftströmung, die auf der unteren Seite der Masseelektrode 14 strömt, entlang der stromaufwärtsseitigen Oberfläche 26 zu der geneigten Oberfläche 22 geleitet. Die Luftströmung, welche auf die geneigte Oberfläche 22 trifft, wird entlang der geneigten Oberfläche 22 in der Richtung weg von der Masseelektrode 14 geleitet. Insbesondere ist bei dem Variationsbeispiel, das in 13F gezeigt wird, die geneigte Oberfläche 22 bei dem Endabschnitt der Masseelektrode 14 auf der stromabwärtigen Seite der Luftströmung ausgebildet. Daher kann die Luftströmung in einfacher Weise in der Richtung weg von der Mittelelektrode 13 geleitet werden, wenn sich die Luftströmung, welche auf die geneigte Oberfläche 22 trifft, weg von der Masseelektrode 14 bewegt. Daher kann ein Unterdruck in einfacher Weise auf der stromabwärtigen Seite der Masseelektrode 14 ausgebildet werden. Eine Zündfähigkeit des Luft-Kraftstoff-Gemischs kann weiter verbessert werden.
Es ist nicht notwendigerweise erforderlich, dass die Breite Ws so eingestellt ist, um 0,6 ≤ Ws/Wd ≤ 1,0 zu erfüllen. Die Breite Ws kann so eingestellt sein, um 0 < Ws/Wd < 0,6 zu erfüllen.
Die Seitenoberfläche 23 kann so geformt sein, um hin zu der Mittelseite des Elektroden-Hauptkörpers 50 ausgespart zu sein oder hin zu der äußeren Seite des Elektroden-Hauptkörpers 50 hervorzuragen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2017147086 A [0002, 0003]

Claims

Zündkerze (10), aufweisend: eine zylindrische Haupt-Metallpassung (11), die einen inneren Abschnitt beinhaltet; eine Mittelelektrode (13), die in den inneren Abschnitt der Haupt-Metallpassung eingesetzt ist und eine Spitzenendoberfläche (15a) beinhaltet; und eine Masseelektrode (14), die mit der Haupt-Metallpassung verbunden ist und gekrümmt ist, um so der Spitzenendoberfläche (15a) der Mittelelektrode gegenüberzuliegen, wobei eine vorgegebene virtuelle Ebene (P), die entlang der gekrümmten Masseelektrode durch eine Mittelachse (Lm) der Zündkerze durchtritt, einer Strömungsrichtung einer Luftströmung in der Zündkerze zugewandt ist, die Mittelelektrode und die Masseelektrode einander gegenüberliegen und eine Funkenentladungsstrecke (17) ausbilden, die Masseelektrode einen Hauptkörper (50) beinhaltet, der folgendes beinhaltet eine gegenüberliegende Oberfläche (21), die auf einer ersten Seite ausgebildet ist, die der Spitzenendoberfläche der Mittelelektrode zugewandt ist, wobei die gegenüberliegende Oberfläche senkrecht zu der Mittelachse (Lm) der Zündkerze verläuft, und eine geneigte Oberfläche (22), die auf einer zweiten Seite gegenüber der ersten Seite ausgebildet ist, die der Spitzenendoberfläche der Mittelelektrode zugewandt ist, wobei die geneigte Oberfläche ausgehend von einer stromaufwärtigen Seite der Luftströmung hin zu einer stromabwärtigen Seite weiter von der Spitzenendoberfläche der Mittelelektrode entfernt angeordnet wird, und der Hauptkörper der Masseelektrode 10 [°] ≤ Dg ≤ 70 [°], 1,0 [mm] ≤ Th, und 1,5 [mm] ≤ Wd erfüllt, wobei Dg ein Neigungswinkel der geneigten Oberfläche relativ zu der gegenüberliegenden Oberfläche ist, Th eine Dicke des Hauptkörpers der Masseelektrode in einer Einsetzrichtung der Mittelelektrode ist, und Wd eine Breite der Masseelektrode in einer Richtung ist, die senkrecht zu der virtuellen Ebene verläuft.
Zündkerze nach Anspruch 1, wobei: die Mittelelektrode einen säulenförmigen ersten hervorragenden Abschnitt beinhaltet, der ein Edelmetall in einem Spitzenendabschnitt der Mittelelektrode beinhaltet, und eine Spitzenendoberfläche des ersten hervorragenden Abschnitts die Spitzenendoberfläche der Mittelelektrode ist, die Masseelektrode den Hauptkörper der Masseelektrode und einen säulenförmigen zweiten hervorragenden Abschnitt, der ein Edelmetall beinhaltet, beinhaltet; und der zweite hervorragende Abschnitt derart auf der gegenüberliegenden Oberfläche vorgesehen ist, dass jeweilige Mittelachsen des ersten hervorragenden Abschnitts und des zweiten hervorragenden Abschnitts zusammenfallen.
Zündkerze nach Anspruch 1 oder 2, wobei: der Hauptkörper der Masseelektrode 20 [°] ≤ Dg ≤ 50 [°] erfüllt.
Zündkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: der Hauptkörper der Masseelektrode Ws, 0,6 ≤ Ws/Wd ≤ 1,0 erfüllt, wobei Ws eine Breite der geneigten Oberfläche ist.
Zündkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei: bei dem Hauptkörper der Masseelektrode ein Endabschnitt der geneigten Oberfläche auf der stromaufwärtigen Seite der Luftströmung äquivalent zu einem Endabschnitt der Masseelektrode auf der stromaufwärtigen Seite der Luftströmung ist.
Zündkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei: bei dem Hauptkörper der Masseelektrode ein Endabschnitt der geneigten Oberfläche auf der stromabwärtigen Seite der Luftströmung äquivalent zu einem Endabschnitt der Masseelektrode auf der stromabwärtigen Seite der Luftströmung ist.