DE102020108435A1

DE102020108435A1 - Zündkerze

Info

Publication number: DE102020108435A1
Application number: DE102020108435.8A
Authority: DE
Inventors: Yusuke Kawamura; Shunsuke TSUGA
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2019-04-24
Filing date: 2020-03-26
Publication date: 2020-10-29
Also published as: JP2020181666A; CN111864538A; US10756517B1; JP6906012B2; CN111864538B

Abstract

Eine Zündkerze (100) wird bereitgestellt, um die Verbrennungsgeschwindigkeit eines Motors zu erhöhen. Die Zündkerze (100) enthält eine Mittelelektrode (10), eine Masseelektrode (13), einen Isolator (20) und ein Abdeckteil (50). Bezüglich einer Querschnittsfläche eines Gebiets, das von einer Innenwandfläche (53) des Abdeckteils (50) umgeben ist, in einem Querschnitt entlang einer Ebene senkrecht zu einer Axiallinie (CX) der Zündkerze (100), enthält das Abdeckteil (50): einen engen Abschnitt (60), der an der vorderen Endseite in Bezug auf die Masseelektrode (13) in Richtung der Axiallinie (CX) angeordnet und so verengt ist, dass die Querschnittsfläche am geringsten ist; und einen Abdeckvorderabschnitt (70), der an der vorderen Endseite des engen Abschnitts (60) angeordnet ist und eine Querschnittsfläche aufweist, die größer ist als die Querschnittsfläche des engen Abschnitts (60) und die am vorderen Ende des Abdeckvorderabschnitts (70) am größten ist. Der Abdeckvorderabschnitt (70) hat ein erstes Gebiet (73), das erhalten wird, indem ein von der Innenwandfläche (53) umgebenes Gebiet des engen Abschnitts (60) auf eine vorderendseitige Fläche (53A) der Innenwandfläche (53) in Richtung der Axiallinie (CX) projiziert wird; und ein zweites Gebiet (75), das in der Innenwandfläche (53) so positioniert ist, dass das erste Gebiet (73) umgeben ist. Nur das zweite Gebiet (75) enthält die Einspritzöffnungen (55).

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Zündkerze.
Beschreibung des Stands der Technik
Das eingetragene japanische Gebrauchsmuster Nr. 2545621 offenbart eine Zündkerze mit einer Kapsel, die eine Zündkammer bildet. Die Zündkerze ist so konfiguriert, dass die Zündkammer einen engsten Abschnitt in einem Elektrodenspalt oder in der Nähe davon hat und dass der Durchmesser der Zündkammer von einer ersten unterhalb des engsten Abschnitts angeordneten Ebene nach unten hin abnimmt. Die die Zündkammer bildende Kapsel enthält vier seitliche Öffnungen und eine untere Öffnung.
Wenn in der Zündkerze ein Funke in dem Elektrodenspalt erzeugt wird, entzündet der Funke ein entflammbares Luft-Kraftstoff-Gemisch in der Zündkammer. Das entzündete Luft-Kraftstoff-Gemisch dehnt sich aus und injiziert die Flamme durch die seitlichen Öffnungen und die untere Öffnung. Diese Flammenstrahlen entzünden ein entflammbares Luft-Kraftstoff-Gemisch in einer Hauptbrennkammer.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Nach der im eingetragenen japanischen Gebrauchsmuster Nr. 2545621 offengelegten Technologie wird jedoch selbst dann, wenn ein Effekt der Temperaturerhöhung eines Verbrennungsgases in einer Vorkammer durch Verengung eines Abschnitts der Zündkammer ausgeübt wird, der Durchmesser der Zündkammer unter den engsten Abschnitt verringert, so dass die Möglichkeit eines Druckverlusts im Abschnitt mit verringertem Durchmesser besteht. Zusätzlich kann gemäß der im japanischen Gebrauchsmuster Nr. 2545621 offenbarten Technologie, da die Kapsel eine untere Öffnung enthält, die Länge der aus den seitlichen Öffnungen injizierten Flamme abnehmen. Infolgedessen besteht die Möglichkeit, dass die Hochtemperaturflamme das Ende der Brennkammer nicht erreicht und die Verbrennungsgeschwindigkeit eines Motors abnehmen kann, was ein Problem darstellt.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der oben genannten Umstände entwickelt, und ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Erhöhung der Verbrennungsgeschwindigkeit eines Motors. Die vorliegende Erfindung kann in den folgenden Ausführungsformen ausgeführt werden.
Eine Zündkerze gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält:

eine Mittelelektrode;
eine Masseelektrode, die einen zugewandten Abschnitt aufweist, der einem vorderen Endabschnitt der Mittelelektrode zugewand ist und die einen Entladungsspalt zwischen dem zugewandten Abschnitt und dem vorderen Endabschnitt der Mittelelektrode bildet;
einen zylindrischen Isolator, der die Mittelelektrode darin aufnimmt, wobei der vordere Endabschnitt der Mittelelektrode von einem vorderen Ende des Isolators aus freiliegt;
einem Metallgehäuse, das den Isolator darin aufnimmt; und
ein Abdeckteil, der von einer vorderen Endseite der Zündkerze aus den vorderen Endabschnitt der Mittelelektrode und den zugewandten Abschnitt der Masseelektrode abdeckt, um eine Vorkammer zu bilden, wobei das Abdeckteil eine Einspritzöffnung aufweist, die ein Durchgangsloch ist.

Bezüglich einer Querschnittsfläche eines Gebiets, der von einer Innenwandfläche des Abdeckteils umgeben ist, im Querschnitt entlang einer Ebene senkrecht zu einer Axiallinie der Zündkerze,
enthält das Abdeckteil:

einen engen Abschnitt, der an der vorderen Endseite in Bezug auf die Masseelektrode in einer Richtung der Axiallinie angeordnet und so verengt ist, dass die Querschnittsfläche am kleinsten ist, und
einen Abdeckvorderabschnitt, der an einer vorderen Endseite des engen Abschnitts angeordnet ist und eine Querschnittsfläche aufweist, die größer ist als die Querschnittsfläche des engen Abschnitts und die an einem vorderen Ende des Abdeckvorderabschnitts am größten ist.

Der Abdeckvorderabschnitt hat ein erstes Gebiet, das durch Projektion eines von der Innenwandfläche umgebenes Gebiet des engen Abschnitts auf eine vorderendseitige Fläche der Innenwandfläche in Richtung der Axiallinie erhalten wird, und ein zweiten Gebiet, das in der Innenwandfläche so positioniert ist, dass es das erste Gebiet umgibt.
Nur das zweite Gebiet enthält die Einspritzöffnung.
Da das Abdeckteil den engen Abschnitt aufweist, ist es nach dieser Konfiguration möglich, die Temperatur eines Verbrennungsgases in der Vorkammer zu erhöhen. Da die Einspritzöffnung nicht im ersten Gebiet, sondern im zweiten Gebiet des Abdeckvorderabschnitts gebildet wird, ist es außerdem möglich, die Flamme, dessen Geschwindigkeit sich bei Durchtritt durch den engen Abschnitt erhöht, aus der im zweiten Gebiet gebildeten Einspritzöffnung in radialer Richtung der Zündkerze nach außen zu injizieren. Auf diese Weise erreicht eine Hochtemperaturflamme leicht das seitliche Ende einer Brennkammer, und es ist somit möglich, die Verbrennungsgeschwindigkeit eines Motors zu erhöhen.
Nach einer Ausführungsform der vorgenannten Zündkerze weist das Abdeckteil auf der vorderen Endseite in Bezug auf die Masseelektrode einen Abdeckhinterabschnitt auf, der an einer hinteren Endseite des engen Abschnitts angeordnet ist.
Wenn die Querschnittsfläche des Abdeckhinterabschnitts, die am größten ist, durch eine erste Querschnittsfläche S1 und die Querschnittsfläche des engen Abschnitts durch eine zweite Querschnittsfläche S2 bezeichnet wird, kann die zweite Querschnittsfläche S2 das 0,05-fache oder mehr und das 0,15-fache oder weniger der ersten Querschnittsfläche S1 betragen.
Da die zweite Querschnittsfläche S2 das 0,15-fache oder weniger der ersten Querschnittsfläche S1 beträgt, ist es nach dieser Konfiguration möglich, die Temperatur eines Verbrennungsgases in der Vorkammer effektiv zu erhöhen. Da außerdem die zweite Querschnittsfläche S2 das 0,05-fache oder mehr der ersten Querschnittsfläche S1 beträgt, ist es möglich, einen Druckverlust zu unterdrücken, der durch die Bereitstellung des engen Abschnitts verursacht werden kann. Infolgedessen kann sowohl ein Effekt der Temperaturerhöhung eines Verbrennungsgases in der Vorkammer als auch ein Effekt der Unterdrückung eines Druckverlustes ausgeübt werden, und es ist somit möglich, die Verbrennungsgeschwindigkeit eines Motors effektiv zu erhöhen.
Nach einer Ausführungsform der oben genannten Zündkerze kann das Abdeckteil ferner auf der vorderen Endseite in Bezug auf die Masseelektrode einen Abdeckhinterabschnitt enthalten, der an einer hinteren Endseite des engen Abschnitts angeordnet ist.
Der Abdeckhinterabschnitt kann einen ersten konisch zulaufenden Abschnitt enthalten, der eine Form hat, in der ein Durchmesser hiervon kontinuierlich zum engen Abschnitt hin abnimmt.
Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, einen Druckverlust zu unterdrücken, der durch die Bereitstellung des engen Abschnitts verursacht werden kann.
Nach einer Ausführungsform der vorgenannten Zündkerze kann der Abdeckhinterabschnitt zwischen dem ersten konisch zulaufenden Abschnitt und dem engen Abschnitt einen zweiten konisch zulaufenden Abschnitt aufweisen, der eine Form hat, in der ein Durchmesser hiervon kontinuierlich zum engen Abschnitt hin abnimmt.
Ein Winkel, der von der Innenwandfläche des zweiten konisch zulaufenden Abschnitts und der Axiallinie gebildet wird, kann kleiner sein als ein Winkel, der von der Innenwandfläche des ersten konisch zulaufenden Abschnitts und der Axiallinie gebildet wird.
Da die konisch zulaufende Form des Abdeckhinterabschnitts eine Form ist, deren Durchmesser allmählich abnimmt, ist es nach dieser Konfiguration möglich, einen Druckverlust, der durch die Bereitstellung des engen Abschnitts verursacht werden kann, weiter zu reduzieren.
Nach einer Ausführungsform der vorgenannten Zündkerze kann der Abdeckvorderabschnitt an einer Position an der hinteren Endseite in Bezug auf die Einspritzöffnung einen dritten konisch zulaufenden Abschnitt enthalten mit einer Form, bei der ein Durchmesser hiervon vom engen Abschnitt zur vorderen Endseite hin kontinuierlich zunimmt.
Gemäß dieser Konfiguration breitet sich die Flamme, die den engen Abschnitt passiert hat, leicht entlang des dritten konisch zulaufenden Abschnitts zur Einspritzöffnung aus, so dass es möglich ist, die Flamme von der Einspritzöffnung aus nach außen in radialer Richtung der Zündkerze zu injizieren.
Nach einer Ausführungsform der vorgenannten Zündkerze kann in der Innenwandfläche des Abdeckteils mindestens einer der Abschnitte, in denen sich jeweils ein Innendurchmesser ändert, ein Abschnitt sein, in dem sich der Innendurchmesser allmählich ändert.
Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, einen Druckverlust an dem Abschnitt, in dem sich der Innendurchmesser ändert, in der Innenwandfläche des Abdeckteils zu unterdrücken.
Gemäß einer Ausführungsform der vorgenannten Zündkerze kann die vordere Endfläche der Innenwandfläche des Abdeckvorderabschnitts eine konvexe Form haben, die zum engen Abschnitt hin ansteigt.
Gemäß dieser Konfiguration kann die Flamme, die den engen Abschnitt passiert hat, veranlasst werden, sich entlang der vorderendseitigen Fläche der Innenwandfläche des Abdeckvorderabschnitts in Richtung der Einspritzöffnung zu bewegen, und es ist somit möglich, die Flamme aus der Einspritzöffnung in radialer Richtung der Zündkerze nach außen zu injizieren.
Gemäß einer Ausführungsform der vorgenannten Zündkerze kann das Abdeckteil enthalten:

ein erstes Teil, das zumindest den engen Abschnitt bildet, und
ein zweites Teil, das mindestens einen Abschnitt des Abdeckvorderabschnitts bildet.

Nach dieser Konfiguration können der enge Abschnitt und der Abdeckvorderabschnitt jeweils leicht im ersten Teil bzw. im zweiten Teil gebildet werden, was die Herstellung des Abdeckteils erleichtert.
Figurenliste
Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, ohne darauf beschränkt zu sein.

1 ist eine Schnittdarstellung, die eine Konfiguration einer Zündkerze nach einer ersten Ausführungsform zeigt.
2 ist eine teilweise vergrößerte Schnittdarstellung der Zündkerze.
3 ist ein Schnitt entlang der Linie III-III aus 2, der ein erstes Gebiet und ein zweites Gebiet eines Abdeckvorderabschnitts veranschaulicht.
4 ist ein Schnittbild, das einen Zustand zeigt, in dem die Zündkerze in einem Verbrennungsmotor angeordnet ist.
5 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem Verhältnis (S2/S1) von S2 zu S1 und der Verbrennungsgeschwindigkeit des Motors zeigt.
6 ist eine teilweise vergrößerte Schnittdarstellung einer Zündkerze nach einer zweiten Ausführungsform.
7 ist eine teilweise vergrößerte Schnittdarstellung einer Zündkerze nach einer dritten Ausführungsform.
8 ist eine teilweise vergrößerte Schnittdarstellung einer Zündkerze nach einer vierten Ausführungsform.
9 ist eine teilweise vergrößerte Schnittdarstellung einer Zündkerze nach einer fünften Ausführungsform.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
<Erste Ausführungsform>
Nachfolgend wird eine erste Ausführungsform einer Zündkerze 100 anhand der Zeichnungen detailliert beschrieben. In der folgenden Beschreibung ist die untere Seite von 1 die vordere Endseite (Vorderseite) der Zündkerze 100 und die obere Seite von 1 ist deren hintere Endseite.
1 ist eine Schnittdarstellung, die einen Umriss der Konfiguration der Zündkerze 100 in der ersten Ausführungsform zeigt.
In 1 ist eine zentrale Axiallinie CX der Zündkerze 100 (eine Axiallinie der Zündkerze) durch eine Ein-Punkt-Strich-Linie gekennzeichnet. In 4 sind eine Deckenfläche 105A und eine Seitenwandfläche 105B einer Brennkammer 105, wenn die Zündkerze 100 an einem Verbrennungsmotor montiert ist, durch Zwei-Punkt-Strich-Linien gekennzeichnet. In 4 ist ein Kolben 107 dargestellt, der sich an einem oberen Totpunkt in der Brennkammer 105 befindet.
Die Zündkerze 100 ist an einem Verbrennungsmotor montiert und dient zur Zündung des Verbrennungsmotors. Bei der Montage am Verbrennungsmotor ist die vordere Endseite der Zündkerze 100 (untere Seite in 1) innerhalb des Brennraums 105 des Verbrennungsmotors und die hintere Endseite (obere Seite in 1) außerhalb des Brennraums 105 angeordnet. Wie in 1 dargestellt, enthält die Zündkerze 100 eine Mittelelektrode 10, eine Masseelektrode 13, einen Isolator 20, eine Anschlusselektrode 30 und ein Metallgehäuse 40.
Die Mittelelektrode 10 ist aus einem schaftförmigen Elektrodenelement gebildet und ist so angeordnet, dass eine Mittelachse davon mit der zentralen Axiallinie CX der Zündkerze 100 zusammenfällt. Die Mittelelektrode 10 wird von dem Metallgehäuse 40 mit dem dazwischen angeordneten Isolator 20 so gehalten, dass ein vorderer Endabschnitt 11 in einem vorderendseitigen Öffnungsabschnitt 40A des Metallgehäuses 40 positioniert ist. Die Mittelelektrode 10 ist über die auf der Rückseite angeordnete Anschlusselektrode 30 elektrisch mit einer externen Stromquelle verbunden.
Die Masseelektrode 13 ist eine stabförmige Elektrode, die sich zum vorderen Endabschnitt 11 der Mittelelektrode 10 hin erstreckt. Im vorderendseitigen Öffnungsabschnitt 40A des Metallgehäuses 40 erstreckt sich die Masseelektrode 13 von einer inneren Umfangsfläche zur Innenseite. Die Masseelektrode 13 erstreckt sich bis zur Vorderseite des vorderen Endabschnitts 11 der Mittelelektrode 10. Die Masseelektrode 13 enthält einen zugewandten Abschnitt 13A, der dem vorderen Endabschnitt 11 der Mittelelektrode 10 zugewandt ist. Ein Entladungsspalt SG wird zwischen dem zugewandten Abschnitt 13A der Masseelektrode 13 und dem vorderen Endabschnitt 11 der Mittelelektrode 10 gebildet.
Der Isolator 20 ist ein zylindrisches Element enthaltend ein axiales Loch 21, das durch seine Mitte hindurchgeht. Der Isolator 20 ist, beispielsweise, aus einem keramischen Sinterkörper, der aus Aluminiumoxid oder Aluminiumnitrid hergestellt ist, gebildet. An der vorderen Endseite des axialen Lochs 21 des Isolators 20 ist die Mittelelektrode 10 untergebracht, wobei der vordere Endabschnitt 11 davon freiliegt. An der Rückseite des axialen Lochs 21 wird die Anschlusselektrode 30, die ein schaftförmiges Elektrodenelement ist, gehalten. Ein hinterer Endabschnitt 31 der Anschlusselektrode 30 ragt aus einem hinterendseitigem Öffnungsabschnitt 22 des Isolators 20 heraus, zum Verbinden mit der externen Stromquelle. Die Mittelelektrode 10 und die Anschlusselektrode 30 sind elektrisch miteinander über einen Widerstand 35 verbunden, der zwischen Glasdichtungsmaterialien gehalten wird, um die Erzeugung von Funkstörgeräuschen zu unterdrücken, wenn eine Funkenentladung auftritt. Die Mittelachse des Isolators 20 fällt mit der zentralen Axiallinie CX der Zündkerze 100 zusammen.
Das Metallgehäuse 40 ist ein im Wesentlichen zylindrisches Metallelement, das ein zylindrisches Loch 41 in der Mitte hiervon enthält und in dem der Isolator 20 darin untergebracht ist. Das Metallgehäuse 40 ist, beispielsweise, aus Kohlenstoffstahl gebildet. Die Mittelachse des Metallgehäuses 40 fällt mit der zentralen Axiallinie CX der Zündkerze 100 zusammen. Wie oben beschrieben, ist die Masseelektrode 13 im vorderendseitigen Öffnungsabschnitt 40A des Metallgehäuses 40 montiert.
Wie in 2 dargestellt, weist die Zündkerze 100 ein Abdeckteil 50 auf. Das Abdeckteil 50 hat nach unten hin eine zylindrische Form und enthält einen unteren Wandabschnitt und einen Seitenwandabschnitt. Das hintere Ende des Abdeckteils 50 ist am vorderen Ende des Metallgehäuses 40 befestigt. Das Abdeckteil 50 bedeckt, von der vorderen Endseite aus, den vorderen Endabschnitt 11 der Mittelelektrode 10 und den zugewandten Abschnitt 13A der Masseelektrode 13 ab, um eine Vorkammer 51 zu bilden. Mit anderen Worten, ist die Vorkammer 51 ein Raum, der von einer Innenwandfläche 53 des Abdeckteils 50 und der inneren Umfangsfläche des Metallgehäuses 40 umgeben ist. Das Abdeckteil 50 enthält Einspritzöffnungen 55 in der Form von Durchgangslöchern auf.
Das Abdeckteil 50 enthält einen engen Abschnitt 60, einen Abdeckvorderabschnitt 70, der an der vorderen Endseite des engen Abschnitts 60 angeordnet ist, und einen Abdeckhinterabschnitt 80, der an der hinteren Endseite des engen Abschnitts 60 angeordnet ist. Im Abdeckteil 50 sind der Abdeckhinterabschnitt 80, der enge Abschnitt 60 und der Abdeckvorderabschnitt 70 auf der vorderen Endseite in Bezug auf die Masseelektrode 13 in dieser Reihenfolge zur vorderen Endseite hin angeordnet. Das Abdeckteil 50 hat eine Konfiguration, bei der sich ein Innendurchmesser davon zur vorderen Endseite hin ändert. Diese Konfiguration wird unter Verwendung von Beziehungen in Bezug auf eine erste Ebene P1 zu einer vierten Ebene P4 beschrieben, bei denen es sich um virtuelle Ebenen senkrecht zur zentralen Axiallinie CX handelt. An der vorderen Endseite der Masseelektrode 13 hat das Abdeckteil 50 einen Innendurchmesser, der bis zur ersten Ebene P1 konstant ist, und der Innendurchmesser nimmt von der ersten Ebene P1 bis zur zweiten Ebene P2 ab. Der Abschnitt bis zur zweiten Ebene P2 ist der Abdeckhinterabschnitt 80. Der Innendurchmesser des Abdeckteils 50 ist von der zweiten Ebene P2 bis zur dritten Ebene P3 konstant. Der Abschnitt von der zweiten Ebene P2 bis zur dritten Ebene P3 ist der enge Abschnitt 60. Der Innendurchmesser des Abdeckteils 50 nimmt von der dritten Ebene P3 bis zur vierten Ebene P4 zu, und der Innendurchmesser ist von der vierten Ebene P4 bis zu einer vorderendseitigen Fläche (im Folgenden auch als vordere Endfläche bezeichnet) 53A der Innenwandfläche 53 konstant. Der Abschnitt von der dritten Ebene P3 bis zur vorderen Endfläche 53A ist der Abdeckvorderabschnitt 70. Das Abdeckteil 50 hat einen Außendurchmesser, der von der Masseelektrode 13 bis zur vorderen Endfläche 53A konstant ist, und weist eine kreisförmige säulenförmige Außenform auf. In der folgenden Beschreibung, wenn einfach von einer Querschnittsfläche in der Beschreibung des engen Abschnitts 60, des Abdeckvorderabschnitts 70 und des Abdeckhinterabschnitts 80 gesprochen wird, bezieht es sich auf eine Querschnittsfläche eines Gebiets, das von der Innenwandfläche 53 des Abdeckteils 50 in einem Querschnitt entlang einer Ebene senkrecht zur zentralen Axiallinie CX umgeben ist. Die Querschnittsfläche kann durch Beobachtung eines Querschnitts der Zündkerze 100 und, alternativ, durch Beobachtung eines Schnittbildes, das mit einem Röntgen-CT (Computertomographie) Scanner oder ähnlichem aufgenommen wurde, bestätigt werden.
Das Abdeckteil 50 enthält einen ersten Teil 57 und einen zweiten Teil 59. Der erste Teil 57 ist ein Element, das mindestens den engen Abschnitt 60 bildet. Konkret ist das erste Teil 57 ein Element, das im Abdeckteil 50 einen Abschnitt auf der Rückseite in Bezug auf die vierte Ebene P4 bildet. Da ein kreisförmiges, säulenförmiges Bauteil sowohl von der Vorder- als auch von der Rückseite her bearbeitet wird, erhält das erste Teil 57 die Form des Abdeckhinterabschnitts 80, des engen Abschnitts 60 und eines vorderen konisch zulaufenden Abschnitts 71 des Abdeckvorderabschnitts 70. Das zweite Teil 59 ist ein Element, das im Abdeckteil 50, einen Abschnitt auf der Vorderseite in Bezug auf die vierte Ebene P4 bildet. Da ein kreisförmiges, säulenförmiges Bauteil von der Rückseite aus bearbeitet wird, wird das zweite Teil 59 bereitgestellt in der Form eines Abschnitts des Abdeckvorderabschnitts 70, die sich von dem vorderen konisch zulaufenden Abschnitt 71 unterscheidet. Der erste Teil 57 und der zweite Teil 59 sind, beispielsweise, durch Schweißen oder ähnliches integral miteinander verbunden und bilden das Abdeckteil 50.
Der Abdeckhinterabschnitt 80 hat eine größere Querschnittsfläche als der enge Abschnitt 60. Der Abdeckhinterabschnitt 80 ist aus einem Abschnitt mit einer Querschnittsfläche, die in Richtung der zentralen Axiallinie CX konstant ist, und einem Abschnitt mit einer Querschnittsfläche, die zur vorderen Endseite hin abnimmt, gebildet. Der Abdeckhinterabschnitt 80 enthält einen hinteren konisch zulaufenden Abschnitt (erster konisch zulaufender Abschnitt) 81 mit einer Form, dessen Durchmesser in Richtung des engen Abschnitts 60 kontinuierlich abnimmt. Insbesondere hat im Abdeckhinterabschnitt 80 ein Gebiet, das von der Innenwandfläche 53 umgeben ist, einen kreisförmigen Querschnitt. Der Abdeckhinterabschnitt 80 enthält, bis zur ersten Ebene P1, einen kreisförmigen säulenförmigen Innenraum mit der zentralen Axiallinie CX als die Achse davon und enthält, von der ersten Ebene P1 bis zur zweiten Ebene P2, einen kegelstumpfförmigen Innenraum mit der zentralen Axiallinie CX als die Achse davon.
Der enge Abschnitt 60 ist an der vorderen Endseite in Bezug auf die Masseelektrode 13 in Richtung der Mittelaxiallinie CX angeordnet und so verengt um eine kleinste Querschnittsfläche haben. Insbesondere hat im engen Abschnitt 60 ein Gebiet, das von der Innenwandfläche 53 umgeben ist, einen kreisförmigen Querschnitt. Der enge Abschnitt 60 enthält einen kreisförmigen, säulenförmigen Innenraum mit der zentralen Axiallinie CX als die Achse davon. Der Innenraum des engen Abschnitts 60 und die Innenräume des Abdeckhinterabschnitts 80 sind koaxial zueinander und stehen miteinander in Verbindung. Der enge Abschnitt 60 ist hinsichtlich der Dicke in einer Richtung orthogonal zur zentralen Axiallinie CX größer als der Abdeckhinterabschnitt 80 und der Abdeckvorderabschnitt 70. Mit anderen Worten, ist der enge Abschnitt 60 ein dicker Abschnitt im Abdeckteil 50, der eine große Wärmekapazität hat und nicht leicht zu kühlen ist. Die Querschnittsfläche des engen Abschnitts 60 wird später beschrieben.
Der Abdeckvorderabschnitt 70 hat eine Querschnittsfläche, die größer ist als die des engen Abschnitts 60 und die am vorderen Ende des Abdeckvorderabschnitts 70 am größten ist. Die größte Querschnittsfläche des Abdeckvorderabschnitts 70 entspricht der größten Querschnittsfläche des Abdeckhinterabschnitts 80. Der Abdeckvorderabschnitt 70 ist gebildet aus einem Abschnitt mit einer Querschnittsfläche, die zur vorderen Endseite hin zunimmt, und einem Abschnitt mit einer Querschnittsfläche, die in Richtung der zentralen Axiallinie CX konstant ist. Der Abdeckvorderabschnitt 70 enthält, an einer Position auf der hinteren Endseite in Bezug auf die Einspritzöffnungen 55, den vorderen konisch zulaufenden Abschnitt (dritter konisch zulaufender Abschnitt) 71 mit einer Form, dessen Durchmesser vom engen Abschnitt 60 zur vorderen Endseite hin kontinuierlich zunimmt. Insbesondere hat im Abdeckvorderabschnitt 70 ein von der Innenwandfläche 53 umgebenes Gebiet einen kreisförmigen Querschnitt. Der Abdeckvorderabschnitt 70 enthält, von der dritten Ebene P3 bis zur vierten Ebene P4, einen kegelstumpfförmigen Raum, dessen Achse die zentrale Axiallinie CX ist, und weist von der vierten Ebene P4 bis zur vorderen Endfläche 53A einen kreisförmigen, säulenförmigen Raum auf, dessen Achse die zentrale Axiallinie CX ist. Der Abdeckvorderabschnitt 70 ist an dem vorderen Ende davon durch einen scheibenförmigen unteren Wandabschnitt geschlossen. Die Innenwandfläche des unteren Wandabschnitts bildet die vordere Endfläche 53A.
Wie in 2 und 3 dargestellt, hat der Abdeckvorderabschnitt 70 ein erstes Gebiet 73, das durch Projektion eines Gebiets des engen Abschnitts 60, der von der Innenwandfläche 53 umgeben ist, auf die vordere Endfläche 53A in Richtung der zentralen Axiallinie CX erhalten wird, und ein zweites Gebiet 75, das in der Innenwandfläche 53 positioniert um das erste Gebiet 73 zu umgeben. Das erste Gebiet 73 ist ein kreisförmiges Gebiet, das in der Mitte der vordere Endfläche 53A angeordnet ist. Das erste Gebiet 73 ist ein Gebiet, das in der Innenwandfläche 53, an der Vorderseite an dem die Flamme durch den engen Abschnitt 60 hindurchgegangen ist, positioniert ist. Das zweite Gebiet 75 ist ein gesamtes Gebiet des Abdeckvorderabschnitts 70 mit Ausnahme des ersten Gebiets 73 und enthält sowohl die Innenfläche des unteren Wandabschnitts als auch die Innenfläche des Seitenwandabschnitts.
Im Abdeckteil 50 weist nur das zweite Gebiet 75 die Einspritzöffnungen 55 auf. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Einspritzöffnungen 55 im zweiten Gebiet 75, in der Nähe von Eckabschnitten zwischen dem unteren Wandabschnitts und dem Seitenwandabschnitt, ausgebildet. Es wird eine Vielzahl (beispielsweise, vier bis acht) der Einspritzöffnungen 55 gebildet. Die Vielzahl der Einspritzöffnungen 55 befindet sich auf einem virtuellen Umfang, der auf der axialen Mittellinie CX der Zündkerze 100 zentriert ist. Die Einspritzöffnungen 55 sind in gleichen Abständen auf dem virtuellen Umfang angeordnet. Jede der Einspritzöffnungen 55 ist ein Durchgangsloch mit einem kreisförmigen Querschnitt. Die Einspritzöffnungen 55 stehen in Verbindung mit der Vorkammer 51 (Zündkammer), die ein vom Abdeckteil 50 abgedeckter Raum ist, und der Brennkammer 105. In einem Zustand, in dem die Zündkerze 100 in der Brennkammer 105 eingesetzt ist, sind die Einspritzöffnungen 55 so ausgebildet, um die Zündkerze 100 zur Seite der Brennkammer 105 hin zu durchdringen. Insbesondere dringen die Einspritzöffnungen 55 in radialer Richtung der Zündkerze 100 nach außen und sind so geneigt, dass die Eindringrichtung in radialer Richtung der Zündkerze 100 nach außen hin abnimmt.
Als nächstes wird die Querschnittsfläche des engen Abschnitts 60 beschrieben. Mit der größten Querschnittsfläche des Abdeckhinterabschnitts 80, bezeichnet durch eine erste Querschnittsfläche S1, und der Querschnittsfläche des engen Abschnitts 60, bezeichnet durch eine zweite Querschnittsfläche S2, wurde eine Simulation über eine Beziehung zwischen einem Verhältnis (S2/S1) von S2 zu S1 und der Verbrennungsgeschwindigkeit eines Motors durchgeführt. Die Verbrennungsgeschwindigkeit des Motors wurde in MFB („Mass Fraction Burnt“; verbrannter Massenanteil) bewertet, was eine Rate ist mit der Kraftstoff verbrannt wird, und als Bewertungsindex wurde ein Kurbelwinkel verwendet, bei dem die MFB 10% zu 90% beträgt (MFB 10-90 Kurbelwinkel [Grad]). Wenn der Wert des MFB 10-90 Kurbelwinkels [Grad] klein ist, ist die Verbrennungsgeschwindigkeit hoch. Die Ergebnisse der Simulation sind in Tabelle 1 und die Grafik in 5 dargestellt. Wenn eine ähnliche Simulation für ein Abdeckteil durchgeführt wurde, das nicht den engen Abschnitt 60 aufweist und dessen Querschnittsfläche im gesamten Gebiet des Abdeckteils gleich der ersten Querschnittsfläche S1 ist, betrug der MFB 10-90 Kurbelwinkel [Grad] 12,2 (in der Grafik in 5 durch eine gestrichelte Linie dargestellt). Tabelle 1

S2/S1 0,019 0,043 0,077 0,121 0,174 0,309

MFB 10-90 Kurbelwinkel [Grad] 13,1 12,6 12,1 12,1 12,3 12,5
Die Simulationsergebnisse zeigen, dass die Querschnittsfläche des engen Abschnitts 60 vorzugsweise in den folgenden Bereichen liegt. Die zweite Querschnittsfläche S2 beträgt vorzugsweise das 0,05-fache oder mehr und das 0,15-fache oder weniger als die erste Querschnittsfläche S1. Die zweite Querschnittsfläche S2 beträgt noch bevorzugter das 0,07-fache oder mehr der ersten Querschnittsfläche S1. Die zweite Querschnittsfläche S2 beträgt noch bevorzugter das 0,13-fache oder weniger der ersten Querschnittsfläche S1. Wenn die zweite Querschnittsfläche S2 einen Wert hat, der größer oder gleich dem unteren Grenzwert der vorgenannten Bereiche ist, ist es möglich, einen Gasdurchgang in der Vorkammer 51 sicherzustellen und den Druckverlust zu verringern. Wenn die zweite Querschnittsfläche S2 einen Wert kleiner oder gleich dem oberen Grenzwert der vorgenannten Bereiche hat, ist es möglich, die Temperatur eines Verbrennungsgases in der Vorkammer 51 um den engen Abschnitt 60 zu erhöhen. Die Simulationsergebnisse zeigen, im Vergleich zu einer Zündkerze ohne den engen Abschnitt 60, dass die Zündkerze 100 eine Verbesserung der Verbrennungsgeschwindigkeit um maximal 1,3 % erzielen kann.
Als nächstes werden Effekte der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Da das Abdeckteil 50 den engen Abschnitt 60 enthält, ist es nach der vorliegenden Ausführungsform möglich, die Temperatur eines Verbrennungsgases in der Vorkammer 51 zu erhöhen. Insbesondere, da der enge Abschnitt 60 so vorgesehen ist, um in die Vorkammer 51 hineinzuragen, wird durch die im engen Abschnitt 60 gespeicherte Wärme verhindert, dass die Temperatur des Verbrennungsgases in der Nähe des Entladungsspalts SG in der Vorkammer 51 auf eine vorbestimmte Temperatur oder darunter absinkt. Da die Einspritzöffnungen 55 nicht im ersten Gebiet 73 des Abdeckvorderabschnitts 70, sondern im zweiten Gebiet 75 ausgebildet sind, ist es außerdem möglich, eine Flamme mit einer durch den Durchgang durch den engen Abschnitt 60 erhöhten Geschwindigkeit aus den im zweiten Gebiet 75 ausgebildeten Einspritzöffnungen 55 in radialer Richtung der Zündkerze 100 nach außen einzuspritzen. Wenn die Einspritzöffnungen nur im ersten Gebiet 73 gebildet sind, wird die Flamme, die durch den engen Abschnitt 60 hindurchgegangen ist, aus den Einspritzöffnungen in Richtung der vorderen Endseite eingespritzt. In diesem Fall wird die Flamme in Richtung des Kolbens 107 und dergleichen eingespritzt und kann nicht in die Nähe der Seitenwandfläche 105B der Brennkammer 105 gelangen. Im Gegensatz dazu sind die Einspritzöffnungen 55 in der vorliegenden Ausführungsform nur im zweiten Gebiet 75 ausgebildet, so dass die Flamme, die durch den engen Abschnitt 60 hindurchgegangen ist, von den Einspritzöffnungen 55 in Richtung der Seitenwandfläche 105B der Brennkammer 105 eingespritzt wird. Da die Einspritzöffnungen 55 nicht im ersten Gebiet 73 gebildet sind, ist es zu diesem Zeitpunkt möglich, die Länge der aus den Einspritzöffnungen 55 eingespritzten Flamme, im Vergleich zu einer Konfiguration, bei der die Einspritzöffnungen 55 sowohl im ersten Gebiet 73 als auch im zweiten Gebiet 75 gebildet sind, zu vergrößern. Infolgedessen erreicht die Hochtemperaturflamme leicht den seitlichen Endabschnitt der Brennkammer 105, wie durch die Ein-Punkt-Strich-Linie in 4 angezeigt, und es ist somit möglich die Verbrennungsgeschwindigkeit des Motors zu erhöhen.
Wenn in der vorliegenden Ausführungsform die größte Querschnittsfläche des Abdeckhinterabschnitts 80 mit der ersten Querschnittsfläche S1 und die Querschnittsfläche des engen Abschnitts 60 mit der zweiten Querschnittsfläche S2 bezeichnet wird, beträgt die zweite Querschnittsfläche S2 das 0,05-fache oder mehr und das 0,15-fache oder weniger der ersten Querschnittsfläche S1. Da die zweite Querschnittsfläche S2 das 0,15-fache oder weniger der ersten Querschnittsfläche S1 beträgt, ist es möglich, die Temperatur des Verbrennungsgases in der Vorkammer 51 effektiv zu erhöhen. Da außerdem die zweite Querschnittsfläche S2 das 0,05-fache oder mehr der ersten Querschnittsfläche S1 beträgt, ist es möglich, einen Druckverlust zu unterdrücken, der durch die Bereitstellung des engen Abschnitts 60 verursacht werden kann. Dadurch kann sowohl der Effekt der Verbesserung der Temperatur eines Verbrennungsgases in der Vorkammer 51 als auch der Effekt der Unterdrückung eines Druckverlustes ausgeübt werden, und es ist somit möglich, die Verbrennungsgeschwindigkeit des Motors effektiv zu erhöhen.
In der vorliegenden Ausführungsform weist der Abdeckhinterabschnitt 80 den hinteren konisch zulaufenden Abschnitt 81 auf, mit der Form, bei der der Durchmesser hiervon zum engen Abschnitt 60 hin kontinuierlich abnimmt. Entsprechend dieser Konfiguration ist es möglich, einen Druckverlust zu unterdrücken, der durch die Bereitstellung des engen Abschnitts 60 verursacht werden kann.
In der vorliegenden Ausführungsform enthält der Abdeckvorderabschnitt 70, an einer Stelle auf der hinteren Endseite in Bezug auf die Einspritzöffnungen 55, den vorderen konisch zulaufenden Abschnitt 71 mit der Form, bei der der Durchmesser hiervon vom engen Abschnitt 60 zur vorderen Endseite hin kontinuierlich zunimmt. Gemäß dieser Konfiguration breitet sich die Flamme, die durch den engen Abschnitt 60 hindurchgegangen ist, leicht entlang des vorderen konisch zulaufenden Abschnitts 71 zu den Einspritzöffnungen 55 aus, und es ist somit möglich, die Flamme von den Einspritzöffnungen 55 in radialer Richtung der Zündkerze 100 nach außen zu spritzen.
In der vorliegenden Ausführungsform weist das Abdeckteil 50 den ersten Teil 57 auf, der mindestens den engen Abschnitt 60 bildet, und den zweiten Teil 59, der mindestens einen Teil des Abdeckvorderabschnitts 70 bildet. Entsprechend dieser Konfiguration können der enge Abschnitt 60 und der Abdeckvorderabschnitt 70 leicht jeweils in dem ersten Teil 57 und dem zweiten Teil 59 gebildet werden, was die Herstellung des Abdeckteils 50 erleichtert.
<Zweite Ausführungsform>
Als nächstes wird eine Zündkerze 200 gemäß einer zweiten Ausführungsform unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. Die Zündkerze 200 der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von der Zündkerze 100 gemäß der ersten Ausführungsform durch die Konfiguration eines Abdeckhinterabschnitts 280 und eines engen Abschnitts 260 eines Abdeckteils 250. Die anderen Konfigurationen sind im Wesentlichen die Gleichen wie bei der Zündkerze 100 nach der ersten Ausführungsform. Komponenten, die im Wesentlichen die gleichen Konfigurationen haben, erhalten somit identische Bezugszeichen, und auf die Beschreibung von Strukturen, Wirkungen und Effekten derselben wird verzichtet.
An der vorderen Endseite der Masseelektrode 13 hat das Abdeckteil 250 einen bis zur ersten Ebene P1 konstanten Innendurchmesser, und der Innendurchmesser nimmt von der ersten Ebene P1 bis zur zweiten Ebene P2 ab. Der Innendurchmesser nimmt dann von der zweiten Ebene P2 bis zur dritten Ebene P3 sanfter ab. Der Abschnitt von der Masseelektrode 13 bis zur dritten Ebene P3 ist der Abdeckhinterabschnitt 280. Das Abdeckteil 250 hat den kleinsten Innendurchmesser an der dritten Ebene P3. Der an der dritten Ebene P3 angeordnete Abschnitt ist der enge Abschnitt 260. Im Abdeckteil 250 ist die Konfiguration eines Abschnitts an der vorderen Endseite in Bezug auf die dritte Ebene P3 dieselbe wie in der ersten Ausführungsform, so dass dessen Beschreibung entfällt. Mit anderen Worten, ist in dem Abdeckteil 250 der vorliegenden Ausführungsform ein Innenraum des engen Abschnitts 260 nicht so ausgebildet um sich in Richtung der zentralen Axiallinie CX zu erstrecken. Nur das vordere Ende des engen Abschnitts 60 der ersten Ausführungsform entspricht dem engen Abschnitt 260 der vorliegenden Ausführungsform, und ein Abschnitt auf der Rückseite in Bezug auf das vordere Ende des engen Abschnitts 60 der ersten Ausführungsform bildet einen zweiten konisch zulaufenden Abschnitt 283 des Abdeckhinterabschnitts 280 der vorliegenden Ausführungsform.
Der Abdeckhinterabschnitt 280 enthält, zwischen dem hinteren konisch zulaufenden Abschnitt (erster konisch zulaufender Abschnitt) 81 und dem engen Abschnitt 260, den zweiten konisch zulaufenden Abschnitt 283 mit einer Form, bei der der Durchmesser hiervon kontinuierlich zum engen Abschnitt 260 hin abnimmt. Ein Winkel, der durch die Innenwandfläche 53 des zweiten konisch zulaufenden Abschnitts 283 und der zentralen Axiallinie CX gebildet wird, ist kleiner als ein Winkel, der durch die Innenwandfläche 53 des hinteren konisch zulaufenden Abschnitts 81 und der zentralen Axiallinie CX gebildet wird. Die Winkel, die durch die Innenwandfläche 53 und die zentrale Axiallinie CX hergestellt werden, werden unter jeweiligen spitzen Winkeln verglichen. Mit anderen Worten, ist ein Steigungswinkel des zweiten konisch zulaufenden Abschnitts 283 kleiner als ein Steigungswinkel des hinteren konisch zulaufenden Abschnitts 81, und der zweite konisch zulaufende Abschnitt 283 hat einen sanfteren Steigungswinkel als der hintere konisch zulaufende Abschnitt 81. Eine Konfiguration, in der der Steigungswinkel des zweiten konisch zulaufenden Abschnitts 0° ist, entspricht der Konfiguration des engen Abschnitts 60 der ersten Ausführungsform. Der Winkel (spitzer Winkel), der durch die Innenwandfläche 53 des zweiten konisch zulaufenden Abschnitts 283 und der zentralen Axiallinie CX gebildet wird, ist kleiner als ein Winkel (spitzer Winkel), der durch den vorderen konisch zulaufenden Abschnitt 71 und der zentralen Axiallinie CX gebildet wird.
Da die konische Form des Abdeckhinterabschnitts 280 in der vorliegenden Ausführungsform eine Form ist, bei der der Durchmesser davon allmählich abnimmt, ist es möglich, den Druckverlust, der durch die Bereitstellung des engen Abschnitts 260 verursacht werden kann, weiter zu reduzieren.
<Dritte Ausführungsform>
Als nächstes wird eine Zündkerze 300 gemäß einer dritten Ausführungsform unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. Die Zündkerze 300 der dritten Ausführungsform unterscheidet sich von der Zündkerze 100 gemäß der ersten Ausführungsform durch die Form einer Innenwandfläche 353 eines Abdeckteils 350. Die anderen Konfigurationen sind im Wesentlichen die gleichen wie die der Zündkerze 100 nach der ersten Ausführungsform. Komponenten, die im Wesentlichen die gleichen Konfigurationen aufweisen, erhalten somit identische Bezugszeichen, und die Beschreibung ihrer Strukturen, Wirkungen und Effekte entfällt.
In der Innenwandfläche 353 des Abdeckteils 350 ist mindestens einer der Abschnitte 54A, 54B, 54C und 54D, in denen sich jeweils der Innendurchmesser ändert, ein Abschnitt, in dem sich der Innendurchmesser allmählich ändert. Insbesondere sind in dem Abdeckteil 350 die auf der ersten Ebene P1 bis zur vierten Ebene P4 positionierten Abschnitte die Abschnitte 54A, 54B, 54C und 54D, in denen sich jeweils der Innendurchmesser davon ändert. Im Abdeckteil 350 bilden diese Abschnitte 54A, 54B, 54C und 54D eine R-Form. Mit anderen Worten, haben die Abschnitte 54A und 54B eine solche Form, die durch Abschrägen von Eckabschnitten auf beiden Seiten des hinteren konisch zulaufenden Abschnitts 81 in Richtung der zentralen Axiallinie CX erhalten wird, und die Abschnitte 54C und 54D haben eine solche Form, die durch Abschrägen von Eckabschnitten auf beiden Seiten des vorderen konisch zulaufenden Abschnitts 71 in Richtung der zentralen Axiallinie CX erhalten wird.
Nach der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, einen Druckverlust an den Abschnitten zu unterdrücken, in denen sich jeweils der Innendurchmesser in der Innenwandfläche 353 des Abdeckteils 350 ändert.
<Vierte Ausführungsform>
Als nächstes wird eine Zündkerze 400 gemäß einer vierten Ausführungsform unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. Die Zündkerze 400 der vierten Ausführungsform unterscheidet sich von der Zündkerze 100 gemäß der ersten Ausführungsform durch die Form einer vorderen Endfläche 453A eines Abdeckvorderabschnitts 470 eines Abdeckteils 450. Die anderen Konfigurationen sind im Wesentlichen die Gleichen wie die der Zündkerze 100 gemäß der ersten Ausführungsform. Komponenten, die im Wesentlichen die gleichen Konfigurationen haben, erhalten somit identische Bezugszeichen, und die Beschreibung ihrer Strukturen, Wirkungen und Effekte entfällt.
Die vordere Endfläche 453A des Abdeckvorderabschnitts 470 hat eine konvexe Form, die zum engen Abschnitt 60 hin ansteigt. Insbesondere hat die vordere Endfläche 453A eine solche Form, dass die Umfangskante hiervon mit den inneren Umfangsflächen der Einspritzöffnungen 55 durchgehend ist und entlang der Eindringrichtung der Einspritzöffnungen 55 leicht geneigt ist. Die vordere Endfläche 453A hat einen oberen Abschnitt, der im ersten Gebiet 73 angeordnet ist, und ist als eine derart sanft gekrümmte Oberfläche ausgebildet, dass die Position des oberen Abschnitts nicht über den Positionen der oberen Abschnitte der Einspritzöffnungen 55 liegt. Die Form der vorderen Endfläche 453A kann, gegebenenfalls, in Übereinstimmung mit der Position und der Durchgangsrichtung der Einspritzöffnungen 55 geändert werden, um die Flamme, die durch den engen Abschnitt 60 hindurchgegangen ist, zu den Einspritzöffnungen 55 zu leiten.
Nach der vorliegenden Ausführungsform kann die Flamme, die durch den engen Abschnitt 60 hindurchgegangen ist, entlang der vorderen Endfläche 453A des Abdeckvorderabschnitts 470 in Richtung der Einspritzöffnungen 55 bewegt werden, und es ist somit möglich, die Flamme von den Einspritzöffnungen 55 in radialer Richtung der Zündkerze 400 nach außen zu leiten.
<Fünfte Ausführungsform>
Als nächstes wird eine Zündkerze 500 gemäß einer fünften Ausführungsform unter Bezugnahme auf 9 beschrieben. Die Zündkerze 500 der fünften Ausführungsform unterscheidet sich von der Zündkerze 100 gemäß der ersten Ausführungsform durch die Konfiguration eines ersten Teils 557 und eines zweiten Teils 559 eines Abdeckteils 550. Die anderen Konfigurationen sind im Wesentlichen die Gleichen wie die der Zündkerze 100 nach der ersten Ausführungsform. Komponenten, die im Wesentlichen die gleichen Konfigurationen haben, erhalten somit identische Bezugszeichen, und die Beschreibung ihrer Strukturen, Wirkungen und Effekte entfällt.
Das Abdeckteil 550 enthält den ersten Teil 557 und den zweiten Teil 559. Der erste Teil 557 ist ein Element, das mindestens den engen Abschnitt 60 bildet. Insbesondere, ist das erste Teil 557 ein Element, das im Abdeckteil 550 die innere Umfangsseite eines Abschnitts auf der Rückseite in Bezug auf die Positionen der Einspritzöffnungen 55 bildet. Da ein kreisförmiges, säulenförmiges Bauteil, das etwas kleiner als das Abdeckteil 550 ist, sowohl von der Vorder- als auch von der Rückseite her bearbeitet wird, wird das erste Teil 557 mit der Form des Abdeckhinterabschnitts 80, des engen Abschnitts 60 und des vorderen konisch zulaufenden Abschnitts 71 des Abdeckvorderabschnitts 70 bereitgestellt. Das zweite Teil 559 ist ein Element, das im Abdeckteil 550 die äußere Umfangsseite eines Abschnitts auf der Rückseite in Bezug auf die Positionen der Einspritzöffnungen 55, und eines Abschnitts auf der Vorderseite, enthaltend die Positionen der Einspritzöffnungen 55, bildet. Infolge der Bearbeitung eines nach unten hin zylindrischem Bauteil von der Rückseite aus wird das zweite Teil 559 mit der Form eines vorderendseitigen Abschnittes des Abdeckvorderabschnitts 70 bereitgestellt. Das erste Teil 557 und das zweite Teil 559 werden, beispielsweise, verschweißt, um miteinander integriert zu werden, nachdem das erste Teil 557 gepresst und in einen inneren Abschnitt des zweiten Teils 559 eingesetzt wurde, wodurch das Abdeckteil 550 gebildet wird.
Nach der vorliegenden Ausführungsform lassen sich der enge Abschnitt 60 und der Abdeckvorderabschnitt 70 leicht in dem ersten Teil 557 bzw. dem zweiten Teil 559 bilden, was die Herstellung des Abdeckteils 50 erleichtert. Ferner ist der zweite Teil 559 so verbunden, dass der äußere Umfang des ersten Teils 557 umgeben ist, was im Hinblick auf die Verbesserung der Verbindungsfestigkeit zwischen den beiden Teilen 557 und 559 vorzuziehen ist.
<Verschiedene Ausführungsformen (Modifikation)>
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben genannten Ausführungsformen beschränkt und kann in verschiedenen Formen im Rahmen des Kerns dieser Ausführungsformen verkörpert werden.
(1) Als Alternative zu den vorgenannten Ausführungsformen kann die Konfiguration des engen Abschnitts gegebenenfalls geändert werden. In der ersten Ausführungsform wird als Beispiel eine Konfiguration dargestellt, in der ein Abschnitt des Abdeckteils von der zweiten Ebene bis zur dritten Ebene der enge Abschnitt ist; der enge Abschnitt kann jedoch, beispielsweise, ein vorbestimmter Abschnitt von der zweiten Ebene bis zur dritten Ebene sein. In den vorgenannten Ausführungsformen wird als Beispiel eine Konfiguration dargestellt, in der die Dicke des engen Abschnitts größer als die Dicke der anderen Abschnitte ist; die Dicke des engen Abschnitts kann jedoch gleich der Dicke der anderen Abschnitte sein. Als Alternative zu den vorgenannten Ausführungsformen kann die Querschnittsfläche des engen Abschnitts je nach Bedarf gestaltet werden.
(2) Alternativ zu den vorgenannten Ausführungsformen können die Konfigurationen des Abdeckhinterabschnitts und des Abdeckvorderabschnitts gegebenenfalls geändert werden. Beispielsweise ist der Abdeckhinterabschnitt nicht darauf beschränkt, den hinteren konisch zulaufenden Abschnitt zu enthalten. Der gesamte Abdeckhinterabschnitt kann eine konisch zulaufende Form haben, bei dem der Durchmesser davon zum engen Abschnitt hin kontinuierlich abnimmt. Der Abdeckvorderabschnitt ist nicht darauf beschränkt den vorderen konisch zulaufenden Abschnitt zu enthalten. Der gesamte Abdeckvorderabschnitt kann eine konisch zulaufende Form haben, bei dem der Durchmesser davon vom engen Abschnitt zur vorderen Endseite hin kontinuierlich zunimmt.
(3) Als Alternative zu den vorgenannten Ausführungsformen können die Anzahl und die Positionen der Einspritzöffnungen, die Richtung, in der die Einspritzöffnungen durch das Abdeckteil hindurchgehen, und dergleichen je nach Bedarf geändert werden. Beispielsweise können die Einspritzöffnungen an einer zu öffnenden Stelle in der vordere Endfläche im zweiten Gebiet vorgesehen werden. Die Durchgangsrichtung der Einspritzöffnungen kann gegebenenfalls entsprechend der Form und dergleichen einer Brennkammer, in die die Zündkerze eingesetzt wird, geändert werden.
(4) In der dritten Ausführungsform wird als Beispiel eine Konfiguration dargestellt, bei der in der Innenwandfläche des Abdeckteils alle Abschnitte, bei denen sich jeweils der Innendurchmesser davon ändert, Abschnitte sind, bei denen sich der Innendurchmesser allmählich ändert; die Konfiguration ist jedoch nicht darauf beschränkt. Eine Konfiguration, in der mindestens einer der Abschnitte, bei dem sich jeweils der Innendurchmesser ändert, ein Abschnitt ist, bei dem sich der Innendurchmesser allmählich ändert, kann verwendet werden.
(5) In der oben genannten Ausführungsform wird als Beispiel eine Konfiguration dargestellt, in der das Abdeckteil den ersten Teil und den zweiten Teil enthält; die Konfiguration ist jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann das Abdeckteil nur von einem einzigen Element gebildet werden. Als Alternative zur ersten Ausführungsform und zur fünften Ausführungsform können die Konfigurationen des ersten Teils und des zweiten Teils je nach Bedarf geändert werden.

Claims

Zündkerze (100), aufweisend: eine Mittelelektrode (10); eine Masseelektrode (13), die einen einem vorderen Endabschnitt (11) der Mittelelektrode (10) zugewandten Abschnitt (13A) enthält und einen Entladungsspalt (SG) zwischen dem zugewandten Abschnitt (13A) der Masseelektrode (13) und dem vorderen Endabschnitt (11) der Mittelelektrode (10) bildet; einen zylindrischen Isolator (20), der die Mittelelektrode (10) darin aufnimmt, wobei der vordere Endabschnitt (11) der Mittelelektrode (10) von einem vorderen Ende des Isolators (20) aus freiliegt; ein den Isolator (20) darin aufnehmendes Metallgehäuse (40); und ein Abdeckteil (50), das von einer vorderen Endseite der Zündkerze (100) den vorderen Endabschnitt (11) der Mittelelektrode (10) und den zugewandten Abschnitt (13A) der Masseelektrode (13) abdeckt, um eine Vorkammer (51) zu bilden, wobei das Abdeckteil (50) eine Einspritzöffnung (55) enthält, das ein Durchgangsloch ist, wobei bezüglich einer Querschnittsfläche eines Gebiets, das von einer Innenwandfläche (53) des Abdeckteils (50) umgeben ist, in einem Querschnitt entlang einer Ebene senkrecht zu einer Axiallinie (CX) der Zündkerze (100), das Abdeckteil (50) enthält: einen engen Abschnitt (60), der an der vorderen Endseite in Bezug auf die Masseelektrode (13) in einer Richtung der Axiallinie (CX) angeordnet und so verengt ist, dass die Querschnittsfläche am geringsten ist, und einen Abdeckvorderabschnitt (70), der an einer vorderen Endseite des engen Abschnitts (60) angeordnet ist und eine Querschnittsfläche aufweist, die größer ist als die Querschnittsfläche des engen Abschnitts (60) und die an einem vorderen Ende des Abdeckvorderabschnitts (70) am größten ist, wobei der Abdeckvorderabschnitt (70) ein erstes Gebiet (73), das erhalten wird, indem ein von der Innenwandfläche (53) umgebenes Gebiet des engen Abschnitts (60) auf eine vorderendseitige Fläche (53A) der Innenwandfläche (53) in Richtung der Axiallinie (CX) projiziert wird, und ein zweites Gebiet (75) aufweist, das in der Innenwandfläche so angeordnet ist, dass es das erste Gebiet (73) umgibt, und wobei nur das zweite Gebiet (75) die Einspritzöffnung (55) enthält.
Zündkerze (100) nach Anspruch 1, wobei das Abdeckteil (50) ferner, auf der vorderen Endseite in Bezug auf die Masseelektrode (13), einen Abdeckhinterabschnitt (80, 280) enthält, der auf einer hinteren Endseite des engen Abschnitts (60, 260) angeordnet ist, und wobei, wenn die Querschnittsfläche des Abdeckhinterabschnitts (80, 280), die am größten ist, durch eine erste Querschnittsfläche S1 bezeichnet wird, und wenn die Querschnittsfläche des engen Abschnitts (60, 260) durch eine zweite Querschnittsfläche S2 bezeichnet wird, die zweite Querschnittsfläche S2 das 0,05-fache oder mehr und das 0,15-fache oder weniger der ersten Querschnittsfläche S1 beträgt.
Zündkerze (100) nach Anspruch 2, wobei der Abdeckhinterabschnitt (280) einen ersten konisch zulaufenden Abschnitt (81) aufweist, der eine Form hat, in der ein Durchmesser hiervon kontinuierlich zum engen Abschnitt (260) hin abnimmt.
Zündkerze (100) nach Anspruch 1, wobei das Abdeckteil (50) ferner, auf der vorderen Endseite in Bezug auf die Masseelektrode (13), einen Abdeckhinterabschnitt (280) enthält, der auf einer hinteren Endseite des engen Abschnitts (260) angeordnet ist, und wobei der Abdeckhinterabschnitt (280) einen ersten konisch zulaufenden Abschnitt (81) aufweist, der eine Form hat, in der ein Durchmesser hiervon kontinuierlich zum engen Abschnitt (260) hin abnimmt.
Zündkerze nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Abdeckhinterabschnitt (280), zwischen dem ersten konisch zulaufenden Abschnitt (81) und dem engen Abschnitt (260), einen zweiten konisch zulaufenden Abschnitt (283) aufweist, der eine Form hat, in der ein Durchmesser hiervon kontinuierlich zum engen Abschnitt (260) hin abnimmt, und wobei ein Winkel, der durch die Innenwandfläche (53) des zweiten konisch zulaufenden Abschnitts (283) und der Axiallinie (CX) gebildet ist, kleiner ist als ein Winkel, der durch die Innenwandfläche (53) des ersten konisch zulaufenden Abschnitts (81) und der Axiallinie (CX) gebildet ist.
Zündkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Abdeckvorderabschnitt (50), an einer Position auf der hinteren Endseite in Bezug auf die Einspritzöffnung (55), einen dritten konisch zulaufenden Abschnitt (71) aufweist, der eine Form hat, in der ein Durchmesser hiervon von dem engen Abschnitt (260) zur vorderen Endseite hin kontinuierlich zunimmt.
Zündkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei in der Innenwandfläche (53) des Abdeckteils (50) mindestens einer der Abschnitte, in denen sich jeweils ein Innendurchmesser ändert, ein Abschnitt (54A, 54B, 54C, 54D) ist, in dem sich der Innendurchmesser allmählich ändert.
Zündkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die vorderendseitige Fläche (453A) der Innenwandfläche des Abdeckvorderabschnitts (470) eine konvexe Form hat, die zum engen Abschnitt (60) hin ansteigt.
Zündkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Abdeckteil (50) aufweist ein erstes Teil (57), das zumindest den engen Abschnitt (60) bildet, und ein zweites Teil (59), das mindestens einen Abschnitt des Abdeckvorderabschnitts (70) bildet.