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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zündkerze.
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STAND DER TECHNIK
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Als Zündkerze für einen Verbrennungsmotor, z.B. einen Ottomotor, ist eine Zündkerze bekannt, die mit einer Hilfskammer versehen ist, die eine Mittelelektrode und eine Masseelektrode von der Vorderseite her abdeckt (z.B. offengelegte
japanische Patentanmeldung (kokai) Nr. H11-224763 ).
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Normalerweise verursacht eine Zündkerze mit einer Hilfskammer eine Funkenentladung in einem Spalt, das zur Erzeugung eines Funkens dient und der Spalt zwischen einer Mittelelektrode und einer Masseelektrode ist, und dann wird zunächst in der Hilfskammer eine Flamme erzeugt. Danach wird der Druck in der Hilfskammer durch die Flamme erhöht, und die Flamme wird aufgrund des Drucks aus dem Inneren der Hilfskammer durch ein Durchgangsloch zur Außenseite einer Kerzenabdeckung ausgestoßen. Dann wird das Kraftstoff in einer Brennkammer mit der ausgestoßenen Flamme als Zündquelle verbrannt, wodurch in der Brennkammer eine explosive Verbrennung stattfindet.
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Der oben erwähnte
JP H11-224763 zeigt eine Zündkerze, bei der ein Durchgangsloch einer Hilfskammer an der Position einer Zündkerze in einer Richtung entlang der Axiallinie der Zündkerze vorgesehen ist und ein Durchgangsloch auch an einer Position an der vordersten Seite der Hilfskammer vorgesehen ist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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PROBLEME, DIE DURCH DIE ERFINDUNG GELÖST WERDEN
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Bei der in
JP H11-224763 beschriebenen Zündkerze sprüht die Flamme nach der Funkenentladung jedoch zunächst aus dem Durchgangsloch an der Position des Entladungsspalts und dann aus dem Durchgangsloch an der Position auf der vordersten Seite. Daher kann in der Zündkerze von
JP H11-224763 , bevor der Druck in der Hilfskammer ausreichend erhöht ist, der Flammenstrahl aus den Durchgangslöchern und damit die Strahlgeschwindigkeit der Flamme aus der Hilfskammer nicht als ausreichend hoch angesehen werden, was zu dem Problem führt, dass sich die Flamme nicht ausreichend in der Brennkammer ausbreitet und der Kraftstoffausnutzung schlecht ist.
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MITTEL ZUR LÖSUNG DER PROBLEME
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Die vorliegende Erfindung wurde zur Lösung des oben beschriebenen Problems hergestellt und kann in den folgenden Ausführungsformen bereitgestellt werden.
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(1) Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Zündkerze vorgesehen. Die Zündkerze umfasst: eine Mittelelektrode; eine Masseelektrode, die so angeordnet ist, dass zwischen der Mittelelektrode und der Masseelektrode ein Entladungsspalt für Funkenentladung gebildet wird; und eine Kerzenabdeckung, die die Mittelelektrode und die Masseelektrode von einer Vorderseite der Zündkerze abdeckt, um eine Hilfskammer zu bilden, wobei die Kerzenabdeckung mit einem Durchgangsloch versehen ist, wobei 60 % oder mehr der Hilfskammer in einer imaginären Kugel liegen, deren Mittelpunkt in der Mitte eines Liniensegments liegt, das die Mittelelektrode und die Masseelektrode in kürzestem Abstand auf einer Axiallinie der Mittelelektrode verbindet, und die mit einem Punkt auf einem inneren offenen Ende des Durchgangslochs in Kontakt steht, der dem Mittelpunkt am nächsten liegt. Da bei der Zündkerze dieses Aspekts 60% oder mehr der Hilfskammer in der imaginären Kugel vorhanden sind, deren Mittelpunkt an einem Funkenentladungs-Zündpunkt liegt, wird der Druck in der Hilfskammer durch die in der Hilfskammer erzeugte Flamme ausreichend erhöht. Infolgedessen wird die Austrittsgeschwindigkeit der aus dem Durchgangsloch austretenden Flamme erhöht, so dass sich die Flamme in einer Brennkammer ausreichend ausbreiten kann, was zu einer Verbesserung der Kraftstoffausnutzung führt.
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(2) Bei der Zündkerze des obigen Aspekts können 80 % oder mehr der Hilfskammer in der imaginären Kugel liegen. In der Zündkerze dieses Aspekts wird der Druck in der Hilfskammer durch die in der Hilfskammer erzeugte Flamme weiter erhöht, was zu einer Verbesserung der Kraftstoffausnutzung führt.
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(3) Die Zündkerze des obigen Aspekts kann ferner Folgendes umfassen: einen röhrenförmigen Isolator, der an einem äußeren Umfang der Mittelelektrode angeordnet ist; ein röhrenförmiges Metallgehäuse, das an einem äußeren Umfang des Isolators angeordnet ist; und eine Dichtpackung, die zwischen dem Isolator und dem Metallgehäuse vorgesehen ist. Der Isolator kann einen Isolatorstufenabschnitt enthalten, der an seinem Außenumfang vorsteht, das Metallgehäuse kann einen Metallgehäuseinnenstufenabschnitt enthalten, der an seinem Innenumfang vorsteht, der Isolatorstufenabschnitt kann über die Dichtpackung mit dem Metallgehäuseinnenstufenabschnitt in Kontakt stehen, und mindestens ein Teil des Metallgehäuseinnenstufenabschnitts kann in der imaginären Kugel liegen. Bei der Zündkerze dieses Aspekts wird der Druck in der Hilfskammer durch die in der Hilfskammer erzeugte Flamme weiter erhöht, was zu einer Verbesserung der Kraftstoffausnutzung führt.
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(4) Bei der Zündkerze des obigen Aspekts kann zumindest ein Teil der Dichtpackung in der imaginären Kugel vorhanden sein. In der Zündkerze dieses Aspekts wird der Druck in der Hilfskammer durch die in der Hilfskammer erzeugte Flamme weiter erhöht, was zu einer Verbesserung der Kraftstoffausnutzung führt.
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(5) In der Zündkerze des obigen Aspekts kann eine Vielzahl von Durchgangslöchern vorgesehen sein, und ein Punkt, der dem Mittelpunkt am nächsten liegt, an jedem der inneren offenen Enden der Vielzahl von Durchgangslöchern kann in einer weiteren imaginären Kugel liegen, die durch Multiplikation eines Radius der imaginären Kugel mit 1,1 erhalten wird. In der Zündkerze dieses Aspekts kann die Austrittsgeschwindigkeit der aus jedem Durchgangsloch austretenden Flamme im wesentlichen gleich gemacht werden, und somit kann eine ungleichmäßige Verteilung eines Bereichs, in dem Kraftstoff in der Brennkammer verbrannt wird, verhindert werden, was zu einer Verbesserung der Kraftstoffausnutzung führt.
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Die vorliegende Erfindung kann in verschiedenen Ausführungsformen ausgeführt werden, z.B. in Formen wie einem Motorkopf, an dem eine Zündkerze montiert ist.
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Figurenliste
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Ausführungsformen werden mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, ohne darauf beschränkt zu sein.
- 1 ist ein erläuterndes Diagramm, das einen Teilquerschnitt einer Zündkerze zeigt.
- 2 ist eine schematische Darstellung einer Kerzenabdeckung von einer Vorderseite aus gesehen.
- 3 ist eine vergrößerte Ansicht einer Hilfskammer.
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VARIANTEN ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
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ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM:
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1 ist ein erläuterndes Diagramm, das einen Teilquerschnitt einer Zündkerze 100 zeigt. In 1, ist mit einer Axiallinie CA, die die Achse der Zündkerze 100 darstellt, als Begrenzung die äußere Erscheinungsform der Zündkerze 100 auf der rechten Seite des Zeichnungsblattes dargestellt, und die Querschnittsform der Zündkerze 100 ist auf der linken Seite des Zeichnungsblattes dargestellt. In der Beschreibung der vorliegenden Ausführungsform wird die untere Seite von 1 als Vorderseite der Zündkerze 100 und die obere Seite von 1 als Hinterseite der Zündkerze 100 bezeichnet.
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Die Zündkerze 100 enthält: einen Isolator 10 mit einem Axialloch 12 entlang der Axiallinie CA; eine Mittelelektrode 20, die im Axialloch 12 vorgesehen ist; ein rohrförmiges Metallgehäuse 50, das am Außenumfang des Isolators 10 angeordnet ist; eine Masseelektrode 30 mit einem Fußende 32, das am Metallgehäuse 50 befestigt ist; und eine Kerzenabdeckung 80, die die Mittelelektrode 20 und die Masseelektrode 30 bedeckt. Hier ist die Axiallinie CA der Zündkerze 100 die gleiche wie die Axiallinie der Mittelelektrode 20.
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Der Isolator 10 ist ein Keramikisolator, der durch Brennen eines Keramikmaterials wie Aluminiumoxid hergestellt wird. Der Isolator 10 ist ein röhrenförmiges Element, das am Innenumfang des Metallgehäuses 50 angeordnet ist und das Axialloch 12 aufweist, das in seiner Mitte ausgebildet ist und in dem ein Teil der Mittelelektrode 20 an der Vorderseite des Isolators 10 und ein Teil einer Metallanschluss 40 an der Hinterseite des Isolators 10 untergebracht ist. Ein zentraler Rumpfabschnitt 19 mit einem großen Außendurchmesser ist in der Mitte in axialer Richtung des Isolators 10 ausgebildet. Ein hinterer Rumpfabschnitt 18 mit einem kleineren Außendurchmesser als der zentrale Rumpfabschnitt 19 ist an der Hinterseite des zentralen Rumpfabschnitts 19 ausgebildet. Ein vorderer Rumpfabschnitt 17 mit einem kleineren Außendurchmesser als der hintere Rumpfabschnitt 18 ist an der Vorderseite des zentralen Rumpfabschnitts 19 ausgebildet. Ein Fußabschnitt 13 mit einem Außendurchmesser, der zur Seite der Mittelelektrode 20 hin abnimmt, ist an der weiteren Vorderseite des vorderen Rumpfabschnitts 17 ausgebildet.
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Das Metallgehäuse 50 ist ein zylindrisches Metallgehäuse, das einen Abschnitt des Isolators 10 umgibt und hält, das sich von einem Teil des hinteren Rumpfabschnitts 18 bis zum Fußabschnitt 13 erstreckt. Das Metallgehäuse 50 ist z.B. aus kohlenstoffarmem Stahl hergestellt und vollständig mit Nickel, Zink oder ähnlichem beschichtet. Das Metallgehäuse 50 enthält einen Werkzeugeingriffsabschnitt 51, einen Dichtungsabschnitt 54 und einen Befestigungsgewindeabschnitt 52 in dieser Reihenfolge von der Hinterseite. Ein Werkzeug zur Befestigung der Zündkerze 100 an einem Motorkopf wird am Werkzeugeingriffsabschnitt 51 angesetzt. Der Befestigungsgewindeabschnitt 52 ist ein Abschnitt mit einem Außengewinde, das am Außenumfang des Metallgehäuses 50 über dessen gesamten Umfang ausgebildet ist und das in eine Gewindenut 86 der Kerzenabdeckung 80 eingeschraubt wird. Der Dichtungsabschnitt 54 ist ein Abschnitt, der in einer Flanschform an der Wurzel des Befestigungsgewindeabschnitts 52 ausgebildet ist. Eine durch Biegen einer Platte gebildete ringförmige Dichtung 65 wird zwischen den Dichtungsabschnitt 54 und einen Abdeckungsdichtungsabschnitt 84 der Kerzenabdeckung 80 eingesetzt und eingepasst. Eine Endfläche 57 an der Vorderseite des Metallgehäuses 50 hat eine hohle Kreisform, und das vordere Ende des Fußabschnitts 13 des Isolators 10 und das vordere Ende der Mittelelektrode 20 ragen aus der Mitte der Endfläche 57 heraus.
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Ein Crimp-Abschnitt 53 mit einer geringen Dicke ist an der Hinterseite in Bezug auf den Werkzeugeingriffsabschnitt 51 des Metallgehäuses 50 vorgesehen. Zusätzlich ist ein Druckverformungsabschnitt 58 mit einer geringen Dicke ähnlich dem Crimp-Abschnitt 53 zwischen dem Dichtungsabschnitt 54 und dem Werkzeugeingriffsabschnitt 51 vorgesehen. Ringförmige Ringelemente 66 und 67 sind zwischen der inneren Umfangsfläche des Metallgehäuses 50 und der äußeren Umfangsfläche des hinteren Rumpfabschnitts 18 des Isolators 10 vom Werkzeugeingriffsabschnitt 51 bis zum Crimp-Abschnitt 53 angeordnet, und der Raum zwischen diesen Ringelementen 66 und 67 ist weiter mit Talkumpulver 69 gefüllt. Bei der Herstellung der Zündkerze 100 wird der Druckverformungsabschnitt 58 durch Pressen des Crimp-Abschnitts 53 zur Vorderseite so komprimiert, dass der Crimp-Abschnitt 53 nach innen gebogen wird. Durch die Druckverformung des Druckverformungsabschnitts 58 wird der Isolator 10 innerhalb des Metallgehäuses 50 über die Ringelemente 66 und 67 und den Talkumring 69 zur Vorderseite hin gepresst. Durch die Verpressung wird das Talkum 69 in Richtung der Axiallinie CA zusammengedrückt, wodurch die Luftdichtheit im Metallgehäuse 50 erhöht wird.
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Das Metallgehäuse 50 hat einen Metallgehäuseinnenstufenabschnitt 56, der so geformt ist, dass er am Innenumfang des Metallgehäuses 50 vorsteht. Zusätzlich hat der Isolator 10 einen Isolatorstufenabschnitt 15, der sich am hinteren Ende des Fußabschnitts 13 befindet und so geformt ist, dass er am Außenumfang des Isolators 10 vorsteht. Am Innenumfang des Metallgehäuses 50 ist der Metallgehäuseinnenstufenabschnitt 56 über eine ringförmige Dichtpackung 68 mit dem Isolatorstufenabschnitt 15 in Kontakt. Die Dichtpackung 68 ist ein Element zur Aufrechterhaltung der Luftdichtheit zwischen dem Metallgehäuse 50 und dem Isolator 10 und verhindert das Ausströmen von Kraftstoff. In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Plattendichtung als Dichtpackung verwendet.
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Die Mittelelektrode 20 ist ein stabförmiges Element, in dem ein Kernmaterial 22 mit einer besseren Wärmeleitfähigkeit als ein Elektrodenelement 21 im Inneren des Elektrodenelements 21 eingebettet ist. Das Elektrodenelement 21 ist aus einer Nickellegierung gebildet, die Nickel als Hauptkomponente enthält, und das Kernmaterial 22 ist aus Kupfer oder einer Legierung gebildet, die Kupfer als Hauptkomponente enthält. Zum Beispiel kann eine Edelmetallspitze aus einer Iridiumlegierung oder dergleichen mit einem vorderen Endabschnitt der Mittelelektrode 20 verbunden werden.
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Ein Flanschabschnitt 23 ist in der Nähe eines Endabschnitts der Mittelelektrode 20 auf der hinteren Seite so geformt, dass er an der äußeren Umfangsseite der Mittelelektrode 20 vorsteht. Der Flanschabschnitt 23 steht in Kontakt mit einem Axiallochinnenstufenabschnitt 14 mit, der an der inneren Umfangsseite in das Axialloch 12 des Isolators 10 von der Hinterseite vorsteht und die Mittelelektrode 20 innerhalb des Isolators 10 positioniert. Die Mittelelektrode 20 ist an ihrer Hinterseite über einen Dichtungskörper 64 und einen Keramikwiderstand 63 elektrisch mit der Metallanschluss 40 aus Metall verbunden.
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Die Masseelektrode 30 besteht aus einer Legierung, die Nickel als Hauptbestandteil enthält. Das Fußende 32 der Masseelektrode 30 ist an der Endfläche 57 des Metallgehäuses 50 befestigt. Die Masseelektrode 30 erstreckt sich entlang der Axiallinie CA vom Fußende 32 zur Vorderseite und ist an einem mittleren Abschnitt davon so gebogen, dass eine Seitenfläche eines vorderen Endabschnitts 33 der Masseelektrode 30 der vorderen Endfläche der Mittelelektrode 20 zugewandt ist. Eine Edelmetallspitze 31 ist auf der Oberfläche des vorderen Endabschnitts 33 der Masseelektrode 30 vorgesehen, die der Seite der Mittelelektrode 20 zugewandt ist. Ein Spalt für die Funkenentladung wird zwischen der Edelmetallspitze 31 der Masseelektrode 30 und der Mittelelektrode 20 gebildet. Dieser Spalt wird im Folgenden auch als „Entladungsspalt“ bezeichnet. Die Edelmetallspitze 31 ist z.B. aus Platin, Iridium, Ruthenium, Rhodium oder einer Legierung davon hergestellt.
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Die Kerzenabdeckung 80 ist ein Element, das die Mittelelektrode 20 und die Masseelektrode 30 von der Vorderseite her abdeckt, um eine Hilfskammer R zu bilden. Die Kerzenabdeckung 80 der vorliegenden Ausführungsform ist aus rostfreiem Stahl gebildet. Die Hilfskammer R deckt den Entladungspalt ab. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Hilfskammer R ein Raum, der vom Isolator 10, der Mittelelektrode 20, dem Metallgehäuse 50, der Dichtpackung 68 und der Kerzenabdeckung 80 umgeben ist. Die Gewindenut 86, die mit dem Befestigungsgewindeabschnitt 52 des Metallgehäuses 50 in Gewindeeingriff steht, ist an einer Innenwand des Kerzenabdeckung 80 ausgebildet, und das Kerzenabdeckung 80 wird am Metallgehäuse 50 befestigt, indem das Metallgehäuse 50 in das Kerzenabdeckung 80 eingeschraubt wird.
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Die Kerzenabdeckung 80 umfasst einen Schraubenabschnitt 82 und den Abdeckungsdichtungsabschnitt 84. Der Schraubenabschnitt 82 ist ein Abschnitt mit einem Außengewinde, das am Außenumfang der Kerzenabdeckung 80 über deren gesamten Umfang ausgebildet ist und in eine Gewindenut des Motorkopfes eingeschraubt wird. Der Abdeckungsdichtungsabschnitt 84 ist ein Abschnitt, der in einer Flanschform an der Wurzel des Schraubenabschnitts 82 ausgebildet ist. Eine durch Biegen einer Platte gebildete ringförmige Dichtung 88 wird an der Vorderseite des Abdeckungsdichtungsabschnitts 84 eingesetzt und eingepasst. Die Dicke der Kerzenabdeckung 80 ist nicht besonders begrenzt, kann aber z.B. etwa 1,5 mm bis 3 mm betragen.
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Die Kerzenabdeckung 80 ist mit einer Vielzahl von Durchgangslöchern 81 versehen, die eine Verbindung zwischen der Innenseite und der Außenseite der Kerzenabdeckung 80 herstellen. Durch die Durchgangslöcher 81 kann Kraftstoff, das sich in der Brennkammer eines Motors befindet, in die Hilfskammer R strömen, das Kraftstoff in der Hilfskammer R kann durch einen in der Hilfskammer R erzeugten Funken gezündet werden, um eine Flamme zu erzeugen, und die Flamme kann zur Außenseite der Kerzenabdeckung 80 gestoßen werden.
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2 ist eine schematische Darstellung der Kerzenabdeckung 80 von der Vorderseite aus gesehen. In der vorliegenden Ausführungsform sind vier Durchgangslöcher 81 in gleichen Abständen um die Axiallinie CA vorgesehen. Die Anzahl der Durchgangslöcher 81 ist nicht darauf beschränkt und kann 3 oder weniger oder 5 oder mehr betragen. Unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Kraftstoffausnutzung ist die Anzahl der Durchgangslöcher 81 vorzugsweise gleich oder größer als 2 und gleich oder kleiner als 8, und noch bevorzugter gleich oder größer als 3 und gleich oder kleiner als 6.
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3 ist eine vergrößerte Ansicht der Hilfskammer R. Hier ist eine imaginäre Kugel S dargestellt, die einen Mittelpunkt G an einem Punkt hat, der die Mitte eines Liniensegments ist, das die Mittelelektrode 20 und die Masseelektrode 30 in der kürzesten Entfernung auf der Axiallinie CA der Mittelelektrode 20 verbindet. Die imaginäre Kugel wird im Folgenden einfach als Kugel bezeichnet. Die Kugel S ist eine Kugel, die sich in Kontakt mit dem Punkt P, der dem Mittelpunkt G am nächsten liegt, am inneren offenen Ende des Durchgangslochs 81 befindet. Das heißt, der Radius r der Kugel S ist ein Liniensegment vom Mittelpunkt G zum Punkt P. In dem Fall, dass die Zündkerze 100 eine Vielzahl von Durchgangslöchern 81 aufweist, sind die vom Mittelpunkt G am nächsten liegenden Punkte an den inneren offenen Enden der Vielzahl von Durchgangslöchern 81 die Punkte P.
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In der vorliegenden Ausführungsform befinden sich 60% oder mehr der Hilfskammer R in der Kugel S. Hier bedeutet das Volumen der Hilfskammer R das Volumen des Raumes, der vom Isolator 10, der Mittelelektrode 20, dem Metallgehäuse 50, der Dichtpackung 68 und der Kerzenabdeckung 80 umgeben ist. Das Volumen der Hilfskammer R umfasst nicht die Volumina der Durchgangslöcher 81. Das Volumen der Hilfskammer R kann aus einem 3D-Bild der Hilfskammer R berechnet werden, das durch Abtasten des Inneren der Hilfskammer R mit einem Röntgen-CT-Scanner unter den Bedingungen einer maximalen Röhrenspannung von 200 kV und eines maximalen Röhrenstroms von 120 µA erhalten wurde. Darüber hinaus kann das Volumen der Kugel S berechnet werden, indem der Radius r der Kugel S aus diesem 3D-Bild berechnet wird. In der Zündkerze 100 der vorliegenden Ausführungsform beträgt das Volumen der Hilfskammer R 450 mm3, das Volumen der Kugel S 1276 mm3, und 92% der Hilfskammer R befinden sich in der Kugel S.
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Bei der Zündkerze 100 der vorliegenden Ausführungsform wird in dem Entladungsspalt eine Funkenentladung hervorgerufen, und dann wird zunächst in der Hilfskammer R eine Flamme erzeugt. Danach wird der Druck in der Hilfskammer R durch die Flamme erhöht, und die Flamme strahlt aufgrund dieses Drucks durch die Durchgangslöcher 81 zur Außenseite der Kerzenabdeckung 80 aus. Dann wird das Kraftstoff in der Brennkammer mit der ausgeworfenen Flamme als Zündquelle verbrannt, wodurch in der Brennkammer eine explosive Verbrennung stattfindet.
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Da in der Zündkerze 100 der vorliegenden Ausführungsform 60 % oder mehr des Volumens der Hilfskammer R in der Kugel S mit einem Mittelpunkt am Punkt G, der ein Zündpunkt der Funkenentladung ist, vorhanden sind, ist der Druck in der Hilfskammer R zum Zeitpunkt der Zündung höher als in dem Fall, in dem weniger als 60 % des Volumens der Hilfskammer R in der Kugel S vorhanden sind. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Flamme zur Außenseite der Hilfskammer R ist auf die Druckdifferenz zwischen dem Druck in der Hilfskammer R und dem Druck in der Brennkammer zurückzuführen. In der vorliegenden Ausführungsform kann die Austrittsgeschwindigkeit der Flamme erhöht werden, wodurch sich die Flamme in der Brennkammer ausbreiten kann, so dass die Kraftstoffersparnis verbessert wird. Unter dem Gesichtspunkt der weiteren Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs sind 70% oder mehr der Hilfskammer R vorzugsweise in der Kugel S, und 80% oder mehr der Hilfskammer R vorzugsweise in der Kugel S vorhanden. Die Obergrenze der in der Kugel S vorhandenen Hilfskammer R ist nicht besonders begrenzt, sondern liegt vorzugsweise bei oder unter 100%.
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In der Zündkerze 100 dieser Ausführungsform ist außerdem der Metallgehäuseinnenstufenabschnitt 56 in der Kugel S vorhanden. Da in der Zündkerze 100 dieser Ausführungsform das Volumen der Hilfskammer R an der Hinterseite in Bezug auf den Mittelpunkt G verringert ist, ist der Druck in der Hilfskammer R zum Zeitpunkt der Zündung weiter erhöht, und die Verbrennungsgeschwindigkeit ist erhöht, so dass der Kraftstoffverbrauch verbessert wird.
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In der Zündkerze 100 dieser Ausführungsform ist außerdem die Dichtpackung 68 in der Kugel S vorhanden. Da das Volumen der Hilfskammer R an der Hinterseite in Bezug auf den Mittelpunkt G verkleinert ist, kann der zum Zeitpunkt der Zündung erzeugte Druck effizient auf die Durchgangslöcher 81 übertragen werden. Der Metallgehäuseinnenstufenabschnitt 56 muss nicht in die Kugel S liegen.
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Außerdem befindet sich in der Zündkerze 100 nach der vorliegenden Ausführungsform der vom Mittelpunkt G am nächsten liegende Punkt an jedem der inneren offenen Enden der Vielzahl von Durchgangslöchern 81 in einer weiteren imaginären Kugel S1, die durch Multiplikation des Radius r der Kugel S („die imaginäre Kugel S“) mit 1,1 erhalten wird. Im Allgemeinen breitet sich die Flamme im Wesentlichen konzentrisch vom Zündpunkt aus aus. In der Zündkerze 100 dieser Ausführungsform breitet sich der zum Zeitpunkt der Zündung erzeugte Druck im Wesentlichen gleichmäßig zu jedem Durchgangsloch 81 aus. Infolgedessen kann die Länge des Flammenaustritts aus jedem Durchgangsloch 81 im Wesentlichen gleich gemacht werden, und somit kann eine ungleichmäßige Verteilung eines Bereichs, in dem Kraftstoff in der Brennkammer verbrannt wird, verhindert werden, was zu einer Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs führt.
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Darüber hinaus befindet sich bei der Zündkerze 100 nach der vorliegenden Ausführungsform ein Teil einer Seitenwand der Kerzenabdeckung 80 in der Kugel S. Wenn sich bei der Zündkerze 100 dieser Ausführungsform der zum Zeitpunkt der Zündung erzeugte Druck zu den Durchgangslöchern 81 ausbreitet, erreicht der Druck auch die in der Kugel S befindliche Seitenwand, wodurch der Druck in der Hilfskammer R erhöht wird. Dadurch kann die Länge des Flammenaustritts aus den Durchgangslöchern 81 erhöht werden. Dadurch kann die Verbrennungsgeschwindigkeit des Kraftstoffes in der Brennkammer erhöht werden, so dass die Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffs verbessert wird.
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ANDERE AUSFÜHRUNGSFORMEN:
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt und kann in verschiedenen Konfigurationen ausgeführt werden, ohne vom Kern der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel können die technischen Merkmale in der Ausführungsform, die den technischen Merkmalen in jedem in der Zusammenfassung der Erfindung beschriebenen Aspekt entsprechen, in geeigneter Weise ersetzt oder kombiniert werden, um einen Teil oder die Gesamtheit der vorgenannten Probleme zu lösen oder um einen Teil oder die Gesamtheit der vorgenannten Wirkungen zu erzielen. Ferner können solche technischen Merkmale in geeigneter Weise gestrichen werden, wenn sie in der vorliegenden Spezifikation nicht als wesentlich beschrieben sind.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform sind das Metallgehäuse 50 und die Kerzenabdeckung 80 separate Elemente, sind aber nicht darauf beschränkt und können miteinander integriert werden. Darüber hinaus ist die Masseelektrode 30 mit dem Metallgehäuse 50 verbunden, ist aber nicht darauf beschränkt und kann z.B. mit der Kerzenabdeckung 80 verbunden sein.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform ist der Metallgehäuseinnenstufenabschnitt 56 in der Kugel S vorhanden, ist aber nicht darauf beschränkt. Der Metallgehäuseinnenstufenabschnitt 56 muss nicht in der Kugel S enthalten sein. Unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs ist jedoch zumindest ein Teil des Metallgehäuseinnenstufenabschnitts 56 vorzugsweise in der Kugel S vorhanden.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform ist die Dichtpackung 68 in der Kugel S vorhanden, ist aber nicht darauf beschränkt. Die Dichtpackung 68 muss nicht in der Kugel S enthalten sein. Vom Gesichtspunkt der Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs ist jedoch zumindest ein Teil der Dichtpackung 68 vorzugsweise in der Kugel S vorhanden.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform, wie in 3 gezeigt, ragt der Metallgehäuseinnenstufenabschnitt 56 an der inneren Umfangsseite in Bezug auf einen Abschnitt an der Vorderseite des Metallgehäuseinnenstufenabschnitts 56 und in Bezug auf einen Abschnitt an der Hinterseite des Metallgehäuseinnenstufenabschnitts 56 heraus. Der Metallgehäuseinnenstufenabschnitt 56 ist jedoch nicht darauf beschränkt. Der Metallgehäuseinnenstufenabschnitt 56 muss nur an der inneren Umfangsseite in Bezug auf den Abschnitt an der Hinterseite des Metallgehäuseinnenstufenabschnitts 56 vorstehen.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform, wie in 3 gezeigt, ist der Punkt, der dem Mittelpunkt G am nächsten liegt, an jedem der inneren offenen Enden der Vielzahl von Durchgangslöchern 81 in der weiteren imaginären Kugel S1 vorhanden. Der Punkt ist jedoch nicht darauf beschränkt. Der vom Mittelpunkt G nächstgelegene Punkt an jedem der inneren offenen Enden der Vielzahl von Durchgangslöchern 81 muss in der weiteren imaginären Kugel S1 nicht vorhanden sein.
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Bezugszeichenliste
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- 10:
- Isolator
- 12:
- Axialloch
- 13:
- Fußabschnitt
- 14:
- Axiallochinnenstufenabschnitt
- 15:
- Isolatorstufenabschnitt
- 17:
- vorderer Rumpfabschnitt
- 18:
- hinterer Rumpfabschnitt
- 19:
- zentraler Rumpfabschnitt
- 20:
- Mittelelektrode
- 21:
- Elektrodenelement
- 22:
- Kernmaterial
- 23:
- Flanschabschnitt
- 30:
- Masseelektrode
- 31:
- Edelmetallspitze
- 32:
- Fußende
- 33:
- vorderer Endabschnitt
- 40:
- Metallanschluss
- 50:
- Metallgehäuse
- 51:
- Werkzeugeingriffsabschnitt
- 52:
- Befestigungsgewindeabschnitt
- 53:
- Crimp-Abschnitt
- 54:
- Dichtungsabschnitt
- 56:
- Metallgehäuseinnenstufenabschnitt
- 57:
- Endfläche
- 58:
- Druckverformungsabschnitt
- 63:
- Keramikwiderstand
- 64:
- Dichtungskörper
- 65:
- Dichtung
- 66,
- 67: Ringelement
- 68:
- Dichtpackung
- 69:
- Talkum
- 80:
- Kerzenabdeckung
- 81:
- Durchgangsloch
- 82:
- Schraubenabschnitt
- 84:
- Abdeckungsdichtungsabschnitt
- 86:
- Gewindenut
- 88:
- Dichtung
- 100:
- Zündkerze
- CA:
- Axiallinie
- G:
- Mittelpunkt
- R:
- Hilfskammer
- S:
- imaginäre Kugel
- S1:
- weitere imaginäre Kugel
- r:
- Radius
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP H11224763 [0002, 0004, 0005]
