DE102021123405A1

DE102021123405A1 - Zündkerzenbaugruppe für eine brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102021123405A1
Application number: DE102021123405.0A
Authority: DE
Inventors: Ryan Matulich
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2020-09-09
Filing date: 2021-09-09
Publication date: 2022-03-10
Also published as: US10938185B1; CN114243456A

Abstract

Diese Offenbarung stellt eine Zündkerzenbaugruppe für eine Brennkraftmaschine bereit. Eine Zündkerzenbaugruppe ist mit einem Isolierkörper bereitgestellt, der sich entlang einer Längsachse erstreckt und eine erste Fläche definiert, die sich radial erstreckt und zwischen dem ersten und dem zweiten Ende positioniert ist. Eine Mittelelektrode erstreckt sich durch den Isolierkörper und eine Seitenelektrode ist mit dem Isolierkörper zur Drehung damit verbunden. Ein Halter ist mit dem zweiten Ende des Isolierkörpers verbunden und definiert eine zweite Fläche, die sich radial erstreckt. Ein Mantel wird drehbar durch den Isolierkörper gestützt und umgibt diesen. Der Mantel ist zwischen der ersten und der zweiten Fläche positioniert und definiert eine Innenfläche und eine Außenfläche mit Gewinde. Eine Buchse wird drehbar durch den Isolierkörper gestützt und umgibt diesen, ist radial zwischen dem Mantel und dem Isolierkörper positioniert und ist zwischen der ersten und der zweiten Fläche positioniert. Die Buchse definiert eine konische Außenfläche, um mit der Innenfläche des Mantels zusammenzupassen.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Verschiedene Ausführungsformen betreffen eine Zündkerzenbaugruppe für eine Brennkraftmaschine.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Erhöhungen der Motor- und Verbrennungseffizienz wurden als Ergebnis des Indexierens oder radialen Ausrichtens eines Erdungsbandes einer Zündkerze innerhalb des Motors gezeigt. Ein Beispiel für ein Verfahren zum Indizieren einer Zündkerze ist das Koordinieren der Anfangsstelle des Gewindes und der Gewindelänge sowohl der Zündkerze als auch des passenden Zündkerzenloches. Die für ein derartiges Indexierungsverfahren erforderlichen Bearbeitungs- und Montageprozesse führen jedoch im Vergleich zu einer nicht indexierten Zündkerze zu zusätzlichen Komplexitäten und Kosten bei der Herstellung.
KURZDARSTELLUNG
Gemäß einer Ausführungsform ist ein Motor mit einem Zylinderkopf, der einen Einlassventilanschluss und einen Zündkerzenanschluss mit Gewinde aufweist, und einer Zündkerzenbaugruppe, die mit dem Zylinderkopf verbunden ist, bereitgestellt. Die Zündkerzenbaugruppe weist einen Isolierkörper auf, der sich entlang einer Längsachse von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende erstreckt, wobei das zweite Ende eine Spitze definiert. Der Isolierkörper definiert eine erste Fläche, die sich radial erstreckt, wobei die erste Fläche zwischen dem ersten und dem zweiten Ende positioniert ist. Eine Mittelelektrode erstreckt sich durch den Isolierkörper von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende. Eine Seitenelektrode ist mit dem Isolierkörper zur Drehung damit verbunden. Ein Anschluss wird durch das erste Ende des Isolierkörpers gestützt und definiert ein Ausrichtungszeichen, das eine radiale Ausrichtung der Seitenelektrode angibt. Ein Halter ist mit dem zweiten Ende des Isolierkörpers verbunden, wobei der Halter eine zweite Fläche definiert, die sich radial erstreckt. Ein Mantel wird drehbar durch den Isolierkörper gestützt und umgibt diesen, wobei der Mantel zwischen der ersten und der zweiten Fläche positioniert ist. Der Mantel weist einen Antriebskopf benachbart zu der ersten Fläche auf und definiert eine Innenfläche und eine Außenfläche mit Gewinde. Die Außenfläche mit Gewinde wird von dem Zündkerzenanschluss mit Gewinde aufgenommen und passt mit diesem zusammen. Eine Buchse wird drehbar durch den Isolierkörper gestützt und umgibt diesen und ist zwischen der ersten und der zweiten Fläche positioniert. Die Buchse ist radial zwischen dem Mantel und dem Isolierkörper positioniert. Die Buchse definiert eine konische Außenfläche, um mit der Innenfläche des Mantels zusammenzupassen. Die erste und die zweite Fläche begrenzen die Bewegung des Mantels und der Buchse entlang der Längsachse, sodass der Mantel und die Buchse unverlierbar sind. Eine Innenfläche der Buchse, die konische Außenfläche der Buchse und die Innenfläche des Mantels weisen kein Gewinde auf.
Gemäl einer anderen Ausführungsform ist die Zündkerzenbaugruppe mit einem Isolierkörper bereitgestellt, der sich entlang einer Längsachse von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende erstreckt, wobei das zweite Ende eine Spitze definiert. Der Isolierkörper definiert eine erste Fläche, die sich radial erstreckt, wobei die erste Fläche zwischen dem ersten und dem zweiten Ende positioniert ist. Eine Mittelelektrode erstreckt sich durch den Isolierkörper von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende. Eine Seitenelektrode ist mit dem Isolierkörper zur Drehung damit verbunden. Ein Halter ist mit dem zweiten Ende des Isolierkörpers verbunden, wobei der Halter eine zweite Fläche definiert, die sich radial erstreckt. Ein Mantel wird drehbar durch den Isolierkörper gestützt und umgibt diesen, wobei der Mantel zwischen der ersten und der zweiten Fläche positioniert ist. Der Mantel definiert eine Innenfläche und eine Außenfläche mit Gewinde. Eine Buchse wird drehbar durch den Isolierkörper gestützt und umgibt diesen, wobei die Buchse radial zwischen dem Mantel und dem Isolierkörper positioniert ist. Die Buchse ist zwischen der ersten und der zweiten Fläche positioniert. Die Buchse definiert eine konische Außenfläche, um mit der Innenfläche des Mantels zusammenzupassen.
Gemäl noch einer anderen Ausführungsform ist ein Verfahren zum Montieren eines Motors bereitgestellt. Ein Zylinderkopf ist mit einem Einlassventilanschluss und einem Zündkerzenanschluss mit Gewinde bereitgestellt. Eine Zündkerzenbaugruppe ist mit einem Isolierkörper bereitgestellt, der sich zwischen einem Anschluss und einem Halter erstreckt, und wobei der Isolierkörper eine erste Fläche definiert, die sich radial erstreckt, und der Halter eine zweite Fläche definiert, die sich radial erstreckt. Die Zündkerzenbaugruppe ist in dem Zündkerzenanschluss mit Gewinde positioniert. Eine Seitenelektrode wird durch Drehen des Anschlusses in eine ausgewählte radiale Position relativ zu dem Einlassventilanschluss indexiert, wobei der Anschluss, der Isolierkörper und die Seitenelektrode zur Drehung damit miteinander verbunden sind. Ein Mantel der Zündkerzenbaugruppe wird in den Zündkerzenanschluss mit Gewinde geschraubt, während die Seitenelektrode in der ausgewählten radialen Position gehalten wird, sodass eine Außenfläche des Mantels mit Gewinde mit dem Zündkerzenanschluss mit Gewinde zusammenpasst. Der Mantel wird zur Drehung auf dem Isolierkörper zwischen der ersten und der zweiten Fläche gestützt, wobei die erste und die zweite Fläche die Translationsbewegung des Mantels begrenzen. Das Schrauben des Mantels in den Zündkerzenanschluss mit Gewinde bewirkt, dass eine Innenfläche des Mantels eine konische Außenfläche einer Buchse, die radial zwischen dem Mantel und dem Isolierkörper positioniert ist, in Eingriff nimmt und diese verformt, wodurch der Mantel an dem Isolierkörper gesichert wird.
Figurenliste

1 veranschaulicht ein Schema einer Brennkraftmaschine gemäl einer Ausführungsform;
2 veranschaulicht eine Seitenansicht einer Zündkerzenbaugruppe gemäl einer Ausführungsform;
3 veranschaulicht eine Draufsicht auf die Zündkerzenbaugruppe aus 2;
4 veranschaulicht eine auseinandergezogene Teilansicht der Zündkerzenbaugruppe aus 2;
5 veranschaulicht eine schematische Schnittansicht der Zündkerzenbaugruppe aus 2; und
6 veranschaulicht ein Schema der Zündkerzenbaugruppe aus 2 in einem Zylinderkopf.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ausführliche Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind hierin nach Bedarf bereitgestellt; es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und in verschiedenen und alternativen Formen ausgebildet sein können. Die Figuren sind nicht unbedingt mal stabsgetreu; einige Merkmale können vergröl ert oder verkleinert dargestellt sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Daher sind in dieser Schrift offenbarte konkrete strukturelle und funktionelle Details nicht als einschränkend auszulegen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachmann den vielfältigen Einsatz der vorliegenden Offenbarung zu lehren.
1 veranschaulicht ein Schema einer Brennkraftmaschine 20. Der Motor 20 weist eine Vielzahl von Zylindern 22 auf, und es ist ein Zylinderkopf dargestellt. Der Zylinder 22 wird durch Zylinderwände 32 und einen Kolben 34 gebildet und wird in dieser Schrift auch als Brennkammer 22 bezeichnet. Der Kolben 34 ist mit einer Kurbelwelle 36 verbunden. Die Brennkammer 22 steht in Fluidverbindung mit dem Ansaugkrümmer 38 und dem Abgaskrümmer 40. Ein oder mehrere Einlassventile 42 steuert/steuern den Strom von dem Ansaugkrümmer 38 in die Brennkammer. Ein oder mehrere Auslassventile 44 steuert/steuern den Strom von der Brennkammer zu dem Abgaskrümmer 40. Das Einlass- und das Auslassventil 42, 44 können auf verschiedene fachbekannte Weisen betrieben werden, um den Motorbetrieb zu steuern. Zum Beispiel kann jedes Ventil 42, 44 durch eine jeweilige Nockenwelle mechanisch betrieben werden oder alternativ dazu hydraulisch oder elektrisch gesteuert werden.
Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 46 gibt Kraftstoff aus einem Kraftstoffsystem direkt in die Brennkammer 22 ab, sodass der Motor ein Direkteinspritzmotor ist. Mit dem Motor 20 kann ein Niederdruck- oder Hochdruckkraftstoffeinspritzsystem verwendet werden, oder ein Einspritzsystem mit einer Düse pro Einlasskanal kann in anderen Beispielen verwendet werden. Ein Zündsystem beinhaltet eine Zündkerze 48, die derart gesteuert wird, dass sie Energie in Form eines Funkens bereitstellt, um ein Kraftstoff-Luft-Gemisch in der Brennkammer zu entzünden. Die Zündkerze 48 kann sich in verschiedenen Positionen innerhalb der Brennkammer 22 befinden. In anderen Ausführungsformen können andere Kraftstoffabgabesysteme und Zündsysteme oder -techniken verwendet werden, einschließlich indirekter Einspritzung oder Kompressionszündung.
Der Motor 20 beinhaltet eine Steuerung und verschiedene Sensoren, die dazu ausgelegt sind, der Steuerung Signale zur Verwendung beim Steuern der Luft- und Kraftstoffabgabe an den Motor, des Zündzeitpunkts, der Ventilzeitsteuerung, der Leistungs- und Drehmomentausgabe von dem Motor und dergleichen bereitzustellen. Zu Motorsensoren können unter anderem Folgende zählen: eine Lambdasonde in dem Abgaskrümmer 40, ein Motorkühlmitteltemperatursensor, ein Gaspedalpositionssensor, ein Motorkrümmerdrucksensor (manifold pressure sensor - MAP-Sensor), ein Motorpositionssensor für die Kurbelwellenposition, ein Luftmassensensor in dem Ansaugkrümmer 38, ein Drosselpositionssensor und dergleichen.
In einigen Ausführungsformen wird der Motor 20 als einzige Antriebsmaschine in einem Fahrzeug verwendet, zum Beispiel einem herkömmlichen Fahrzeug oder einem Stopp-Start-Fahrzeug. In anderen Ausführungsformen kann der Motor in einem Hybridfahrzeug verwendet werden, in dem eine zusätzliche Antriebsmaschine wie etwa eine elektrische Maschine verfügbar ist, um zusätzliche Leistung zum Antreiben des Fahrzeugs bereitzustellen.
Jeder Zylinder 22 kann in einem Viertaktzyklus betrieben werden, der einen Ansaugtakt, einen Verdichtungstakt, einen Arbeitstakt und einen Ausstoßtakt beinhaltet. In anderen Ausführungsformen kann der Motor in einem Zweitaktzyklus betrieben werden. Die Position des Kolbens 34 an der Oberseite des Zylinders 22 ist im Allgemeinen als oberer Totpunkt (OT) bekannt. Die Position des Kolbens 34 unten in dem Zylinder ist im Allgemeinen als unterer Totpunkt (UT) bekannt.
Während des Ansaugtakts öffnet/öffnen sich das/die Einlassventil(e) 42 und schließt/schliel en sich das/die Auslassventil(e) 44, während sich der Kolben 34 von der Oberseite des Zylinders 22 zu der Unterseite des Zylinders 22 bewegt, um Ansauggase, z. B. Luft, aus dem Ansaugkrümmer in die Brennkammer einzubringen. Es kann zu dem Zeitpunkt mit dem Einbringen von Kraftstoff begonnen werden, wenn sich der Kolben während des Ansaugtakts nach unten bewegt.
Während des Verdichtungstakts sind das Einlass- und das Auslassventil 42, 44 geschlossen. Der Kolben 34 bewegt sich von der Unterseite zu der Oberseite des Zylinders 22, um das Luft-Kraftstoff-Gemisch innerhalb der Brennkammer 22 zu verdichten.
Das verdichtete Kraftstoff-Luft-Gemisch wird dann innerhalb der Brennkammer 22 gezündet. In dem gezeigten Motor 20 wird der Kraftstoff in die Kammer 22 eingespritzt und dann unter Verwendung der Zündkerze 48 gemäl der vorliegenden Offenbarung gezündet und wie weiter unten unter Bezugnahme auf die 2-6 beschrieben.
Während des Arbeitstakts dehnt sich das entzündete Kraftstoff-Luft-Gemisch in der Brennkammer 22 aus, wodurch bewirkt wird, dass sich der Kolben 34 von der Oberseite des Zylinders 22 zu der Unterseite des Zylinders 22 bewegt. Die Bewegung des Kolbens 34 bewirkt eine entsprechende Bewegung in der Kurbelwelle 36 und stellt eine mechanische Drehmomentausgabe von dem Motor 20 bereit.
Während des Arbeitstakts bleibt/bleiben das/die Einlassventil(e) 42 geschlossen und öffnet/öffnen sich das/die Auslassventil(e) 44. Der Kolben 34 bewegt sich von der Unterseite des Zylinders zu der Oberseite des Zylinders 22, um die Abgase und Verbrennungsprodukte aus der Brennkammer 22 durch das Reduzieren des Volumens der Kammer 22 zu entfernen.
Die Abgase strömen von dem Verbrennungszylinder 22 zu dem Abgaskrümmer 40 und zu einem Nachbehandlungssystem, wie etwa einem Katalysator.
Die Position und Zeitsteuerung der Einlass- und Auslassventile 42, 44 sowie der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt und der Zündzeitpunkt können für die verschiedenen Motortakte variiert werden.
Der Motor 20 weist einen Motorzylinderblock 50 und einen Zylinderkopf 52 auf. Eine Kopfdichtung 54 ist zwischen dem Zylinderblock 50 und dem Zylinderkopf 52 angeordnet, um die Zylinder 22 abzudichten.
Der Zylinderkopf 52 definiert einen Ansaugluftanschluss 60. Der Ansaugluftanschluss 60 stellt einen Durchlass für den Strom von Ansaugluft oder Ansauggasen aus dem Ansaugkrümmer 38 in einen jeweiligen Zylinder 22 bereit. Ansaugluft kann Außen- oder Umgebungsluft beinhalten, kann darin vermischten Kraftstoff beinhalten und kann auch mit Abgasen aus einem Abgasrückführungssystem usw. vermischt sein. Das Einlassventil 42 dichtet den Anschluss 60 ab, um einen Strom von Ansaugluft in die Kammer 22 zu verhindern, wenn sich das Einlassventil 42 in einer geschlossenen Position befindet, und wird geöffnet, um einen Strom von Ansaugluft in die Kammer 22 zu ermöglichen.
Der Zylinderkopf 52 definiert einen Abgasanschluss 64. Der Abgasanschluss 64 stellt einen Durchlass für den Abgasstrom aus jedem Zylinder 22 zu dem Abgaskrümmer 40 bereit. Das Auslassventil 44 dichtet den Anschluss 64 ab, um einen Strom von Abgasen in den Anschluss 64 zu verhindern, wenn sich das Auslassventil 44 in einer geschlossenen Position befindet, und wird geöffnet, um einen Strom von Abgasen aus der Kammer 22 und in den Anschluss 64 zu ermöglichen.
Unter Bezugnahme auf die 2-6 ist eine Zündkerzenbaugruppe 100 gemäl einer Ausführungsform veranschaulicht. Die Zündkerzenbaugruppe kann als die Zündkerze 48 in dem Motor 20 verwendet werden.
Die Zündkerzenbaugruppe 100 ist mit dem Zylinderkopf verbunden, wie etwa dem Zylinderkopf 52 in 1. Unter erneuter Bezugnahme auf 1 bildet der Zylinderkopf 52 einen Zündkerzenanschluss 80, der die Zündkerzenbaugruppe 48, 100 aufnimmt. Bei dem Zündkerzenanschluss 80 kann es sich zum Beispiel um einen Anschluss mit Innengewinde handeln. Der Anschluss 80 erstreckt sich durch den Zylinderkopf 52, sodass die Zündkerzenbaugruppe 48, 100 ein Kraftstoff-Luft-Gemisch innerhalb des Motors, z.B. innerhalb der Brennkammer 22, zünden kann. Eine Außenfläche des Zylinderkopfes bildet einen Sitz 82, und eine Dichtung kann zwischen der Zündkerzenbaugruppe 48, 100 und dem Sitz 82 gebildet sein, um zu verhindern, dass Gase über den Anschluss 80 aus der Brennkammer austreten.
Unter Bezugnahme auf die 2-6 weist die Zündkerzenbaugruppe 100 einen Isolierkörper 102 auf. Der Isolierkörper 102 erstreckt sich entlang einer Längsachse 104 von einem ersten Ende 106 zu einem zweiten Ende 108. Das zweite Ende 108 des Isolierkörpers 102 kann eine Spitze 110 bilden, die sich in die Brennkammer erstreckt und Elemente der Zündkerzenbaugruppe 100 gegenüber der Hochtemperaturumgebung des Motors abschirmt.
Der Isolierkörper 102 definiert eine erste Fläche 112, die zwischen dem ersten und dem zweiten Ende 106, 108 des Isolierkörpers 102 positioniert ist und von dem ersten und dem zweiten Ende 106, 108 beabstandet ist. Die erste Fläche 112 erstreckt sich radial oder quer an dem Isolierkörper 102 und kann durch einen Flansch oder eine andere Fläche bereitgestellt sein. Die erste Fläche 112 kann sich wie gezeigt um einen Umfang des Isolierkörpers 102 erstrecken und kann eine durchgehende Fläche sein. Die erste Fläche 112 kann sich von einem unteren zylindrischen Abschnitt 114 des Isolierkörpers 102 radial nach aul en erstrecken. Der untere zylindrische Abschnitt 114 erstreckt sich von der ersten Fläche 112 zu der Spitze 110 an dem zweiten Ende 108 des Körpers.
Der Isolierkörper 102 ist hohl und definiert einen Durchlass 116, der sich entlang der Längsachse 104 und durch den Isolierkörper 102 von dem ersten Ende 106 zu dem zweiten Ende 108 erstreckt.
Eine Mittelelektrode 118 ist mit der Zündkerzenbaugruppe 100 bereitgestellt. Die Mittelelektrode ist innerhalb des Durchlasses 116 des Isolierkörpers 102 positioniert und erstreckt sich durch den Isolierkörper 102 von dem ersten Ende 106 zu dem zweiten Ende 108. Obwohl die Mittelelektrode 118 der Einfachheit halber als ein einzelnes Element veranschaulicht ist, kann sie einen Widerstand und eine oder mehrere Federn sowie eine Elektrode beinhalten.
Ein Anschluss 120 ist mit der Mittelelektrode 118 verbunden. Der Anschluss 120 erstreckt sich von dem ersten Ende 106 des Isolierkörpers 102 und wird durch das erste Ende 106 des Isolierkörpers gestützt. Der Anschluss 120 ist zur Drehung mit dem Isolierkörper 102 fixiert, z. B. ist er starr mit dem Isolierkörper 102 verbunden.
Die Zündkerzenbaugruppe 100 weist zudem eine seitliche Masseelektrode 122 oder ein Erdungsband auf. Die seitliche Masseelektrode 122 wird durch den Isolierkörper 102 gestützt. Die seitliche Masseelektrode 122 ist zur Drehung mit dem Isolierkörper 102 verbunden oder an diesem fixiert, z. B. wenn der Isolierkörper 102 bewegt oder gedreht wird, bewegt oder dreht sich die seitliche Masseelektrode 122 mit dem Isolierkörper 102 und bewegt sich nicht relativ zu dem Isolierkörper 102. In anderen Beispielen kann die Elektrode 118 die Masseelektrode sein.
Die Zündkerzenbaugruppe 100 kann wie gezeigt mit einer einseitigen Masseelektrode 122 bereitgestellt sein. In anderen Beispielen kann die Zündkerzenbaugruppe 100 mehr als eine seitliche Masseelektrode 122 aufweisen.
Ein Elektrodenabstand 124 ist zwischen der seitlichen Masseelektrode 122 und dem Ende der Mittelelektrode 118 ausgebildet. Im Gebrauch ist die seitliche Masseelektrode 122 durch den Zylinderkopf 52 elektrisch geerdet, während die Mittelelektrode 118 über den Isolierkörper 102 elektrisch von der seitlichen Masseelektrode 122 isoliert ist. Der Abstand 124 ist zwischen dem Ende der Mittelelektrode 118 und der seitlichen Masseelektrode 122 ausgebildet. Wenn der Mittelelektrode 118 ausreichend Spannung und Strom zugeführt wird, überquert oder überbrückt ein elektrischer Strom den Abstand 124 zwischen der Mittelelektrode 118 und der seitlichen Masseelektrode 122, z. B. über ein Plasma, wodurch ein Luft-Kraftstoff-Gemisch innerhalb der Brennkammer mit einem Funken gezündet oder entzündet wird.
Die Ausrichtung der seitlichen Masseelektrode 122 oder die Positionierung des Elektrodenabstands 124 innerhalb der Brennkammer positioniert die seitliche Masseelektrode 122 derart, dass sie eine Abschirmung des Funkens gegenüber der Kraftstoff-Luft-Ladung reduziert und eine Flammenfront nicht behindert, wenn sie sich von der Zündkerzenbaugruppe 100 weg in die Kammer bewegt. In einem Beispiel kann die Zündkerzenbaugruppe 100 derart indexiert werden, dass der Elektrodenabstand 124 den Ventilen zugewandt ist, einem zentralen Bereich der Brennkammer zugewandt oder darauf gerichtet ist oder anderweitig ausgerichtet ist.
Die Zündkerzenbaugruppe 100 gemäl der vorliegenden Offenbarung stellt das Indexieren oder Positionieren der seitlichen Masseelektrode 122 und des zugeordneten Elektrodenabstands 124 relativ zu dem Ansauganschluss/den Ansauganschlüssen, dem Abgasanschluss/den Abgasanschlüssen und/oder einem zentralen Bereich der Brennkammer während des Einbaus der Zündkerzenbaugruppe 100 in den Zylinderkopf 52 bereit. Die vorliegende Offenbarung stellt ferner eine Zündkerzenbaugruppe 100 mit einem einfachen Installationsprozess, wie nachstehend beschrieben, und ohne fortschrittliche oder komplizierte Herstellungstechniken bereit.
Die Zündkerzenbaugruppe 100 ist mit einer Ausrichtungsmarkierung 126, einem oder mehreren Zeichen versehen, welches/welche die Ausrichtung oder Position der seitlichen Masseelektrode 122 und des zugeordneten Elektrodenabstands 124 angeben. In einem Beispiel können die Zeichen 126 an dem Anschluss 120 ausgebildet oder bereitgestellt sein. Die Zeichen oder Ausrichtungszeichen 126 können eine radiale Ausrichtung der seitlichen Masseelektrode 122 und des zugeordneten Elektrodenabstands 124 relativ zu dem Zylinderkopf und der Brennkammer angeben. Die Zeichen 126 können gemäl einem weiteren Beispiel durch eine Ausrichtungsfläche an dem Anschluss 120 bereitgestellt sein. In anderen Beispielen können die Zeichen durch eine andere Form an dem Anschluss 120 bereitgestellt sein.
Eine Hülse 130 ist mit dem unteren Abschnitt 114 des Isolierkörpers 102 verbunden. Die Hülse 130 ist derart an dem Isolierkörper 102 fixiert, dass sie sich mit dem Isolierkörper 102 dreht. Die Hülse 130 erstreckt sich von einer Stelle benachbart zu der ersten Fläche 112 in Richtung des zweiten Endes 108 des Isolierkörpers 102.
Ein Mantel 140 wird drehbar durch den Isolierkörper 102 und die Hülse 130 gestützt und umgibt diese. Der Mantel 140 bildet einen Antriebskopf 142 und der Antriebskopf 142 ist benachbart zu der ersten Fläche 112 positioniert. Der Antriebskopf 142 wirkt mit der ersten Fläche 112 zusammen, um die Bewegung des Mantels 140 entlang der Längsachse 104 zu begrenzen. Der Antriebskopf 142 kann durch einen Sechskantbolzenkopf oder dergleichen bereitgestellt sein. Der Mantel 140 erstreckt sich von dem Antriebskopf 142 an einem Ende zu einer Außenfläche 144 mit Gewinde an dem anderen Ende. Die Außenfläche 144 mit Gewinde wird durch den Zündkerzenanschluss 80 mit Gewinde aufgenommen und passt mit diesem zusammen. Der Mantel 140 weist eine Innenfläche 146 auf. Die Innenfläche 146 kann gemäl dem gezeigten Beispiel zylindrisch sein oder kann eine konische Form aufweisen. Die konische Form der Innenfläche 146 kann kegelstumpfförmig, gestuft oder ein anderer nichtlinearer Konus sein. Die Innenfläche 146 des Mantels 140 weist kein Gewinde auf.
Eine Buchse 150 wird drehbar durch den Isolierkörper 102 und die Hülse 130 gestützt und umgibt diese. Die Buchse 150 ist mindestens teilweise radial zwischen der Hülse 130 und dem Mantel 140 positioniert, und die Hülse 130 ist daher zwischen der Buchse 150 und dem Isolierkörper 102 positioniert. Der Mantel 140 nimmt daher mindestens einen Abschnitt der Buchse 150 auf, z. B. sind die Buchsen in dem Mantel 140 verschachtelt.
Die Buchse 150 definiert eine konische Außenfläche 152, die mit der Innenfläche 146 des Mantels 140 zusammenpasst oder zusammenwirkt. Die konische Außenfläche 152 der Buchse 150 kann kegelstumpfförmig, gestuft oder eine andere nichtlineare Form aufweisen. Die Innenfläche 154 der Buchse 150 ist bemessen, um die Hülse 130 aufzunehmen, und kann eine zylindrische Form aufweisen. Die Innen- und die Außenfläche 154, 152 der Buchse 150 weisen beide kein Gewinde auf.
Die Buchse 150 weist ein erstes Ende 156 mit einem ersten Außendurchmesser und ein zweites Ende 158 mit einem zweiten Außendurchmesser auf, der größer als der erste Durchmesser ist. Das erste Ende 156 der Buchse 150 ist zwischen der ersten Fläche 112 und dem zweiten Ende 158 der Buchse derart positioniert, dass mindestens das erste Ende 156 der Buchse in dem Mantel 140 aufgenommen ist. Der erste Außendurchmesser der Buchse 150 ist daher kleiner als ein Durchmesser der Innenwand 146 des Mantels 140.
Ein Halter 160 ist mit dem zweiten Ende 108 des Isolierkörpers 102 verbunden und kann mit der Hülse 130 verbunden oder durch diese ausgebildet sein. Der Halter 160 definiert eine zweite Fläche 162, die sich radial oder quer erstreckt. In einem Beispiel ist der Halter 160 als Sicherungsring oder ein anderes Befestigungselement an einem Ende der Hülse 130 bereitgestellt. In einem anderen Beispiel kann der Halter 160 aus einer Lippe oder einem anderen Abschnitt der Hülse 130 ausgebildet sein, der ausgebildet ist, um sich radial zu erstrecken, nachdem der Mantel 140 und die Buchse auf der Hülse 130 positioniert wurden, wie etwa ein gewalzter Flansch.
Die seitliche Masseelektrode 122 kann direkt und elektrisch mit einem von der Hülse 130 und dem Halter 160 verbunden sein. In einem Beispiel ist die seitliche Masseelektrode 122 direkt mit der Hülse 130 verbunden, sodass sie an der Hülse 130 befestigt ist und sich mit dieser dreht. In einem anderen Beispiel ist die seitliche Masseelektrode 122 direkt mit dem Halter 160 verbunden, sodass sie an dem Halter 160 befestigt ist und sich mit diesem dreht, wobei der Halter starr mit der Hülse 130 und dem Anschluss verbunden ist und sich mit diesen dreht. Die Hülse 130, der Mantel 140, die Buchse 150 und der Halter 160 können jeweils Metall umfassen. Der Isolierkörper 102 kann aus einem keramischen oder einem anderen elektrisch nicht leitenden Material gebildet sein.
Der Mantel 140 ist daher zwischen der ersten und der zweiten Fläche 112, 162 der Baugruppe positioniert und die Buchse 150 ist ebenfalls zwischen der ersten und der zweiten Fläche 112, 162 positioniert. Die erste und die zweite Fläche 112, 162 dienen dazu, die Bewegung des Mantels 140 und der Buchse 150 entlang der Längsachse 104 zu begrenzen, sodass der Mantel 140 und die Buchse 150 an der Baugruppe unverlierbar sind. Vor dem Einsetzen der Zündkerzenbaugruppe 100 in den Zylinderkopf drehen sich sowohl der Mantel 140 als auch die Buchse 150 frei an der Hülse 130 und dem Isolierkörper 102 um die Längsachse 104 und drehen sich ebenfalls relativ zueinander frei.
Ein oder mehrere Dichtungselemente 164 kann/können an der Zündkerzenbaugruppe 100 bereitgestellt sein. In einem Beispiel, und wie gezeigt, wird eine Unterlegscheibe 164 durch den Mantel 140 gestützt und umgibt diesen und ist zwischen dem Antriebskopf 142 und der Außenfläche 144 mit Gewinde positioniert. Die Unterlegscheibe 164 bildet eine Schnittstelle mit einer Außenfläche oder einem Sitz 82 des Zylinderkopfes 52, um das Abdichten des Zündkerzenanschlusses 80 mit Gewinde zu unterstützen. Die Baugruppe 100 kann zusätzliche Dichtungselemente aufweisen, wie etwa innere Dichtungselemente, die der Einfachheit halber nicht veranschaulicht sind.
Gemäl einem Beispiel kann ein Motor 20 montiert werden, indem ein Zylinderkopf 52 mit einem Einlassventilanschluss 60 und einem Zündkerzenanschluss 80 mit Gewinde bereitgestellt wird. Eine Zündkerzenbaugruppe 100 ist ebenfalls mit einem Isolierkörper 102 bereitgestellt, der sich zwischen einem Anschluss 120 und einem Halter 160 erstreckt. Der Isolierkörper 102 definiert eine erste Fläche 112, die sich radial erstreckt, und der Halter 160 definiert eine zweite Fläche 162, die sich radial erstreckt.
Die Zündkerzenbaugruppe 100 kann bereitgestellt werden, indem zuerst der Mantel 140 derart auf eine zylindrische Hülse 130 geschoben wird, die mit dem Isolierkörper 102 verbunden ist, dass ein Antriebskopf 142 des Mantels 140 direkt benachbart zu der ersten Fläche 112 ist, und dann die Buchse 150 derart auf die zylindrische Hülse 130 geschoben wird, dass mindestens ein Abschnitt der Buchse 150 in dem Mantel 140 aufgenommen ist, und schliel lich der Halter 160 derart eingerichtet wird, dass der Mantel 140 und die Buchse 150 an dem Isolierkörper 102 unverlierbar sind. Die Buchse 150 und der Mantel 140 drehen sich daher jeweils unabhängig und frei relativ zu dem Isolierkörper 102, bevor der Mantel 140 in den Zündkerzenanschluss mit Gewinde geschraubt wird.
Die Zündkerzenbaugruppe 100 wird in dem Zündkerzenanschluss 80 mit Gewinde positioniert. Die seitliche Masseelektrode 122 wird in eine ausgewählte radiale Position relativ zu einem Element des Zylinderkopfes 52 indexiert oder positioniert. In dem in 6 gezeigten Beispiel wird die Zündkerzenbaugruppe 100 relativ zu einem Einlassventilanschluss 60 oder Einlassventil 42 durch das Drehen des Anschlusses 120 um einen Winkel α indexiert. In anderen Beispielen kann ein anderer Referenzpunkt oder ein anderes Referenzelement in dem Motor 20 oder dem Zylinderkopf 52 verwendet werden, um die Zündkerzenbaugruppe 100 zu indexieren. Die Zeichen oder die Ausrichtungsfläche 126 des Anschlusses 120 kann/können verwendet werden, um die seitliche Masseelektrode 122 in der ausgewählten radialen Position zu positionieren. Der Anschluss 120, der Isolierkörper 102 und die seitliche Masseelektrode 122 sind zur Drehung damit miteinander verbunden, sodass eine Drehung des Anschlusses 120 eine entsprechende Drehung der seitlichen Masseelektrode 122 bewirkt.
Ein Mantel 140 der Zündkerzenbaugruppe 100 wird in den Zündkerzenanschluss 80 mit Gewinde geschraubt, während die Seitenelektrode 122 in der ausgewählten radialen Position gehalten wird, sodass eine Außenfläche 144 des Mantels 140 mit Gewinde mit dem Zündkerzenanschluss 80 mit Gewinde zusammenpasst. Der Mantel 140 wird zur Drehung auf dem Isolierkörper 102 zwischen der ersten und der zweiten Fläche 112, 162 gestützt, wobei die erste und die zweite Fläche 112, 162 die Translationsbewegung des Mantels 140 begrenzen.
Die Position des Anschlusses 120 und der seitlichen Masseelektrode 122 kann beibehalten werden, indem ein Werkzeug an dem Anschluss 120 platziert wird, während der Mantel 140 in den Zylinderkopf geschraubt wird. Das Werkzeug kann eine Form oder Öffnung aufweisen, die ausgebildet und bemessen ist, um den Anschluss 120 in Eingriff zu nehmen, z. B. die Ausrichtungsfläche 126, um eine Drehung des Anschlusses 120, des Isolierkörpers 102 und der seitlichen Masseelektrode 122 um die Längsachse 104 zu verhindern, wodurch ihre Position oder der ausgewählte Winkel α beibehalten wird.
Das Schrauben des Mantels 140 in den Zündkerzenanschluss 80 mit Gewinde bewirkt, dass eine Innenfläche 146 des Mantels 140 eine konische Außenfläche 152 einer Buchse 150, die radial zwischen dem Mantel 140 und dem Isolierkörper 102 positioniert ist, in Eingriff nimmt und diese verformt, wodurch der Mantel 140 an dem Isolierkörper 102 gesichert wird. Die Schnittstelle zwischen der Buchse 150 und dem Mantel 140 bildet auch eine andere Dichtungsschnittstelle für die Zündkerzenbaugruppe 100, da der Mantel 140 den Mantel 140 an der Schnittstelle zwischen den zwei Komponenten 140, 150 mechanisch verformt oder verpresst. Die mechanische Verformung zwischen den zwei Komponenten 140, 150 kann ausreichend sein, um zu bewirken, dass sie aneinander binden. In einem Beispiel ist die mechanische Verformung eine plastische Verformung in dem Mantel 140 und/oder der Buchse 150. Die zweite Fläche 162 der Zündkerzenbaugruppe 100 übt eine Kraft auf die Buchse 150 entlang der Längsachse 104 der Zündkerzenbaugruppe 100 als Reaktion darauf aus, dass der Mantel 140 in den Zündkerzenanschluss mit Gewinde geschraubt wird, wodurch bewirkt wird, dass die Buchse 150 den Mantel 140 in Eingriff nimmt. Wenn der Mantel 140 in den Zylinderkopf geschraubt oder gedreht wird, gelangt der Mantel 140 daher in harten Kontakt mit der Buchse 150, und der Mantel 140 sichert daher die Zündkerzenbaugruppe 100 in dem Kopf, wobei die seitliche Masseelektrode 122 in der ausgewählten radialen Position in dem Winkel α gehalten und gesichert wird.
Um eine Zündkerzenbaugruppe 100 zu ersetzen oder eine radiale Position des Elektrodenabstands 124 einzustellen, kann die Zündkerzenbaugruppe 100 aus dem Zündkerzenanschluss 80 entfernt werden. Das Abschrauben des Mantels 140 von dem Zündkerzenanschluss 80 mit Gewinde bewirkt, dass der Mantel 140 eine Kraft entlang der Längsachse 104 der Zündkerzenbaugruppe 100 auf die erste Fläche 112 ausübt, wodurch bewirkt wird, dass sich die gesamte Zündkerzenbaugruppe 100 axial bewegt oder sich entlang der Längsachse 104 von dem Zündkerzenanschluss 80 mit Gewinde weg und aus diesem heraus verschiebt.
Demnach weisen verschiedene Ausführungsformen gemäl der vorliegenden Offenbarung zugeordnete, nicht einschränkende Vorteile auf. Zum Beispiel müssen die Gewinde an dem Zylinderkopfzündkerzenanschluss und der Zündkerze nicht auf eine spezifische Weise bearbeitet werden, z. B. mit einer vorbestimmten Gewindeanfangsstelle und Anzahl von Gewinden, um die Ausrichtung des Elektrodenabstands 124 zu bestimmen. Zusätzlich ist es einfacher, die Zündkerzenbaugruppe 100 gemäl der vorliegenden Offenbarung in eine gewünschte radiale Ausrichtung einzubauen oder die Baugruppe 100 an der gewünschten Position oder mit dem gewünschten Winkel α zu indexieren. Durch das Integrieren eines Anschlusses 120 mit einer Ausrichtungsfläche oder anderen Zeichen, der relativ zu einem Isolierkörper 102 mit einer ersten Fläche 112 gesichert und fixiert ist, kann die Position der seitlichen Masseelektrode 122 bekannt sein, wenn die Zündkerzenbaugruppe 100 in einem Motor, wie etwa dem Motor 20, eingebaut ist. Durch das Vorhandensein eines Mantels 140, der unverlierbar ist und sich frei an dem Isolierkörper 102 dreht, kann die Zündkerzenbaugruppe 100 mit der seitlichen Masseelektrode 122 an einer bekannten Stelle eingebaut und dort gehalten werden, während der Mantel 140 in den Zylinderkopf 52 geschraubt wird. Die erste Fläche 112 und die zweite Fläche 162 an der Zündkerzenbaugruppe 100 halten den Mantel 140 und die Buchse 150 an der Baugruppe. Die zweite, untere Fläche 162 bildet eine Schnittstelle mit der Buchse 150 und überträgt eine Kraft auf diese, die wiederum den Mantel 140 während des Einbaus und bei einer Drehung des Mantels 140 im Uhrzeigersinn an dem Isolierkörper 102 sichert. Beim Entfernen oder Herausziehen der Zündkerzenbaugruppe 100 übt die Drehung des Mantels 140 gegen den Uhrzeigersinn eine Kraft von dem Mantel 140 auf die obere Fläche 112 aus, wodurch eine Reaktionskraft auf die erste Fläche 112 verursacht wird, die wiederum die gesamte Zündkerzenbaugruppe 100 axial aus dem Zündkerzenanschluss herausbewegt. Der Mantel 140 und die Buchse 150 drehen sich beide frei um die Hülse 130 und um die Achse 104 des Isolierers, bis der Mantel 140 in dem Zylinderkopf 52 befestigt oder eingeschraubt ist, und der Anschluss 120 und die seitliche Masseelektrode 122 können über die Verwendung eines Werkzeugs, das den Anschluss 120 aufnimmt und eine Schnittstelle mit diesem bildet, in einer ausgewählten radialen Position oder in einem Winkel α gehalten werden.
Während vorstehend beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der Offenbarung beschreiben. Die in der Beschreibung verwendeten Ausdrücke sind vielmehr beschreibende Ausdrücke als einschränkende Ausdrücke, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne von Geist und Umfang der Offenbarung und/oder der Erfindung abzuweichen. Darüber hinaus können die Merkmale verschiedener umsetzender Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Offenbarung und/oder Erfindung zu bilden.
Gemäl der vorliegenden Erfindung ist ein Motor bereitgestellt, der Folgendes aufweist: einen Zylinderkopf mit einem Einlassventilanschluss und einem Zündkerzenanschluss mit Gewinde; und eine Zündkerzenbaugruppe, die mit dem Zylinderkopf verbunden ist, wobei die Zündkerzenbaugruppe Folgendes aufweist: einen Isolierkörper, der sich entlang einer Längsachse von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende erstreckt, wobei das zweite Ende eine Spitze definiert, wobei der Isolierkörper eine erste Fläche definiert, die sich radial erstreckt, wobei die erste Fläche zwischen dem ersten und dem zweiten Ende positioniert ist, eine Mittelelektrode, die sich durch den Isolierkörper von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende erstreckt, eine Seitenelektrode, die mit dem Isolierkörper zur Drehung damit verbunden ist, einen Anschluss, der durch das erste Ende des Isolierkörper gestützt wird und ein Ausrichtungszeichen definiert, das eine radiale Ausrichtung der seitlichen Masseelektrode angibt, einen Halter, der mit dem zweiten Ende des Isolierkörpers verbunden ist, wobei der Halter eine zweite Fläche definiert, die sich radial erstreckt, einen Mantel, der drehbar durch den Isolierkörper gestützt wird und diesen umgibt, wobei der Mantel zwischen der ersten und der zweiten Fläche positioniert ist, wobei der Mantel einen Antriebskopf benachbart zu der ersten Fläche aufweist und eine Innenfläche und eine Außenfläche mit Gewinde definiert, wobei die Außenfläche mit Gewinde durch den Zündkerzenanschluss mit Gewinde aufgenommen ist und mit diesem zusammenpasst, und eine Buchse, die drehbar durch den Isolierkörper gestützt wird und diesen umgibt und zwischen der ersten und der zweiten Fläche positioniert ist, wobei die Buchse radial zwischen dem Mantel und dem Isolierkörper positioniert ist, wobei die Buchse eine konische Außenfläche definiert, um mit der Innenfläche des Mantels zusammenzupassen, wobei die erste und die zweite Fläche eine Bewegung des Mantels und der Buchse entlang der Längsachse derart begrenzen, dass der Mantel und die Buchse unverlierbar sind, und wobei eine Innenfläche der Buchse, die konische Außenfläche der Buchse und die Innenfläche des Mantels kein Gewinde aufweisen.
Gemäl einer Ausführungsform ist ein Elektrodenabstand der Zündkerzenbaugruppe an einer vorbestimmten radialen Position relativ zu dem Einlassventilanschluss positioniert.
Gemäl einer Ausführungsform umfasst die Zündkerzenbaugruppe ferner eine Hülse, die mit dem Isolierer zur Drehung damit verbunden ist, wobei sich die Hülse von einer Stelle benachbart zu der ersten Fläche in Richtung des zweiten Endes des Isolierkörpers erstreckt; wobei die Buchse drehbar durch die Hülse gestützt wird und diese umgibt, sodass die Hülse zwischen der Buchse und dem Isolierkörper positioniert ist; und wobei die Seitenelektrode direkt mit einem von der Hülse und dem Halter verbunden ist.
Gemäl der vorliegenden Erfindung ist eine Zündkerzenbaugruppe bereitgestellt, die Folgendes aufweist: einen Isolierkörper, der sich entlang einer Längsachse von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende erstreckt, wobei das zweite Ende eine Spitze definiert, wobei der Isolierkörper eine erste Fläche definiert, die sich radial erstreckt, wobei die erste Fläche zwischen dem ersten und dem zweiten Ende positioniert ist; eine Mittelelektrode, die sich durch den Isolierkörper von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende erstreckt; eine Seitenelektrode, die mit dem Isolierkörper zur Drehung damit verbunden ist; einen Halter, der mit dem zweiten Ende des Isolierkörpers verbunden ist, wobei der Halter eine zweite Fläche definiert, die sich radial erstreckt; einen Mantel, der drehbar durch den Isolierkörper gestützt wird und diesen umgibt, wobei der Mantel zwischen der ersten und der zweiten Fläche positioniert ist, wobei der Mantel eine Innenfläche und eine Außenfläche mit Gewinde definiert; und eine Buchse, die drehbar durch den Isolierkörper gestützt wird und diesen umgibt, wobei die Buchse radial zwischen dem Mantel und dem Isolierkörper positioniert ist, wobei die Buchse zwischen der ersten und der zweiten Fläche positioniert ist, wobei die Buchse eine konische Außenfläche definiert, um mit der Innenfläche des Mantels zusammenzupassen.
Gemäß einer Ausführungsform begrenzen die erste und die zweite Fläche die Bewegung des Mantels und der Buchse entlang der Längsachse, sodass der Mantel und die Buchse unverlierbar sind.
Gemäß einer Ausführungsform weist die konische Buchse ein erstes Ende mit einem ersten Durchmesser und ein zweites Ende mit einem zweiten Durchmesser auf, der größer als der erste Durchmesser ist, wobei das zweite Ende der Buchse derart zwischen dem ersten Ende der Buchse und dem Halter positioniert ist, dass mindestens das erste Ende der Buchse in dem Mantel aufgenommen ist.
Gemäß einer Ausführungsform bildet der Mantel einen Antriebskopf, der benachbart zu der ersten Fläche positioniert ist, wobei der Antriebskopf mit der ersten Fläche zusammenwirkt, um eine Bewegung des Mantels entlang der Längsachse zu begrenzen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch eine Unterlegscheibe, die durch den Mantel gestützt wird und diesen umgibt und zwischen dem Antriebskopf und der Außenfläche mit Gewinde positioniert ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Innenfläche des Mantels zylindrisch.
Gemäß einer Ausführungsform weisen eine Innenfläche der Buchse, die konische Außenfläche der Buchse und die Innenfläche des Mantels kein Gewinde auf.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch eine Hülse, die mit dem Isolierkörper zur Drehung damit verbunden ist, wobei sich die Hülse von einer Stelle benachbart zu der ersten Fläche in Richtung des zweiten Endes des Isolierkörpers erstreckt; wobei die Buchse drehbar durch die Hülse gestützt wird und diese umgibt, sodass die Hülse zwischen der Buchse und dem Isolierkörper positioniert ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Seitenelektrode direkt mit einem von der Hülse und dem Halter verbunden.
Gemäß einer Ausführungsform umfassen die Hülse, der Mantel, die Buchse und der Halter jeweils Metall.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch einen Anschluss, der sich von dem ersten Ende des Isolierkörpers erstreckt, wobei der Anschluss Zeichen aufweist, welche die Ausrichtung der Seitenelektrode und einen zugeordneten Elektrodenabstand angeben.
Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei den Zeichen um eine Ausrichtungsfläche.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Halter ein Sicherungsring.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren zum Montieren eines Motors Folgendes: Bereitstellen eines Zylinderkopfes mit einem Einlassventilanschluss und einem Zündkerzenanschluss mit Gewinde; Bereitstellen einer Zündkerzenbaugruppe mit einem Isolierkörper, der sich zwischen einem Anschluss und einem Halter erstreckt, wobei der Isolierkörper eine erste Fläche definiert, die sich radial erstreckt, wobei der Halter eine zweite Fläche definiert, die sich radial erstreckt, Positionieren der Zündkerzenbaugruppe in den Zündkerzenanschluss mit Gewinde; Indexieren einer Seitenelektrode in eine ausgewählte radiale Position relativ zu dem Einlassventilanschluss durch Drehen des Anschlusses, wobei der Anschluss, der Isolierkörper und die Seitenelektrode miteinander zur Drehung damit verbunden sind; und Schrauben eines Mantels der Zündkerzenbaugruppe in den Zündkerzenanschluss mit Gewinde, während die Seitenelektrode in der ausgewählten radialen Position gehalten wird, sodass eine Außenfläche des Mantels mit Gewinde mit dem Zündkerzenanschluss mit Gewinde zusammenpasst, wobei der Mantel zur Drehung an dem Isolierkörper zwischen der ersten und der zweiten Fläche gestützt wird, wobei die erste und die zweite Fläche eine Translationsbewegung des Mantels begrenzen; wobei das Schrauben des Mantels in den Zündkerzenanschluss mit Gewinde bewirkt, dass eine Innenfläche des Mantels eine konische Außenfläche einer Buchse, die radial zwischen dem Mantel und dem Isolierkörper positioniert ist, in Eingriff nimmt und diese verformt, wodurch der Mantel an dem Isolierkörper gesichert wird.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Bereitstellen der Zündkerzenbaugruppe ferner das Schieben des Mantels derart auf eine zylindrische Hülse, die mit dem Isolierkörper verbunden ist, dass ein Antriebskopf des Mantels direkt benachbart zu der ersten Fläche ist, das Schieben der Buchse auf die zylindrische Hülse derart, dass mindestens ein Abschnitt der Buchse in dem Mantel aufgenommen ist, und das Einrichten des Halters derart, dass der Mantel und die Buchse an dem Isolierkörper unverlierbar sind, wobei sich die Buchse und der Mantel vor dem Schrauben des Mantels in den Zündkerzenanschluss mit Gewinde relativ zu dem Isolierkörper frei drehen.
Gemäß einer Ausführungsform übt die zweite Fläche eine Kraft auf die Buchse entlang einer Längsachse der Zündkerzenbaugruppe als Reaktion darauf aus, dass der Mantel der Zündkerzenbaugruppe in den Zündkerzenanschluss mit Gewinde geschraubt wird, wodurch bewirkt wird, dass die Buchse den Mantel in Eingriff nimmt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch das Abschrauben des Mantels von dem Zündkerzenanschluss mit Gewinde derart, dass der Mantel eine Kraft entlang einer Längsachse der Zündkerzenbaugruppe auf die erste Fläche ausübt, wodurch bewirkt wird, dass sich die Zündkerzenbaugruppe entlang der Längsachse weg von dem Zündkerzenanschluss mit Gewinde verschiebt.

Claims

Zündkerzenbaugruppe, umfassend: einen Isolierkörper, der sich entlang einer Längsachse von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende erstreckt, wobei das zweite Ende eine Spitze definiert, wobei der Isolierkörper eine erste Fläche definiert, die sich radial erstreckt, wobei die erste Fläche zwischen dem ersten und dem zweiten Ende positioniert ist; eine Mittelelektrode, die sich durch den Isolierkörper von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende erstreckt; eine Seitenelektrode, die mit dem Isolierkörper zur Drehung damit verbunden ist; einen Halter, der mit dem zweiten Ende des Isolierkörpers verbunden, wobei der Halter eine zweite Fläche definiert, die sich radial erstreckt; einen Mantel, der drehbar durch den Isolierkörper gestützt wird und diesen umgibt, wobei der Mantel zwischen der ersten und der zweiten Fläche positioniert ist, wobei der Mantel eine Innenfläche und eine Außenfläche mit Gewinde definiert; und eine Buchse, die drehbar durch den Isolierkörper gestützt wird und diesen umgibt, wobei die Buchse radial zwischen dem Mantel und dem Isolierkörper positioniert ist, wobei die Buchse zwischen der ersten und der zweiten Fläche positioniert ist, wobei die Buchse eine konische Außenfläche definiert, um mit der Innenfläche des Mantels zusammenzupassen.
Zündkerzenbaugruppe nach Anspruch 1, wobei die erste und die zweite Fläche die Bewegung des Mantels und der Buchse entlang der Längsachse begrenzen, sodass der Mantel und die Buchse unverlierbar sind.
Zündkerzenbaugruppe nach Anspruch 1, wobei die konische Buchse ein erstes Ende mit einem ersten Durchmesser und ein zweites Ende mit einem zweiten Durchmesser aufweist, der größer als der erste Durchmesser ist, wobei das zweite Ende der Buchse derart zwischen dem ersten Ende der Buchse und dem Halter positioniert ist, dass mindestens das erste Ende der Buchse in dem Mantel aufgenommen ist.
Zündkerzenbaugruppe nach Anspruch 1, wobei der Mantel einen Antriebskopf bildet, der benachbart zu der ersten Fläche positioniert ist, wobei der Antriebskopf mit der ersten Fläche zusammenwirkt, um eine Bewegung des Mantels entlang der Längsachse zu begrenzen.
Zündkerzenbaugruppe nach Anspruch 1, wobei die Innenfläche des Mantels zylindrisch ist.
Zündkerzenbaugruppe nach Anspruch 1, wobei eine Innenfläche der Buchse, die konische Außenfläche der Buchse und die Innenfläche des Mantels kein Gewinde aufweisen.
Zündkerzenbaugruppe nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Hülse, die mit dem Isolierkörper zur Drehung damit verbunden ist, wobei sich die Hülse von einer Stelle benachbart zu der ersten Fläche in Richtung des zweiten Endes des Isolierkörpers erstreckt; wobei die Buchse drehbar durch die Hülse gestützt wird und diese umgibt, sodass die Hülse zwischen der Buchse und dem Isolierkörper positioniert ist.
Zündkerzenbaugruppe nach Anspruch 7, wobei die Seitenelektrode direkt mit einem von der Hülse und dem Halter verbunden ist; und wobei die Hülse, der Mantel, die Buchse und der Halter jeweils Metall umfassen.
Zündkerzenbaugruppe nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Anschluss, der sich von dem ersten Ende des Isolierkörpers erstreckt, wobei der Anschluss Zeichen aufweist, welche die Ausrichtung der Seitenelektrode und einen zugeordneten Elektrodenabstand angeben.
Zündkerzenbaugruppe nach Anspruch 9, wobei es sich bei den Zeichen um eine Ausrichtungsfläche handelt.
Motor, umfassend: einen Zylinderkopf, der einen Einlassventilanschluss und einen Zündkerzenanschluss mit Gewinde aufweist; und eine Zündkerzenbaugruppe nach Anspruch 1, wobei die Zündkerzenbaugruppe mit dem Zylinderkopf verbunden ist, wobei die Außenfläche des Mantels mit Gewinde durch den Zündkerzenanschluss mit Gewinde aufgenommen ist und mit diesem zusammenpasst.
Verfahren zur Montage eines Motors, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bereitstellen eines Zylinderkopfes mit einem Einlassventilanschluss und einem Zündkerzenanschluss mit Gewinde; Bereitstellen einer Zündkerzenbaugruppe mit einem Isolierkörper, der sich zwischen einem Anschluss und einem Halter erstreckt, wobei der Isolierkörper eine erste Fläche definiert, die sich radial erstreckt, und der Halter eine zweite Fläche definiert, die sich radial erstreckt, Positionieren der Zündkerzenbaugruppe in den Zündkerzenanschluss mit Gewinde; Indexieren einer Seitenelektrode durch Drehen des Anschlusses in eine ausgewählte radiale Position relativ zu dem Einlassventilanschluss indexiert, wobei der Anschluss, der Isolierkörper und die Seitenelektrode zur Drehung damit miteinander verbunden sind; und Schrauben eines Mantels der Zündkerzenbaugruppe in den Zündkerzenanschluss mit Gewinde, während die Seitenelektrode in der ausgewählten radialen Position gehalten wird, sodass eine Außenfläche des Mantels mit Gewinde mit dem Zündkerzenanschluss mit Gewinde zusammenpasst, wobei der Mantel zur Drehung an dem Isolierkörper zwischen der ersten und der zweiten Fläche gestützt wird, wobei die erste und die zweite Fläche eine Translationsbewegung des Mantels begrenzen; wobei das Schrauben des Mantels in den Zündkerzenanschluss mit Gewinde bewirkt, dass eine Innenfläche des Mantels eine konische Außenfläche einer Buchse, die radial zwischen dem Mantel und dem Isolierkörper positioniert ist, in Eingriff nimmt und diese verformt, wodurch der Mantel an dem Isolierkörper gesichert wird.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Bereitstellen der Zündkerzenbaugruppe ferner das Schieben des Mantels derart auf eine zylindrische Hülse, die mit dem Isolierkörper verbunden ist, dass ein Antriebskopf des Mantels direkt benachbart zu der ersten Fläche ist, das Schieben der Buchse auf die zylindrische Hülse derart, dass mindestens ein Abschnitt der Buchse in dem Mantel aufgenommen ist, und das Einrichten des Halters derart, dass der Mantel und die Buchse an dem Isolierkörper unverlierbar sind, umfasst, wobei sich die Buchse und der Mantel vor dem Schrauben des Mantels in den Zündkerzenanschluss mit Gewinde relativ zu dem Isolierkörper frei drehen.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die zweite Fläche eine Kraft auf die Buchse entlang einer Längsachse der Zündkerzenbaugruppe als Reaktion darauf ausübt, dass der Mantel der Zündkerzenbaugruppe in den Zündkerzenanschluss mit Gewinde geschraubt wird, wodurch bewirkt wird, dass die Buchse den Mantel in Eingriff nimmt.
Verfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend das Abschrauben des Mantels von dem Zündkerzenanschluss mit Gewinde derart, dass der Mantel eine Kraft entlang einer Längsachse der Zündkerzenbaugruppe auf die erste Fläche ausübt, wodurch bewirkt wird, dass sich die Zündkerzenbaugruppe entlang der Längsachse weg von dem Zündkerzenanschluss mit Gewinde verschiebt.