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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zündkerze, insbesondere eine Vorkammerzündkerze oder eine Wasserstoff-Zündkerze, mit verbessert ausgerichteten Elektroden zueinander, sowie ein Verfahren zum Ausrichten von Elektroden von Zündkerzen, insbesondere von Vorkammerzündkerzen oder Wasserstoff-Zündkerzen, für eine optimale Funktionsfähigkeit.
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Vorkammerzündkerzen sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Vorkammerzündkerzen weisen hierbei eine Vorkammer sowie wenigstens eine Masseelektrode und eine Mittelelektrode auf, die in die Vorkammer vorstehen. Dabei sind die vorstehenden Elektroden bauraumbedingt relativ kurz in ihrer Längsrichtung ausgebildet. Dadurch ist es schwierig oder nicht möglich, eine exakte Umformung mittels Werkzeugen, die an den kurzen stummelartigen Elektroden angreifen müssen, durchzuführen. Weiterhin sind an den freien Elektrodenenden üblicherweise Edelmetallbereiche vorgesehen, so dass die Gefahr besteht, dass diese durch die Benutzung von Werkzeugen, die an den kurzen, in den Brennraum vorstehenden Elektroden angreifen, beschädigt werden. Weiterhin werden Vorkammerzündkerzen bisher hauptsächlich bei stationären Gasmotoren eingesetzt, so dass eine Stückzahl der Vorkammerzündkerzen relativ gering ist. Es gibt jedoch Bestrebungen, Vorkammerzündkerzen auch bei mobilen Brennkraftmaschinen, insbesondere in Fahrzeugen, zu verwenden, so dass eine Herstellung der Vorkammerzündkerzen massentauglich sein muss. Eine manuelle Ausrichtung von Elektroden, wie diese bisher teilweise bei Vorkammerzündkerzen vorgenommen wird, ist für eine Massenfertigung ungeeignet. Da die Edelmetallbereiche an den freien Enden der Elektroden die Kosten der Vorkammerzündkerzen maßgeblich mit beeinflussen, ist es erstrebenswert, eine Menge von Edelmetall an den Elektroden so klein wie möglich zu halten. Dies bedingt jedoch eine besonders exakte Ausrichtung von Mittelelektrode und Masseelektrode zueinander, um die Funkenerzeugung zwischen den Edelmetallbereichen der Elektroden sicherzustellen. Zwar wäre es denkbar, durch sehr große Edelmetallbereiche an den Elektroden, beispielsweise relativ lange Edelmetallpins an den Elektrodenenden, auf eine Ausrichtung der Elektroden zu verzichten. Dies führt jedoch zu unverhältnismäßig hohen Kosten der Vorkammerzündkerzen.
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Offenbarung der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Vorkammerzündkerze mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass ein sicherer Betrieb und eine sichere Funkenerzeugung zwischen der Masseelektrode und der Mittelelektrode der Vorkammerzündkerze möglich ist. Dabei ist erfindungsgemäß sichergestellt, dass eine Ausrichtung der in die Vorkammer ragenden Elektroden zueinander in exakter Weise möglich ist. Dies hat den großen Vorteil, dass Edelmetallbereiche, die an den freien Elektrodenenden von Masseelektrode und Mittelelektrode angeordnet sein können, sehr klein gehalten werden können. Dadurch können die Kosten durch die exakt ausgerichteten Elektroden signifikant reduziert werden. Damit ist die erfindungsgemäße Vorkammerzündkerze insbesondere auch für eine Massenfertigung zu vertretbaren Kosten geeignet und kann beispielsweise bei mobilen Brennkraftmaschinen von Fahrzeugen verwendet werden.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Vorkammerzündkerze eine Mittelelektrode und eine Masseelektrode aufweist, die in die Vorkammer vorstehen. Dabei weist wenigstens eine der Elektroden wenigstens eine Wärmeeinflusszone mit geänderter Gefügestruktur auf, die sich von der restlichen Gefügestruktur der restlichen Bereiche der Elektrode unterscheidet. Die Wärmeeinflusszone der Elektrode liegt dabei an einer Position der Elektrode, welche eine geometrische Verformung der Elektrode ermöglicht, um eine Position der Elektrode in der Vorkammer zu ändern. Somit ist es möglich, dass durch Vorsehen der Wärmeeinflusszone an der Elektrode eine Position der Elektrode relativ zur anderen Elektrode verändert werden kann, so dass eine exakte Ausrichtung der Elektroden zueinander möglich ist. Die Wärmeeinflusszone wird dabei durch Einbringen von Wärme in die Elektrode erzeugt. Die Wärmeeinflusszone ist dabei ein definiert abgegrenzter Bereich innerhalb der Elektrode. Die Wärmeeinflusszone reicht dabei üblicherweise von einer Außenseite der Elektrode bis zu einer gewissen Tiefe im Inneren der Elektrode oder kann auch als durchgehende Zone über den Querschnitt der Elektrode vorgesehen sein.
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Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Wasserstoff-Zündkerze mit den Merkmalen des Anspruchs 14, umfassend eine Mittelelektrode und eine Masseelektrode, welche in einen Vorraum innerhalb eines Gehäuses der Wasserstoff-Zündkerze vorstehen. Der Vorraum ist dabei in Richtung eines Brennraums vollständig geöffnet. Dabei weist wenigstens eine der Elektrode eine Wärmeeinflusszone auf, welche eine geänderte Gefügestruktur im Vergleich mit restlichen Bereichen der Elektrode aufweist. Ferner liegt die Wärmeeinflusszone an einer Position der Elektrode, welche eine geometrische Verformung der Elektrode ermöglicht, um eine Position der Elektrode im Vorraum des Gehäuses zu ändern. Dabei werden die gleichen Vorteile erhalten, wie vorstehend zur Vorkammerzünderze erläutert.
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Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung. Die nachfolgenden Erläuterungen und Vorteile betreffen sowohl Vorkammerzündkerzen als auch Wasserstoff-Zündkerzen.
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Vorzugsweise weist die Masseelektrode die Wärmeeinflusszone auf. Dies hat den Vorteil, dass eine Positionsänderung der Elektroden zueinander auf einfache Weise an der Masseelektrode ausgeführt werden kann. Besonders bevorzugt weist nur genau eine der Elektroden, vorzugsweise die Masseelektrode, eine erfindungsgemäße Wärmeeinflusszone zur Änderung einer Position der Elektrode in der Vorkammer auf.
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Besonders bevorzugt liegt die Wärmeeinflusszone der Elektrode an einem Bereich der Elektrode, welcher in der Vorkammer liegt und insbesondere bevorzugt unmittelbar an einer Innenwand der Vorkammer angrenzt. Besonders bevorzugt ist dabei die Wärmeeinflusszone in der Masseelektrode unmittelbar benachbart zu einer Gehäusewand der Vorkammer angeordnet.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Masseelektrode als geradliniger Stift, insbesondere Zylinderstift, ausgebildet und die Wärmeeinflusszone liegt in Längsrichtung der Masseelektrode im Bereich der Mitte der Masseelektrode.
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Die von außen zuzuführende Wärme zur Erzeugung der Wärmeeinflusszone an der Elektrode wird vorzugsweise mittels eines Lasers oder einem Schweißwerkzeug eingebracht. Insbesondere durch das Einbringen mittels Laser kann punktgenau und in definierten kleinen Bereichen die Wärmeeinflusszone an der Elektrode hergestellt werden.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Masseelektrode einen bogenförmigen Bereich auf und die Wärmeeinflusszone ist benachbart zum bogenförmigen Bereich der Masseelektrode angeordnet oder die Wärmeeinflusszone ist am bogenförmigen Bereich der Masseelektrode angeordnet. Der bogenförmige Bereich ist vorzugsweise eine 90°-Biegung. Vorzugsweise weist die Masseelektrode mit dem bogenförmigen Bereich zwei, nicht direkt aneinander angrenzende Wärmeeinflusszonen auf.
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Weiter bevorzugt ist die Wärmeeinflusszone als Schweißverbindung oder Lötverbindung zur Fixierung der Elektrode ausgebildet. Dadurch ist es möglich, dass durch Erzeugung der Wärmeeinflusszone einerseits eine Fixierung der Elektrode der Vorkammerzündkerze, insbesondere der Masseelektrode, vorgenommen wird und andererseits eine exakte Ausrichtung der Elektroden zueinander vorgenommen wird. Somit können mit der Wärmeeinflusszone zwei Funktionen gleichzeitig vorgesehen werden, nämlich Fixierung und Ausrichtung.
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Besonders bevorzugt weisen die Masseelektrode und die Mittelelektrode jeweils einen Edelmetallbereich auf, welcher wenigstens ein Edelmetall, insbesondere Platin, umfasst. Der Edelmetallbereich ist vorzugsweise als Edelmetallpin vorgesehen, welcher insbesondere an dem stirnseitigen freien Ende der Elektroden fixiert ist. Alternativ ist der Edelmetallbereich seitlich an einem freien Ende der Masseelektrode angeordnet.
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Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Ausrichtung von Elektroden einer Vorkammerzündkerze oder einer Wasserstoff-Zündkerze, um eine exakt definierte Position der Elektroden zueinander sicherzustellen. Dabei wird wenigstens eine Position einer der Elektroden, vorzugsweise der Masseelektrode, zur anderen Elektrode durch gezieltes Einbringen von Wärme derart verändert, dass eine Wärmeeinflusszone an der Elektrode erzeugt wird, welche eine Positionsänderung der Elektrode derart bewirkt, dass eine sichere Funkenerzeugung zwischen den Elektroden ermöglicht wird. Dabei werden die voranstehend zur Vorkammerzündkerze erläuterten Vorteile erhalten. Insbesondere kann eine Menge von Edelmetall, welche an den freien Enden der Elektroden verwendet wird, verringert werden, da eine optimierte Ausrichtung der Elektroden zueinander möglich ist und somit teures Edelmetall für die Edelmetallbereiche der Elektroden eingespart werden kann.
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Vorzugsweise wird das Verfahren derart ausgeführt, dass der Wärmeeintrag punktuell an einer oder mehreren Positionen der Elektrode ausgeführt wird. Besonders bevorzugt wird der Wärmeeintrag dabei nur an einem definierten Teilbereich eines Umfangs der Elektrode ausgeführt. Alternativ erfolgt ein Wärmeeintrag durch einen vollständigen Querschnitt der Elektrode.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird durch den Wärmeeintrag zur Erzeugung der Wärmeeinflusszone und zur Ausrichtung der Elektrode gleichzeitig auch noch eine Fixierung der Elektrode durchgeführt. Hierbei wird bevorzugt der Wärmeeintrag beispielsweise mittels eines Lasers vorgenommen, so dass auch eine Schweißverbindung zwischen der Elektrode und einem umgebenden Bauteil der Vorkammerzündkerze, beispielsweise zwischen der Masseelektrode und einem Gehäuse der Vorkammerzündkerze, ermöglicht wird. Somit kann eine Ausrichtung der Elektrode durch einen gezielten Schweißverzug erfolgen.
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Vorzugsweise erfolgt eine Ausrichtung der Elektrode durch Wärmeeintrag derart, dass sich eine Mittelachse der Mittelelektrode und eine Mittelachse der Masseelektrode schneiden.
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Vorzugsweise weist die Elektrode, insbesondere die Masseelektrode, einen bogenförmigen Bereich auf, insbesondere einen 90°-Bogen, und der Wärmeeintrag wird in Bereiche der Elektrode unmittelbar benachbart zum bogenförmigen Bereich eingebracht und/oder alternativ direkt in den bogenförmigen Bereich eingebracht.
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Figurenliste
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Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
- 1 eine schematische Schnittansicht einer Vorkammerzündkerze gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 2 eine schematische Schnittansicht einer Vorkammerzündkerze gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 3 eine schematische Schnittansicht einer Vorkammerzündkerze gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 4 eine schematische Schnittansicht einer Vorkammerzündkerze gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
- 5 eine schematische Schnittansicht einer Wasserstoff-Zündkerze gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 1 eine Vorkammerzündkerze 1 gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben. Die Vorkammerzündkerze 1 wurde mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt, was im Detail nachfolgend ebenfalls beschrieben wird.
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Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst die Vorkammerzündkerze 1 eine Mittelelektrode 2, welche zentral auf einer Mittelachse X-X der Vorkammerzündkerze 1 angeordnet ist, sowie mehrere Masseelektroden 3.
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Ein Gehäuse 4 und eine am Gehäuse 4 befestigte Kappe 6 definieren eine Vorkammer 7. Die Mittelelektrode 2 und die Masseelektrode 3 stehen dabei in die Vorkammer 7 vor.
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Die Mittelelektrode 2 ist ferner mittels eines Isolators 5 elektrisch gegenüber dem Gehäuse 4 isoliert.
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In der Kappe 6 sind mehrere Kappenlöcher 60 ausgebildet, wodurch eine Fluidverbindung zwischen der Vorkammer 7 und einem Brennraum 9 hergestellt ist. Über die Kappenlöcher 60 erfolgt ein Fluidaustausch zwischen dem Brennraum 9 und der Vorkammer 7.
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Die Mittelelektrode 2 umfasst ferner einen Edelmetallbereich 21 in Form eines Pins, welcher an einem freien Ende der Mittelelektrode 2 an dessen Stirnseite angeordnet ist. Die Masseelektroden 3 umfassen ebenfalls jeweils Edelmetallbereiche 31 an ihren freien Enden an den Stirnseiten. Weiterhin sind die Masseelektroden 3 in Öffnungen 40 im Gehäuse 4 mittels Presspassungen 8 fixiert. Wie aus 1 ersichtlich ist, liegen die beiden Masseelektroden 3 sich in der Vorkammer 7 unmittelbar aneinander gegenüber, wobei der Edelmetallbereich 21 zwischen den Edelmetallbereichen 31 der beiden Masseelektroden 3 angeordnet ist.
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Im Betrieb wird, wenn ein zündfähiges Gemisch in der Vorkammer 7 vorhanden ist, ein Zündfunke zwischen der Mittelelektrode 2 und wenigstens einer der Masseelektroden 3 erzeugt, welcher das zündfähige Gemisch entzündet. Über die Kappenlöcher 60 werden dann sog. Fackelstrahlen in den Brennraum 9 ausgesandt, in welchem dann die vollständige Zündung im Brennraum erfolgt.
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Um die notwendige Menge an Edelmetall in den Edelmetallbereichen 21 und 31 der Elektroden möglichst gering zu halten, erfolgt erfindungsgemäß eine Ausrichtung der Elektroden zueinander. Hierzu wird, wie schematisch an den Masseelektroden 3 in 1 angedeutet, Wärme z.B. mittels eines Lasers in einen Teilbereich der Masseelektrode 3 eingebracht, so dass eine Wärmeeinflusszonen 30 entsteht. Die Wärmeeinflusszone 30 führt zu einer Änderung der Gefügestruktur der Masseelektrode, wobei die geänderte Gefügestruktur unterschiedlich zu den restlichen, nicht mit Wärme behandelten Bereichen der Masseelektrode 3 ist.
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Wie aus 1 ersichtlich ist, ist die Wärmeeinflusszone 30 dabei in der Mitte der Masseelektrode 3 ausgebildet. Die Masseelektrode 3 weist eine Länge L in Längsrichtung Y-Y der Masseelektrode 3 auf und die Wärmeeinflusszone 30 ist im mittleren Bereich L/2 angeordnet. Dabei befindet sich der mittlere Bereich der Masseelektrode 3 unmittelbar benachbart zum inneren Wandbereich 41 des Gehäuses 4.
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Somit erfolgt an der Wärmeeinflusszone 30 eine auf einen kleinen Bereich beschränkte thermische Verformung und Gefügeänderung, wodurch eine Ausrichtung der Masseelektrode relativ zur Mittelelektrode 2 durch Wärmeverzug ermöglicht wird (Pfeil A). Somit müssen an der Masseelektrode 3 keine Ansatzflächen oder dgl. für Biegewerkzeuge oder ähnliches vorgesehen werden. Erfindungsgemäß ist es dabei auch möglich, dass insbesondere auch kurze, stummelartige Masseelektroden 3 durch Wärme derart geometrisch verformt werden können, dass sich eine Relativposition zwischen der Masseelektrode 3 und der Mittelelektrode 2 ändert. Vorzugsweise schneiden sich dabei die Mittelachsen von Mittelelektrode 2 und Masseelektrode 3, so dass eine sichere Funkenerzeugung und Entflammung im Vorraum 7 möglich ist.
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Weiterhin können durch die erfindungsgemäße Idee des Vorsehens von Wärmeeinflusszonen 30 zur geometrischen Positionsänderung einer Elektrode auch durch einzelne Fertigungstoleranzen entstehende Versatzfehler und/oder Winkelfehler zwischen den Elektroden ausgeglichen werden.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass durch die deutlich verbesserte Ausrichtung der Mittelelektrode 2 zur Masseelektrode 3 es möglich ist, dass kurze und dicke Masseelektroden verwendet werden, was einen Wärmetransport in Richtung zur Außenseite der Vorkammerzündkerze 1 verbessert. Dadurch wird verhindert, dass im Inneren der Vorkammer 7 sog. Glutnester entstehen, an welchen eine unkontrollierte Zündung eines frischen eingeführten Kraftstoff/Luftgemischs möglich wäre, was zu unrundem Motorlauf und insbesondere auch zur Beschädigung der Vorkammerzündkerze führen kann.
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Die Wärmeeinflusszone 30 wird beispielsweise mittels eines Lasers erzeugt, bevor die Kappe 6 auf das Gehäuse 4 aufgebracht wird. Durch den Wärmeeintrag und die abschließende Abkühlung der Masseelektrode erfolgt dann die entsprechende geometrische Positionsänderung der Masseelektrode.
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Die Wärmeeinflusszone 30 ist dabei durch den gesamten Querschnitt der Masseelektrode 3 ausgebildet (vgl. 1).
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2 zeigt eine Vorkammerzündkerze 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Gleiche bzw. funktional gleiche Teile sind wiederum mit den gleichen Bezugszeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel bezeichnet.
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Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist beim zweiten Ausführungsbeispiel die Wärmeeinflusszone 30 an der Masseelektrode 3 mittels einer ersten Schweißverbindung 10 am Gehäuse 4, genauer am inneren Wandbereich 41, befestigt. Dadurch ergibt sich eine Wärmeeinflusszone 30 im Bereich der ersten Schweißverbindung 10. Durch die erste Schweißverbindung 10 wird ebenfalls Wärme in die Masseelektrode 3 eingebracht, wodurch eine geometrische Positionsänderung der Masseelektrode 3 durch den sog. Schweißverzug auftritt. Somit kann durch die Erzeugung der Wärmeeinflusszone 30 in der Masseelektrode 3 neben der geometrischen Positionierung der Masseelektrode 3 auch gleichzeitig auch noch eine Fixierung durch den gleichen Bearbeitungsschritt, nämlich das Vorsehen der Schweißverbindung, realisiert werden.
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In 2 ist an der zweiten gezeigten Masseelektrode 3 eine zweite Schweißverbindung 11 dargestellt, welche die Masseelektrode 3 mit dem Gehäuse 4 an der Außenwandung des Gehäuses 4 fixiert. Auch hierdurch kann, wenn auch in schwächerem Maße als bei der anderen Masseelektrode 3 ein Schweißverzug in die Masseelektrode 3 eingebracht werden, welcher zu einer geometrischen Positionierung der Masseelektrode 3 verwendet werden kann. An der Masseelektrode 3 mit der äußeren zweiten Schweißverbindung 11 ist ferner noch eine punktuelle Wärmeeinflusszone 30a benachbart zum inneren Wandbereich 41 des Gehäuses 4 vorgesehen. Somit sind an der zweiten Masseelektrode 3 zwei Wärmeeinflusszonen 30, 30a vorgesehen, wobei eine der Wärmeeinflusszonen neben der geometrischen Ausrichtung der Masseelektrode auch noch eine Funktion einer Fixierung der Masseelektrode am Gehäuse 4 übernimmt.
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Zu dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sei angemerkt, dass, wenn die Kappe 6 an der Vorkammerzündkerze weggelassen wird, diese Zündkerze dann als Wasserstoff-Zündkerze eingerichtet ist, wobei die Mittelelektroden und die Masseelektroden teilweise geschützt in einem im Inneren des Gehäuses 4 gebildeten Vorraum liegen. Durch Fehlen der Kappe ist der Vorraum an seiner Stirnseite offen zum Brennraum. Hierbei werden die gleichen Vorteile wie bei der beschriebenen Vorkammerzündkerze erhalten.
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3 zeigt eine Vorkammerzündkerze 1 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Gleiche bzw. funktional gleiche Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen bezeichnet. 3 ist eine schematische, perspektivische Ansicht der Vorkammerzündkerze 1, wobei die Kappe 6 auf dem Gehäuse 4 zur besseren Sichtbarkeit der Erfindung nicht dargestellt ist. Beim dritten Ausführungsbeispiel ist insbesondere die Masseelektrode 3 anders als in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen ausgebildet. Wie aus 3 ersichtlich ist, ist die Masseelektrode 3 des dritten Ausführungsbeispiels aus einem Flachdraht hergestellt um umgebogen. Dabei weist die Masseelektrode 3 federnde Eigenschaften auf. Die Masseelektrode 3 ist an ihrem ersten freien Ende 3a mit dem Gehäuse 4, beispielsweise mittels einer Schweißverbindung, verbunden. Wie aus 3 ersichtlich ist, verläuft die Masseelektrode ausgehend vom ersten freien Ende 3a halbkreisförmig und geht dann in einen bogenförmigen 90°-Bereich 32 über. Dadurch verläuft die Masseelektrode 3 nun in Richtung des Inneren der Vorkammer 7 und geht in einen zweiten Endbereich 3b über. Am zweiten Endbereich 3b ist dann der Edelmetallbereich 31 angeordnet. Wie aus 3 ersichtlich ist, ist der Edelmetallbereich 30 jedoch nicht an der Stirnseite des zweiten freien Endes 3b angeordnet, sondern seitlich und in Richtung zur Mittelelektrode 2 gerichtet. Durch die federnden Eigenschaften der Masseelektrode 3 ist es nun besonders einfach möglich, durch Vorsehen von Wärmeeinflusszonen 30 eine geometrische Position der Masseelektrode 3 zu verändern. Wie aus 3 ersichtlich ist, sind an der Masseelektrode 3 zwei Wärmeeinflusszonen 30, 30a vorgesehen. Die beiden Wärmeeinflusszonen 30, 30a sind dabei unmittelbar benachbart an jeweils einer Seite des bogenförmigen Bereichs 32 ausgebildet. Ansonsten entspricht dieses Ausführungsbeispiel den vorhergehenden Ausführungsbeispielen, so dass auf die dort gegebenen Beschreibungen verwiesen werden kann.
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4 zeigt eine Vorkammerzündkerze 1 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Gleiche bzw. funktional gleiche Teile sind wiederum mit den gleichen Bezugszeichen wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen bezeichnet, wobei in 4 zur besseren Darstellbarkeit die Kappe nicht gezeigt ist. Wie aus 4 ersichtlich ist, ist die Masseelektrode 3 dieses Ausführungsbeispiels unterschiedlich zu den vorhergehenden Ausführungsbeispielen vorgesehen. Die Masseelektrode 3 weist ein erstes Ende 3a und ein zweites Ende 3b auf und ist dabei ringförmig entlang des inneren Wandbereichs 41 des Gehäuses 4 geführt. Dabei sind das erste und das zweite freie Ende 3a, 3b beide jeweils radial nach Innen umgebogen und verlaufen dann parallel. An den Stirnseiten der freien Enden 3a, 3b ist dann ein Edelmetallbereich 31 vorgesehen, welcher beispielsweise ein Edelmetallkörper sein kann, der auf die Stirnseiten der beiden Enden 3a, 3b mittels Schweißen oder Löten oder dgl. fixiert ist. Dadurch verlaufen die letzten Teilbereiche der freien Enden 3a, 3b parallel zueinander. Somit weist die Masseelektrode 3 des vierten Ausführungsbeispiels zwei bogenförmige Bereiche 32 auf. Im Unterschied zum dritten Ausführungsbeispiel ist der Edelmetallbereich 31 des vierten Ausführungsbeispiels auch an den Stirnseiten der freien Enden 3a, 3b der Masseelektrode 3 vorgesehen. Dabei ist der Edelmetallbereich 31 der Masseelektrode direkt auf einen Umfang des Edelmetallbereichs 21 der Mittelelektrode gerichtet.
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Im vierten Ausführungsbeispiel ist eine Wärmeeinflusszone jeweils an den beiden bogenförmigen Bereichen 32 ausgebildet. Diese Ausbildung der Masseelektrode 3 ist dabei sehr robust und kann aufgrund der beiden bogenförmigen Bereiche 32 besonders einfach durch einen Wärmeeintrag und Erzeugung von Wärmeeinflusszonen 30 auf eine gewünschte definierte geometrische Position gebracht werden.
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Zum dritten Ausführungsbeispiel von 3 und zum vierten Ausführungsbeispiel von 4 sei angemerkt, dass die dort gezeigten Zündkerzen auch als Wasserstoff-Zündkerzen vorgesehen sein können, wenn eine Kappe fortgelassen wird. D.h., eine Stirnseite der Wasserstoff-Zündkerzen ist zum Brennraum hin offen, wobei die Mittelelektroden 2 und die Masseelektroden 3 in einem durch das Gehäuse 4 gebildeten Gehäusevorraum liegen und somit nicht exponiert in die Brennkammer vorstehen.
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5 zeigt eine Wasserstoff-Zündkerze 10 gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Wasserstoff-Zündkerze 10 entspricht dabei im Wesentlichen der Vorkammerzündkerze des ersten Ausführungsbeispiels von 1, wobei die Wasserstoff-Zündkerze 10 keine Kappe aufweist. Dadurch bildet das Gehäuse 4 einen Vorraum 44 innerhalb des Gehäuses 4, in welchem die Mittelelektroden 2 und die Masseelektroden 3 angeordnet sind. Dadurch stehen die Mittelelektroden 2 und die Masseelektroden 3 nicht in eine Brennkammer einer Brennkraftmaschine vor. Der Vorraum 44 des Gehäuses 4 schützt somit die Elektroden zumindest teilweise.
