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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorkammerzündkerze mit einer durch eine Masseelektrode gesicherten, insbesondere versplinteten, Kappe.
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Vorkammerzündkerzen sind nach dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Ein bekannter Problemkreis bei Vorkammerzündkerzen ist die Fixierung der Kappe am Gehäuse der Vorkammerzündkerze. Üblicherweise wird hierbei die Kappe von außen an das Gehäuse angeschweißt. Hierdurch kann es jedoch vorkommen, dass zwischen der Kappe und dem Gehäuse durch den Schweißvorgang ein Wärmeverzug auftritt oder andere Bauteile der Vorkammerzündkerze durch die Wärme des Schweißvorgangs verformt oder anderweitig beeinflusst werden. Hierdurch kann insbesondere nicht sichergestellt werden, dass ein Elektrodenabstand zwischen einer Masseelektrode und einer Mittelelektrode sich in einem sehr engen definierten Fenster befindet, um die Funktionsfähigkeit und Dauerhaftigkeit der Vorkammerzündkerze sicherzustellen.
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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 keine Schweißverbindung zwischen einem Gehäuse und einer Kappe der Vorkammerzündkerze notwendig ist. Dadurch wird bei der Verbindung zwischen Kappe und Gehäuse ein Wärmeeintrag in die Bauteile der Vorkammerzündkerze vermieden. Dadurch ergeben sich keine durch Wärmebehandlung resultierenden Verformungen oder anderweitige Beschädigungen an den Bauteilen der Vorkammerzündkerze. Weiterhin kann die erfindungsgemäße Vorkammerzündkerze sehr einfach und kostengünstig hergestellt werden. Dies ist insbesondere deshalb von Vorteil, da in jüngster Zeit verstärkt Brennkraftmaschinen von Fahrzeugen mit Vorkammerzündkerzen ausgerüstet werden, sodass die Vorkammerzündkerzen als Massenbauteile gefertigt werden müssen. Weiterhin kann auf einfache Weise eine Ausrichtung der Kappe, welche Kappenlöcher aufweist, relativ zu einem Gehäuse und damit insbesondere zu einem Außengewinde des Gehäuses, mit welchem die Vorkammerzündkerze in einen Zylinderkopf eingeschraubt wird, realisiert werden. Dadurch sind die Kappenlöcher im eingeschraubten Zustand der Vorkammerzündkerze in einer Brennkraftmaschine an richtigen Positionen angeordnet, sodass eine sichere Entflammung eines Brennraums der Brennkraftmaschine möglich ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Vorkammerzündkerze neben dem Gehäuse und einer Kappe eine durch die Kappe und das Gehäuse definierte Vorkammer sowie eine Mittelelektrode und eine Massenelektrode aufweist. Zwischen der Kappe und dem Gehäuse ist ein Überdeckungsbereich ausgebildet, an dem sich ein erster Teilbereich der Kappe und ein zweiter Teilbereich des Gehäuses in radialer Richtung der Zündkerze überdecken. Die radiale Richtung der Zündkerze ist dabei senkrecht zu einer Mittelachse der Zündkerze. Ferner umfasst die Vorkammerzündkerze im ersten Teilbereich der Kappe eine erste durchgehende Aufnahmebohrung und im zweiten Teilbereich des Gehäuses eine zweite durchgehende Aufnahmebohrung. Die Masseelektrode ist dabei in der ersten und zweiten Aufnahmebohrung angeordnet und verbindet dadurch die Kappe mit dem Gehäuse. Dabei muss keine weitere Verbindung zwischen der Kappe und dem Gehäuse vorgesehen sein, sondern Kappe und Gehäuse sind vorzugsweise ausschließlich mittels der Masseelektrode miteinander verbunden. Insbesondere stellt die Masseelektrode somit eine Verbindung nach Art eines Splintes bereit. Insbesondere kann die Vorkammerzündkerze durch eine schweißverbindungsfreie Verbindung zwischen Kappe und Gehäuse hergestellt werden. Somit kann der bei einem Schweißvorgang zur Verbindung zwischen Kappe und Gehäuse auftretende große Wärmeeintrag vermieden werden, da keine Schweißverbindungen entlang des Umfangs des Spaltes zwischen Kappe und Gehäuse vorgesehen werden muss.
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Weiter weist die erfindungsgemäße Vorkammerzündkerze Vorteile hinsichtlich Temperaturwechseln auf, da eine verbindende Schweißnaht zwischen Kappe und Gehäuse einer herkömmlichen Vorkammerzündkerze durch unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten beim Einsatz unterschiedlicher Materialien für Kappe/Gehäuse sehr stark belastet und somit rissgefährdet ist. Die erfindungsgemäße formschlüssige Verbindung ist hingegen nicht von dieser Problematik betroffen.
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Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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Vorzugsweise weist die Kappe einen umlaufenden Bund auf, der den ersten Teilbereich der Kappe bildet und am Überlappungsbereich den zweiten Teilbereich des Gehäuses in Radialrichtung entlang des Umfangs überdeckt. Alternativ weist das Gehäuse einen umlaufenden Bund auf, welcher den zweiten Teilbereich des Gehäuses bildet und den ersten Teilbereich der Kappe überdeckt.
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Weiter bevorzugt ist der Bund der Kappe radial nach innen in rückspringender Form ausgebildet. Dadurch kann an der Außenseite der Vorkammerzündkerze zwischen der Kappe und dem Gehäuse ein kontinuierlicher Übergang hergestellt werden.
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Weiter bevorzugt ist der Überlappungsbereich zwischen der Kappe und dem Gehäuse als Pressverbindung oder Übergangsverbindung mit einer Übergangspassung oder spielbehaftete Verbindung mit einer Spielpassung ausgebildet. Je nach Anwendungsfall kann eine der drei schweißnahtfreien Verbindungen gewählt werden. Da die Kappe vor einer Fixierung durch die Masseelektrode am Gehäuse auf das Gehäuse aufgesetzt werden muss, ist es vorzuziehen, dass die Kappe möglichst einfach relativ zum Gehäuse gedreht werden kann, damit die ersten und zweiten Aufnahmebohrungen an Kappe und Gehäuse leicht in eine Position übereinander gebracht werden können, sodass eine Montage der Masseelektrode in die erste und zweite Aufnahmebohrung einfach und schnell ausführbar ist.
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Besonders bevorzugt umfasst die Vorkammerzündkerze eine Vielzahl von Masseelektroden und am Übergangsbereich zwischen der Kappe und dem Gehäuse ist eine Vielzahl an ersten und zweiten Aufnahmebohrungen entsprechend der Anzahl der Masseelektroden ausgebildet. Dadurch wird über mehrere Masseelektroden eine Verbindung zwischen Kappe und Gehäuse hergestellt, sodass die Fixierung der Kappe am Gehäuse deutlich sicherer möglich ist. Hierdurch kann eine hohe Verlässlichkeit gegen Verformungen auch bei sehr hohen Brennkammerdrücken, welche auf die Außenseite der Vorkammerzündkerze und insbesondere auf die Kappe wirken, erreicht werden.
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Die Verbindung zwischen der Masseelektrode und dem Gehäuse und die Verbindung zwischen der Masseelektrode und der Kappe kann auf unterschiedliche Arten erfolgen. Bevorzugt ist eine Verbindung in Form einer Pressverbindung, sodass zwischen der Masseelektrode und dem Gehäuse und/oder der Masseelektrode und der Kappe jeweils eine Pressverbindung ausgebildet ist. Dadurch kann einerseits die Masseelektrode sicher am Gehäuse und/oder der Kappe gehalten werden und andererseits kann die Pressverbindung in einem einzigen Montageschritt schnell und einfach sowie kostengünstig hergestellt werden. Ein weiterer Vorteil der Pressverbindung liegt darin, dass keine Wärme in die Vorkammerzündkerze während des Verbindungsschritts eingebracht wird.
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Alternativ bevorzugt ist die Verbindung zwischen der Masseelektrode und dem Gehäuse als Schweißverbindung ausgebildet und/oder eine Verbindung zwischen der Masseelektrode und der Kappe ist als Schweißverbindung ausgebildet. Dadurch kann eine besonders sichere Fixierung der Masseelektrode an dem Gehäuse und/oder der Kappe ermöglicht werden. Zwar wird durch die Schweißverbindung ein gewisser Wärmeeintrag in die Vorkammerzündkerze eingebracht, dieser ist jedoch deutlich geringer als bei einer entlang des Umfangs umlaufenden Schweißverbindung zwischen Kappe und Gehäuse. Die Schweißverbindung zwischen Masseelektrode und Gehäuse muss lediglich am Fuß der Masseelektrode entlang des Umfangs der Masseelektrode erfolgen.
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Weiter bevorzugt weist die Vorkammerzündkerze eine Vielzahl von Masseelektroden auf, wobei eine der Masseelektroden als Start-Masseelektrode ausgebildet ist, um einen sicheren ersten Zündvorgang der Vorkammerzündkerze zu gewährleisten, wobei die Start-Masseelektrode einen größeren minimalen Abstand zur Mittelelektrode aufweist als die anderen vorgesehenen Masseelektroden der Vorkammerzündkerze. Dadurch kann insbesondere ein Problem bei Vorkammerzündkerzen gelöst werden, wenn die Brennkraftmaschine bei tiefen äußeren Temperaturen, insbesondere Temperaturen unter 0 °C, betrieben werden. Wasser bzw. Wasserdampf, welches ein Produkt des Verbrennungsprozesses ist, kann in der Vorkammer kondensieren und sich an verschiedenen Stellen sammeln. Insbesondere aufgrund eines Kapillareffekts im Spalt zwischen der Masseelektrode und der Mittelelektrode kann der Spalt eine dieser Sammelstellen für Wasser sein. Bei Temperaturen unter 0 °C kann das kondensierte Wasser dann gefrieren und das derart gebildete Eis blockiert den Spalt zwischen Masseelektrode und Mittelelektrode. Somit könnte kein Zündfunke zwischen Masseelektrode und Mittelelektrode erzeugt werden. Dies würde dazu führen, dass die Brennkraftmaschine nicht mehr gestartet werden kann. Wenn nun allerdings eine Masseelektrode der Vielzahl der Masseelektroden mit einem größeren Abstand als die anderen Masseelektroden zur Mittelelektrode angeordnet ist, tritt hierbei der Kapillareffekt deutlich später oder gar nicht auf, sodass auch bei einem Kondensieren von Wasser in der Vorkammer der Vorkammerzündkerze substantiell weniger Gefahr besteht, dass sich Eis zwischen der Mittelelektrode und der Start-Masseelektrode bildet. Der Abstand zwischen der Start-Masseelektrode und der Mittelelektrode ist vorzugsweise mindestens doppelt so groß wie der Abstand zwischen den übrigen Masseelektroden und der Mittelelektrode. Somit ist zwar kein optimaler Abstand zwischen der Start-Masseelektrode und der Mittelelektrode gegeben, jedoch für einen Startvorgang der Vorkammerzündkerze ausreichend.
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Besonders bevorzugt weisen die mit geringerem Abstand zur Mittelelektrode angeordneten Massenelektroden einen Edelmetallpin auf, welcher zur Mittelelektrode gerichtet ist und die Start-Masseelektrode weist keinen Edelmetallpin auf. Da die Start-Masseelektrode nur selten tatsächlich genutzt wird, kann so die Vorkammerzündkerze verbilligt werden, indem auf einen Edelmetallpin an einer Masseelektrode verzichtet wird.
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Weiter bevorzugt ist zwischen der Kappe und dem Gehäuse am Überlappungsbereich eine Gewindeverbindung ausgebildet. Dadurch kann die Kappe einfach auf das Gehäuse aufgeschraubt werden und so eine Vorfixierung zwischen Kappe und Gehäuse vorgenommen werden. Die endgültige Fixierung erfolgt dann durch eine in die erste und zweite Aufnahmebohrung eingebrachte Masseelektrode, wie vorstehend beschrieben.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist zwischen der Kappe und dem Gehäuse eine Unterlegscheibe angeordnet, um einen Spalt zwischen der Kappe und dem Gehäuse abzudichten. Der Spalt ergibt sich üblicherweise in Axialrichtung der Vorkammerzündkerze, wobei die Unterlegscheibe dafür sorgt, dass sowohl die Kappe als auch das Gehäuse eng an der Unterlegscheibe anliegen, um eine möglichst gute Abdichtung zwischen Kappe und Gehäuse zu erreichen. Vorzugsweise ist die Unterlegscheibe zusammendrückbar oder als Metall-O-Ring oder Faltdichtring, z.B. C-Ring oder Wills-Ring, ausgebildet. Dadurch wird bei dem Aufsetzen der Kappe auf das Gehäuse die Unterlegscheibe zusammengedrückt, sodass die Dichtheit zwischen Kappe und Gehäuse weiter verbessert werden kann.
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Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Brennkraftmaschine mit einer Vorkammerzündkerze gemäß der vorliegenden Erfindung.
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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 Teil-Schnittansicht einer Vorkammerzündkerze gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 2 eine schematische Teil-Schnittansicht einer Vorkammerzündkerze gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 3 eine schematische Schnittansicht entlang der Linie II-II von 2,
- 4 eine schematische Teil-Schnittansicht einer Vorkammerzündkerze gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 5 eine schematische Teil-Schnittansicht einer Vorkammerzündkerze gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 6 eine schematische Teil-Schnittansicht einer Vorkammerzündkerze gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 7 eine schematische Teil-Schnittansicht einer Vorkammerzündkerze gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
- 8 eine schematische Teil-Schnittansicht einer Vorkammerzündkerze gemäß einem siebenten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
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Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 1 ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Vorkammerzündkerze 1 gemäß der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben.
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Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst die Vorkammerzündkerze 1 ein Gehäuse 4 und eine Kappe 6. In der Kappe 6 sind in bekannter Weise mehrere Kappenlöcher 60 vorgesehen, um ein in einer Vorkammer 7 gezündetes Kraftstoff-Luft-Gemisch durch die Kappenlöcher 60 in einen Brennraum 11 in Form von Fackelstrahlen auszustoßen. Die Vorkammer wird dabei durch die Kappe 6 und das Gehäuse 4 definiert. Ferner umfasst die Vorkammerzündkerze 1 eine Mittelelektrode 2 und eine Masseelektrode 3.
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Die Mittelelektrode 2 ist mittels eines Isolators 5 gegenüber dem metallischen Gehäuse 4 elektrisch isoliert. Die Mittelelektrode 2 liegt dabei in einer Mittelachse X-X der Vorkammerzündkerze 1.
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Wie weiter aus 1 ersichtlich ist, weist die Kappe 6 einen ersten Teilbereich 61 auf, welcher in diesem Ausführungsbeispiel als ein radial nach innen zurückspringender Bund ausgebildet ist. Am Gehäuse 2 ist ein zweiter Teilbereich 41 ausgebildet. Im ersten Teilbereich 61 der Kappe ist eine erste durchgehende Aufnahmebohrung 62 für die Masseelektrode vorgesehen. Im zweiten Teilbereich 41 des Gehäuses 4 ist eine zweite durchgehende Aufnahmebohrung 42 ausgebildet.
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Wie aus 1 ersichtlich ist, ist die Masseelektrode 3 sowohl in der ersten als auch in der zweiten Aufnahmebohrung aufgenommen. Dabei steht die Masseelektrode 3 etwas in die Vorkammer 7 vor und ist zur Mittelelektrode 2 gerichtet.
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Zwischen der Masseelektrode 3 und der zweiten Aufnahmebohrung 42 des Gehäuses 4 ist eine erste Pressverbindung 9 ausgebildet. Ferner ist zwischen der ersten Aufnahmebohrung 62 der Kappe 6 und der Masseelektrode 3 eine zweite Pressverbindung 10 ausgebildet. Somit ist die Masseelektrode 30 sowohl am Gehäuse 4 als auch am Bund der Kappe 6 fixiert.
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Um eine einfache Ausrichtung der Kappe 6 relativ zum Gehäuse 4 zu ermöglichen, ist am Überdeckungsbereich 8 zwischen der Kappe und dem Gehäuse eine Spielpassung 12 ausgebildet. Dadurch kann die Kappe 6 leicht relativ gegenüber dem Gehäuse 4 verdreht werden, sodass eine einfache Ausrichtung der ersten Aufnahmebohrung 62 zur zweiten Aufnahmebohrung 42 möglich ist. Anschließend kann die Masseelektrode in die beiden Aufnahmebohrungen eingebracht werden. Dadurch ist die Relativposition der Kappe relativ zum Gehäuse fixiert.
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Am Gehäuse 4 ist ferner noch ein Außengewinde 40 mit einem Gewindeanfang 40a ausgebildet. Da die Kappe 6 durch die erste Aufnahmebohrung 62 in einer vorbestimmten Position relativ zum Gehäuse 4 positioniert wird, ist auch sichergestellt, dass die Kappenlöcher 60 relativ zum Gewindeanfang 40a des Außengewindes 40 am Gehäuse positioniert sind. Hier muss bei der Herstellung der Kappenlöcher lediglich die Ausrichtung zur ersten Aufnahmebohrung 62 der Kappe sichergestellt werden. Dadurch kann dann im eingeschraubten Zustand der Vorkammerzündkerze 1 in einen Zylinderkopf sichergestellt werden, dass die Kappenlöcher 60 an den gewünschten Positionen relativ zum Brennraum 11 angeordnet sind, sodass die Fackelstrahlen, die aus den Kappenlöchern 60 in den Brennraum 11 austreten, die entsprechenden Bereiche des Brennraums sicher entzünden können und somit eine möglichst vollständige Verbrennung im Brennraum ermöglichen können.
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Somit kann die Vorkammerzündkerze 1 relativ einfach und kostengünstig hergestellt werden. Hierbei ist insbesondere keine Schweißverbindung zwischen der Kappe 6 und dem Gehäuse 4 notwendig. Bei diesem Ausführungsbeispiel muss hierbei auch für die Fixierung der Masseelektrode 3 keine Schweißverbindung vorgesehen werden. Dadurch sind insbesondere die Bereiche der Vorkammerzündkerze im Bereich der Vorkammer 7 keiner Wärme ausgesetzt, welche beispielsweise dem Stand der Technik bei der umlaufenden Schweißverbindung zwischen der Kappe 6 und dem Gehäuse 4 auftritt. Somit kann insbesondere die Genauigkeit der Positionierung zwischen der Masseelektrode 3 und der Mittelelektrode 2 am Zündspalt verbessert werden. Dadurch sind bei einer möglichen Fertigungslinie für die Vorkammerzündkerze auch geringere Maschinenkosten realisierbar, da keine Schweißanlage vorgesehen werden muss. Trotzdem kann eine robuste Verbindung zwischen Kappe und Gehäuse 4 mit einer hohen Verlässlichkeit bereitgestellt werden. Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 2 und 3 eine Vorkammerzündkerze 1 gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben. Gleiche bzw. funktional gleiche Teile sind wie im ersten Ausführungsbeispiel bezeichnet.
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Wie aus den 2 und 3 ersichtlich ist, sind beim zweiten Ausführungsbeispiel mehrere Masseelektroden 3 vorgesehen. Genauer, wie aus 3 ersichtlich, sind vier Masseelektroden 3 vorgesehen, welche jeweils benachbart gleich im Abstand in einem Winkel von 90° entlang des Umfangs angeordnet sind. Die vier Masseelektroden sind dabei gleich ausgebildet. Zwischen jeder Masseelektrode 3 und jeder ersten Aufnahmebohrung 42 im ersten Teilbereich 61 der Kappe 6 ist jeweils eine Pressverbindung 10 ausgebildet. Dagegen ist zwischen jeder Masseelektrode 3 und den zweiten Aufnahmebohrungen 42 am zweiten Teilbereich 41 des Gehäuses 4 jeweils eine Übergangspassung 14 ausgebildet. Dadurch kann eine Montage der jeweiligen Masseelektrode vereinfacht werden. Trotzdem sind die vier Masseelektroden 3 sicher mit dem Gehäuse 4 und der Kappe 6 verbunden. Weiterhin ist zwischen dem ersten Teilbereich 61 der Kappe und dem zweiten Teilbereich 42 des Gehäuses eine Übergangspassung 13 vorgesehen. Dadurch kann bei einer Montage der Kappe 6 am Gehäuse 4 die Kappe 6 etwas besser fixiert werden als im Vergleich mit einer Spielpassung zwischen diesen Bauteilen wie im ersten Ausführungsbeispiel. Ansonsten entspricht dieses Ausführungsbeispiel dem ersten Ausführungsbeispiel, sodass auf die dort gegebene Beschreibung verwiesen werden kann.
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4 zeigt eine Vorkammerzündkerze 1 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Gleiche bzw. funktional gleiche Teile sind wiederum mit den gleichen Bezugszeichen wie im vorhergehenden Ausführungsbeispiel bezeichnet.
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Das dritte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel eine Verbindung zwischen der zweiten Aufnahmebohrung 42 des Gehäuses 4 und der Masseelektrode 3 durch eine Schweißverbindung 15 ausgebildet ist. Wie aus 4 ersichtlich ist, ist die Schweißverbindung ausschließlich zwischen der Masseelektrode 3 und dem Gehäuse 4 ausgebildet. Zwischen der Kappe 6 und der Masseelektrode 3 ist eine Spielpassung 16 vorgesehen. Auch durch diese Verbindungstechniken kann eine sichere Fixierung der Kappe 6 in ausgerichteter Weise am Gehäuse 4 ermöglicht werden. Es sei angemerkt, dass statt der Spielpassung 16 als Verbindung zwischen der Kappe 6 und der Masseelektrode 3 auch eine Übergangspassung oder eine Pressverbindung ausgebildet sein kann.
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5 zeigt eine Vorkammerzündkerze gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Gleiche bzw. funktional gleiche Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen bezeichnet.
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Das vierte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem dritten Ausführungsbeispiel, wobei im Unterschied zum dritten Ausführungsbeispiel beim vierten Ausführungsbeispiel eine Schweißverbindung 17 die Masseelektrode 3 sowohl mit dem Gehäuse 4 als auch der Kappe 6 verbindet. Wie aus 5 ersichtlich ist, ist die Schweißverbindung 17 ausgehend von der Außenseite des Gehäuses 4 relativ tief ausgebildet, sodass die Schweißverbindung 17 auch den ersten Teilbereich 61 der Kappe 6 mit der Masseelektrode 3 sicher verbindet. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird zwar etwas Wärme in die Bauteile der Vorkammerzündkerze aufgrund der Schweißverbindung 17 eingebracht, allerdings hält sich dies in einem überschaubaren Rahmen, sodass keine thermische Belastung anderer Bauteile der Vorkammerzündkerze bei der Fixierung der Masseelektrode 3 auftreten.
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6 zeigt eine Vorkammerzündkerze gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung. Gleiche bzw. funktional gleiche Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen bezeichnet.
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Wie aus 6 ersichtlich ist, weist die Vorkammerzündkerze 1 des fünften Ausführungsbeispiels zwei Masseelektroden 3, 30 auf. Dabei ist die Masseelektrode 3 als normale Masseelektrode mit einem Edelmetallpin 31 ausgebildet und die zweite Masseelektrode 30 ist als Start-Masseelektrode vorgesehen. Dabei ist ein erster Abstand A zwischen der Start-Masseelektrode 30 und der Mittelelektrode 2 größer als ein zweiter Abstand B zwischen der ersten Masseelektrode 3 und der Mittelelektrode 2. Der erste Abstand A ist dabei ungefähr doppelt so groß wie der zweite Abstand B. Durch diese Maßnahme kann verzögert oder verhindert werden, dass sich bei einem Betrieb der Brennkraftmaschine bei tiefen Temperaturen Wasser oder Wasserdampf, welcher in die Vorkammer 7 gelangen kann, im Bereich zwischen der Start-Masseelektrode 30 und der Mittelelektrode 2 sammelt und gefriert. Dies ist insbesondere bei einem wie in 6 gezeigten relativ kleinen zweiten Abstand B zwischen der Mittelelektrode 2 und der ersten Masseelektrode 3 möglich, da aufgrund der Kapillarkräfte sich hier eine Wasseransammlung bilden kann. Bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt von 0 °C kann dieses Wasser gefrieren. Dadurch wäre eine Zündung der ausgestellten Brennkraftmaschine nicht mehr möglich, da sich Eis zwischen der Mittelelektrode 2 und der ersten Masseelektrode 3 befindet. Durch den vergrößerten ersten Abstand A zwischen der Start-Masseelektrode 30 und der Mittelelektrode 2 kann dies verzögert oder verhindert werden. Aufgrund des vergrößerten ersten Abstandes A kann hier nur eine verringerte Kapillarkraft wirken, sodass sich hier keine oder deutlich später eine Wasseransammlung bildet. Dadurch kann eine sichere Zündung der Vorkammerzündkerze 1 auch bei Temperaturen unter 0 °C ermöglicht werden. Im normalen Betrieb wird der Zündfunke üblicherweise nur zwischen der ersten Masse-Elektrode 3 und der Mittelelektrode 2 erzeugt und kein Zündfunke zwischen der Start-Masseelektrode 30 und der Mittelelektrode 2. Dadurch wird die Start-Masseelektrode 30 im normalen Betrieb geschont, sodass hier kein übermäßiger Materialabtrag auftritt. Von daher kann auch auf einen Edelmetallpin an der Start-Masseelektrode verzichtet werden.
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7 zeigt eine Vorkammerzündkerze gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Gleiche bzw. funktional gleiche Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen bezeichnet.
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Das sechste Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel beim sechsten Ausführungsbeispiel eine Gewindeverbindung 50 zwischen der Kappe 6 und dem Gehäuse 4 ausgebildet ist. Genauer, wie aus 7 ersichtlich ist, ist die Gewindeverbindung 50 zwischen dem ersten Teilbereich 61 der Kappe 6 und dem zweiten Teilbereich 41 des Gehäuses 4 ausgebildet. Dadurch kann vor der Montage der Masseelektrode 3 die Kappe 6 auf das Gehäuse 4 aufgeschraubt werden und entsprechend ausgerichtet werden. Anschließend kann dann die Masseelektrode 3 in die zueinander ausgerichteten ersten und zweiten Aufnahmebohrungen 62, 42 eingebracht werden.
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8 zeigt eine Vorkammerzündkerze 1 gemäß einem siebenten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Gleiche bzw. funktional gleiche Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen bezeichnet.
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Wie aus 8 ersichtlich ist, entspricht das siebente Ausführungsbeispiel im Wesentlichen dem sechsten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied zum sechsten Ausführungsbeispiel ist beim siebenten Ausführungsbeispiel eine Unterlegscheibe 51 in axialer Richtung der Vorkammerzündkerze zwischen der Kappe 6 und dem Gehäuse 4 angeordnet. Die Unterlegscheibe 51 liegt dabei an einer Stirnseite 43 des Gehäuses und an einer ringförmigen radialen Verbindungsfläche 63 der Kappe 6 an. Die Unterlegscheibe 51 wird dabei bei der Fixierung der Kappe 6 auf dem Gehäuse 4 verformt und dichtet somit den Spalt zwischen der Kappe 6 und dem Gehäuse 4 zusätzlich ab. Die Unterlegscheibe 51 kann als flache Scheibe ausgebildet sein oder alternativ als Faltdichtring (z.B. C-Ring/Wills-Ring). Da beim siebten Ausführungsbeispiel die Gewindeverbindung 50 zwischen dem ersten Teilbereich 61 und dem zweiten Teilbereich 41 vorhanden ist, ist eine besonders sichere Abdichtung der Vorkammer 7 gegenüber dem Spalt zwischen dem Gehäuse 4 und der Kappe 6 gegeben. Ansonsten entspricht dieses Ausführungsbeispiel den vorhergehenden Ausführungsbeispielen, sodass auf die dort gegebene Beschreibung verwiesen werden kann.
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Zu allen beschriebenen Ausführungsbeispielen sei angemerkt, dass Edelmetallbeschichtungen oder Edelmetallpins sowohl an den Mittelelektroden 2 als auch den Masseelektroden 3 vorgesehen sein können.
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Weiterhin kann bei den Ausführungsbeispielen ohne Gewindeverbindung 50 eine Verbindung am radialen Überdeckungsbereich 8 zwischen Gehäuse 4 und Kappe 6 als Spielpassung oder als Übergangspassung oder als Presspassung ausgebildet sein. Dies gilt auch für die Fixierung der Masseelektroden 3 in der ersten und/oder zweiten Aufnahmebohrung, welche als Spielpassung oder Übergangspassung oder Presspassung ausgebildet sein kann, wobei lediglich eine der beiden Verbindungen als Presspassung oder als Schweißverbindung ausgebildet sein muss, um eine Fixierung der Masseelektrode 3 in der ersten oder zweiten Aufnahmebohrung sicherzustellen.
