DE19623795C2 - Zündkerze für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung - Google Patents

Zündkerze für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung

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DE19623795C2
DE19623795C2 DE19623795A DE19623795A DE19623795C2 DE 19623795 C2 DE19623795 C2 DE 19623795C2 DE 19623795 A DE19623795 A DE 19623795A DE 19623795 A DE19623795 A DE 19623795A DE 19623795 C2 DE19623795 C2 DE 19623795C2
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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Zünd­ kerze für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbren­ nung.
Hinsichtlich der Zündkerzen für eine Brennkraftma­ schine mit innerer Verbrennung besteht ein andauernder Bedarf, die Lebensdauer (d. h. den Verbrauchs- bzw. Ab­ schmelzwiderstand zu verbessern) und die Wirksamkeit zu verbessern (d. h. die Funkenflugfähigkeit bzw. den Funken­ überschlag und die Zündfähigkeit zu verbessern). Zu die­ sem Zweck wurden Versuche unternommen, ein Edelmetall­ plättchen, insbesondere aus Pt, als ein Entladeelement der Zündkerze für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung zu verwenden.
Seit kurzer Zeit besteht eine erhöhte Notwendigkeit, die Lebensdauer und die Wirksamkeit weiter zu verbessern. Zu diesem Zweck wurden Studien zur Verwendung eines aus Ir hergestellten Edelmetallplättchens durchgeführt, das einen im Vergleich zu Pt höheren Schmelzpunkt hat.
Obwohl Ir vorteilhafterweise einen Schmelzpunkt von 2454°C hat, der viel höher ist als der von Pt, hat es auch den Nachteil, daß der Verdampfungsverbrauch bzw. die Verdampfungsabschmelzung bei erhöhten Temperaturen über 900°C unerwünschterweise beschleunigt wird.
Zur Unterdrückung bzw. Verhinderung der Verdampfungs­ abschmelzung von Ir hat die ungeprüfte japanische Patent­ veröffentlichung (Kokai) Nr. 2-186579 die Einführung von Al, Y oder anderen Elementen mit einer starken Affinität für Sauerstoff und deren Abscheidung bzw. Ausfällung zur Ausbildung eines Oxidationsschutzfilms über der Oberfläche einer Ir-Elektrode vorgeschlagen, wodurch die Ver­ dampfungsabschmelzung von Ir verhindert werden soll.
Der Vorschlag hatte jedoch den Nachteil, daß der Oxi­ dationsschutzfilm aus Aluminiumoxid, Yttriumoxid oder an­ deren keramischen Stoffen zusammengesetzt ist, was eine schwache Bindung mit dem Ir-Edelmetall vorsieht und eine Absplitterung bzw. Abblätterung davon verursacht.
Die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 2-49388 hat die Zugabe von Pt zu Ir vorge­ schlagen, konnte aber kein zufriedenstellendes Edelme­ tallplättchen mit einem in ausreichendem Maße verbesser­ ten Abschmelzwiderstand und Wärmewiderstand bei hohen Temperaturen vorsehen.
Die DE 30 36 223 C2 schlägt einen Funkenzünder mit Ir-Einsätzen vor; daneben könnten aber auch Einsätze aus irgendeinem anderen oxidations- und erosionsbeständigen Material wie Pt, Rh, Ru oder Os verwendet werden.
Weiter ist aus der DE 43 31 269 A1 bekannt, eine Zündkerze mit sog. Inseln zu versehen, die aus einem Kern aus gut wärmeleitenden und/oder hochschmelzenden, massi­ ven Werkstoffen wie Cu, Ag, Au oder Wo oder Edelmetalle­ gierungen bestehen, die überzogen sind mit korrosionsbe­ ständigen Edelmetallen und/oder -legierungen als Vergü­ tungsmaterial aus vorzugsweise Pt, Ir, Rh oder Os.
Die GB 479,540 offenbart eine Zündkerze mit einer Me­ tallelektrode, die aus einer Ir-Rh-Legierung bestehend aus 65,1 Gew.-% Ir und 34,9 Gew.-% Rh entsprechend der an­ gegebenen Zusammensetzung aus "one atomic equivalent of iridium and one atomic equivalent of rhodium" hergestellt ist.
Die US-Patentschrift Nr. 4,081,710 beschreibt Zünd­ kerzen mit einer Elektrode bestehend aus einer Legierung aus einem Metall wie z. B. Ru, Rh, Pt oder Ir.
Die JP 61-44141 (A) offenbart eine Zündkerze mit einer Elektrode aus einer Pt-Legierung in die Ir und W oder W und ein oder mehrere Metalle aus Mo, Rh, Re, Ru, Co, Fe, Mn und Ni hinzugegeben werden (vgl die Zusammenfassung).
Aus der EP 0 635 920 A1 ist eine Zündkerze mit einer auf Ni basierenden Elektrode bekannt, deren Spitze aus einem auf Ru oder Ir basierenden Metall hergestellt ist, in dem ein Oxid der Seltenerdmetallgruppe verteilt ist.
Schließlich offenbart die EP 0 171 994 A1 eine Zünd­ kerze mit einer Mittelelektrode, die eine Edelmetallspit­ ze aus einer Pt-Legierung z. B. Pt-Ir, Pt-Rh, Pt-Ni oder Pt-Pd aufweist.
Ausgehend von einer Zündkerze, wie sie aus der DE 30 36 223 C2 bekannt ist, liegt der vorliegenden Er­ findung die Aufgabe zugrunde, eine Zündkerze zu schaffen, die einen verbesserten Wärmewiderstand und Abschmelzwi­ derstand bei hohen Temperaturen aufweist.
Diese Aufgabe wird durch die Zündkerzen der Ansprüche 1, 11, 19 und 20 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß weist die Zündkerze ein mit einer Entladestelle verbundenes Edelmetallplättchen auf, das aus einer Ir-Rh-Legierung besteht, die einen bestimmten Anteil von Rh hat, um eine Anreicherung und Ausfällung von Rh an der Plättchenoberfläche zu bewirken, und wobei das ausgefällte Rh einen Oxidationsschutzfilm ausbildet. Da Rh ein Edelmetall mit einem hohen Schmelzpunkt ist und mit dem Plättchenkörper aus der Ir-Rh-Legierung eine starke Bindung ausbildet, sieht der Oxidationsschutzfilm der vorliegenden Erfindung einen verbesserten Ab­ schmelzwiderstand und Wärmewiderstand bei hohen Tempera­ turen vor.
Fig. 1 ist eine Halbquerschnittansicht einer er­ findungsgemäßen Zündkerze für ein Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung,
Fig. 2 ist eine vergrößerte Teilquerschnittan­ sicht der in Fig. 1 gezeigten Zündkerze, und
Fig. 3 ist ein Graph, der den Verbrauch bzw. die Abschmelzungen verschiedener Plättchen als eine Funktion der Testdauer zeigt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Zündkerze für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung auf:
einen Porzellanisolator bzw. einen Isolator (2), mit einem Durchgangsloch (2a),
eine Mittelelektrode (3), die an einem Ende des Durchgangslochs (2a) gehalten wird,
ein Gehäuse (1), das den Isolator (2) hält,
eine Masse- bzw. Erdungselektrode (4), die an einem vorderen Ende bzw. an einer Stirnseite des Gehäuses (1) angeordnet ist und der Mittelelektrode (3) gegenüber­ liegt,
eine Funkenstrecke (7), die durch die Mittelelektrode (3) und die Erdungselektrode (4) definiert wird, und
die Mittelelektrode (3) und/oder die Erdungselektrode (4) mit einem Edelmetallplättchen (5, 6), das mit einer Entladestelle ihrer Stirnseite verbunden ist, wobei das aus einer Ir-Rh-Legierung bestehende Edelmetallplättchen (5, 6) einen Rh-Anteil von 3 Gew.-% bis 30 Gew.-%, enthält.
Die Ir-Rh-Legierung enthält vorzugsweise ferner ein Oxid eines Elements der Gruppe 3A oder 4A des Periodensy­ stems in einem Anteil von 0,5 Gew.-% bis 5 Gew.-%. Das Oxid des Elements der Gruppe 3A besteht vorzugsweise aus Y2O3. Das Oxid des Elements der Gruppe 4A besteht vorzugsweise aus ZrO2.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung hat das Edelmetallplättchen der Mittelelek­ trode einen äußeren Durchmesser A und eine Höhe B, die innerhalb des durch die folgenden Vorschriften definier­ ten Bereichs liegen:
0,5 mm ≦ A ≦ 2,0 mm, und
0,3 mm ≦ B ≦ 2,5 mm.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat das Edelmetallplättchen der Erdungselektrode einen äußeren Durchmesser C und eine Hö­ he D, die innerhalb des durch die folgenden Vorschriften definierten Bereichs liegen:
0,5 mm ≦ C ≦ 1,7 mm, und
0,3 mm ≦ D ≦ 1,0 mm.
Die Mittelelektrode und/oder die Erdungselektrode ha­ ben vorzugsweise einen aus einer Ni-Legierung bestehenden Mantelbereich, wobei das Edelmetallplättchen mit der Entladestelle der Stirnseite davon durch Laserschweißen oder Wi­ derstandsschweißen verbunden ist.
Fig. 1 ist eine Halbquerschnittansicht einer erfin­ dungsgemäßen Zündkerze für eine Brennkraftmaschine mit in­ nerer Verbrennung. Fig. 2 ist eine Teilquerschnittansicht, die den unteren Endabschnitt der in Fig. 1 gezeigten Kerze zeigt. Die Zündkerze hat ein rohrförmiges Gehäuse 1, das aus Eisen oder einem anderen Metall hergestellt ist und an der äußeren Umfangsoberfläche am unteren Abschnitt ein Ge­ winde 1a hat.
Ein rohrförmiger Isolator 2 ist aus Aluminiumoxid oder einem anderen Isoliermaterial gefertigt und hat einen mit dem Gehäuse 1 koaxial in Eingriff stehenden unteren Ab­ schnitt, wobei das obere Ende 1b abgedichtet bzw. verstemmt ist, um das Gehäuse 1 und den Isolator 2 zur Ausbildung ei­ ner einstückigen Einheit zu verbinden. Eine Mittelelektrode 3 steht mit einem Endabschnitt (oder einem unteren Endab­ schnitt) eines Durchgangslochs 2a (oder eines hohlen Ab­ schnitts) des Isolators 2 passend bzw. fest in Eingriff.
Die Mittelelektrode 3 ist in der Form eines Zylinders hergestellt, der aus einem von einem wärmeresistenten Ni- Mantel umgebenen Kupferkern besteht. Die Mittelelektrode 3 hat einen vom unteren Ende des Isolators 2 freiliegende Stirnseite 3a.
Eine Erdungselektrode 4 erstreckt sich von einer End­ oberfläche des Gehäuses 1 nach oben und biegt derart nach rechts ab, daß ihr Führungsende der Stirnseite 3a der Mit­ telelektrode 3 gegenüberliegt. Die Erdungselektrode 4 ist ebenfalls aus einer Ni-Legierung hergestellt. Die Edelme­ tallplättchen 5 und 6 werden mit dem vorderen Ende bzw. der Stirnseite 3a der Mittelelektrode 3 und der Entladestelle der der Stirnseite 3a gegenüberliegenden Erdungselektrode 4 durch Laser- oder Widerstandsschweißen derart verbunden, daß dazwischen eine Funkenstrecke 7 ausgebildet wird.
Ein Mittelbolzen 8 und ein Anschluß 9 sind auf die technisch wohlbekannte Art und Weise an ein oberes Ende der Mittelelektrode 3 elektrisch angeschlossen. Der Anschluß 9 soll an einen externen Schaltkreis angeschlossen werden, um zum Erzeugen eines Funkens eine hohe Spannung aufzubringen. Eine Dichtung 10 umgibt das Gehäuse 1 am oberen Ende des Gewindes 1a, das dazu dient, die Kerze an einer Maschine bzw. einem Motor zu montieren.
Das wichtigste Merkmal der vorliegenden Erfindung liegt im Legierungsmaterial der Edelmetallplättchen 5 und 6, d. h., daß wenigstens eines der Plättchen 5 und 6 aus einer auf Ir (Iridium) basierenden Ir-Rh-Legierung besteht, die einen hohen Schmelzpunkt und einen guten Abschmelzwider­ stand hat, und Rh (Rhodium) enthält um zu verhindern, daß Ir bei hohen Temperaturen verdampft.
Die Erfinder haben ein Experiment durchgeführt, um die aus der Ir-Rh-Legierung bestehenden Edelmetallplättchen 5 und 6 zu bestimmen. Die Ergebnisse sind in Fig. 3 darge­ stellt.
Fig. 3 zeigt den Plättchenverbrauch bzw. die Plättchenabschmelzung gemäß dem Anstieg der Funkenstrecke 7 während eines Motordauertests für ein Ir-Plättchen und Plättchen aus einer auf Ir basierenden Legierung, die ir­ gendein Edelmetall der Platinfamilien enthalten, d. h. Pt, Pd oder Rh.
Der Test wurde in einem Viertakt-, Vierzylindermotor von 2000 cm3 ausgeführt, der mit Vollast bei einer Drehzahl von 4000 Umdrehungen pro Minute ununterbrochen betrieben wurde, währenddessen der Funkenstreckenanstieg gemessen wurde. Die getesteten Kerzen hatten eine Mittelelektrode 3 und eine Erdungselektrode 4, wobei die Edelmetallplättchen aus demselben Metall oder derselben Legierung hergestellt waren.
Die Mittelelektroden 3 hatten aus verschiedenen Mate­ rialien aus 100 Gew.-% Ir, einer Ir-10 Gew.-% Pd-Legierung, einer Ir-10 Gew.-% Pt-Legierung und einer Ir-10 Gew.-% Rh-Le­ gierung gefertigte Edelmetallplättchen 5. Die Plättchen 5 hatten eine einheitliche Abmessung mit einem äußeren Durch­ messer A von 1,0 mm und einer Höhe B von 1,5 mm.
Die Erdungselektroden 4 hatten Edelmetallplättchen 6, die aus denselben Materialien wie die der Gegen-Mittelelek­ troden 3 gefertigt waren, und hatten eine einheitliche Ab­ messung mit einem äußeren Durchmesser C von 1,0 mm und ei­ ner Höhe von D von 0,5 mm.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, zeigt das Testergeb­ nis, daß die Zugabe eines anderen Edelmetalls zu Ir die Plättchenabschmelzung reduziert und den Abschmelzwiderstand und die Lebensdauer verbessert. Diese Verbesserung ist bei der Zugabe von Rh zu Ir am offensichtlichsten.
Das Material aus 100 Gew.-% Ir sah nur eine kleine Ver­ besserung vor, da Ir ein flüchtiges bzw. leicht verdampfba­ res IrO3-Oxid bei Temperaturen in der Nähe von 1000°C aus­ bildet, was trotz eines hohen Schmelzpunkts von Ir zu einer großen Abschmelzung führt.
Die Zugabe von beliebigen schwer verdampfbaren Edelme­ tallen aus Pd, Pt und Rh verhindert dann die Verdampfungs­ abschmelzung von Ir. Die Zugabe von Rh ist meist am effek­ tivsten, da Rh einen Schmelzpunkt von 1960°C hat, der höher ist als der von Pt (1769°C) und Pd (1552°C).
Obwohl bei den getesteten Kerzen das Edelmetall­ plättchen 5 der Mittelelektrode 3 eine Abmessung mit einem äußeren Durchmesser A von 1,0 mm und einer Höhe B von 1,5 mm hatte, hat das Edelmetallplättchen 5 der Mittelelek­ trode 3 vorzugsweise einen äußeren Durchmesser von 0,5 mm bis 2,0 mm. Wenn das Plättchen 5 einen äußeren Durchmesser A von weniger als 0,5 mm hat, dann wird der Abschmelzwider­ stand stark herabgesetzt, und es kann keine lange Lebens­ dauer erzielt werden. Wenn das Edelmetallplättchen 5 dage­ gen einen äußeren Durchmesser A von mehr als 2,0 mm hat, dann wird die Zündfähigkeit reduziert und die Entladespan­ nung erhöht; dementsprechend wird eine Verbesserung in der Wirksamkeit der Kerze verringert.
Die Plättchenhöhe B des Edelmetallplättchens 5 liegt vorzugsweise im Bereich von 0,3 mm bis 2,5 mm. Die Plättchenhöhe B des Edelmetallplättchens 5 muß 0,3 mm oder mehr betragen, um ein stabiles Verschweißen mit der Mittel­ elektrode 3 zu gewährleisten. Wenn die Plättchenhöhe B da­ gegen mehr als 2.5 mm beträgt, dann bricht das Edelmetall­ plättchen 5 leicht.
Obwohl bei den getesteten Kerzen das Edelmetall­ plättchen 6 der Erdungselektrode 4 eine Abmessung mit einem äußeren Durchmessers C von 1,0 mm und einer Höhe D von 0,5 mm hatte, hat das Edelmetallplättchen 6 der Erdungse­ lektrode 5 vorzugsweise einen äußeren Durchmesser C von 0,5 mm bis 1,7 mm. Wenn das Plättchen 6 einen äußeren Durchmesser C von weniger als 0,5 mm hat, dann wird der Ab­ schmelzwiderstand stark herabgesetzt, und es kann keine lange Lebensdauer erzielt werden. Wenn das Edelmetall­ plättchen 6 dagegen einen äußeren Durchmesser C von mehr als 1,7 mm hat, dann kann das Plättchen 6 kein stabiles Verschweißen vorsehen, da die Größe bezüglich der der Er­ dungselektrode 4 allzu groß ist.
Die Plättchenhöhe D des Edelmetallplättchens 6 liegt vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 0,3 mm bis 1,0 mm. Die Plättchenhöhe D des Edelmetallplättchens 6 muß 0,3 mm oder mehr betragen, um ein stabiles Verschweißen davon mit der Erdungselektrode 4 zu gewährleisten. Wenn die Plättchenhöhe D dagegen mehr als 1,0 mm beträgt, dann wird die Abschmelzung des Plättchens 6 durch eine deutliche Er­ höhung der Plättchentemperatur stark erhöht.
Auf dem Ergebnis basierend, daß die Zugabe von Rh zu Ir den Abschmelzwiderstand erhöht, wurde zur Abschätzung des Abschmelzwiderstands der Ir-Rh-Legierung eine ausführliche Studie durchgeführt. 14 Ir-Rh-Plättchen mit einem unter­ schiedlichen Gehalt an Rh wurden getestet, um den Ab­ schmelzwiderstand unter denselben Bedingungen zu bestimmen, wie sie bei dem oben beschriebenen Test mit den Plättchen­ abmessungen angewendet wurden. Die Ergebnisse sind in Ta­ belle 1 zusammengefaßt, in der die Plättchenabschmelzung gemäß dem Streckenanstieg nach einem 400-Stunden-Motordau­ ertest dargestellt ist.
Tabelle 1
Aus Tabelle 1 ist ersichtlich, daß für den Fall, daß die Ir-Rh-Legierung einen Rh-Anteil von 1,0 Gew.-% oder mehr enthält, die Plättchenabschmelzung 0,18 mm oder weniger be­ trägt, was eine bemerkbare Verbesserung des Abschmelzwider­ stands zeigt. Da das Edelmetallplättchen 5 oder 6 an der Kante bzw. am Rand leichter bricht, wenn der Rh-Gehalt er­ höht wird, darf der Rh-Gehalt des Edelmetallplättchens 5 oder 6 einer Zündkerze nicht mehr als 60 Gew.-% betragen.
Der Abschmelzwiderstand wird weiter verbessert, falls ein Oxid eines Elements der Gruppe 3A (beispielsweise Y2O3) oder ein Oxid eines Elements der Gruppe 4A (wie z. B. ZrO2) des Periodensystems in die Ir-Rh-Legierung zugegeben wird, wie es ebenfalls aus Tabelle 1 ersichtlich ist, insbeson­ dere aus den Daten für die Plättchen 11 bis 14.
Die Ir-Rh-Legierung der vorliegenden Erfindung kann desweiteren ein oder mehrere Elemente anderer Platinfamili­ en als Rh enthalten, d. h. Pt und Pd, und/oder ein oder meh­ rere wärmeresistente Metalle, wie z. B. Ni, in einem Anteil, der zu keiner wesentlichen Abnahme des vorteilhaften Ef­ fekts führt, der durch die Kombination von Ir und Rh, wie es aus Tabelle 1 ersichtlich ist, insbesondere an den Plättchen 8 bis 10, vorgesehen wird.
Rh kann entweder durch ein Schmelzverfahren oder ein Sinterverfahren zu Ir zugegeben werden. Die Erfinder bestä­ tigten, daß beide Verfahren im wesentlichen dieselbe Ver­ besserung im Abschmelzwiderstand vorsehen.
Obwohl vorstehend Zündkerzen mit Edelmetallplättchen 5 und 6 sowohl an der Mittelelektrode 3, als auch an der Er­ dungselektrode 4 diskutiert wurden, kann die vorliegende Erfindung ebenfalls vorteilhafterweise für Zündkerzen ange­ wendet werden, bei denen nur die Mittelelektrode 3 ein Edelmetallplättchen 5 hat, und die Erdungselektrode 4 kein Edelmetallplättchen 6 hat.
Zur Verbesserung des Abschmelzwiderstands und der Le­ bensdauer weist eine Zündkerze für eine Brennkraftmaschi­ ne mit innerer Verbrennung somit auf:
einen Isolator mit einem Durchgangsloch, eine an ei­ nem Ende des Durchgangslochs gehaltene Mittelelektrode, ein den Isolator haltendes Gehäuse, eine Erdungselektro­ de, die an einer Stirnseite des Gehäuses angeordnet ist und der Mittelektrode gegenüberliegt, eine durch die Mit­ telelektrode und die Erdungselektrode definierte Funken­ strecke und wenigstens eine der Mittelelektrode und der Erdungselektrode mit einem Edelmetallplättchen, das mit einer Entladestelle ihrer Stirnseite verbunden ist, wobei das aus einer Ir-Rh-Legierung bestehende Edelmetall­ plättchen einen Rh-Anteil von 3 Gew.-% bis 30 Gew.-% ent­ hält.

Claims (20)

1. Zündkerze für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung mit:
einem Isolator (2) mit einem Durchgangsloch (2a),
einer an einem Ende des Durchgangslochs (2a) gehal­ tenen Mittelelektrode (3),
einem den Isolator (2) haltenden Gehäuse (1), und
einer Erdungselektrode (4), die an einer Stirnseite des Gehäuses (1) angeordnet ist und der Mittelelektrode (3) gegenüberliegt,
wobei wenigstens eine der Mittelelektrode (3) und der Erdungselektrode (4) ein Edelmetallplättchen (5, 6) aufweist, und
wobei das Edelmetallplättchen (5, 6) in Kombination mit wenigstens einer der Mittelelektrode (3) und der Er­ dungselektrode (4) eine Funkenstrecke (7) festgelegt und einem Verbrennungsgas ausgesetzt ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß
das Edelmetallplättchen (5, 6) 90 Gew.-% oder mehr einer Ir-Rh-Legierung mit einem Rh-Anteil von 3 bis 30 Gew.-% aufweist.
2. Zündkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Edelmetallplättchen (5, 6) 95 bis 99,5 Gew.-% der Ir-Rh-Legierung aufweist.
3. Zündkerze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ir-Rh-Legierung desweiteren ein Oxid eines Elements der Gruppe 3A oder 4A des Periodensystems in einem Anteil von 0,5 bis 5 Gew.-% enthält.
4. Zündkerze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxid des Elements der Gruppe 3A aus Y2O3 besteht.
5. Zündkerze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxid des Elements der Gruppe 4A aus ZrO2 besteht.
6. Zündkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelelektrode (3) das Edelme­ tallplättchen (5) aufweist, das einen äußeren Durchmesser A und eine Höhe B hat, die innerhalb des durch die fol­ genden Vorschriften definierten Bereichs liegen:
0,5 mm ≦ A ≦ 2,0 mm, und
0,3 mm ≦ B ≦ 2,5 mm.
7. Zündkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Erdungselektrode (4) das Edelme­ tallplättchen (6) aufweist, das einen äußeren Durchmesser C und eine Höhe D hat, die innerhalb des durch die fol­ genden Vorschriften definierten Bereichs liegen:
0,5 mm ≦ C ≦ 1,7 mm, und
0,3 mm ≦ D ≦ 1,0 mm.
8. Zündkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelelektrode (3) einen aus ei­ ner Ni-Legierung bestehenden Mantelbereich hat und das Edelmetallplättchen (5) durch Laserschweißen oder Wider­ standsschweißen mit der Entladestelle ihrer Stirnseite verbunden ist.
9. Zündkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Erdungselektrode (4) einen aus einer Ni-Legierung bestehenden Mantelbereich hat, wobei das Edelmetallplättchen (6) durch Laserschweißen oder Wi­ derstandsschweißen mit der Entladestelle ihrer Stirnseite verbunden ist.
10. Zündkerze nach Anspruch 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Edelmetallplättchen (5, 6) allein aus der Ir-Rh-Legierung besteht.
11. Zündkerze für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung mit:
einem Isolator (2) mit einem Durchgangsloch (2a),
einer an einem Ende des Durchgangslochs (2a) gehal­ tenen Mittelelektrode (3),
einem den Isolator (2) haltenden Gehäuse (1), und
einer Erdungselektrode (4), die an einer Stirnseite des Gehäuses (1) angeordnet ist und der Mittelelektrode (3) gegenüberliegt,
wobei wenigstens eine der Mittelelektrode (3) und der Erdungselektrode (4) ein Edelmetallplättchen (5, 6) aufweist, und
wobei das Edelmetallplättchen (5, 6) in Kombination mit wenigstens einer der Mittelelektrode (3) und der Er­ dungselektrode (4) eine Funkenstrecke (7) festgelegt und einem Verbrennungsgas ausgesetzt ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß
das Edelmetallplättchen (5, 6) wenigstens eine Ir- Rh-Legierung aufweist, in der Ir den größten Anteil, Rh den zweitgrößten Anteil bildet und Rh in einem Anteil von 3 bis 30 Gew.-% enthalten ist.
12. Zündkerze nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ir-Rh-Legierung des weiteren ein Oxid eines Ele­ ments der Gruppe 3A oder 4A des Periodensystems in einem Anteil von 0,5 bis 5 Gew.-% enthält.
13. Zündkerze nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxid des Elements der Gruppe 3A aus Y2O3 besteht.
14. Zündkerze nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxid des Elements der Gruppe 4A aus ZrO2 besteht.
15. Zündkerze nach einem der Ansprüche 11 bis 14, da­ durch gekennzeichnet, daß die Mittelelektrode (3) das Edelmetallplättchen (5) aufweist, das einen äußeren Durchmesser A und eine Höhe B hat, die innerhalb des durch die folgenden Vorschriften definierten Bereichs liegen:
0,5 mm ≦ A ≦ 2,0 mm, und
0,3 mm ≦ B ≦ 2,5 mm.
16. Zündkerze nach einem der Ansprüche 11 bis 15, da­ durch gekennzeichnet, daß die Erdungselektrode (4) das Edelmetallplättchen (6) aufweist, das einen äußeren Durchmesser C und eine Höhe D hat, die innerhalb des durch die folgenden Vorschriften definierten Bereichs liegen:
0,5 mm ≦ C ≦ 1,7 mm, und
0,3 mm ≦ D ≦ 1,0 mm.
17. Zündkerze nach einem der Ansprüche 11 bis 16, da­ durch gekennzeichnet, daß die Mittelelektrode (3) einen aus einer Ni-Legierung bestehenden Mantelbereich hat und das Edelmetallplättchen (5) durch Laserschweißen oder Wi­ derstandsschweißen mit der Entladestelle ihrer Stirnseite verbunden ist.
18. Zündkerze nach einem der Ansprüche 11 bis 16, da­ durch gekennzeichnet, daß die Erdungselektrode (4) einen aus einer Ni-Legierung bestehenden Mantelbereich hat, wo­ bei das Edelmetallplättchen (6) durch Laserschweißen oder Widerstandsschweißen mit der Entladestelle ihrer Stirn­ seite verbunden ist.
19. Zündkerze für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung mit:
einem Isolator (2) mit einem Durchgangsloch (2a),
einer an einem Ende des Durchgangslochs (2a) gehal­ tenen Mittelelektrode (3),
einem den Isolator (2) haltenden Gehäuse (1), und
einer Erdungselektrode (4), die an einer Stirnseite des Gehäuses (1) angeordnet ist und der Mittelelektrode (3) gegenüberliegt,
wobei wenigstens eine der Mittelelektrode (3) und der Erdungselektrode (4) ein Edelmetallplättchen (5, 6) aufweist, und
wobei das Edelmetallplättchen (5, 6) in Kombination mit wenigstens einer der Mittelelektrode (3) und der Er­ dungselektrode (4) eine Funkenstrecke (7) festgelegt und einem Verbrennungsgas ausgesetzt ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß
das Edelmetallplättchen (5, 6) wenigstens eine Le­ gierung mit Ir als eine Hauptkomponente und Rh in einem Anteil von 3 bis 30 Gew.-% aufweist.
20. Zündkerze für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung mit:
einem Isolator (2) mit einem Durchgangsloch (2a),
einer an einem Ende des Durchgangslochs (2a) gehal­ tenen Mittelelektrode (3),
einem den Isolator (2) haltenden Gehäuse (1), und
einer Erdungselektrode (4), die an einer Stirnseite des Gehäuses (1) angeordnet ist und der Mittelelektrode (3) gegenüberliegt,
wobei wenigstens eine der Mittelelektrode (3) und der Erdungselektrode (4) ein Edelmetallplättchen (5, 6) aufweist, und
wobei das Edelmetallplättchen (5, 6) in Kombination mit wenigstens einer der Mittelelektrode (3) und der Er­ dungselektrode (4) eine Funkenstrecke (7) festgelegt und einem Verbrennungsgas ausgesetzt ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß
das Edelmetallplättchen im wesentlichen aus einer Ir-Rh-Legierung mit Rh in einem Anteil von 3 bis 30 Gew.-% besteht.
DE19623795A 1995-06-15 1996-06-14 Zündkerze für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung Expired - Lifetime DE19623795C2 (de)

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