DE2256823C3

DE2256823C3 - Zündkerze

Info

Publication number: DE2256823C3
Application number: DE19722256823
Authority: DE
Inventors: Richard 6451 Bruchkoebel Seiz; Franz Dipl.-Ing. Dr. 6450 Hanau Sperner; Horst 6451 Rossdorf Thiede
Original assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Current assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Priority date: 1972-11-20
Filing date: 1972-11-20
Publication date: 1975-07-24
Also published as: DE2256823A1; DE2256823B2

Description

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Die Erfindung betrifft eine Zündkerze für Brennkraftmaschinen mit wenigstens zwei Metallelektroden, die auf verschiedenem elektrischen Potential liegen, insbesondere mit einer Mittel- und einer Masseelektrode.

Für Brennkraftmaschinen ist es bekannt, Zündkerzen Cu verwenden, bei denen wenigstens eine der Elektroden aus einem Grundkörper besteht und die im Zündbereich ein Teilstück aus einer Platinlegierung besitzt. Dieses Teilstück kann z. B. aus einer Platin-Wolfram-Legierung bestehen, der gegebenenfalls noch geringe Mengen eines Oxids, beispielsweise von Thoriumoxid, gugesetzt sein können. Der Elektrodengrundkörper be-•teht üblicherweise aus einer Nickel-Basislegierung, end das aus der Platinlegierung bestehende Teilstück ist an ihm im Zündbereich befestigt.

Die Befestigung des aus der Platinlegierung bestellenden Teilstücks an dem Elektrodengrundkörper •teilt seit langem ein besonderes Problem dar. Um eine haftfeste Verbindung zwischen diesen beiden Teilen zu erzielen, ist es bekannt, ein Hochtemperaturlot zu verwenden (DT-Gbm 1 908 418). Diese Verbindungsart ist jedoch nach Ansicht der Erfinder hohen Korrosionsund Temperaturwechselbelastungen nicht in genügendem Maße gewachsen, so daß auf die Dauer keine aus- reichende Haftung zwischen dem Teilstück aus der Platinlegierung und dem Elektrodengrundkörper mehr besteht.

Es wurde auch schon versucht diese Haftfestigkeit zwischen dem Elektrodengrundkörper und dem Teilstück aus der Platinlegierung dadurch zu verbessern, daß man beide Teile miteinander verschweißte (DT-AS 1 215834V Auch diese Verbuidungsart wird nach Ansich? der Erfinder den hohen Anforderungen nicht gerecht weil der Elektrodengrundkörper-Werkstoff und das Teilstück aus der Platinlegierung erheblich voneinander abweichende Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzen, so daß bei starken Temperaturwechelbeanspruchungen die Schweißnaht im Laufe der Zeit aufreißen kann, wodurch die Gefahr des Abplatzens des angeschweißten Teilstücks aus der Platinlegierung ent-

^S *Aus der US-PS 2 391 455 ist eine Zündkerze und ein Elekirodenpaar hierfür bekannt dessen eine Elektrode aus einer Platin-Basislegierung und dessen andere aus einer Wolfram-Basislegierung besteht Die Elektrode, welche eine Spitze aus einer Platin-Legierung aufweist, ist mit einer Nickel-, Eisen- oder Kupfer-Legierung verbunden. Die Verbindung geschieht durch Srhwei Ben. Aus diesem Grunde gelten hierfür die zur DT-AS 1 215 834 gemachten Ausführungen analog.

Aus der US-PS 2 642 053 ist eine Elektrode für Zündkerzen und ihr Herstellungsverfahren bekannt, welche eine Einlage aus Edelmetall trägt, die mit dem Trägermetall wi» Nickel, durch Schweißen oder Löten verbunden ist. Die geschweißten oder gelöteten Elektroden können, wenn die Verbindung fehlerfrei ist, durch Walzen nachverformt werden

Der Erfindung liegt die Aulgabe zugrunde, bei «iner Zündkerze für Brennkraftmaschinen die Haftfestigkeit zwischen dem Elektrodengrundkörper und dem im Zündbereich vorhandenen Tcilstück aus der Plaiinle gierung zu verbessern.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß das Teilstück mit einer Metallschicht mechanisch plattiert ist die die gleiche oder annähernd gleiche Hochtemperaturfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und den gleichen oder annähernd gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzt wie der Werkstoff, aus dem der Elektrodengrundkörper besteht, und daß diese Metallschicht mit dem Elektrodengrundkörper verschweißt ist.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Zündkerze liegen vor allem darin, daß ihre Funkenstrecke verlängert ist. Dies wird darauf zurückgeführt, daß die Verschweißung an der Verbindungsstelle der Elektrode stets zwischen artgleichen Werkstoffer erfolgt.

Erfindungsgemäß ausgebildete Zündkerzen haben eine besonders lange Lebensdauer, die vermutlich auf die erfindungsgemäße Ausbildung der Verbindung zwischen dem Elektrodengrundkiärper und dem Teilstück aus der Platinlegierung zurückzuführen ist. Zwischen dem Teilstück und der Metallschicht ist nur eine sehr dünne Diffusionszone vorhanden, durch die die gute Verbindung zwischen dem Teilstück und der Metallschicht sichergestellt ist.

Als Werkstoff für die Metulischicht kommt im einfachsten Fäll der gleiche Werkstoff in Frage, aus dem auch der Elektrodengrundkörper besteht, also Nickel-Basislegierungen. Aber auch andere Werkstoffe sind für die Metallschicht denkbar; sie müssen nur den gleichen oder annähernd gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten, die gleiche oder annähernd gleiche Korrosionsbeständigkeit und Höchtemperaturfestigkeit aufweisen wie der Werkstoff, aus dem der Elektrodengrundkörper besteht

Besonders bewährt hat sich der erfindungsgemäße Aufbau der Zündkerzenelektrode für solche Zündkerzen, bei denen das Teilstück aus einer Platin-Wolfram-Legierung besteht, die gegebenenfalls noch geringe Mengen Thoriumoxid enthält, und bei denen der Elektrodengrundkörper aus einer Nickel-Basislegierung besteht

Um das Verschweißen der Mt :alischicht mit dem Elektrodengrundkörper oder dem Kerzengehäuse zu erleichtern, weist die Metallschicht auf der mit dem Elektrodengrundkörper zu verschweißenden Oberflächenseite vorteilhafterweise Schweißwarzen auf, die beispielsweise an die Piattierungsschicht angeformt sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt

Die in der Figur teilweise im Längsschnitt dargestellte Zündkerze mit dem Kerzengehäuse 4 weist zwei

Elektroden auf, nämlich eine Mittelelektrode und eine Masseelektrode. Diese Elektroden bestehen aus dem Elektrodengrundkcrpe«· 3, beispielsweise aus einer Nikkei-Bastslegierung. Sie weisen im Zündbereich je ein Teilstück 1 aus einer Platinlegierung, beispielsweise einer Platin-Wolfram-Legierung, auf. Dieses Teilstück 1 ist mechanisch plattiert mit der Metallschicht 2, die aus einem Werkstoff besteht, der die gleiche oder annähernd gleiche Hochtemperaturfestigkeit Korrosionsbeständigkeit und den gleichen oder annähernd gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzt wie der Werkstoff, aus dem der Elektrodengruindkörper 3 besteht Vorteilhafterweise besteht diese Metallschicht 2 aus der gleichen Nickel-Basislegierung, aus der der Elektrodengrundkörper 3 besteht. Die Metallschicht 2 ist mit dem Elektrodengrundkörper 3 verschweißt, beispielsweise durch elektrische Widerstandsschweißung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Zündkerze für Brennkraftmaschinen mit wenigstens zwei Metallelektroden, die auf verschiede- nem elektrischen Potential liegen, insbesondere mit einer Mittel- und einer Masseelektrode, wobei wenigstens eine der Elektroden im Zündbereich ein aufplattiertes Teilstück aus einer Platinlegierung aufweist dadurch gekennzeichnet, daß das Teilstück (1) mit einer Metallschicht (2) mechanisch plattiert ist die die gleiche oder annähernd gleiche Hochtemperaturfestigkeit Korrosionsbeständigkeit und Wärmeausdehnungscharakteristik besitzt wie der Werkstoff, aus dem der Elektrodengrundkörper (3) besteht und daß die Metallschicht (2) mit dem Elektrodengrundkörper (3) verschweißt ist

2. Zündkerze nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht (2) und der Elektro- dengrundkörper (3) aus dem gleichen Werkstoff bestehen.

3. Zündkerze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die mit dem Elektrodengrundkörper (3) zu verschweißende Oberfläche Schweiß- warzen aufweist.

4. Zündkerze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß die Schweißwarzen angeformt sind.

5. Zündkerze nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß die Metallschicht (2) aus einer Nickel-Basislegierung besteht.

6. Zündkerze nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß das Teilstück (1) aus einer Platin-Wolfram-Legierung besteht z. B. einer Platin-Wolfram-Legierung, die geringe Mengen Thoriumoxid enthält.