DE2460378A1 - Elektrodenmaterial fuer zuendkerzen - Google Patents
Elektrodenmaterial fuer zuendkerzenInfo
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T13/00—Sparking plugs
- H01T13/20—Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation
- H01T13/39—Selection of materials for electrodes
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- Spark Plugs (AREA)
Description
R. |4 8 £
5.I2.I974 Zr/Ml
5.I2.I974 Zr/Ml
Anlage zur
Patent- und
Gebrauchsmusterhilfsanmeldung
Elektrodenmaterial für Zündkerzen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Elektrodenmaterial für Zündkerzen, insbesondere auf ein solches für Zündkerzen von
Brennkraftmaschinen.
Zündkerzen haben entweder eine einzige Elektrode, dann wird
die Gegenelektrode von einem separatem elektrischen Leiter gebildet, oder sie weisen zwei oder mehrere Elektroden auf,
was bei fast allen Zündkerzen für Brennkraftmaschinen die
Regel ist; im letzteren Fall handelt es sich üblicherweise
einerseits um eine Mittelelektrode und andererseits um eine •oder mehrere sogenannte Masseelektroden bzw. bildet ein Teil
des Zündkerzen-Gehäuses die Masseelektrode.
An diese Zündkerzen-Elektroden werden je nach Anwendungsfall mehr oder weniger hohe und unterschiedliche technische
Anforderungen gestellt, und zwar beispielsweise hinsichtlich Wärmeleitfähigkeit, Beständigkeit gegenüber Heißgaskorrosion
60 98 2 6/0146
■Η Ο ·—
(Oxydationsbeständigkeit, Abbrandfestigkeit, Blei- und
Schwefelbeständigkeit), Schweißbarkeit, mechanischer Verarbeitbar
ke it, elektrischer Leitfähigkeit, thermischer Ausdehnung und Überschlagspannung. Die Auswahl geeigneter
Materialien für diese Zündkerzen-Elektroden ist bekannterweise dadurch erschwert, daß sich gewisse Anforderungen an
die Zündkerzen-Elektroden konträr gegenüberstehen; das ist
beispielsweise bei der Wärmeleitfähigkeit einerseits und
der Beständigkeit gegenüber Heißgaskorrosion andererseits der.Fall. Reines Nickel mit guter Wärmeleitfähigkeit befriedigt
nicht hinsichtlich der Beständigkeit gegenüber Heißgaskorrosion,,
insbesondere nicht gegenüber dem Angriff der Schwefelbestandteile aus den Motorabgasen.
Nickellegierungen mit Nickelgehalten von 90 bis 95 Gew-$
sind seit langem als Elektrodenmaterial bekannt. Die Verbesserung der Beständigkeit gegenüber Heißgaskorrosion durch
Zulegieren von Elementen wie Mangan, Silicium, Chrom und Aluminium z.B. in Gehalten von zusammen 5 bis 10 Gew~# hat
jedoch einen erheblichen Abfall der Wärmeleitfähigkeit des Elektrodenmaterials gegenüber reinem Nickel zur Folge.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Material
für Zündkerzen-Elektroden zu entwickeln, das bei einem für eine Massenproduktion tragbarem Preis eine höhere Wärmeleitfähigkeit bei guter Beständigkeit gegenüber Heißgaskorrosion,
insbesondere auch gegenüber schwefelhaltiger Atmosphäre im Brennraum hat und darüber hinaus auch gute Ergebnisse hinsichtlich
der anderen bereits genannten. Anforderungen zeigt.
Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als
Elektrodenmaterial für Zündkerzen die folgende Legierung verwendet wird:
mehr als 96 Gewichts$ Nickel,
0,2 bis 3,0 Gewichts^ Aluminium,. O9I bis 1,0 " Silizium,
0,2 bis 3,0 Gewichts^ Aluminium,. O9I bis 1,0 " Silizium,
609826/0U6
0,01 bis 1,0 Gewichts-^ Cer oder.Yttrium, wobei
mindestens ein Teil des Cers bzw. Yttriums als Oxid vorliegt.
Vorzugsweise wird jedoch für das Elektrodenmaterial die folgende erfindungsgemäße Legierung verwendet:
98 bis 99 Gewichts-^ Nickel,
0,5 bis 1,0 Gewichts-^ Aluminium, 0,2 bis 0,4 " Silizium, . 0,1 bis 0,3 " Cer oder
0,5 bis 1,0 Gewichts-^ Aluminium, 0,2 bis 0,4 " Silizium, . 0,1 bis 0,3 " Cer oder
0,07 bis 0,2 " Yttrium, wobei mindestens ein Teil des Cers bzw. Yttriums als Oxid vorliegt.
Um das Elektrodenmaterial noch kostengünstiger zu machen, können die Legierungsteile Cer bzw. Yttrium durch Cer-Mischmetall
bzw. Yttrium-Mischmetall ersetzt werden.
Es sei erwähnt, daß bei der Herstellung des erfindungsgemäßen
Elektrodenmaterials bevorzugt von einem Sinterteil ausgegangen wird, das man anschließend auf die gewünschte Abmessung verformt;
bei der Herstellung des Sinterteils können nämlich die Legierungskomponenten genau dosiert und gut durchmischt wer-.
den, was außerdem ein Einsparen an teurem Cer bzw. Yttrium bedeutet. Bei der Herstellung des Elektrodenmaterials mit Cer ·
oder CerrMischmetall ist ein Ausgehen von einem Sinterteil sogar Voraussetzung, weil das Material beim Schmieden
(bei «v 1100 C) sons.t reißt bzw. zerspringt.
Das erfindungsgemäße Elektrodenmaterial hat eine Wärmeleitfähigkeit,
die sich im interessierenden Temperaturbereich von + "400° C bis + 800° C nur geringfügig unterhalb der von reinem
Nickel beläuft. Dieses günstige Verhalten hinsichtlich der Wärmeleitfähigkeit, das auf den relativ hohen Nickelanteil
des Elektrodenmaterial zurückzuführen ist, ist zugleich mit einer hohen Oxidationsbeständigkeit verbunden. Die hohe Schwefelbeständigkeit
des Elektrodenmaterials beruht darauf
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«f.
das in Form von Oxiden vorliegende Cer bzw. Yttrium den im Nickel gelösten Schwefel bei gleichzeitiger Anwesenheit von
mecallisehern Aluminium und/oder Silicium unter. Bildung stabiler
nicht oxidierbarer Sulfide endgültig abbindet (z.B. zu Cer-Oxisulfid). Dadurch wird verhindert, daß, wie dies
z.B. bei chromhaltigen Werkstoffen ohne Zusatz seltener Erden häufig eintritt, bereits zu Chromsulfid abgebundener
Schwefel bei Änderung der Atmosphäre im Brennraum des Motors und Erhöhung des Sauerstoffangebotes im Nickelwerkstoff erneut
freigesetzt wird nach
2 CrS + I O2 # Cr2O3 + 2 S.
Bei Dauerlaufversuchen hat sich gezeigt, daß dieses erfindungsgemäße
Elektrodenmaterial wesentlich geringere, auf die Beständigkeit gegenüber Heißgaskorrosion weisende Reäktionszonen
besitzt als andere Elektrodenmaterialien, die für die Massenproduktion von preisgünstigen Zündkerzen-Elektroden
verwendet werden.
Das Elektrodenmaterial nach der Erfindung kann bei Zündkerzen sowohl für MittelelektrOden als auch für Masseelektroden Anwendung
finden; ein entsprechendes Beispiel ist in der Zeichnung dargestellt.
Die in der Figur der Zeichnung gezeigte Zündkerze besteht im wesentlichen aus einem elektrischen Anschlußteil 10, einer
elektrisch mit dem Anschlußteil 10 in Verbindung stehenden Mittelelektrode 11, einem das Anschlußteil 10 und die Mittelelektrode
11 weitgehend umhüllenden Isolator 12 und einem Zündkerzen-Gehäuse 13, das an seinem zündseitigen Endabschnitt
eine Masseelektrode lh und ein Gewinde 15 für die Befestigung
der Zündkerze in einem nicht dargestellten Motorzylinder hat. Die Mittelelektrode 11 und die Masseelektrode I^ sind aus dem
erfindungsgemäßen Elektrodenmaterial hergestellt.
- 5 609826/0146
Claims (2)
- _ jr _AnsprücheElektrodenmaterial für Zündkerzen, gekennzeichnet durch eine Legierung vonmehr als 96 Gewichts-% Nickelt 0,2 bis 3,0 " Aluminium, 0,1 bis 1,0 " Silizium» 0,01 bis 1,0 " Cer oder Yttrium,, wobei mindestens ein Teil des Cers bzw. Yttriums aus Oxid vorliegt.
- 2. Elektrodenmaterial nach Anspruch 1,, gekennzeichnet durch die bevorzugten Legierungsbereiche98 bis 99 Gewichts-£ nickel, 0,5 bis 1,0 " Aluminium» 0,2 bis 0,4 » Silizium,, 0,1 bis 0,3 " Cer oder 0,07 bis 0,2 " Yttrium, wobei .mindestens ein Teil des Cers bzw.. Yttriums als Oxid vorliegt.3» Elektrodenmaterial nach Anspruch 1 oder 2% diadurch gekennzeichnet, daß anstelle von Cer bzw. Yttrium Cer-Mischmetall bzw. Yttrium-Mischmetall verwendet wird'.,609876/0146ι *·♦Leerseite
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| DE19742460378 DE2460378A1 (de) | 1974-12-20 | 1974-12-20 | Elektrodenmaterial fuer zuendkerzen |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DE19742460378 DE2460378A1 (de) | 1974-12-20 | 1974-12-20 | Elektrodenmaterial fuer zuendkerzen |
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Family Applications (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2836735A1 (de) * | 1977-08-27 | 1979-03-08 | Ngk Spark Plug Co | Nickellegierung und deren verwendung |
Families Citing this family (1)
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Family Cites Families (2)
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| US3328621A (en) * | 1965-10-23 | 1967-06-27 | Gen Motors Corp | Spark plug with improved intensifier spark gap in the center electrode |
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- 1975-12-19 BE BE162960A patent/BE836893A/xx unknown
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|---|---|---|---|---|
| DE2836735A1 (de) * | 1977-08-27 | 1979-03-08 | Ngk Spark Plug Co | Nickellegierung und deren verwendung |
Also Published As
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