DE2520622A1

DE2520622A1 - Zuendkerze fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2520622A1
Application number: DE19752520622
Authority: DE
Inventors: Walter Benedikt; Rainer Dipl Ing Dr Corbach; Leo Steinke
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1975-05-09
Filing date: 1975-05-09
Publication date: 1976-11-18
Also published as: FR2310643B3; FR2310643A1; JPS51140034A; ES447673A1; IT1078812B; GB1497641A; BE841619A; BR7602866A

Description

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart

Zündkerze für Brennkraftmaschinen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zündkerze für Brennkraftmaschinen mit einer Mittelelektrode, deren Zündabschnitt aus dem Isolator.· hervorragt, eine Platinschicht trägt und mit seiner Stirnfläche mit Abstand einer am Zündkerzengehäuse befestigten Masseelektrode parallel gegenübersteht.

Es wurde bereits vielfach versucht, eine Zündkerze für Brennkraftmaschinen zu schaffen, die bei ausreichender Lebensdauer von hoher Punktionstüchtigkeit ist und als Massenartikel sicher und wirtschaftlich hergestellt werden kann; zur Funktionstüchtigkeit zählt iabei auch eine gute Zugänglichkeit des Kraftstoffdampf Luft-Gemisches zur Funkenstrecke der Zündkerze, insbesondere jedoch auch ein sicheres Zünden von mageren Kraftstoffdampf-Luft-Gemischen.

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Bei der bekanntesten entsprechenden Zündkerze wird als Zündabschnitt der Mittelelektrode ein Platinstift verwendet. Zündkerzen dieser Art sind infolge des verhältnismäßig hohen Bedarfs an Platin verhältnismäßig teuer und befriedigen deshalb nicht, weil die Befestigung des Platinstiftes unsicher ist und keine Zündung mehr in einem Zylinder stattfindet, aus dessen Zündkerze sich der Platinstift gelöst hat.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Zündkerze für Brennkraftmaschinen zu schaffen, die bei hoher Punktionstüchtigkeit sine hohe Lebensdauer aufweist und preislich wesentlich unter einer herkömmlichen Zündkerze mit Platinstift liegt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der aus dem Isolator hervorragende Zündabschnitt der Mittelelektrode kegeistumpfförmig sur Stirnfläche verjüngt zuläuft und im wesentlichen nur an seiner Stirnfläche mit einer Platinschicht von einer Dicke im Bereich von 10 - 100 ,um vorzugsweise jedoch mit einer Platinschicht von 40 - 50 ,um bedeckt ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform dieser erfindungsgemäßen Zündkerze hat der Zündabschnitt eine Stirnfläche mit einem Durchmesser im Bereich von 1,0 bis 1,5 mm und der kegelstumpfartige Zündabschnitt weist einen Spitzenwickel zwischen 20 und 70 , bevorzugt von 45° auf.

Die an ihrer zündseitigen Stirnfläche mit Platin beschichteten Mittelelektroden können sowohl aus einer Nickellegierung bestehen oder als sogenannte Zweistoffelektroden mit Kupferkern und Nickelmantel ausgebildet sein oder von einem mit Nickelmantel umgebenen Faserverbundstoff gebildet werden. Je nach Anwendungsfall für die Zündkerze nach der Erfindung kann die Masseelektrode mit ihrem freien Ende die Stirnfläche der Mittelelektrode vollständig überragen, jedoch auch bis zur Längsachse der Mittel*elektrode zurückstehen.

Die infolge der kegelstumpfförmig angespitzten Mittelelektrode in Richtung zu mageren» Xgaf tsioffdafipf-Luft-Gemischen erweiterte

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Laufgrenze der Zündkerze kann erfindungsgemäß noch weiter in Richtung zu mageren Gemischen erweitert werden, wenn sich der freie Endabschnitt der Masseelektrode zu seiner Stirnfläche hin verjüngt, wobei diese Stirnfläche eine Breite im Bereich von 1,0 bis 1,5 mm hat und der Spitzenwinkel des Endabschnitts zwischen 20° und 70°, bevorzugt jedoch bei 30° liegt.

Ein Ausführungsbexspiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden beschrieben und näher erläutert; es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den zündseitigen Endabschnitt einer erfindungsgemäßen Zündkerze in vergrößertem Maßstab,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den in Fig. 1 gezeigten • Bereich der Zündkerze nach der Linie II/II (Mittelelektrode jedoch ungeschnitten dargestellt) und

Fig. 3 die Draufsicht auf den freien Endabschnitt der Masseelektrode der Zündkerze nach den Fig. 1 und 2.

Der in den Figuren 1 und 2 der Zeichnung dargestellte Bereich einer erfindungsgemäßen Zündkerze zeigt einen Abschnitt des Gehäuses 10 mit dem Einschraubgewinde 11 und einer Masseelektrode 12, die einerseits an das Gehäuse 10 angeschweißt ist und mit seinem freien Endabschnitt 13 hakenförmig vor die Gehäusebohrung l4 abgebogen ist. Koaxial innerhalb der Gehäusebohrung

14 verläuft eine Mittelelektrode 15, die in bekannter Weise von einem keramischen Isolator 16 umgeben ist; bei dieser Mittelelektrode 15 handelt es sich um eine sogenannte Zweistoffelektrode, deren Kern 17 aus Kupfer und deren Mantel 18 aus einer Nickellegierung besteht. Der aus der Stirnfläche 19 des Isolators 16 herausragende Zündabschnitt 20 dieser Mittelelektrode

15 läuft kegeistumpfförmxg sich verjüngend zu seiner Stirnfläche 21 zu und weist dabei einen Spitzenwinkel oL von 45° auf. Während die Mittelelektrode 15 einen Durchmesser von 2,3 mm hat,

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weist die Stirnfläche 21 am Zündabschnitt 20 einen Durchmesser von I₃2 mm auf. Diese Stirnfläche 21 ist mit einer Platinschicht

22 überzogen, die nur 45 ,um dick ist und nur 0,2 mm die Planke

23 des Zündabschnitts 20 bedeckt.

Dieser mit der Platinschicht 22 bedeckten Stirnfläche 21 steht mit 0,6 mm Abstand der freie Endabschnitt 13 der Masseelektrode 12 parallel gegenüber; der freie Endabschnitt 13 der Masseelektrode 12 überdeckt dabei die Stirnfläche 21 der Mittelelektrode 15 und schließt mit seiner Stirnfläche 24 mit der Mittelelektroden-Stirnfläche 21 ab. - Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zündkerze ist - wie besonders gut aus Fig. 3 ersichtlich - der freie Endabschnitt 13 der Masseelektrode 12 derart ausgebildet, daß er - bei gleichbleibender Dicke - sich verjüngend zu seiner Stirnfläche 24 zuläuft; die Stirnfläche 24 hat eine Breite B von 1,2 mm und der Spitzenwinkel A der Masseelektrode 12 beträgt 30°.

Je nach Anwendungsfall derartiger erfindungsgemäßer Zündkerzen sind gewisse Abweichungen von der in den Figuren 1, 2 und 3 dargestellten Zündkerze erforderlich:

Anstelle der dargestellten Mittelelektrode 15 mit Kupferkern 17 und Nickelmantel 13 kann auch eine Mittelelektrode aus Nickel oder einer Nickellegierung Verwendung finden, es kann aber auch erforderlich sein, daß eine Mittelelektrode aus einem Faserverbundstoff verwendet wird (Faserverbundstoffe bestehen aus einem Matrixmaterial von hoher Leitfähigkeit für Elektrizität und Wärme und darin eingelagerten korrosionsbeständigen, z.B. nickelhaleigen Fasern; dieser Verbund kann von einem Mantel aus korrosionsbeständigen Material umgeben sein).

Die Platinychicht 22 auf der Mittelelektroden-Stirnfläche 21 kann eine Dicke im Bereich von 10 - 100 ,um aufweisen, vorzugsweise jedoch bei 40 - 50 .um liegen.

Die Stirnfläche 21 des Zünöabschnitts 20 :;ann einen Durchmesser "/on S₃O M:: ".UJ ~cx haben und der kegelstumpf:^;"^e Sündabschnitt

"*^: H 9 % k 1 f Π 1 » ")

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20 einen Spitzenwinkel Q(^ zwischen 20 und 70°, bevorzugt jedoch von 45 besitzen.

Auch die Masseelektrode 12 kann je nach Anwendungsfall einige Anpassungen erfordern:

Der freie Endabschnitt 13 der Masseelektrode 12 kann die Mittelelektroden-Stirnfläche 21 bis zu 0,2 mm überragen, kann unter Umständen aber auch erwa bis zur Längsachse der Mittelelektrode 15 zurückstehen.

Die Breite B der Stirnfläche 24 kann innerhalb eines Bereichs von 1,0 bis 1,5 mm liegen und der Spitzenwinkel β des Endabschnitts zwischen 20 und 70°, bevorzugt jedoch bei 30° liegen.

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Claims

2 6 - « Ansprüche

1.) Zündkerze für Brennkraftmaschinen mit einer Mittelelektrode, deren Zündabschnitt aus dem Isolator hervorragt, eine Platinschicht trägt und mit seiner Stirnfläche mit Abstand einer am Zündkerzen-Gehäuse befestigten Masseelektrode parallel gegenübersteht, dadurch gekennzeichnet, daß der aus dem Isolator (l6) hervorragende Zündabschnitt (20) der Mittelelektrode (15) kegeistumpfförmig zur Stirnfläche (21) verjüngt zuläuft und im wesentlichen nur an seiner Stirnfläche (21) mit einer Platinschicht (22) von einer Dicke im Bereich von 10 - 100 ,um vorzugsweise jedoch mit einer Platinschicht (22) von 40 - 50 ,um bedeckt ist.

2. Zündkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündabschnitt (20) eine Stirnfläche (21) mit einem Durchmesser im. Bereich von 1,0 bis 1,5 mm hat und der kegelstumpfartige Zündabschnitt (20) einen Spitzenwinkel q^ zwischen 20 und 70 , bevorzugt von 45° aufweist.

3. Zündkerze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelelektrode (15) aus einer Nickellegierung besteht oder als sogenannte Zweistoff elektrode mit Kupferkern (17) und Nik- <£> kelmantel (18) ausgebildet ist qder von einem mit Nickelmantel

umgebenen Faserverbundstoff gebildet wird. ^,

4. Zündkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich-<° net, daß lie Masseelektrode (12) mit ihrem freien Ende (24) die

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Stirnfläche (21) der Mittelelektrode (15) vollständig überragt, jedoch auch bis zur Längsachse der Mittelelektrode (15) zurückstehen kann.

5. Zündkerze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Endabschnitt (13) der Massee.3ektrode (12) sich zu seiner Stirnfläche (24) hin verjüngt, wobei diese Stirnfläche (24) eine Breite B im Bereich von 1,0 bis 1,5 mm hat und der Spitzenwinkel /3 des Endabschnitts (13) zwischen 20 und 70 , bevorzugt jedoch bei liegt.

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