DE3009721A1 - Zuendkerze und zuendkerzen-mittelelektrode - Google Patents

Zuendkerze und zuendkerzen-mittelelektrode

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DE3009721A1
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Henry Felix Breit
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Texas Instruments Inc
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Texas Instruments Inc
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    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T13/00Sparking plugs
    • H01T13/20Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation
    • H01T13/39Selection of materials for electrodes

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  • Spark Plugs (AREA)

Description

Patentanwälte
Dipl.-lng. Dipl-Chem. Dipl.-lng.
E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser
Ernsbergerstrasse 19
8 München 60
13. März 19 80
TEXAS INSTRUMENTS INCORPORATED
13500 North Central Expressway
Dallas, Texas /V.St.A,
Unser Zeichen: T 3308
Zündkerze und Zündkerzen-Mittelelektrode
Die Erfindung betrifft allgemein Zündkerzen und die Mittelelektrode von Zündkerzen.
Der geschmeidige Lauf von Verbrennungsmaschinen mit interner Verbrennung hängt unmittelbar vom Zustand ihrer Zündkerzen ab. Solche Zündkerzen sind äußerst hohen Drücken zur Beaufschlagung der Kolben sowie sehr hohen Temperaturen ausgesetzt, da bei einer typischen Viertakt-Maschine die Flammtemperaturen mehr als 165O°C erreichen. Der Spannungsimpuls zur Entzündung des Brennstoffs kann zeitweilig 3O OOO V überschreiten. Die Zündkerze muß nicht nur über viele tausend Kilometer diese Bedingungen überdauern, sondern während der Lebensdauer der Zündkerzen müssen auch die Wärmeübertragungseigenschaften derart sein, daß die Wärme von der Zündspitze gleichmäßig abgeleitet wird, um Klopferscheinungen und die darauf beruhenden Schäden an der Maschine zu vermeiden.
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Im allgemeinen wird die Betriebstemperatur der Zündkerze durch den Wärmeübertragungsweg bestimmt, der sich von der Spitze des Isolatorkörpers zur Halterung der Mittelelektrode bis zu dessen Berührungsstelle mit der Hülse erstreckt, durch die die Zündkerze im Zylinderkopf befestigt ist. Die Wärme wird auf den Zylinderkopf übertragen, um übermäßige Temperaturen zu verhindern, die zu Frühzündungen und Explosionen führen wurden. Die Betriebstemperatur der Zündkerze muß jedoch ausreichend hoch gehalten werden, um zu verhindern, daß der Zündkerzenspalt verkohlt und kurzgeschlossen wird.
Die Länge des Wärmeübertragungsweges und' die thermische Leitfähigkeit der diesen bildenden Bauteile müssen also bei der Konstruktion der Zündkerze berücksichtigt werden. Je länger der Wärmeübertragungsweg ist, desto höher ist allgemein die Betriebstemperatur der Zündkerze. Ein anderer wesentlicher Faktor bei der Konstruktion von Zündkerzen sind die Auswirkungen von Funkenerosion und -korrosion. Bei der Wahl des Werkstoffes für die Mittelelektrode müssen verschiedene Kriterien berücksichtigt werden, die auf die Betriebsdaten Einfluß haben, einschließlich der Korrosions- und Erosionsbeständigkeit, der elektrischen Leitfähigkeit und der thermischen Leitfähigkeit, und ferner Kriterien, die sich auf die Herstellung beziehen, wie Formbarkeit, Schweißbarkeit, Herstellungskosten und Verfügbarkeit der Rohstoffe. Über viele Jahre hinweg wurden verschiedene Spezielstahllegierungen zur Herstellung der Mittelelektrode verwendet; als die Korrosion zu einem zunehmend bedeutenderen Problem bei Kraftfahrzeugmaschinen wurde, wurden diese Legierungen durch Nickel und Nickel-Chrom-Legierungen verdrängt, die auch heute noch verbreitet sind. Nickelwerkstoffe sind der beste Kompromiß zur Erfüllung der obigen Kriterien für eine Elektrode mit einer einzigen Materialschicht; dieses Material ist jedoch teurer als die früheren Stahllegierungen, und die thermische Leitfähigkeit läßt zu wünschen übrig. Um die thermische Leitfähigkeit der Mittelelektrode zu verhöhen, wurde bereits ein Werkstoff mit hoher
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um *7 | |
Leitfähigkeit verwendet, z.B. Kupfer mit einer Umhüllung aus Nickelmaterial, so daß die Oberfläche des Materials die angestrebten Korrosions- und Erosionsbeständigkeitseigenschaften aufweist, während das Kupfer die Wärmeübertragung verbessert. Zum Stand der Technik können die US-PSen 2 955 222, 3 144 576, 3 356 882, 3 803 892 und 3 857 145 genannt werden. Diese Maßnahme hat jedoch keine weite Verbreitung gefunden, da solche Elektroden mit relativ hohen Herstellungskosten verbunden sind und die Wärmeübertragungseigenschaften keineswegs optimal sind. Bei teureren Zündkerzen für die Luftfahrt, die härteren Bedingungen ausgesetzt sind als die meisten Zündkerzen in Verbrennungsmaschinen und die höhere Zuverlässigkeitsanforderungen erfüllen müssen, ist es bereits bekannt, eine getrennte Kupferhülse zu verwenden, welche die MitteleleRtrode umgeibt und als Wärmesenke wirksam ist. Durch diese Konstruktion werden zwar die Wärmeübertragungseigenschaften der Zündkerze verbessert, ihre Herstellung wird jedoch relativ kostspielig, da die Durchmessertoleranzen von Elektrodenhülse und Isolator sehr klein sein müssen, um eine optimale Wärmeübertragung auf dieser Strecke zu erreichen, und es sind zusätzliche Herstellungsschritte erforderlich, um die Bauteile innerhalb der Zündkerze in gegenseitig feste Lagen zu bringen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Zündkerze und eine Mittelelektrode für eine Zündkerze für Verbrennungsmaschinen mit interner Verbren rung zu schaffen, durch welche bessere Wärmeübertragungseigenschaften ermöglicht werden und trotzdem gute Korrosions- und Erosionseigenschaften erhalten bleiben. Die Herstellung einer solchen Zündkerze bzw. Mittelelektrode soll kostengünstig und mit gängigen Herstellungstechniken kompatibel sein.
Die zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß vorgeschlagene Zündkerze bzw. Zündkerzen-Mittelelektrode ist in Anspruch 1 bzw. Anspruch 10 definiert.
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Die erfindungsgemäße Elektrode ist also zusammengesetzt aus einem Verbundkörper mit einem Metallkern, der die angestrebten Eigenschaften hinsichtlich Korrosions- und Erosionsbeständigkeit, elektrische Leitfähigkeit und dgl. aufweist, wie z.B. ein Nickelwerkstoff, wobei dieser Körper auf metallurgischem Wege mit einer Hülse in Verbund gebracht ist, die aus einem Werkstoff besteht, der eine sehr gute Wärmeleitfähigkeit aufweist, z.B. ein Kupfermaterial. Die Hülse ist durch ein metallurgisches Verfahren mit dem Kern in Verbund gebracht, z.B. durch ein Verfahren zur Verbundbildung in fester Phase, zur Optimierung der Wärmeübertragung über die Grenzschicht zwischen Hülse und Kern.
Gemäß besonderen Ausführungsformen der Elektrodenspitze erstrecken sich Kern und Hülse über ihre Länge hinweg nebeneinander; gemäß anderen Ausführungsformen erstreckt sich die Hülse nur so weit wie die Isolatorspitze; gemäß weiteren vorteilhaften Ausführungsformen ist ein Materialring vorgesehen, der entweder einteilig mit dem Kern ausgebildet ist oder an diesem befestigt ist und die Hülse abschirmt. Ein besonderer Erosions- und Korrosionsschutz kann dadurch vorgesehen sein, daß die Hülse mit einer dünnen Nickelschicht oder irgendeinem anderen korrosionsbeständigen Material versehen ist. Gemäß weiteren vorteilhaften Ausführungsformen bildet der Ring, der die Form eines angeköpften Teils aufweist, die Funkenoberfläche; gemäß anderen Ausführungsformen ist eine getrennte Funkenoberfläche vorgesehen.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand d=r Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt einer Zündkerze mit der erfindungsgemäßen Mittelelektrode;
Fig. 2 eine vergrößerte Querschnittsansicht der in Fig. 1 gezeigten Mittelelektrode;
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Fig. 3 bis 7 vergrößerte Teilquerschnitte verschiedener Ausbildungsformen der Mittelelektrodenspitze;
Fig. 8 eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht einer teilweise gebildeten Mittelelektrode;
Fig. 9 eine Ansicht der in Fig. 8 gezeigten Elektrode nach Fertigstellung; und
Fig. 1O eine Ansicht ähnlich Fig. 9, jedoch zur Darstellung einer anderen Ausführungsform der Elektrode nach Fertigstellung.
Es wird nun auf Fig. 1 Bezug genommen. Bezugszeichen 10 bezeichnet allgemein eine Zündkerze mit einer erfindungsgemäßen Mittelelektrode 12. Die Zündkerze 10 enthält einen allgemein zylindrischen Körper 14 aus elektrisch isolierendem, wärmebeständigen Material, z.B. aus einem Keramikmaterial, mit einer Bohrung 16, die sich von einem Anschlußende zum anderen Ende 2O erstreckt. Die Bohrung 16 ist vorzugsweise mit wenigstens zwei verschiedenen Radien ausgebildet, die in der Zeichnung durch die Bezugszeichen 22 und 24 angedeutet sind, um einen Sitz 26 dazwischen zu bilden, der die Mittelelektrode 12 in einer ausgewählten Axialstellung aufnimmt. Ein Anschlußstück 28 ist in dem Teil 22 der Bohrung 16 aufgenommen und erstreckt sich aus dem Körper 14 heraus, um den Anschluß an das dem Motor zugeordnete elektrische System zu ermöglichen. Das Anschlußstück 28 ist in herkömmlicher Weise mit der Mittelelektrode 12 verbunden, z.B. durch Einbringen von pulverförmigem Metall, z.B. Eisen, in ein Glasbindemittel, das ferner eine gasdichte elektrische Verbindung 29 zwischen dem Anschlußstück 28 und der Mittelelektrode herstellt. Wenn dies bevorzugt wird, können das Anschlußstück 28 und die Mittelelektrode 12 auch einteilig ausgebildet sein; die beschriebene Abdichtung ist jedoch vorteilhaft, da sie einen
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KompressionsVerlust durch den mittleren Teil der Zündkerze hindurch verhindert.
Der Körper 14 ist in einer allgemein zylindrischen Hülse 30 aus elektrisch und thermisch leitendem Material, z.B. Stahl, aufgenommen. Die Hülse 30 ist mit einer ersten, relativ großen Bohrung 32 und einer zweiten, kleineren Bohrung 34 verbunden, die durch einen Sitz 36 verbunden sind. Eine innere Dichtung 38 ist auf dem Sitz 36 angeordnet, wobei der Körper 14 darauf zur Anlage kommt. Der Körper 14 ist mit einem ringförmigen Flansch 40 zwischen den beiden Enden der Zündkerze versehen, der mit einem Randbereich 42 der Hülse 30 zusammenwirkt, welcher umgebogen ist, um den Körper 14 darin dicht sitzend sicher festzuhalten. Eine Dichtung 44 ist vorzugsweise zwischen dem Flansch 40 und dem Randbereich 32 angeordnet, um zu verhindern, daß unerwünschte Stoß- und Druckkräfte auf das Keramikmaterial des Körpers 14 übertragen werden. Die Hülse 30 ist an der mit 46 bezeichneten Stelle mit Gewinde versehen, um das Einschrauben in den Zylinderkopf der Maschine zu ermöglichen. Eine Seitenelektrode ist einstückig mit der Hülse 30 ausgebildet, und zwar in Form einer Verlängerung 48, die am Ende der Hülse vorsteht und zur Mitte der Bohrung 34 hin gebogen ist, um zwischen der Verlängerung 48 und der Mittelelektrode 12 einen Spalt zu bilden.
Wie in Fig. 2 dargestellt ist, welche die Mittelelektrode 12 im Querschnitt zeigt, ist die Elektrode ein zusammengesetztes Teil mit einem Kern 50 aus einem Material, das gut geeignet ist im Hinblick auf die für Zündkerzenelektroden angestrebten Eigenschaften hinsichtlichder elektrischen Werte und Korrosionssowie Abnutzungswiderstandsfähigkeit, z.B. Nickel oder Nickellegierungen, mit einer Hülse 52 aus einem darum umlaufend angeordneten und metallurgisch damit verbundenen Material, das ein besonders guter Wärmeleiter ist, z.B. Kupfer oder Kupferlegierungen. Ein besonders gutes Kupfermaterial für diesen
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Zweck ist ein sauerstoffreies, elektrisch gut leitendes Kupfer oder, um bessere Korrosionsbeständigkeit zu erreichen, eine elektrisch und thermisch und gut leitende Kupferlegierung. Die Dicke der Hülse 52 ist im wesentlichen die gleiche über die Länge der Elektrode von der Spitze 54 bis zu dem Kopfstück 56. Eine flanschförmige Oberfläche 58, die in herkömmlicher Weise z.B. durch Anköpfen gebildet ist, ist geeignet eur Aufnahme auf dem Sitz 26 des Körpers 14, um die Elektrode 12 axial so in Stellung zu bringen, daß ihre Spitze 54 um einen ausgewählten Abstand aus der Isolatorspitze 20 heraussteht.
Um die angestrebte Wärmeübertragungscharakteristik der Verbundelektrode zu erreichen, macht die Hülse etwa 1O bis 65%, vorzugsweise zwischen 20 und 35% der Querschnittsoberfläche des Körpers der Verbundelektrode aus, und zwar zwischen der Spitze 54 und dem Kopf 56.
Die Elektrode 12 ist dadurch gebildet,daß die Hülse 52 auf metallurgischem Wege mit dem Kern 50 in Verbund gebracht ist, um die Wärmeübertragung über den Grenzbereich zwischen Hülse und Kern zu optimieren. Die Hülse 52 und der Kern 5O sind vorzugsweise in fester Phase miteinander in Verbund gebracht, und zwar in an sich bekannter Weise. Es kann z.B. Bezug genommen werden auf die US-PS 3 355 795 (5. Dezember 1967), gemäß welcher ein zylindrischer Metallkern von streifenförmigen Metallblechen umgeben wird, indem er durch mit geeigneten Rillen versehene Biege- und Quetschrollen hindurchgeführt wird. Die Rollen verbiegen die Streifen zu Halbzylindern und bringen sie miteinander und dem Kern in fester Phase in Ver-
in der
bund, indem sie in der/genannten Druckschrift beschriebenen Weise aufgequetscht werden.
Während des Verbundverfahrens werden Grate erzeugt, die radial von dem umhüllten Kern bzw. Verbundteil abstehen. Es können Quetschrollen der in der genannten Druckschrift beschriebenen
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Art verwendet werden, um diese Grate abzutrennen, indem ein ausreichender Druck aufgebracht wird, es können jedoch auch getrennte Abspalteinrichtungen verwendet werden. Für die meisten Zwecke wird das Verbundmaterial durch das Biegeverfahren bis zu einem Enddurchmesser von etwa 2,54 mm (0,1") oder etwas weniger im Querschnitt reduziert.
Es können verschiedene Ausbildungen bzw. Gestalten für die Spitze der Elektrode 12 vorgesehen sein. Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, stehen sowohl der Kern 50 als auch die Hülse 52 um dieselbe Entfernung aus der Isolatorspitze 20 heraus und enden fluchtend in derselben Oberfläche an der Elektrodenspitze bzw. Funkenoberfläche. Diese Ausbildung erleichtert die Wärmeüberführung von der Funkenoberfläche zu den mit der Elektrode in Berührung befindlichen Teilen des Körpers 14 und zieht auch die Wärme von der Isolatorspitze 20 ab, um einen kühleren Betrieb der Zündkerze zu ermöglichen. Es ist darauf hinzuweisen, daß eine Elektrode mit einem äußeran Überzug aus Nickel und einem Kupferkern, wie im Stand der Technik vorgeschlagen, einen Schirm erfordert, um das Kupfer vor Abnutzung ,bzw. Erosion zu schützen. Wenn sich der Kupferkern also in Längsrichtung entlang der Nickelumhüllung erstreckt, so daß das Kupfer den Verbrennungsgasen ausgesetzt ist, so neigt das Kupfer dazu, Erosionserscheinungen zu zeigen und einen Nickelrand zu bilden, dessen Temperatur aufgrund seiner Gestalt ansteigen würde. Bei der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform ist dieser Effekt jedoch auf ein Minimum herabgesetzt, denn tatsächlich wird der Rand der Erosion ausgesetzt.
Wenn es angestrebt wird, jegliche Korrosion oder Erosion der Kupferhülse 52 minimal zu machen, so ist es günstig, nur den Kern 50 der Elektrode 12a über die Isolatorspitze 20 herausstehen zu lassen, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Die Radialoberfläche 6O der Hülse 52 weist eine wesentlich geringere Kupferoberfläche auf, die der korrodierenden Atmosphäre ausgesetzt
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ist, und jegliche auftretende Korrosion oder Erosion hat nur geringe Auswirkungen auf Veränderungen des Wärmeübertragungsweges sowohl von der Isolatorspitze als auch von der Elektrodenspitze zu dem Zylinderkopf.
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der die Korrosion der Kupfermanschette 52 vollständig verhindert wird, indem ein Ring 62 aus Nickel oder einer Nickellegierung auf einer Elektrode 12b angeordnet ist, wobei dieser Ring in geeigneter Weise an dem Kern 50 befestigt werden kann, z.B. durch Schweißen; gemäß einer anderen Ausführungsform ist er einstückig mit dem Kern 50 ausgebildet, z.B. die Elektrode 12c in Fig. 5, wobei ein ringförmiger Flansch 64 an der Spitze der Elektrode 12c gebildet ist, z.B. durch Anköpfen. Es ist darauf hinzuweisen, daß die äußere Radialoberfläche des Rings 62 bzw. Flansches 64 mit dem Ende der Isolatorspitze 20 fluchten kann (Fig. 4) oder sich über die Isolatorspitze 20 hinaus erstrecken kann (Fig. 5), um einen wirkungsvollen Korrosionsschutz für die Hülse 52 zu schaffen.
Fig. 6 und 7 zeigen weitere Ausführungsformen der Elektroden, bei denen über dem Kern ein abdichtender Ring sitzt und die Funkenspitze der Elektrode sich in radialer Richtung erstrekkende Oberflächen aufweist, die in derselben Ebene liegen, um einen Korrosions- und Erosionsschutz für die Kupferhülse 52 zu schaffen; dabei haben die Elektrodenspitzen denselben Durchmesser wie der Außendurchmesser der Kupferhülse 52, und die Radialoberfläche der Kupferhülse ist entweder ungefähr fluchtend mit dem Ende der Isolatorspitze 20 ausgebildet (Elektrode 12d in Fig. 6), oder sie ist vom Ende der Isolatorspitze 20 zurückversetzt (Elektrode 12e in Fig. 7).
Ein zusätzlicher Korrosions- und Erosionsschutz der Kupferhülse 52 kann dadurch geschaffen werden, daß die umlaufende Außenoberfläche der Elektrode 12 mit einer Schicht aus korrosions- und erosionsbeständigem Material überzogen wird. Dadurch
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wird die Kupferhülse über ihre gesamte Länge vor jeglichen korrodierenden Gasen bei hohen Temperaturen geschützt, die bis in den Zwischenraum zwischen Elektrode 12 und Körper 14 vordringen können.
Ein Nickelüberzug ist besonders wirkungsvoll, da er sich der Diffusion in das Kupfer hinein bei hohen Temperaturen widersetzt; andere Werkstoffe wie Chrom bieten jedoch bei einigen Anwendungen einen guten Schutz.
Wie in Fig. 8 gezeigt ist, ist eine Überzugsschicht 54 auf der Außenoberfläche der Kupferhülse 52 aufgebracht, und zwar durch irgendein herkömmliches Verfahren, z.B. Elektroplattierung. Dies kann zweckmäßigerweise in Form eines kontinuierlichen Verfahrens geschehen, nachdem die Hülse 52 mit dem Kern 50 in Verbund gebracht ist und bevor das Zerschneiden in Stücke von der Länge der Elektrode stattfindet. Das Ende des Elektrodenmaterials wird angeköpft, um ein verbreitertes Endstück des Nickelkerns 50 zu bilden, überschüssiges Material wird mechanisch entfernt, wie durch gestrichelte Linien 56 angedeutet ist, um die in Fig. 9 gezeigte Elektrodengestalt 12f zu ergeben. Sobald das überschüssige Material entlang den gestrichelten Linien 56 entfernt ist, ist ein Kupferring freigelegt, wie aus Fig. 9 ersichtlich ist, und es kann zweckmäßig sein, einen Überzug aus Nickel oder einem ähnlichen Material aufzubringen, um in diesem begrenzten Bereich Korrosion zu verhindern.
Bei der in Fig. 10 gezeigten Ausfuhrungsform ist die Elektrode mit dem Nickelkern 50 und der Hülse 52 zur Bildung des verbreiterten Nickelendstücks angeköpft und das Überschußmaterial entfernt, bevor der überzug 54 aufgebracht ist. Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß kein freistehender Kupferring gebildet wird, der Beachtung finden müßte.
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Um einen wirksamen Schutz zu erreichen, sollte die Dicke des Überzugs in der Größenordnung von 0,00254 - O,O762 mm (0,0001 - 0,003") aufweisen. Je dicker die Überzüge sind, desto höher werden die Herstellungskosten, und die thermische Leitfähigkeit der Elektrode wird beeinflußt. Für einen gegebenen überzug können Korrosions- und Erosionsbeständigkeit optimiert werden, indem sichergestellt wird, daß der überzug eine hohe Dichte aufweist. Eine Dichteerhöhung des Überzugs kann durch herkömmliche Verfahren erreicht werden, z.B. durch Kaltziehen, Walzen, Kugelstrahlen und dgl.
Jede der beschriebenen Ausführungsformen weist spezifische Kenndaten des Wärmeübertragungsweges auf; sie weisen jedoch alle eine beträchtlidi vergrößerte Oberfläche im Grenzbereich zwischen dem Elektrodenmaterial (Kern) und der die Wärmesenke bildenden Schicht (Hülse) auf, wodurch die Wärmeübertragungseigenschaften der Elektrode in bezug auf nickelüberzogene Kupferelektroden bekannter Art verbessert werden.
Die vorstehend beschriebenen verschiedenen Ausbildungsformen der Elektrodenspitze bieten unterschiedliche charakteristische Eigenschaften, so daß je nach den vorliegenden Auswahlkriterien die geeignete Ausbildungsform gewählt werden kann. Die Ausfuhrungsformen nach Fig. 1 und 2 bieten z.B. ausgezeichnete Kenndaten im Hinblick auf Wärmeübertragung, die spezifische Betriebstemperatur der Elektrodenspitze unterliegt jedoch etwas stärkeren Änderungen aufgrund von Erosionserscheinungen der Hülse als bei den anderen Ausführungsformen. Wenn jedoch die Hülse aus Kupfermaterial gegenüber der Isolatorspitze zurückversetzt wird, um einen Schirm aufzunehmen, neigen die Isolatorspitze und auch die Elektrodenspitze dazu, auf einer etwas höheren Temperatur gehalten zu werden.
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Claims (20)

PATENTANSPRÜCHE
1.)Zündkerze zur Verwendung bei einer Verbrennungsmaschine mit interner Verbrennung, mit einem Körper aus hitzebeständigem, elektrisch isolierenden Material, der ein erstes und ein zweites Ende aufweist, einer sich von dem ersten zum zweiten Ende erstreckenden Bohrung, einem gestreckten, elektrisch leitenden Mittelelektrodenteil, das in der Bohrung aufgenommen ist und über das erste Ende des Körpers hinaussteht, einer allgemein rohrförmigen Hülse aus elektrisch leitendem Material, die zur Halterung des Körpers ausgebildet ist, und mit einem Teil der Hülse, der in einem ausgewählten Abstand vom Ende des vorstehenden Mittelelektrodenteils angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelelektrode gebildet ist aus einem Kern aus Metall mit guten Korrosionsund Erosionsbeständigkeitseigenschaften und einer Hülse aus einem Metall mit höherer Wärmeleitfähigkeit als der Kern und daß die Hülse metallurgisch mit dem Kern in Verbund gebracht ist.
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2. Zündkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern der Mittelelektrode sich über das erste Ende des Körpers um einen größeren Abstand als die Hülse hinaus erstreckt.
3. Zündkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ende des Körpers sich über die Hülse hinaus erstreckt und eine ringförmige Kappe aus Abdichtungsmaterial zwischen dem Kern und dem ersten Ende des Körpers angeordnet ist, wodurch die Hülse um das erste Ende des Körpers herum gegen die Umgebung abgedichtet ist.
4. Zündkerze nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelelektrode einen Kopf- und einen Spitzenteil aufweist, die durch einen Körper verbunden sind, und daß die Hülse einen Anteil von etwa 10 bis 65% der Querschnittsfläche über die Länge des Körpers der Mittelelektrode hinweg aufweist.
5. Zündkerze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Hülse einen Anteil von etwa 20 bis 35% der Querschnittsfläche über die Länge des Körpers der Mittelelektrode hinweg aufweist.
6. Zündkerze nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall, aus dem die Hülse gebildet ist ein sauerstoffreies Kupfer mit hoher elektrischer Leitfähigkeit ist.
7. Zündkerze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus einer Nickellegierung ist.
8. Zündkerze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus Nickel ist.
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9. Zündkerze nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsmaterial ein nickelhaltiges Material ist.
10. Zündkerzenelektrode zur Verwendung bei einer Zündkerze für eine Verbrennungsmaschine mit interner Verbrennung, gekennzeichnet durch ein Verbundelement mit einem Kern aus einem Metall, das gute Funken-Korrosions- und-Erosionseigenschaften aufweist, wobei der Kern mit einer äußeren Hülse aus einem Metall mit besserer Wärmeleitfähigkeit als der Kern in Verbund gebracht ist, die Elektrode mit einer Wärmespitze und einem Körper versehen ist, das Kopfteil mit einem ringförmigen Flansch zur Erleichterung des Zusammenbaus mit einem elektrisch isolierenden Teil ausgebildet ist und wobei der Kern und die Hülse im wesentlichen über die gesamte Länge des Körpers vom Kopf bis zur Spitze allgemein gleichförmige Querschnittsoberflächen aufweisen.
11. Zündkerzenelektrode nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse und der Kern sich über ihre Länge hinweg nebeneinander erstrecken.
12. Zündkerze nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdichtungsmaterial einteilig mit dem Kern ausgebildet ist.
13. Zündkerze nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Kappe eine sich in axialer Richtung erstreckende Umfangsoberflache aufweist, die in ihrer Gesamtheit innerhalb des Sockels des Isolierkörpers aufgenommen ist.
14. Zündkerze nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Kappe eine sich in Axialrichtung erstreckende Umfangsoberflache aufweist, wovon nur ein Teil innerhalb des Sockels des Isolierkörpers aufgenommen ist.
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15. Zündkerze nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern und die ringförmige Kappe
sich in radialer Richtung erstreckende Oberflächen aufweisen, die in derselben Ebene liegen.
16. Zündkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Hülse eine Kupferlegierung mit hoher elektrischer und thermischer Leitfähigkeit ist.
17. Zündkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Überzug aus korrosions- und erosionsbeständigem Material auf der Außenoberfläche der Hülse angeordnet ist.
18. Zündkerze nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Überzugsmaterial Nickel ist und eine Dicke zwischen 0,00254 und 0,0762 mm (0,0001 und 0,003") aufweist.
19. Elektrode nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen
Überzug aus einem korrosions- und erosionsbeständigen
Material, das auf der Außenoberfläche der Hülse angeordnet ist.
20. Elektrode nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Überzugsmaterial Nickel ist und eine Dicke zwischen 0,00254 und 0,0762 mm aufweist.
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DE19803009721 1979-03-13 1980-03-13 Zuendkerze und zuendkerzen-mittelelektrode Withdrawn DE3009721A1 (de)

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