DE3820552A1 - Zuendkerze fuer brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zündkerze, die ein äußeres Gehäuse, eine Mittelelektrode, die elektrisch von dem Gehäuse isoliert ist, und die einen oberseitigen Endabschnitt und einen bodenseitigen Endabschnitt hat, und die ferner eine Seitenelektrode bzw. Massenelektrode aufweist, die wenigstens drei längliche Teile enthält, die an in Anstand liegenden Stel­ len fest mit dem äußeren Gehäuse verbunden sind.

Zündkerzen der vorstehend beschriebenen Art sind beispiels­ weise aus der DE-OS 36 19 938 bekannt, in der eine ringförmi­ ge Seitenelektrode angegeben ist, die fest mit dem Gehäuse der Zündkerze mit Hilfe von drei länglichen Teilen verbunden ist.

Ringförmige Seitenelektroden der in der deutschen Patentan­ meldung beschriebenen Art haben den Nachteil, daß die Erosion infolge der Funken an der Mittelelektrode der Seitenelektrode eine Rand-zu-Rand-Erosion ist, d. h. eine sehr schnelle Erosion im Vergleich zu einer Flächen-zu-Flächen-Erosion der üblichen Zündkerzen ist, d. h. bei Zündkerzen, die mi einer L-förmigen Seitenelektrode versehen sind. Derartige ringförmige Seiten­ elektroden haben daher eine vergleichsweise kurze Standzeit.

Die Erfindung zielt darauf ab, eine Zündkerze der vorstehend beschriebenen Art bereitzustellen, die eine längere Stand­ zeit als ähnliche Zündkerzen gleicher Bauart hat, d. h. ins­ besondere im Vergleich zu Zündkerzen, die mit einer ring­ förmigen Seitenelektrode versehen sind.

Die Zündkerze nach der Erfindung zeichnet sich im wesentli­ chen dadurch aus, daß die länglichen Teile der Seitenelektrode mit einer massiven Funkenplatte verbunden sind, die dem bodenseitigen Endabschnitt der Mittelelektrode gegenüber­ liegt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Zündkerze nach der Erfin­ dung sind beispielsweise folgende:

• - Jedes der länglichen Teile der Seitenelektrode be­ steht aus einer äußeren Schicht und einem inneren Kern, die aus unterschiedlichen Materialien herge­ stellt sind, wobei der innere Kern beispielsweise aus Kupfer besteht, das gute Wärmeleitungseigen­ schaften hat, und die äußere Schicht beispielsweise aus einer Mittellegierung hergestellt ist, die eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Erosion und Korrosion hat.
• - Die massive Funkenplatte wird derart verformt, daß ihr Mittelabschnitt näher an dem bodenseitigen End­ abschnitt der Mittelelektrode als die Seitenab­ schnitte liegt, wobei der verformte Mittelabschnitt der massiven Funkenplatte eine im wesentlichen ebene Fläche an der dem bodenseitigen Endabschnitt der Mittelelektrode gegenüberliegenden Stelle hat.
• - Die massive Funkenplatte der Seitenelektrode ist mit einer Edelmetallplatte oder einem Edelmetall­ einsatz an der dem bodenseitigen Endabschnitt der Mittelelektrode gegenüberliegenden Stelle versehen.

Bei mit einem Kupferkern versehenen Elektrode einer Zünd­ kerze wird der Verschleiß der Elektroden herabgesetzt, da die Wärme, die durch den elektrischen Strom in den Elek­ troden erzeugt wird, schneller als bei Zündkerzen abgeführt wird, die mit Elektroden versehen sind, die aus einem ein­ zigen erosions- und korrosionsbeständigen Material herge­ stellt sind. Ferner haben im allgemeinen Edelmetalle eine wesentlich höhere Widerstandsfähigkeit gegen Erosion und Korrosion im Vergleich zu anderen Metallen oder Legierungen.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Darin zeigen

Fig. 1 und 3 Seitenansichten der Zündkerze nach der Er­ findung in Teilschnittdarstellung und

Fig. 2 und 4 Unteransichten der Zündkerze nach der Erfin­ dung.

Wie sich aus der Zeichnung ersehen läßt, weist die Zündkerze nach der Erfindung im wesentlichen folgendes auf: Einen äußeren Mantel 1, 1 a, eine Mittelelektrode 2, die im Innern des Ge­ häuses 1, 1 a vorgesehen und elektrisch von dem Gehäuse 1, 1 a durch den Isolator 3 isoliert ist, und eine Seitenelektrode bzw. Masseelektrode 4, die aus einer massiven Funkenplatte 4 a besteht, die sich dem bodenseitigen Endabschnitt der Mittelelektrode 2 gegenüberliegend erstreckt und die aus drei länglichen Teilen 4 b besteht, die an in Abstand liegenden Stellen fest mit dem äußeren Gehäuse 1, 1 a verbunden sind.

Der elektrische Strom fließt von der Mittelelektrode 2 durch die Funkenstrecke 6 zu der massiven Funkenplatte 4 a und von der Platte 4 a durch die drei länglichen Teile 4 b zu dem Ge­ häuse 1, 1 a.

In den Fig. 1 und 2 ist die massive Funkenplatte 4 a eine im wesentlichen ebene Platte, die mit drei seitlichen Vor­ sprüngen 4 a′, 4 a′′, 4 a′′′ versehen ist, an denen jeweils die drei länglichen Teile 4 b befestigt sind.

Die Platte 4 a ist an den drei länglichen Teilen 4 b ange­ schweißt. Jedoch kann auch die gesamte Seitenelektrode einstückig ausgelegt sein. In beiden Fällen ist die Seiten­ elektrode aus einem Material hergestellt, das eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Erosion und Korrosion hat.

Wie bereits angegeben ist, hat diese Seitenelektrode im Vergleich zu ringförmigen Seitenelektroden den Vorteil ei­ ner längeren Standzeit, da eine Flächen-zu-Flächen-Erosion zwischen der Mittelelektrode 2 und der Seitenelektrode 4 anstelle einer wesentlich schneller ablaufenden Kanten-zu- Kanten-Erosion bei den ringförmigen Seitenelektroden auf­ tritt.

Um die Standzeit der Zündkerze nach der Erfindung noch wei­ ter zu erhöhen und die Ausbreitung des Flammenkerns in der Brennkammer zu verbessern, kann die Zündkerze entsprechend den Fig. 3 und 4 hergestellt sein, wobei folgendes vorge­ sehen ist:

• - Die massive Platte 4 a ist bei 4 d in der Art verformt, daß der Mittelabschnitt 4 c dem bodenseitigen Endab­ schnitt der Mittelelektrode näher als die Seitenab­ schnitte liegt.
• - Der bei 4 d verformte Mittelabschnitt 4 c der Platte 4 a der Seitenelektrode 4 ist mit einer Edelmetallplatte 7 (oder einem Edelmetalleinsatz) an der dem boden­ seitigen Endabschnitt der Mittelelektrode 2 gegenüber­ liegenden Stelle versehen.
• - Jedes der länglichen Teile 4 b der Seitenelektrode 4 besteht aus einer äußeren Schicht und einem inneren Kern 5, die aus unterschiedlichen Materialien her­ gestellt sind, wobei der innere Kern 5 beispielsweise aus Kupfer und die äußere Schicht beispielsweise aus einer Nickellegierung hergestellt ist.

Selbstverständlich kann die Edelmetallplatte 7 sowie der Kupferkern 5 auch bei der Zündkerze nach Fig. 1 und 2 vorgesehen sein.

Die Standzeit der Zündkerze nach den Fig. 3 und 4 wird nicht nur durch die wesentlich langsamere Erosion der Edelmetallplatte 7, sondern auch dadurch erhöht, daß die Verformung 4 d der Funkenplatte 4 a vorgesehen ist. In der Praxis hat sich ge­ zeigt, daß die Funken eine flache Seitenelektrode (Fig. 1) auch in der Nähe der seitlich liegenden Seiten der Edel­ metallplatte erodieren. Diese Erosion wird im wesentlichen durch die verformte Seitenelektrode nach den Fig. 3 und 4 verwendet, da die geneigten Teile 4 d der Seitenelektrode weiter von der Mittelelektrode 2 entfernt sind.

Bei der Auslegung nach den Fig. 3 und 4 wird die Ausbreitung des Flammenkerns in der Brennkammer verbessert, da die seit­ lichen Abschnitte der Funkenplatte 4 a weiter von der Funken­ strecke 6 als bei der Auslegung nach den Fig. 1 und 2 ent­ fernt liegen.

Wie bereits vorstehend angegeben ist, setzt der Kupferkern 5 in jedem der länglichen Teile 4 b der Seitenelektrode nach den Fig. 3 und 4 den Verschleiß infolge von Erosion und Korrosion herab, da die Temperatur der Seitenelektrode da­ durch herabgesetzt wird, daß die durch den elektrischen Strom erzeugte Wärme schneller abgeleitet wird.

Die Anzahl der länglichen Teile, die die massive Funken­ platte mit dem äußeren Gehäuse verbinden, kann auch größer als drei gewählt werden. In einem solchen Fall würde die massive Funkenplatte eine entsprechende Auslegung haben.

Zusammenfassend gibt die Erfindung eine Zündkerze an, die ein äußeres Gehäuse 1, 1 a, eine Mittelelektrode 2, die elek­ trisch von dem Gehäuse 1, 1 a isoliert ist, und eine Seiten­ elektrode 4 aufweist, die eine massive Funkenplatte 4 a auf­ weist, die mit dem äußeren Gehäuse 1, 1 a durch drei längli­ che Teile 4 b verbunden ist. Die Zündkerze hat eine längere Standzeit als ringförmige Seitenelektroden üblicher Bauart.

Claims (10)

1. Zündkerze mit einem äußeren Gehäuse (1, 1 a) einer Mittelelektrode (2), die elektrisch von dem Gehäuse (1, 1 a) isoliert ist, und die einen oberen Endabschnitt und einen bodenseitigen Endabschnitt hat, und mit einer Seitenelek­ trode (4), die wenigsens drei längliche Teile (4 b) enthält, die an in Abstand liegenden Stellen fest mit dem äußeren Gehäuse (1, 1 a) verbunden sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die länglichen Teile (4 b) der Seiten­ elektrode (4) mit einer massiven Funkenplatte (4 a) verbun­ den sind, die auf der Vorderseite des bodenseitigen End­ abschnitts der Mittelelektrode (2) vorgesehen ist.

2. Zündkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die länglichen Teile (4 b) und die massive Funkenplatte (4 a) der Seitenelektrode (4) einstückig ausgelegt sind.

3. Zündkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der länglichen Teile (4 b) der Seitenelektrode (4) aus einer äußeren Schicht und einem inneren Kern (5) besteht, die aus unterschiedlichen Materialien herge­ stellt sind.

4. Zündkerze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Kern (5) aus einem Material besteht, das gute Wärmeleitungseigenschaften hat, und daß die äußere Schicht aus einem Material besteht, die eine hohe Wider­ standsfähigkeit gegen Erosion und Korrosion hat.

5. Zündkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die massive Funkenplatte (4 a) aus einem Material hergestellt ist, das eine hohe Widerstands­ fähigkeit gegen Erosion und Korrosion hat.

6. Zündkerze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einteilig ausgelegte Seitenelektrode (4) aus einem Material hergestellt ist, das eine hohe Widerstandsfähig­ keit gegen Erosion und Korrosion hat.

7. Zündkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die massive Funkenplatte (4 a) bei (4 d) derart verformt ist, daß der Mittelabschnitt (4 c) dem bodenseitigen Endabschnitt der Mittelelektrode (2) näher als die seitlichen Abschnitte liegt.

8. Zündkerze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der verformte Mittelabschnitt (4 d) der massiven Fun­ kenplatte (4 a) eine im wesentlichen ebene Fläche dem bodenseitigen Endabschnitt der Mittelelektrode (2) gegen­ überliegend hat.

9. Zündkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die massive Funkenplatte (4 a) der Seiten­ elektrode (4) mit einer Edelmetallplatte oder einem Einsatz an der dem bodenseitigen Endabschnitt der Mittelelektrode (2) gegenüberliegenden Stelle versehen ist.

10. Zündkerze nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der verformte Mittelabschnitt (4 d) der massi­ ven Funkenplatte (4 a) der Seitenelektrode (4) mit einer Edelmetallplatte oder einem Edelmetalleinsatz (7) an der dem bodenseitigen Endabschnitt der Mittelelektrode (2) gegenüberliegenden Stelle versehen ist.