DE3820554A1

DE3820554A1 - Zuendkerze fuer brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3820554A1
Application number: DE19883820554
Authority: DE
Inventors: Azzam Qasrawi
Original assignee: Champion Spark Plug Europe SA
Current assignee: Champion Spark Plug Europe SA
Priority date: 1988-06-16
Filing date: 1988-06-16
Publication date: 1989-12-21
Also published as: IT8953177V0; FR2633108A3; FR2633108B3; IT217104Z2

Description

Die Erfindung betrifft eine Zündkerze, die ein äußeres Ge häuse, eine Mittelelektrode, die elektrisch von dem Gehäuse isoliert ist, und die einen oberen Endabschnitt und einen bodenseitigen Endabschnitt hat, und ferner eine im wesentli chen U-förmige Seitenelektrode aufweist, deren horizontales Teil eine Funkenstrecke mit dem bodenseitigen Endabschnitt der Mittelelektrode bildet, und deren beiden vertikalen Teile fest mit dem äußeren Gehäuse verbunden sind.

Zündkerzen der vorstehend beschriebenen Art, d. h. Zündkerzen, die mit einer im wesentlichen U-förmigen Seitenelektrode ver sehen sind, sind beispielsweise aus US-PS 22 96 033 bekannt, in der eine U-förmige Seitenelektrode angegeben ist, die aus einem hohlen rohrförmigen Teil aus einem ersten Material be steht, und die mit einem zweiten Material gefüllt ist. Das erste Material kann beispielsweise eine Nickellegierung sein, die eine gute Widerstandsfähigkeit gegen Erosion und Korro sion hat und das zweite Material kann beispielsweise Kupfer sein, das gute Wärmeleitungseigenschaften hat.

Bei Zündkerzenelektroden und insbesondere bei Seitenelektroden von Zündkerzen tritt infolge von Erosion und Korrosion ein Verschleiß auf. Dieser Verschleiß kann dadurch vermindert werden, daß die Temperatur der Elektrode so niedrig wie mög lich gehalten wird, und dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß die Elektroden mit einem Kupferkern ver sehen werden, wie dies in der vorstehend genannten US-PS 22 96 033 angegeben ist.

Bei diesem US-Patent weist der Mittelabschnitt des horizontalen Teils der U-förmigen Seitenelektrode, d. h. der Abschnitt der Seitenelektrode, der den Funken ausgesetzt ist, einen Kupfer kern im Innern eines rohrförmigen Teils auf. Der Nachteil bei dieser Auslegung ist darin zu sehen, daß dann, wenn das rohrförmige Teil einmal durch Funken an einer einzigen Stelle erodiert ist, d. h. wenn die Funken einmal den Kupferkern er reicht haben, die Seitenelektrode schnell in einem solchen Maße zerstört wird, daß ein normales Arbeiten der Zündkerze nicht mehr sichergestellt werden kann.

Die Erfindung vermeidet diese relativ schnelle Zerstörung einer im wesentlichen U-förmigen Seitenelektrode, die mit einem Kupferkern versehen ist.

Die Erfindung zielt darauf ab, eine Zündkerze mit einer U-för migen Seitenelektrode mit einem Kupferkern bereitzustellen, bei der der Verschleiß der Seitenelektrode im Vergleich zu üblichen Auslegungen vermindert ist, oder in anderen Worten ausgedrückt, eine Zündkerze bereitzustellen, die eine län gere Standzeit als eine Zündkerze gleicher Bauart und übli cher Bauform hat.

Nach der Erfindung zeichnet sich eine Zündkerze im wesentli chen durch die Tatsache aus, daß der Mittelabschnitt des horizontalen Teils der Seitenelektrode aus einem einzigen Material hergestellt ist, und daß die Seitenabschnitte des horizontalen Teils und die beiden vertikalen Teile der Sei tenelektrode aus einer äußeren Schicht und einem inneren Kern bestehen, welche aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Zündkerze sind bei spielsweise folgende:

1. Der Mittelabschnitt des horizontalen Teils der Seitenelektrode und die äußere Schicht der Seitenabschnitte des horizontalen Teils und der beiden vertikalen Teile der Seitenelektrode sind aus ein und demselben Material hergestellt.
2. Der innere Kern der Seitenelektrode ist aus einem Material hergestellt, das gute Wärme leitungseigenschaften hat, und die anderen Teile der Seitenelektrode sind aus einem Material hergestellt, das eine hohe Wider standsfähigkeit gegen Erosion und Korrosion hat.
3. Die Oberfläche des Mittelabschnitts des hori zontalen Teils der Seitenelektrode, das dem bodenseitigen Endabschnitt der Mittelelektrode gegenüberliegt, ist mit einer Edelmetallplatte oder einem Edelmetalleinsatz versehen.

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

Fig. 1 und 2 Seitenansichten der Zündkerze nach der Erfindung in Teilschnittdarstellung, und

Fig. 3 eine Unteransicht der Zündkerze nach der Erfindung.

Wie sich aus der Zeichnung ergibt, weist die Zündkerze nach der Erfindung im wesentlichen folgendes auf: Ein äußeres Gehäuse 1, 1 a eine Mittelelektrode 2, die sich im Innern des Gehäuses 1, 1 a befindet und elektrisch von dem Gehäuse 1, 1 a durch den Isolator 3 isoliert ist, und eine im wesentlichen U-förmige Seitenelektrode 4.

Die U-förmige Seitenelektrode 4 weist ein horizontales Teil 4 a, 4 b und zwei vertikale Teile 4 c auf. Mit der Bezugsziffer 4 a ist der Mittelabschnitt und mit der Bezugsziffer 4 b sind die beiden Seitenabschnitte des horizontalen Teils 4 a, 4 b der U-förmigen Seitenelektrode dargestellt.

Wie üblich sind die beiden vertikalen Teile 4 c der Seiten elektrode 4 fest mit dem äußeren Gehäuse 1 derart verbunden, daß der elektrische Strom von dem bodenseitigen Endabschnitt der Mittelelektrode 2 durch die Funkenstrecke 6 und durch die U-förmige Seitenelektrode 4 zu dem Gehäuse 1 schließen kann.

Um die Temperatur (Erosion und Korrosion) des Mittelabschnit tes 4 a der Seitenelektrode 4 herabzusetzen, sind die Seiten abschnitte 4 b des horizontalen Teils 4 a, 4 b und die beiden vertikalen Teile 4 c der Seitenelektrode mit einem inneren Kern 5 versehen, der beispielsweise aus Kupfer besteht, wel cher aufgrund der guten Wärmeleitungseigenschaften schneller die Wärme abführt, die durch den elektrischen Strom im Mittel abschnitt 4 a der Seitenelektrode 4 erzeugt wird.

Die Abschnitte 4 b und 4 c der Seitenelektrode 4 bestehen somit aus einer äußeren Schicht und einem inneren Kern, welcher aus unterschiedlichen Materialien hergestellt ist, wobei das Material der äußeren Schicht beispielsweise eine Nickelle gierung ist, die eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Ero sion und Korrosion hat.

Im Prinzip ist das Material, das für den Mittelabschnitt 4 a verwendet wird, dasselbe wie jenes, das für die äußere Schicht der Abschnitte 4 b und 4 c der Seitenelektrode 4 verwendet wird, d. h. ein Material, das eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Erosion und Korrosion hat. Man könnte jedoch eine Zündkerze derart auslegen, daß der Abschnitt 4 a aus einem Material be steht, der eine bessere Widerstandsfähigkeit gegen Erosion und Korrosion als das Material hat, das für die Schicht der Abschnitte 4 b und 4 c der Seitenelektrode verwendet wird.

Bei der Zündkerze nach der Erfindung kann die Erosion des Mittelabschnittes 4 a der Seitenelektrode 4 nicht innerhalb einer angemessenen Zeitdauer den inneren Kupferkern 5 er reichen, da der Mittelabschnitt 4 a im Gegensatz zu der Aus legung nach der US-PS 22 96 033 vollständig aus einem Mate rial hergestellt ist, das eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Erosion und Korrosion hat. Die Standzeit einer Zündkerze nach der Erfindung wird daher beträchtlich im Vergleich zu einer üblichen Zündkerze gleicher Bauart erhöht.

Ferner ist noch zu erwähnen, daß die Standzeit einer Zünd kerze nach der Erfindung ebenfalls im Vergleich zu einer üb lichen Zündkerze erhöht wird, bei der nur ein einziges Mate rial für die U-förmige Seitenelektrode verwendet wird. Wenn in Wirklichkeit eine U-förmige Seitenelektrode aus einem einzigen Material hergestellt ist, dann ist kein Kupferkern vorhanden und daher wird die Wärme, die durch den elektri schen Strom im Mittelabschnitt des horizontalen Teils der Seitenelektrode erzeugt wird, weniger schnell abgeleitet, und der Mittelabschnitt ist stärker der Erosion und Korrosion als bei der Zündkerze nach der Erfindung ausgesetzt.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, läßt sich die Standzeit der Zünd kerze nach der Erfindung ferner dadurch erhöhen, daß die Oberfläche des Abschnittes 4 a der Seitenelektrode 4 mit einer Edelmetallplatte und einem Edelmetalleinsatz 7 an der dem bodenseitigen Endabschnitt der Mittelelektrode 2 gegenüberlie genden Stelle versehen wird. Edelmetalle haben im allgemei nen eine höhere Widerstandsfähigkeit gegen Erosion und Korro sion als andere Metalle.

Die Lage der U-förmigen Seitenelektrode bezüglich der Mittel elektrode kann auch abweichend von dem dargestellten Bei spiel gewählt werden. Die U-förmige Seitenelektrode könnte beispielsweise seitlich bezüglich der Mittelelektrode ange ordnet sein. Die Funkenstrecke würde dann durch einen Ab schnitt der Querwand bzw. der Seitenwand der Mittelelektrode und durch eine der Seitenwände bzw. Querwände des Mittelab schnittes des horizontalen Teils der Seitenelektrode defi niert. In diesem Fall könnten auch zwei U-förmige Seiten elektroden pro Zündkerze verwendet werden, d. h. daß eine jeweils auf beiden Seiten der Mittelelektrode angeordnet ist.

Zusammenfassend gibt die Erfindung eine Zündkerze an, die ein äußeres Gehäuse, eine Mittelelektrode, einen Isolator und eine im wesentlichen U-förmige Seitenelektrode bzw. Masseelektrode hat. Der Mittelabschnitt der Seitenelektrode ist aus einem einzigen Material, wie z. B. einer Nickellegierung, herge stellt. Die anderen Teile bzw. Abschnitte der Seitenelektrode bestehen aus einer äußeren Schicht, beispielsweise aus einer Nickellegierung, und einem inneren Kern, der beispielsweise aus Kupfer hergestellt ist. Die Tatsache, daß kein durchgehen der Kupferkern in der Seitenelektrode vorhanden ist, erhöht die Standzeit der Zündkerze nach der Erfindung.

Claims

1. Zündkerze mit einem äußeren Gehäuse (1, 1 a), einer Mittelelektrode (2), die elektrisch vom Gehäuse (1, 1 a) isoliert ist, und die einen oberen Endabschnitt und einen bodenseitigen Endabschnitt hat, und mit einer im wesent lichen U-förmigen Seitenelektrode (4), deren horizontaler Teil (4 a, 4 b) eine Funkenstrecke (6) mit dem bodenseitigen Endabschnitt der Mittelelektrode (2) definiert und deren beiden vertikalen Teile (4 c) fest mit dem äußeren Gehäuse (1) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelabschnitt (4 a) des horizontalen Teils (4 a, 4 b) der Seitenelektrode (4) aus einem einzigen Material hergestellt ist, und daß die Seitenabschnitte (4 b) des ho rizontalen Teils (4 a, 4 b) und die beiden vertikalen Teile (4 c) der Seitenelektrode (4) aus einer äußeren Schicht und einem inneren Kern (5) bestehen, die aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind.

2. Zündkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelabschnitt (4 a) des horizontalen Teils (4 a, 4 b) der Seitenelektrode (4) und die äußere Schicht der seitlichen Abschnitte (4 b) des horizontalen Teils (4 a, 4 b) und der beiden vertikalen Teile (4 c) der Seitenelektrode (4) aus demselben Material hergestellt sind.

3. Zündkerze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß der innere Kern (5) der Seitenelektrode (4) aus einem Material besteht, das gute Wärmeleiteigenschaf ten hat.

4. Zündkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die anderen Abschnitte der Seitenelek trode (4) aus einem Material hergestellt sind, das eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Erosion und Korrosion hat.

5. Zündkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Mittelabschnitts (4 a) des horizontalen Teils (4 a, 4 b) der Seitenelektrode (4), der dem bodenseitigen Endabschnitt der Mittelelektrode (2) gegenüberliegt, mit einer Edelmetallplatte oder -einsatz (7) versehen ist.