DE69820818T2

DE69820818T2 - Zündkerze

Info

Publication number: DE69820818T2
Application number: DE69820818T
Authority: DE
Inventors: Kenji Mizuho-ku Ishida; Yoshishiro Mizuho-ku Matsubara
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 1997-07-31
Filing date: 1998-07-31
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2018-08-01
Also published as: US6166480A; DE69820818D1; EP0895327A1; JPH1154240A; EP0895327B1

Description

Diese Erfindung betrifft eine bei Verbrennungsmotoren zu verwendende Zündkerze.
Herkömmlicherweise ist eine wie in 17 dargestellt gebildete Zündkerze 100 bekannt. Bei dieser Zündkerze 100 werden ein Isolator 102 und ein Metallgehäuse 103 konzentrisch zu einander außerhalb einer zylindrischen Mittelelektrode 101 angeordnet und ein Ende einer Masseelektrode 105 wird mit dem Metallgehäuse 103 verbunden. Das andere Ende der Masseelektrode 105 wird zur Seite gebogen, so dass eine vordere Seitenfläche der Masseelektrode 105 einer vorderen Endfläche der Mittelelektrode 101 gegenüberliegt, wobei eine Funkenentladungsstrecke g zwischen der Masseelektrode 105 und der Mittelelektrode 101 ausgebildet wird. Die Zündkerze 100 mit einem solchen Aufbau wird zum Beispiel an einem Zylinderkopf eines Verbrennungsmotors so angebracht, dass sie als Zündquelle für ein dem Brennraum zugeführtes Luftgemisch dient.
Damit das Kraftstoff-/Luftgemisch in dem Motorzylinder durch Verwendung der Zündkerze 100 gezündet und somit verbrannt wird, ist es wichtig, nicht nur das Kraftstoff-/Luftgemisch nahe der Funkenentladungsstrecke g zuverlässig zu zünden, sondern dass sich auch die Flamme von einem Zündbrenner zu dem Kraftstoff-/Luftgemisch in dem Zylinder umgehend ausbreitet. Zu diesem Zweck muss das Kraftstoff-/Luftgemisch um die Funkenentladungsstrecke g gleichmäßig zugeführt werden, während die neben der Mittelelektrode 101 vorhandene Masseelektrode 105 dazu neigt, für das Strömen des Kraftstoff-/Luftgemisches oder die Flammenausbreitung hinderlich zu sein. Wenn zum Beispiel ein neben der Mittelelektrode 101 mit der Masseelektrode 105 ausgebildeter Raum K zu klein ist, würde das Kraftstoff-/Luftgemisch weniger in den Raum K strömen, was ein Hindernis für die Zündung darstellen könnte. Ferner würde ein zu kleiner Raum K das Ausströmen der durch die Zündung erzeugten Flamme behindern, was es wahrscheinlicher machen würde, dass es dazu kommt, dass Hitze durch den Kontakt mit der Masseelektrode 105 entzogen werden würde, so dass die Flammenausbreitung behindert wird, d. h. ein flammenlöschender Effekt. Diese Phänomene können die Ursache für eine Verschlechterung der Zündfähigkeit der Zündkerze sein.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Zündkerze zur Hand zu geben, welche das gleichmäßige Zuführen des Kraftstoff-/Luftgemisches um die Funkenentladungsstrecke ermöglicht, so dass der flammenlöschende Effekt weniger wahrscheinlicht eintritt, und welche eine ausgezeichnete Zündfähigkeit aufweist.
Erfindungsgemäß wird eine Zündkerze zur Hand gegeben, welche als Hauptteil umfasst: eine Mittelelektrode; einen außerhalb der Mittelelektrode vorgesehenen Isolator; ein außerhalb des Isolators vorgesehenes Metallgehäuse; sowie eine Masseelektrode, welche so angeordnet ist, dass ein Ende mit dem Metallgehäuse verbunden ist und das andere Ende seitlich so zurückgelegt ist, dass es der Mittelelektrode gegenüberliegt, so dass eine Seitenfläche der Masseelektrode einem vorderen Endteil der Mittelelektrode gegenüberliegt. Die Mittelelektrode umfasst: einen Hauptbestandteil mit einer zylindrischen Umfangsfläche und einer stirnseitigen Gegenfläche, welche der Seitenfläche der Masseelektrode gegenüberliegt und im Allgemeinen zu dieser parallel ist; sowie einen herausragenden Teil, welcher von der stirnseitigen Gegenfläche bei einer bezüglich einer Mittelachsenlinie des Hauptbestandteils nicht mittigen Position hin zu einer Seite gegenüber der Masseelektrode versetzt herausragt und eine obere Fläche aufweist, welche im Allgemeinen parallel zur Seitenfläche der Masseelektrode ausgebildet ist und ihr direkt gegenüberliegt.
Der in der stirnseitigen Gegenfläche der Mittelelektrode ausgebildete herausragende Teil ist bezüglich der Mittelachsenlinie des Hauptbestandteils hin zu einer Seite gegenüber der Masseelektrode nicht mittig. Somit wird der neben der Mittelelektrode gegen die Masseelektrode ausgebildete Raum vergrößert, was ein gleichmäßiges Strömen des Kraftstoff-/Luftgemisches in den Raum erlaubt. Ferner macht es der vergrößerte Raum unwahrscheinlich, dass die durch eine Zündung erzeugte Flamme am Ausströmen gehindert wird, und ein größerer Abstand zwischen der Flamme und der Masseelektrode verringert die flammenlöschende Wirkung aufgrund der Masseelektrode. Infolge dessen kann die Zündfähigkeit der Zündkerze stark verbessert werden.
Beim Aufbau der erfindungsgemäßen Zündkerze wird bei einer Länge D eines durch einen Schnitt gebildeten Liniensegments, bei welchem eine die Mittelachsenlinie des Hauptbestandteils und eine Mittelachsenlinie der Masseelektrode enthaltende imaginäre Ebene die stirnseitige Gegenfläche schneidet, und bei einer herausragenden Höhe h, mit welcher der herausragende Teil von der stirnseitigen Gegenfläche herausragt, ein Wert von h/d vorzugsweise auf mindestens 0,2 gesetzt.
Wenn h/D kleiner als 0,2 ist, kann es wahrscheinlicher werden, dass das Ausströmen der durch das Einströmen des Kraftstoff-/Luftgemisches in den Raum oder durch die Zündung erzeugten Flamme durch die Masseelektrode behindert wird, so dass eine ausreichende Wirkung der Zündfähigkeitsverbesserung der Zündkerze nicht erreicht werden kann. Der Wert h/D wird bevorzugter so festgelegt, dass er nicht unter 0,3 liegt. Ferner wird der obere Grenzwert für h/D nach Bedarf so in einem Bereich festgelegt, dass eine bestimmte mechanische Festigkeit sichergestellt wird, damit der herausragende Teil bei Ausüben einer Kraft seitlich auf den herausragenden Teil nicht einem Biegen oder Brechen oder dergleichen unterliegt.
Bei der erfindungsgemäßen Zündkerze dagegen liegt bei einem Volumen V₁ eines Teils, welcher von einer Ebene einschließlich der stirnseitigen Gegenfläche des Hauptbestandteils, einer Ebene einschließlich einer oberen Fläche des herausragenden Teils und einer Verlängerung der Umfangsfläche der stirnseitigen Gegenfläche hin zu dem herausragenden Teil umgeben ist, und einem Volumen V₂ des herausragenden Teils ein Wert V₂/V₁ vorzugsweise nicht über 0,8.
Wenn V₂/V₁ größer als 0,8 ist, kann es wahrscheinlicher werden, dass das Ausströmen der durch das Einströmen des Kraftstoff-/Luftgemisches in den Raum oder durch die Zündung erzeugten Flamme durch die Masseelektrode behindert wird, so dass eine ausreichende Wirkung der Zündfähigkeitsverbesserung der Zündkerze nicht erreicht werden kann. Der Wert V₂/V₁ wird wünschenswerterweise so festgelegt, dass er nicht über 0,5 liegt. Ferner wird der untere Grenzwert für V₂/V₁ nach Bedarf so in einem Bereich festgelegt, dass eine bestimmte mechanische Festigkeit sichergestellt wird, damit der herausragende Teil bei Ausüben einer Kraft seitlich auf den herausragenden Teil nicht einem Biegen oder Brechen oder dergleichen unterliegt.
Bei der Zündkerze des obigen Aufbaus kann zudem bei Festlegen des Werts h/D auf nicht höher als 0,2 bei D der Länge des durch einen Schnitt gebildeten Liniensegments, bei welchem eine die Mittelachsenlinie des Hauptbestandteils und die Mittelachsenlinie der Masseelektrode enthaltende imaginäre Ebene die stirnseitige Gegenfläche schneidet, und bei h der herausragenden Höhe des herausragenden Teils von der stirnseitigen Gegenfläche die Zündfähigkeit der Zündkerze weiter verbessert werden.
Bei der erfindungsgemäßen Zündkerze ist es bevorzugter, dass das Maß der Dezentrierung des an der stirnseitigen Gegenfläche der Mittelelektrode ausgebildeten herausragenden Teils wie nachstehend gezeigt festgelegt wird. D. h. unter der Bedingung, dass eine imaginäre Ebene, die eine Ebene einschließlich der Mittelachsenlinie des Hauptbestandteils und der Mittelachsenlinie schneidet, so festgelegt wird, dass eine Schnittlinie mit der Mittelachsenlinie des Hauptbestandteils zusammenfällt und dass ein Bereich weiter weg von der Masseelektrode aus den beiden Bereichen der stirnseitigen Gegenfläche dividiert durch die Ebene als Bezugsbereich genommen wird, wenn die obere Fläche des herausragenden Teils und die stirnseitige Gegenfläche in einer Rechtung senkrecht zu diesen Flächen betrachtet werden, eine Fläche eines zwischen der oberen Fläche und dem Bezugsbereich überlappenden Teils als S₁ und eine Fläche der oberen Fläche als S₂ wiedergegeben wird, dann wird ein Wert S₁/S₂ nicht unter 0,7 festgelegt. Durch Festlegen von S₁/S₂ auf nicht unter 0,7 kann ein Raum neben der Mittelelektrode gegen die Masseelektrode effektiver ausgebildet werden, so dass die Zündfähigkeit der Zündkerze weiter verbessert werden kann. Der Wert S₁/S₂ liegt bevorzugter bei etwa 1,0.
Auch kann der axiale Querschnitt der Masseelektrode so geformt sein, dass er an einer der Mittelelektrode zugewandeten Seite stärker als an der entgegengesetzten Seite in seiner Breite verringert ist. Bei dieser Form des axialen Querschnitts der Masseelektrode kann bei seitlicher Zuführung des Kraftstoff-/Luftgemisches der Widerstand der Masseelektrode gegenüber dem Einströmen des Brennstoff-/Luftgemisches verringert und zudem ein gleichmäßigeres Einströmen des Kraftstoff-/Luftgemisches in den Raum erhalten werden, so dass die Zündfähigkeit der Zündkerze weiter verbessert werden kann. Indessen kann die Masseelektrode einen Teil verringerter Breite aufweisen, welcher in einem Bereich von einer festgelegten Zwischenposition in ihrer Längsrichtung ausgebildet ist, wobei der Teil verringerter Breite an einer unteren Endseite der Masseelektrode stärker als an ihrer vorderen Endseite in seiner Breite verringert ist. In diesem Fall wird das Einströmen des Kraftstoff-/Luftgemisches, das von der vorderen Endseite der Masseelektrode hin zur Funkenentladungsstrecke gelenkt wird, gleichmäßig gehalten, so dass die Zündfähigkeit der Zündkerze ebenfalls verbessert werden kann. Weiterhin wird durch Formen des Querschnitts der Masseelektrode zu einer oben beschriebenen Form oder durch Formen des Teils verringerter Breite das Volumen der Masseelektrode so verringert, dass der aufgrund der Zündung erzeugte Kopf weniger verloren geht. Somit lässt sich die Wirkung eines verringerten Flammenlöschens erwarten.
Weiterhin kann die erfindungsgemäße Zündkerze so angeordnet werden, dass ein Plättchen gefertigt aus Metall oder einem Verbundstoff, der hauptsächlich aus Metall besteht, dessen Hauptbestandteil mindestens eines von Ru, Rh, Pd, Os, Ir und Pt ist, an mindestens der oberen Fläche des herausragenden Teils der Mittelelektrode oder der Seitenfläche der Masseelektrode befestigt ist. Das befestigte Plättchen dient als Zünder für das Ausbilden einer Funkenentladungsstrecke der Zündkerze. Das Material für das Ausbilden des Plättchens, d. h. des Zünders, weist ausgezeichnete Hitzebeständigkeit und ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit auf, was den Verschleiß des Zünders hemmt, so dass die Haltbarkeit der Zündkerze verbessert werden kann.
Die Legierung für das Ausbilden des Plättchens kann zum Beispiel aus einer Edelmetalllegierung, die vorrangig aus einer Art oder zwei oder mehr Arten gewählt aus Ir, Pt und Rh besteht, bestehen. Bei Verwenden einer Legierung auf Pt-Grundlage kann geeigneterweise eine Pt-Ni-Legierung (z. B. Pt und 1–30 Masseprozent Ni-Legierung) verwendet werden. Bei den vorrangig aus Ir bestehenden können ferner die Folgenden verwendet werden:

(1) Eine Ir als Hauptbestandteil enthaltende Legierung und 3–50 Masseprozent Rh (wobei 50% nicht eingeschlossen ist) wird verwendet. Die Verwendung dieser Legierung hemmt den Verschleiß des Zünders aufgrund Oxidation und Verflüchtigen des Ir-Bestandteils bei hohen Temperaturen, so dass eine Zündkerze ausgezeichneter Haltbarkeit verwirklicht werden kann. Wenn der Anteil an Rh in der Legierung unter 3 Masseprozent liegt, dann kann die Oxidation und Verflüchtigen hemmende Wirkung von Ir ungenügend werden, was den Zünder verschleißanfälliger macht und zu einer schlechteren Haltbarkeit der Zündkerze führt. Indessen sinkt bei einem Anteil von Rh von 50 Masseprozent oder mehr der Schmelzpunkt der Legierung, so dass die Haltbarkeit der Zündkerze ebenfalls schlechter werden kann. Aufgrund dieser Tatsachen wird der Anteil an Rh vorzugsweise in dem oben erwähnten Bereich, wünschenswerterweise einem Bereich von 7–30 Masseprozent, noch wünschenswerter 15–25 Masseprozent und am wünschenswertesten bei 18–22 Masseprozent festgelegt.
(2) Eine Ir als Hauptbestandteil enthaltende Legierung und 1–20 Masseprozent Pt wird verwendet. Die Verwendung dieser Legierung hemmt den Verschleiß des Zünders aufgrund Oxidation und Verflüchtigen des Ir-Bestandteils bei hohen Temperaturen, so dass eine Zündkerze ausgezeichneter Haltbarkeit verwirklicht werden kann. Wenn der Anteil an Pt in der Legierung unter 1 Masseprozent liegt, dann kann die Oxidation und Verflüchtigen hemmende Wirkung von Ir ungenügend werden, was den Zünder verschleißanfälliger macht und zu einer schlechteren Haltbarkeit der Zündkerze führt. Indessen sinkt bei einem Anteil von Pt von 20 Masseprozent oder mehr der Schmelzpunkt der Legierung, so dass die Haltbarkeit der Zündkerze ebenfalls schlechter werden kann.

Das Material für das Ausbilden des Plättchens (Zünders) kann Oxide enthalten (einschließlich zusammengesetzte Oxide) aus Metallelementen, die zur 3A-Gruppe (so genannte Seltenerdelemente) und zur 4A-Gruppe (Ti, Zr, Hf) der Periodentafel der Elemente bei einem Verhältnis in einem Bereich von 0,1–15 Masseprozent gehören. Dadurch kann der Verschleiß aufgrund Oxidation und Verflüchtigen des Ir-Bestandteils wirksamer gehemmt werden. In diesem Fall kann, da die Oxidation und das Verflüchtigen des Ir-Bestandteils durch Mischen des Oxids unterdrückt werden kann, der das Plättchen bildende Metallteil aus einem Ir-Metall aus einer einzigen Substanz und nicht aus Ir-Legierungen wie oben unter (1) und (2) gezeigt gebildet werden. Wenn der Anteil des Oxids ferner unter 1 Masseprozent liegt, dann kann die Oxidation und Verflüchtigen hemmende Wirkung von Ir durch die Zugabe des Oxids nicht länger erhalten werden. Wenn indessen der Anteil des Oxids 15 Masseprozent übersteigt, werden die Temperaturwechselbeständigkeitseigenschaften des Plättchens schlechter, was zu Fehlfunktionen wie Rissbildung in der Befestigung des Plättchens durch Schweißen oder dergleichen führen kann. Als Oxid kann weiterhin geeigneterweise Y₂O₃ verwendet werden und daneben können auch La₂O₃, ThO₂, ZrO₂ und dergleichen bevorzugt verwendet werden.
Nun werden lediglich beispielhafterweise Ausführungen der Erfindung unter Bezug auf die Begleitzeichnungen beschrieben. Hierbei zeigen:
1A eine Längsschnittansicht, welche eine erfindungsgemäße Zündkerze zeigt.
1B eine vergrößerte Schnittansicht des Hauptteils der Zündkerze;
2 eine Draufsicht zu 1B;
3 eine teilweise vergrößerte Ansicht von 1;
4A eine Draufsicht zu 3;
4B eine schematische Seitenansicht von 3;
5 eine veranschaulichende Ansicht eines Falles, bei dem der herausragende Teil in der Mittelelektrode durch Definition mittels Volumenverhältnis gebildet ist;
6 eine teilweise vergrößerte Seitenansicht der Zündkerze;
7 eine vergrößerte Draufsicht auf die Zündkerze;
8 eine schematische Ansicht, welche ein Beispiel des Falles zeigt, bei dem Plättchen an der Mittelelektrode und der Masseelektrode befestigt sind;
9A eine schematische Ansicht, welche eine erste Abwandlung hiervon zeigt;
9B eine schematische Ansicht, welche eine zweite Abwandlung hiervon zeigt;
10 eine schematische Vorderansicht, welche eine Abwandlung der Zündkerze von 1 zeigt;
11 eine schematische Vorderansicht, welche eine weitere Abwandlung hiervon zeigt;
12A eine schematische Vorderansicht, welche eine erste Abwandlung des herausragenden Teils der Mittelelektrode zeigt;
12B eine schematische Vorderansicht, welche eine zweite Abwandlung hiervon zeigt;
12C eine schematische Vorderansicht, welche eine dritte Abwandlung hiervon zeigt;
13 eine schematische Draufsicht, welche eine Abwandlung der oberen Fläche des herausragenden Teils zeigt;
14A eine schematische Ansicht, welche eine erste Abwandlung der axialen Querschnittform der Masseelelektrode zeigt;
14B eine schematische Ansicht, welche eine zweite Abwandlung hiervon zeigt;
14C eine schematische Ansicht, welche eine dritte Abwandlung hiervon zeigt;
14D eine schematische Ansicht, welche eine vierte Abwandlung hiervon zeigt;
15A eine erste veranschaulichende Ansicht, welche die Befestigungsstelle der Zündkerze in den Beispielen zeigt;
15B eine zweite veranschaulichende Ansicht, welche die Befestigungsstelle der Zündkerze in den Beispielen zeigt;
16 eine Kurve, welche die Ergebnisse der Experimente in Beispielen zeigt; und
17 eine teilweise Vorderansicht, welche eine Zündkerze des Stands der Technik zeigt.
Eine Zündkerze 1, wie sie in 1A und 1B gezeigt wird, welche eine erfindungsgemäße Ausführung ist, umfasst ein zylindrisches Metallgehäuse 2, einen so in dem Metallgehäuse 2 angebrachten Isolator 3, dass ein vorderes Ende des Isolators 3 aus dem Metallgehäuse herausragt, eine in dem Isolator 3 vorgesehene Mittelelektrode 5, wobei ein vorderer Endteil der Mittelelektrode 5 frei liegt, eine Masseelektrode 6, deren eines Ende mit dem Metallgehäuse 2 mittels Schweißen oder dergleichen verbunden ist und deren anderes Ende an einem gebogenen Teil 6a so seitlich gebogen ist, dass eine Seitenfläche 6d der Masseelektrode 6 einem vorderen Endteil der Mittelelektrode 5 gegenüberliegt, und dergleichen.
Der Isolator 3 besteht aus einem gesinterten Keramikkörper, wie Aluminiumoxid oder Aluminiumnitrid und weist in seinem Inneren einen Lochteil 7 für das Einpassen der Mittelelektrode 5 darin entlang der Achsenrichtung des Isolators 3 auf. Ferner ist das Metallgehäuse 2 aus niedriggekohltem Stahl oder einem anderen Metall zu einer zylindrischen Form ausgebildet, so dass es als Gehäuse für die Zündkerze 1 dient, und ein Gewindeteil 8 für das Anbringen der Zündkerze 1 an einem nicht gezeigten Motorblock ist in der Umfangsfläche des Metallgehäuses 2 ausgebildet.
Die Mittelelektrode 5 besteht aus Ni-Legierung oder dergleichen und weist, wie in 3 gezeigt, eine zylindrische Umfangsfläche 10, einen Hauptbestandteil 12 mit einer stirnseitigen Gegenfläche 11 im allgemeinen parallel gegenüber der Seitenfläche 6d der Masseelektrode 6 sowie einen herausragenden Teil 15 auf, der von der stirnseitigen Gegenfläche 11 an einer hin zu einer Seite gegenüber einer Mittelachsenlinie O₂ der Masseelektrode 6 bezüglich einer Mittelachsenlinie O₁ des Hauptbestandteils 12 dezentrierten Position herausragt. Der herausragende Teil 15 weist einen axialen Querschnitt von zum Beispiel kreisförmiger Gestalt auf, in welchem seine obere Fläche 14 und die Seitenfläche 6d der Masseelektrode 6 so ausgebildet sind, dass sie im Allgemeinen zu einander parallel sind, und ein Spalt zwischen der oberen Fläche 14 und der Seitenfläche 6d wird als Funkenentladungsstrecke g definiert. Ferner ist die Masseelektrode 6 so ausgebildet, dass ein zu einem rechteckigen Zylinder ausgebildeter linearer Teil mit mindestens einer Endseite des gebogenen Teils 6a verbunden ist, und die Mittelachsenlinie O₂ ist als Linie definiert, die durch Verbinden geometrischer Schwerpunktpositionen der axialen Querschnitte des linearen Teils 6c₁ des rechteckigen Zylinders mit einander erhalten wird. In dieser Ausführung umfasst die Masseelektrode 6 einen ersten linearen Teil 6c₁ , welcher an der unteren Endseite so ausgebildet ist, dass er im Allgemeinen parallel zur Mittelachsenlinie O₁ des Hauptbestandteils 12 der Mittelelektrode 5 ist; einen zweiten linearen Teil 6c₂ , welcher an der vorderen Endseite so ausgebildet ist, dass er im Allgemeinen parallel zur stirnseitigen Gegenfläche 11 der Mittelelektrode 5 ist; sowie den gebogenen Teil 6a, mit dem diese ersten und zweiten linearen Teile 6c₁ , 6c₂ mit einander verbunden sind.
Als Nächstes wird, wie in 3, 4A und 4B gezeigt, in der Mittelelektrode 5, wenn die Länge eines Liniensegments Q, das gebildet wird, wenn eine imaginäre Ebene P₁ einschließlich der Mittelachsenlinie O₁ des Hauptbestandteils 12 und der Mittelachsenlinie O₂ der Masseelektrode 6 die stirnseitige Gegenfläche 11 schneidet, als D bezeichnet wird und wenn die herausragende Höhe des von der stirnseitigen Gegenfläche 11 herausragenden Teils 15 als h bezeichnet wird, der Wert von h/D auf nicht unter 0,2 gesetzt (wünschenswerterweise nicht unter 0,3).
Das Maß der Dezentrierung des herausragenden Teils 15, der an der stirnseitigen Gegenfläche 11 ausgebildet ist, wird ferner wie folgt festgelegt. D. h. wie in 4A gezeigt, wenn eine Ebene P₂, welche die Ebene P₁ schneidet, so festgelegt ist, dass ihre Schnittlinie mit der Mittelachsenlinie O₁ zusammenfällt, und wenn ein weiter von der Masseelektrode 6 entfernter Bereich von zwei Bereichen der stirnseitigen Gegenfläche 11 dividiert durch die Ebene P₂ als Bezugsbereich RR bezeichnet wird, und wenn die Fläche eines Teils, der den Bezugsbereich RR aus der oberen Fläche 14 des herausragenden Teils 15 überlappt, als S₁ bezeichnet ist und die Fläche der oberen Fläche 14 als S₂ bezeichnet wird, dann wird der Wert S₁/S₂ auf nicht unter 0,7 (wünschenswerterweise auf nicht unter 1,0) festgelegt. Weiterhin zeigt diese Ausführung einen Fall, bei dem der Wert S₁/S₂ auf 1 gesetzt ist, d. h. einen Fall, bei dem die ganze obere Fläche 14 des herausragenden Teils 15 den Bezugsbereich RR überlappt.
Weiterhin wird, wie in 5 gezeigt, bezüglich der Mittelelektrode 5, wenn das Volumen eines Teils, welcher von einer Ebene P₃ einschließlich der stirnseitigen Gegenfläche 11 des Hauptbestandteils 12, einer Ebene P₄ einschließlich der oberen Fläche 14 des herausragenden Teils 15 und einer Verlängerung C der zylindrischen Fläche, welche die Umfangsfläche 10 des Hauptbestandteils 12 bildet, umschlossen wird, als V₁ bezeichnet wird, und wenn das Volumen herausragenden Teils 15 als V₂ bezeichnet wird, der Wert V₂/V₁ auf nicht mehr als 0,8 gesetzt (wünschenswerterweise nicht mehr als 0,5).
In dem Fall, da die Mittelelektrode 5 und die Masseelektrode 6 durch eine Ebene einschließlich der Mittelachsenlinie O₁ des Hauptbestandteils 12 und der Mittelachsenlinie O₂ der Masseelektrode 6 geschnitten werden, wie in 4B gezeigt, wird auf der Ebene eine vordere Endposition einer Innenkante 201 des ersten linearen Teils 6c, als Punkt A bezeichnet, eine Position am unteren Ende einer Innenkante 202 des zweiten linearen Teils 6c₂ analog als Punkt B bezeichnet, ein Schnittpunkt zwischen einer Verlängerung der vorderen Endseite der Innenkante 201 des ersten linearen Teils 6c₁ und einer Verlängerung der unteren Endseite der Innenkante 202 des zweiten linearen Teils 6c₂ als Punkt O bezeichnet, eine Verlängerung einer stirnseitigen Fläche 3e des Isolators 3 und der Innenkante 201 bzw. deren Verlängerung des ersten linearen Teils 6c₁ als Punkt C bezeichnet, und ein Schnittpunkt, an dem eine gerade Linie 204, welche durch eine Endkante der stirnseitigen Gegenfläche 11 an der Seite der Masseelektrode 6 läuft und die stirnseitige Gegenfläche 11 senkrecht schneidet, die Innenkante 202 des zweiten linearen Teils 6c₂ kreuzt, als Punkt D bezeichnet, wobei ein durch Verbinden des Punkts O, des Punkts A und des Punkts B miteinander erhaltener rechteckiger Bereich OAB sich in einem rechteckigen Bereich OCD befindet, welcher durch Verbinden des Punkts O, des Punkts C und des Punkts D miteinander erhalten wird. Wie aus 4B hervorgeht, erlaubt es das Annehmen des obigen Aufbaus, den neben der Mittelelektrode gegen die Masseelektrode 6 ausgebildeten Raum weiter zu vergrößern und zudem die Zündfähigkeitsverbesserungswirkung der Zündkerze weiter zu verbessern.
Weiterhin liegt, wenn eine Position am unteren Ende des ersten linearen Teils 6c₁ als Punkt E bezeichnet wird und ein Schnittpunkt, an dem eine gerade Linie 203, welche durch eine Endkante der stirnseitigen Gegenfläche 11 weiter entfernt von der Masseelektrode 6 läuft und die stirnseitige Gegenfläche 11 senkrecht schneidet, die Innenkante 202 oder deren Verlängerung des zweiten linearen Teils 6c₂ kreuzt, als Punkt F bezeichnet wird, und wenn die Fläche eines durch Verbinden des Punkts O, des Punkts A und des Punkts B miteinander erhaltenen rechteckigen Bereichs OAB S₁₀ ist und die Fläche eines durch Verbinden des Punkts O, des Punkts E und des Punkts F mit einander erhaltenen rechteckigen Bereichs OEF S₁₁ ist, dann der Wert S₁₀/S₁₁ in dem Bereich von 0,1 bis 0,38 (wünschenswerterweise 0,1 bis 0,25). Bei Festlegen des Werts S₁₀/S₁₁ innerhalb dieses Bereichs wird es möglich, den Raum neben der Mittelelektrode gegen die Masseelektrode weiter zu vergrößern und zudem die Zündfähigkeitsverbesserungswirkung der Zündkerze weiter zu verbessern.
Nachstehend werden verschiedene Abwandlungsbeispiele der erfindungsgemäßen Zündkerze beschrieben.
Zuerst kann unter Bezug auf eine Zündkerze 201 von 8 ein Plättchen 20 bzw. 21 für das Ausbilden eines Zünders entweder an der oberen Fläche 14 des herausragenden Teils 15 der Mittelelektrode 5 oder an der Seitenfläche 6d der Masseelektrode 6 befestigt werden. Diese Plättchen 20 und 21 werden aus einem Metall oder einem Verbundmaterial gefertigt, das vorrangig aus Metall besteht, dessen Hauptbestandteil Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt oder dergleichen ist.
Das Plättchen 21 wird zum Beispiel in Scheibenform ausgebildet. Zwar wird das Plättchen 21 auf die obere Fläche 14 des herausragenden Teils 15 aufgelegt, doch wird ein Schweißteil durch Laserschweißen, Elektronenstrahlschweißen, Widerstandsschweißen oder dergleichen entlang eines Außenkantenteils ihrer gemeinsamen Fläche ausgebildet, wodurch das Plättchen 21 an dem herausragenden Teil 15 befestigt wird. Das Plättchen 20 wird weiterhin zur Seitenfläche 6d der Masseelektrode 6 an einer dem Plättchen 21 entsprechenden Position ausgerichtet, wo ein Schweißteil in ähnlicher Weise entlang eines Außenkantenteils ihrer gemeinsamen Fläche ausgebildet wird, wodurch das Plättchen 21 befestigt wird. Auf diese Weise werden Zünder durch Befestigen dieser Plättchen 20, 21, wie oben gezeigt, an dem herausragenden Teil 15 und der Masseelektrode 6 befestigt, wodurch der Verbrauch (bzw. Verschleiß) der Zünder gehemmt wird, so dass die Haltbarkeit der Zündkerze 201 verbessert wird. Ferner kann eines der Plättchen 20, 21 weggelassen werden. In diesem Fall wird eine Funkentladungsstrecke g zwischen dem befestigten Plättchen und entweder der Masseelektrode 6 oder dem herausragenden Teil 15, an welchem auch immer kein Plättchen befestigt ist, ausgebildet.
Als Nächstes wird unter Bezug auf eine in 10 gezeigte Zündkerze 30 die stirnseitige Gegenfläche 11 so ausgebildet, dass sie bezüglich der Mittelachsenlinie O₁ geneigt ist. Die Masseelektrode 6 ist ebenfalls entsprechend schräg zurückgelegt, wobei der Biegewinkel so festgelegt wird, dass die Seitenfläche 6d des vorderen Endteils im Allgemeinen parallel zur stirnseitigen Gegenfläche 11 wird. Dann wird, wie bei der in 1A oder 3 gezeigten Zündkerze 1, an der stirnseitigen Gegenfläche 11 der Mittelelektrode 5 ein herausragender Teil 15 an einer Position ausgebildet, welche hin zu einer Seite gegenüber der Masseelektrode 6 bezüglich der Mittelachsenlinie O₁ des Hauptbestandteils 12 der Mittelelektrode 5 dezentriert ist, wo eine obere Fläche des herausragenden Teils 15 mit einer Neigung ausgebildet wird, welche im Allgemeinen parallel zur stirnseitigen Gegenfläche 11 ist, so dass sie im Allgemeinen parallel zur Seitenfläche 6d der Masseelektrode 6 ist. Ferner wird eine herausragende Höhe h des herausragenden Teils 15 als Länge definiert, welche von der Gegenfläche 11 zur oberen Fläche 14 in einer Richtung senkrecht zur stirnseitigen Gegenfläche 11 reicht. Weiterhin werden die stirnseitige Gegenfläche 11 und die obere Fläche 14 zu elliptischen Flächen ausgebildet und die Länge D eines Liniensegments, welche durch Schnitt einer Ebene einschließlich der Mittelachsenlinien O₁, O₂ und der elliptischen stirnseitigen Gegenfläche 11 gebildet wird, entspricht der Länge der Hauptachse der Ellipse. 11 zeigt ferner ein weiteres Beispiel, bei welchem die stirnseitige Gegenfläche 11 des Hauptbestandteils 12 und die obere Fläche 14 des herausragenden Teils 15 so ausgebildet sind, dass sie bezüglich der Mittelachsenlinie O₁ des Hauptbestandteils 12 geneigt sind. Bei dieser Zündkerze 40 wird ein vorderes Ende der Masseelektrode 6 so zurückgelegt, dass es im Allgemeinen senkrecht zur Mittelachsenlinie O₁ des Hauptbestandteils 12 der Mittelelektrode 5 ist, während ein Teil der Masseelektrode 6, der dem vorderen Endteil der Mittelelektrode 5 gegenüberliegt (ein unterer Seitenteil des Vorderendes in der Figur) schräg herausgeschnitten ist, so dass eine Gegenfläche 6f, welche im Allgemeinen parallel zur oberen Fläche 14 des herausragenden Teils 15 ist, gebildet wird.
Als Nächstes zeigen 12A, 12B und 12C verschiedene Abwandlungen des herausragenden Teils 15. Bezüglich 12A ist der herausragende Teil 15 durch eine Schräge 15a so ausgebildet, dass ein Seitenflächenteil gegenüber der Masseelektrode 6 eine Schürze bis hinauf zur Umfangskante der stirnseitigen Gegenfläche 11 des Hauptbestandteils 12 bildet. Weiterhin zeigt 12B ein Beispiel, bei welchem die Schräge 15a eine nach unten konvexe gekrümmte Fläche 15a ist, während 12C analog ein Beispiel zeigt, bei dem der herausragende Teil 15 eine nach oben konvexe gekrümmte Fläche ist. In diesem Fall kann die stirnseitige Gegenfläche 11 des Hauptbestandteils 12 als Querschnitt der Mittelelektrode 5 definiert werden, der durch eine Kante der Schräge 15a an einer Seite gegenüber der oberen Fläche 14 in Richtung der Mittelachsenlinie O₁ geht und der durch eine Ebene parallel zur gegenüberliegenden Seitenfläche 6d der Masseelektrode 6 geschnitten wird.
Zusätzlich wurde in den obigen Ausführungen die obere Fläche 14 des herausragenden Teils 15 in kreisförmiger Gestalt ausgebildet. Die obere Fläche 14 kann jedoch wie in 13 gezeigt zu einer halbrunden Form ausgebildet werden. In diesem Fall können, wie in 9A und 9B gezeigt, zwei scheibenförmige Plättchen 21 in Breitenrichtung an der oberen Fläche 14 befestigt werden. Zudem kann ein breites Plättchen 20 entsprechend den aneinander gelagerten Plättchen 21 an der Seitenfläche 6d der Masseelektrode 6 befestigt werden.
Weiterhin ist die axiale Querschnittform der Masseelektrode 6 nicht auf eine Trapezform beschränkt und kann jede andere Form einnehmen, bei der sie an einer Seite gegenüber der Mittelelektrode 5 in der Breite stärker verringert ist als an ihrer gegenüberliegenden Seite. Die Form kann aus verschiedenen Formen gewählt werden, z. B. eine umgekehrte Halbkreisform wie in 14A gezeigt, eine Fünfeckform (oder eine Form ähnlich der Home Plate im Baseball), wie in 14B gezeigt, oder eine andere Vieleckform, wie in 14C gezeigt. Weiterhin kann die axiale Querschnittform der Masseelektrode 6 in Rhombenform, wie in 14D gezeigt, ausgebildet werden. Ferner kann die Masseelektrode 6 in einer Form mit rechteckigem Querschnitt oder wie üblich kreisförmigen Querschnitt ausgebildet werden. Zusätzlich kann der vordere Endteil der Masseelektrode 6 ebenfalls auf andere Weise ausgebildet werden, z. B. als Dreieckform oder Halbkreisform, ohne auf die in 7 gezeigte Trapezform beschränkt zu sein.
Beispiele
Die in 1A und 1B gezeigte Zündkerze wurde in den verschiedenen Ausgestaltungen ➂–➄ , wie in 16 gezeigt, gefertigt. Bei jeder der Zündkerzen von ➂–➄ betrug der Außendurchmesser (entsprechend D, wie vorstehend beschrieben, siehe 3) des Hauptbestandteils 12 der Mittelelektrode 5 2,6 mm, der Außendurchmesser und die Höhe des herausragenden Teils 15 betrugen 0,8 mm bzw. 1,2 mm, die Funkenentladungsstrecke g betrug 1,1 mm und der Hauptbestandteil 12 und der herausragende Teil 15 waren jeweils zylindrisch ausgebildet (1A und 1B). Weiterhin war der Hauptbestandteil 12 so ausgebildet, dass er an der stirnseitigen Gegenfläche 11 des Hauptbestandteils 12 dezentriert war, so dass der oben erwähnte Wert S₁/S₂ 1,0 betrug und der Wert V₂/V₁ 0,1 betrug, wobei der Wert h/D etwa 0,46 betrug. Die Masseelektrode 6 war zu einer Trapezgestalt mit Breiten ihres axialen Querschnitts b1 = 1,6 mm und b2 = 2,7 mm (6) ausgebildet, wobei ein Trapezbereich 6e verringerter Breite an dem vorderen Endteil der Masseelektrode 6 ausgebildet war. Während weiterhin der mittlere Radius der Krümmung des Innenkantenteils des gebogenen Teils 6a der Masseelektrode 6 auf R 6,0 mm bei Fall ➂ festgelegt war, war er in Fall ➃ auf R 2,0 mm festgelegt und in Fall ➄ auf R 1,5 mm. Der Wert S₁₀/S₁₁ betrug bei ➂ 0,16, bei 0,16 und bei ➄ 0,1. Indessen wurden als Vergleichsbeispiele eine herkömmliche Zündkerze (➀), welche eine Masseelektrode eines rechteckigen axialen Querschnitts, bei welcher der herausragende Teil 15 nicht dezentriert ist, aufweist und eine Zündkerze (➁), bei welcher der axiale Querschnitt der Masseelektrode 6 wie bei den vorstehenden Zündkerzen ➂–➄ ausgebildet war und der herausragende Teil 15 nicht dezentriert war, hergestellt, wobei der mittlere Krümmungsradius des Innenkantenteils des gebogenen Teils 6a auf R 6,0 mm festgelegt war (wobei S₁₀/S₁₁ 0,16 betrug).
Jede dieser Zündkerzen war an einem Zylinderkopf eines Doppelnockenwellenbenzinmotors mit einem Verdrängungsvolumen von 2000 cm³ angebracht, wobei die Motordrehzahl auf 2.000 U/min. und der Druck in dem Einlasskrümmer auf –0,47 b(–350 mmHg) Messdruck festgelegt war. Dann wurde bei Betrieb, bei welchem das Kraftstoff-/Luftverhältnis allmählich hin zur mageren Seite erhöht wurde, die Zündfähigkeit durch das Kraftstoff-/Luftverhältnis ermittelt, das sich bei Abschalten des Betriebs ergab. Ferner wurden als Richtung, in welcher die Zündkerze an dem Zylinderkopf 50 angebracht wurde, zwei Arten von Richtungen gewählt, d. h. eine Richtung, bei welcher die Masseelektrode 6 im Allgemeinen senkrecht zu einer Linie war, die durch Verbinden eines Einlassventils 51 und eines Auslassventils 52 mit einander gebildet wurde, wie in 15A gezeigt (A: Richtung einer relativ guten Zündfähigkeit), und die andere Richtung, bei welcher die Masseelektrode 6 im Allgemeinen parallel zu einer Linie ist, die durch Verbinden des Einlassventils 51 und des Auslassventils 52 mit einander gebildet wird, und bei welcher das Einlassventil 51 so positioniert ist, dass es an einer Seite gegenüber der Mittelelektrode 5 bezüglich der Masseelektrode 6 positioniert ist (B: Richtung einer relativ schlechten Zündfähigkeit).
Aus den in 16 gezeigten Ergebnissen der Experimente geht hervor, dass die Zündkerze ➂ gemäß der vorliegenden Erfindung einen größeren Kraftstoff-/Luftverhältniswert aufweist, der den Betrieb deaktiviert, und daher eine bessere Zündfähigkeit aufweist, als die Zündkerzen ➀–➁ der Vergleichsbeispiele, unabhängig von der Richtung, in welcher die Zündkerze an dem Motor angebracht ist. Es ist auch ersichtlich, dass die Zündfähigkeit bei verringertem mittleren Krümmungsradius des Innenkantenteils des gebogenen Teils 6a der Masseelektrode 6 weiter verbessert wird, wie in den Ergebnissen von ➃–➄ gezeigt wird. Weiterhin zeigen die Zündkerzen ➂–➄ der vorliegenden Erfindung geringere Zündfähigkeitsunterschiede zwischen der Anbringungsrichtung A und der Anbringungsrichtung B, sind somit weniger durch die Anbringungsrichtung beeinträchtigt als die Zündkerzen ➀ und ➁ der Vergleichsbeispiele.

Claims

Zündkerze (1), welche umfasst: eine Mittelelektrode (5); einen außerhalb der Mittelelektrode (5) vorgesehenen Isolator (3); ein außerhalb des Isolators (3) vorgesehenes Metallgehäuse (2); sowie eine Masseelektrode (6), welche so angeordnet ist, dass ein Ende mit dem Metallgehäuse (2) verbunden ist und das andere Ende seitlich so zurückgelegt ist, dass es der Mittelelektrode (5) gegenüberliegt, so dass eine Seitenfläche (6d; 6f) der Masseelektrode (6) einem vorderen Endteil der Mittelelektrode (5) gegenüberliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelelektrode (5) umfasst: einen Hauptbestandteil (12) mit einer zylindrischen Umfangsfläche (10) und einer stirnseitigen Gegenfläche (11), welche der Seitenfläche (6d; 6f) der Masseelektrode (6) gegenüberliegt und im Allgemeinen zu dieser parallel ist; sowie einen herausragenden Teil (15), welcher von der stirnseitigen Gegenfläche (11) bei einer bezüglich einer Mittelachsenlinie (Q₁) des Hauptbestandteils (12) nicht mittigen Position hin zu einer Seite gegenüber der Masseelektrode (6) herausragt und eine obere Fläche (14) aufweist, welche im Allgemeinen parallel zur Seitenfläche (6d; 6f) der Masseelektrode (6) ausgebildet ist und ihr direkt gegenüberliegt.
Zündkerze (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Länge D einer Strecke (Q), welche durch einen Schnitt gebildet wird, bei dem eine Ebene (P₁) einschließlich der Mittelachsenlinie (Q₁) des Hauptbestandteils (12) und einer Mittelachsenlinie (O₂) der Masseelektrode (6) die stirnseitige Gegenfläche (11) schneidet, und bei einer herausragenden Höhe h, bis zu welcher der herausragende Teil (15) von der stirnseitigen Gegenfläche (11) herausragt, ein Wert von h/D nicht unter 0,2 liegt.
Zündkerze (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Volumen V₁ eines Teils, welcher von einer Ebene (P₃) einschließlich der stirnseitigen Gegenfläche (11) des Hauptbestandteils (12), einer Ebene (P₄) einschließlich einer oberen Fläche (14) des herausragenden Teils (15) und einer Verlängerung der Umfangsfläche (10) der stirnseitigen Gegenfläche (11) hin zu dem herausragenden Teil (15) umgeben ist, und einem Volumen V₂ des herausragenden Teils (15) ein Wert V₂/V₁ nicht über 0,8 liegt.
Zündkerze (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass unter der Bedingung, dass eine Ebene P₂, welche eine Ebene P₁ einschließlich der Mittelachsenlinie (O₁) des Hauptbestandteils (12) und der Mittelachsenlinie (O₂) der Masseelektrode (6) schneidet, so festgelegt ist, dass eine Schnittlinie mit der Mittelachsenlinie (O₁) des Hauptbestandteils (12) zusammenfällt und dass ein weiter von der Masseelektrode (6) entfernter Bereich von zwei Bereichen der stirnseitigen Gegenfläche (11) dividiert durch die Ebene (P₂) als Bezugsbereich (RR) bezeichnet wird, bei Betrachtung der oberen Fläche (14) des herausragenden Teils (15) und der stirnseitige Gegenfläche (11) in einer Richtung senkrecht zu diesen Flächen eine Fläche eines sich in der oberen Fläche (14) und dem Bezugsbereich (RR) überschneidenden Teils als S₁ und eine Fläche der oberen Fläche (14) als S₂ bezeichnet wird, dann ein Wert S₁/S₂ nicht unter 0,7 festgelegt wird.
Zündkerze (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein axialer Querschnitt der Masseelektrode (6) so geformt ist, dass diese an einer der Mittelelektrode (5) zugewandeten Seite stärker als an der entgegengesetzten Seite in ihrer Breite verringert ist.
Zündkerze (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Masseelektrode (6) einen Teil verringerter Breite aufweist, welcher in einem Bereich von einer festgelegten Zwischenposition in ihrer Längsrichtung ausgebildet ist, wobei der Teil verringerter Breite an einer unteren Endseite der Masseelektrode (6) stärker als an ihrer vorderen Endseite in seiner Breite verringert ist.
Zündkerze (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Masseelektrode (6) umfasst: einen ersten linearen Teil (6c₁ ), welcher an der unteren Endseite so ausgebildet ist, dass er im Allgemeinen parallel zur Mittelachsenlinie (O₁) des Hauptbestandteils (12) der Mittelelektrode (5) ist; einen zweiten linearen Teil (6c₂ ), welcher an der vorderen Endseite so ausgebildet ist, dass er im Allgemeinen parallel zur stirnseitigen Gegenfläche (11) der Mittelelektrode (5) ist; sowie einen gebogenen Teil (6a), mit dem diese ersten und zweiten linearen Teile (6c₁ , 6c₂ ) mit einander verbunden sind, wenn die Mittelelektrode (5) und die Masseelektrode (6) durch eine Ebene einschließlich der Mittelachsenlinie (O₁) des Hauptbestandteils (12) und der Mittelachsenlinie (O₂) der Masseelektrode (6) geschnitten werden, wobei auf der Ebene eine Position am vorderen Ende einer Innenkante (201) des ersten linearen Teils (6c₁ ) als Punkt A bezeichnet wird, eine Position am unteren Ende einer Innenkante (202) des zweiten linearen Teils (6c₂ ) analog als Punkt B bezeichnet wird, wobei ein Schnittpunkt zwischen einer Verlängerung der vorderen Endseite der Innenkante (201) des ersten linearen Teils (6c₁ ) und einer Verlängerung der unteren Endseite der Innenkante (202) des zweiten linearen Teils (6c₂ ) als Punkt O bezeichnet wird, wobei eine Verlängerung einer stirnseitigen Fläche (3e) des Isolators (3) und der Innenkante (201) bzw. deren Verlängerung des ersten linearen Teils (6c₁ ) als Punkt C bezeichnet wird, und ein Schnittpunkt, an dem eine gerade Linie (204), welche durch eine Endkante der stirnseitigen Gegenfläche (11) an der Seite der Masseelektrode (6) läuft und die stirnseitige Gegenfläche (11) senkrecht schneidet, die Innenkante (202) des zweiten linearen Teils (6c₂ ) kreuzt, als Punkt D bezeichnet wird, ein durch Verbinden des Punkts O, des Punkts A und des Punkts B miteinander erhaltener rechteckiger Bereich OAB sich in einem rechteckigen Bereich OCD befindet, welcher durch Verbinden des Punkts O, des Punkts C und des Punkts D miteinander erhalten wird.
Zündkerze (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass: die Masseelektrode (6) umfasst: einen ersten linearen Teil (6c₁ ), welcher an der unteren Endseite so ausgebildet ist, dass er im Allgemeinen parallel zur Mittelachsenlinie (O₁) des Hauptbestandteils (12) der Mittelelektrode (5) ist; einen zweiten linearen Teil (6c₂ ), welcher an der vorderen Endseite so ausgebildet ist, dass er im Allgemeinen parallel zur stirnseitigen Gegenfläche (11) der Mittelelektrode (5) ist; sowie einen gebogenen Teil (6a), mit dem diese ersten und zweiten linearen Teile (6c₁ , 6c₂ ) mit einander verbunden sind, wenn die Mittelelektrode (5) und die Masseelektrode (6) durch eine Ebene einschließlich der Mittelachsenlinie (O₁) des Hauptbestandteils (12) und der Mittelachsenlinie (O₂) der Masseelektrode (6) geschnitten werden, wobei auf der Ebene eine Position am vorderen Ende einer Innenkante (201) des ersten linearen Teils (6c₁ ) als Punkt A bezeichnet wird, eine Position am unteren Ende einer Innenkante (202) des zweiten linearen Teils (6c₂ ) analog als Punkt B bezeichnet wird, wobei ein Schnittpunkt zwischen einer Verlängerung der vorderen Endseite der Innenkante (201) des ersten linearen Teils (6c₁ ) und einer Verlängerung der unteren Endseite der Innenkante (202) des zweiten linearen Teils (6c₂ ) als Punkt O bezeichnet wird, wobei eine Position am unteren Ende des ersten linearen Teils (6c₁ ) als Punkt E bezeichnet wird und ein Schnittpunkt, an dem eine gerade Linie (204), welche durch eine Endkante der stirnseitigen Gegenfläche (11) weiter entfernt von der Masseelektrode (6) läuft und die stirnseitige Gegenfläche (11) senkrecht schneidet, die Innenkante (202) oder deren Verlängerung des zweiten linearen Teils (6c₂ ) kreuzt, als Punkt F bezeichnet wird, wenn eine Fläche eines durch Verbinden des Punkts O, des Punkts A und des Punkts B miteinander erhaltenen rechteckigen Bereichs OAB S₁₀ ist und eine Fläche eines durch Verbinden des Punkts O, des Punkts E und des Punkts F mit einander erhaltenen rechteckigen Bereichs OEF S₁₁ ist, dann ein Wert S₁₀/S₁₁ in dem Bereich von 0,1 bis 0,38 liegt.
Zündkerze (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Plättchen (20, 21) gefertigt aus Metall oder einem Verbundstoff, der hauptsächlich aus Metall besteht, dessen Hauptbestandteil mindestens eines von Ru, Rh, Pd, Os, Ir und Pt ist, an mindestens der oberen Fläche (14) des herausragenden Teils (15) der Mittelelektrode (5) oder der Seitenfläche (6d) der Masseelektrode (6) befestigt ist.
Zündkerze (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der herausragende Teil (15) zylindrisch ist.