EP0311608B1 - Zündkerze mit gleitfunkenstrecke - Google Patents

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EP0311608B1
EP0311608B1 EP19870903248 EP87903248A EP0311608B1 EP 0311608 B1 EP0311608 B1 EP 0311608B1 EP 19870903248 EP19870903248 EP 19870903248 EP 87903248 A EP87903248 A EP 87903248A EP 0311608 B1 EP0311608 B1 EP 0311608B1
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EP
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platinum
electrode
discharge section
surface discharge
counter
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EP19870903248
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Karl-Hermann Friese
Werner Grünwald
Kurt Schmid
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Robert Bosch GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T13/00—Sparking plugs
    • H01T13/52—Sparking plugs characterised by a discharge along a surface

Definitions

  • the invention relates to a spark plug with sliding spark gap according to the preamble of the main claim.
  • a spark plug with sliding spark gap is known, in which the insulator body is cross-divided and has a connection-side upper part made of a material with a relatively low dielectric constant and a lower part on the combustion chamber side made of a material with a much higher dielectric constant.
  • Such spark plugs are in perfect working order, but are relatively complicated to manufacture due to the split insulator.
  • the spark plug according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that it is easy to manufacture by thick-film technology and the sliding spark layers are highly effective and long-term stable.
  • FIG. 1 An embodiment of the invention is shown in the drawing and explained in more detail in the following description.
  • the figure shows an embodiment in a schematic, sectional representation.
  • the spark plug consists of a spark plug body 1 made of aluminum oxide, with a bore 2 in the part on the combustion chamber side, in which there is a T-shaped component 3, which consists, for example, of aluminum oxide and has various surface coatings.
  • the counter electrode is indicated by 4.
  • the component 3 carries a coating 5 inside the spark plug body 1 and within the bore 2, as well as a little further, which is electrically conductive and consists either of platinum or of a platinum / Al 2 O 3 mixture 60 to 85 wt .-% platinum and has a thickness of 5 to 15 microns. This coating forms a central electrode.
  • the coating 6, which forms the counter electrode 4 is made of the same material from the other end of the flange part 3.
  • the counterelectrode is in electrical contact with the counterelectrode exclusion 4.
  • the electrically conductive coating 5 is contacted within the spark plug body 1 by means of an electrically conductive glass 7 in the form of a glass melt flow, as is known, for example, from US Pat. No. 3,909,459
  • the sliding spark layer 8 between the coatings 5 and 6 consists of a platinum / A] 2 0 3 mixture with 10 to 40 wt .-% platinum, which after sintering has the property of not having any intrinsic conductivity, since individual conductivity islands form have no electrical contact with each other, but allow high displacement currents, which corresponds to a high dielectric constant.
  • This coating 8 is also applied in a thickness of 5 to 15 ⁇ m.
  • the T-shaped component 3 is first made from aluminum oxide and annealed at 1100 to 1150 ° C., but not yet sintered.
  • the electrically conductive coatings 5 and 6 are then applied to this component 3 by dipping or printing and then by printing or brushing the sliding spark layer 8 applied.
  • the component 3 with the coatings 5, 6 and 8 is then introduced from the inside into the bore 2 of the spark plug body 1, which has a diameter that is just right, and which is also only burned.
  • the whole is then sintered at temperatures between 1500 and 1600 ° C in the usual manner, with a firm fit being formed between component 3 and spark plug body 1 and the sliding spark layer 8 receiving the properties described above.
  • the electrically conductive glass 7 is then filled in the form of a glass melting foot and the connection of the center electrode, not shown in the figure, is introduced, whereupon the whole thing at a melting temperature suitable for the respective type of glass, which is in the range between 800 and 900 ° C may lie, is melted down. After cooling, the whole is crimped in a gas-tight manner into the spark plug housing (not shown) with the degenerate electrodes formed on it so that the counterelectrode 6 and the counterelectrode terminal 4 touch.

Description

  • Die Erfindung geht aus von einer Zündkerze mit Gleitfunkenstrecke nach der Gattung des Hauptanspruchs. Aus der DE-A 35 33 123 ist beispielsweise eine Zündkerze mit Gleitfunkenstrecke bekannt, bei der der Isolatorkörper quergeteilt ist und ein anschlußseitiges Oberteil aus einem Werkstoff mit relativ niedriger Dielektrizitätskonstante und ein brennraumseitiges Unterteil aus einem Werkstoff mit einer sehr viel höheren Dielektrizitätskonstanten aufweist. Derartige Zündkerzen sind zwar in der Funktion einwandfrei, sind aber in der Herstellung verhältnismäßig kompliziert durch den geteilten Isolierkörper.
    • Vorteile der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße Zündkerze mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sie durch Dickschichttechnik einfach herzustellen ist und die Gleitfunkenschichten hochwirksam und langzeitstabil sind.
  • Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Zündkerze möglich. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die elektrisch nicht leitende Keramik aus Al203 und die elektrisch leitende Schicht auf der Keramik aus Platin oder einem Platin-Al203-Gemisch mit 60 bis 85 Gew.-% Platin besteht, während die Schicht der Gleitfunkenstrecke aus einem Platin-A]203-Gemisch mit 10 bis 40 Gew.-% Platin hergestellt wird.
    • Zeichnung
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindug ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Figurzeigt ein Ausführungsbeispiel in einer schematischen, geschnittenen Darstellung.
    • Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • Die Zündkerze nach der Figur besteht aus einem Zündkerzenkörper 1 aus Aluminiumoxid, mit einer Bohrung 2 im brennraumseitigen Teil, in welcher sich ein T-förmiges Bautei 3 befindet, das beispielsweise aus Aluminiumoxid besteht und verschiedene Oberflächenbeschichtungen trägt. Mit 4 ist die Gegenelektrode angedeutet Das Bauteil 3 trägt innerhalb des Zündkerzenkörpers 1 und innerhalb der Bohrung 2 sowie auch noch ein wenig darüber hinausragend eine Beschichtung 5, die elektrisch leitfähig ist und entweder aus Platin oder aus einem Platin/Al2O3-Gemish mit 60 bis 85 Gew.-% Platin besteht und eine Dicke von 5 bis 15 µm aufweist. Diese Beschichtung bildet eine Mittelelectrode. Aus dem gleichen Material besteht die Beschichtung 6 aus anderen Ende des Banteils 3, die die Gegenelektrode 4 bildet. Die Gegenelektrode steht in elektrischen Kontakt mit dem gegenelektroden auschluß 4. Die Kontaktierung der elektrisch leitfähigen Beschichtung 5 innerhalb des Zündkerzenkörpers 1 erfolgt durch ein elektrisch leitfähiges Glas 7 in Form eines Glasschmelzflusses, wie er beispielsweise aus der US-PS 3 909 459 bekannt ist
  • Die Gleitfunkenschicht 8 zwischen den Beschichtungen 5 und 6 besteht aus einem Platin/A]203-Gemisch mit 10 bis 40 Gew.-% Platin, das nach dem Sintern die Eigenschaft hat, keine Eigenleitfähigkeit aufzuweisen, da sich einzelne Leitfähigkeitsinseln bilden, die zwar keinen elektrischen kontakt miteinander haben, jedoch hohe Verschiebungsströme ermöglichen, was einer hohen Dielektrizitäts-konstanten entspricht. Diese Beschichtung 8 wird ebenfalls in einer Dicke von 5 bis 15 µm aufgebracht.
  • Zur Herstellung dieser Zündkerze wird zunächst das T-förmige Bauteil 3 aus Aluminiumoxid hergestellt und bei 1100 bis 1150 °C verglüht, aber noch nicht gesintert Auf dieses Bauteil 3 werden dann durch Tauchen oder Aufdrucken die elektrisch leitfähigen Beschichtungen 5 und 6 und daran anschließend durch Aufdrucken oder Aufpinseln die Gleitfunkenschicht 8 aufgebracht. Danach wird das Bauteil 3 mit den Beschichtungen 5, 6 und 8 in die im Durchmesser gerade passende Bohrung 2 des Zündkerzenkörpers 1, der ebenfalls nur verglüht ist, von innen eingebracht. Das Ganze wird dann bei Temperaturen zwischen 1500 und 1600 °C in der üblichen Weise gesintert, wobei zwischen Bauteil 3 und Zündkerzenkörper 1 ein fester Sitz entsteht und die Gleitfunkenschicht 8 die obenbeschriebenen Eigenschaften erhält. In den Hohlraum des Züdkerzenkörpers 1 wird dann das elektrisch leitfähige Glas 7 in Form eines Glasschmelzfusses eingefüllt und der in der Figur nicht dargestellte Anschluß der Mittelelektrode eingebracht, worauf das Ganze bei einer für die jeweilige Glassorte geeigneten Einschmelztemperatur, die im Bereich zwischen 800 und 900 °C liegen kann, eingeschmolzen wird. Nach dem Abkühlen wird das Ganze in das nicht dargestellte Zündkerzengehäuse mit den daran angeformten degenelektroden auschuß 4 derart gasdicht eingebördelt, daß die gegenelktrode 6 und der gegenelektroden anschluß 4 sich berühren.
  • Praktische Versuche haben ergeben, daß derartige Zündkerzen sehr gute Standzeiten haben und die Gleitfunkenschichten hochwirksam und langzeitstabil sind.

Claims (3)

1. Zündkerze mit Gleitfunkenstrecke, für Brennkraftmaschinen, mit einem Isolierkörper (1), der in seinem brennraumseitigen Endabschnitt eine Mittelektrode (5) aufweist, die mit einer im Innem des Isolierkörpers (1) vorhandenen elektrisch leitfähigen Masse (7) in Verbindung steht, und mit einer Gegenelektrode (6) sowie einer Gleitfunkenstrecke (8) zwischen der Mittelelektrode und der Gegenelektrode, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelelektrode (5) und die Gegenelektrode (6) aus elektrisch leitfähigen Schichden bestehen, die auf den beiden Enden eines elektrisch nicht leitenden, einstückigen Keramik banteils (3) aufegebracht sind wobei die Mittelektrode (5) ins innere des Isolierkörpers (1) hineinragt und die gegenelektrode (6) mit einem gegenelektriden anschluß (4) verbunden ist, und daß das keramikbanteil im Bereich der Gleitfunkenstrecke eine nach dem Sintern keine Eigenleitfähigkeit aufweisende Schicht (8), die hohe Verschiebungsströme ermöglicht, trägt.
2. Zündercke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch nicht leitende Keramik banteil (3) aus AI203, die elektrisch leitenden Schichten (5,6) auf der Keramik aus Platin oder einem Pla- tin/Al2O3-Gemisch mit mindestens 60 Gew.-% Pt und die Schicht der Gleitfunkenstrecke aus einem Pla- tin/Al2O3-Gemisch mit maximal 40 Gew.-% Pt bestehen.
3. Zündkerze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Schichten (5,6) aud dem Keramik banteil (3) aus Platin oder einem Platin/A]203-Gemisch mit 60 bis 85 Gew.-% Pt und die Schicht (8) der Gleitfunkenstrecke aus einem Pla- tin/Al2O3-Gemisch mit 10 bis 40 Gew.-% Pt bestehen.
EP19870903248 1986-06-12 1987-05-23 Zündkerze mit gleitfunkenstrecke Expired - Lifetime EP0311608B1 (de)

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