EP2337173A2 - HF-Zündeinrichtung - Google Patents

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EP2337173A2
EP2337173A2 EP10014169A EP10014169A EP2337173A2 EP 2337173 A2 EP2337173 A2 EP 2337173A2 EP 10014169 A EP10014169 A EP 10014169A EP 10014169 A EP10014169 A EP 10014169A EP 2337173 A2 EP2337173 A2 EP 2337173A2
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
ignition device
housing body
coating
insulator body
housing
Prior art date
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Withdrawn
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EP10014169A
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English (en)
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EP2337173A3 (de
Inventor
Tom Achstätter
Gerd Bräuchle
Hans Delesky
Thomas Giffels
Felizitas Heilmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BorgWarner Ludwigsburg GmbH
Original Assignee
BorgWarner Beru Systems GmbH
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T13/00Sparking plugs
    • H01T13/50Sparking plugs having means for ionisation of gap
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01T13/36Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation characterised by the joint between insulation and body, e.g. using cement
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T23/00Apparatus for generating ions to be introduced into non-enclosed gases, e.g. into the atmosphere

Definitions

  • the invention relates to a high-frequency ignition device with the features specified in the preamble of claim 1.
  • a high-frequency ignition device is from the EP 1 515 594 A2 known.
  • the center electrode of such an RF ignition device is excited with a suitable circuit, for example an RF resonant circuit.
  • the center electrode then radiates high-frequency electromagnetic waves into the combustion chamber of the engine, so that a plasma is generated there, which causes an ignition.
  • HF igniters which cause ignition by a corona discharge are an alternative to conventional spark plugs, which cause ignition by means of an arc discharge and by electrode burn considerable wear subject. HF ignition devices have the potential of a longer life, but could not fulfill this so far.
  • the object of the invention is therefore to show a way how the life of a HF ignition device can be improved.
  • an HF ignition device In order to excite the center electrode for emitting high-frequency electromagnetic waves, an HF ignition device includes a circuit, usually a resonant circuit or, for example, a piezoelectric RF generator.
  • a circuit usually a resonant circuit or, for example, a piezoelectric RF generator.
  • One element of this circuit is a capacitor whose dielectric is formed by the insulator body.
  • the dielectric strength can be significantly improved by the portion of the insulator body surrounded by the housing body carrying an electrically conductive coating.
  • the electrically conductive coating of the insulator body together with the center electrode forms the capacitor whose dielectric is the insulator body.
  • the known ignition device forms the metallic housing body together with the center electrode, the capacitor, which probably leads to a less uniform electric field and therefore to a lower dielectric strength.
  • the electrically conductive coating may be, for example, a metallic coating.
  • the electrically conductive coating is a ceramic coating. Ceramic coatings have the advantage of a large one Hardness. In a hard coating, the risk of damage when inserting the insulator body in the housing body is much lower. This is an important advantage because damage to the coating is a weak spot that can cause field swell leading to partial discharges.
  • non-oxide ceramics for example borides, in particular diborides, for example titanium or zirconium boride, carbides, in particular titanium carbide or silicon carbide, and nitrides.
  • borides in particular diborides, for example titanium or zirconium boride
  • carbides in particular titanium carbide or silicon carbide
  • nitrides Particular preference is given to nitride-ceramic coatings, since nitrides combine good electrical conductivity with high hardness and high chemical resistance. Good results can be achieved in particular with ceramic materials based on titanium and / or chromium nitride.
  • indium tin oxides in particular indium tin oxides predominantly consisting of indium oxide, such as (In 2 O 3 ) 1-x (SnO 2 ) x where x ⁇ 0.2, in particular x ⁇ 0.1 ,
  • the electrically conductive coating preferably has a thickness of less than 100 ⁇ m, more preferably less than 50 ⁇ m, in particular not more than 20 ⁇ m. Even very thin coatings are sufficient to improve the service life. However, the coating preferably has a thickness of at least 1 ⁇ m.
  • the insulator body of an ignition device according to the invention can be provided, for example by deposition from the gas phase, in particular PVD or CVD, with an electrically conductive coating.
  • the electrical coating preferably consists of a single layer.
  • multilayer coatings for example with a layer based on chromium nitride and a further layer based on titanium chromium nitride.
  • the electrically conductive coating preferably has a sheet resistance of less than 50 ⁇ , particularly preferably less than 20 ⁇ , in particular not more than 10 ⁇ .
  • the general rule is that field overshoot, the flashovers and partial discharges, the better the greater the conductivity of the coating.
  • the electrically conductive layer of the insulator body electrically contacts the metallic housing body.
  • the electrically conductive layer is typically grounded, as is the metallic package body.
  • the insulator body can be glued or soldered, for example, in the housing body.
  • the insulator body is clamped in the housing body. This can be achieved for example by pressing the insulator into the housing body or by a heat shrink connection. Ceramic coatings advantageously have sufficient hardness to allow such a joining process.
  • the electrically conductive coating has a hardness of at least 1500 HV 0.05, more preferably of at least 2000 HV 0.05. These values are based on a Vickers hardness test with a test load of 0.05 kilopond.
  • a coil is arranged in the housing, which forms the circuit for RF excitation of the center electrode together with the capacitor formed by the conductive coating and the center electrode.
  • a circuit is a resonant circuit.
  • the circuit is a series resonant circuit. In principle, however, a parallel resonant circuit can also be used.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that the insulator body protrudes with an uncoated portion of the housing body.
  • a further advantageous development of the invention provides that the insulator body protrudes from the housing body at its end on the combustion chamber side and covers the housing body there. In this way, the insulator body form a stop against which the housing body rests.
  • the joining of insulator body and housing body, for example by pressing, can be facilitated.
  • FIG. 1 shows a high-frequency ignition device for igniting a combustible gas mixture in an internal combustion engine.
  • the in FIG. 1 circled image section A is in FIG. 2 shown in a cutaway view.
  • the RF ignitor has a center electrode 2 terminating in a firing tip 2a, a ceramic insulator body 3 through which the center electrode 2 passes, and a housing 4 supporting at one end a metallic housing body 5 supporting at least a portion of the insulator body 3 surrounds and carries an external thread 5a for screwing into an internal combustion engine.
  • the section of the insulator body 3 surrounded by the housing body 5 carries an electrically conductive coating 6 which bears against the housing body 5 and makes electrical contact with it.
  • the electrically conductive coating 6 and the center electrode 2 form a capacitor whose dielectric is the portion of the insulator body 3 covered by the coating 6.
  • This capacitor is part of a circuit for high-frequency excitation of the center electrode 2.
  • the coil 7 forms together with the capacitor an electrical resonant circuit with which the center electrode 2 can be excited, so that their protruding from the insulator body 3 firing tip 2 a emits high-frequency electromagnetic waves in the combustion chamber of a Motors generate a plasma and thus cause an ignition.
  • the resonant circuit has a resonant frequency of more than one MHz, preferably more than 10 MHz, more preferably more than 100 MHz.
  • the firing tip of the center electrode 2 therefore radiates electromagnetic waves having a frequency of more than one MHz.
  • Particularly suitable is a frequency range of 10 MHz to 10 GHz.
  • the electrically conductive coating 6 is a ceramic coating in the illustrated embodiment. Particularly suitable are in particular nitride ceramic coatings, for example based on titanium nitride.
  • the coating has in the illustrated embodiment has a thickness between 1 .mu.m and 10 .mu.m and a sheet resistance of less than 1 ⁇ .
  • the electrically conductive coating can be deposited from the gas phase, for example by means of PVD (physical vapor deposition) or CVD (chemical vapor depositon).
  • the insulator body 3 is held in the housing body 5 by clamping.
  • the insulator body can be pressed into the housing body 5.
  • Another possibility is, in particular, to heat the housing body 5 and allow it to shrink to shrink on the insulator body 3. With such a heat-shrinkable connection, as well as by a press connection, an advantageously gastight connection between the insulator body 3 and the housing body 5 can be effected.
  • the insulator body 3 protrudes at its combustion chamber end with an uncoated portion of the housing body 5 out.
  • the uncoated portion has an enlarged diameter and covers the housing body 5.
  • the combustion chamber-side end of the housing body 5 is completely covered.
  • the housing body partially covered. An increased distance reduces the risk of shunts.
  • FIG. 3 schematically shows a modified embodiment in which the ceramic insulator body 3 forms a conical-pressing dressing with the metallic housing body 5.
  • the housing body 5 may be made of steel, for example, the insulator body, for example, of aluminum oxide.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine HF-Zündeinrichtung zum Zünden eines brennbaren Gasgemisches in einem Verbrennungsmotor, mit einer Mittelelektrode (2), einem Isolatorkörper (3), durch den die Mittelelektrode (2) hindurchgeführt ist, einem Gehäuse (4), das an einem Ende einen metallischen Gehäusekörper (5) trägt, der zumindest einen Abschnitt des Isolatorkörpers (3) umgibt und ein Außengewinde (5a) zum Einschrauben in einen Verbrennungsmotor trägt, und einer Schaltung zur HF-Anregung der Mittelelektrode (2). Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der von dem Gehäusekörper (5) umgebene Abschnitt des Isolatorkörpers (3) eine elektrisch leitfähige Beschichtung (6) trägt.

Description

  • Die Erfindung geht aus von einer Hochfrequenz-Zündeinrichtung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Eine derartige HF-Zündeinrichtung ist aus der EP 1 515 594 A2 bekannt.
  • Zum Zünden eines brennbaren Gasgemisches in einem Motor wird die Mittelelektrode einer solchen HF-Zündeinrichtung mit einer geeigneten Schaltung, beispielsweise einem HF-Schwingkreis, angeregt. Die Mittelelektrode strahlt dann hochfrequente elektromagnetische Wellen in den Brennraum des Motors ab, so dass dort ein Plasma erzeugt wird, das eine Zündung bewirkt.
  • HF-Zündeinrichtungen, die eine Zündung durch eine Corona-Entladung bewirken, sind eine Alternative zu herkömmlichen Zündkerzen, die eine Zündung mittels einer Bogenentladung bewirken und durch Elektrodenabbrand einem erheblichen Verschleiß unterliegen. HF-Zündeinrichtungen haben das Potential einer längeren Lebensdauer, konnten dieses aber bisher nicht erfüllen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es deshalb einen Weg aufzuzeigen, wie die Lebensdauer einer HF-Zündeinrichtung verbessert werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch eine HF-Zündeinrichtung mit den im Anspruch 1 angegebnen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
  • Um die Mittelelektrode zur Abstrahlung hochfrequenter elektromagnetischer Wellen anzuregen, enthält eine HF-Zündeinrichtung eine Schaltung, in der Regel einen Schwingkreis oder beispielsweise einen piezoelektrischen HF-Generator. Ein Element dieser Schaltung ist ein Kondensator, dessen Dielektrikum von dem Isolatorkörper gebildet wird.
  • Bei Frequenzen von typischerweise mindestens einem MHz und Spannungen von einigen kV hat sich die Spannungsfestigkeit im Betrieb als problematisch herausgestellt. Spannungsüberschläge und Teilentladungen führen häufig zu einem vorzeitigen Ausfall einer HF-Zündeinrichtung.
  • Überraschenderweise lässt sich die Spannungsfestigkeit deutlich verbessern, indem der von dem Gehäusekörper umgebene Abschnitt des Isolatorkörpers eine elektrisch leitfähige Beschichtung trägt. Bei einer erfindungsgemäßen Zündeinrichtung bildet die elektrisch leitfähige Beschichtung des Isolatorkörpers zusammen mit der Mittelelektrode den Kondensator, dessen Dielektrikum der Isolatorkörper ist. Bei der aus der EP 1 515 594 A2 bekannten Zündeinrichtung bildet dagegen der metallische Gehäusekörper zusammen mit der Mittelelektrode den Kondensator, was wohl zu einem weniger gleichmäßigen elektrischen Feld und deshalb zu einer geringeren Spannungsfestigkeit führt.
  • Die elektrisch leitfähige Beschichtung kann beispielsweise eine metallische Beschichtung sein. Bevorzugt ist die elektrisch leitfähige Beschichtung aber eine keramische Beschichtung. Keramische Beschichtungen haben den Vorteil einer großen Härte. Bei einer harten Beschichtung ist die Gefahr einer Beschädigung beim Einsetzen des Isolatorkörpers in den Gehäusekörper wesentlich geringer. Dies ist ein wichtiger Vorteil, da eine Beschädigung der Beschichtung eine Schwachstelle bedeutet, bei der Feldüberhöhung auftreten können, die zu Teilentladungen führen.
  • Geeignet sind insbesondere Beschichtungen aus nicht-oxidischen Keramiken, beispielsweise Boride, insbesondere Diboride, beispielsweise Titan- oder Zirkonborid, Karbide, insbesondere Titancarbid oder Siliziumcarbid, und Nitride. Besonders bevorzugt sind nitridkeramische Beschichtungen, da Nitride eine gute elektrische Leitfähigkeit mit einer großen Härte und hohen chemischen Beständigkeit verbinden. Gute Ergebnisse können insbesondere mit keramischen Werkstoffen auf Basis von Titan- und/oder Chromnitrid erzielt werden. Möglich sind aber auch keramische Beschichtungen auf Basis von Oxiden, beispielsweise Indiumzinnoxide, insbesondere überwiegend aus Indiumoxid bestehende Indiumzinnoxide, wie beispielsweise (In2O3)1-x(SnO2)x mit x≤0,2, insbesondere x≤0,1.
  • Die elektrisch leitfähige Beschichtung hat bevorzugt eine Dicke von weniger als 100 µm, besonders bevorzugt weniger als 50 µm, insbesondere nicht mehr als 20 µm. Bereits sehr dünne Beschichtungen reichen aus, um die Lebensdauer zu verbessern. Bevorzugt hat die Beschichtung aber eine Dicke von wenigstens 1 µm.
  • Der Isolatorkörper einer erfindungsgemäßen Zündeinrichtung kann beispielsweise durch Abscheidung aus der Gasphase, insbesondere PVD oder CVD, mit einer elektrisch leitfähigen Beschichtung versehen werden.
  • Die elektrische Beschichtung besteht bevorzugt aus einer einzigen Schicht. Es können aber auch mehrschichtige Beschichtungen verwendet werden, beispielsweise mit einer Schicht auf Basis von Chromnitrid und einer weiteren Schicht auf Basis von Titanchromnitrid.
  • Bevorzugt hat die elektrisch leitfähige Beschichtung einen Flächenwiderstand von weniger als 50 Ω, besonders bevorzugt von weniger als 20 Ω, insbesondere nicht mehr als 10 Ω. Allgemein gilt in der Regel, dass sich Feldüberhöhung, die Spannungsüberschläge und Teilentladungen begünstigen können, umso besser vermeiden lassen, je größer die Leitfähigkeit der Beschichtung ist.
  • Die elektrisch leitfähige Schicht des Isolatorkörpers kontaktiert elektrisch den metallischen Gehäusekörper. Im Betrieb liegt die elektrisch leitfähige Schicht deshalb typischerweise ebenso wie der metallische Gehäusekörper auf Masse. Der Isolatorkörper kann beispielsweise in den Gehäusekörper eingeklebt oder eingelötet sein. Bevorzugt wird der Isolatorkörper aber klemmend in dem Gehäusekörper gehalten. Dies kann beispielsweise durch Einpressen des Isolators in den Gehäusekörper oder durch eine Warmschrumpfverbindung erreicht werden. Keramische Beschichtungen haben vorteilhaft eine ausreichende Härte, um ein derartige Fügeverfahren zu ermöglichen.
  • Bevorzugt hat die elektrisch leitfähige Beschichtung eine Härte von wenigstens 1500 HV 0,05, besonders bevorzugt von wenigstens 2000 HV 0,05. Diese Werte beziehen sich auf eine Härteprüfung nach Vickers mit einer Prüfkraft von 0,05 Kilopond.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass in dem Gehäuse eine Spule angeordnet ist, die zusammen mit dem von der leitfähigen Beschichtung und der Mittelelektrode gebildeten Kondensator die Schaltung zur HF-Anregung der Mittelelektrode bildet. Eine solche Schaltung ist ein Schwingkreis. Bevorzugt ist die Schaltung ein Reihenschwingkreis. Prinzipiell kann aber auch ein Parallelschwingkreis verwendet werden.
  • Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Isolatorkörper mit einem unbeschichteten Abschnitt aus dem Gehäusekörper herausragt.
  • Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Isolatorkörper an seinem brennraumseitigen Ende aus dem Gehäusekörper herausragt und dort den Gehäusekörper bedeckt. Auf diese Weise kann der Isolatorkörper einen Anschlag ausbilden, an dem der Gehäusekörper anliegt. Vorteilhaft lässt sich so das Zusammenfügen von Isolatorkörper und Gehäusekörper, beispielsweise durch Einpressen, erleichtern. Zudem kann durch einen solchen Anschlag der auf dem Isolatorkörper lastende Brennraumdruck aufgenommen werden, so dass der Sitz des Isolatorkörpers in dem Gehäusekörper auch durch Druckspitzen beim Motorbetrieb nicht beeinträchtigt wird.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden an Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Gleiche und einander entsprechende Teile sind dabei mit übereinstimmenden Bezugszahlen gekennzeichnet. Es zeigen:
  • Figur 1
    eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen HF-Zündeinrichtung;
    Figur 2
    eine Schnittansicht des Bildausschnitt A von Figur 1; und
    Figur 3
    eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels zur Verbindung des Isolatorkörpers mit dem Gehäusekörper.
  • Figur 1 zeigt eine Hochfrequenzzündeinrichtung zum Zünden eines brennbaren Gasgemisches in einem Verbrennungsmotor. Der in Figur 1 eingekreiste Bildausschnitt A ist in Figur 2 in einer geschnittenen Ansicht dargestellt.
  • Die HF-Zündeinrichtung hat eine Mittelelektrode 2, die in einer Zündspitze 2a endet, einen keramischen Isolatorkörper 3, durch den die Mittelelektrode 2 hindurchgeführt ist, und ein Gehäuse 4, das an einem Ende einen metallischen Gehäusekörper 5 trägt, der zumindest einen Abschnitt des Isolatorkörpers 3 umgibt und ein Außengewinde 5a zum Einschrauben in einen Verbrennungsmotor trägt.
  • Der von dem Gehäusekörper 5 umgebene Abschnitt des Isolatorkörpers 3 trägt eine elektrisch leitfähige Beschichtung 6, die an dem Gehäusekörper 5 anliegt und diesen elektrisch kontaktiert. Die elektrisch leitfähige Beschichtung 6 und die Mittelelektrode 2 bilden einen Kondensator, dessen Dielektrikum der von der Beschichtung 6 bedeckte Abschnitt des Isolatorkörpers 3 ist.
  • Dieser Kondensator ist Teil einer Schaltung zur Hochfrequenzanregung der Mittelelektrode 2. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gehört zu dieser Schaltung ferner eine an die Mittelelektrode 2 angeschlossene Spule 7. Die Spule 7 bildet zusammen mit dem Kondensator einen elektrischen Schwingkreis, mit dem die Mittelelektrode 2 angeregt werden kann, so dass deren aus dem Isolatorkörper 3 herausragende Zündspitze 2a hochfrequente elektromagnetische Wellen aussendet, die im Brennraum eines Motors ein Plasma erzeugen und so eine Zündung bewirken.
  • Der Resonanzkreis hat eine Resonanzfrequenz von mehr als einem MHz, bevorzugt von mehr als 10 MHz, besonders bevorzugt von mehr als 100 MHz. Im Betrieb strahlt die Zündspitze der Mittelelektrode 2 deshalb elektromagnetische Wellen mit einer Frequenz von mehr als einem MHz ab. Besonders gut geeignet ist ein Frequenzbereich von 10 MHz bis 10 GHz.
  • Die elektrisch leitfähige Beschichtung 6 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine keramische Beschichtung. Besonders geeignet sind insbesondere nitridkeramische Beschichtungen, beispielsweise auf Basis von Titannitrid. Die Beschichtung hat bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Dicke zwischen 1 µm und 10 µm und einen Flächenwiderstand von weniger als 1 Ω. Die elektrisch leitfähige Beschichtung kann aus der Gasphase abgeschieden werden, beispielsweise mittels PVD (physical vapor deposition) oder CVD (chemical vapor depositon).
  • Der Isolatorkörper 3 ist in dem Gehäusekörper 5 klemmend gehalten. Beispielsweise kann der Isolatorkörper in den Gehäusekörper 5 eingepresst sein. Eine andere Möglichkeit besteht insbesondere darin, den Gehäusekörper 5 zu erhitzen und beim Abkühlen auf den Isolatorkörper 3 aufschrumpfen zu lassen. Mit einer solchen Warmschrumpfverbindung lässt sich ebenso wie durch eine Pressverbindung eine vorteilhaft gasdichte Verbindung zwischen dem Isolatorkörper 3 und dem Gehäusekörper 5 bewirken.
  • Der Isolatorkörper 3 ragt an seinem brennraumseitigen Ende mit einem unbeschichteten Abschnitt aus dem Gehäusekörper 5 heraus. Der unbeschichtete Abschnitt hat einen vergrößerten Durchmesser und bedeckt den Gehäusekörper 5. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird das brennraumseitige Ende des Gehäusekörpers 5 vollständig bedeckt. Um den elektrischen Abstand zwischen der Mittelelektrode 2 und dem Gehäusekörper 5 zu erhöhen, genügt es aber bereits, wenn der Isolatorkörper 3 den Gehäusekörper teilweise bedeckt. Ein vergrößerter Abstand reduziert die Gefahr von Nebenschlüssen.
  • Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel bilden der Isolatorkörper 3 und der Gehäusekörper 5 einen zylindrischen Pressverband. Figur 3 zeigt schematisch ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel, bei dem der keramische Isolatorkörper 3 mit dem metallischen Gehäusekörper 5 einen Kegelpressverband bildet. Der Gehäusekörper 5 kann beispielsweise aus Stahl, der Isolatorkörper beispielsweise aus Aluminiumoxid sein.
  • Bezugszahlen
  • 2
    Mittelelektrode
    2a
    Zündspitze
    3
    Isolatorkörper
    4
    Gehäuse
    5
    Gehäusekörper
    5a
    Außengewinde
    6
    Beschichtung
    7
    Spule

Claims (10)

  1. HF-Zündeinrichtung zum Zünden eines brennbaren Gasgemisches in einem Verbrennungsmotor, mit
    einer Mittelelektrode (2),
    einem Isolatorkörper (3), durch den die Mittelelektrode (2) hindurchgeführt ist, einem Gehäuse (4), das an einem Ende einen metallischen Gehäusekörper (5) trägt, der zumindest einen Abschnitt des Isolatorkörpers (3) umgibt, und
    einer Schaltung zur HF-Anregung der Mittelelektrode (2),
    dadurch gekennzeichnet, dass der von dem Gehäusekörper (5) umgebene Abschnitt des Isolatorkörpers (3) eine elektrisch leitfähige Beschichtung (6) trägt.
  2. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Beschichtung (6) eine keramische Beschichtung (6) ist.
  3. Zündeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (6) aus Nitridkeramik ist.
  4. Zündeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Beschichtung (6) eine Dicke von weniger als 100 µm, vorzugsweise weniger als 50 µm, insbesondere nicht mehr als 20 µm, hat.
  5. Zündeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (6) eine Dicke von wenigstens 1 µm hat.
  6. Zündeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (6) einen Flächenwiderstand von weniger als 50 Ω, vorzugsweise weniger als 20 Ω, besonders bevorzugt nicht mehr als 10 Ω, hat.
  7. Zündeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolatorkörper (3) klemmend in dem Gehäusekörper (5) gehalten ist.
  8. Zündeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolatorkörper (3) an seinem brennraumseitigen Ende aus dem Gehäusekörper (5) herausragt und dort den Gehäusekörper (5) zumindest teilweise bedeckt.
  9. Zündeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolatorkörper (3) mit einem unbeschichteten Abschnitt aus dem Gehäusekörper (5) herausragt.
  10. Zündeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (6) durch Abscheidung aus der Gasphase erzeugt wurde.
EP10014169.6A 2009-12-19 2010-10-30 HF-Zündeinrichtung Withdrawn EP2337173A3 (de)

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DE (1) DE102009059649B4 (de)
RU (1) RU2010151499A (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3379665A1 (de) * 2012-03-23 2018-09-26 Federal-Mogul Ignition Company Koronazündungsvorrichtung mit verbesserter elektrischer leistung
US10490982B2 (en) 2012-03-23 2019-11-26 Tenneco Inc. Corona ignition device with improved electrical performance
EP2581998B1 (de) * 2011-10-14 2019-12-18 Delphi Automotive Systems Luxembourg SA Zündkerze für Hochfrequenz-Zündsystem

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5926283B2 (ja) 2010-12-14 2016-05-25 フェデラル−モーグル・イグニション・カンパニーFederal−Mogul Ignition Company 形状化された絶縁体を有するコロナ点火器
KR101835624B1 (ko) 2010-12-15 2018-04-19 페더럴-모굴 이그니션 컴퍼니 절연이 향상된 점화 코일을 포함하는 코로나 점화기
US8839753B2 (en) 2010-12-29 2014-09-23 Federal-Mogul Ignition Company Corona igniter having improved gap control
CN103392066B (zh) 2011-02-22 2016-06-22 费德罗-莫格尔点火公司 具有改进能效的电晕点火器
WO2013003415A1 (en) 2011-06-27 2013-01-03 Federal-Mogul Ignition Company Corona igniter assembly including corona enhancing insulator geometry
JP6238895B2 (ja) * 2011-08-19 2017-11-29 フェデラル−モーグル・イグニション・カンパニーFederal−Mogul Ignition Company 温度制御機能を有するコロナ点火器
DE102012108251B4 (de) * 2011-10-21 2017-12-07 Borgwarner Ludwigsburg Gmbh Korona-Zündeinrichtung
JP5798054B2 (ja) * 2012-02-01 2015-10-21 日本特殊陶業株式会社 スパークプラグ
JP5820313B2 (ja) * 2012-03-07 2015-11-24 日本特殊陶業株式会社 点火プラグ及び点火システム
JP5809585B2 (ja) * 2012-03-07 2015-11-11 日本特殊陶業株式会社 点火システム
US10056737B2 (en) 2012-03-23 2018-08-21 Federal-Mogul Llc Corona ignition device and assembly method
DE102012109762B4 (de) * 2012-10-12 2014-06-05 Borgwarner Beru Systems Gmbh Koronazündeinrichtung mit gasdichtem HF-Steckverbinder
DE102012110657B3 (de) * 2012-11-07 2014-02-06 Borgwarner Beru Systems Gmbh Koronazündeinrichtung
JP6370877B2 (ja) * 2013-03-15 2018-08-15 フェデラル−モーグル・イグニション・カンパニーFederal−Mogul Ignition Company コロナ点火装置のための摩耗保護機構
DE202014101756U1 (de) 2014-04-14 2014-04-30 Borgwarner Beru Systems Gmbh Koronazündeinrichtung
DE102014111684B3 (de) * 2014-08-15 2015-10-01 Borgwarner Ludwigsburg Gmbh Koronazündeinrichtung
DE102015120254B4 (de) 2015-11-23 2019-11-28 Borgwarner Ludwigsburg Gmbh Koronazündeinrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
US10455852B2 (en) * 2016-04-13 2019-10-29 Meng-Hsiu Hsieh Rapid defrosting tray
EP3501073A1 (de) * 2016-08-18 2019-06-26 Tenneco Inc. Koronazündungsvorrichtung mit verbesserter elektrischer leistung
US10879677B2 (en) * 2018-01-04 2020-12-29 Tenneco Inc. Shaped collet for electrical stress grading in corona ignition systems

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1515594A2 (de) 2003-09-12 2005-03-16 Renault s.a.s. Verfahren zur Plasmaerzeugung

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4205215A (en) * 1976-03-31 1980-05-27 U.S. Philips Corporation Method and device for welding in a thermally ionized gas
JPS5693280A (en) * 1979-11-22 1981-07-28 Ngk Spark Plug Co Thermally wide range ignition plug
DE3144253A1 (de) * 1981-11-07 1983-05-19 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Zuendkerze fuer brennkraftmaschinen
US4557229A (en) * 1982-06-07 1985-12-10 Nippondenso Co., Ltd. Ignition apparatus for internal combustion engines
US4774914A (en) * 1985-09-24 1988-10-04 Combustion Electromagnetics, Inc. Electromagnetic ignition--an ignition system producing a large size and intense capacitive and inductive spark with an intense electromagnetic field feeding the spark
US4841925A (en) * 1986-12-22 1989-06-27 Combustion Electromagnetics, Inc. Enhanced flame ignition for hydrocarbon fuels
JPH04349385A (ja) * 1991-05-24 1992-12-03 Ngk Spark Plug Co Ltd 内燃機関用スパークプラグ
US5750958A (en) * 1993-09-20 1998-05-12 Kyocera Corporation Ceramic glow plug
JPH11242981A (ja) * 1997-12-09 1999-09-07 Caterpillar Inc 内部容量をもった点火プラグ
US6745744B2 (en) * 2000-06-08 2004-06-08 Szymon Suckewer Combustion enhancement system and method
DE10155404A1 (de) * 2001-11-10 2003-05-28 Bosch Gmbh Robert Zündkerze und Brennraumanordnung
US20060033411A1 (en) * 2003-08-20 2006-02-16 Lindsay Maurice E Spark plug
US20050127809A1 (en) * 2003-08-20 2005-06-16 Lindsay Maurice E. Spark plug
FR2878086B1 (fr) * 2004-11-16 2007-03-09 Renault Sas Bougie a plasma radiofrequence
DE102004058925A1 (de) * 2004-12-07 2006-06-08 Siemens Ag Hochfrequenz-Plasmazündvorrichtung für Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere für direkt einspritzende Otto-Motoren
FR2884365B1 (fr) * 2005-04-08 2013-10-11 Renault Sas Bougie multi-etincelles a chambre ouverte
DE102005016125A1 (de) * 2005-04-08 2006-10-12 Robert Bosch Gmbh Zündsystem einer Brennkraftmaschine
DE102006037246A1 (de) * 2005-08-10 2007-02-22 Siemens Ag Verfahren zum Betreiben einer Zündkerze eines Zündsystems sowie Zündsystem und geeignete Zündkerze
FR2892240B1 (fr) * 2005-10-18 2010-10-22 Renault Sas Bougies d'allumage pour le moteur a combustion interne d'un vehicule automobile
JP2007280668A (ja) * 2006-04-04 2007-10-25 Ngk Spark Plug Co Ltd スパークプラグ
DE102006037037A1 (de) * 2006-08-08 2008-02-14 Siemens Ag Zündvorrichtung für Hochfrequenzplasmazündung
JP2008177142A (ja) * 2006-12-19 2008-07-31 Denso Corp プラズマ式点火装置
US7387115B1 (en) * 2006-12-20 2008-06-17 Denso Corporation Plasma ignition system
JP2008171570A (ja) * 2007-01-05 2008-07-24 Denso Corp 内燃機関の点火プラグ
JP4682995B2 (ja) * 2007-03-06 2011-05-11 株式会社デンソー プラズマ式点火装置およびその製造方法
US20080308057A1 (en) * 2007-06-18 2008-12-18 Lykowski James D Electrode for an Ignition Device
EP2166628A4 (de) * 2007-06-19 2013-11-20 Ngk Spark Plug Co Plasmajet-zündkerze und zündeinrichtung dafür
US8226901B2 (en) * 2007-07-12 2012-07-24 Imagineering, Inc. Ignition or plasma generation apparatus
JP5045286B2 (ja) * 2007-07-24 2012-10-10 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の点火装置
FR2919901B1 (fr) * 2007-08-08 2010-02-26 Renault Sas Dispositif de generation de plasma radiofrequence
JP5015910B2 (ja) * 2008-03-28 2012-09-05 株式会社日本自動車部品総合研究所 点火装置
WO2009126864A2 (en) * 2008-04-10 2009-10-15 Federal-Mogul Ignition Company Ceramic spark plug insulator and method of making
US8044561B2 (en) * 2008-08-28 2011-10-25 Federal-Mogul Ignition Company Ceramic electrode, ignition device therewith and methods of construction thereof
US7816845B2 (en) * 2008-08-29 2010-10-19 Federal Mogul Ignition Company Ceramic electrode and ignition device therewith

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1515594A2 (de) 2003-09-12 2005-03-16 Renault s.a.s. Verfahren zur Plasmaerzeugung

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2581998B1 (de) * 2011-10-14 2019-12-18 Delphi Automotive Systems Luxembourg SA Zündkerze für Hochfrequenz-Zündsystem
EP3379665A1 (de) * 2012-03-23 2018-09-26 Federal-Mogul Ignition Company Koronazündungsvorrichtung mit verbesserter elektrischer leistung
US10490982B2 (en) 2012-03-23 2019-11-26 Tenneco Inc. Corona ignition device with improved electrical performance
EP2828940B1 (de) * 2012-03-23 2020-05-06 Federal-Mogul Ignition LLC Koronazündungsvorrichtung mit verbesserter elektrischer leistung

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