EP4639696A1 - Zündkerze mit einführhilfe für eine seitlich eingebrachte masseelektrode - Google Patents

Zündkerze mit einführhilfe für eine seitlich eingebrachte masseelektrode

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Publication number
EP4639696A1
EP4639696A1 EP23828159.6A EP23828159A EP4639696A1 EP 4639696 A1 EP4639696 A1 EP 4639696A1 EP 23828159 A EP23828159 A EP 23828159A EP 4639696 A1 EP4639696 A1 EP 4639696A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ground electrode
spark plug
bore
housing
insertion aid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23828159.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stephan Kaske
Matthias Blankmeister
Mihail VINNIK
Philipp Rottmann
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP4639696A1 publication Critical patent/EP4639696A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • H01T13/20—Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation
    • H01T13/32—Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation characterised by features of the earthed electrode
    • 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
    • H01T13/54—Sparking plugs having electrodes arranged in a partly-enclosed ignition chamber

Definitions

  • the invention is based on a spark plug according to the preamble of claim 1.
  • the ground electrode is inserted into a hole in the housing wall and protrudes laterally from the housing wall into the interior of the housing.
  • DE 10 2017 221 517 A discloses a prechamber spark plug in which the ground electrode is arranged in a hole in the housing wall and protrudes laterally into the interior.
  • a spark plug with an open housing end on the combustion chamber side does not pose the challenge of a concealed view of the electrodes and the ignition gap.
  • the challenge here is that the ignition gap is at least partially formed within the housing, so that after the ground electrode has been placed there is little space for reworking the electrodes to adjust the electrode gap.
  • the spark plug according to the invention has a longitudinal axis X as well as a housing and an insulator arranged inside the housing.
  • the center electrode is arranged inside the insulator.
  • the spark plug has a rod-shaped ground electrode which has a radially inner end and a radially outer end with respect to the longitudinal axis X of the spark plug.
  • the spark plug has a bore into which the ground electrode is inserted, so that the spark plug has a ground electrode inserted at the side.
  • the bore has a radially inner end and a radially outer end with respect to the longitudinal axis X of the spark plug.
  • the ignition gap is formed between the ground electrode and the center electrode.
  • the ground electrode has an insertion aid at its radially inner end. Additionally or alternatively, the bore has an insertion aid at its radially outer end.
  • the insertion aid on the ground electrode and/or on the hole simplifies the assembly process of the ground electrode. This is especially true if the ground electrode and the hole are dimensioned in such a way that the ground electrode is secured in the hole by a press fit.
  • the insertion aid ensures that the ground electrode does not tilt when inserted into the hole, but remains straight, so that the ground electrode can be inserted into the hole with even pressure and a uniform movement. This prevents unwanted tensions from building up between the ground electrode and the hole, which slowly dissipate after the ground electrode has been installed in the hole and can lead to a change in the position of the ground electrode.
  • the respective radially inner end of the bore and the ground electrode is spatially closer to the longitudinal axis X of the spark plug than the respective radially outer end.
  • the insertion aid on the ground electrode is a taper of the outer diameter of the ground electrode in the direction of the longitudinal axis X of the spark plug.
  • the insertion aid on the bore is a taper of the inner diameter of the bore in the direction of the longitudinal axis X of the spark plug. Designing the insertion aid as a taper of the diameter has the advantage that this can be easily carried out during production of the spark plug or its individual parts and the overall production is not significantly extended or complicated.
  • the insertion aid or the taper can be implemented, for example, by rounding the edges of the ground electrode or the walls delimiting the bore or by a chamfer on these edges.
  • the insertion aid is a rounded portion.
  • the rounded portion advantageously has a radius R of equal to or greater than 0.05 mm and equal to or less than 1 mm. This dimension ensures that the rounded portion is large enough to fulfill the function of the insertion aid, and at the same time is not too large so that the ground electrode is still reliably stuck in the hole without changing its position over time.
  • the insertion aid is a chamfer.
  • the chamfer has a length L that is measured parallel to the longitudinal direction of the bore or the ground electrode, which also corresponds to the insertion direction of the ground electrode.
  • the length L of the chamfer is equal to or greater than 0.1 mm and equal to or less than 1 mm. This dimension means that the chamfer is large enough to fulfill the function of the insertion aid, but at the same time is not too large so that the ground electrode is still reliably stuck in the bore without changing its position over time.
  • an angle a is advantageously equal to or greater than 5° and equal to or less than 45°.
  • the angle a lies between the surface of the chamfer and the insertion direction of the ground electrode.
  • the angle a for a chamfer formed on the ground electrode is equal to or greater than 10° and equal to or less than 45°.
  • the angle a is equal to or greater than 5° and equal to or less than 35°.
  • both designs of the spark plug according to the invention in which either the ground electrode or the bore have an insertion aid, and a design of the spark plug according to the invention in which the ground electrode and the bore each have an insertion aid are advantageous.
  • the desired technical effect is naturally enhanced if both the ground electrode and the bore have an insertion aid.
  • the insertion aids can be implemented differently or in the same way.
  • the bore can have a rounded portion and the ground electrode a chamfer, or vice versa, as an insertion aid.
  • the bore and ground electrode can each have a chamfer with the same or different dimensions, or each have a rounded portion with the same or different dimensions.
  • the spark plug can have a second insertion aid on the ground electrode and/or the hole.
  • This second insertion aid can be, for example, grooves on one or both of the respective contact surfaces of the ground electrode and the hole.
  • the grooves run parallel to the insertion direction of the ground electrode.
  • the contact surface of the hole to the ground electrode is formed by the walls delimiting the hole.
  • the grooves serve as a guide when inserting the ground electrode into the hole and thus ensure that the ground electrode is inserted into the hole with uniform pressure and at a uniform speed.
  • the deformation of the grooves can directly relieve any stresses that arise when inserting the ground electrode.
  • the grooves can be created during production of the ground electrode, for example by extrusion, drawing or calibrating the outer shape.
  • the ground electrode has a base body and an ignition element that forms the ignition surface.
  • the ignition element is attached to the base body and has a smaller diameter than the base body.
  • the insertion aid is formed on the base body. Since the insertion aid is typically formed by removing material and the ignition element is made of more expensive material than the base body, this embodiment prevents expensive material from being wasted by removal during the formation of the insertion aid. The functionality of the insertion aid is retained. In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the bore into which the ground electrode is inserted is formed on the housing.
  • the spark plug has a cap which is fastened to the combustion chamber-side end of the housing and the spark plug is a prechamber spark plug, wherein the bore into which the ground electrode is inserted is formed on the cap or on the housing.
  • the ignition gap between the center electrode and the ground electrode is a radial ignition gap and/or that the ignition gap is formed at least partially, in particular completely, within the interior of the housing.
  • the ground electrode can be pressed and/or soldered or welded into the bore.
  • the housing typically has a longitudinal bore parallel to the longitudinal axis X of the spark plug, whereby the housing has a housing wall and an interior.
  • the bore into which the ground electrode is inserted is formed, for example, in the housing wall.
  • the ignition gap is then formed at least partially, in particular completely, within the interior of the housing.
  • Figure 1 shows an example of a spark plug with an inserted ground electrode
  • Figure 2 shows a first example of the inventive design of the bore and the ground electrode
  • Figure 3 shows a second example of the inventive design of the bore and the ground electrode
  • FIG. 1 shows a spark plug 1 in a half-section.
  • the spark plug 1 has a longitudinal axis X, which extends from the combustion chamber end to the
  • the spark plug 1 has a housing 2 which has a longitudinal bore parallel to the longitudinal axis X of the spark plug 1, whereby the housing 2 has a housing wall 26 and an interior 23.
  • the housing 2 typically has a thread with which the spark plug 1 can be screwed into a cylinder head.
  • an external seal 6 is arranged on the outside of the housing 2, which seals a transition between the housing 2 and the cylinder head.
  • the insulator 3 is arranged and fastened inside the housing 2.
  • the gap between the housing 2 and the insulator is sealed by an internal seal 10.
  • a connection bolt 8, a resistance element 7 and a center electrode 4 are arranged in the insulator 3, starting from its end facing away from the combustion chamber, and are electrically contacted with one another.
  • the center electrode 4 typically protrudes from the end of the insulator 3 facing the combustion chamber and, in this example, into the interior 23 of the housing 2.
  • the ground electrode 5 is inserted into a hole 20 formed in the housing wall 26.
  • the ground electrode 5 is rod-shaped and has a radially inner end 51 and a radially outer end 52.
  • the radially inner end 51 of the ground electrode 5 protrudes laterally into the interior 23 of the housing.
  • the radially inner end 51 of the ground electrode 5 forms the ignition gap 45 together with the center electrode 4.
  • the two electrodes 4, 5 form a radial ignition gap 45.
  • the ground electrode 5 and the center electrode 4 can also be arranged relative to one another in such a way that they form an axial ignition gap.
  • the center electrode 4 and/or the ground electrode 5 can each have a noble metal-containing ignition element 54 at one of their ends delimiting the ignition gap 45.
  • the noble metal-containing ignition element 54 is then arranged at the radially inner end 51 of the ground electrode 5.
  • a cap can be arranged on the housing 2 on its combustion chamber-side face.
  • the housing 2 and the cap together form a prechamber with a prechamber volume.
  • the bore 20, in which the ground electrode 5 is inserted can be formed in a housing wall 26 or in a cap wall.
  • Figure 2 and Figure 3 each show an enlargement of the area marked with the circle A in Figure 1, whereby the ground electrode 5 is not yet in its final position in the hole 20, but a snapshot of the insertion of the ground electrode 5 into the hole 20 is shown for clarity.
  • Figure 2 shows a first example
  • Figure 3 shows a second example for the implementation of the insertion aid 60 on the hole 20 and on the ground electrode 5.
  • the wall 26 of the housing 2 or the cap delimits the bore 20 laterally to its longitudinal extent.
  • the bore 20 has a radially outer end 21 and a radially inner end 22. At its radially inner end 22, the bore 20 has a diameter DBI. At its radially outer end 21, the bore 20 has a diameter DBA.
  • the diameter DBI of the bore 20 at its radially inner end 22 is smaller than the diameter DBA of the bore 20 at its radially outer end 21. This taper of the diameter of the bore 20 in the direction of the longitudinal axis X of the spark plug 1 results from the insertion aid 60 formed at the radially outer end 21 of the bore 20.
  • the insertion aid 60 at the radially outer end 21 of the bore 20 is formed as a rounded portion.
  • the rounded portion has a radius R of 0.05 to 1.0 mm.
  • the insertion aid 60 is designed as a chamfer at the radially outer end 21 of the bore 20.
  • the chamfer has, for example, a length L of 0.1 to 1 mm and an angle a of 5° to 35°.
  • the bore 20 can have grooves on the contact surface 25 to the ground electrode 5 as a second insertion aid. These grooves preferably extend parallel to the insertion direction of the ground electrode 5. For example, the grooves are formed over the entire length and/or along the entire circumference of the contact surface 25 of the bore 20.
  • the ground electrode 5 is rod-shaped and has a radially inner end 51 and a radially outer end 52.
  • the ground electrode 5 has a base body 53 and an ignition element 54 that is arranged and fastened to the radially inner end 51 of the base body 53.
  • the ignition element 54 has a diameter Dz.
  • the base body 53 has a a diameter DMI at the radially inner end 51 of the base body 53 and a diameter DMA at the radially outer end 51 of the base body 53. The following applies to the diameters:
  • the insertion aid 60 is formed on the radially inner end 51 of the base body 53.
  • the insertion aid 60 is formed as a chamfer on the radially inner end 51 of the base body 53.
  • the chamfer has, for example, a length L of 0.1 to 1 mm and an angle a of 10° to 45°. Not shown in the examples is the possibility that the insertion aid 60 on the ground electrode 5 is implemented by a rounding.
  • the base body 53 is the ground electrode 5.
  • the ground electrode 5 or the base body 53 of the ground electrode 5 can have grooves on the contact surface 55 to the bore 20 as a second insertion aid. These grooves preferably extend parallel to the insertion direction of the ground electrode 5. For example, the grooves are formed over the entire length and/or along the entire circumference of the contact surface 55 of the ground electrode 5 or its base body 53.

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  • Spark Plugs (AREA)

Abstract

Zündkerze (1) mit einer Längsachse X, aufweisend - ein Gehäuse (2), - ein innerhalb des Gehäuses (2) angeordneten Isolator (3) - eine innerhalb des Isolators (3) angeordnete Mittelelektrode (4), - eine Masseelektrode (5), wobei die Masseelektrode (5) stabförmig ist und ein radial inneres Ende (51) und ein radial äußeres Ende (52) hat, - eine Bohrung (20), in der die Masseelektrode (5) eingesteckt ist, wobei die Bohrung ein radial äußeres Ende (21) und ein radial inneres Ende (22) hat, und - einen Zündspalt (45), der zwischen der Masseelektrode (5) und der Mittelelektrode (4) ausgebildet ist, wobei die Masseelektrode (5) an ihrem radial inneren Ende (51) und/oder die Bohrung (20) an ihrem radial äußeren Ende (21) eine Einführhilfe (60) aufweist.

Description

Beschreibung
Titel
Zündkerze mit Einführhilfe für eine seitlich eingebrachte Masseelektrode
Stand der Technik
Die Erfindung geht von einer Zündkerze gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aus.
Seit einiger Zeit werden zunehmend neue Zündkerzenkonzepte verfolgt, bei denen der Zündspalt innerhalb des Gehäuses ausgebildet ist Bei einem dieser Konzepte ist die Masseelektrode in einer Bohrung in der Gehäusewand eingesteckt und ragt seitlich von der Gehäusewand in den Innenraum des Gehäuses hinein. Aus der DE 10 2017 221 517 A ist beispielsweise eine Vorkammer-Zündkerze bekannt, bei der die Masseelektrode in einer Bohrung in der Gehäusewand angeordnet ist und seitlich in den Innenraum rein ragt.
Bei einer seitlich in die Zündkerze eingesteckte Masseelektrode ergeben sich neue Herausforderungen in Bezug auf korrekte Ausrichtung der Masseelektrode zur Mittelelektrode und Einstellung des Zündspalts. Bei einer Vorkammer-Zündkerze ergibt die Herausforderung dadurch, dass der Blick auf die Elektroden und der Zündspalt gegebenenfalls durch eine am Gehäuse angeordnete Kappe verdeckt ist und so es schwieriger ist den Montageprozess der Masseelektrode an der Zündkerze zu überwachen.
Bei einer Zündkerze mit einem offenen brennraumseitigen Gehäuseende ergibt sich zwar nicht die Herausforderung mit dem verdeckten Blick auf die Elektroden und den Zündspalt. Hier ist die Herausforderung, dass der Zündspalt mindestens teilweise innerhalb des Gehäuses ausgebildet ist, so dass nach der Platzierung der Masseelektrode wenig Platz für eine Nachbearbeitung an den Elektroden zur Einstellung des Elektrodenabstandes ist.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Zündkerze bereit zu stellen, bei der ein zuverlässig korrekte Montage der Masseelektrode ermöglicht wird, so dass die Notwendigkeit von aufwendige Überwachungsprozesse bei der Montage der Masseelektrode und Nachbearbeitung der Elektroden nach der Montage der Masseelektrode minimiert werden.
Vorteil der Erfindung/ Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird von der erfindungsgemäßen Zündkerze gelöst.
Die erfindungsgemäße Zündkerze hat eine Längsachse X sowie ein Gehäuse und einen innerhalb des Gehäuses angeordneten Isolator. Die Mittelelektrode ist innerhalb des Isolators angeordnet. Die Zündkerze weist eine stabförmige Masseelektrode auf, die in Bezug auf die Längsachse X der Zündkerze ein radial inneres Ende und ein radial äußeres Ende hat. Des Weiteren weist die Zündkerze eine Bohrung auf, in der die Masseelektrode eingesteckt ist, so dass die Zündkerze eine seitlich eingesteckte Masseelektrode hat. Die Bohrung hat in Bezug auf die Längsachse X der Zündkerze ein radial inneres Ende und ein radial äußeres Ende. Zwischen der Masseelektrode und der Mittelelektrode ist der Zündspalt ausgebildet. Die Masseelektrode hat an ihrem radial inneren Ende eine Einführhilfe. Zusätzlich oder alternative hat die Bohrung an ihrem radial äußeren Ende eine Einführhilfe.
Durch die Einführhilfe an der Masseelektrode und/oder an der Bohrung vereinfacht sich der Montageprozess der Masseelektrode. Insbesondere, wenn die Masseelektrode und die Bohrung so zueinander dimensioniert sind, dass die Masseelektrode durch eine Presspassung in der Bohrung befestigt ist. Die Einführhilfe sorgt dafür, dass die Masseelektrode beim Einführen in die Bohrung nicht verkippt, sondern gerade bleibt, so dass die Masseelektrode mit einem gleichmäßigen Druck und einer gleichmäßigen Bewegung in die Bohrung eingesteckt werden kann. Dadurch wird verhindert, dass sich zwischen Masseelektrode und Bohrung unerwünschte Verspannungen aufbauen, die sich nach der Montage der Masseelektrode in der Bohrung langsam abbauen und zu einer Positionsveränderung der Masseelektrode führen können.
Das jeweilige radial innere Ende der Bohrung und der Masseelektrode ist räumlich näher an der Längsachse X der Zündkerze als das jeweilige radiale äußere Ende.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Einführhilfe an der Masseelektrode eine Verjüngung des Außendurchmessers der Masseelektrode in Richtung der Längsachse X der Zündkerze. Zusätzlich oder Alternative ist die Einführhilfe an der Bohrung eine Verjüngung des Innendurchmessers der Bohrung in Richtung der Längsachse X der Zündkerze. Die Einführhilfe als Verjüngung des Durchmessers auszubilden hat den Vorteil, dass dieses leicht während der Produktion der Zündkerze bzw. deren Einzelteilen durchgeführt werden kann und die Gesamtproduktion nicht wesentlich verlängert oder verkompliziert wird. Die Einführhilfe bzw. die Verjüngung können beispielsweise durch eine Verrundung der Kanten der Masseelektrode oder der die Bohrung begrenzenden Wände oder eine Fase an diesen Kanten realisiert werden.
Bei einer vorteilhaften Variante der erfindungsgemäßen Zündkerze ist die Einführhilfe eine Verrundung. Die Verrundung hat vorteilhafterweise einen Radius R von gleich oder größer 0,05 mm und gleich oder kleiner als 1 mm. Durch dieses Maß ergibt sich, dass die Verrundung groß genug ist, damit diese die Funktion der Einführhilfe erfüllen kann, und gleichzeitig nicht zu groß ist, damit die Masseelektrode noch zuverlässig in der Bohrung feststeckt, ohne mit der Zeit ihre Position zu verändern.
Bei einer anderen vorteilhaften Variante der erfindungsgemäßen Zündkerze ist die Einführhilfe eine Fase. Die Fase hat eine Länge L, die parallel zur Längsrichtung der Bohrung oder der Masseelektrode gemessen wird, die auch der Einsteckrichtung der Masseelektrode entspricht. Die Länge L der Fase ist gleich oder größer als 0,1 mm und gleich oder kleiner als 1 mm. Durch dieses Maß ergibt sich, dass die Fase groß genug ist, damit diese die Funktion der Einführhilfe erfüllen kann, und gleich zeitig nicht zu groß ist, damit die Masseelektrode noch zuverlässig in der Bohrung feststeckt, ohne mit der Zeit ihre Position zu verändern.
Für die Fase hat sich des Weiteren ergebe, dass vorteilhafterweise ein Winkel a gleich oder größer als 5° und gleich oder kleiner als 45° ist. Der Winkel a liegt zwischen der Oberfläche der Fase und der Einsteckrichtung der Masseelektrode. Insbesondere hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Winkel a für eine an der Masseelektrode ausgebildete Fase gleich oder größer als 10° und gleich oder kleiner als 45° ist. Wenn die Fase an der Bohrung ausgebildet ist, dann hat sich es als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Winkel a gleich oder größer als 5° und gleich oder kleiner als 35° beträgt. Sowohl Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Zündkerze, bei denen entweder die Masseelektrode oder die Bohrung eine Einführhilfe aufweisen, als auch eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Zündkerze, bei der die Masseelektrode und die Bohrung jeweils eine Einführhilfe aufweisen, sind vorteilhaft. Der gewünschte technische Effekt verstärkt sich natürlich, wenn sowohl die Masseelektrode als auch die Bohrung eine Einführhilfe aufweisen. Wenn Bohrung und Masseelektrode an ihren jeweiligen Enden eine Einführhilfe aufweisen, können die Einführhilfe unterschiedlich oder gleich realisiert werden. Beispielsweise kann die Bohrung eine Verrundung und die Masseelektrode eine Fase oder umgekehrt als Einführhilfe aufweisen. Alternativ können Bohrung und Masseelektrode auch jeweils eine Fase mit gleichen oder unterschiedlichen Abmessungen oder jeweils eine Verrundung mit gleichen oder unterschiedlichen Abmessungen haben.
Zusätzlich kann die Zündkerze an der Masseelektrode und/oder der Bohrung noch eine zweite Einführhilfe aufweisen. Diese zweite Einführhilfe sind beispielsweise Rillen auf einer oder beiden der jeweiligen Kontaktflächen der Masseelektrode und der Bohrung zueinander. Die Rillen verlaufen parallel zur Einsteckrichtung der Masseelektrode. Die Kontaktfläche der Bohrung zur Masseelektrode bilden die die Bohrung begrenzenden Wände aus. Die Rillen dienen einerseits als Führungshilfe beim Einstecken der Masseelektrode in die Bohrung und sorgen somit, dass die Masseelektrode mit einem gleichmäßigen Druck und einer gleichmäßigen Geschwindigkeit in die Bohrung eingeführt wird. Zusätzlich können durch die Verformung der Rillen mögliche Spannungen direkt abgebaut werden, die beim Einstecken der Masseelektrode entstanden sind. Die Rillen können bei der Fertigung der Masseelektrode beispielsweise durch Fließpressen, Ziehen oder Kalibrieren der Außenform erzeugt werden.
Bei einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Zündkerze weist die Masseelektrode einen Grundkörper und ein die Zündfläche bildendes Zündelement auf. Das Zündelement ist am Grundkörper befestigt und hat einen kleineren Durchmesser als der Grundkörper. Die Einführhilfe ist am Grundkörper ausgebildet. Da typischerweise die Einführhilfe durch ein Abtragen von Material ausgebildet wird und das Zündelement aus teurerem Material als der Grundkörper besteht, wird bei dieser Ausgestaltung verhindert, dass teures Material durch Abtragung bei der Ausbildung der Einführhilfe verschwendet wird. Die Funktionsfähigkeit der Einführhilfe bleibt erhalten. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bohrung, in der die Masseelektrode eingesteckt ist, am Gehäuse ausgebildet ist.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Zündkerze eine Kappe hat, die am brennraumseitigen Ende des Gehäuses befestigt ist und die Zündkerze eine Vorkammer-Zündkerze ist, wobei die Bohrung, in der die Masseelektrode eingesteckt ist, an der Kappe oder am Gehäuse ausgebildet ist.
In Kombination oder alternativ ist bei weiteren Ausgestaltungen vorgesehen, dass der Zündspalt zwischen der Mittelelektrode und der Masseelektrode ein radialer Zündspalt ist und/oder dass der Zündspalt mindestens teilweise, insbesondere vollständig, innerhalb des Innenraums des Gehäuses ausgebildet ist.
Die Masseelektrode kann in der Bohrung verpresst und/oder verlötet oder verschweißt sein.
Das Gehäuse hat typischerweise eine Längsbohrung, parallel zur Längsachse X der Zündkerze, wodurch das Gehäuse eine Gehäusewand und einen Innenraum hat. Die Bohrung, in der die Masseelektrode eingesteckt ist, ist beispielsweise in der Gehäusewand ausgebildet. Der Zündspalt ist dann mindestens teilweise, insbesondere vollständig, innerhalb des Innenraums des Gehäuses ausgebildet.
Zeichnung
Figur 1 zeigt ein Beispiel für eine Zündkerze mit einer eingesteckten Masseelektrode
Figur 2 zeigt ein erstes Beispiel für die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Bohrung und der Masseelektrode
Figur 3 zeigt ein zweites Beispiel für die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Bohrung und der Masseelektrode
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Figur 1 zeigt eine Zündkerze 1 in einer halbgeschnittenen Darstellung. Die Zündkerze 1 hat einen Längsachse X, die sich vom brennraumseitigen Ende bis zum brennraumabgewandten Ende der Zündkerze 1 erstreckt Die Zündkerze 1 hat ein Gehäuse 2, das eine Längsbohrung parallel zur Längsachse X der Zündkerze 1 aufweist, wodurch das Gehäuse 2 eine Gehäusewand 26 und einen Innenraum 23 hat. An seiner Außenseite weist das Gehäuse 2 typischerweise ein Gewinde auf, mit dem die Zündkerze 1 in einen Zylinderkopf einschraubbar ist Typischerweise ist an der Außenseite des Gehäuses 2 eine Außendichtung 6 angeordnet, die einen Übergang zwischen Gehäuse 2 und Zylinderkopf abdichtet
Innerhalb des Gehäuses 2 ist der Isolator 3 angeordnet und befestigt Der Spalt zwischen dem Gehäuse 2 und dem Isolator s wird durch eine Innendichtung 10 abgedichtet Im Isolator 3 ist ausgehend von seinem brennraumabgewandten Ende ein Anschlussbolzen 8, ein Widerstandselement 7 und eine Mittelelektrode 4 angeordnet, die miteinander elektrisch kontaktiert sind. Die Mittelelektrode 4 ragt typischerweise am brennraumseitigen Ende des Isolators 3 aus diesem heraus und in diesem Beispiel in den Innenraum 23 des Gehäuses 2 hinein.
In diesem Beispiel ist die Masseelektrode 5 in einer in der Gehäusewand 26 ausgebildeten Bohrung 20 eingesteckt. Die Masseelektrode 5 ist stabförmig und hat ein radial inneres Ende 51 und ein radial äußeres Ende 52. Das radial innere Ende 51 der Masseelektrode 5 ragt seitlich in den Innenraum 23 des Gehäuses herein. Das radial innere Ende 51 der Masseelektrode 5 bildet zusammen mit der Mittelelektrode 4 den Zündspalt 45 aus. In diesem Beispiel bilden die beiden Elektroden 4, 5 einen radialen Zündspalt 45 aus. Die Masseelektrode 5 und die Mittelelektrode 4 können auch so zueinander angeordnet sein, dass diese einen axialen Zündspalt ausbilden.
Die Mittelelektrode 4 und/oder die Masseelektrode 5 können einen ihren den Zündspalt 45 begrenzenden Enden jeweils ein Edelmetall-haltiges Zündelement 54 aufweisen. Bei der Masseelektrode 5 ist das Edelmetall-haltige Zündelement 54 dann am radial inneren Ende 51 der Masseelektrode 5 angeordnet.
Bei einer alternativen Ausgestaltung kann am Gehäuse 2 auf dessen brennraumseitigen Stirnfläche eine Kappe angeordnet sein. Das Gehäuse 2 und die Kappe bilden zusammen eine Vorkammer mit einem Vorkammervolumen. Die Bohrung 20, in der die Masseelektrode 5 eingesteckt ist, kann ist in einer Gehäusewand 26 oder in einer Kappenwand ausgebildet sein. Figur 2 und Figur 3 zeigen jeweils eine Vergrößerung des mit dem Kreis A markierten Bereichs in Figur 1 , wobei jeweils die Masseelektrode 5 noch nicht an ihrer endgültigen Position in der Bohrung 20 ist, sondern eine Momentaufnahme vom Einführen der Masseelektrode 5 in die Bohrung 20 für die Übersichtlichkeit dargestellt ist. Dabei zeigt Figur 2 ein erstes Beispiel und Figur 3 ein zweites Beispiel für die Realisierung der Einführhilfe 60 an der Bohrung 20 und an der Masseelektrode 5.
Die folgende Beschreibung der Figuren gilt für Figur 2 und 3, wenn nicht explizit auf eine Figur Bezug genommen wird.
Die Wand 26 des Gehäuses 2 oder der Kappe begrenzen die Bohrung 20 seitlich zu ihrer Längserstreckung. Die Bohrung 20 hat ein radial äußeres Ende 21 und ein radial inneres Ende 22. An ihrem radial inneren Ende 22 hat die Bohrung 20 einen Durchmesser DBI. An ihrem radial äußeren Ende 21 hat die Bohrung 20 einen Durchmesser DBA. Der Durchmesser DBI der Bohrung 20 an ihrem radial inneren Ende 22 ist kleiner als der Durchmesser DBA der Bohrung 20 an ihrem radial äußeren Ende 21. Diese Verjüngung des Durchmessers der Bohrung 20 in Richtung der Längsachse X der Zündkerze 1 ergibt sich durch die am radial äußeren Ende 21 der Bohrung 20 ausgebildete Einführhilfe 60. Im Beispiel gemäß Figur 2 ist die Einführhilfe 60 am radialen äußeren Ende 21 der Bohrung 20 als Verrundung ausgebildet. Die Verrundung hat einen Radius von R von 0,05 bis 1 ,0 mm. Im Beispiel gemäß Figur 3 ist die Einführhilfe 60 am radial äußeren Ende 21 der Bohrung 20 als Fase ausgebildet. Die Fase hat beispielsweise eine Länge L von 0,1 bis 1 mm und einen Winkel a von 5° bis 35°.
Bei einer Weiterbildung kann die Bohrung 20 als zweite Einführhilfe Rillen auf der Kontaktfläche 25 zur Masseelektrode 5 aufweisen. Diese Rillen erstrecken sich vorzugsweise parallel zur Einsteckrichtung der Masseelektrode 5. Beispielsweise sind die Rillen über die gesamte Länge und/oder entlang des gesamten Umfangs der Kontaktfläche 25 der Bohrung 20 ausgebildet.
Die Masseelektrode 5 ist stabförmig und hat ein radial inneres Ende 51 und ein radial äußeres Ende 52. In diesen Beispielen hat die Masseelektrode 5 einen Grundkörper 53 und ein Zündelement 54, dass am radial inneren Ende 51 des Grundkörper 53 angeordnet und befestigt ist. Das Zündelement 54 hat einen Durchmesser Dz. Der Grundkörper 53 hat ein einen Durchmesser DMI am radial inneren Ende 51 des Grundkörpers 53 und einen Durchmesser DMA am radial äußeren Ende 51 des Grundkörpers 53. Für die Durchmesser gilt:
Dz s DMI
DMI < DMA
Diese Verjüngung des Durchmessers des Grundkörpers 53 in Richtung der Längsachse X der Zündkerze 1 ergibt sich durch die am radial inneren Ende 51 des Grundkörpers 53 ausgebildete Einführhilfe 60. In Figur 2 und Figur 3 ist die Einführhilfe 60 am radialen inneren Ende 51 des Grundkörpers 53 als Fase ausgebildet. Die Fase hat beispielsweise eine Länge L von 0,1 bis 1 mm und einen Winkel a von 10° bis 45°. In den Beispielen nicht gezeigt ist die Möglichkeit, dass die Einführhilfe 60 an der Masseelektrode 5 durch eine Verrundung realisiert ist.
Wenn die Masseelektrode 5 kein Zündelement 54 hat, dann ist der Grundkörper 53 die Masseelektrode 5.
Bei einer Weiterbildung kann die Masseelektrode 5 bzw. der Grundkörper 53 der Masseelektrode 5 als zweite Einführhilfe Rillen auf der Kontaktfläche 55 zur Bohrung 20 aufweisen. Diese Rillen erstrecken sich vorzugsweise parallel zur Einsteckrichtung der Masseelektrode 5. Beispielsweise sind die Rillen über die gesamte Länge und/oder entlang des gesamten Umfangs der Kontaktfläche 55 der Masseelektrode 5 bzw. ihrem Grundkörper 53 ausgebildet.

Claims

Ansprüche
1 . Zündkerze (1) mit einer Längsachse X, aufweisend
• ein Gehäuse (2),
• ein innerhalb des Gehäuses (2) angeordneten Isolator (3)
• eine innerhalb des Isolators (3) angeordnete Mittelelektrode (4),
• eine Masseelektrode (5), wobei die Masseelektrode (5) stabförmig ist und ein radial inneres Ende (51) und ein radial äußeres Ende (52) hat,
• eine Bohrung (20), in der die Masseelektrode (5) eingesteckt ist, wobei die Bohrung ein radial äußeres Ende (21) und ein radial inneres Ende (22) hat, und
• einen Zündspalt (45), der zwischen der Masseelektrode (5) und der Mittelelektrode (4) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Masseelektrode (5) an ihrem radial inneren Ende (51) und/oder die Bohrung (20) an ihrem radial äußeren Ende (21) eine Einführhilfe (60) aufweist.
2. Zündkerze (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einführhilfe (60) eine Verjüngung des Außendurchmessers der Masseelektrode (5) oder des Innendurchmessers der Bohrung (20) in Richtung der Längsachse X der Zündkerze (1) ist, beispielsweise eine Verrundung oder eine Fase ist.
3. Zündkerze (1) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einführhilfe (60) eine Verrundung ist und die Verrundung einen Radius R von 0,05 bis 1 ,0 mm hat.
4. Zündkerze (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einführhilfe (60) eine Fase ist und die Fase eine Länge L von 0,1 -1 mm parallel zur Einsteckrichtung der Masseelektrode (5) gemessen hat.
5. Zündkerze (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fase einen Winkel von a gleich oder größer als 5° und gleich oder kleiner als 45° hat, insbesondere 5° bis 35° oder 10° bis 45°, wobei a der Winkel zwischen der Einsteckrichtung der Masseelektrode (5) und Fase ist.
6. Zündkerze (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (20) und die Masseelektrode (5) an ihren jeweiligen Enden (21 ,51) die gleiche oder unterschiedliche Einführhilfe (60) ausgebildet haben, insbesondere wobei die Einführhilfe (60) eine Verrundung oder eine Fase ist.
7. Zündkerze (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Masseelektrode (5) und/oder die Bohrung (20) auf ihren jeweiligen Kontaktfläche (55,25) zueinander Rillen als zweite Einführhilfen (61) aufweisen, insbesondere dass die Rillen parallel zu Einsteckrichtung der Masseelektrode (5) verlaufen.
8. Zündkerze (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Masseelektrode (5) einen Grundkörper (53) und ein die Zündfläche bildendes Zündelement (54) aufweist, wobei das Zündelement (54) am Grundkörper (53) befestigt ist und einen kleineren Durchmesser als der Grundkörper (53) hat, wobei die Einführhilfe (60) am Grundkörper (54) ausgebildet ist.
9. Zündkerze (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (20), in der die Masseelektrode (5) eingesteckt ist, am Gehäuse (2) ausgebildet ist.
10. Zündkerze (1) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündkerze (1) eine Kappe hat, die am brennraumseitigen Ende des Gehäuses (2) befestigt ist und die Zündkerze (1) eine Vorkammer- Zündkerze ist, wobei die Bohrung (20), in der die Masseelektrode (5) eingesteckt ist, an der Kappe oder am Gehäuse (2) ausgebildet ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US866031A (en) 1907-04-06 1907-09-17 William H Hooker Rotary engine.
JP6855354B2 (ja) * 2017-09-02 2021-04-07 日本特殊陶業株式会社 点火プラグ
DE102017221517A1 (de) 2017-11-30 2019-06-06 Robert Bosch Gmbh Zündkerze mit verlängertem Gehäuse und Masseelektrode an der Gehäuseinnenseite
DE102019207399A1 (de) * 2019-05-21 2020-11-26 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Einstellen eines Elektrodenabstands einer Vorkammerzündkerze
WO2021111719A1 (ja) * 2019-12-05 2021-06-10 日本特殊陶業株式会社 スパークプラグ
WO2021140756A1 (ja) * 2020-01-10 2021-07-15 日本特殊陶業株式会社 スパークプラグ
CN115280615B (zh) * 2020-05-13 2023-10-10 日本特殊陶业株式会社 火花塞
DE102020206663A1 (de) * 2020-05-28 2021-12-02 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Vorkammer-Zündkerze mit profilierter Masseelektrode
DE102022207313A1 (de) * 2022-07-18 2024-01-18 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Zündkerze mit verbesserter Masseelektrode

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