KR20100119826A - 스파크 점화 장치 전극 스파크 표면용 합금 - Google Patents

Abstract

적어도 15 중량%의 Ni 및 나머지의 Pt로 구성되고, 특히 15-45 중량%의 Ni 및 나머지의 Pt; 5-35 중량% W 및 나머지의 Pd; 및 5-15 중량%의 Ni 및 5-15 중량% Pt, 10 중량% 미만의 Ir, 및 나머지의 Pd로 필수적으로 구성된 합금을 포함하는 스파크 플러그를 구비하는 스파크 점화 장치용 전극이 제공된다.

Description

스파크 점화 장치 전극 스파크 표면용 합금{ALLOYS FOR SPARK IGNITION DEVICE ELECTRODE SPARK SURFACES}

본 발명은 일반적으로 스파크 플러그 전극용 재료에 관한 것이고, 특히 스파크 플러그 전극의 스파크 표면에서 사용하는 재료에 관한 것이다.

UNS N06600하에 규정되고, Inconel 600®, Nicrofer 7615®, 및 Ferrochronin 600®이라는 상표명으로 판매되는 것과 같은 니켈-철-크롬 합금을 포함하는, 니켈계 합금 및 니켈이 스파크 플러그 전극 재료로서 폭넓게 사용된다. 이러한 재료들은 특히 스파크 표면의 부식을 일으키는 고온의 산화와 기타 열화 현상에 민감하다.

다양한 귀금속 합금이, 특히 스파크 표면을 형성하기 위해 스파크 플러그 전극에 적용되는 모든 형태의 스파크 팁 또는 패드의 형태로 된, 스파크 플러그 전극의 고온 성능을 개선시키기 위해 제시되었다. 현재의 스파크 플러그 전극의 귀금속으로된 개선된 스파크 표면용의 재료는 주로선 고 플래티늄 또는 고 이리듐 합금(일반적으로 중량을 따졌을 때, 90% 이상)이다. 예를 들면, 10 중량%까지의 Ni를 가진 Pt; 4 중량%까지의 W를 가진 Pt; 20 중량%까지의 Ir을 가진 Pt; 합금의 구성요소로서 W 또는 Zr 중 하나 또는 두가지 모두를 더 포함하는 10 중량%까지의 Rh를 가진 Ir;을 포함하는 조성을 가진 합금을 포함하는 다수의 플래티늄 및 이리듐 합금 뿐만 아니라, 순수한 플래티늄 및 순수한 이리듐을 포함한다. 이러한 재료들은 일반적으로 높은 재료의 가격 또는 높은 해당 재료의 처리 비용, 또는 그 모두를 가진다. 추가로, 이들 재료의 가격은, 비용을 불안정하게 하지 않으면서, 그것들을 설계하고 설계에 포함시키기 어렵도록 만들정도로 불안정하여, 그 자체로 추가 비용을 포함한다.

따라서, 스파크 플러그 전극에 대해 스파크 표면으로 사용될 수 있는 추가적인 합금 재료를 식별하는 것이 바람직하다.

일반적으로, 본 발명은 현재의 물질에 대해 실질적으로 물질의 비용과 처리 비용을 감소시킬 때 유사한 또는 향상된 성능을 제공하기 위한 대안의 중심 및 접지 전극 스파크 팁 재료를 제공한다. 본 발명의 재료는, 각각의 구성성분의 상대적인 양을 고려한 그의 구성성분의 시장 가격이 그의 구성성분 각각의 상대적인 양을 고려한 현재 재료의 구성성분의 시장 가격보다 더 낮을 때 현재 재료를 대체할 수 있다. 주된 성능의 기준은 전식(electric erosion) 저항; 산화, 황화(sulfidation) 및 기타 연소 성분 또는 반응 산출물로부터의 고온 부식에 대한 저항; 전극 또는 스파크 팁에 사용되는 와이어, 패드, 볼, 리벳, 및 기타 형상에 대한 성형성(formability); 및 Ni계 및 Fe계 합금을 포함하는 베이스 전극재료에 대한 용접가능성이다.

하나의 측면에서, 스파크 점화 장치의 전극은 필수적으로, 15-45 중량%의 Ni 및 나머지의 Pt로 구성된 합금 조성을 포함하고, 보다 특히, 필수적으로 30 중량% Ni와 나머지의 Pt로 구성된 합금 조성물을 포함한다.

다른 측면에서, 스파크 점화 장치의 전극은 필수적으로, 5-35 중량%의 W 및 나머지의 Pd로 구성된 합금 조성물을 포함하고, 보다 특히, 필수적으로 20 중량% W와 나머지의 Pd로 구성된 합금 조성물을 포함한다.

또다른 측면에서, 본문에 기술된 조성을 가진 스파크 점화 장치의 전극은 또한 이트륨, 하프늄, 란타늄, 세륨, 지르코늄, 탄탈륨, 및 네오디뮴으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 반응성 원소를 포함하고, 보다 특히 약 0.01-0.2 중량%의 반응 원소를 포함하고, 특히 약 0.1-0.2 중량%의 반응성 원소를 포함하는 합금 조성을 포함한다.

또다른 측면에 있어서, 본 발명은 전체적으로 환상형 세라믹 절연체; 상기 세라믹 절연체의 적어도 일부를 둘러싼 도전성 쉘; 터미널 단부와 중심 전극 스파크 표면을 가진 스파크 단부를 가진 상기 세라믹 절연체에 배치된 중심 전극; 및 상기 중심 전극 스파크 표면에 인접하여 배치된 접지 전극 스파크 표면을 가진 상기 쉘에 동작가능하게 부착된 접지 전극;을 구비하는 상술한 합금 조성의 전극을 가진 스파크 플러그를 포함하고, 상기 중심 전극 스파크 표면과 상기 접지 전극 스파크 표면은 그들 사이에 스파크 갭을 형성하고; 상기 중심 전극 스파크 표면 또는 상기 접지 전극 스파크 표면 중 적어도 하나는 본 발명의 합금을 구비한다.

본 발명의 상기와 같은 그리고 기타의 특징 및 이점은 바람직한 실시예의 상세한 설명으로부터 당업자에 보다 명확하게 될 것이다. 상세한 설명에 첨부한 도면이 하기에 기술된다.

본 발명에 따르면, 현재의 물질에 대해 실질적으로 물질의 비용과 처리 비용을 감소시킬 때 유사한 또는 향상된 성능을 제공하기 위한 대안의 중심 및 접지 전극 스파크 팁 재료를 제공할 수 있다.

본 발명의 상기와 같은 그리고 기타 특징 및 이점은 하기의 상세한 설명과 첨부도면과 함께 고려될 때보다 용이하게 이해되며, 여기서 유사한 번호는 다수의 도면에서 유사한 엘리먼트를 식별하기 위해 사용된다.
도 1은 본 발명에 따른 합금을 포함하는 고온 스파크 팁을 가진 접지 및 중심 전극을 포함하는 예시적인 스파크 플러그의 부분 단면도이다.
도 2는 도 1의 영역 2의 단면도이다.
도 3은 열전도성 코어를 가진 도 1에 도시된 것들에 대한 대안의 접지 및 중심 전극을 도시하는 도 1의 영역 3의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 합금 및 다수의 비교 예시에 대한 가속화된 수명 테스트에 후속하는 갭 성장률의 플롯이다.
도 5는 본 발명의 합금 및 다수의 비교 예시에 대한 가속화된 수명 테스트에 후속하는 갭성장률의 확대된 플롯이다.
도 6은 Pt-Ni 바이너리 위상 다이어그램 및 그 안에 존재하는 특정한 대표적인 위상의 플롯을 재생한 것이다.
도 7A는 제조 조건에서의 본 발명의 Pt-30Ni 합금의 리벳의 사진이다.
도 7B는 300시간의 가속화된 수명 테스트 후의 본 발명의 Pt-30Ni 합금의 리벳의 사진이다.
도 7C는 제조 조건에서의 본 발명의 Pt-10Ni 합금의 리벳의 사진이다.
도 7D는 300시간의 가속화된 수명 테스트 후의 본 발명의 Pt-10Ni 합금의 리벳의 사진이다.
도 8은 Pt-10Ni에 대한 테스트 사이클/시간의 함수로서의 스파크 갭 성장의 그래프이다.
도 9는 Pt-10Ni의 가격에 대해 정규화된 다수의 종래 기술의 합금 및 순수한 귀금속의 비용의 그래프이다.
도 10은 Pt-10Ni의 비용에 대해 정규화된 다수의 비교예의 합금과 본 발명의 합금의 비용격의 그래프이다.

도 1-3을 참조하면, 연료/공기 혼합을 점화하는 데에 사용되는 대표적인 스파크 점화 장치가 도시된다. 본 발명에 의해 고려되는 스파크 점화 장치는 스파크 플러그, 글로 플러그, 스파크 점화기 등을 포함하고(한정하는 것이 아니라), 특히 다양한 스파크 플러그 전극 구성에 사용하기 위해 조정된다. 스파크 플러그와 같은 점화 장치의 전극은 장치 기능에 필수적인 것이다. 스파크 플러그와 같은 스파크 점화 장치에서, 전극에 사용되는 합금은 장치에 의해 경험되는 가장 극한의 온도, 압력, 화학적 부식 및 물리적 부식 조건에 노출된다. 이는 전극의 스파크 표면의 부식을 진행시키는 스파크 커널 및 프레임 프론트에 연관된 플라즈마의 반응 뿐 아니라 산화, 황화 및 기타 부식 프로세스를 진행시키는 연소 프로세스와 연관된 다수의 고온의 화학 반응물의 종류로 전극을 노출하는 것을 포함한다. 상기 전극은 또한 전극 합금보다, 극한의 온도, 특히, 열 팽창계수와 같은 상이한 물리적 기계적 특성을 가진 전극 표면 상에 부식 산출물을 형성하는 정도의 부식 프로세스에 대한 주기적인 노출에 연관된 열-기계적인 스트레스에 노출된다. 또한, 귀금속 스파크 팁이 기계적으로 변형되고, 용접되고, 또는 스파크 표면으로서 전극 단부에 부착되는 경우, 다양한 고온 크리프 변형, 부서짐 및 균열 현상을 일으켜 귀금속 팁 및 전극의 파손을 야기할 수 있는, 귀금속 팁 및 전극 재료의 열팽창계수에서의 미스매칭에 연관된 추가적인 주기적 열-기계적인 스트레스가 있다. 이러한 것들 모두는 전극의 특성이 열화되어, 그것들이 스파크 갭에서의 변형을 야기하여 형태, 위치, 형상, 내구성 및 연료/공기 혼합의 연소 특성과 엔진의 성능 특성에 차례로 영향을 주는 스파크의 기타 특성에서의 변화를 야기하는 프로세스를 나타낸다.

본 발명에 의해 고려되는 점화 장치는, 10 중량%까지의 Ni를 가진 Pt, 4 중량%까지의 W를 가진 Pt, 20 중량%까지의 Ir을 가진 Pt, 10 중량%까지의 Rh를 가지고 합금 구성요소로서 W 또는 Zr 중 하나 또는 모두를 더 포함하는 Ir의 조성을 가진 합금을 포함하는, 다수의 플래티늄 및 이리듐 합금 뿐만 아니라, 순수한 이리듐 및 순수한 플래티늄과 같은 종래 기술의 공지된 스파크 팁 재료와 연결하여 상술한 열화 문제에 대해 비교가능한, 그리고 일부경우에는 개선된 저항성을 가진 합금으로 제조된 스파크 표면 또는 팁을 가진 전극을 포함한다.

도 1-3을 참조하면, 대표적인 스파크 플러그 장치(10)는, 적절한 유전강도, 고 기계력, 고 열전도성, 및 스파크 플러그 제조 분야에서 당업자에 공지된 열 충격에 대한 현저한 저항성을 가진 스파크 플러그 절연체로서 사용하기에 적합한 알루미늄 산화물 또는 기타 전기 절연성 재료로 제조될 수 있는, 전체적으로 12로 표시되는 환상형 세라믹 절연체를 포함한다.

절연체(12)는 녹색 상태의 세라믹 분말로 프레스 성형되어, 세라믹 분말을 치밀하게하고 용화 시키기에 충분한 고온으로 소결될 수 있다. 절연체(12)는 고무 또는 기타 절연 스파크 플러그 부츠(도시되지 않음)가 점화 와이어 및 시스템(도시되지 않음)을 가진 스파크 플러그의 터미널 단부(20)의 전기 연결부를 전기적으로 절연시키기 위해 둘러싸서 움켜잡는 부분적으로 노출된 상부 마스트 부분(14)을 포함하는 외부 표면을 가진다. 상기 노출된 마스트 부분(14)은 스파크 플러그 부츠를 가지고 마스트 부분을 움켜쥐는 동작을 개선시키고 스파크 또는 제 2 전압 플래시오버에 대해 추가된 보호를 제공하기 위한 기타 표면 칠(glazing) 또는 피처 또는 일련의 립(16)을 포함한다. 절연체(12)는 상부 터미널 단부(20)와 하부 코어 노우즈 단부(22) 사이에 장축방향으로 뻗어있는 중심 통로(18)를 포함하는, 전체적으로 튜브형 또는 환상형 구성이다. 상기 중심 통로(18)는 터미널 단부(20) 또는 그에 인접한 부분에서 일반적으로 가장 크고, 코어 노우즈 단부(22) 또는 그에 인접한 부분에서 가장 작은, 전체적으로 가변의 단면 영역을 포함한다.

전기 도전성 금속 쉘은 전체적으로 24로 지시된다. 금속 쉘(24)은 Ni계 합금 코팅을 가지는 합금을 포함하는, 다양한 코팅 및 코팅되지 않은 스틸 합금을 포함하는, 임의의 적절한 금속으로 이루어진다. 쉘(24)은 절연체(12)의 중간 및 하부부분의 외부 표면을 둘러싸고 그와 기밀하여 맞물리도록 조정되는 전체적으로 환상형의 내부 표면을 구비하고, 접지 포텐셜에서 유지되는 적어도 하나의 부착된 접지 전극(26)을 포함한다. 접지 전극(26)이 공통으로 사용된 단일한 L자 형태로 도시되었지만, 직선, 만곡형, 환상형, 트로코이드형 및 기타 구성의 다수의 접지 전극이, 특정한 스파크 표면 구성을 달성하기 위해 사용되는 환상형 링 및 기타 구조물에 의해 전극들이 함께 접합되는 2, 3, 및 4개의 전극 구성을 포함하는, 스파크 플러그(10)에 대해 의도된 애플리케이션에 따라 대체될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 접지 전극(26)은, 연관된 중심 전극 스파크 표면(51)을 또한 가지는, 접지 전극(26)과 중심 전극(48) 사이에 배치된 스파크 갭(54)에 인접하고 부분적으로 그를 경계를 짓는 스파크 단부(17) 상에 하나 이상의 접지 전극 스파크 표면(15)을 가진다. 스파크 갭(54)은 전극의 상대적인 방향과 그들 각각의 스파크 단부와, 표면에 따라, 엔드 갭, 사이드 갭, 또는 표면 갭, 또는 그의 조합으로 구성된다. 접지 전극 스파크 표면(15)과 중심 전극 스파크 표면(51)은 각각 라운드, 장방형, 정방형, 및 기타 형상을 포함하는 임의의 적절한 단면 형상을 가지고, 이들 형상은 각각의 스파크 표면에 대해 상이할 수 있다.

쉘(24)은 자신의 바디 부분에 있어서 전체적으로 튜브형 또는 환상형이고, 절연체(12)의 작은 짝을 이루는 하부 숄더(11)에 대해 가압 접촉을 유지하도록 조정된 내부 하부 보강 플랜지(28)를 포함한다. 쉘(24)은 일반적으로 또한 절연체(12)의 커다란 상부 숄더(13)에 대해 지지하기 위한 어셈블리 동작 동안 오그라지거나 형태가 이루어지는 상부 보강 플랜지(30)를 포함한다. 쉘(24)은 또한, 절연체(12)에 대해 고정된 축방향 위치에 쉘(24)을 유지하고 절연체(12)와 쉘(24) 사이에 가스가 새지않는 기밀한 반지름방향의 실을 형성하기 위해 상부 보강 플랜지(30)의 변형 동안 또는 그에 후속한 극도의 축방향 압력의 연관된 애플리케이션 및 변형가능한 구역(32)의 가열에 반응하여 축방향 및 반지름 방향으로 내부로 접어지도록 설계 및 조정되는, 변형가능한 구역(32)을 포함한다. 개스킷, 시멘트, 또는 기타 실링재가 또한 가스가 새지않는 실을 완성하고 조립된 스파크 플러그(10)의 구조적 무결성을 개선시키기 위해 절연체(12)와 쉘(24) 사이에 개재될 수 있다.

쉘(24)은 연소실 구멍에 스파크 플러그를 설치 및 제거하기 위한 툴 수용 6각형 또는 기타 피처로 제공될 수 있다. 피처의 크기는 바람직하게는 연관된 애플리케이션에 대한 상기 유형의 산업 표준의 툴 크기에 따른다. 물론, 일부 애플리케이션은 스패너 렌치를 수용하기 위한 슬롯과 같은 6 각형 또는 경주용 스파크 플러그 및 기타 애플리케이션에 공지된 바와 같은 기타 피처가 아닌 툴 수용 인터페이스를 요구할 수 있다. 나사산 부분(36)은 실링 시트(38) 바로 아래의 금속 쉘(24)의 하부에 형성된다. 실링 시트(38)는 스파크 플러그(10)가 놓이고 쉘(24)의 외부 표면과 연소실 구멍에서의 나사 구멍 사이의 공간에 뜨거운 가스 실을 제공하는 적절한 인터페이스를 제공하기 위해 개스킷(도시되지 않음)과 쌍을 이룬다. 대안으로, 실링 시트(38)는 쉘(24)의 하부를 따라서 배치된 태이퍼된 시트(도시되지 않음)로서 설계되어, 또한 이러한 스타일의 스파크 플러그 시트에 대해 짝을 이루는 태이퍼로 설계된 실린더 헤드에 클로우즈 톨러런스(close tolerance)와 자가-기밀 설치를 제공한다.

전도성 터미널 스터드(40)가 부분적으로 절연체(12)의 중심 통로(18)에 배치되어 노출된 탑포스트(39)로부터 중심 통로(18) 하방으로 부분적으로 삽입된 바닥 단부(41)까지 장축방향으로 뻗어있다. 탑 포스트는 일반적으로 본문에 기술된 바와 같은 전기 절연성 부츠에 삽입된 점화 와이어(도시되지 않음)에 연결되고 스파크 갭(54)에서 스파크를 생성함으로써 스파크 플러그(10)를 점화하기 위해 필요한 고압 전기의 정시 방전(timed discharge)을 수용한다.

터미널 스터드(40)의 바닥 단부(41)는 합성 3층의 억제기 실 팩(composite three-layer suppressor-seal pack)(43)의 탑층을 형성하는 도전성 유리 실(42) 내에 삽입된다. 도전성 유리 실(42)은 터미널 스터드(40)의 바닥 단부를 기밀하고 그것을 레지스터 층(44)으로 전기적으로 연결시키도록 기능한다. 3층의 억제기 실 팩의 중심층을 구비한, 이러한 레지스터 층(44)은 전자기 간섭("EMI")을 감소시키는 것으로 알려진 임의의 적절한 조성물로 만들어질 수 있다. 권장 설치 및 사용되는 점화 시스템의 유형에 따라, 이러한 레지스터 층(44)은 보다 일반적인 레지스터 억제기, 또는 대안으로, 유도-억제기, 또는 그의 조합으로서 기능하도록 설계된다. 레지스터 층(44) 바로 아래에, 또다른 도전성 유리 실(46)이 억제기 실 팩(43)의 바닥 또는 하부 층을 구축하고, 터미널 스터드(40)와 억제기 실 팩(43)을 중심 전극(48)으로 전기적으로 연결한다. 탑층(42)과 바닥 층(46)은 동일한 도전성 재료 또는 상이한 도전성 재료로 이루어질 수 있다. 유리 및 기타 실 그리고 EMI 억제기의 다수의 다른 구성들이 공지되어 있고, 또한 본 발명에 따라 사용될 수 있다. 따라서, 점화 시스템으로부터의 전하가 터미널 스터드(40)의 바닥 단부를 통하여 탑 층의 도전성 유리 실(42)과 레지스터 층(44)을 통과하여 하부의 도전성 유리 실 층(46)으로 진행한다.

도전성 중심 전극(48)은 부분적으로 중심 통로(18)에 배치되어 하부의 유리 실 층(46)에서 둘러싸여진 그의 헤드(49)로부터 접지 전극(26)에 인접한 자신의 스파크 단부(50)까지 뻗어있다. 중심 전극의 스파크 표면(51)은 스파크 단부(50) 상에 배치되고, 접지 전극 스파크 표면(15)에 대향하여 배치되어, 그들 사이의 공간에 스파크 갭(54)을 형성한다. 동시에, 연소가스 누설로부터 중심 통로(18)를 기밀하고 또한 그의 동작동안 스파크 플러그(10)로부터의 무선 주파수의 노이즈 방출을 억제하면서, 억제기 실 팩은 터미널 스터드(40)와 중심 전극(48)을 전기적으로 상호연결한다. 도시된 바와 같이, 중심 전극(48)은 바람직하게는 자신의 헤드와 자신의 스파크 단부(50) 사이에서 연속하여 뻗어있고 연속된 하나로된 구조물이다. 본 발명의 범위 내에서, 스파크 플러그(10)의 동작동안 중심 전극(48)의 극성은 음극 또는 양극중 어느 하나가 되어 중심 전극(48)이 접지 포텐셜 보다 높거나 낮도록 한다는 것이 용이하게 이해될 것이다.

이는 스파크 플러그(10)의 대표적인 구성이지만, 절연체(12), 쉘(24) 및 전극(26 및 48)을 이용하는 다른 스파크 플러그(10) 또는 점화 장치 구성이 본 발명에 따라 가능하다는 것이 용이하게 이해될 것이다.

본 발명에 따르면, 본문에 기술된 바와 같이, 중심 전극(48) 및 접지 전극(26) 중 어느 하나 또는 모두가 그의 각각의 스파크 표면(51, 15)에 고온의 귀금속 합금을 통합시킨다. 이는 귀금속 합금으로 중심 전극(48) 및 접지 전극(26) 중 어느 하나 또는 모두를 전체로 형성하거나, 대안으로, 예를 들면, 상술한 바와 같이 스파크 단부 상에 귀금속 스파크 팁을 사용하여 조합된 적절한 비귀금속 전극들의 일부를 형성함으로써 달성될 수 있다. 전극들 중 하나 또는 모두가 비귀금속 부분을 포함하는 경우, 중심 전극(48) 및 접지 전극(26) 중 어느 하나 또는 모두가 다양한 Ni계 및 Fe계 합금과 같은 다수의 고 용융점의 금속을 포함하는, 임의의 적절한 도전성의 비귀금속계 금속으로 만들어질 수 있다. 예를 들면, Inconel 600®, Nicrofer 7615®, 및 Ferrochronin 600®이라는 상표명으로 판매되는 합금을 포함하는, 금속 및 합금(UNS)용 통일된 표기 시스템 규격 N06600에 의해 이해되는 크롬 및 철을 포함하는 고용강화(solution-strengthened) Ni계 초합금과 같은 다양한 희석 Ni 합금 및 Ni계 초합금을 포함한다. 상술한 전극 합금 재료는 또한 고온 강도 및 산화 내구성을 개선시키기 위해 부가물을 합금으로 섞을 때 적어도 하나의 반응성 원소를 포함한다. 보다 특히, 반응성 원소는 이트륨, 하프늄, 란타늄, 세륨, 지르코늄, 탄탈륨, 및 네오디뮴으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 원소를 포함한다. 그러나, 부가물을 합금으로 섞는 반응성 원소의 임의의 조합이 본 발명의 범위 내에서 이해된다. 반응성 원소는 또한 임의의 조합의 복수의 반응성 원소를 포함한다. 반응성 원소는 또한 임의 조합의 복수의 반응성 원소를 포함한다. 보다 특히, 부가물을 합금으로 섞는 모든 반응성 원소의 조성 범위는, 약 0.01-0.2 중량%, 보다 특히 약 0.1-0.2 중량%이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 대안의 전극 구성에서, 접지 전극(26) 및 중심 전극(48) 중 어느 하나 또는 모두가, 구리 또는 은, 또는 그것들 중에 어느 하나의 다양한 합금과 같은, 고 열전도성(예를 들면,

)의 재료로 가각 만들어지는 열전도성 코어(27, 49)로 제공될 수 있다. 고열전도성 코어는 열 싱크로서 기능하고 스파크 갭(54) 영역으로부터 열을 제거하여, 상기 영역에서 전극의 동작 온도를 낮추고 본문에 기술된 열화 프로세스에 대해 그의 성능과 저항성을 더 개선시킨다.

도 1-3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 스파크 플러그(10)는 또한 상술한 열화 프로세스에 대한 개선된 스파크 성능 또는 저항 중 하나, 또는 그들 모두를 가지는 고온의 귀금속 합금 재료의 귀금속 점화 또는 스파크 팁(62, 52)을 각각 접지 전극(26) 또는 중심 전극(48) 중 어느 하나 또는 모두의 스파크 단부상에 통합시킨다. 중심 전극(48) 점화 팁(52)은 상기 전극의 스파크 단부(50) 상에 배치되고 스파크 표면(51)을 구비한다. 접지 전극(26) 점화 팁(62)은 상기 전극의 스파크 단부(17) 상에 배치되고 스파크 표면(15)을 구비한다. 점화 팁(52, 62)은 스파크 갭(54)을 가로지르는 전자의 방출을 위해 각각의 스파크 표면(51, 15)을 포함한다. 중심 전극(48)용 점화 팁(52)과 접지 전극(26)용 점화팁(62)은 각각 저항성 용접, 레이저 용접의 다양한 조합, 또는 그의 조합에 의해 다양한 패드형, 와이어형, 리벳형 점화팁의 형성 및 부착, 또는 그의 역을 포함하는 다수의 공지된 기술에 따라 각각 만들어지고 접합될 수 있다. 점화 팁(52, 62)은 다양한 원통형, 장방형 또는 정방형 바, 부분적인 구형, 반구형, 원뿔형, 피라미드형 및 기타 형태를 포함하는, 적절한 크기 및 단면 형상 또는 3차원 형태를 가진다. 귀금속 점화 팁(52, 62)은 또한 각각 중심 전극(48) 또는 접지 전극(26)에 부착될 수 있는 것과 같은, 비귀금속부와, 각각의 스파크 표면(51, 15)을 포함하는 귀금속부를 각각 포함하는 합성 또는 다층 구조물을 포함한다.

본 발명에 따르면, 중심 전극(48) 또는 접지 전극(26) 중 어느 하나 또는 모두, 또는 그의 각각의 점화 팁(52, 62)은 본 발명에 따른 다양한 귀금속 합금으로 이루어질 수 있다. 본 발명의 귀금속 합금은 일반적으로, Ni 및 Pd를 포함하는, 성능 손실이 없고 일부 경우 성능을 개선하면서, 현재 사용되는 귀금속 합금보다 더 비용이 저렴한 고농도의 재료를 사용한다. 이것이 본 발명의 합금의 측면에서의 이점이다. 시장 상황에 따라, 본 발명의 재료들은 사용되는 구성 원소의 양, 구성 재료의 비용, 및 더 낮은 재료 처리 비용의 조합에 기인하여 더 낮은 총 비용으로 사용이 가능하다. 본 발명의 합금은 그것들이 상술한 성능 기준에 대해 생산시 사용하기에 적합하여, 시장 상황이 그렇게 하는 것에 이점이 있을때 현재의 귀금속 전극 재료를 대체한다는 점에서 추가적인 이점을 가진다. 이러한 합금들은 다수의 Pt계 및 Pd계 합금을 포함하고, 여기서 이들 원소는 주된 구성요소이다. 이는, 의학 장치, 집적회로 및 주얼리의 상호연결 및 메탈라이즈 층과 같은 기타 산업 및 다른 애플리케이션에 사용하는 것이 특히 효과적인데, 이들 합금들이 설정 및, 저체적 및 특수한 애플리케이션에 연관된 기타 비용을 필요로하지 않으면서, 용이하게 사용가능하고 체적의 감소와 기타 상업적 이익이 있도록, 충분한 체적으로 제조되기 때문이다.

본 발명의 합금 조성의 하나의 예는 15-45 중량% Ni 및 나머지의 Pt로 필수적으로 구성된 Pt계 합금, 및 보다 특히, 30 중량% Ni 및 나머지의 Pt로 필수적으로 구성된 Pt계 합금이다. 실질적으로, 나머지 부분은 Pt이지만, 또한 미량의 다른 원소을 포함할 수 있다. 이러한 미량의 원소는 부수적인 불순물 원소이다. 일반적으로 부수적인 불순물은 귀금속 합금의 구성 재료를 제조하는 데에 사용되는 프로세스 및 귀금속 합금을 형성하는 데에 사용되는 프로세스와 연관된다. 그러나, 다른 전극 구성요소의 순도와 제조 프로세스가 제어된다면, 이들 미량의 원소는 부수적일 필요가 없고 그것의 존재여부와 상대적인 양이 제어될 수 있다. 상기 합금은 양측의 스파크 팁 모두에 사용되고, 용접과 같은 것에 의해, 접착층을 함유하는 중간의 귀금속을 사용하지 않고 각각의 전극에 각각 접합된다. 즉, 이들 합금에 의해 만들어진 팁은 귀금속 합금 재료의 개재층을 필요로 하지 않으면서 직접 베이스 전극에 접합된다. 상기 합금은 또한 필수적으로 이리듐을 함유하지 않는다.

본 발명의 합금 조성의 제 2 예는 20-45 중량% Pd, 2-18 중량% Ir, 5 중량% 미만의 W 및 나머지의 Pt를 포함하는 Pt계 합금이며, 여기서 Pt의 양은 50% 이상이다. 보다 특히, 본 발명은 25 중량% Pd, 15 중량% Ir, 2 중량% W 및 나머지의 Pt를 구비하는 Pt계 합금을 포함한다.

본 발명의 합금 조성의 제 3 예는 5-35 중량%의 W 및 나머지의 Pd로 필수적으로 구성된 Pd계 합금이다. 보다 특히, 본 발명은 20 중량% W 및 나머지의 Pd로 필수적으로 구성되는 Pd계 합금을 포함한다.

본 발명의 합금 조성의 제 4 예는 5-15 중량% Ni, 5-15 중량% Pt, 10 중량% 미만의 Ir 및 나머지의 Pd로 필수적으로 구성되는 Pd계 합금이다. 보다 특히, 본 발명은 10 중량% Ni, 10 중량% Pt, 5 중량% Ir, 및 나머지의 Pd로 필수적으로 구성되는 Pd계 합금을 포함한다.

점화팁(52, 62)은 또한 상술한 예시에서의 합금으로 만들어질 수 있다. 점화팁(52, 62)을 위해 본 발명의 합금에서 사용하는 추가적인 합금 원소는 이트륨, 하프늄, 란타늄, 세륨, 지르코늄, 탄탈륨, 및 네오디뮴을 포함하는 반응성 원소를 포함한다. 사용시, 반응성 원소는 일반적으로 약 0.01-0.2 중량%, 보다 특히 약 0.1-0.2 중량%의 양으로 추가된다.

일반적으로, 성능 손실이 없고 일부 경우 성능을 개선하면서, Ni 및 Pd를 포함하는 보다 저렴한 고농도의 재료를 사용하는 것이 본 발명의 합금의 측면에서의 이점이다. 시장 상황에 따라, 본 발명의 재료들은 사용되는 구성 원소의 양, 구성 재료의 비용, 및 더 낮은 재료 처리 비용의 조합에 기인하여 더 낮은 총 비용으로 사용이 가능하다. 예를 들면, 처리 비용은, 본 발명의 귀금속 합금은 일반적으로 다른 귀금속 합금, 특히 다수의 이리듐 합금의 성형에 사용되는 핫 헤딩(hot heading), 그라인딩 또는 방전 가공(EDM: electrode discharge machining)에 비해 냉각 성형에 의해 두부를 형성한 리벳 또는 유사한 형상을 형성하는 데에 사용될 수 있다는 사실에 의해 감소될 수 있다. 추가로, 본 발명의 합금은 일반적으로 다수의 이리듐 합금, 또는 고 플래티늄 함유 합금보다 더 낮은 용융온도를 가진다. 추가로, 본 발명의 합금은 중심 또는 접지 전극, 또는 상기 전극들의 점화팁으로 사용하기에 충분한 크기의 와이어, 로드, 바 또는 기타 스톡에 대해 보다 적은 어닐링 사이클을 필요로한다. 추가로, 본 발명의 합금은 일반적으로 다이아몬드 커팅을 필요로하는 다수의 이리듐 합금에 비해 그의 개선된 연성에 기인하여 전단(剪斷)될 수 있다. 본 발명의 합금은 그것들이 상술한 성능 기준에 대해 생산시 사용하기에 적합하여, 시장 상황이 그렇게 하는 것에 이점이 있을때 현재의 귀금속 전극 재료를 대체한다는 점에서 추가적인 이점을 가진다.

예시

본 발명의 다수의 예시적인 합금 재료는 다수의 전류 스파크 팁 합금에 대한 스파크 표면으로서 평가되어, 가속화된 수명 테스트시 시간의 함수로서 스파크 갭의 갭 성장 및 갭 성장률에 의해 측정될 때, 전식 저항; 산화, 황화 및 기타 연소 또는 반응 산출물로부터의 고온 부식에 대한 저항에 대해 다수의 경우에 적어도 실질적으로 유사한, 우월한 성능을 가지는 것으로 알려져있다. 상기 합금은 와이어, 패드, 볼, 리벳 및 전극 및 스파크 팁에 사용되는 기타 형상에 대한 유사한 성형가능성; Ni계 및 Fe계 전극 합금을 포함하는 베이스 전극 재료에 대한 용접가능성; 및 그것들이 현재 귀금속 스파크 팁 재료에 대한 대체물인 스파크 팁으로서 용이하게 제조되고 통합되도록 하는 기타 인자를 또한 나타낸다. 실시된 가속화된 수명 테스트와 비교예의 결과는 하기에 제공된다.

가속화된 수명 테스트는 스파크 팁을 포함하는 동일한 구성을 가진 스파크 플러그를 이용하고, 본문에 기술된 본 발명의 상이한 스파크 합금 조성을 이용하고, 비교예로서 포함된 다수의 현재 합금 조성을 이용하여 수행된다.

스파크 플러그는 쉘, 절연체, 터미널 스터드, 유리 실, 중심 전극 및 접지 전극을 포함하는 동일한 전체 구성을 가진다. 중심 전극과 접지 전극은 도 3에 도시된 바와 같은 열전도성 구리 합금 코어를 포함한다. 각각의 경우에 접지 전극은 저항성 용접에 의해 부착되는 1.2mm 직경, 0.2mm 두께의 Pt-10Ni(중량 퍼센트에서) 패드를 포함한다. 테스트되는 각각의 합금 재료에 대한 유사한 용접 조인트를 달성하기 위해 저항성 용접에 의해 부착된, 도 7A-7D에 도시된 바와 같이 0.7mm 두부를 형성하는 리벳의 형태로 통합된 스파크 팁을 다양한 스파크 팁 합금의 중심 전극이 테스트한다. 스파크 갭은 1.2mm이고, 중심 전극 스파크 팁은 접지 전극 패드의 중심에 대해 거의 축방향으로 중심에 있다. 본 발명의 스파크 팁 합금은, 중량 퍼센트에 있어서, Pt-30Ni 및 Pt-20W이다. 추가로, 중량 퍼센트에 있어서, Pt-10Ni, Ir-2Rh-0.3W-0.02Zr 및 Ni-20Cr을 포함하는, 다수의 현재 스파크 팁 합금이 또한 비교를 위해 테스트된다. Ni-20Cr 합금은 귀금속 합금이 아니고, 공통으로 사용되는 대표적인 상용 스파크 플러그 전극 합금 조성 중 대표적인 것으로서 포함된다. Ni-20Cr 합금의 스파크 갭 성장 성능은, UNS N06600(Inconel 600이라는 상표명으로 알려진), 순수한 Ni, 및 Ni-Cr-Mn 및 Ni-Al-Si-Y 합금과 같은 다수의 희석한 Ni 합금과 같이, 귀금속 합금 구성성분을 포함하지 않는, 다수의 Ni계 합금과 같은 다양한 Ni-Cr-Fe 합금을 포함하는, 다수의 다른 공통으로 사용되는 전극 합금과 매우 유사한 것으로 알려져 있다. 희석한 니켈 합금은, 본 장치의 동작으로부터 야기된 주기적인 열-기계적 스트레스와 연관된 변형, 부서짐, 균열뿐 아니라, 고온 산화, 황화 및 연관된 부식성 마모에 대한 개선된 저항성을 포함하는 순수한 니켈에 비해 고온 속성을 개선하는, 일반적으로 합금의 중량에서 90% 이상의 니켈 함유량과, 실리콘, 알루미늄, 이트륨, 크롬, 티타늄, 코발트, 텅스텐, 몰리브덴, 니오브, 바나듐, 구리, 칼슘, 망간, 등과 같은 소량의 합금 원소를 가진 고 니켈 합금이다.

상술한 각각의 스파크 팁 합금을 스파크 팁에 통합한 다수의 스파크 플러그가 동일한 6 실린더 3.3 리터의 V-6 자동차 엔진에서의 가속화된 마모 테스트된다. 엔진은 휴지에서 피크 토크로 그리고 피크 파워에서 휴지로 반복하여 순환되는 1시간의 스케줄을 겪게 한다. 상기의 1시간의 스케줄은 가속화된 수명 테스트를 얻기 위해 총 500시간 동안 반복된다. 이 500시간의 테스트는 일반적인 드라이브/동작 조건 하에서의 약 100,000 마일의 엔진의 동작에 미리 상관된 것이다. 일반적으로, 갭의 크기는 동작 환경에 대한 노출에 따라 증가한다. 특정한 스파크 팁 합금의 갭 성장률은 스파크 플러그의 서비스 가능한 수명에 간접적으로 연관되므로(즉, 더 높은 성장률을 가진 합금이 더 짧은 동작 수명 시간을 가지므로), 갭의 성장률은 상업적으로 매우 중요하다. 특정한 동작 수명이 달성되어야 한다면(예를 들면, 100,000 마일), 이는 최대 허용 갭 성장률에 대해 개발될 수 있다. 특정한 합금에 대한 갭 성장률은 본문에 기술된 가속화된 수명 테스트를 통해 판정될 수 있다.

이러한 가속화된 마모 테스트에서, 테스트 엔진은 약 400-800℃ 사이의 엔진/스파크 플러그 동작 온도에서의 가변성을 달성하기 위해 상술한 바와 같이 순환된다. 이러한 열 순환은 이러한 합금과 연관된 전극 재료의 열팽창계수 사이의 미스매칭에 기인한, 스파크 플러그, 특히, 스파크 팁에서의 주기적인 열 스트레스를 가져온다. 추가로, 동작 온도의 변화, 열팽창계수의 미스매칭, 엔진의 속도 변화 및 그에 따른 점화 시스템의 출력 전압에서의 변화에 기인한 크기 변화가 또한 점화 시스템 동작 전압에서 발생하는 변화, 및 스파크 갭에서의 크기 변화에 기인하는 전기 스트레스 변화를 가져오는 기능을 한다. 일반적으로, 테스트는 약 5-30kV 사이의 스파킹 전압을 변화시킴으로써 전기 스트레스로, 특히 스파킹 전압에 대해 가변성을 가져온다. 스파크 갭에서의 변화는 100시간의 간격으로 측정된다. 갭 정보는 갭 성장과 갭 성장률로 변환된다. 본 발명의 스파크 팁 합금과 비교 합금의 갭 성장률이 도 4 및 5에 도시된다. 도 7A 및 7B는 제조시 조건(도 7A)에서 300시간의 가속화된 수명 테스트 후(도 7B)의 본 발명의 Pt-30Ni 합금의 사진이다. 비교의 목적으로, 도 7C 및 7D는 제조시 조건(도 7C)에서 300시간의 가속화된 수명 테스트 후(도 7D)의 Pt-10Ni 합금의 사진이다.

도 4 및 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 합금 모두는 귀금속의 비교예, 즉, Pt-10Ni, Ir-2Rh-0.3W-0.02Zr의 갭 성장률과 거의 유사한 갭 성장률을 나타낸다. 유사하게, 비귀금속 비교예, Ni-20Cr(도 4)를 참조한다. 즉, 본 발명의 귀금속 합금과 비교예의 귀금속 합금 사이의 차이가 가장 큰 것은 Ir-2Rh-0.3W-0.02Zr에 대해서는 약 197%의 갭 성장률이고, Pt-10Ni는 약 108%의 성장률을 가지는 Pd-20W에 대한 것이다. 197% 더 큰 성장률도 개선된 것이지만, Ir-2Rh-0.3W-0.02Zr과 Ni020Cr의 성장률 성능 사이의 비교에 대해서도 실질적으로 유사하게, 비율이 2174% 더 크고, Pt-10Ni와 Ni2-Cr 사이에서는 성장률이 1178% 더 크다. 추가로, Pt-20W를 제외한 모든 합금은 Pt-10Ni에 비해 우수한 성능을 가지며, Pt-20W의 성장률은 Pt-10Ni 합금의 성장률의 약 110%이다. 따라서, 본 발명의 모든 합금은, 도 9 및 10에 도시된 바와 같이, Pt-10Ni, Ir-2Rh-0.3W-0.02Zr, 및 실질적으로 더 적은 비용으로 실질적으로 유사한 갭 성장률 성능을 제공하는 기타 공지된 Pt 및 Ir 합금에 비해 상업적으로 우수한 개선점이 있다고 믿어진다.

도 4 및 5에 도시된 바와 같이, Pd-Re 합금, Pd-14Re가 또한 테스트되었지만, 그것은 Pt-10Ni의 것과 실질적으로 유사한 갭성장 및 갭성장률의 성능을 보여주지 못했기 때문에 본 발명의 합금으로서 수용할만한 성능을 나타내지 못했다.

가장 주목되는 것은 Pt-30Ni의 성능이다. 상기 합금의 갭 성장률은 Pt-10Ni 합금의 갭성장률에 비해 낮았다. 약 400-500℃ 사이의 평형 NiPt 위상, 약 500-600℃ 사이의 평형 NiPt 및 Ni₃Pt 위상의 혼합, 및 약 600℃이상의 Ni 및 Pt의 수용액(도 6 참조)을 형성하는 Pt-30Ni의 성능이 실제에 있어서 Pt-10Ni의 성능보다 더 양질이기 때문에, 점차적으로 증가하는 갭 성장률, 선형 갭 성장률, 또는 니켈의 양의 증가에 연관되어 플래티늄이 단계적인 희석하는 것으로 나타날 때, 이는, 상술한 바와 같은, 본문에 기술된 Ni계 합금을 포함하는 다른 비귀금속 스파크 플러그 전극 합금의 것과 유사할 것으로 알려진 Ni-20Cr에 대해 얻어진 데이터에 비추어 볼 때 예측하지 못한 것이다. 도 8 및 9에 Pt-30Ni에 대한 주된 갭 및 갭성장 데이터가 도시된다. 도 6을 참조하면, Ni-Pt 위상 다이어그램이 Pt-30Ni 합금의 니켈 및 플래티늄이 400-800℃의 동작 온도 범위의 상부 단부(즉, 약 600-800℃ 사이에서)에서 고체 수용액으로 존재한다는 것을 지시하는 사실은, Pt 및 Ni가 전체 동작 온도 범위에서 약 65% 이상의 Ni에 대해 완전한 고체 용해성을 가지고, 약 525-800℃ 사이의 동작 온도 범위의 부분에 대해 약 30-65%의 Ni 사이의 완전한 고체 용해성을 가지기 때문에, 유사한 갭 성장률 성능이 50% 이상의 Ni의 고 농도의 Ni에 대해 달성가능하다는 것을 제시한다.

상기 발명은 연관된 법적 기준에 따라 기술되었으며, 따라서 상기 설명은 본래 한정이 아닌 예시이다. 개시된 실시예에 대한 변형과 변경은 당업자에 명확하며 본 발명의 범위 내에 있다. 따라서, 본 발명에 가능한 법적 보호의 범위는 하기의 청구범위를 검토함으로써 판정될 수 있다.

Claims (17)

1. 비귀금속계 합금으로 제조된 중심 전극 및 접지 전극을 포함하는 스파크 점화 장치로서, 각 전극은 중심 전극과 접지 전극 사이의 공간에 스파크 갭을 형성하는 스파크 팁의 각각의 스파크 표면을 제공하기 위해, 각 전극에 접합된 귀금속계 점화팁을 포함하고, 상기 스파크 팁은 적어도 15 중량%의 Ni 및 나머지의(balance substantially) Pt로 필수적으로 이루어진 합금으로 제조되고, 접착제를 함유한 중간 귀금속의 사용 없이 상기 중심 및 접지 전극에 직접 접합되고, 이리듐을 함유하지 않은 것을 특징으로 하는 스파크 점화 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 합금은 15-45 중량%의 Ni과 나머지의 Pt로 필수적으로 이루어진 것을 특징으로 하는 스파크 점화 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 합금은 30 중량%의 Ni과 나머지의 Pt로 필수적으로 이루어진 것을 특징으로 하는 스파크 점화 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 합금은 이트륨, 하프늄, 란타늄, 세륨, 지르코늄, 탄탈륨, 및 네오디뮴으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 반응성 원소로 필수적으로 더 이루어진 것을 특징으로 하는 스파크 점화 장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 반응성 원소는 0.01-0.2 중량%의 양으로 제공되는 것을 특징으로 하는 스파크 점화 장치.
6. 중심 전극과 접지 전극을 포함하는 스파크 점화 장치로서, 각 전극은 중심 전극과 접지 전극 사이의 공간에 스파크 갭을 형성하는 스파크 팁의 각각의 스파크 표면을 제공하기 위해, 각 전극에 접합된 귀금속계 점화팁을 포함하고, 상기 스파크 팁은 20-45 중량%의 Pd, 2-18 중량% Ir, 5 중량% 미만의 W, 및 나머지의 Pt로 필수적으로 이루어진 합금으로 제조되고, 상기 Pt의 양은 50 중량% 보다 큰 것을 특징으로 하는 스파크 점화 장치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 합금은 25 중량% Pd, 15 중량% Ir, 2 중량% W 및 나머지의 Pt를 포함하는 것을 특징으로 하는 스파크 점화 장치.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 합금은 이트륨, 하프늄, 란타늄, 세륨, 지르코늄, 탄탈륨, 및 네오디뮴으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 반응성 원소를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스파크 점화 장치.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 반응성 원소는 0.01-0.2 중량%의 양으로 제공되는 것을 특징으로 하는 스파크 점화 장치.
10. 중심 전극과 접지 전극을 포함하는 스파크 점화 장치로서, 각 전극은 중심 전극과 접지 전극 사이의 공간에 스파크 갭을 형성하는 스파크 팁의 각각의 스파크 표면을 제공하기 위해, 각 전극에 접합된 귀금속계 점화팁을 포함하고, 상기 스파크 팁은 5-35 중량% W, 및 나머지의 Pd로 필수적으로 이루어진 합금으로 제조되고, Ir은 실질적으로 함유하지 않은 합금으로 제조되는 것을 특징으로 하는 스파크 점화 장치.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 합금은 20 중량% W 및 나머지의 Pd로 필수적으로 이루어진 것을 특징으로 하는 스파크 점화 장치.
12. 제 10 항에 있어서, 상기 합금은 이트륨, 하프늄, 란타늄, 세륨, 및 네오디뮴으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 반응성 원소로 필수적으로 더 이루어진 것을 특징으로 하는 스파크 점화 장치.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 반응성 원소는 0.01-0.2 중량%의 양으로 제공되는 것을 특징으로 하는 스파크 점화 장치.
14. 중심 전극과 접지 전극을 포함하는 스파크 점화 장치로서, 각 전극은 중심 전극과 접지전극 사이의 공간에 스파크 갭을 형성하는 스파크 팁의 각각의 스파크 표면을 제공하기 위해, 각 전극에 접합된 귀금속계 점화팁을 포함하고, 상기 스파크 팁은 5-15 중량% Ni, 5-15 중량% Pt, 10 중량% 미만의 Ir, 및 나머지의 Pd로 필수적으로 이루어진 합금으로 제조되는 것을 특징으로 하는 스파크 점화 장치.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 합금은 10 중량% Ni, 10 중량% Pt, 5 중량% Ir 및 나머지의 Pd로 필수적으로 이루어진 것을 특징으로 하는 스파크 점화 장치.
16. 제 14 항에 있어서, 상기 합금은 이트륨, 하프늄, 란타늄, 세륨, 및 네오디뮴으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 반응성 원소로 필수적으로 더 이루어진 것을 특징으로 하는 스파크 점화 장치.
17. 제 16 항에 있어서, 상기 반응성 원소는 0.01-0.2 중량%의 양으로 제공되는 것을 특징으로 하는 스파크 점화 장치.

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