Beschreibung
Titel
Verbesserte Zündkerze Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft eine verbesserte Zündkerze in einer sogenannten Pin-to-Pin-Anordnung mit deutlich verbessertem
Verschleißverhalten.
Zündkerzen sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen
Ausgestaltungen bekannt. Bei bekannten Zündkerzen mit einer sogenannten Dachelektrode, bei der die Masseelektrode in Axialrichtung der Zündkerze über der Mittelelektrode angeordnet ist, werden üblicherweise Edelmetall enthaltende Stifte, sogenannte Pins, verwendet, um die Standzeiten der Zündkerze zu verbessern. Diese Edelmetallstifte besitzen dabei sehr gute Korrosions- und Erosionsbeständigkeiten. Durch die einander gegenüberliegende Anordnung der Edelmetallstifte an der Mittelelektrode und der Masseelektrode ist ferner eine sehr gute Entflammung des Kraftstoffgemisches gewährleistet. Die
Edelmetallstifte können beispielsweise durch Schweißen auf die jeweiligen
Trägerelektroden aufgebracht werden. Die Edelmetallstifte sind üblicherweise zylinderförmig und derart gestaltet, dass ein größerer der beiden
Stiftdurchmesser auf der Masseelektrode aufgebracht ist und der kleinere der Stiftdurchmesser an der Mittelelektrode angeordnet ist. Durch diese Maßnahme wird eine sichere Überdeckung zwischen dem Edelmetallstift der Mittelelektrode und dem der Masseelektrode erreicht, so dass auch fertigungsbedingte
Toleranzen sowie Toleranzen bei der Montage kompensiert werden können. Alternativ sind die Durchmesser der Edelmetallstifte gleich groß. Ferner werden in modernen Brennkraftmaschinen üblicherweise Einzelfunkenspulen verwendet, bei denen die Mittelelektrode als Kathode vorgesehen ist. Hierbei hat sich nun herausgestellt, dass ein größerer Verschleiß an der Mittelelektrode als an der
Masseelektrode in einem Verschleißverhältnis von 1/3 zu 2/3 vorliegt. Da die Edelmetallstifte jedoch sehr teure Bestandteile der Zündkerzen sind, wäre es wünschenswert, Elektroden zu haben, welche über die Gesamtlebensdauer der Zündkerze einen möglichst gleichmäßigen Verschleiß aufweisen.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Zündkerze mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist dem gegenüber den Vorteil auf, dass ein Verschleiß von Edelmetallstiften an der Mittelelektrode und der Masseelektrode über die gesamte Lebensdauer der
Zündkerze gleich ist. Hierdurch ergibt sich eine optimale Ausnutzung der teueren Edelmetallwerkstoffe in den Edelmetallstiften und insbesondere eine verlängerte Lebensdauer der Zündkerzen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Mittelelektrode und die Masseelektrode in einer einander stirnseitig gegenüberliegenden Anordnung angeordnet sind (sogenannte Pin-to-Pin-
Anordnung). Dabei weist der Edelmetallstift an der Mittelelektrode einen größeren Durchmesser auf als der Edelmetallstift an der Masseelektrode. Ferner wird erfindungsgemäß eine optimale Ausnutzung des Edelmetalls erzielt.
Weiterhin können durch den größer gewählten Durchmesser der Mittelelektrode auch Toleranzen hinsichtlich einer Überdeckung der Elektroden kompensiert werden.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung. Vorzugsweise ist der Durchmesser der Mittelelektrode zwischen 1 bis 1 ,5 mal größer als der Durchmesser der Masseelektrode. Durch die Einhaltung dieses Größenverhältnisses kann ein besonders minimierter Verschleiß zwischen den beiden Edelmetallstiften der Elektroden erreicht werden. Weiter bevorzugt liegen die Durchmesser der Mittelelektrode und der
Masseelektrode an den stirnseitigen Endbereichen der Edelmetallstifte in einem Bereich von 0,4 mm bis 1 ,5 mm, vorzugsweise zwischen 0,4 mm und 0,9 mm.
Weiter bevorzugt liegt ein Verhältnis V eines Durchmessers der Mittelelektrode zu einem Durchmesser der Masseelektrode zwischen 1 ,2 < V < 1 ,4,
vorzugsweise zwischen 1 ,25 < V < 1 ,35.
Ferner betrifft die Erfindung eine Zündvorrichtung, umfassend eine
erfindungsgemäße Zündkerze sowie eine Einzelfunkenzündspule, wobei die Mittelelektrode als Kathode angeordnet ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Nachfolgend wird unter Bezug auf die begleitende Zeichnung ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben.
In der Zeichnung ist:
Figur 1 eine schematische, teilweise geschnittene Darstellung einer
Zündkerze gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Figur 1 eine Zündkerze 1 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben.
Die Zündkerze 1 umfasst eine Masseelektrode 2 in Form einer Dachelektrode und eine Mittelelektrode 3. An der Masseelektrode 2 ist ein Edelmetallstift 20 angeordnet. An der Mittelelektrode 3 ist ebenfalls ein Edelmetallstift 30 angeordnet. Die beiden Edelmetallstifte 20, 30 sind dabei in einer stirnseitig zueinander gerichteten Ausrichtung angeordnet (sogenannte Pin-to-Pin- Anordnung). Die Zündkerze 1 umfasst ferner einen Isolator 4 und ein
Zündkerzengehäuse 5.
Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, ist der Edelmetallstift 20 der Masseelektrode zum Edelmetallstift 30 der Mittelelektrode 3 derart angeordnet, dass die Mittelachsen X und Y der Edelmetallstifte zusammenfallen. Weiterhin weist der Edelmetallstift 30 der Mittelelektrode 3 einen Durchmesser D1 auf, welcher größer ist als ein Durchmesser D2 des Edelmetallstifts 20 der Masseelektrode 2. Somit kann sicher eine Überdeckung auch unter Berücksichtigung von herstellungsbedingten und/oder montagebedingten Toleranzen sichergestellt werden. Hierdurch wird
eine sichere und gleichmäßige Entflammbarkeit eines Kraftstoffgemischs erreicht. Gleichzeitig wird ein gleichmäßigerer Verschleiß an den beiden
Edelmetallstiften 20, 30 der Elektroden erreicht.
In diesem Ausführungsbeispiel beträgt ein Durchmesser D1 der Mittelelektrode 3 0,8 mm und ein Durchmesser D2 des Edelmetallstiftes 20 der Masseelektrode 3 beträgt 0,6 mm. Somit ist der Durchmesser an der Mittelelektrode 3 ca. 1 ,33 mal größer als der Durchmesser D2 an der Masseelektrode 2. Alternativ beträgt der Durchmesser D1 an der Mittelelektrode 1 ,00 mm und der Durchmesser D2 an der Masseelektrode 0,8 mm, so dass der Durchmesser der Mittelelektrode 3 das 1 ,25-fache des Durchmessers D2 der Masseelektrode 2 beträgt.
Somit kann auf überraschende Weise durch die erfindungsgemäße Maßnahme des Vorsehens eines Edelmetallstifts 30 an der Mittelelektrode 3 mit einem größeren Durchmesser als an der Masseelektrode 2 bei einer Pin-to-Pin- Anordnung eine verbesserte Lebensdauer der Zündkerze erreicht werden.
Insbesondere kann ein gleichmäßigerer Verschleiß der beiden Edelmetallstifte 20, 30 an den Elektroden ermöglicht werden. Somit kann eine optimale
Auslegung der Zündkerze hinsichtlich des teuren Edelmetalls ermöglicht werden, wodurch die Herstellungskosten für die erfindungsgemäßen Zündkerzen signifikant reduziert werden können.