DE60101755T2

DE60101755T2 - Zündkerze für Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE60101755T2
Application number: DE60101755T
Authority: DE
Inventors: Keiji Kariya-city Kanao
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-03-30
Filing date: 2001-03-28
Publication date: 2004-10-14
Anticipated expiration: 2021-03-29
Also published as: US20010029916A1; EP1139529B1; JP2001345162A; US6470845B2; DE60101755D1; EP1139529A3; EP1139529A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zündkerze für einen Verbrennungsmotor und insbesondere eine Zündkerze mit geringer Größe, die ein Montageteil aufweist, an dem ein M10-Gewindebereich vorgesehen ist.
Beschreibung des Standes der Technik
Zur Verbesserung der Leistung von Verbrennungsmotoren ist es seit einiger Zeit erforderlich, die Ventilgröße an einem Ansaugkrümmer oder an einem Auspuffkrümmer größer zu machen. Damit der Platz, der die Verbrennungskammer des Motors umgibt, groß genug bleibt, ist es notwendig, die Zündkerze kleiner zu machen, die in den Verbrennungsmotor eingesetzt wird, das heißt, den Durchmesser von einem Montageteil der Zündkerze zu verkleinern.
Eine herkömmliche Zündkerze mit geringer Größe ist beispielsweise die Zündkerze, die in der DE-A-196 50 728 offenbart ist, die der US 6,147,441 entspricht, die zwischen den beiden Prioritätsdaten des früheren Dokuments veröffentlicht wurde. Diese Dokumente zeigen eine Zündkerze mit den Merkmalen des Oberbegriffs der Ansprüche 1 und 2.
Bei einer herkömmlichen Zündkerze mit geringer Größe für einen Verbrennungsmotor, die einen M10-Gewindebereich (IS02704) hat, der an dem Montageteil davon montiert ist, ist jedoch insbesondere die Wandstärke des Montageteils so klein, dass es außerdem notwendig ist, die Erdungselektrode kleiner zu machen, die mit dem Montageteil verschweißt ist, also beispielsweise die Erdungselektrode dünner zu machen.
Es ist wegen der Minimierung der Erdungselektrode somit unmöglich, den Wärmewiderstand der Erdungselektrode selbst zu gewährleisten, so dass die Möglichkeit besteht, dass die Zündposition nicht in ausreichendem Maße in die Verbrennungskammer des Motors vorsteht.
Außerdem, da der Gewindebereich eine geringe Größe mit einem Gewindedurchmesser von im wesentlichen M10 hat, ist der Abstand zwischen einem Isolator, der die mittlere Elektrode abstützend hält, und dem Montageteil so klein, dass leicht seitliche Funken entstehen können, das heißt, elektrische Entladungen, die von der mittleren Elektrode zu dem Isolator erzeugt werden, wodurch es kaum möglich ist, normale Entladungen zwischen der mittleren Elektrode und der Erdungselektrode zu erzeugen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, die vorstehend genannten Problem zu lösen. Es ist folglich eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zündkerze für einen Verbrennungsmotor zur Verfügung zu stellen, die dazu ausgestaltet ist, um zu ermöglichen, dass eine Zündposition ausreichend vorsteht, während gleichzeitig die Erzeugung von seitlichen Funken verhindert wird, um so deren Zündfähigkeit zu gewährleisten. Diese Aufgabe wird durch eine Zündkerze gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2 gelöst.
Gemäß der Struktur von Anspruch 1 ist es bei der Zündkerze für einen Verbrennungsmotor, die ein Montageteil mit dem M10-Gewindebereich aufweist, da die vorstehende Länge A, der Neigungswinkel θ, das Gebiet S der anderen Endfläche von dem Edelmetallstück und der Zündspalt G so ausgestaltet sind, um jeweils die obigen Abmessungen zu haben, möglich, dass die Zündposition der Zündkerze ausreichend vorsteht und das Entstehen von seitlichen Funken verhindert wird.
Das heißt, in einem Fall, in dem die vorstehende Länge (Abmessung) A zwischen der Endfläche des Montageteils und der anderen Endfläche des Edelmetallstücks kleiner als 3 mm ist, wenn die seitlichen Funken auftreten, dann werden die Kriechstrecken an der Oberfläche des Isolators zwischen der mittleren Elektrode und dem Montageteil sehr kurz gemacht, wodurch leicht seitliche Funken auftreten.
Wenn außerdem die vorstehende Länge A kleiner als 3 mm ist, dann ist es nicht möglich, dass die mittlere Elektrode ausreichend weit in die Verbrennungskammer von dem Verbrennungsmotor vorsteht, so dass es unmöglich ist, eine ausreichende Zündfähigkeit zu gewährleisten. Im Gegensatz dazu ist es in einem Fall, in dem die vorstehende Länge A mehr als 8 mm beträgt, erforderlich, nicht nur die Erdungselektrode lang zu machen, was der oben erläuterten Länge A entspricht, sondern auch den Spitzenendbereich der Erdungselektrode in einer mittleren Position der Verbrennungskammer anzuordnen, so dass es notwendig ist, eine Erdungselektrode zu verwenden, die einen großen Wärmewiderstand hat, und zwar größer als erforderlich.
Wie oben beschrieben, ist die vorstehende Länge A zwischen der Endfläche des Montageteils und der anderen Endfläche von dem Edelmetallstück vorzugsweise in einem Bereich eingestellt, der durch den Ausdruck definiert ist: 3 mm ≤ A ≤ 8 mm.
In einem Fall, in dem außerdem der Neigungswinkel θ kleiner als 40° ist, muss die Konfiguration von dem Abnutzungsbereich des Edelmetallstücks, der sich gegenüberliegend zu der Erdungselektrode befindet, so geneigt sein, um eine ausreichende Abnutzung des Edelmetallstücks zu gewährleisten, wodurch es erforderlich ist, dass das Edelmetallstück eine ausreichende Länge hat.
Je größer aber die Länge des Edelmetallstücks ist, desto schwieriger ist es, das Edelmetallstück an dem einen Endbereich der mittleren Elektrode anzubringen, aber auch die erforderliche Größe des Edelmetallstücks erhöht sich, wodurch die Kosten der Zündkerze erhöht werden.
Im Gegensatz dazu ist es in einem Fall, in dem der Neigungswinkel θ größer als 70° ist, erforderlich, die Erdungselektrode lang zu machen, um den Zündspalt zwischen der anderen Endfläche des Edelmetallstücks und der Erdungselektrode vorzusehen, so dass der Wärmewiderstand der Erdungselektrode verschlechtert wird, wodurch eine Oxidation der Erdungselektrode bewirkt wird.
Aus den vorstehend beschriebenen Gründen ist der Neigungswinkel θ vorzugsweise in einem Bereich eingestellt, der durch den Ausdruck definiert ist: 40° ≤ θ ≤ 70°.
Außerdem, in einem Fall, wenn das Gebiet S von der anderen Endfläche des Edelmetallstücks kleiner als 0,07 mm² ist, da die Abnutzungsmenge von dem Edelmetallstück stark ansteigt, ist es nicht praktisch, das Edelmetallstück zu verwenden.
Im Gegensatz dazu, in einem Fall, wenn das Gebiet S der anderen Endfläche des Edelmetallstücks größer als 0,55 mm² ist, kann in dem Prozess des Wachstums eines Funkenkerns, der durch eine elektrische Ladung erzeugt wird, die in dem Zündspalt entsteht, da das Gebiet der anderen Endfläche des Edelmetallstücks groß ist, der Funkenkern leicht mit der Erdungselektrode in Kontakt kommen, so dass der Kontakt des Funkenkerns mit der Erdungselektrode das Funkenauslöschphänomen bewirkt, wie zum Beispiel die Verlagerung des Funkenkerns, wodurch die Zündfähigkeit der Zündkerze verschlechtert wird.
Aus den vorstehend beschriebenen Gründe wird das Gebiet S der anderen Endfläche des Edelmetallstücks vorzugsweise in einem Bereich eingestellt, der durch den Ausdruck definiert ist: 0,07 mm2 ≤ S ≤ 0,55 mm2
Entsprechend der Konstruktion der Zündkerze mit dem Edelmetallstück, dessen andere Endfläche das Gebiet S in dem Bereich von 0,07 mm² bis 0,55 mm² hat, ist der Zündspalt G vorzugsweise in einem Bereich eingestellt, der durch den Ausdruck definiert ist: 0,7 mm ≤ G ≤ 0,9 mm.
In dem Fall gemäß Anspruch 2, in dem das Erdungs-seitige Edelmetallstück an der Erdungselektrode angebracht ist und dem Edelmetallstück gegenüberliegt, das an dem Endbereich der mittleren Elektrode angebracht ist, ist jedoch der Zündspalt G vorzugsweise in einem Bereich eingestellt, der durch den Ausdruck definiert ist: 0,5 mm ≤ G ≤ 0,9 mm.
Der Grund ist der, da das Erdungs-seitige Metallstück an der Erdungselektrode angebracht ist, verglichen mit der Zündkerze ohne das Erdungs-seitige Edelmetallstück, dass in dem Prozess des Wachstums des Funkenkerns, der in dem Zündspalt erzeugt wird, verhindert werden kann, dass der Funkenkern mit der Erdungselektrode 6 in Kontakt kommt, wodurch die Zündfähigkeit der Zündkerze verbessert wird. In dem Fall jedoch, wenn der Zündspalt G kleiner als 0,5 mm ist, auch dann, wenn das Erdungs-seitige Edelmetallstück an der Erdungselektrode angebracht ist, ist es möglich, eine ausreichende Zündfähigkeit zu erhalten.
Außerdem ist das Gebiet S2 der Endfläche des Erdungs-seitigen Edelmetallstücks vorzugsweise in einem Bereich eingestellt, der durch den Ausdruck definiert ist: 0,12 mm2 ≤ S2 ≤ 0, 80 mm2
In dem Fall, wenn das Gebiet S2 der Endfläche des Erdungs-seitigen Edelmetallstücks kleiner als 0,12 mm² ist, ist es ungenügend, das Erdungs-seitige Edelmetallstück abzunutzen, wodurch die Langlebigkeit der Zündkerze verschlechtert wird. Außerdem, in dem Fall, wenn das Gebiet S2 größer als 0,8 mm² ist, wird die Zündfähigkeit der Zündkerze verschlechtert.
Außerdem ist die Höhe h zwischen der Endfläche davon und der Fläche des anderen Endbereichs der Erdungselektrode vorzugsweise in einem Bereich eingestellt, der durch den Ausdruck definiert ist: 0,3 mm ≤ h ≤ 1,5 mm.
In dem Fall, wenn die Höhe h zwischen der Endfläche davon und der Fläche des anderen Endbereichs der Erdungselektrode kleiner als 0,3 mm ist, ist es nicht ausreichend, einen Kanteneffekt des Erdungs-seitigen Edelmetallstücks zu nutzen, wodurch die Zündfähigkeit der Zündkerze verschlechtert wird. Außerdem, in dem Fall, wenn die Höhe h größer als 1,5 mm ist, da es nicht ausreichend ist, die Hitze des Erdungs-seitigen Edelmetallstücks zu der Erdungselektrode zu übertragen, erreicht das Erdungs-seitige Edelmetallstück eine hohe Temperatur, und die hohe Temperatur des Erdungs-seitigen Edelmetallstücks bewirkt, dass das Erdungs-seitige Edelmetallstück stark abgenutzt wird.
Außerdem ist es bevorzugt, dass das Edelmetallstück aus zumindest einem von Ir-Legierung (Iridium), die zumindest 60 Gewichts-% Ir enthält, zum Beispiel reines Ir, Ir-Pt-Legierung (Platin), Ir-Rh-Legierung und Ir-Ni-Legierung (Nickel), und Pt-Legierung hergestellt ist, die zumindest 60 Gewichts-% Pt enthält und die durch Zugabe von zumindest einem von reinem Pt, Ir, Ni, Pd (Palladium), Ru (Ruthenium) und W (Wolfram) gebildet ist.
Durch Verwendung des Edelmetallstücks, das aus den obigen Materialien hergestellt ist, ist es möglich, die Zündkerze für einen Verbrennungsmotor zur Verfügung zu stellen, die eine sehr gute Langlebigkeit hat.
Außerdem ist es möglich, dass der Isolator eine im wesentlichen zylindrische Form hat und an einem Stück-seitigen Ende mit einem Körperbereich geformt ist, dessen Gesamtheit in axialer Richtung davon den gleichen Durchmesser hat.
Gemäß der Konstruktion, da der Körperbereich an dem Stück-seitigen Endbereich des Isolators ausgebildet ist, ist es möglich, zumindest die Distanz zwischen dem Isolator und dem Montageteil in Luft zu vergrößern, was es möglich macht, die Entstehung von seitlichen Funken von der mittleren Elektrode zu der Erdungselektrode zu verhindern.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Aufgaben und Aspekte der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen verdeutlicht, in denen:
1 eine Halb-Querschnittsansicht ist, die eine Zündkerze gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung für einen Verbrennungsmotor zeigt;
2 ein Halb-Querschnitt und eine vergrößerte Ansicht ist, die einen wesentlichen Teil von der Zündkerze gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 ein Halb-Querschnitt und eine vergrößerte Ansicht ist, die einen wesentlichen Teil der Zündkerze gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
4A eine Modell-Ansicht ist, die eine Konfiguration von einer Zündkerze gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
4B eine Modell-Ansicht ist, die eine Konfiguration von einer herkömmlichen Zündkerze zeigt;
4C eine Grafik ist, die die Beziehung zwischen einem Neigungswinkel θ und einer verkürzten Länge (L0-L) zeigt;
5A eine Modell-Ansicht ist, die eine Konfiguration von der Zündkerze gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
5B eine Grafik ist, die die Beziehung zwischen dem Neigungswinkel θ und einer axialen Länge von einem Edelmetallstück zeigt;
6A eine Grafik ist, die eine Beziehung zwischen der Zündfähigkeit und einem Spalt G der Zündkerze gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel und zweiten Ausführungsbeispiel zeigt;
6B eine teilweise vergrößerte Ansicht ist, die eine Konfiguration von einem Erdungs-seitigen Edelmetallstück zeigt, das in 6A verwendet wird;
7 eine Grafik ist, die die Beziehung zwischen einer Rate des Auftretens von seitlichen Funken und einem Spalt G der Zündkerze gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel für den Verbrennungsmotor zeigt;
8A eine Grafik ist, die die Beziehung zwischen einem Durchmesser d des Erdungs-seitigen Edelmetallstücks und der Zündfähigkeit zeigt;
8B eine Ansicht ist, die den Durchmesser d des Erdungs-seitigen Edelmetallstücks zeigt;
9A eine Grafik ist, die die Beziehung zwischen der Höhe h des Erdungs-seitigen Edelmetallstücks und der Zündfähigkeit zeigt;
9B eine Ansicht ist, die die Höhe h des Erdungs-seitigen Edelmetallstücks zeigt;
10 ein Halb-Querschnitt und eine vergrößerte Ansicht ist, die einen wesentlichen Teil von einer Zündkerze gemäß einer Abwandlung der vorliegenden Erfindung zeigt;
11 ein Halb-Querschnitt und eine vergrößerte Ansicht ist, die einen wesentlichen Teil der Zündkerze gemäß einer Abwandlung der vorliegenden Erfindung zeigt; und
12 eine vergrößerte Ansicht ist, die einen wesentlichen Teil von einer Zündkerze gemäß einer Abwandlung der vorliegenden Erfindung zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden anschließend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Erstes Ausführungsbeispiel
Eine Zündkerze gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist in 1 und 2 gezeigt. Wie in 1 und 2 gezeigt ist, ist die Zündkerze 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel mit einem Montageteil 2 versehen, das eine im wesentlichen zylindrische Form hat, wobei das Montageteil 2 an seinem Umfang mit einem M10-Montagegewindebereich 2A ausgebildet ist, das einen Durchmesser von im wesentlichen M10 hat und an einem Motorblock montiert wird, der nicht gezeigt ist.
Ein Isolator 3 ist an der Innenseite von dem Montageteil 2 angebracht, um an diesem abstützend gehalten zu sein. Der Isolator 3 ist aus Aluminiumoxidkeramik (Al₂O₃) hergestellt und hat einen Endbereich 3a sowie eine axiale Öffnung 3b, so dass der Isolator 3 in Richtung auf den Endbereich 3a in seiner axialen Richtung spitz zuläuft. Eine mittlere Elektrode 4 ist in der axialen Öffnung 3b befestigt, so dass der Isolator 3 die mittlere Elektrode 4 abstützend hält und deren Umfang umgibt.
Der Endbereich 3a des Isolators 3 ist ausgestaltet, um bezüglich einer Endfläche 2b des Montageteils 2 vorzustehen, und die mittlere Elektrode 4 ist ausgestaltet, um bezüglich des Endbereichs 3a des Isolators 3 vorzustehen.
Die mittlere Elektrode 4 ist ein Zylinder und hat ein Inneres (nicht gezeigt), das aus einem sehr wärmeleitfähigen Material hergestellt ist, wie zum Beispiel Kupfer, und ein Äußeres, das aus einem hitzebeständigen, korrosionsbeständigen, leitfähigen Metallmaterial hergestellt ist, wie zum Beispiel eine Ni-Legierung. Die mittlere Elektrode 4 ist an ihrem vorstehenden Spitzenendbereich mit einem Edelmetallstück 5 versehen. Das Edelmetallstück 5 ist mit einer Endfläche und einer dieser gegenüberliegend angeordneten weiteren Endfläche versehen, und die eine Endfläche davon ist direkt verschweißt, um mit dem Spitzenendbereich der mittleren Elektrode 4 befestigt zu sein.
Das Edelmetallstück 5 hat eine im wesentlichen zylindrische Form mit einem Durchmesser D von 0,4 mm, so dass ein Gebiet von der anderen Endfläche davon 0,12 mm² groß ist. 90 Gewichts-% des Edelmetallstücks 5 bestehen aus Ir, und der Rest davon besteht aus Rh.
Die Zündkerze 1 ist außerdem mit einer Erdungselektrode 6 versehen, die aus Ni-Legierung hergestellt ist sowie einen und einen weiteren Endbereich 6a und 6b hat. Die Erdungselektrode 6 ist so konfiguriert, dass der eine Endbereich 6a davon verschweißt ist, um an der einen Endfläche 2b des Montageteils 2 befestigt zu sein, und der andere Endbereich 6b davon ist so ausgestaltet, um einen Zündspalt G zwischen der anderen Endfläche des Edelmetallstücks 5 und dem anderen Endbereich 6b vorzusehen.
Außerdem hat die Erdungselektrode 6 ein Basisteil, das sich parallel zu der axialen Richtung der Zündkerze 1 von dem einen Endbereich 6a bis in die Nähe von dem Endbereich 3a des Isolators erstreckt, und ein Stück-seitiges Teil, das sich von dem Basisteil erstreckt, um so in Richtung auf das Edelmetallstück 5 mit einem Neigungswinkel θ bezüglich der axialen Richtung der Zündkerze 1 gebogen zu sein.
Im ersten Ausführungsbeispiel ist der Neigungswinkel θ auf 55° eingestellt.
Außerdem ist in dem ersten Ausführungsbeispiel der Zündspalt G auf 0,8 mm eingestellt, wobei eine axiale Länge A von der einen Endfläche 2b bis zu der anderen Endfläche des Edelmetallstücks 5 auf 4 mm eingestellt ist.
Da die Zündkerze 1 für einen Verbrennungsmotor so konfiguriert ist, wie in 1 und 2 gezeigt, ist es gemäss dem ersten Ausführungsbeispiel möglich, den Wärmewiderstand der Erdungselektrode 6 auf einem ausreichenden Wert zu halten, und den Zündspalt G zwischen dem Edelmetallstück 5, das an dem Spitzenendbereich der mittleren Elektrode 4 angebracht ist, und der Erdungselektrode 6 ausreichend vorstehen zu lassen.
Zweites Ausführungsbeispiel
In dem zweiten Ausführungsbeispiel hat die Zündkerze 1a einen anderen Konstruktionspunkt als die Zündkerze 1 in dem ersten Ausführungsbeispiel, indem ein Erdungs-seitiges Edelmetallstück 80 an einer inneren Fläche 6c von dem anderen Endbereich bb der Erdungselektrode 6 so angebracht ist, um dem Edelmetallstück 50 gegenüberzuliegen, das an dem Spitzenendbereich der mittleren Elektrode 6 angebracht ist, wodurch der Zündspalt G zwischen dem Erdungs-seitigen Edelmetallstück 80 und dem Edelmetallstück 50 vorgesehen ist.
3 ist ein Halb-Querschnitt und eine vergrößerte Ansicht, die einen wesentlichen Teil der Zündkerze 1A gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt.
Die Elemente der Zündkerze 1A in 3, die die gleichen sind wie jene der Zündkerze 1 in 2 sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in 2 versehen.
Bei der Zündkerze 1A im zweiten Ausführungsbeispiel ist der Neigungswinkel θ der Erdungselektrode 6 konkret auf 55° eingestellt.
Außerdem ist in dem zweiten Ausführungsbeispiel der Zündspalt G auf 0,8 mm eingestellt, eine axiale Länge A von der einen Endfläche 2b zu der anderen Endfläche des Edelmetallstücks 50 ist 4 mm eingestellt. Außerdem ist das Edelmetallstück 50 aus einer Ir-Legierung hergestellt, so dass 90 Gewichts-% des Stücks 50 aus Ir und der Rest davon aus Rh hergestellt sind. Das Edelmetallstück 50 hat außerdem eine im wesentlichen zylindrische Form mit einem Durchmesser D von 0,4 mm, so dass ein Gebiet der anderen Endfläche des Edelmetallstücks 50 eine Größe von 0,12 mm² hat.
Außerdem ist das Erdungs-seitige Edelmetallstück 80 aus einer Ir-Legierung hergestellt und hat eine im wesentlichen zylindrische Form mit einem Durchmesser d von 0,4 mm, so dass ein Gebiet von einer Endfläche davon 0,12 mm² beträgt. Eine Höhe (Distanz) zwischen der inneren Fläche 6c des anderen Endbereichs 6b der Erdungselektrode 6 und der Spitzenendfläche 80a des Erdungs-seitigen Edelmetallstücks 80 ist auf 0,8 mm eingestellt.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, da das Erdungs-seitige Edelmetallstück 80 für die Erdungselektrode 6 vorgesehen ist, werden die besonderen Funktionen und Wirkungen durch die Struktur der Zündkerze 1A in dem zweiten Ausführungsbeispiel erreicht, die nachfolgend beschrieben sind.
Das heißt, da das Erdungs-seitige Edelmetallstück 80 an der Erdungselektrode vorgesehen ist, ist es bei dem Vorgang des Entstehens des Funkenkerns, der in dem Zündspalt G zwischen dem Edelmetallstück 50 und dem Erdungs-seitigen Edelmetallstück 80 erzeugt wird, möglich, den Funkenkern von einem Kontakt mit der Erdungselektrode 6 zu hindern, und daher kann der Funkenkern wirksam wachsen.
Wie vorstehend beschrieben, kann durch das Erdungs-seitige Edelmetallstück 80 außerdem verhindert werden, dass der Funkenkern mit der Erdungselektrode 6 Kontakt bekommt, so dass es möglich ist, den Zündspalt G kurz zu machen, wodurch die Spannung vermindert wird, die für die elektrische Entladung erforderlich ist. Daher kann die dem Isolator 3 zugeführte Last vermindert werden, wodurch es möglich wird, die Zuverlässigkeit der Zündkerze zu erhöhen.
Anschließend werden die Gründe für die numerischen Bereiche der Zündkerze gemäß der vorliegenden Erfindung im Detail erläutert.
Einstellung des Neigungswinkels θ
In der vorliegenden Erfindung ist die Erdungselektrode 6 in Richtung auf das Edelmetallstück 5 geneigt, um die Länge der Erdungselektrode 6 selbst klein zu machen, wodurch das Vorstehen der Zündposition A mit dem Wärmewiderstand der Erdungselektrode verbessert wird.
4A zeigt eine Konfiguration von einer Zündkerze von einem Verbrennungsmotor, wenn eine geforderte Länge der Erdungselektrode 6 und der Neigungswinkel θ der Zündkerze der vorliegenden Erfindung für einen Verbrennungsmotor gemessen werden.
Dabei wurde die Zündkerze für einen Verbrennungsmotor für die Messung verwendet, die einen Zündspalt G von 0,8 mm hatte, und ein Eckbereich 6d an der Seite der mittleren Elektrode an der inneren Fläche 6c der Erdungselektrode 6 war angeordnet, dass die Distanz zwischen dem Eckbereich 6d und der fortlaufenden Linie, die sich an der Seitenfläche des Edelmetallstücks 5 fortsetzt, die der Erdungselektrode 6 zugewandt ist, B beträgt, wobei das B auf 0 eingestellt war, dass heißt, der Eckbereich 6d der Erdungselektrode 6 befand sich auf der fortlaufenden Linie.
4b zeigt die erforderliche Länge L0 von einer Erdungselektrode 60, die für eine Einstellung eines Neigungswinkels θ auf 90° erforderlich ist und wodurch ein Zündspalt G zwischen der Erdungselektrode 60 und dem Edelmetallstück 50 gebildet ist, das an dem spitzen Endbereich der mittleren Elektrode 3 angebracht ist.
Darüber hinaus zeigt 4C eine Beziehung zwischen dem Neigungswinkel θ der Erdungselektrode 6 und einer verkürzten Länge (L0-L) davon, die die Differenz zwischen der erforderlichen Länge L0 und der erforderlichen L darstellt, wobei die erforderliche Länge L die Länge ist, die für eine Einstellung des Neigungswinkels auf θ erforderlich ist, und die erforderliche Länge L0 ist die Länge, die für eine Einstellung des Neigungswinkels auf 90° erforderlich ist.
Bei der Zündkerze, die das Montageteil hat, das den M10-Gewindebereich aufweist, wie in 4A gezeigt, wobei sich die Zündkerze in der Verbrennungskammer des Verbrennungsmotors befindet, der kontinuierlich über 100 Stunden mit einer Drehzahl von 5600 Umdrehungen/Minute angetrieben wird, muss die verkürzte Länge (L0-L) der Erdungselektrode auf 2 mm oder mehr eingestellt werden, um zu verhindern, dass die Erdungselektrode aus dem Montageteil herausfällt.
Die Gründe für das Einstellen der kurzen Länge (L0-L) auf 2 mm oder mehr werden nachfolgend erläutert.
Das heißt, da die Dicke des Montageteils der Zündkerze mit dem M10-Gewindebereich, die anschließend als "M10-Zündkerze" bezeichnet wird, kleiner ist als der Montageteils der Zündkerze mit dem üblichen M14-Gewindebereich, die anschließend als "M14-Zündkerze" bezeichnet wird, ist das Querschnittsgebiet der Erdungselektrode an dem Montageteil der M10-Zündkerze kleiner als das der Erdungselektrode, die an dem Montageteil der M14-Zündkerze angebracht ist.
Daher, in dem Fall, in dem die Erdungselektrode 6 der M10-Zündkerze, die die gleiche Länge hat wie die Erdungselektrode der M14-Zündkerze, wenn die Länge der Erdungselektrode lang wird, dann ist das Flächengebiet davon, das der Verbrennung in der Verbrennungskammer ausgesetzt ist, ebenfalls lang, so dass der Wärmewiderstand der Erdungselektrode verschlechtert wird.
Damit die Erdungselektrode der M10-Zündkerze bei der vorliegenden Erfindung einen Wärmewiderstand hat, der der gleiche ist wie bei der M14-Zündkerze, ist es erforderlich, dass die Erdungselektrode der M10-Zündkerze um zumindest 2 mm gegenüber der der M14-Zündkerze verkürzt wird.
Dann wird der bevorzugte Neigungswinkel θ, wie in 4C gezeigt, so eingestellt, dass die verkürzte Länge der Erdungselektrode 6 auf 2 mm oder mehr eingestellt ist, das heißt korrekt, der bevorzugte Neigungswinkel θ muss in dem Bereich von 70° oder weniger eingestellt sein.
Außerdem ist bei der vorliegenden Erfindung die Erdungselektrode 6 so angeordnet, um gegenüber der axialen Länge der Zündkerze 1 mit dem Neigungswinkel 8 angeordnet zu sein.
Wie in 5A gezeigt, hat der Abnutzungsbereich von dem spitzen Ende des Edelmetallstücks 5 daher infolge der Funkenentladung, die zwischen dem Edlemetallstück 5 und der Erdungselektrode 6 erzeugt wird, eine keilförmige Form, und die kleinförmige Form ist so ausgebildet, um parallel zu der Neigung der Erdungselektrode 6 zu verlaufen.
Daher ist es erforderlich, dass die axiale Länge des Edelmetallstücks 5 entsprechend dem Ausmaß der Abnutzung des Edelmetallstücks 5 eingestellt wird.
5B zeigt hier die Beziehung zwischen dem Neigungswinkel θ und der axialen Länge der Erdungselektrode 6 in der axialen Richtung der Zündkerze und der axialen Länge t des Edelmetallstücks 5 infolge des Ausmaßes der Abnutzung des Edelmetallstücks 5, das an dem Spitzenendbereich der mittleren Elektrode 4 angebracht ist.
Wenn in 5B die Zündkerze mit dem Edelmetallstück 5, die zu 90 % aus Ir und zum Rest aus Rh hergestellt ist, in der Verbrennungskammer des Verbrennungsmotors angeordnet ist, der kontinuierlich für 100 Stunden mit einer Drehzahl von 5600 Umdrehungen/Minute angetrieben wird, so dass die Edelmetallspitze 5 abgenutzt wird, dann ist die axiale Länge t gezeigt, die erforderlich ist, um der Abnutzung zu widerstehen.
Wie aus 5B klar ersichtlich ist, und zwar in dem Fall, wenn die Länge t des Edelmetallstücks 5 länger als 0,6 mm ist, ist es schwierig, das Edelmetallstück mit dem Spitzenendbereich der mittleren Elektrode 4 zu verschweißen, und die Menge des Edelmetallstücks muss größer sein als erforderlich, wodurch sich die Kosten der Zündkerze erhöhen.
Daher ist es bevorzugt, dass die axiale Länge t des Edelmetallstücks 5 nicht mehr als 0,6 mm beträgt.
Als ein Ergebnis ist es aus 5B offensichtlich, dass die axiale Länge t des Edelmetallstücks 5 auf 0,6 mm oder weniger und der Neigungswinkel θ der Erdungselektrode 6 auf 40° oder mehr eingestellt werden muss.
Wie vorstehend beschrieben, ist der Neigungswinkel θ der Erdungselektrode 6 bezüglich der axialen Richtung der Zündkerze 1 vorzugsweise in dem Bereich von 40° bis 70° eingestellt.
In 5B wird die optimale untere Grenze des Neigungswinkels unter Verwendung des Edelmetallstücks 5 erhalten, das zu 90 % aus Ir und zum Rest aus Rh hergestellt ist, aber in dem Fall der Verwendung anderer Edelmetallmaterialien für die Stücke wurden die obigen Charakteristiken auf ähnliche Weise erhalten, die mit dem Neigungswinkel in Beziehung stehen.
Einstellung des Spalts im Fall der Verwendung des Erdungs-seitigen Edelmetallstücks
In dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wenn das Erdungs-seitige Metallstück 80 an der Erdungselektrode 6 angebracht ist, ist es möglich, den Zündspalt G klein zu machen, wodurch die Entladespannung weiter vermindert werden kann.
6A und 6B zeigen, wie der Zündspalt G vermindert werden kann, und zwar durch Anbringung des Erdungs-seitigen Edelmetallstücks.
Das heißt, 6A zeigt die Beziehung zwischen dem Zündspalt G und dem mageren Grenzwert, um so die Beziehung "a" zwischen dem Zündspalt G und der Zündfähigkeit für den Fall der Anbringung des Edelmetallstücks 80 an der Erdungselektrode zu zeigen, und zeigt die Beziehung "b" zwischen dem Zündspalt G und der Zündfähigkeit für den Fall, wenn kein Edelmetallstück 80 verwendet wird.
Als der magere Grenzwert A/F (Luft-Kraftstoff-Verhältnis) in 6A gemessen wurde, wie in 6B gezeigt, war der Durchmesser d des Erdungs-seitigen Edelmetallstücks auf 1,0 mm eingestellt, und seine Höhe h war auf 0,3 mm eingestellt. Darüber hinaus wurde die Messung des mageren A/F-Wertes für 2 Minuten durch Zündung der Zündkerze in einem 4-Zylinder-Motor mit 1,6 Liter durchgeführt, der im Leerlaufzustand lief, in dem die Motordrehzahl 650 Umdrehungen/Minute betrug, so dass der magere Grenzwert A/F zu dem Zeitpunkt erhalten wurde, bei dem zwei oder mehr Fehlzündungen stattgefunden haben, während die Messung durchgeführt wurde.
Wie aus 6A deutlich ersichtlich ist, da das Erdungs-seitige Edelmetallstück für die Erdungselektrode der Zündkerze vorgesehen ist, wurde herausgefunden, dass, im Vergleich zu der Zündkerze ohne Vorsehen des Erdungs-seitigen Edelmetallstücks, auch dann, wenn der Spalt auf eine kleine Größe von 0,2 mm eingestellt war, es möglich war, eine ausreichende Zündfähigkeit der Zündkerze mit dem Erdungs-seitigen Edelmetallstück zu erreichen, wobei die ausreichende Zündfähigkeit die gleiche war wie bei der Zündkerze ohne das Erdungs-seitige Edelmetallstück.
Wenn jedoch das Erdungs-seitige Edelmetallstück an der Erdungselektrode angebracht ist, und zwar in dem Fall, in dem der Zündspalt zwischen dem Edelmetallstück und dem Erdungs-seitigen Edelmetallstück kleiner ist als 0,5 mm, dann wurde der magere Grenzwert A/F zu 17,5, was gleich der Zündfähigkeit war, die erhalten wurde, als der Zündspalt auf 1,0 mm eingestellt war, und der Gewindedurchmesser des Montageteils (Gehäuse) war auf M14 eingestellt, so dass nachgewiesen wurde, dass es nicht möglich, war eine ausreichende Zündfähigkeit zu erreichen.
Anschließend, bei der Zündkerze, die die gleiche ist wie die Zündkerze, die in der in 6A und 6B gezeigten Messung verwendet wird, ist die Beziehung zwischen dem Zündspalt G und der Rate des Auftretens von seitlichen Zündungen in 7 gezeigt. Als die Rate des Auftretens von seitlichen Zündungen über zwei Stunden gemessen wurde, wurde die Zündkerze in dem 4-Zylinder-Motor mit 1,6-Liter gezündet, der im Leerlauf betrieben wurde, wobei die Motordrehzahl 650 Umdrehungen/Minute betrug.
In 7 zeigt "a" die Beziehung in dem Fall der Verwendung der Zündkerze mit dem Montageteil, dessen Gewindedurchmesser M10 beträgt, und "b" zeigt die Beziehung in dem Fall der Verwendung der Zündkerze mit dem Montageteil, dessen Gewindedurchmesser M14 beträgt.
Wie in 7 deutlich gezeigt ist, wird in dem Fall der Verwendung der Zündkerze mit dem Montageteil (Gehäuse), dessen Gewindedurchmesser M14 beträgt, da der Isolator und die Erdungselektrode ausreichend voneinander entfernt sind, auch dann, wenn der Spalt G auf 1,3 mm eingestellt ist, kein seitlicher Funke erzeugt.
In dem Fall der Verwendung der Zündkerze mit dem Montageteil (Gehäuse), dessen Gewindedurchmesser M10 betrug, wenn der Zündspalt größer als 0,9 mm war, auch dann, wenn die Zündkerze die Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung hatte, da die Rate des Auftretens von seitlichen Funken 20 überschritten hat, wurde herausgefunden, dass die Zündkerze nicht praktisch war.
Wie vorstehend beschrieben, wegen der Anbringung des Erdungs-seitigen Edelmetallstücks 80 an der Erdungselektrode 6, war es möglich, den Zündspalt der Zündkerze mit dem Montagestück kürzer zu machen, deren Gewindedurchmesser M10 betrug, wobei konkret herausgefunden wurde, dass der Zündspalt G mit dem Erdungs-seitigen Edelmetallstück vorzugsweise in dem Bereich eingestellt wurde, der durch den folgenden Ausdruck definiert ist: 0,5 mm ≤ G ≤ 0,9 mm.
Einstellung des Durchmessers des Erdungs-seitigen Edelmetallstücks
Als nächstes wurde der Durchmesser des Erdungs-seitigen Edelmetallstücks bestimmt, das die im wesentlichen zylindrische Form hat und an der Erdungselektrode 6 angebracht ist.
In 8A, um die Beziehung zwischen dem Stückdurchmesser d des Erdungs-seitigen Edelmetallstücks 80 und der Zündfähigkeit zu zeigen, ist die Beziehung zwischen dem Stückdurchmesser d, der in 8B gezeigt ist, und dem mageren Grenzwert A/F gezeigt. Dann wurde der magere Grenzwert A/F gemessen, und zwar auf die gleiche Weise, wie der magere Grenzwert A/F in 6A gemessen wurde. Ähnlich wie bei der Messung in 6A, wurde die Zündfähigkeit der Zündkerze eingestellt, die ein Montagestück hat, dessen Gewindedurchmesser M14 beträgt, und der Zündspalt davon wurde auf 1,0 mm eingestellt.
Außerdem wurde für die Messung in 8A die Zündkerze verwendet, die die gleichen Abmessungen hat wie die Zündkerze, die in 3 gezeigt ist, und zusätzlich zu der Struktur das Erdungs-seitige Edelmetallstück 80 mit der Höhe von 0,8 mm hatte, das so angeordnet war, dass der Zündspalt G zwischen dem Erdungs-seitigen Edelmetallstück 80 und dem Edelmetallstück auf 0,8 mm eingestellt war.
Wie deutlich in 8A gezeigt, und zwar in dem Fall, in dem der Durchmesser des Edelmetallstücks größer als 1,0 mm ist, kann der Funkenkern, der im Zündspalt erzeugt wird, einfach mit dem Edelmetallstück in Kontakt kommen, das den großen Durchmesser hat. Daher kann der Funke von dem Funkenkern leicht in Richtung zur Seite von dem Stück entweichen, um so das Anwachsen des Funkenkerns zu verhindern. Daher wurde der magere Grenzwert A/F auf 17,5 eingestellt, so dass herausgefunden wurde, dass es unmöglich war, eine ausreichende Zündfähigkeit zu erreichen.
Wie vorstehend beschrieben, wurde herausgefunden, dass der Durchmesser d des Erdungs-seitigen Edelmetallstücks vorzugsweise auf 1,0 mm oder weniger eingestellt wurde, das heißt, das Gebiet der Endfläche des Erdungs-seitigen Edelmetallstücks war vorzugsweise auf 0,8 mm² oder weniger eingestellt.
Einstellen der Höhe des Erdungs-seitigen Edelmetallstücks
Anschließend wurde die Höhe des Erdungs-seitigen Edelmetallstücks, das an der Erdungselektrode 6 angebracht ist, untersucht.
In 9A, um die Beziehung zwischen der Höhe h des Stücks von dem Erdungs-seitigen Edelmetallstück 80 und der Zündfähigkeit zu zeigen, ist die Beziehung zwischen der Höhe h des Stücks, das in 9B gezeigt ist, und dem mageren Grenzwert A/F gezeigt. Dann wurde der magere Grenzwert A/F in der gleichen Weise gemessen, wie der magere Grenzwert A/F in 6A gemessen wurde. Ähnlich wie bei der Messung in 6A wurde die Zündfähigkeit der Zündkerze eingestellt, die das Montageteil aufwies, dessen Gewindedurchmesser M14 betrug, und der Zündspalt davon wurde auf 1,0 mm eingestellt.
Für die Messung in 9A wurden darüber hinaus zwei Typen von Zündkerzen verwendet, von denen ein Typ die gleichen Abmessungen wie die in 3 gezeigte Zündkerze hatte, und, zusätzlich zu der Struktur, einen Typ von dem Erdungs-seitigen Metallstück 80 mit einem Stück-Durchmesser von 0,4 hatte, was dem Gebiet an der Endfläche von 0,12 mm² entsprach, und von denen der andere Typ die gleichen Abmessungen wie die in 3 gezeigte Zündkerze hatte, und, zusätzlich zu der Struktur, einen anderen Typ von dem Erdungs-seitigen Edelmetallstück 80 mit dem Stück-Durchmesser von 1,0 mm hatte, was dem Gebiet an der Endfläche von 0,80 mm² entsprach.
In dem Fall der Verwendung des anderen Typs von Zündkerze mit dem Erdungs-seitigen Edelmetallstück, dessen Durchmesser 1,0 mm betrug, das eine schlechtere Zündfähigkeit im Vergleich mit dem einen Typ von Zündkerze hatte (unter Bezugnahme auf 8A), wie deutlich in 9A gezeigt, wenn die Einstellung der Höhe des Erdungs-seitigen Metallstücks auf 0,3 mm oder mehr eingestellt war, war es möglich, eine ausreichende Zündfähigkeit zu erhalten.
Wie vorstehend beschrieben, wurde herausgefunden, dass die Höhe h des Erdungs-seitigen Edelmetallstücks, wenn der Stück-Durchmesser d davon in dem Bereich von 0,4 mm bis 1,0 mm eingestellt war, das heißt, das Gebiet der Endfläche des Erdungs-seitigen Metallstücks lag im Bereich von 0,12 mm² bis 0,80 mm², vorzugsweise auf 0,3 mm oder mehr eingestellt werden muss.
Andere Konfiguration
In dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel wird der in Richtung auf den Endbereich 3a spitz zulaufende Isolator für jede Zündkerze verwendet, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Struktur beschränkt.
Wie zum Beispiel in 10 und 11 gezeigt, kann der Isolator 30 bei der Zündkerze verwendet werden, der an seiner einen Endseite mit einem Körperbereich 100 ausgebildet ist; dessen Gesamtheit in seiner axialen Richtung den gleichen Durchmesser hat.
Da der Körperbereich 100 an der einen Endseite des Isolators 30 ausgebildet ist, ist es insbesondere möglich, zumindest den Abstand zwischen dem Isolator 30 und dem Montageteil 2 in Luft zu vergrößern, was es möglich macht, die Erzeugung seitlicher Funken zu verhindern.
Darüber hinaus erstreckt sich bei jedem von dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel das Seitenteil von dem Stück der Erdungselektrode 6 von dem Basisteil, um so linear in Richtung auf das Edelmetallstück 5 mit einem Neigungswinkel θ gebogen zu sein, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Struktur beschränkt.
Das heißt, wie in 12 gezeigt kann, die Erdungselektrode 60 kann so konfiguriert sein, um leicht gekrümmt von dem einen Endbereich 6a in Richtung auf das Edelmetallstück 5 gebogen zu sein. In diesem Fall, unter der Annahme, dass eine Überlagerung von fortlaufenden Kreisen 62, jeweils mit einem Durchmesser, der der Dicke der Erdungselektrode 60 entspricht, gezeichnet sind, und eine gekrümmte Linie 64 gezeichnet ist, um jeden Mittelpunkt von jedem Kreis 62 zu verbinden, schneiden sich zwei tangentiale Linie 65 und 66 tangential zu der gekrümmten Linie 64, um einen Schnittwinkel θ zu bilden, so dass der Schnittwinkel θ auf den Neigungswinkel θ eingestellt ist, und zwar bezüglich der axialen Richtung der Zündkerze der vorliegenden Erfindung.
Außerdem wird in jedem Ausführungsbeispiel das Edelmetallstück mit einer zylindrischen Form und einem runden Querschnitt verwendet, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Struktur beschränkt. Vorausgesetzt, dass das Gebiet an der Endfläche des Edelmetallstücks in einem Bereich von 0,07 mm² bis 0,55 mm² eingestellt ist, können die Edelmetallstücke verwendet werden, von denen eines beispielsweise eine zylindrische Form hat, so dass eine Endfläche davon als eine elliptische Form oder eine sternförmige Form gebildet ist, oder eine andere von denen eine zylindrische Form haben kann.
Auf ähnliche Weise wird in jedem Ausführungsbeispiel das Erdungs-seitige Edelmetallstück 80 mit einer zylindrischen Form und einem runden Querschnitt verwendet, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Struktur beschränkt. Vorausgesetzt, dass das Gebiet der Endfläche von einem Edelmetallstück in einem Bereich von 0,12 mm² bis 0,80 mm² eingestellt ist, können beispielsweise Erdungs-seitige Edelmetallstücke verwendet werden, von denen eines eine zylindrische Form hat, so dass eine Endfläche davon als eine elliptische Form oder eine sternförmige Form gebildet ist, oder eine andere davon eine zylindrische Form hat.
In jedem Ausführungsbeispiel ist jedes von dem Edelmetallstück und dem Erdungs-seitigen Edelmetallstück so hergestellt, dass 90 Gewichts-% von jedem davon aus Ir und der Rest davon aus Rh hergestellt ist. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Komponente beschränkt.
Das heißt, jedes von dem Edelmetallstück und dem Erdungs-seitigen Edelmetallstück kann aus Ir-Legierung hergestellt sein, von der zumindest 60 Gewichts-% aus Ir besteht. Beispielsweise kann als die Ir-Legierung reines Ir, eine Ir-Pt-Legierung, eine Ir-Rh-Legierung und eine Ir-Ni-Legierung verwendet werden.
Außerdem kann jedes von dem Edelmetallstück und dem Erdungs-seitigen Edelmetallstück aus einer Pt-Legierung hergestellt sein, wovon zumindest 60 Gewichts-% aus Pt besteht. Beispielsweise kann die Pt-Legierung durch Hinzufügen von zumindest einem von reinem Pt, Ir, Ni, Pd, Ru und W hergestellt werden.
Obwohl hier beschrieben wurde, dass zum jetzigen Zeitpunkt als die bevorzugten Ausführungsbeispiele und Modifikationen der vorliegenden Erfindung angesehen wird, soll verstanden werden, dass zahlreiche Modifikationen, die noch nicht beschrieben wurden, darin enthalten sein können, und es ist beabsichtigt, durch die beigefügten Ansprüche all diese Modifikationen abzudecken, die in den Schutzbereich der Erfindung fallen.
Bei einer Zündkerze für einen Verbrennungsmotor mit einem Montagegewindebereich mit einem Durchmesser von M10. Ein axialer Abstand A zwischen einer Endfläche von einem Montageteil und einer anderen Endfläche von einem Edelmetallstück ist in einem Bereich von 3 mm bis 8 mm eingestellt, und die andere Endfläche hat ein Gebiet S, das in einem Bereich von 0,07 mm² bis 0,55 mm² eingestellt ist. Ein Endbereich von einer Erdungselektrode ist mit der Endfläche von dem Montageteil verbunden, und der andere Endbereich ist in Richtung auf das Edelmetallstück mit einem Neigungswinkel von θ bezüglich einer axialen Länge geneigt, um so einen Zündspalt G zwischen dem Edelmetallstück und dem anderen Endbereich vorzusehen. Der Neigungswinkel θ ist in einem Bereich von 40° bis 70° eingestellt, und der Zündspalt G ist in einem Bereich von 0,7 mm bis 0,9 mm eingestellt. Gemäß der Struktur ist es möglich, dass die Zündposition der Zündkerze ausreichend weit vorsteht.

Claims

Zündkerze für einen Verbrennungsmotor, mit: einer mittleren Elektrode (4) mit einem Endbereich, einem Isolator (3), der den Umfang der mittleren Elektrode (4) umgibt, um die mittlere Elektrode (4) abstützend zu halten, einem Montageteil (2), durch das der Isolator (3) abstützend gehalten ist, wobei das Montageteil mit einer Endfläche (2b) und an seinem Umfang mit einem Montagegewindebereich (2a) versehen ist, wobei der Endbereich der mittleren Elektrode (4) bezüglich der Endfläche (2b) des Montageteils (2) vorsteht und der Montagegewindebereich (2a) einen Durchmesser von M10 hat, wie in der ISO 2704 definiert, einem Edelmetallstück (5) mit einer Endfläche und einer weiteren, dieser entgegengesetzten Endfläche, wobei die eine Endfläche an dem Endbereich der mittleren Elektrode (4) angebracht ist, und einer Erdungselektrode (6) mit einem Endbereich (6a) und einem weiteren Endbereich (6b), wobei der eine Endbereich (6a) an der Endfläche (2b) von dem Montageteil (2) angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Endbereich von dem Edelmetallstück (5) so angeordnet ist, dass ein axialer Abstand (A) zwischen der Endfläche (2b) des Montageteils (2) und der weiteren Endfläche des Edelmetallstücks (5) in einen Bereich von 3 mm bis 8 mm eingestellt ist, wobei die weitere Endfläche des Edelmetallstücks (5) ein Gebiet (S1) hat, das in einen Bereich von 0,07 mm² bis 0,55 mm² eingestellt ist, der weitere Endbereich (6b) der Erdungselektrode (6) in Richtung auf das Edelmetallstück (5) mit einem Neigungswinkel θ bezüglich einer axialen Länge der Zündkerze (1) geneigt ist, wobei der Neigungswinkel θ in dem Bereich von 40° bis 70° liegt, durch die geneigte Erdungselektrode (6) ein Zündspalt (G) zwischen dem Edelmetallstück (5) und dem weiteren Endbereich (6b) der Erdungselektrode (6) gebildet ist, wobei der Zündspalt (G) in einen Bereich von 0,7 mm bis 0,9 mm eingestellt ist.
Zündkerze für einen Verbrennungsmotor, mit: einer mittleren Elektrode (4) mit einem Endbereich, einem Isolator (3), der den Umfang der mittleren Elektrode (4) umgibt, um die mittlere Elektrode (4) abstützend zu halten, einem Montageteil (2), durch das der Isolator (3) abstützend gehalten ist, wobei das Montageteil mit einer Endfläche (2b) und an seinem Umfang mit einem Montagegewindebereich (2a) versehen ist, wobei der Endbereich der mittleren Elektrode (4) bezüglich der Endfläche (2b) des Montageteils (2) vorsteht und der Montagegewindebereich (2a) einen Durchmesser von M10 hat, wie in der ISO 2704 definiert, einem Edelmetallstück (50) mit einer Endfläche und einer weiteren, dieser entgegengesetzten Endfläche, wobei die eine Endfläche an dem Endbereich der mittleren Elektrode (4) angebracht ist, und einer Erdungselektrode (6) mit einem Endbereich (6a) und einem weiteren Endbereich (6b), wobei der eine Endbereich (6a) an der Endfläche (2b) von dem Montageteil (2) angebracht ist, wobei der weitere Endbereich (6b) ein daran angebrachtes Erdungs-seitiges Edelmetallstück (80) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Endbereich von dem Edelmetallstück (50) so angeordnet ist, dass ein axialer Abstand (A) zwischen der Endfläche (2b) des Montageteils (2) und der weiteren Endfläche des Edelmetallstücks (50) in einen Bereich von 3 mm bis 8 mm eingestellt ist, wobei die weitere Endfläche des Edelmetallstücks (50) ein Gebiet (51) hat, das in einen Bereich von 0,07 mm² bis 0,55 mm² eingestellt ist, der weitere Endbereich (6b) der Erdungselektrode (6) in Richtung auf das Edelmetallstück (50) mit einem Neigungswinkel 8 bezüglich einer axialen Länge der Zündkerze (1) geneigt ist, wobei der Neigungswinkel 8 in dem Bereich von 40° bis 70° liegt, durch die geneigte Erdungselektrode (6) ein Zündspalt (G) zwischen dem Edelmetallstück (50) und dem Erdungs-seitigen Edelmetallstück (80) an dem weiteren Endbereich (6b) der Erdungselektrode (6) gebildet ist, wobei der Zündspalt (G) in einen Bereich von 0,7 mm bis 0,9 mm eingestellt ist.
Zündkerze für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 2, bei der das Erdungs-seitige Edelmetallstück (80) mit einer Endfläche gegenübergelegen zu dem Edelmetallstück (50) versehen ist; wobei die Endfläche von dem Erdungs-seitigen Edelmetallstück ein Gebiet S2 hat, wobei das Gebiet S2 in einen Bereich von 0,12 mm² bis 0,80 mm² eingestellt ist.
Zündkerze für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 2, bei der das Erdungs-seitige Edelmetallstück (80) an einer Fläche an dem anderen Endbereich (6b) der Erdung (6) angebracht ist und eine Höhe h zwischen seiner Endfläche und der Fläche von dem weiteren Endbereich (6b) der Erdungselektrode (6) hat, wobei die Höhe h in einen Bereich von 0,3 mm bis 1,5 mm eingestellt ist.
Zündkerze für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, bei der das Edelmetallstück (5) aus zumindest einem von Ir-Legierung und Pt-Legierung hergestellt ist, wobei zumindest 60 Gewichtsprozent der Ir-Legierung aus Ir besteht und zumindest 60 Gewichtsprozent der Pt-Legierung aus Pt besteht.
Zündkerze für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 5, bei der die Ir-Legierung eine ist von reinem Ir, einer Ir-Pt-Legierung, einer Ir-Rh-Legierung und einer Ir-Ni-Legierung, und die Pt-Legierung gebildet ist durch Hinzufügen von zumindest einem von reinem Pt, Ir, Ni, Pd, Ru und W.
Zündkerze für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 2, bei der zumindest eines von dem Edelmetallstück (50) und dem Erdungs-seitigen Edelmetallstück (80) aus zumindest einem von Ir-Legierung und Pt-Legierung hergestellt ist, wobei zumindest 60 Gewichtsprozent der Ir-Legierung aus Ir besteht und zumindest 60 Gewichtsprozent der Pt-Legierung aus Pt besteht.
Zündkerze für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 7, bei der die Ir-Legierung eine ist von reinem Ir, einer Ir-Pt-Legierung, einer Ir-Rh-Legierung und einer Ir-Ni-Legierung, und die Pt-Legierung gebildet ist durch Hinzufügen von zumindest einem von reinem Pt, Ir, Ni, Pd, Ru und W.
Zündkerze für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, bei der der Isolator (3) eine im wesentlichen zylindrische Form hat und an dem Stück-seitigen Ende mit einem Körperbereich (100) gebildet ist, der in seiner axialen Richtung insgesamt einen gleichen Durchmesser hat.
Zündkerze für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 2, bei der das Erdungs-seitige Edelmetallstück (80) eine im wesentlichen zylindrische Form hat und ein Durchmesser (d) der Endfläche des Edelmetallstücks (80) in einen Bereich von 0,4 mm bis 1,0 mm eingestellt ist.