[发明专利]火花塞，特别是用于燃烧室高压的火花塞

说明书

现有技术

本发明涉及一种用于内燃机的火花塞，其设计以应用在带高压的 燃烧室中。

根据现有技术的火花塞具有不同的设计方案。已知的火花塞原则 上适用于应用在内燃机中。然而在最近燃烧室中压力在点火时刻越来 越大，因为内燃机负载加大了，并以高压缩比来操作。此时，特别在 高压时可能会在点火时产生滑动火花放电，其特别地直至在火花塞的 换气室中，该换气室形成在渐细的绝缘体区域与火花塞的壳体之间、 火花塞的燃烧室一侧的端部。这种类型的滑动火花放电在内燃机的均 质工作中引起喧闹的电机运转。在内燃机的分层工作中和在带有非均 质混合分布的驱动状态处，例如在低温初始处，滑动火花放电引起大 量出现的燃烧失火。

在DE 196 50 724 B4中为了减少滑动火花放电，建议在中心电极 与接地电极之间的电极间距这样地设计，即，该电极间距比中心电极 到壳体的间距小。可是在此建议的电极几何设置可能由于结构空间引 起的妨碍不会遵循。

发明优点

与此相反，带有权利要求1的特征的根据本发明的火花塞具有防 止出现滑动火花放电的优点。由此根据本发明的火花塞可以特别地在 有高压的内燃机中应用，例如加载的和/或高压缩的电机。其中，根据 本发明的火花塞指向高寿命和能够简单地和成本合适地制造。根据本 发明这通过把传导性平面状元件设置在火花塞的绝缘体上、使元件与 壳体成电接触来实现。根据本发明，这通过把绝缘体表面放置在壳体 的电位上来实现。其中，壳体通常是接地的。通过根据本发明的相对 简单的措施可以削除位于换气室中在常规的火花塞中在渐细的绝缘 体和壳体之间的电场。由此在高压时也可以防止产生滑动火花放电。 更进一步可以避免在壳体接片区域中的部分放电并且以此也可以压 制电磁干扰脉冲。

从属权利要求体现本发明优选的改进方案。

传导性平面状元件最好设计为完全围绕绝缘体运行的带子。由此 当然可以阻碍电场出现在绝缘体与壳体之间的换气室的临界区域中。 注意到，也有可能交替发生的是，根据本发明的传导性平面状元件设 在若干只是部分环绕的区域，其中，相邻的平面元件只是相互隔开在 较小的周围中。可是在这里每个都元件与壳体成电接触。

特别优选的是传导性平面状元件设置在密封位置的区域中在壳 体与绝缘体之间。由此可以达到更加安全的接触。

进一步优选的是火花塞包括设置在壳体与绝缘体之间的密封圈， 并且该密封圈由导电材料制造。其中，根据本发明的传导性平面状元 件设置在绝缘体的定位在密封圈的高度上的区域内。

按照本发明的进一步优选的设计方案，传导性平面状元件具有最 大100μm的厚度。传导性平面状元件进一步优选地用恒定的厚度设 置。元件厚度的这一上限具有了保证简单固定的优点。更进一步注意 到，随着变得更大的涂层厚度材料中的压力显著增大，由此元件的固 定变差。特别优选的是，传导性平面状元件的厚度位于从大约50μm 至大约80μm的区域内。

进一步优选的是，绝缘体边的传导性平面状元件设置在绝缘体的 区域内，绝缘体在安装状态时设置在壳体的内部的且环绕的接片高度 之上。其中，绝缘体边的传导性平面状元件最好至少覆盖绝缘体面积 的70％，该面积在火花塞径向方向上对准壳体内部接片。通过该项措 施确保了，在壳体内部接片与绝缘体之间的易形成电场的空间至少有 70％被导电元件覆盖。由此，对预放电缺乏抵抗力的该区域可以设置 成没有电场，以致减少滑动火花放电出现的倾向。更进一步注意到， 绝缘体边的传导性平面状元件在电极方向上不可以离得太远，因为通 常对火花塞并联缺乏抵抗力在本质上增大了。

从在绝缘体与壳体之间的接触位置出发考虑，传导性平面状元件 最好在绝缘体的设置了电极的前表面覆盖绝缘体的区域中，其中，设 有传导性平面状元件的区域是在接触位置与绝缘体前表面之间间距 的最多50％，最好为30％。

传导性平面状元件最好覆盖绝缘体区域的面积的至少70％，该区 域在壳体内表面具有小于0.5mm的间距。同样地这确保了，对于在 工作区中滑动火花放电出现的临界区域设置成没有电场的。

特别优选的是传导性平面状元件是传导性附层。该附层可以简单 地和成本合适地安装，并且只具有极小的厚度。