[发明专利]经热优化的预燃室火花塞

说明书

本发明涉及一种预燃室火花塞(1)，其包括：中间电极(2)、接地电极(3)、具外螺纹(40)的壳体(4)、布置在壳体(4)处并连同壳体(4)限定了预燃室(7)的帽盖(6)、将中间电极(2)与壳体(4)电绝缘的绝缘体(5)，其中，壳体(4)的外螺纹(40)沿预燃室火花塞(1)的轴向方向(X‑X)具有螺纹长度(11)，其中，壳体(4)在第一固定区域(41)和第二固定区域(42)处紧固在绝缘体(5)处，使得第一夹紧力(F1)在第一固定区域(41)处从壳体(4)作用到绝缘体(5)上，并且第二夹紧力(F2)在第二固定区域(42)处从壳体(4)作用到绝缘体(5)上，其中，第一夹紧力和第二夹紧力(F1、F2)沿轴向方向(X‑X)方向彼此相反指向，其中，第一固定区域(41)与第二固定区域(42)之间的间距沿轴向方向(X‑X)限定了夹紧长度(12)，并且其中，螺纹长度(11)与夹紧长度(12)之间的比值处在0.7至1.3的范围中。

技术领域

本发明涉及一种稳健且经热优化的预燃室火花塞，该预燃室火花塞具有在运行中显著降低的热损伤的风险。本发明还涉及一种具有这类预燃室火花塞的内燃机。

背景技术

预燃室火花塞从现有技术中以不同设计方案已知。预燃室火花塞通常在内燃机中使用，该内燃机利用气态介质运行。这样的预燃室火花塞通常具有预燃室，在该预燃室中布置了中间电极和接地电极。预燃室通过帽盖以及壳体的一部分来限定。在帽盖处和/或在电极处出现过高温度的情况下，在此可能出现非期望的且不可控的炽热点火。这一方面由于提高的磨损而是不期望的并且另一方面可能会由此出现内燃机的较差的废气排放。在最坏的情况下可能出现内燃机的实质上的损坏。因此在预燃室火花塞中进行改善的热排放是绝对必要的。

发明内容

与此相对地，具有权利要求1的特征的根据本发明的预燃室火花塞具有以下优点，即：能够避免尤其在预燃室的区域中的过高的温度。在此，尤其能够降低电极温度，从而由于降低了预燃室火花塞的电极处的磨损而得到高的使用寿命。通过降低的温度此外在针对电极的材料选择(例如具有较低的导热能力的材料)时也得到更大的自由度，由此能够显著降低针对电极的成本。此外，预燃室火花塞在整个使用寿命上具有改善的内部密封性。根据本发明也得到了相对于不当操作(例如用过高的转动力矩来拧入预燃室火花塞)的更高的稳健性，这种不当操作可能降低或完全损坏预燃室火花塞的密封功能，从而气体可能以可行的方式从燃烧室经由预燃室火花塞处的不密封的区域而到达大气中。这一点根据本发明通过以下方式来实现，即：预燃室火花塞具有中间电极和接地电极以及带有外螺纹的壳体。还设置了帽盖，该帽盖布置在壳体处并且连同壳体的一部分限定了预燃室。预燃室火花塞还包括绝缘体，该绝缘体将中间电极与壳体电绝缘。在此，壳体具有带有沿轴向方向的延伸部的螺纹并且通过第一固定区域和第二固定区域紧固在绝缘体处。在此如此进行在第一固定区域和第二固定区域处的紧固，使得第一夹紧力在第一固定区域上从壳体作用到绝缘体上，并且第二夹紧力在第二固定区域上从壳体作用到绝缘体上。这两个夹紧力在此沿预燃室火花塞的轴向方向彼此相反指向。在此，第一固定区域与第二固定区域之间的间距沿轴向方向限定了夹紧长度。通过这两个彼此相反的夹紧力因此实现了壳体在绝缘体处的预紧。此外，如此选择螺纹长度与夹紧长度之间的比值，使得该比值处在0.7至1.3的范围中。通过对螺纹长度和夹紧长度的这种选择结合对壳体的预紧，能够在宽的温度范围上实现改善的密封，从而也能够满足预燃室火花塞的最高的密封性要求。此外，通过根据本发明选择螺纹长度和夹紧长度所得到的固定区域的位置能够确保，预燃室火花塞的内部的密封元件在较冷的气缸头部的区域中尽可能远离燃烧室并且因此存在针对预燃室火花塞的散热的特别有利的条件。由此能够避免对预燃室火花塞的构件、尤其电极的热损伤。此外，根据本发明选择螺纹长度和夹紧长度有助于在预燃室火花塞的使用寿命上维持住在壳体处的预紧。由此，在预燃室火花塞的使用寿命上能够维持住改善的密封效果。

从属权利要求示出了本发明的优选的改进方案。

对预燃室火花塞的进一步改善通过以下方式来实现，即：优选螺纹长度与夹紧长度之间的比值处在0.8至1.2的范围中。进一步优选地，螺纹长度与夹紧长度之间的比值处在0.8至1的范围中。