本發(fā)明涉及一種具有在中心電極處減少的磨損的火花塞，以及簡單能夠施行的、用于制造火花塞的方法。

背景技術(shù)：

由現(xiàn)有技術(shù)已知了以不同的設(shè)計方案的火花塞。wo2012/105255a1說明了具有中心電極和地電極的火花塞。所述中心電極布置在絕緣體中。能夠?qū)щ姷牟牧现圃炝嘶鸹ㄈ闹行碾姌O和電聯(lián)接區(qū)域之間的電連接。在這種情況下，能夠?qū)щ姷牟牧习鼑酥行碾姌O的在電聯(lián)接區(qū)域的方向上定向的中心電極頭部，并且填充了中心電極頭部和絕緣體之間的縫隙。能夠?qū)щ姷牟牧献鳛闊岬慕^緣體起作用，并且阻止了或者說減少了由中心電極經(jīng)過陶瓷的絕緣體至與火花塞殼體形成接觸的、經(jīng)冷卻的氣缸蓋的散熱。因此，這樣的火花塞的磨損通過熱的過載是高的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

不同地，按照主權(quán)利要求的、根據(jù)本發(fā)明的火花塞的特征在于中心電極頭部和陶瓷的絕緣體之間的非常好的導(dǎo)熱。這點這樣來獲得：即中心電極頭部在其外周處至少以區(qū)段的方式與陶瓷的絕緣體形成導(dǎo)熱的接觸，并且構(gòu)成了導(dǎo)熱的接觸區(qū)域。換而言之，中心電極頭部的外周的區(qū)段與陶瓷的絕緣體形成能夠?qū)岬慕佑|，從而以大的速率進(jìn)行了由中心電極頭部至絕緣體上的熱傳遞以及因此由中心電極的熱導(dǎo)出。在這里發(fā)現(xiàn)了，能夠?qū)щ姷倪B接元件相比陶瓷的絕緣體具有更差的熱的傳導(dǎo)性，所述連接元件設(shè)置用于火花塞的中心電極頭部和電聯(lián)接區(qū)域的電連接。通過導(dǎo)熱的接觸區(qū)域，中心電極頭部和絕緣體形成了非常好的熱的連接，從而熱傳輸能夠非常好地進(jìn)行。由中心電極頭部至絕緣體上的熱導(dǎo)出能夠因此非?？焖俚匾愿叩乃俾蔬M(jìn)行。通過非常好的散熱減少了中心電極的磨損率。特別地，由朝向燃燒室的中心電極尖端至絕緣體上的熱導(dǎo)出并且進(jìn)一步至通常經(jīng)冷卻的氣缸蓋上的熱導(dǎo)出得到改善，在所述中心電極尖端處以火花等離子為條件支配有最高的溫度。中心電極的材料因此較不被過度使用，并且根據(jù)本發(fā)明的火花塞的使用壽命明顯地提高。

從屬權(quán)利要求指明了本發(fā)明優(yōu)選的改型方案。

為了進(jìn)一步改善由中心電極頭部至絕緣體上的熱導(dǎo)出，根據(jù)一個有利的改型方案設(shè)置的是，中心電極頭部的整個外周與陶瓷的絕緣體構(gòu)成了導(dǎo)熱的接觸區(qū)域。

導(dǎo)熱能夠這樣來進(jìn)一步地改善，即中心電極頭部的外周與絕緣體形成直接的接觸。換而言之這意味著，在中心電極頭部和絕緣體之間不存在中間層，即既不存在能夠?qū)岬闹虚g層也不存在空氣層。同樣在這個區(qū)域內(nèi)不存在能夠?qū)щ姷倪B接元件。

進(jìn)一步有利的是避免了中心電極頭部和絕緣體之間的空氣間隙。這優(yōu)選地這樣來獲得，即在中心電極頭部和絕緣體之間構(gòu)造了壓連接部。為了另外最小化通過對流流動的熱傳輸損失，中心電極頭部和絕緣體之間的導(dǎo)熱的接觸區(qū)域有利地氣密地構(gòu)造。

根據(jù)本發(fā)明的火花塞的散熱性能能夠在中心電極的盡可能小的總長度中有利地這樣來提升：即，導(dǎo)熱的接觸區(qū)域在火花塞的軸向方向x-x上具有至少1mm、并且優(yōu)選地具有1.5至4.5mm的長度l。

通過優(yōu)化中心電極頭部的長度和其直徑的比例，并且特別地通過導(dǎo)熱的接觸區(qū)域處中心電極頭部的直徑d計為至少2mm，并且特別地計為2至4mm，散熱性能能夠通過導(dǎo)熱的接觸區(qū)域進(jìn)一步提升。

導(dǎo)熱的接觸區(qū)域的長度l與導(dǎo)熱的接觸區(qū)域的直徑d的比例l/d也同樣有助于散熱性能，所述比例優(yōu)選地計為至少0.75。

所述燃燒室的好的氣密的密封，以及中心電極頭部在絕緣體中的中心定位的支承并且因此向所有的側(cè)部特別均勻地構(gòu)造的高的散熱性能有利地由此獲得：即中心電極頭部的直徑大于朝向燃燒室的中心電極區(qū)段。另外，在中心電極頭部和朝向燃燒室的中心電極區(qū)段之間的過渡區(qū)域內(nèi)構(gòu)造了肩部，所述肩部處于絕緣體上。由此中心電極的肩部也形成了與陶瓷的絕緣體的導(dǎo)熱的接觸。

優(yōu)選地，中心電極的中心電極頭部在其端側(cè)處具有杯狀的區(qū)域。在這種情況下，所述杯狀的區(qū)域進(jìn)一步優(yōu)選地具有了環(huán)繞閉合的壁部。借此，在經(jīng)減少的中心電極頭部體積的情況下獲得了特別大的外周，這有助于由中心電極頭部至絕緣體上的熱傳輸。

尤其優(yōu)選地，中心電極頭部構(gòu)造為柱筒狀的杯。由此能夠以大的速率進(jìn)行均勻的、向所有的側(cè)部至絕緣體上的熱導(dǎo)出。

一個另外的有利的改型方案的特征在于，中心電極頭部在其外周的區(qū)域內(nèi)具有多個鋸齒形的凸起，所述外周位于導(dǎo)熱的接觸區(qū)域內(nèi)。借此，導(dǎo)熱的接觸區(qū)域的表面積增大，從而熱導(dǎo)出還能夠更有效地進(jìn)行。

同樣地根據(jù)本發(fā)明也說明了用于制造火花塞的方法。接下來公開的方法特別適合用于制造上述說明的火花塞。通過標(biāo)準(zhǔn)工藝的組合，所述方法能夠非常簡單地在沒有高的技術(shù)費用的情況中并且因此在花費上有利地施行。所述方法包括把中心電極加入到陶瓷的絕緣體的空腔中作為第一步驟，從而中心電極頭部處于陶瓷的絕緣體的空腔中所構(gòu)成的肩部上。特別地，中心電極頭部的直徑就此大于中心電極的朝向燃燒室的區(qū)段，所述區(qū)段布置在構(gòu)造在絕緣體中的肩部之下。作為其它的步驟，實施中心電極與陶瓷的絕緣體的擠壓。由此獲得了，火花塞的燃燒室氣密地相對燃燒室外部的區(qū)域密封。此外因而帶來了中心電極頭部與陶瓷的絕緣體的直接的接觸，從而在一個另外的步驟中構(gòu)成了中心電極頭部的外周與陶瓷的絕緣體之間的導(dǎo)熱的接觸區(qū)域。通過所述方法，能夠以技術(shù)上簡單的方式制造火花塞，所述火花塞具有高的、由中心電極至陶瓷的絕緣體上，并且進(jìn)一步至通常經(jīng)冷卻的氣缸蓋上的散熱性能。所述方法因此能夠在沒有大的費用的情況中在花費上有利地施行。如此制造的火花塞的特征在于好的熱的穩(wěn)定性、低的中心電極的磨損率以及因此高的耐用性。

針對根據(jù)本發(fā)明的火花塞說明的優(yōu)點、有利的效果和改型方案也在根據(jù)本發(fā)明的、用于制造火花塞的方法上得到應(yīng)用。

在技術(shù)上以低的費用，有利地利用沖頭實施擠壓。在這種情況下，所述沖頭優(yōu)選地具有以下形式：其對應(yīng)于待擠壓的中心電極頭部的陰模，從而能夠執(zhí)行同樣的、用于中心電極在陶瓷的絕緣體中的中心定位的布置和緊固的力傳遞。

進(jìn)一步有利地，所述方法包括把能夠?qū)щ姷倪B接元件加入到陶瓷的絕緣體的空腔中的步驟，從而中心電極頭部與火花塞的電聯(lián)接區(qū)域?qū)щ姷剡B接。

有利地，緊接著例如在爐子中進(jìn)行能夠?qū)щ姷倪B接元件的熔化，由此所述中心電極頭部的導(dǎo)熱的布置和緊固持久地固定。

附圖說明

隨后，本發(fā)明的實施例參考附加的附圖詳細(xì)地說明。圖示：

圖1是按照本發(fā)明的一種有利的改型方案的火花塞的局部剖視圖并且

圖2是來自圖1的火花塞的區(qū)段的剖視圖。

具體實施方式

正如從1中可見的那樣，火花塞1包括地電極2和中心電極3。陶瓷的絕緣體7如此設(shè)置，即中心電極3以已知的方式稍微從絕緣體7突出。中心電極3由一種材料制造，當(dāng)然也能夠具有芯鞘型結(jié)構(gòu)，例如具有由含有鎳的材料的鞘和由含有銅的材料形成的芯，這改善了由朝向燃燒室的中心電極底座至絕緣體7上的熱量運輸。此外，在燃燒室側(cè)能夠設(shè)置貴金屬銷釘以用于產(chǎn)生火花等離子。

絕緣體7本身部分地由殼體6包圍。附圖標(biāo)記13標(biāo)識了火花塞1的電聯(lián)接區(qū)域。由電聯(lián)接區(qū)域13，經(jīng)過聯(lián)接銷軸和例如由導(dǎo)電的玻璃制造的連接元件8設(shè)置了至中心電極3的能夠?qū)щ姷倪B接部。

中心電極3具有在能夠?qū)щ姷倪B接元件8的方向上布置的中心電極頭部5。在這里，中心電極頭部5的端側(cè)10與能夠?qū)щ姷倪B接元件8形成接觸。

中心電極頭部5的直徑大于朝向燃燒室的中心電極區(qū)段4的直徑。在這里，在中心電極頭部5和朝向燃燒室的中心電極區(qū)段4之間的過渡區(qū)域內(nèi)，在中心電極頭部5處構(gòu)造有肩部12，所述肩部處于絕緣體7的相應(yīng)構(gòu)造的區(qū)段上。

中心電極頭部5的外周與陶瓷的絕緣體7形成導(dǎo)熱的接觸，從而在中心電極頭部5的外周和陶瓷的絕緣體7之間構(gòu)造了導(dǎo)熱的接觸區(qū)域9。

導(dǎo)熱的接觸區(qū)域9在圖2中具體地展示。按照在此所展示的有利的改型方案，中心電極頭部5的整個外周與陶瓷的絕緣體7構(gòu)成了導(dǎo)熱的接觸區(qū)域9。換言之，中心電極頭部5的整個外周包括其肩部12與絕緣體7形成直接的接觸，從而在這些構(gòu)件之間既不設(shè)置空氣間隙，也不如同在傳統(tǒng)的火花塞中那樣形成能夠?qū)щ姷倪B接元件8。

就此，在中心電極頭部5和絕緣體7之間特別地構(gòu)造了壓連接部。由此也改善了中心電極頭部5和絕緣體7之間的導(dǎo)熱的接觸區(qū)域9的氣密性。

導(dǎo)熱的接觸區(qū)域9在火花塞1的軸向方向x-x上有利地具有至少1mm，特別地具有1.5至4.5mm的長度l，因為這樣能夠提供中心電極頭部5和絕緣體7之間的特別大的熱交換面。

此外有利的是，在所述導(dǎo)熱的接觸區(qū)域9處的中心電極頭部5的直徑d計為至少2mm，特別是計為2至4mm，并且導(dǎo)熱的接觸區(qū)域9的長度l與導(dǎo)熱的接觸區(qū)域9的直徑d的比例l/d至少是0.75。通過比例l/d的變化，導(dǎo)熱的接觸區(qū)域9能夠依據(jù)火花塞1的尺寸設(shè)置而增大至最大的大小。

中心電極頭部5在其端側(cè)10的方向上具有杯狀的區(qū)域11，并且因此在能夠?qū)щ姷倪B接元件8的方向上具有經(jīng)定向的凹的區(qū)域。借此，在經(jīng)減小的中心電極頭部體積的情況中，在能夠?qū)щ姷倪B接元件8的非常好的接觸的情況下獲得特別大的導(dǎo)熱的接觸區(qū)域9。此外，中心電極3因此形狀配合的壓入到絕緣體和能夠?qū)щ姷倪B接元件8中，由此中心電極3在陶瓷的絕緣體7中中心定位地穩(wěn)定。