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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zündkerze mit einer Aufnahme für einen Zündkerzenschlüssel sowie ein Verfahren zur Herstellung der vorgestellten Zündkerze. Ferner betrifft die vorgestellte Erfindung einen entsprechenden Zündkerzenschlüssel.
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Zum Betrieb einer Brennkraftmaschine, wie bspw. eines Otto-Motors, ist in der Regel mindestens eine Zündkerze erforderlich, die in eine jeweilige Brennkammer der Brennkraftmaschine eingebrachten Kraftstoff entzündet und die Brennkraftmaschine dadurch antreibt.
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Üblicherweise sind Zündkerzen zur Aufnahme durch einen Zündkerzenschlüssel ausgestaltet und weisen an mindestens einer Stelle eine Form auf, die einer Schraubenmutter nachempfunden ist, um mittels des entsprechenden Zündkerzenschlüssels in einen Zylinderkopf eingeschraubt zu werden. Dies bedeutet, dass der entsprechende Zündkerzenschlüssel über bzw. um die in Form einer Schraubenmutter ausgestaltete Stelle geführt wird, so dass der Zündkerzenschlüssel die Stelle umschließt und die Zündkerze gedreht bzw. verschraubt werden kann. Da der Zündkerzenschlüssel hierbei auf bzw. um die Stelle geführt werden muss, sind bei einer Konstruktion eines Einbauorts einer jeweiligen Zündkerze in einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine Abmessungen der Zündkerze und des entsprechenden Zündkerzenschlüssels zu berücksichtigen. Nur wenn Zündkerze und Zündkerzenschlüssel gemeinsam in den Einbauort eingebracht, d. h. eingeführt werden können, kann die Zündkerze dort auch verschraubt werden.
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Vor diesem Hintergrund werden eine Zündkerze gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Verschrauben der Zündkerze gemäß Anspruch 7 und ein Zündkerzenschlüssel gemäß Anspruch 8 vorgestellt. Weitere Ausführungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung.
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Es wird somit eine Zündkerze mit einer in einem Zündkerzengehäuse der Zündkerze ausgebildeten Aufnahme für einen Zündkerzenschlüssel vorgestellt, wobei die Aufnahme durch mindestens eine Ausnehmung in dem Zündkerzengehäuse gebildet ist.
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Mittels der in dem Zündkerzengehäuse der Zündkerze ausgebildeten Aufnahme kann die vorgestellte Zündkerze einen der Aufnahme entsprechend geformten Zündkerzenschlüssel aufnehmen. Dies bedeutet, dass der entsprechend geformte Zündkerzenschlüssel in die Zündkerze eingebracht werden kann, so dass die Zündkerze gedreht und insbesondere mit einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine zu verschrauben ist.
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Es ist vorgesehen, dass die Aufnahme durch Ausnehmungen im Zündkerzengehäuse einer jeweiligen Zündkerze, die bspw. durch fräsen, drehen oder schneiden in das Zündkerzengehäuse eingebracht wird, gebildet wird.
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Durch die in dem Zündkerzengehäuse ausgebildete Aufnahme kann eine besondere Ausgestaltung der Zündkerze bzw. des Zündkerzengehäuses als bspw. Schraubenmutter zur Aufnahme durch einen Zündkerzenschlüssel entfallen. Durch das Entfallen von Anforderungen an eine äußere Form der Zündkerze kann die Zündkerze optimal an einen jeweiligen Einbauort angepasst werden, so dass insbesondere eine Verwendung in engen Einbauorten, d. h. Bauräumen möglich ist.
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Aufgrund der bei der beschriebenen Zündkerze vorgesehenen Aufnahme kann der Zündkerzenschlüssel in das Zündkerzengehäuse eingreifen und muss nicht an oder um das Zündkerzengehäuse gelegt werden, so dass sich ein zum Einbringen der vorgestellten Zündkerze in einen Einbauort benötigter Bauraum auf Abmessungen der einzubringenden Zündkerze beschränkt. Bei einer Konstruktion eines jeweiligen Einbauorts der vorgestellten Zündkerze kann der jeweilige Einbauort demnach unabhängig von Abmaßen des Zündkerzenschlüssels berechnet bzw. konstruiert werden, da der Zündkerzenschlüssel innerhalb der vorgestellten Zündkerze eingreift und sich somit nicht auf Anforderungen an den benötigen Bauraum zum Einbringen der Zündkerze auswirkt.
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Ein an eine jeweilige Zündkerze angepasster Einbauort bzw. eine an einen jeweiligen Einbauort angepasste Zündkerze kann ein exaktes Einbringen der Zündkerze in ein Gewinde zur Aufnahme der Zündkerze an einem Zylinderkopf ermöglichen. Falls der Einbauort derart ausgestaltet ist, dass die Zündkerze kein bzw. nur minimales Spiel beim Einbringen der Zündkerze in den Zylinderkopf hat, setzt die Zündkerze beim Einbringen in den Zylinderkopf stets optimal auf einem in dem Zylinderkopf ausgebildeten Gewinde zur Aufnahme der Zündkerze auf, ohne dass ein Verkanten oder ein schadhaftes Verschrauben der Zündkerze mit dem Zylinderkopf, wie es durch Verwendung von Zündkerzen gemäß dem Stand der Technik bekannt ist, zu erwarten ist. Durch einen engen Bauraum an einem Einbauort der Zündkerze kann die Zündkerze auf ihrem Weg zum Einbauort bzw. einem jeweiligen Gewinde durch bspw. den Zylinderkopf oder Vorrichtungen am Einbauort in eine Position gedrängt werden, in der ein schadhaftes oder ungeeignetes, insbesondere schiefes Verschrauben der Zündkerze vermieden wird, da die Zündkerze gerade auf dem jeweiligen Gewinde aufliegt.
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In einer Ausgestaltung der vorgestellten Zündkerze ist vorgesehen, dass die Ausnehmung zum Aufnehmen eines mehrzahnigen Zündkerzenschlüssels ausgestaltet ist.
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Um die beschriebene Zündkerze mit einem Zylinderkopf zu verschrauben, wird ein Zündkerzenschlüssel in die Aufnahme eingebracht, d. h. bspw. gesteckt, so dass die Zündkerze sich mit dem Zündkerzenschlüssel dreht bzw. bewegt. Unpräzises Verschrauben von Zündkerzen, bedingt durch Spiel zwischen Zündkerze und Zündkerzenschlüssel sowie Spiel zwischen Zündkerzenschlüssel und Zylinderkopf kann durch ein direktes Einbringen des Zündkerzenschlüssels in die Zündkerze vermieden werden.
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Durch Ausgestaltung der Aufnahme der vorgestellten Zündkerze in Form eines Vielzahns kann ein entsprechend als Vielzahn geformter Zündkerzenschlüssel fest, d. h. ohne nennenswertes Spiel, mit der Zündkerze verbunden werden, so dass die Zündkerze, insbesondere bei Verwendung eines magnetischen Zündkerzenschlüssels durch den Zündkerzenschlüssel in den jeweiligen Einbauort eingebracht und dort verschraubt werden kann. Vielzahnsysteme zum Verschrauben sind im Stand der Technik beschrieben und ermöglichen ein schnelles und verlässliches Verbinden eines Werkzeugs und bspw. einer Schraube. Selbstverständlich ist auch jede weitere technisch geeignete Form zur Aufnahme eines Zündkerzenschlüssels, wie bspw. eine Sechskantform denkbar.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorgestellten Zündkerze ist vorgesehen, dass die Aufnahme auf einer Innenseite durch einen von der Zündkerze umfassten Isolator begrenzt ist.
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Eine Zündkerze besteht in der Regel aus mindestens einem Isolator, der eine Elektrode umgibt und einem in der Regel metallischen Zündkerzengehäuse, das den Isolator zumindest teilweise umgibt. Weiterhin umfasst das Zündkerzengehäuse ein Gewinde zum Verschrauben der Zündkerze mit einem Zylinderkopf. Um den Zündkerzenschlüssel aufzunehmen, kann die zum Aufnehmen des Zündkerzenschlüssels vorgesehene Aufnahme insbesondere derart platzsparend angeordnet sein, dass die Aufnahme nach innen durch den Isolator begrenzt wird und der Zündkerzenschlüssel lediglich von außen, d. h. von um den Zündkerzenschlüssel herum angeordneten Ausbildungen der Aufnahme, die Teil des Zündkerzengehäuses ist, geführt wird. Dies bedeutet, dass das Zündkerzengehäuse bspw. einen Vielzahn, d. h. eine Vielzahnaufnahme ausbildet, die von außen durch das Zündkerzengehäuse selbst und nach innen durch den Isolator begrenzt wird. Um potentielle Beschädigungen des Isolators zu vermeiden, kann die Aufnahme auf Seiten des Isolators, d. h. innen, Führungen aufweisen, die eine durch den Zündkerzenschlüssel aufzubringende Kraft zur Verschraubung der Zündkerze mit dem Zylinderkopf an das Zündkerzengehäuse leiten und den Isolator dadurch vor einer potentiellen Beschädigung schützen. Die vorgesehene Aufnahme wird aus dem Zündkerzengehäuse gebildet, indem eine Ausnehmung in das Zündkerzengehäuse eingebracht, d. h. bspw. ausgefräst, ausgedreht oder ausgeschnitten wird.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorgestellten Zündkerze ist vorgesehen, dass die Aufnahme durch eine in dem Zündkerzengehäuse ausgestaltete und dem Zündkerzenschlüssel entsprechende Führung begrenzt ist.
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Insbesondere bei Zündkerzen, die mit einem hohen Drehmoment zu verschrauben sind, kann sich eine Aufnahme, die sowohl von innen als auch von außen geführt, d. h. von dem Zündkerzengehäuse umgeben ist, sinnvoll erweisen, da das Drehmoment gleichmäßig auf das Zündkerzengehäuse verteilt und der Zündkerzenschlüssel sicher und verlässlich geführt wird, so dass bspw. ein Abgleiten des Zündkerzenschlüssels aus der Aufnahme vermieden wird. Weiterhin kann bei einer zweiseitigen Führung des Zündkerzenschlüssels durch das Zündkerzengehäuse in der Aufnahme eine Klemm- bzw. Befestigungsvorrichtung vorgesehen sein, wie bspw. ein Ring oder eine Feder, die in eine in dem Zündkerzenschlüssel vorgesehene Nut eingreift und den Zündkerzenschlüssel dadurch, bis zum Aufbringen einer definierten Kraft, in der Aufnahme fixiert.
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Durch die in dem Zündkerzengehäuse vorgesehene Aufnahme ergibt sich weiterhin der Vorteil, dass bspw. Materialabrieb oder Schmutz vor einem Eintritt in einen Brennraum der Brennkraftmaschine gehindert wird. Unter Verwendung eines Einbausystems gemäß dem Stand der Technik, bei dem der Zündkerzenschlüssel die Zündkerze nach außen hin umgibt, kann bei einer Demontage der Zündkerze ggf. durch den Zündkerzenschlüssel eingebrachter Schmutz oder beim Verschrauben entstandener Materialabrieb durch eine Aufnahme für die Zündkerze in den Brennraum der Brennkraftmaschine gelangen und die Brennkraftmaschine ggf. Schaden nehmen. Bei einer Aufnahme gemäß der beschriebenen Zündkerze wird der Zündkerzenschlüssel nach unten durch das Zündkerzengehäuse begrenzt, so dass ggf. eingebrachter Schmutz bzw. ggf. auftretender Materialabrieb in der Aufnahme verbleibt und bei einer Demontage der Zündkerze mit der Zündkerze entfernt wird.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorgestellten Zündkerze ist vorgesehen, dass das Zündkerzengehäuse nach außen hin abgerundet ist.
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Um ein passgenaues Einbringen der Zündkerze in einen jeweiligen Einbauort zu ermöglichen sowie den Einbauort möglichst kompakt auszugestalten, kann vorgesehen sein, dass die Zündkerze bzw. das Zündkerzengehäuse abgerundet ist, um sich mit einem ebenfalls abgerundeten Einbauort formschlüssig zu verbinden. Selbstverständlich sind auch andere Formen, die sich zur formschlüssigen Verbindung eignen, wie bspw. konische Formen, möglich.
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Die vorgesehene Aufnahme der beschriebenen Zündkerze kann ferner zur Aufnahme eines Zündkerzensteckers zur Übertragung eines Zündsignals bzw. Zündstroms bei einem Betrieb einer jeweiligen Brennkraftmaschine verwendet werden, so dass der Zündkerzenstecker gemäß einem Konstruktionsplan auf die Zündkerze aufgebracht werden kann und sich beim Betrieb der jeweiligen Brennkraftmaschine nicht verdreht.
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Ferner wird ein Verfahren zur Herstellung einer Zündkerze mit einer Aufnahme für einen Zündkerzenschlüssel, wobei die Aufnahme durch mindestens eine Ausnehmung in einem Zündkerzengehäuse der Zündkerze gebildet wird.
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Das vorgestellte Verfahren dient insbesondere zur Herstellung der vorgestellten Zündkerze.
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Mittels einer Fräse kann die Ausnehmung zur Bildung der Aufnahme präzise in eine fertige Zündkerze oder ein noch zu montierendes Zündkerzengehäuse eingebracht werden, wobei auch jedes weitere technische geeignete Verfahren zum Bereitstellen einer Ausnehmung in einem Zündkerzengehäuse, insbesondere entsprechendes Gießen möglich ist.
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Ferner umfasst die vorgestellte Erfindung einen Zündkerzenschlüssel zum Eingriff in eine durch mindestens eine Ausnehmung in einem Zündkerzengehäuse einer Zündkerze gebildete Aufnahme.
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Der vorgestellte Zündkerzenschlüssel dient insbesondere zum Verschrauben der vorgestellten Zündkerze mit einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine. Dazu ist vorgesehen, dass der Zündkerzenschlüssel entsprechend der Aufnahme der Zündkerze ausgestaltet ist, so dass der Zündkerzenschlüssel formschlüssig in die Aufnahme lösbar eingreifen kann.
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Weitere Vorteile oder Ausgestaltungen ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen. Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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1 zeigt eine Zündkerze gemäß dem Stand der Technik.
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2 zeigt eine mögliche Ausgestaltung einer Aufnahme für einen Zündkerzenschlüssel an einem Zündkerzengehäuse.
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3 zeigt eine mögliche Ausgestaltung der vorgestellten Zündkerze.
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Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.
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Die in 1 dargestellte Zündkerze 1 umfasst einen Anschlussbolzen 3 zum Anschluss eines Zündkabels über einen Zündkerzenstecker, der die Zündkerze 1 mit einem Zündmodul einer Brennkraftmaschine verbindet, das die Zündkerze 1 so ansteuert, dass die Zündkerze 1 zu einem definierten Zeitpunkt beim Betrieb der Brennkraftmaschine zündet und die Brennkraftmaschine dadurch angetrieben wird. Dies bedeutet, dass von dem Zündkerzenstecker auf den Anschlussbolzen übertragene Elektrizität über eine Mittelelektrode 5 durch die Zündkerze 1 wandert und von der Mittelelektrode 5 auf eine Masseelektrode 7 unter Bildung eines Zündfunkens übergreift.
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Um ein Fehlleiten von Elektrizität entlang der Zündkerze 1 zu unterbinden, umfasst die Zündkerze 1 einen Isolator 9, der seinerseits Kriechstrombarrieren 11 umfasst, die ein Wandern von Elektrizität entlang des Isolators unterbinden.
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Zum Verschrauben der Zündkerze 1 mit einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine umfasst die Zündkerze 1 weiterhin einen von einem metallischen Zündkerzengehäuse 13 umfassten Eingriff 15 in Form einer Sechskantmutter zum Eingriff eines Zündkerzenschlüssels, mit dem die Zündkerze 1 mit dem Zylinderkopf bzw. der Brennkraftmaschine verschraubt werden kann. Das Verschrauben basiert bei der Zündkerze 1 darauf, dass der Zündkerzenschlüssel über den Isolator 9, den Anschlussbolzen 3 und den Eingriff 15 gestülpt wird, so dass die Zündkerze 1 sich mit dem Zündkerzenschlüssel dreht und der Zündkerzenschlüssel mit der Zündkerze 1 in einen Einbauort eingeführt wird, wo der Zündkerzenschlüssel gedreht und anschließend nach dem Verschrauben von der Zündkerze 1 abgezogen wird. Entsprechend wird der Zündkerzenschlüssel zum Lösen der Verschraubung der Zündkerze 1 über den Isolator 9 und den Eingriff 15 in einen freien Zwischenraum zwischen Eingriff 15 und Zylinderkopf eingeführt.
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2 zeigt ein Zündkerzengehäuse 21, das einen Isolator 23 umgibt, wobei das Zündkerzengehäuse 21 eine Aufnahme 25 zum Eingriff eines Zündkerzenschlüssels umfasst.
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Um eine das Zündkerzengehäuse 21 und den Isolator 23 umfassende Zündkerze mit einem Zylinderkopf zu verschrauben, wird der Zündkerzenschlüssel in die durch die Ausnehmungen 27 gebildete Aufnahme 25 eingebracht, indem der Zündkerzenschlüssel über den Isolator 23 und einen Ansschlussbolzen 24 gestülpt und in die Ausnehmungen 27 eingeführt, d. h. bspw. gesteckt wird, so dass ein Drehen des Zündkerzenschlüssels eine Kraft auf das Zündkerzengehäuse 21 überträgt und ein Drehen der Zündkerze bewirkt, wodurch die Zündkerze in den Zylinderkopf eingeschraubt werden kann. Die in das Zündkerzengehäuse 21 eingebrachten Ausnehmungen 27 verteilen ein durch den Zündkerzenschlüssel wirkendes Drehmoment gleichmäßig auf das Zündkerzengehäuse 21.
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Aufgrund des Eingriffs des Zündkerzenschlüssel in die Aufnahme 25, die durch die Ausnehmungen 27 in dem Zündkerzengehäuse 21 ausgebildet ist, kann die Zündkerze an einen jeweiligen Bauraum ohne Rücksicht auf Abmessungen des Zündkerzenschlüssels sowie dessen Betriebsbereich angepasst werden. Dies bedeutet, dass ein äußerer Rand 29 des Zündkerzengehäuses 21 mit einer Außenwand des jeweiligen Bauraums, wie bspw. einer Bohrung in einem Zylinderkopf, auch ohne eine irreversible Verbindung der Zündkerze mit dem Zylinderkopf dicht bzw. plan abschließen kann.
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Die in 3 dargestellte Zündkerze 30 weist ein im Vergleich zu der in 1 dargestellten Zündkerze 1 gemäß dem Stand der Technik verändertes Zündkerzengehäuse 33 auf.
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Die Zündkerze 30 umfasst ebenso wie die Zündkerze 1 einen Anschlussbolzen 3, eine Mittelelektrode 5, eine Masseelektrode 7, einen Isolator 9 und Kriechstrombarrieren 11, unterscheidet sich jedoch in der Ausgestaltung des Zündkerzengehäuses 33. Während das in 1 dargestellte Zündkerzengehäuse 13 der Zündkerze 1 gemäß dem Stand der Technik lediglich als Eingriff 15 für einen Zündkerzenschlüssel geformt ist, weist das Zündkerzengehäuse 33 der Zündkerze 30 eine Ausnehmung 31 zum Aufnehmen des Zündkerzenschlüssels auf und ist nach außen hin abgerundet.
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Während ein Zündkerzenschlüssel zum Drehen der Zündkerze 1 um bzw. über den Eingriff 15 geführt werden muss, kann ein entsprechender Zündkerzenschlüssel zum Drehen der Zündkerze 30 in die Ausnehmung 31 eingesetzt werden, so dass die äußere Form des Zündkerzengehäuses frei, d. h. unabhängig von einer Form des Zündkerzenschlüssels, gestaltet werden kann.