[发明专利]生产内燃发动机的火花塞的方法及内燃发动机的火花塞

说明书

本发明涉及一种生产尤其是机动车辆的内燃发动机的内燃发动机的火花塞(1)的方法。火花塞(1)包含具有头部区域(8)的主体(2)，头部区域(8)旨在被分配到内燃发动机的燃烧室。而且，至少通过以下步骤形成的涂层至少部分地设置在头部区域(8)上：‑使得头部区域(8)至少部分粗糙化，‑将浆涂覆到粗糙化的头部区域(8)，‑干燥涂覆的浆，‑加热涂覆到粗糙化的头部区域(8)的浆以形成瓷釉层(10)。本发明还涉及尤其通上述方法生产的内燃发动机的火花塞(1)。

本发明涉及生产尤其机动车辆的内燃发动机的根据权利要求1前序部分的火花塞的方法。本发明还涉及根据权利要求7前序部分的用于内燃发动机的火花塞。

应用点火内燃发动机需要点火火花，目的是点燃其燃烧室内的压缩的燃料-空气混合物。为此目的，使用用作可控地提供各自的点火火花的电控火花塞。在它们的运行过程中，点火火花在火花塞的中心电极和至少一个接地电极之间形成明弧。火花塞通常具有带有连接部的主体，连接部例如可以具有外螺纹。这样火花塞可以被拧进内燃发动机的汽缸盖的相应的开口。

通过至连接部的导电连接，当火花塞安置在汽缸盖中时，接地电极已经通过车辆接地部处于接地。相比之下，中心电极可以通过例如点火电缆与点火线圈连接。中心电极可以通过点火线圈经受适合的点火电压。为此目的，中心电极和接地电极通过适合的绝缘体而彼此电绝缘，因为点火电压的电弧应仅在两个电极之间产生。在这点上电极间距代表了可以预先设置的用于获得所需的燃料-空气混合物的燃烧的标准。

在火花塞的布置中，其具有电极间距的端部面向相应的内燃发动机的燃烧室。为了本发明的目的，所述端部被认为是火花塞的头部区域。

在运行火花塞的过程中，已知可能的沉积物可以在其头部区域形成。沉积物通常是油碳。这些油碳沉积物归因于各自燃料的燃烧过程。这种情况下，这样的沉积物主要集中在位于头部区域的部分绝缘体上。取决于运行时间，这些沉积物可以实现具有几毫米厚度的多孔结构。

产生的问题归因于后者的导电性。尤其凭借在火花塞的头部区域的金属区域之间形成的沉积物，最终将出现不点火和不可控的点火火花的示例。而且，沉积物显示了在燃烧循环结束时以不可控的方式继续燃烧的趋势；这与电热塞类似。然后由于燃料-空气混合物的减弱或甚至不完全的燃烧，这最终导致废气中具有不理想的高值的挥发性有机物(碳氢化合物的排放)。

现有技术已知各种配置的火花塞。除了它们仅用作点火装置外，现有技术也已经公开了避免上述的沉积物的技术方案。

因此，EP 1 557 918 A1公开了内燃发动机的火花塞，据说由于导电沉积物可以永久的避免分流的发生。为此，建议是在位于火花塞的头部区域的绝缘体的尖足上形成的催化的贵金属层。贵金属层可以是铂(Pt)、钯(Pd)或铑(Rh)。

建议的贵金属涂层旨在降低燃烧沉积物所需的温度。尤其内燃发动机的冷启动阶段是令人感兴趣的，其中还没有达到最佳运行温度。因此，可实现的燃烧温度的降低应当最终相应加速沉积物的氧化。关于贵金属涂层的位置，这局限于在面向火花塞的中心电极的绝缘孔的内表面。常规的绝缘孔是曝露中心电极的绝缘体内开口，中心电极在其他位置被绝缘体包围，以便所述中心电极可以与接地电极相互作用。

DE 42 22 137 B4公开了用于柴油内燃发动机的燃料喷射嘴。这包含具有喷射孔的喷嘴体，喷射孔穿透所述喷嘴体，并直到涂覆涂层的喷嘴体的壁。涂层朝向喷射孔的开口变厚，以便喷嘴孔朝向它们的开口逐渐变细。涂层本身由硬质材料例如铬、镍、镍-磷、镍-硼、镍-钴-硼、Al₂O₃、Cr₂O₃、TiO₂、Cr₃C₂、SiO₂、AlSi、NiCr、WTi或WC形成。

DE 199 51 014 A1公开了同样具有至少环绕排放口开口变宽的区域的涂层的燃料喷射阀。该涂层是Co或Ni或氧化钴或氧化镍或钴合金或镍合金的氧化物或Ru或Rh或Pd或Os或Ir或Pt或这些金属彼此的或与其它金属的合金的催化活性层。