[发明专利]具有经提高的ZrSiO4相份额的火花塞电阻元件

说明书

用于制造火花塞、尤其是根据权利要求1至3所述的火花塞的方法，所述方法包括步骤：提供绝缘体；将材料混合物充填到所述绝缘体中，所述材料混合物被设立用于，构造电阻构件，其中所述材料混合物包含ZrO₂和SiO₂；将所述绝缘体（3）和处于其中的材料混合物加热（120）到至少870℃的温度T，使得在所述材料混合物中ZrO₂和SiO₂至少部分反应成为ZrSiO₄。

技术领域

本发明涉及根据独立权利要求所述的火花塞和用于火花塞的制造方法。

背景技术

当今的火花塞为了减小电极磨损和为了避免在火花塞中的和在内燃机中的电磁干扰（EMI）而具有电阻元件，其具有在1至14kΩ的范围内的比电阻。该电阻元件在火花塞的情况下典型地在火花塞绝缘体之内布置在连接螺栓和中心电极之间。电阻元件常常是由不同的传导颗粒和不传导颗粒、诸如碳或炭黑、ZrO₂和硼硅酸盐玻璃组成的材料混合物。用于电阻元件的比电阻尤其是由材料组成和材料分布而得出。

如在所有电阻情况下那样，电阻元件也具有最大电流强度，所述最大电流强度能够在电阻元件中发生毁坏该电阻元件的电流的击穿之前流动通过该电阻元件。所述最大电流强度尤其是用于电阻元件的电稳定性的度量并且对于火花塞的使用寿命是决定性的。

此外，该电阻元件随着时间和增大的运行持续时间而老化，其中该电阻元件的电阻值随着时间而提高。由此而需要：以更高的电压来运行火花塞，以便继续工作。随着越来越高的运行电压而增大如下危险：电压从连接螺栓或从中心电极击穿通过绝缘体到壳体内，由此毁坏绝缘体和整个火花塞。电阻元件的电阻值的长期稳定性因此也是用于电阻元件的电稳定性的度量并且对于火花塞的使用寿命是决定性的。

发明内容

本发明的任务因此是：提供一种具有经改善的电阻元件的开头提及的类型的火花塞，其中该电阻元件具有高电稳定性并且提供用于火花塞的制造方法。

所述火花塞具有壳体、在壳体中布置的绝缘体、在绝缘体中布置的中心电极、在绝缘体中布置的连接螺栓、在绝缘体中布置的电阻元件和在壳体的燃烧室侧的端面上布置的接地电极，该电阻元件在空间上布置在中心电极和连接螺栓之间并且将中心电极与连接螺栓电连接，其中电阻元件包含电阻构件（Widerstandspanat），其中该电阻构件由材料混合物组成，所述材料混合物尤其是包含ZrO₂和SiO₂，其中该接地电极与中心电极共同地构成点火缝隙，其中所述任务根据本发明在所述火花塞的情况下由此得以解决：使得所述电阻构件的材料混合物也包含ZrSiO₄。

在制造方法期间，绝缘体与在其中包含的电阻元件或电阻构件一起被加热。在该加热过程之前，电阻构件包含ZrO₂和SiO₂并且不包含ZrSiO₄。通过以例如至少870℃的温度来加热，开始从ZrO₂与SiO₂转化成ZrSiO₄。申请人的研究显示出：具有包含ZrSiO₄的电阻构件的火花塞在火花塞的运行期间具有明显更高的电阻稳定性。而在具有不含ZrSiO₄的电阻构件的火花塞的情况下，电阻在几百运行小时之后明显改变，使得为了保持火花塞功能而必须将越来越高的电压连接到火花塞上，由此又增大如下危险：电压从连接螺栓或从中心电极击穿通过绝缘体到壳体内，并且毁坏火花塞。

根据本发明的火花塞并不具有该问题，因为基于在电阻构件中的ZrSiO₄而使该电阻构件的电阻明显更稳定并且在几百运行小时的情况下也仅仅轻微地改变，由此能够长时间地以正常电压来运行火花塞。针对这些研究已经在30kV的电压、250℃的温度和100Hz的脉冲频率情况下运行了根据本发明的火花塞。

其他有利的构型方案是从属权利要求的主题。