DE3029029A1 - Igniter for lean IC engine fuel mixtures - has space communicating with combustion chamber to allow hot gases to preheat ignition chamber - Google Patents
Igniter for lean IC engine fuel mixtures - has space communicating with combustion chamber to allow hot gases to preheat ignition chamberInfo
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Abstract
Description
Ί Π ? ο Ί Ί QΊ Π? ο Ί Ί Q
R. 6442R. 6442
30.6.1980 Bö/BaJune 30, 1980 Bö / Ba
ROBERT BOSCH GMBH3 7000 STUTTGART 1ROBERT BOSCH GMBH 3 7000 STUTTGART 1
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art (DE-OS 28 31 452) ist eine Zündkammer vorgesehen, die die Form eines langgestreckten Zylinders aufweist, der mit seiner Stirnseite in den Hauptbrennraum ragt und über Überströmkanäle mit diesem verbunden ist. Zur Sicherstellung hoher Wandtemperaturen ist in der radialen Zündkammerwand ein ringförmiges Wärmerohr gingelassen, das bei niedrigen Temperaturen der Zündkamm§Fi-nnenwand diese gegenüber den gekühlten Brennraumwände "isoliert und bei höherem Temperaturniveau in der Zündkammer §in§ §ihr hohe geregelte Wärmeableitung zu den gekühlten Räumen der Brennkraftmaschine gewährleistet, so daß die Innenwände dd? Zünfllcaimner sehr schnell eine hohe Temperatur erreichen, die ^tdöch einen fest zulässigen Wert nicht überschreiten. Dies ist §ihr wesentlich für die Entflammung magerer Luftgemischi, da diese bei optimal erwärmtem Zustand sich leichter sündSri lassen. Die Zündung erfolgt bei der bekannten Einrichtung mittels einer Zündeinrichtung, deren spannungsführende Elektrode mit der temperaturgeregelten Zündkammerwand eine FunkenstreckeThe invention is based on a device according to the preamble of the main claim. At a known facility of this type (DE-OS 28 31 452) an ignition chamber is provided, which has the shape of an elongated cylinder, which protrudes with its end face into the main combustion chamber and over Transfer channels is connected to this. To ensure high wall temperatures is in the radial ignition chamber wall a ring-shaped heat pipe is left, which at low temperatures the ignition comb§Fi-inner wall this opposite to the cooled Combustion chamber walls "insulated and at a higher temperature level in the ignition chamber §in§ § their high regulated heat dissipation to the guaranteed cooled spaces of the internal combustion engine, so that the inner walls dd? Pill can very quickly reach a high temperature that do not exceed a fixed permissible value. This is essential for the ignition of leaner Air mixes, as these are easier to use when the temperature is optimal leave sin. The ignition takes place in the known device by means of an ignition device, the live electrode of which forms a spark gap with the temperature-controlled ignition chamber wall
ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
bildet j so daß die Entflammung des Kraftstoff-Luft-Gemisches innerhalb der Zündkammer in der Wandgrenzschicht nahe der aufgeheizten Zündkammerwand erfolgen kann. Insbesondere dann, wenn das eingebrachte Kraftstoff-Luft-Gemisch in einer rotierende Bewegung ist, sind die Gemischanteile in der Wandgrenzschicht unter Einfluß der Fliehkraft kraftstoffangereichert. Wegen der langsameren Strömung innerhalb der Wandgrenzschicht erfolgt ferner eine sehr gute Erwärmung des zu entflammenden Gemisches. Bei der Konstruktion gemäß der bekannten Ausführung wurde ferner darauf geachtet, daß der Zündfunke in einem Bereich, überspringt, der möglichst frei von Restgasen ist. Diese Maßnahmen sind geeignet, insgesamt die Entflammbarkeit von mageren Kraftstoff-Luft-Gemischen zu erhöhen. Dazu trägt sehr wesentlich die Regelung der Wandtemperatur bei, was mit der bekannten Einrichtung mit dem genannten Wärmerohr erfolgt.forms j so that the ignition of the fuel-air mixture can take place within the ignition chamber in the wall boundary layer near the heated ignition chamber wall. In particular, if the introduced fuel-air mixture is in a rotating motion, the mixture components are in the wall boundary layer fuel-enriched under the influence of centrifugal force. Because of the Slower flow within the wall boundary layer also results in very good heating of the mixture to be ignited. In the construction according to the known design, care was also taken that the ignition spark was in an area which is as free of residual gases as possible. These measures are suitable for the overall flammability of to increase lean fuel-air mixtures. The regulation of the wall temperature makes a very important contribution to this, what with the known device takes place with the said heat pipe.
Nach der Entflammung des Gemisches der Zündkammer tritt dieses in Form von Flammstrahleh durch die Überströmkanäle in den Hauptbrennraum aus und zündet das dort vorhandene magere Kraftstoff-Luft-Gemisch. Die Geometrie und das Volumen der Zündkammer sowie die Querschnitte der Überströmkanäle und deren Lage in Bezug auf den Hauptbrennraum können im Sinne optimaler Brennkraftmaschineneigenschaften, wie z. B. niedriger Kraftstoffverbrauch, niedrige Schadstoffemission und hohe Laufruhe und andere mehr optimiert werden. Es ergeben sich dabei jedoch "^- bei Teillastbetrieb, insbesondere bei Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine, zu niedrige Wandtemperatureh der Zündkammer.After the ignition chamber mixture ignites, it occurs in the form of flame rays through the overflow ducts into the main combustion chamber and ignites the lean gas present there Fuel-air mixture. The geometry and volume of the Ignition chamber and the cross-sections of the overflow channels and their position in relation to the main combustion chamber can be more optimal Internal combustion engine properties, such as. B. low fuel consumption, low pollutant emissions and smooth running and others to be optimized. However, this results in "^ - in partial load operation, in particular in idle operation of the Internal combustion engine, wall temperature of ignition chamber too low.
Es sind bereits Maßnahmen (DE-OS 27 15 9^3) bekannt, mit zusätzlicher Energie die Temperatur der Zündkammerwand anzuheben. Bei der bekannten Einrichtung wird dabei mit Hilfe eines elektrischen Heizkörpers der Wandbereich erwärmt, an dem der Zündfunke überspringt, um auch in der Startphase der Brennkraftmaschine bereits eine ausreichende Erwärmung des relativ mageren Betriebsgemisches zu erzielen, so daß es in dieser Betriebsphase bereits problemfrei gezündet werden kann..There are already measures (DE-OS 27 15 9 ^ 3) known with additional energy to raise the temperature of the ignition chamber wall. In the known device is with the help of a electric heater heats the wall area at which the ignition spark jumps to also in the starting phase of the internal combustion engine to achieve sufficient heating of the relatively lean operating mixture so that it is in this Operating phase can already be ignited without problems.
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Das hat jedoch den Nachteil, daß ein großer zusätzlicher Aufwand getrieben werden muß und insbesondere eine kostspielige zusätzliche Regeleinrichtung für die elektrische Beheizung vorgesehen werden muß.However, this has the disadvantage that a large additional Effort must be driven and in particular an expensive additional control device for the electrical Heating must be provided.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die erfindungsgemäße Einrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß ohne Premdenergie eine schnelle Erwärmung der Zündkammerwand erfolgen kann, an der das zu entflammende Kraftstoff-Luft-Gemisch erwärmt wird.The device according to the invention with the characteristic Features of the main claim has the advantage over this that rapid heating of the ignition chamber wall on which the fuel-air mixture to be ignited can take place without pre-energy is heated.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Einrichtung möglich. Insbesondere ist es vorteilhaft, daß in der Zündkammerwand radial nach außen an die Hohlräume in der Zündkamnerwand angrenzend ein Wärmerohr als wärmeflußsteuernde Einrichtung vorgesehen ist, durch das gewährleistet ist, daß bei Erreichen der gewünschten Betriebstemperatur der Zündkammerinnenwand aufgrund erhöhter Wärmeableitung eine weitere Temperaturerhöhung der Zündkammerwand oder gar,eine Überhitzung vermieden wird.The measures listed in the subclaims are advantageous developments and improvements of the The facility specified in the main claim is possible. In particular, it is advantageous that in the ignition chamber wall radially on the outside adjacent to the cavities in the Zündkamnerwand Heat pipe is provided as a heat flow control device, this ensures that when the desired operating temperature is reached, the inner wall of the ignition chamber is due to increased Heat dissipation, a further increase in temperature of the ignition chamber wall or even overheating is avoided.
Zeichnungdrawing
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 die Abhängigkeit der mittels eines Wärmerohrs an gekühlte Teile der Brennkraftmaschine abtransportierte Wärmemenge in Abhängigkeit von der Temperatur der Zündkammerinnenwand, Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Hohlräumen in der Zündkammerwand, die direkt mit dem Hauptbrennraum verbunden sind, Fig. 3 einen Schnitt durch das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 und Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel mit Hohlräumen in der Zündkammerwand,Two exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing and are described in more detail in the following description explained. 1 shows the dependency of the parts of the internal combustion engine transported away to cooled parts by means of a heat pipe Amount of heat as a function of the temperature of the ignition chamber inner wall, FIG. 2 shows a first exemplary embodiment of Invention with cavities in the ignition chamber wall, which are directly connected to the main combustion chamber, Fig. 3 is a section by means of the exemplary embodiment according to FIGS. 2 and 4, a second exemplary embodiment with cavities in the ignition chamber wall,
w-v V tf * ϊw-v V tf * ϊ
die mit dem Innern der Zündkammer verbunden sind. Beschreibung der Erfindungwhich are connected to the interior of the ignition chamber. Description of the invention
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist ein Teil der Brennraumwand 1, die den Hauptbrennraum 3 einer Brennkraftmaschine begrenzt, dargestellt. In diesem Teil der Brennraumwand ist eine mit einem Innengewinde versehene Bohrung 4 vorgesehen, in die ein mit einem entsprechenden Außengewinde versehener zylindrischer Einsatz 5 eingeschraubt ist. In diesem ist eine Zündkammer 6 angeordnet, die eine im wesentlichen rotationssymmetrische Form hat, wobei deren Achse mit der Achse des Einsatzes zusammenfällt. Die Zündkammer weist einen zylindrischen vorderen Teil 7 auf, der stirnseitig von der brennraumseitigen Stirnwand 8 des Einsatzes 5 begrenzt wird. Die Stirnwand 8 und ein Teil der radialen, den vorderen Zündkammerteil 7 begrenzenden Zündkammerwand ragt in den Hauptbrennraum 3 hinein. Dabei ist in der brennraumseitigen Stirnwand 8 ein koaxial zur Zündkammerachse verlaufender erster überströmkanal 11 angeordnet und am übergang zwischen Stirnwand 8 und radialer Zündkammerwand leicht steigend verlaufende und tangential in den vorderen Zündkammerteil 7 einmündende zweite Überströmkanäle 12 angeordnet. Dem Schnitt gemäß Fig. 3 ist zu entnehmen, daß im ausgeführten Beispiel vier gleichmäßig am Umfang des vorderen Zündkammerteils 7 verteilte Überströmkanäle 12 vorgesehen sind.In the first embodiment of FIG. 2, a part of the combustion chamber wall 1, which the main combustion chamber 3 is a Internal combustion engine limited, shown. In this part of the combustion chamber wall there is an internal thread Bore 4 is provided, into which a cylindrical insert 5 provided with a corresponding external thread is screwed is. In this an ignition chamber 6 is arranged, which has a substantially rotationally symmetrical shape, the Axis coincides with the axis of the insert. The ignition chamber has a cylindrical front part 7, the is bounded at the end by the end wall 8 of the insert 5 on the combustion chamber side. The end wall 8 and part of the radial, the ignition chamber wall delimiting the front ignition chamber part 7 protrudes into the main combustion chamber 3. It is in the On the combustion chamber side end wall 8, a first overflow channel 11 running coaxially to the ignition chamber axis is arranged and on the transition between the end wall 8 and the radial ignition chamber wall, slightly rising and tangential to the front Ignition chamber part 7 converging second overflow channels 12 are arranged. The section according to FIG. 3 shows that In the example shown, four overflow channels 12 evenly distributed around the circumference of the front ignition chamber part 7 are provided.
Die Zündkammer 6 weist neben dem vorderen Teil 7 einen hinteren Teil Ik auf, der einen größeren Durchmesser als der vordere Teil 7 hat. Koaxial zur Zündkammerachse ist in dem an den hinteren Teil Ik angrenzenden Teil des Einsatzes 5 eine kegelige Bohrung 15 vorgesehen, die der Aufnahme eines Isolators 16 dient. Die kegelige Bohrung 15, deren Durchmesser sich in Richtung Zündkammer 6 verjüngt, wird mit Hilfe eines Stutzens 17 bis etwa in den Anfangsbereich des vorderen Zündkammerteils 7 geführt. Aus diesem Stutzen tritt mit abgerundeter Spitze 18 der Isolator 16 aus, derIn addition to the front part 7, the ignition chamber 6 has a rear part Ik which has a larger diameter than the front part 7. Coaxially to the ignition chamber axis, in the part of the insert 5 adjacent to the rear part Ik, a conical bore 15 is provided, which is used to receive an insulator 16. The conical bore 15, the diameter of which tapers in the direction of the ignition chamber 6, is guided with the aid of a connecting piece 17 to approximately the start area of the front ignition chamber part 7. The insulator 16 emerges from this socket with a rounded tip 18, the
~ 5 —~ 5 -
3O29ΰ293O29ΰ29
in seiner Längsachse eine Elektrode 19 ummantelt, die an der abgerundeten Spitze seitlich zur radialen Zündkammerwand ragend, austritt und zusammen mit der radialen Zündkammerwand eine Funkenstrecke 20 bildet. Diese liegt etwa vom Brennraum aus gesehen im oberen Drittel der Längserstreckung des vorderen Teils 7 der Zündkammer.encased in its longitudinal axis an electrode 19, which at the rounded tip laterally to the radial The ignition chamber wall protrudes and forms a spark gap 20 together with the radial ignition chamber wall. This is about Seen from the combustion chamber in the upper third of the longitudinal extension of the front part 7 of the ignition chamber.
An den kegeligen Teil des Isolators schließt sich ein zylindrischer Teil an, der sich dann unter Bildung einer Schulter 21 in einen aus dem Einsatz 5 herausragenden zylindrischen Teil 23 mit geringerem Durchmesser übergeht. Aus diesem ragt bekannterweise das Anschlußstück der Elektrode 19 für den Anschluß an die Zündspannungsquelle heraus. Die Schulter 21 dient der Fixierung des Isolators l6, wozu eine Kröpfung 2k am Austritt am Einsatz 5 vogesehen ist.The conical part of the insulator is followed by a cylindrical part, which then merges into a cylindrical part 23 with a smaller diameter protruding from the insert 5, forming a shoulder 21. As is known, the connecting piece of the electrode 19 protrudes from this for connection to the ignition voltage source. The shoulder 21 is used to fix the insulator 16, for which purpose a crank 2k is provided at the outlet on the insert 5.
In weiterer Ausgestaltung ist in der radialen Wand 9 des vorderen Teils 7 der Zündkammer ein ringförmiges Wärmerohr bekannter Bauart vorgesehen, das sich über nahezu die gesamte Länge des vorderen Teils 7 erstreckt, beginnend oberhalb der zweiten Überströmkanäle 12. Am Übergang zwischen vorderem Teil 7 und.hinterem Teil 14 der Zündkammer ist in der radialen Wand 9 des vorderen Teils 7 ein Hohlraum vorgesehen, der unmittelbar an das Wärmerohr 25 angrenzt.In a further embodiment, there is an annular heat pipe in the radial wall 9 of the front part 7 of the ignition chamber known design provided which extends over almost the entire length of the front part 7, beginning above the second overflow ducts 12. At the transition between the front part 7 and the rear part 14 of the ignition chamber a cavity is provided in the radial wall 9 of the front part 7 which is directly adjacent to the heat pipe 25.
Vom Hohlraum 27 aus gehen gewindeförmig verlaufende Kanäle 28 ab, die in der radialen Zündkammerwand zwischen dem Wärmerohr 25 und der Innenoberfläche der Zündkammer liegen. Die Kanäle grenzen dabei unmittelbar an das Wärmerohr an und münden in einen am brennraumseitigen Ende des Wärmerohrs vorgesehene Ringkanal 29. Dieser ist über achsparallel zur Zündkammerachse verlaufende Kanäle 30, die an der Stirnwand 8 zwischen den zweiten Überströmkanälen 12 austreten, mit dem Hauptbrennraum verbunden. Im ausgeführten Beispiel sind von diesen Kanälen, wie aus Fig. 3 ersichtlich, insgesamtThreaded channels 28 extend from the cavity 27 which lie in the radial ignition chamber wall between the heat pipe 25 and the inner surface of the ignition chamber. The channels directly adjoin the heat pipe and open into one at the end of the heat pipe on the combustion chamber side provided annular channel 29. This is via channels 30 which run parallel to the axis of the ignition chamber and which are located on the end wall 8 emerge between the second overflow channels 12, connected to the main combustion chamber. In the example shown are of these channels, as can be seen from FIG. 3, in total
- 6 ORIGINAL INSPECTED- 6 ORIGINAL INSPECTED
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acht Stück vorgesehen.eight pieces provided.
Das beschriebene Ausführungsbeispiel arbeitet folgendermaßen: Während des Kompressionstaktes der Brennkraftmaschine wird das in den Hauptbrennraum 3 eingebrachte Kraftstoff-Luft-Gemisch zum Teil über den ersten überströmkanal 11 direkt in die Zündkammer 6 eingebracht, wobei das Gemisch als Strahl an der abgerundeten Spitze 18 des Isolators 16 vorbei direkt bis in den hinteren Zündkammerteil 14 gelangt. Gleichzeitig treten Gemischmengen über die zweiten Überströmkanäle 12 in die Zündkammer ein, wobei diese Gemischanteile in rotierende Bewegung gebracht werden und sich schraubenförmig entlang der radialen Zündkammerinnenwand ins Innere der Zündkammer bewegen. Die Axialkomporiente dieses einströmenden Gemisches wird um so geringer, je näher die Gemischmengen zur Zündstelle an der Funkenstrecke 20 gelangen, da sie durch das aus dem hinteren Zündkammerteil 14 zurückströmende Gemisch gebremst werden. Dies hat den wesentlichen Vorteil, daß einerseits sich die in der radialen Zylinderwand befindlichen Gemischmengen mit Kraftstoff anreichern können, und sich dort durch eine hohe Verweildauer optimal erwärmen können. Im Bereich der Funkenstrecke 20 verringern sich die Bewegungen der Gemischmassen, so daß hier optimale Entflammungsbedingungen vorliegen.The embodiment described works as follows: During the compression stroke of the internal combustion engine the fuel-air mixture introduced into the main combustion chamber 3 partly via the first overflow channel 11 directly introduced into the ignition chamber 6, the mixture as a jet past the rounded tip 18 of the insulator 16 directly reaches the rear part of the ignition chamber 14. At the same time, mixture quantities enter via the second transfer channels 12 the ignition chamber, whereby these mixture components are brought into rotating motion and become helical Move along the radial inner wall of the ignition chamber into the interior of the ignition chamber. The Axialkomporiente of this inflowing The closer the mixture quantities get to the ignition point at the spark gap 20, the smaller the mixture becomes, as it passes through the mixture flowing back from the rear ignition chamber part 14 is braked. This has the major advantage that on the one hand, the mixture quantities located in the radial cylinder wall can enrich themselves with fuel, and themselves can heat optimally there by a long dwell time. In the area of the spark gap 20, the decrease Movements of the mixture masses, so that optimal ignition conditions exist here.
Gleichzeitig treten Kraftstoff-Luft-Gemischmengen aus dem Hauptbrennraum über die axialen Kanäle 30 in den Ringkanal 29 ein und von dort über die gewindeförmigen Kanäle 28 in den Hohlraum 27 ein. Nach der Entflammung des Gemisches in der Zündkammer 6 treten die entflammten Gemischteile über die Überströmkanäle in den Hauptbrennraum aus, wo das übrige Kraftstoff-Luft-Gemisch gezündet wird. Die Entflammung des Gemisches im Hauptbrennraum setzt sich fort über die Kanäle 30, 29 und 28 bis in den Hohlraum 27, so daß das lort eingebrachte Gemisch ingesamt entflammt wird und Wärmeenergie an insbesondere die radialen Wände der Zündkammer abgibt. Diese Energie kommt nahezu vollständig der ErwärmungAt the same time, fuel-air mixture quantities from the main combustion chamber enter the annular channel 29 via the axial channels 30 and from there enter the cavity 27 via the thread-shaped channels 28. After the mixture has ignited in the ignition chamber 6 , the ignited parts of the mixture exit via the overflow channels into the main combustion chamber, where the remaining fuel-air mixture is ignited. The ignition of the mixture in the main combustion chamber continues through the channels 30, 29 and 28 into the cavity 27, so that the mixture introduced is ignited as a whole and gives off heat energy to the radial walls of the ignition chamber in particular. Almost all of this energy comes from heating
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der radialen Zündkammerwand zugute, so daß sich diese bereits nach einigen Zündungen nach dem Start der Brennkraftmaschine sehr schnell auf ein gewünschtes Temperaturniveau erwärmt.benefit the radial ignition chamber wall, so that this already after a few ignitions after starting the internal combustion engine very quickly to a desired temperature level warmed up.
In diesem Bereich ist in besonders vorteilhafter Weise das Wärmerohr 25 als Isolator wirksam, der verhindert, daß die in den schraubenförmigen Kanälen 28 entstehende Wärme an die gekühlte Brennraumwand 1 weitergeleitet wird. Erst wenn die gewünschte Betriebstemperatur erreicht ist, tritt der Wärmeleitmechanismus des Wärmerohrs in Wirkung, wobei durch die hohe Wärmeleitfähigkeit gewährleistet ist, daß in den übrigen Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine auch durch die zusätzliche Gemischentflammung in dem Hohlraum 27 bzw. den schraubenförmigen Kanälen 28 keine überhitzung der Innenwand der Zündkammer auftreten können.In this area, the heat pipe 25 is effective as an insulator which prevents that the heat generated in the helical channels 28 is passed on to the cooled combustion chamber wall 1. Only when the desired operating temperature is reached, the heat conduction mechanism of the heat pipe comes into effect, whereby through the high thermal conductivity ensures that in the other operating ranges of the internal combustion engine also through the additional mixture ignition in the cavity 27 or the helical channels 28 does not cause overheating of the inner wall the ignition chamber can occur.
In Fig. 1 ist das Verhältnis der Wärmeabgabe über der Zündkammerwandtemperatur aufgetragen unter Zugrundelegung der Wärmerohr-Wärmeleitcharakeristik. In dem flacheren Ast der Kurve ist dabei zunächst mit dem Punkt A der Leerlaufbetrieb einer Brennkraftmaschine gekennzeichnet, die eine Zündkammer hat ohne die erfindungsgemäße Zusatzerwärmung. Gleichsam ist mit B der Vollastbetrieb gekennzeichnet. Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung rücken nun die Punkte A und B in den steil ansteigenden Ast der Kurve als Punkte A1 und B' bei entsprechender Auslegung des Wärmerohrs 25· Daraus ist ersichtlich, daß die Wandtemperatur der Zündkammer bei beiden Betriebsarten, Leerlauf oder Vollast auf nahezu gleichem Temperaturniveau gehalten werden kann, wobei das Wärmerohr unter Mitwirkung der erfindungsgemäßen Ausgestaltung von Zusatzhohlräumen in der radialen Zündkammerwand im wesentlichen im wärmeleitenden Zustand ist. Insbesondere wit der Kombination Wärmerohr und durch Gemischmengen beheizten Hohlräumen in der radialen Zündkammerwand ist es möglich, bereits unmittelbar nach dem StartIn Fig. 1, the ratio of the heat dissipation is plotted against the ignition chamber wall temperature on the basis of the heat pipe heat conduction characteristics. In the flatter branch of the curve, point A initially indicates the idling operation of an internal combustion engine which has an ignition chamber without the additional heating according to the invention. At the same time, B indicates full load operation. With the device according to the invention, points A and B move into the steeply rising branch of the curve as points A 1 and B 'with a corresponding design of the heat pipe 25 the same temperature level can be kept, the heat pipe with the assistance of the inventive design of additional cavities in the radial ignition chamber wall is essentially in the heat-conducting state. In particular with the combination of the heat pipe and the cavities in the radial ignition chamber wall heated by the amount of mixture, it is possible immediately after the start
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hohe und im wesentlichen konstante Wandtemperaturen in der Zündkammer zu erzielen und somit optimale Entflammungsmöglichkeiten von bereits von Anfang an krafstoffarmgehaltenen Kraftstoff-Luft-Gemischen zu gewährleisten.high and essentially constant wall temperatures in the To achieve ignition chamber and thus optimal ignition possibilities to ensure that fuel-air mixtures are kept low in fuel right from the start.
Fig. k zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel in Abwandlung zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 2. Dieses Ausführungsbeispiel ist im wesentlichen gleich aufgebaut und weicht nur dadurch von der Ausgestaltung nach Fig. 2 ab, daß der vordere Teil 71 der Zündkammer sich in einen zylindrischen Teil 32, der axial gesehen von der brennraumseitigen Stirnwand 3 begrenzt wird, und in einem kegelstumpfförmigen Teil 33 aufteilt, der sich an den zylindrischen Teil 32 anschließt und den Übergang zum hinteren Zündkammerteil 14 darstellt. Die Zündelektrode 19 bildet dabei mit der radialen Wand des kegelstumpfförmigen Teils 33 kurz nach dem Übergang vom zylindrischen Teil 32 zum kegelstumpfförmigen Teil 33 die Funkenstrecke 20". In der radialen Wand des kegelstumpfförmigen Teils 33 ist ein erster ringförmiger Hohlraum 35 vorgesehen, 'der an das Wärmerohr 25 angrenzt. Axial darunter liegend ist in der radialen Wand des zylindrischen Teils 32 ein zweiter ringförmiger Hohlraum 36, der ebenfalls an das Wärmerohr 25 angrenzt und der über mehrere axiale Durchbrüche 37 mit dem ersten ringförmigen Hohlraum 35 verbunden ist. Weiterhin gehen von dem zweiten ringförmigen Hohlraum 36 radial verlaufende Bohrungen 39 ab, die an dem dem Hauptbrennraum 3 abgewandten Ende des zylindrischen Teils 32 in die Zündkammer münden.Fig. K shows a second embodiment in a modification of the embodiment of FIG. 2. This embodiment is substantially the same construction, and differs only in the configuration according to FIG. 2 in that the front part 7 1 of the ignition chamber in a cylindrical part 32 , which, viewed axially, is delimited by the end wall 3 on the combustion chamber side, and divides it into a frustoconical part 33 which adjoins the cylindrical part 32 and represents the transition to the rear ignition chamber part 14. The ignition electrode 19 forms the spark gap 20 ″ with the radial wall of the frustoconical part 33 shortly after the transition from the cylindrical part 32 to the frustoconical part 33 Adjacent heat pipe 25. Lying axially below in the radial wall of the cylindrical part 32 is a second annular cavity 36 , which likewise adjoins the heat pipe 25 and which is connected to the first annular cavity 35 via several axial openings 37 annular cavity 36 from radially extending bores 39 which open into the ignition chamber at the end of the cylindrical part 32 facing away from the main combustion chamber 3.
Die Funktion dieses Ausführungsbeispiels ist im wesentlichen gleich wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2. Abweichend davon werden hier die ringförmigen Hohlräume 35 und 36 über die radial verlaufenden Bohrungen 39 aus der Zündkammer mit Kraftstoff-Luft-Gemisch versorgt. Die Zündung erfolgt dabei in ähnlicher Weise wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2, so daß hier die Entflammung des in den Hohlräumen befindlichen Kraftstoff-Luft-Gemisches unmittelbar von dem in der Zündkammer entflammten Kraftstoff-Luft-Gemisch erfolgt.The function of this exemplary embodiment is essentially the same as in the exemplary embodiment according to FIG. 2 of which the annular cavities 35 and 36 are over here the radially extending bores 39 are supplied with a fuel-air mixture from the ignition chamber. The ignition takes place in a manner similar to the embodiment of FIG. 2, so that here the inflammation of the in the cavities Fuel-air mixture takes place directly from the fuel-air mixture ignited in the ignition chamber.
- 9 ORIGINAL INSPECTED- 9 ORIGINAL INSPECTED
X.· t I f*X. t I f *
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In weiterer Ausgestaltung ist bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 noch ein geschlossener Ringraum 40 vorgesehen^ der an das Wärmerohr 25 angrenzend in der radialen Begrenzungswand des zylindrischen Teils 32 in Richtung :;um V. iuptbrennraum an den zweiten ringförmigen Hohlraum 3^ anschließend angeordnet ist. Der Querschnitt des geschlossenen Ringraums erstreckt sich vorwiegend radial bezogen auf die Achse der Zündkammer und nimmt einen großen Teil der Breite der radialen Wand an dieser Stelle ein. Dieser Ringraum dient in vorteilhafter Weise dazu, die Zündkammerinnenwand thermisch abzuschirmen, so daß bei hohen Betriebstemperaturen der Brennkraftmaschine die radiale Zündkammerwand keine zu hohe Wärmebelastung erfährt bzw. daß mit einem relativ kleindimensionierten Wärmerohr die Temperatur der Zündkammerinnenwand beherrschbar ist. s In a further embodiment 4 or a closed annular space 40 is in the embodiment according to FIG provided ^ of the adjacent the heat pipe 25 in the radial boundary wall of the cylindrical portion 32 in the direction:;. Iuptbrennraum to V. is disposed adjacent to the second annular cavity 3 ^ . The cross section of the closed annular space extends predominantly radially in relation to the axis of the ignition chamber and takes up a large part of the width of the radial wall at this point. This annular space is used in an advantageous manner to thermally shield the ignition chamber inner wall so that at high operating temperatures of the internal combustion engine, the radial ignition chamber wall does not experience excessive heat load or that the temperature of the ignition chamber inner wall can be controlled with a relatively small heat pipe. s
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
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Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19803029029 DE3029029A1 (en) | 1980-07-31 | 1980-07-31 | Igniter for lean IC engine fuel mixtures - has space communicating with combustion chamber to allow hot gases to preheat ignition chamber |
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| DE19803029029 DE3029029A1 (en) | 1980-07-31 | 1980-07-31 | Igniter for lean IC engine fuel mixtures - has space communicating with combustion chamber to allow hot gases to preheat ignition chamber |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3913665A1 (en) * | 1989-04-26 | 1990-10-31 | Ruhrgas Ag | Pre-combustion chamber ignition unit with precombustion housing - is screwed in wall of main combustion chamber, and has standard sparking plug |
| AT14789U1 (en) * | 2015-05-12 | 2016-06-15 | Avl List Gmbh | Prechamber ignition device for an internal combustion engine |
-
1980
- 1980-07-31 DE DE19803029029 patent/DE3029029A1/en not_active Ceased
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3913665A1 (en) * | 1989-04-26 | 1990-10-31 | Ruhrgas Ag | Pre-combustion chamber ignition unit with precombustion housing - is screwed in wall of main combustion chamber, and has standard sparking plug |
| AT14789U1 (en) * | 2015-05-12 | 2016-06-15 | Avl List Gmbh | Prechamber ignition device for an internal combustion engine |
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