用于尤其是机动车的内燃机燃烧室的预燃室火花塞
阅读说明：本技术 用于尤其是机动车的内燃机燃烧室的预燃室火花塞 (Pre-chamber spark plug for a combustion chamber of an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle ) 是由 W·霍莉 于 2019-08-21 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于内燃机燃烧室的预燃室火花塞(10),具有包括多个开口(16)的预燃室(12),该预燃室能够通过所述开口(16)与该燃烧室流体连通,燃料-空气混合物经由所述开口能够从该燃烧室被送入该预燃室(12),其中,所述开口(16)被设计用于造成经由所述开口(16)流入该预燃室(12)的燃料-空气混合物的滚流式流动,这些开口(16)中的至少两个开口具有彼此不同的能够被燃料-空气混合物流过的直径；这些开口(16)中的至少两个开口与该预燃室(12)的主轴线(20)包夹形成彼此不同的角度(α1,α2)。(The invention relates to a prechamber spark plug (10) for a combustion chamber of an internal combustion engine, having a prechamber (12) comprising a plurality of openings (16) which can be brought into fluid communication with the combustion chamber via said openings (16) via which a fuel-air mixture can be fed from the combustion chamber into the prechamber (12), wherein the openings (16) are designed to cause a tumble flow of the fuel-air mixture flowing into the prechamber (12) via the openings (16), at least two of the openings (16) having mutually different diameters through which the fuel-air mixture can flow; at least two of the openings (16) enclose with a main axis (20) of the prechamber (12) mutually different angles (α 1, α 2).)
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于尤其是机动车的内燃机燃烧室的预燃室火花塞。
背景技术
这种用于尤其是机动车的内燃机燃烧室的预燃室火花塞例如已作为已知方案从DE 29 16 285 A1中得知。预燃室火花塞具有带有多个呈贯通口形式的开口的预燃室，因此预燃室通过所述开口可以与例如呈气缸状或由气缸构成的燃烧室流体连通。通过所述开口，燃料-空气混合物可以从燃烧室被送入预燃室，使得例如被通入预燃室的燃料-空气混合物能够在预燃室内被点燃。
此外，JP 2010096089 A公开了一种用于内燃机的火花塞。
发明内容
本发明的任务是改进如上所述类型的预燃室火花塞。
该任务通过一种具有权利要求1的特征的预燃室火花塞完成。在从属权利要求中指明了包含合适的发明改进方案的有利设计。
为了改进如权利要求1的前序部分所述类型的预燃室火花塞，本发明规定，所述开口被设计用于造成经由开口流入预燃室的燃料-空气混合物的滚流式流动。换言之，在内燃机点火运行中，所述开口例如通过其布置和/或其数量和/或其几何形状来造成流过所述开口并由此从燃烧室流入预燃室的燃料-空气混合物(也简称为混合物)的滚流式流动。又换句话说，例如被设计成贯通口形式的开口使流过开口且由此从燃烧室流入预燃室的混合物具备也称为滚流的、至少基本呈滚流形式且因此呈翻滚式的流动，从而可以总体上实现很有利的预燃室火花塞和进而内燃机的工作。不同于例如围绕预燃室的主轴线或纵轴线而呈螺旋形式延伸的涡流式流动，滚流式流动是一种也称为翻滚流动的翻滚状流动，其例如至少部分在一个平面内延伸或者说在主轴线所在的平面内延伸。
通过也称为滚流的滚流式流动，在预燃室内的燃烧以多种方式被积极影响，由此可以实现在预燃室内的很大的工作范围。一方面实现在火花塞间隙区域内的更好的余气吹扫，由此得到更稳定的点燃。相比于传统的火花塞，早期焰心更有利地朝着也称为喷口/喷嘴的或作为喷嘴构成的开口进行对流。通过改善的吹扫且通过更有利的对流，可以获得火花塞电极的更利于燃烧的设计，尤其就搭铁/接地电极的较小侵入深度而言。由此导致较小的表面，结果又导致较小的壁热损失。由此可以相比于传统的预燃室火花塞来减小低速早燃趋势。
在传统的预燃室火花塞中，所述开口尤其因为其对称分布或均匀分布而造成流过开口且由此从燃烧室流入预燃室的混合物的至少基本呈涡流式的流动。此时的缺点是，获得较低的预燃室涡流强度并且早期焰心未对流或远离也称为预燃室喷嘴的开口地对流。
为了在传统的预燃室火花塞中在火花塞间隙区域中保证足够少的残余气体量，必须使用深深地突入预燃室中的长电极。由此导致在预燃室内的裂隙表面和大的损失体积。前述的问题和缺点可以在本发明的预燃室火花塞中得以避免。
所述喷嘴在其直径方面彼此不同。为了改善滚流流动，至少其中两个所述开口与预燃室的主轴线包夹形成两个彼此不同的角度。尤其是，所述角度是在主轴线与相应开口轴线之间的角度。
此外，滚流式流动通过相应的开口数量和/或通过喷嘴绕主轴线的相应散布而被进一步改善，在这里，所述开口是围绕预燃室主轴线不均匀地或不对称地或非对称地分散布置的。
在预燃室内的燃烧通过滚流流动而得以稳定和改善。由此，预燃室的工作范围被扩大，从而可以实现空转时的更稳定燃烧和满负荷时的较低早燃危险。另外，通过改善的燃烧而得到预燃室内的更剧烈的压力增大，因此使火焰更深地侵入燃烧室。由此也改善在主燃烧室内的燃烧。火焰侵入深度是指相应火焰侵入预燃室的距离或深度。相应火焰是通过混合物在预燃室内被点燃和进而燃烧而得到的。
附图说明
从以下对优选实施例的说明中以及结合附图得到本发明的其它优点、特征和细节。以上在说明书中提到的特征和特征组合以及以下在附图说明中提到的和/或在附图中单独示出的特征和特征组合不仅在各自所说明的组合中、也在其它组合中或单独地可被采用，而没有脱离本发明范围。附图示出：
图1示出用于机动车内燃机燃烧室的本发明预燃室火花塞的侧视截面示意图，
图2示出预燃室火花塞的另一个侧视截面示意图，
图3是根据在图2中用A标示的视角所示出的预燃室火花塞示意图。
在附图中，相同的或功能相同的零部件带有相同的附图标记。
具体实施方式
图1和图2分别在侧视截面示意图中示出用于机动车的尤其是汽车例如轿车的例如呈活塞式发动机形式的内燃机的例如由气缸构成的或呈气缸状的燃烧室的预燃室火花塞10。机动车可借助内燃机被驱动。预燃室火花塞10具有至少一个或正好一个预燃室12，其轮廓在图1中用14来标示。预燃室12具有多个也被称为喷嘴的且呈贯通口形式的开口16，预燃室12借此可与燃烧室流体连通。在其制造完成状态下，内燃机具有前述的燃烧室和预燃室火花塞10，因此，在内燃机制造完成状态下，预燃室火花塞12通过所述开口16与燃烧室流体连通。由此，燃料-空气混合物可以从燃烧室至少部分流经所述开口16并由此流入预燃室12，使得至少一部分也简称为混合物的燃料-空气混合物从燃烧室和开口16流入预燃室12。
预燃室火花塞10在此具有至少一个或多个电极，其中，在图1中可以看到预燃室火花塞10的用18标示的电极。电极18例如被设计成搭铁电极。借助电极18，可以在预燃室12内提供至少一个点火火花。借助点火火花来点燃经由开口16流入预燃室12的混合物。由此导致流过开口16且因此经由开口16从预燃室12进入燃烧室的火焰。由此，例如将点燃留在燃烧室内的另一部分的燃料-空气混合物。
为了现在能够实现预燃室火花塞10和进而内燃机总体上的很有利运行，这些开口16被设计用于达成经由开口16流入预燃室12的混合物的滚流式流动，其在图1中由箭头表示且也称为翻滚式流动或翻滚流动。尤其是，图1所示的箭头示出了滚流式流动的轮廓(也称为流动轮廓)。
在图2中用20表示预燃室12的主轴线。在此，主轴线20在一个平面内延伸，滚流式流动是围绕该平面的平面法线来进行的。这种滚流式流动可以将也称为损失体积的预燃室12体积V保持得很小，从而可以保证预燃室12的很大的工作范围。在图2中，各开口16的相应轴线用22标示。各轴线22与穿过方向重合，沿着该穿过方向，混合物可以从燃烧室流过相应开口16且进而流入预燃室12。另外，通过在预燃室12内点燃部分混合物而得到的各自火焰可以流过相应开口16，进而从预燃室12流入燃烧室。可以从图2中看到，各轴线22和进而相应开口16与该主轴线20包夹形成角度α1或α2。为了例如实现滚流式流动，所述角度α1和α2是彼此不同的。
此外，例如所述开口16中的第一开口具有可被混合物流过的第一直径，在这里，其中的第二开口16具有不同于第一直径的可被混合物流过的第二直径。因此，例如规定彼此不同的喷嘴直径和/或彼此不同的角度α1和α2。
可以从图3中看到，替代地或附加地可以规定，开口16能够围绕主轴线20不均匀地或者说不对称地分散布置。滚流式流动因此例如是通过开口16的彼此不同的直径和/或彼此不同的角度α1和α2和/或通过开口16围绕主轴线20的分布和/或通过其相应数量来达成的。在图3中，用β表示例如由其中的两条轴线22相互包夹出的角度。
附图标记列表
10 预燃室火花塞
12 预燃室
14 轮廓
16 开口
18 电极
20 主轴线
22 轴线
α1,α2 角度
β 角度
V 体积
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