预燃室火花塞容纳装置的制作方法

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的具有预燃室火花塞的预燃室火花塞容纳装置。

背景技术

在de102013210125a1中描述一种用于燃气发动机的预燃室火花塞容纳装置，其中借助于火花塞将燃气-空气混合物在预燃室中点燃。预燃室火花塞容纳装置在水套筒中容纳预燃室火花塞，所述水套筒能够装入内燃机的气缸头中，其中用于将燃气输送至预燃室的燃料通道引导穿过水套筒的壁部。用于燃气的入流通道在气缸头中延伸，所述入流通道通入环形的分配槽中，所述分配槽与燃料通道在水套筒中流体连接。

技术实现要素：

本发明所基于的目的是：借助简单的结构上的措施,紧凑地且以对要输送的燃料进行精确控制的方式构成预燃室火花塞容纳装置。

根据本发明，所述目的借助权利要求1或权利要求14的特征来实现。从属权利要求说明有利的改进形式。

根据本发明的预燃室火花塞容纳装置具有壳体衬套，预燃室火花塞能够装入所述壳体衬套中，通过所述预燃室火花塞能够在预燃室中点燃燃料。燃料通过至少一个燃料通道引导至预燃室，其中一个或多个燃料通道引入到壳体衬套的壁部中。至少一个燃料通道例如在朝向预燃室的一侧上通入另一通道中，所述另一通道能够构成为分配槽和/或环形间隙，并且例如能够引入到装入的火花塞的火花塞壳体中。所述另一通道有利地延伸直至预燃室。

预燃室火花塞容纳装置优选装入燃气发动机中并且与发动机的气缸头连接。本发明相应地也涉及一种具有气缸头中的预燃室火花塞容纳装置的燃气发动机。

预燃室火花塞容纳装置至少配设有用于调节经过至少一个燃料通道的燃料流的开关阀的阀环节。形成开关阀的能调节的构件的阀环节至少部分地设置在壳体衬套的壁部中或壁部处，并且形成预燃室火花塞容纳装置的一部分。能调节的阀环节设置在壳体衬套的壁部中或壁部处，并且能够在闭合和打开位置之间调节，其中在闭合位置中要么中断燃料流，要么至少降至最小，并且在打开位置中最大的燃料流能够流动。有利地，阀环节能够占据闭合和打开位置之间的不同的中间位置，以便能够调节燃料流的大小。但是必要时，也能够足够的是：阀环节仅占据闭合位置和打开位置，并且能够在闭合和打开位置之间调节。

由于至少将开关阀的阀环节集成到壳体衬套的壁部中或壁部处，得到了紧凑的实施方案。此外，能以高的精度控制燃料流，因为相对于定位在壳体衬套外部的开关阀缩短了阀环节和预燃室之间的距离。开关过程相应地更快速地作用于用燃料填充预燃室。

开关阀的其他的、尤其是不可调节的构件(例如阀壳体件)也能够与预燃室火花塞容纳装置连接，尤其设置在壳体衬套的壁部中或壁部处。必要时，开关阀的全部构件与预燃室火花塞容纳装置连接。替选地也可行的是：开关阀的各个构件设置在预燃室火花塞容纳装置外部。

阀环节处于容纳火花塞的壳体衬套的壁部的至少一个燃料通道的流动路径中。开关阀还包括执行器，经由所述执行器能够调节阀环节。执行器有利地设置在壳体衬套的壁部中或壁部处。能够适宜的是：执行器和阀环节形成关联的结构单元，所述结构单元接合到壳体衬套的壁部中，例如完全地或部分地装入到壁部中的凹部中，或者设置在壁部的一侧上。

但是如下实施方案也是可行的:其中执行器不集成到壳体衬套的壁部中，而是处于壁部的一侧上，例如壁部的外侧上，例如壳体衬套的壁部的端侧上。执行器必要时能够经由调节杆与阀环节连接并且调节所述阀环节，或者在另一实施方案中，以电磁方式调节阀环节；在该情况下例如可行的是：将执行器设置在壳体衬套的壁部的外侧上并且经由由执行器产生的电磁场引起阀环节的调节。

执行器有利地能够以电气方式控制，使得通过对执行器通电实现阀环节的期望的调节。在一个有利的实施方案中，执行器以电磁方式构成并且具有可通电的磁线圈，所述磁线圈在通电时产生电磁场，所述电磁场调节由软磁材料构成的阀环节。

阀环节有利地由弹簧元件用力加载到最终位置中，尤其加载到闭合位置中，使得在不对执行器通电的情况下开关阀处于闭合位置中，并且中断燃料流，或者降低到最小值。借助对执行器通电，阀环节克服作用于其上的弹簧元件的力朝打开位置的方向调节。

在执行器实施为磁线圈的情况下，所述磁线圈根据另一适宜的实施方案在壳体衬套的壁部中环形地环绕。因此，磁线圈的绕组具有与优选圆柱形构成的壳体衬套至少近似相同的直径。磁线圈尤其直接地处于壳体衬套的外侧上并且具有多个沿火花塞的轴线方向延伸的、彼此叠加的绕组。

根据另一有利的实施方案，开关阀具有阀壳体，在所述阀壳体中至少设置有阀环节，必要时也设置有执行器。阀壳体在优选的实施方案中能够与壳体衬套连接，尤其能够套装到壳体衬套上，进而环绕壳体衬套的外侧。阀壳体例如能够旋紧到壳体衬套上。通过将阀壳体套装到壳体衬套上，阀环节到达经过燃料通道的流动路径中。

根据另一适宜的实施方案，将在环周上分布的多个燃料通道引入到壳体衬套的壁部中。在此，既考虑如下实施方案:其中将一个共同的阀环节与全部燃料通道相关联，在所述阀环节在闭合和打开位置之间的调节时闭合或打开经过每个燃料通道的流动路径，也考虑具有每个燃料通道各一个阀环节的实施方案。在该情况下适宜的是：一个或多个阀环节由共同的执行器调节，即使如下实施方案是可行的:其中将各一个执行器与每个阀环节相关联。在最后提到的情况下，每个燃料通道设有一个开关阀。

根据又一适宜的实施方案，壳体衬套形成水冷的水衬套。用于水衬套的冷却循环独立于开关阀构成，使得冷却功能和开关功能不相互损害。

根据另一适宜的实施方案，开关阀的能调节的阀环节由执行器形成。在对执行器通电时，所述执行器在打开和闭合位置之间调节。在执行器的电磁方式的实施方案中，所述执行器在通电时克服作用于其上的弹簧元件的力朝壳体衬套的壁部拉动，所述壁部为了该目的以软磁方式构成。必要时，软磁构件能够集成到壳体衬套的壁部中，执行器在通电时朝所述构件调节。

阀环节的调节运动有利地是平移运动。但是也考虑阀环节的旋转的调节运动或枢转运动，经由所述调节运动或枢转运动开启或封闭经过燃料通道的流动路径。

阀环节的调节必要时也能够以液压的或气动的方式进行。调节相应地经由驱动介质进行，所述驱动介质是气态的或液态的。驱动介质必要时能够从开关阀外部引导至阀环节。

附图说明

其他的优点和适宜的实施方案可从其他的权利要求、附图描述和附图中得出。其中：

图1示出具有水衬套中的预燃室火花塞的预燃室火花塞容纳装置的纵截面图，其中也将用于调控燃料流的开关阀引入到所述水衬套中，

图2示出具有详细示出的开关阀的预燃室火花塞容纳装置的纵截面图。

在附图中，相同的构件设有相同的附图标记。

具体实施方式

如从图1结合图2得出，预燃室火花塞容纳装置1设置在燃气发动机的气缸头2处，所述预燃室火花塞容纳装置用于借助于点火装置7在预燃室6中点燃燃气-空气混合物。预燃室火花塞容纳装置1的火花塞3容纳在火花塞壳体4中，所述火花塞壳体装入壳体衬套5中，所述壳体衬套同样是预燃室火花塞容纳装置1的组成部分。壳体衬套5实施为水衬套并且被水冷。

火花塞3的火花塞壳体4多件式地构成并且包括两个壳体部件4a和4b，所述壳体部件贴靠在进行容纳的壳体衬套5的内壁上。两个壳体部件4a和4b形成为套筒形，其中第一壳体部件4a包围第二壳体部件4b。

将燃料通道8引入到水衬套5的壁部中，所述燃料通道——关于火花塞3的纵轴线9——在轴向方向上延伸穿过壁部，并且与分配槽10连接，所述分配槽环形环绕地引入到水衬套5的壁部中，并且就其而言与气缸头2中的入流通道11流体连接，经由所述入流通道输送燃料。

因此，燃料经由入流通道11和分配槽10朝预燃室6的方向引导到水衬套5的壁部中的燃料通道8中。在朝向预燃室6的一侧上，燃料通道8经由另一分配槽12通入环绕的环形间隙13中，所述另一分配槽能够实施为通道，所述环形间隙延伸直至预燃室6。在那里，燃料能够通过点火装置7点燃。

朝向预燃室6的一侧上的分配槽12引入到火花塞3的第一壳体部件4a中并且沿径向方向延伸。环形间隙13沿轴向方向延伸并且处于环绕的第一壳体部件4a和径向内置的第二壳体部件4b之间，其中分配槽12通入所述环形间隙中。在朝向预燃室6的一侧上，环形间隙13按照截锥形式径向向内折弯并且通入预燃室6中。

在燃料通道8的流动路径中，开关阀14处于水衬套5的壁部中，借助所述开关阀14能够调控经过燃料通道8的燃料流。燃料通道8在开关阀14上方沿轴向方向延伸并且在开关阀14下方——在朝向预燃室6的一侧上——成角度地向内延伸直至达到更径向内置的分配阀12。

开关阀14装入壁部中的凹部中，并且完全地集成到水衬套5的壁部中。在一个替选的实施方案中，开关阀14仅部分地集成到水衬套5的壁部中并且要么在径向内侧处要么在径向外侧处伸出超过水衬套5的壁部。此外，如下实施方案也是可行的：其中开关阀14设置在水衬套5的壁部的外侧或内侧处；在该情况下，例如燃料通道8通入开关阀14中并且在开关阀14的朝向预燃室6的一侧上在水衬套5的壁部中继续引导。

开关阀14包括可调节的阀环节，所述阀环节能够由执行器在封闭燃料通道的闭合位置和开启燃料通道的打开位置之间调节。执行器在优选的实施方案中集成到开关阀14中。

但是，执行器也能够处于开关阀外部。在图1中，在预燃室火花塞容纳装置1的轴向端侧处、尤其在水衬套5的端侧处用虚线绘制执行器15，所述执行器经由连接环节16、例如连接杆与开关阀14的阀环节连接。执行器15的执行器移动经由连接环节16传递到开关阀14的阀环节上。

多个燃料通道8能够以在环周上分布的方式引入到水衬套5的壁部中。每个燃料通道8由开关阀14封闭或开启，其中必要时能为全部燃料通道8设有一个共同的开关阀。但是也可行的是：每个燃料通道8设置有一个开关阀14。

开关阀14例如处于水衬套5的壁部中的凹部中。凹部必要时环形环绕地作为槽在壁部的外侧处延伸。也可行的是：作为凹部或槽的替代，开关阀14设置在水衬套5的外侧处并且开关阀的阀壳体固定在预燃室火花塞容纳装置的其他的壳体构件处或水衬套处。

预燃室火花塞容纳装置1中的开关阀14的具体的实现方案在图2中示出。开关阀14设置在套筒状的阀壳体17中，所述阀壳体套装到水衬套5上并且与其连接，例如与其旋接。开关阀14作为执行器18具有磁线圈，所述磁线圈的绕组环形环绕地设置在开关阀14中并且环绕水衬套5的壁部。

开关阀14还包括阀环节19以及一个或多个弹簧元件20，所述弹簧元件将阀环节19用力加载到闭合位置中，在所述闭合位置中一个或多个燃料通道8被封闭。阀环节19优选构成为环绕的环，所述环由一个或多个弹簧元件20轴向地压入到闭合位置中。弹簧元件20例如构成为螺旋弹簧。

作为执行器的磁线圈18轴向地与阀环节19和一个或多个弹簧元件20间隔开。在对磁线圈18通电的情况下将力施加到阀环节19上，所述力克服弹簧元件20的力将阀环节19调节到打开位置中，由此开启燃料通道8并且燃料能够沿预燃室6的方向流动经过燃料通道8。随着对磁线圈18的通电的结束，阀环节19通过一个或多个弹簧元件20的力再次调节到闭合位置中。

包括阀壳体17在内的开关阀14形成关联的结构单元，所述结构单元套装到水衬套5上。阀壳体17连同开关阀14环绕水衬套5。在阀壳体17中，用于流体连接的接头通道延伸至燃料通道8的上部部段和下部部段，使得在阀环节19打开的情况下，燃料在没有泄露的情况下能够从燃料通道8的上部部段经由开关阀14流入到燃料通道的下部部段中。