DE102007019898A1 - ignition device - Google Patents

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Armin Grabmaier
Heribert Imkamp
Axel Hanenkamp
Stefan Terbeck
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zündeinrichtung, insbesondere für einen Gasmotor oder einen Dieselmotor, zum Zünden eines Kraftstoff-Luft-Gemischs, wobei die Zündeinrichtung eine als Zündquelle dienende Heizeinrichtung (10) umfasst, wobei eine Aufnahmeeinrichtung (11) die jeweilige Heizeinrichtung (10) vom zu zündenden Kraftstoff-Luft-Gemisch trennt und wobei die Heizeinrichtung (10) einen mit dem zu zündenden Kraftstoff-Luft-Gemisch in Kontakt stehenden Abschnitt der jeweiligen Aufnahmeeinrichtung (11) derart erhitzt, dass dieser Abschnitt der Aufnahmeeinrichtung eine zum Zünden des Kraftstoff-Luft-Gemischs erforderliche Temperatur aufweist. Erfindungsgemäß sind die Aufnahmeeinrichtung (11) und die Heizeinrichtung (10) als separate Baugruppen ausgebildet, sodass die Heizeinrichtung (10) in der Aufnahmeeinrichtung (11) platzierbar und aus derselben entfernbar ist.The invention relates to an ignition device, in particular for a gas engine or a diesel engine, for igniting a fuel-air mixture, wherein the ignition device comprises a heater serving as ignition (10), wherein a receiving device (11) the respective heating device (10) from igniting the fuel-air mixture and wherein the heating device (10) heats a section of the respective receiving device (11) which is in contact with the fuel-air mixture to be ignited such that this section of the receiving device has a device for igniting the fuel-air mixture. Mixture required temperature. According to the invention, the receiving device (11) and the heating device (10) are designed as separate subassemblies, so that the heating device (10) can be placed in and removed from the receiving device (11).

Description

Die Erfindung betrifft eine Zündeinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Gasmotor und einen Dieselmotor.The The invention relates to an ignition device according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a gas engine and a diesel engine.

In Gasmotoren wird ein gasförmiges Kraftstoff-Luft-Gemisch verbrannt, wobei das gasförmige Kraftstoff-Luft-Gemisch mit Hilfe mindestens einer Zündeinrichtung des Gasmotors gezündet wird. In aus dem Stand der Technik bekannten Gasmotoren ist die oder jede Zündeinrichtung als Zündkerze ausgebildet, die entweder in einen ungeteilten Brennraum oder in einen von einem Hauptbrennraum abgeteilten Vorkammerraum hineinragt und das gasförmige Kraftstoff-Luft-Gemisch im Brennraum bzw. im Vorkammerraum entzündet. Zur Zündung werden dabei hohe Zündenergien benötigt, die mit steigender Motorleistung überproportional ansteigen.In Gas engines become a gaseous fuel-air mixture burned, taking the gaseous fuel-air mixture with the help of at least one ignition device of the gas engine is ignited. In known from the prior art gas engines the or each ignition device is designed as a spark plug, either in an undivided combustion chamber or in one of one Main combustion chamber divided pre-chamber space protrudes and the gaseous Ignited fuel-air mixture in the combustion chamber or in the pre-chamber space. For ignition, high ignition energies are required, which increase disproportionately with increasing engine power.

Aus der DE 102 17 996 A1 ist ein Gasmotor bekannt, bei welchem hohe Zündenergien zum Zünden des gasförmigen Kraftstoff-Luft-Gemisches erreicht werden können. Bei der DE 102 17 996 A1 erfolgt die Zündung des gasförmigen Kraftstoff-Luft-Gemisches mit Hilfe einer Zündeinrichtung, wobei eine die Zündenergie bereitstellende Zündquelle der Zündeinrichtung unmittelbar bzw. direkt mit dem zu zündenden Kraftstoff-Luft-Gemisch bzw. einer gasförmigen Atmosphäre aus dem zu zündenden Kraftstoff-Luft-Gemisch in Kontakt steht. Nach diesem Stand der Technik ist demnach die Zündquelle der Zündeinrichtung korrosiven Bedingungen ausgesetzt, wodurch sich ein vorzeitiger Verschleiß derselben einstellen kann. Dies resultiert letztendlich in verkürzten Standzeiten bzw. verkürzten Serviceintervallen und damit erhöhten Kosten für einen Gasmotor.From the DE 102 17 996 A1 a gas engine is known in which high ignition energies for igniting the gaseous fuel-air mixture can be achieved. In the DE 102 17 996 A1 the ignition of the gaseous fuel-air mixture by means of an ignition device, wherein the ignition energy providing ignition source of the ignition directly or directly with the fuel-air mixture to be ignited or a gaseous atmosphere from the fuel-air mixture to be ignited in contact. According to this prior art, therefore, the ignition source of the ignition device is exposed to corrosive conditions, whereby premature wear of the same can occur. This ultimately results in shortened service life or shortened service intervals and thus increased costs for a gas engine.

Aus der bislang noch unveröffentlichten DE 10 2005 050 435.3 ist ein Gasmotor mit mindestens einer in einen Brennraum oder in einen Vorkammerraum hineinragenden Zündeinrichtung bekannt, wobei die oder jede Zündeinrichtung eine als Zündquelle dienende Heizeinrichtung umfasst, wobei eine hülsenartige Aufnahmeeinrichtung die jeweilige Heizeinrichtung vom zu zündenden Kraftstoff-Luft-Gemisch trennt, und wobei die Heizeinrichtung einen mit dem zu zündenden Kraftstoff-Luft-Gemisch in Kontakt stehenden Abschnitt der jeweiligen Aufnahmeeinrichtung derart erhitzt, dass dieser Abschnitt der Aufnahmeeinrichtung eine zum Zünden des Kraftstoff-Luft-Gemischs erforderliche Temperatur aufweist.From the hitherto unpublished DE 10 2005 050 435.3 a gas engine with at least one projecting into a combustion chamber or in an antechamber ignition device is known, wherein the or each ignition device comprises a serving as an ignition heater, wherein a sleeve-like receiving device separates the respective heater from the fuel-air mixture to be ignited, and wherein the heating device a portion of the respective receiving device which is in contact with the fuel-air mixture to be ignited is heated such that this portion of the receiving device has a temperature required for igniting the fuel-air mixture.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zugrunde, eine neuartige Zündeinrichtung zu schaffen. Dieses Problem wird durch eine Zündeinrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß sind die Aufnahmeeinrichtung und die Heizeinrichtung als separate Baugruppen ausgebildet, sodass die Heizeinrichtung in der Aufnahmeeinrichtung platzierbar und aus derselben entfernbar ist.Of these, Based on the present invention, the problem is based to create a novel ignition device. This problem is by an ignition device according to claim 1 solved. According to the invention, the receiving device and the heater is designed as a separate modules, so the heater can be placed in the receiving device and off the same is removable.

Bei der erfindungsgemäßen Zündeinrichtung sind die Aufnahmeeinrichtung und die Heizeinrichtung als separate Baugruppen ausgebildet. So können Heizeinrichtung und Aufnahmeeinrichtung getrennt gefertigt werden. Die Heizeinrichtung ist in der Aufnahmeeinrichtung platzierbar sowie aus derselben entfernbar. Bei einem defekt der Heizeinrichtung oder der Aufnahmeeinrichtung kann die jeweils andere Baugruppe wiederverwendet werden.at the ignition device according to the invention are the receiving device and the heater as separate modules educated. So can heater and recording device be made separately. The heater is in the receiving device placeable as well as removable from the same. In case of a defect of Heating device or the receiving device can each other Assembly can be reused.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Aufnahmeeinrichtung eine Wandstärke zwischen 0,5 mm und 3,0 mm, vorzugsweise zwischen 0,8 mm und 1,5 mm, auf und ist aus einem Werkstoff gebildet, der bei Raumtemperatur einen Wärmeleitkoeffizienten von maximal 20 W/m·K, vorzugsweise von maximal 15 W/m·K, und der eine Temperaturbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit bis 1000°C, insbesondere bis 1100°C, bevorzugt bis 1200°C, aufweist.To an advantageous embodiment of the invention, the receiving device a wall thickness between 0.5 mm and 3.0 mm, preferably between 0.8 mm and 1.5 mm, and is made of a material that at room temperature, a maximum thermal conductivity of 20 W / m · K, preferably of at most 15 W / m · K, and the temperature resistance and corrosion resistance to 1000 ° C, in particular to 1100 ° C, preferably to 1200 ° C, has.

Die Heizeinrichtung, die vorzugsweise aus einer Siliziumnitrid-Keramik oder aus stabilisiertem Zirkonoxid oder aus einem oxidkeramischem Faseverbundwerkstoff gebildet ist, ist in der Aufnahmeeinrichtung insbesondere derart angeordnet, dass zwischen der Heizeinrichtung und der Aufnahmeeinrichtung eine Spielpassung besteht.The Heating device, preferably made of a silicon nitride ceramic or of stabilized zirconia or of an oxide ceramic Fase composite is formed, is in the receiving device in particular arranged such that between the heating device and the receiving device is a clearance fit.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, unter Bezugnahme auf die Zeichnung nachfolgend näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:preferred Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims and the description below. Embodiments of the Invention are, but are not limited to, below Reference to the drawing explained in more detail below. In the drawing shows:

1: eine stark schematisierte Darstellung einer erfindungsgemäßen Zündeinrichtung nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 1 : a highly schematic representation of an ignition device according to the invention according to a first embodiment of the invention;

2: eine stark schematisierte Darstellung einer erfindungsgemäßen Zündeinrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 2 a highly schematic representation of an ignition device according to the invention according to a second embodiment of the invention;

3: eine stark schematisierte Darstellung einer erfindungsgemäßen Zündeinrichtung nach einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 3 : a highly schematic representation of an ignition device according to the invention according to a third embodiment of the invention;

4: eine stark schematisierte Darstellung einer erfindungsgemäßen Zündeinrichtung nach einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 4 : a highly schematic representation of an ignition device according to the invention according to a fourth embodiment of the invention;

5: eine stark schematisierte Darstellung einer erfindungsgemäßen Zündeinrichtung nach einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung; 5 : a highly schematic representation of an ignition device according to the invention after egg a fifth embodiment of the invention;

6: eine stark schematisierte Darstellung einer erfindungsgemäßen Zündeinrichtung nach einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 6 a highly schematic representation of an ignition device according to the invention according to a sixth embodiment of the invention;

7: eine stark schematisierte Darstellung einer erfindungsgemäßen Zündeinrichtung nach einem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und 7 : a highly schematic representation of an ignition device according to the invention according to a seventh embodiment of the invention; and

8: eine stark schematisierte Darstellung einer erfindungsgemäßen Zündeinrichtung nach einem achten Ausführungsbeispiel der Erfindung. 8th : A highly schematic representation of an ignition device according to the invention according to an eighth embodiment of the invention.

Die hier vorliegende Erfindung betrifft eine Zündeinrichtung für einen Gasmotor, insbesondere einen Gas-Ottomotor, oder für einen Dieselmotor. Die erfindungsgemäße Zündeinrichtung ragt in einen Brennraum hinein, um ein Kraftstoff-Luft-Gemisch zu entzünden. Dabei kann der Brennraum als ungeteilter Brennraum oder als geteilter Brennraum ausgebildet sein, wobei dann, wenn der Brennraum in einen Hauptbrennraum und einen Vorkammerraum verteilt unterteilt ist, die Zündeinrichtung in den Vorkammerraum des Brennraums hinein ragt.The The present invention relates to an ignition device for a gas engine, in particular a gasoline engine, or for a diesel engine. The inventive Ignition device protrudes into a combustion chamber to a Ignite fuel-air mixture. This can be the combustion chamber designed as undivided combustion chamber or as a divided combustion chamber be, then when the combustion chamber into a main combustion chamber and a pre-chamber space is divided, the ignition device protrudes into the antechamber of the combustion chamber.

1 bis 8 zeigen unterschiedliche Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Zündeinrichtungen, wobei alle Zündeinrichtungen der 1 bis 8 jeweils über eine als Heizeinrichtung 10 ausgebildete Zündquelle verfügen, die in einer hülsenartigen Aufnahmeeinrichtung 11 positioniert bzw. angeordnet ist. Die Aufnahmeeinrichtung 11 separiert bzw. trennt die Heizeinrichtung 10 und damit die Zündquelle von einer korrosiven Atmosphäre innerhalb des Brennraums. 1 to 8th show different embodiments of inventive ignition devices, all ignition devices of the 1 to 8th each with a heating device 10 trained ignition source, which in a sleeve-like receptacle 11 is positioned or arranged. The recording device 11 separates or separates the heater 10 and thus the ignition source of a corrosive atmosphere within the combustion chamber.

Die Heizeinrichtung 10 stellt die zum Zünden des Kraftstoff-Luft-Gemisches benötigte Energie in Form von Heizleistung bereit. Die Heizeinrichtung 10 erhitzt dabei die Aufnahmeeinrichtung 11 auf eine zum Zünden des Kraftstoff-Luft-Gemisches erforderliche Temperatur. Die Heizeinrichtung 10 kann als elektrische Widerstands-Heizeinrichtung ausgeführt sein.The heater 10 provides the energy needed to ignite the fuel-air mixture in the form of heating power. The heater 10 heats the recording device 11 to a temperature required for igniting the fuel-air mixture. The heater 10 can be designed as an electrical resistance heater.

Sämtlichen Ausführungsbeispielen der 1 bis 8 ist gemeinsam, dass die Heizeinrichtung 10 sowie die Aufnahmeeinrichtung 11 als separate Baugruppen ausgebildet sind. Die Heizeinrichtung 10 ist demnach getrennt von der Aufnahmeeinrichtung 11 fertigbar, innerhalb der Aufnahmeeinrichtung 11 platzierbar sowie aus derselben entfernbar.All embodiments of the 1 to 8th is common that the heater 10 and the receiving device 11 are designed as separate modules. The heater 10 is therefore separate from the receiving device 11 manufacturable, within the receptacle 11 placeable as well as removable from the same.

Den Ausführungsbeispielen der 1 bis 8 ist weiterhin gemeinsam, dass die Aufnahmeeinrichtung 11 aus einem Werkstoff gebildet ist, der bei Raumtemperatur einen Wärmeleitkoeffizienten von maximal 20 W/m·K, vorzugsweise von maximal 15 W/m·K, aufweist.The embodiments of the 1 to 8th is still common that the receiving facility 11 is formed of a material which has a heat conduction coefficient of at most 20 W / m · K, preferably of at most 15 W / m · K, at room temperature.

Insbesondere ist die Aufnahmeeinrichtung aus einem Werkstoff gebildet, der bei Raumtemperatur einen Wärmeleitkoeffizienten zwischen 2 W/m·K und 20 W/m·K, insbesondere zwischen 5 W/m·K und 15 W/m·K, aufweist.Especially the receiving device is formed of a material which at Room temperature has a coefficient of thermal conductivity between 2 W / m · K and 20 W / m · K, in particular between 5 W / m · K and 15 W / m · K.

Weiterhin verfügt der Werkstoff, aus welcher die Aufnahmeeinrichtung 10 gebildet ist, über eine Temperaturbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit bis 1000°C, insbesondere bis 1100°C, bevorzugt bis 1200°C.Furthermore, the material from which the receiving device 10 is formed, over a temperature resistance and corrosion resistance to 1000 ° C, in particular to 1100 ° C, preferably up to 1200 ° C.

Vorzugsweise ist die Aufnahmeeinrichtung aus einem Nickelbasislegierungsstahl oder aus einem Oxiddispersionslegierungsstahl gebildet.Preferably is the receiving device made of a nickel-based alloy steel or formed of an oxide dispersion alloy steel.

Den Ausführungsbeispielen der 1 bis 8 ist weiterhin gemeinsam, dass die Aufnahmeeinrichtung 10 vorzugsweise über eine Wandstärke zwischen 0,8 mm und 1,5 mm verfügt. An einer mit dem zu zündenden Kraftstoff-Luft-Gemisch in Kontakt kommenden Außenfläche 12 besteht die Aufnahmeeinrichtung 11 vorzugsweise aus einem keramischen Werkstoff oder die Aufnahmeeinrichtung 11 ist mit einem keramischen Werkstoff beschichtet.The embodiments of the 1 to 8th is still common that the receiving facility 10 preferably has a wall thickness between 0.8 mm and 1.5 mm. At a coming into contact with the fuel-air mixture to be ignited outer surface 12 there is the recording device 11 preferably made of a ceramic material or the receiving device 11 is coated with a ceramic material.

Ebenso ist es möglich, dass der Werkstoff, aus welcher die Aufnahmeeinrichtung 11 gebildet ist, im Betrieb in der korrosiven Atmosphäre des zu zündenden Kraftstoff-Luft-Gemischs Chrom- oder Aluminiumoxide, insbesondere Aluminiumoxide, als Schutzschicht an seiner Außenfläche 12 selbst ausbildet.It is also possible that the material from which the receiving device 11 is formed, in operation in the corrosive atmosphere of the fuel-air mixture to be ignited chromium or aluminum oxides, in particular aluminum oxides, as a protective layer on its outer surface 12 self-training.

Weiterhin ist den Ausführungsbeispielen der 1 bis 8 gemeinsam, dass die Heizeinrichtung 10 vorzugsweise aus einer Siliziumnitrid-Keramik oder aus stabilisiertem Zirkonoxid oder aus einem oxidkeramischem Faseverbundwerkstoff gebildet ist.Furthermore, the embodiments of the 1 to 8th together, that the heater 10 is preferably formed from a silicon nitride ceramic or from stabilized zirconium oxide or from an oxide ceramic chamfered composite material.

1 bis 2 zeigen Ausführungsbeispiele der hier vorliegenden Erfindung, in welchen die Aufnahmeeinrichtung 11 jeweils einen größeren Innendurchmesser aufweist als der Außendurchmesser der Heizeinrichtung 10, so dass zwischen der Heizeinrichtung 10 und der Aufnahmeeinrichtung 11 ein Freiraum ausgebildet ist. 1 to 2 show embodiments of the present invention, in which the receiving device 11 each having a larger inner diameter than the outer diameter of the heater 10 so that between the heater 10 and the receiving device 11 a free space is formed.

In den Ausführungsbeispielen der 1 und 2 ist dieser Freiraum mit einem Füllstoff 13 ausgefüllt, wobei es sich beim Füllstoff 13 vorzugsweise um Magnesiumoxid handelt. Die Verwendung des Füllstoffs 13 verbessert die Wärmeübertragung zwischen der Heizeinrichtung 10 und der Aufnahmeeinrichtung 11.In the embodiments of the 1 and 2 is this clearance with a filler 13 filled, where it is the filler 13 preferably magnesium oxide. The use of the filler 13 improves heat transfer between the heater 10 and the receiving device 11 ,

Weiterhin wird ein von außen auf die Aufnahmeeinrichtung 11 wirkender Verbrennungsdruck über den Füllstoff 13 auf die Heizeinrichtung 10 übertragen. Hierdurch kann die bei sehr hohen Temperaturen sich verringernde Streckgrenze des Werkstoffs der Aufnahmeeinrichtung 11 durch Abstützen der Aufnahmeeinrichtung 11 über das Füllmaterial 13 ausgeglichen werden. Demnach kann für die Außenhülse 11 ein Werkstoff mit niedrigerer Temperaturfestigkeit verwendet werden. Alternativ kann die Wandstärke der Aufnahmeeinrichtung 11 verringert werden. Durch Verwendung des Füllstoffs 13 kann darüber hinaus die Vibrationsfestigkeit der erfindungsgemäßen Zündeinrichtung verbessert werden.Furthermore, an externally on the receiving device 11 acting combustion pressure over the filler 13 on the heater 10 übertra As a result, at very high temperatures, the yield strength of the material of the receiving device can be reduced 11 by supporting the receiving device 11 over the filling material 13 be compensated. Accordingly, for the outer sleeve 11 a material with lower temperature resistance can be used. Alternatively, the wall thickness of the receiving device 11 be reduced. By using the filler 13 In addition, the vibration resistance of the ignition device according to the invention can be improved.

3 und 4 zeigen Ausführungsbeispiele der hier vorliegenden Erfindung, bei welchen die Heizeinrichtung 10 in der Aufnahmeeinrichtung 11 derart angeordnet ist, dass zwischen der Heizeinrichtung 10 und der Aufnahmeeinrichtung 11 eine Spielpassung 14 bzw. Übergangspassung besteht. 3 and 4 show embodiments of the present invention, in which the heating device 10 in the receiving device 11 is arranged such that between the heater 10 and the receiving device 11 a clearance fit 14 or transition fit exists.

Hierzu verfügt die Heizeinrichtung 10 über einen Außendurchmesser, der geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser der Aufnahmeeinrichtung 11. Über eine Halteeinrichtung 15 wird verhindert, dass die Heizeinrichtung 10 aus der Aufnahmeeinrichtung 11 herausfällt.For this purpose, the heating device has 10 over an outer diameter which is slightly smaller than the inner diameter of the receiving device 11 , About a holding device 15 will prevent the heater 10 from the receiving device 11 fall out.

5 und 6 zeigen Ausführungsbeispiele der hier vorliegenden Erfindung, bei welchen die Heizeinrichtung 10 in der Aufnahmeeinrichtung 11 jeweils derart angeordnet ist, dass zwischen der Heizeinrichtung 10 und der Aufnahmeeinrichtung 11 eine Presspassung 16 besteht. Die Presspassung wird in den Ausführungsbeispielen der 5 und 6 durch eine geeignete Durchmesserwahl für den Außendurchmesser der Heizeinrichtung 10 und den Innendurchmesser der Aufnahmeeinrichtung 11 bereitgestellt. Hierbei verfügt dann die Heizeinrichtung 10 über einen geringfügig größeren Außendurchmesser als der Innendurchmesser der Aufnahmeeinrichtung 11, wobei die Presspassung zwischen Heizeinrichtung 10 und Aufnahmeeinrichtung 11 dadurch bereitgestellt wird, dass zum Einführen der Heizeinrichtung 10 in die Aufnahmeeinrichtung 11 die Aufnahmeeinrichtung 11 erhitzt und/oder die Heizeinrichtung 11 abgekühlt wird. 5 and 6 show embodiments of the present invention, in which the heating device 10 in the receiving device 11 is respectively arranged such that between the heater 10 and the receiving device 11 a press fit 16 consists. The interference fit is in the embodiments of the 5 and 6 by a suitable choice of diameter for the outer diameter of the heater 10 and the inner diameter of the receiving device 11 provided. Here then has the heater 10 over a slightly larger outer diameter than the inner diameter of the receiving device 11 where the press fit between heater 10 and recording device 11 is provided by that for introducing the heating device 10 in the receiving device 11 the receiving device 11 heated and / or the heater 11 is cooled.

Auch in den Ausführungsbeispielen der 7 und 8 besteht zwischen der Heizeinrichtung 10 und der Aufnahmeeinrichtung 11 eine Presspassung 17. Im Ausführungsbeispiel der 7 und 8 wird die Presspassung dadurch bereitgestellt, dass die Heizeinrichtung 10 in die Aufnahmeeinrichtung 11, die einen geringfügig größeren Innendurchmesser als der Außendurchmesser der Heizeinrichtung 10 aufweist, eingeführt wird, wobei anschließend die Heizeinrichtung 10 bestromt und nach dem Erreichen der maximalen Temperatur der Aufnahmeeinrichtung 11 dieselbe mit ausreichend hohem Druck gestaucht wird, so dass sich die Aufnahmeeinrichtung 11 an die Heizeinrichtung 10 unter Ausbildung einer Presspassung bzw. eines Presssitzes anschmiegt.Also in the embodiments of the 7 and 8th exists between the heater 10 and the receiving device 11 a press fit 17 , In the embodiment of 7 and 8th the press fit is provided by the heater 10 in the receiving device 11 that has a slightly larger inside diameter than the outside diameter of the heater 10 is introduced, wherein then the heating device 10 energized and after reaching the maximum temperature of the receiving device 11 the same is compressed with sufficiently high pressure, so that the receiving device 11 to the heater 10 clinging under formation of a press fit or a press fit.

In den Ausführungsbeispielen der 7 und 8 werden demnach Heizeinrichtung 10 und Aufnahmeeinrichtung 11 zuerst über eine Spielpassung vormontiert, nach der Vormontage wird die Heizeinrichtung 10 mit Nennleistung bestromt, wobei nach dem Erreichen der maximalen Temperatur, in welcher die Aufnahmeeinrichtung 11 dann rotglühend ist und eine niedrige Streckgrenze aufweist, die Außenhülse 11 von außen an die Heizeinrichtung 10 angepresst wird.In the embodiments of the 7 and 8th are therefore heating device 10 and recording device 11 first preassembled over a clearance, after the pre-assembly is the heater 10 energized with rated power, wherein after reaching the maximum temperature at which the receiving device 11 then red-hot and has a low yield strength, the outer sleeve 11 from the outside to the heater 10 is pressed.

Hierzu wird in einer Druckkammer ein hoher Druck auf die Aufnahmeeinrichtung 11 aufgebracht. Alternativ kann die Aufnahmeeinrichtung 10 auch angewalzt oder mit einem anderen mechanischen Verfahren an die Heizeinrichtung 10 angepresst werden. Der Werkstoff der Aufnahmeeinrichtung 11 wird hierbei plastisch verformt und legt sich unter Ausbildung einer Presspassung mit einer optimalen Spannungsverteilung an die Heizeinrichtung 10 an.For this purpose, in a pressure chamber, a high pressure on the receiving device 11 applied. Alternatively, the receiving device 10 also rolled or with another mechanical method to the heater 10 be pressed. The material of the receiving device 11 is plastically deformed and settles to form a press fit with an optimal stress distribution to the heater 10 at.

Im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel der 7 und 8 ist es von Vorteil, wenn vor dem Anpressen der Außenhülse 11 an die Heizeinrichtung 10 zwischen der Außenhülse 11 und der Heizeinrichtung 10 ein Füllstoff, insbesondere Magnesiumoxid, positioniert wird, wobei der Füllstoff dann beim Anpressen der Außenhülse 11 an die Heizeinrichtung 10 verdichtet wird und zwischen Außenhülse 11 und Heizeinrichtung 10 in verdichtetem Zustand eingeklemmt wird. Dies ist übrigens auch beim Ausführungsbeispiel der 5 und 6 möglich, wobei hierbei der Füllstoff ebenfalls über die Presspassung zwischen der Außenhülse 11 und der Heizeinrichtung 10 verdichtet wird.In connection with the embodiment of the 7 and 8th It is advantageous if, before pressing the outer sleeve 11 to the heater 10 between the outer sleeve 11 and the heater 10 a filler, in particular magnesium oxide, is positioned, wherein the filler then when pressing the outer sleeve 11 to the heater 10 is compressed and between outer sleeve 11 and heating device 10 is clamped in a compressed state. Incidentally, this is also the embodiment of the 5 and 6 possible, in which case the filler also via the interference fit between the outer sleeve 11 and the heater 10 is compressed.

Die erfindungsgemäßen Zündeinrichtungen der 1 bis 8 sind sowohl bei Gasmotoren als auch bei Dieselmotoren verwendbar.The ignition devices of the invention 1 to 8th are suitable for both gas engines and diesel engines.

1010
Heizeinrichtungheater
1111
Aufnahmeeinrichtungrecording device
1212
Außenflächeouter surface
1313
Füllstofffiller
1414
Spielpassungclearance
1515
Halteeinrichtungholder
1616
Presspassunginterference fit
1717
Presspassunginterference fit

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Claims (20)

Zündeinrichtung, insbesondere für einen Gasmotor oder einen Dieselmotor, zum Zünden eines Kraftstoff-Luft-Gemischs, wobei die Zündeinrichtung eine als Zündquelle dienende Heizeinrichtung umfasst, wobei eine Aufnahmeeinrichtung die jeweilige Heizeinrichtung vom zu zündenden Kraftstoff-Luft-Gemisch trennt, und wobei die Heizeinrichtung einen mit dem zu zündenden Kraftstoff-Luft-Gemisch in Kontakt stehenden Abschnitt der jeweiligen Aufnahmeeinrichtung derart erhitzt, dass dieser Abschnitt der Aufnahmeeinrichtung eine zum Zünden des Kraftstoff-Luft-Gemischs erforderliche Temperatur aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung (11) und die Heizeinrichtung (10) als separate Baugruppen ausgebildet sind, sodass die Heizeinrichtung (10) in der Aufnahmeeinrichtung (11) platzierbar und aus derselben entfernbar ist.Ignition device, in particular for a gas engine or a diesel engine, for igniting a fuel-air mixture, wherein the ignition device comprises a serving as an ignition heater, wherein a receiving device separates the respective heater from the fuel-air mixture to be ignited, and wherein the heating device heated with the fuel-air mixture to be ignited in contact portion of the respective receiving device such that this portion of the receiving device has a temperature required for igniting the fuel-air mixture, characterized in that the receiving device ( 11 ) and the heater ( 10 ) are formed as separate assemblies, so that the heating device ( 10 ) in the receiving device ( 11 ) Placeable and removable from the same. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung (11) aus einem Werkstoff gebildet ist, der bei Raumtemperatur einen Wärmeleitkoeffizienten von maximal 20 W/m·K aufweist.Ignition device according to claim 1, characterized in that the receiving device ( 11 ) is formed of a material which has a heat conduction coefficient of at most 20 W / m · K at room temperature. Zündeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung (11) aus einem Werkstoff gebildet ist, der bei Raumtemperatur einen Wärmeleitkoeffizienten zwischen 2 W/m·K und 20 W/m·K aufweist.Ignition device according to claim 2, characterized in that the receiving device ( 11 ) is formed of a material which has a thermal conductivity coefficient between 2 W / m · K and 20 W / m · K at room temperature. Zündeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung (11) aus einem Werkstoff gebildet ist, der bei Raumtemperatur einen Wärmeleitkoeffizienten zwischen 5 W/m·K und 15 W/m·K aufweist.Ignition device according to claim 3, characterized in that the receiving device ( 11 ) is formed of a material having a thermal conductivity coefficient between 5 W / m · K and 15 W / m · K at room temperature. Zündeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung (11) aus einem Werkstoff gebildet ist, der eine Temperaturbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit bis 1000°C, insbesondere bis 1100°C, bevorzugt bis 1200°C, aufweist.Ignition device according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the receiving device ( 11 ) is formed of a material having a temperature resistance and corrosion resistance to 1000 ° C, in particular to 1100 ° C, preferably up to 1200 ° C, having. Zündeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung (11) aus einem Nickelbasislegierungsstahl gebildet ist.Ignition device according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the receiving device ( 11 ) is formed of a nickel-base alloy steel. Zündeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung (11) aus einem Oxiddispersionslegierungsstahl gebildet ist.Ignition device according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the receiving device ( 11 ) is formed of an oxide dispersion alloy steel. Zündeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung (11) an einer mit dem zu zündenden Kraftstoff-Luft-Gemisch in Kontakt kommenden Außenfläche aus einem keramischen Werkstoff besteht oder mit einem keramischen Werkstoff beschichtet ist.Ignition device according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the receiving device ( 11 ) at a coming into contact with the fuel-air mixture to be ignited outer surface of a ceramic material or is coated with a ceramic material. Zündeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung (11) eine Wandstärke zwischen 0,5 mm und 3,0 mm aufweist.Ignition device according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that the receiving device ( 11 ) has a wall thickness between 0.5 mm and 3.0 mm. Zündeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung (11) eine Wandstärke zwischen 0,8 mm und 1,5 mm aufweist.Ignition device according to claim 9, characterized in that the receiving device ( 11 ) has a wall thickness between 0.8 mm and 1.5 mm. Zündeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (10) aus einer Siliziumnitrid-Keramik gebildet ist.Ignition device according to one or more of claims 1 to 10, characterized in that the heating device ( 10 ) is formed of a silicon nitride ceramic. Zündeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (10) aus stabilisiertem Zirkonoxid aus einem oxidkeramischem Faseverbundwerkstoff gebildet ist.Ignition device according to one or more of claims 1 to 10, characterized in that the heating device ( 10 ) is formed of stabilized zirconia of an oxide ceramic bevel composite material. Zündeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (10) in der Aufnahmeeinrichtung (11) derart angeordnet ist, dass zwischen der Heizeinrichtung (10) und der Aufnahmeeinrichtung (11) eine Spielpassung besteht.Ignition device according to one or more of claims 1 to 12, characterized in that the heating device ( 10 ) in the receiving device ( 11 ) is arranged such that between the heating device ( 10 ) and the receiving device ( 11 ) there is a clearance fit. Zündeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (10) in der Aufnahmeeinrichtung (11) derart angeordnet ist, dass zwischen der Heizeinrichtung (10) und der Aufnahmeeinrichtung (11) eine Übergangspassung besteht.Ignition device according to one or more of claims 1 to 13, characterized in that the heating device ( 10 ) in the receiving device ( 11 ) is arranged such that between the heating device ( 10 ) and the receiving device ( 11 ) there is a transition fit. Zündeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (10) in der Aufnahmeeinrichtung (11) derart angeordnet ist, dass zwischen der Heizeinrichtung (10) und der Aufnahmeeinrichtung (11) eine Presspassung besteht.Ignition device according to one or more of claims 1 to 14, characterized in that the heating device ( 10 ) in the receiving device ( 11 ) is arranged such that between the heating device ( 10 ) and the receiving device ( 11 ) a press fit exists. Zündeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Freiraum zwischen der Heizeinrichtung (10) und der Aufnahmeeinrichtung (11) mit einem Füllstoff (13), insbesondere mit Magnesiumoxid, aufgefüllt ist.Ignition device according to one or more of claims 1 to 15, characterized in that a free space between the heating device ( 10 ) and the receiving device ( 11 ) with a filler ( 13 ), in particular with magnesium oxide, is filled. Gasmotor, insbesondere Gas-Ottomotor, zum Verbrennen eines gasförmigen Kraftstoff-Luft-Gemischs, mit mindestens einer in einen Brennraum oder in einen Vorkammerraum hineinragenden Zündeinrichtung zum Zünden des gasförmigen Kraftstoff-Luft-Gemischs, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede Zündeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16 ausgebildet ist.Gas engine, in particular gas Otto engine, for burning a gaseous fuel-air mixture, with at least one projecting into a combustion chamber or in an antechamber ignition device for igniting the gaseous fuel-air mixture, characterized in that the or each ignition device after one or formed of several of claims 1 to 16 is. Dieselmotor zum Verbrennen eines Kraftstoff-Luft-Gemischs, mit mindestens einer in einen Brennraum oder in einen Vorkammerraum hineinragenden Zündeinrichtung zum Zünden des Kraftstoff-Luft-Gemischs, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede Zündeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16 ausgebildet ist.Diesel engine for burning a fuel-air mixture, with at least one in a combustion chamber or in a pre-chamber space projecting ignition device for igniting the Fuel-air mixture, characterized in that the or Each ignition device according to one or more of the claims 1 to 16 is formed. Verwendung einer Zündeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16 in einem Gasmotor.Use of an ignition device after a or more of claims 1 to 16 in a gas engine. Verwendung einer Zündeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16 in einem Dieselmotor.Use of an ignition device after a or more of claims 1 to 16 in a diesel engine.
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