AT522050B1 - Flüssigkeitsgekühlte brennkraftmaschine - Google Patents

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AT522050B1
AT522050B1 ATA50044/2019A AT500442019A AT522050B1 AT 522050 B1 AT522050 B1 AT 522050B1 AT 500442019 A AT500442019 A AT 500442019A AT 522050 B1 AT522050 B1 AT 522050B1
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine, insbesondere Gasmotor, mit zumindest einem Zylinderkopf (1), welcher mindestens einen Kühlmittelraum (10) aufweist, mit zumindest einer im Zylinderkopf (1) angeordneten Vorkammer (2), welche durch zumindest einen Vorkammerbauteil (3) gebildet ist, wobei eine mit dem Vorkammerbauteil (3) verbundene Kraftstoffzufuhreinrichtung (9), insbesondere Gas-Kraftstoffzufuhreinrichtung, in die Vorkammer (2) mündet. Um das Schadvolumen bei der Kraftstoffzufuhr so gering wie möglich zu halten, ist vorgesehen, dass die Kraftstoffzufuhreinrichtung (9) in einer fest mit dem Vorkammerbauteil (3) verbundenen Dichthülse (11) angeordnet ist, welche an ihrem dem Vorkammerbauteil (3) zugewandten ersten Ende (11b) flüssigkeitsdicht mit dem Vorkammerbauteil (3) verbunden ist.

Description

Beschreibung
[0001] Die Erfindung betrifft eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine mit zumindest einem Zylinderkopf, welcher mindestens einen Kühlmittelraum aufweist, mit zumindest einer im Zylinderkopf angeordneten Vorkammer, welche durch zumindest einen Vorkammerbauteil gebildet ist, wobei eine mit dem Vorkammerbauteil verbundene Kraftstoffzufuhreinrichtung, insbesondere Gas-Kraftstoffzufuhreinrichtung, in die Vorkammer mündet, wobei die Kraftstoffzufuhreinrichtung in einer fest mit dem Vorkammerbauteil verbundenen Dichthülse angeordnet ist, welche an ihrem dem Vorkammerbauteil zugewandten ersten Ende flüssigkeitsdicht mit dem Vorkammerbauteil verbunden ist.
[0002] Eine Brennkraftmaschine mit zumindest einem Zylinderkopf, welcher mindestens einen Kühlmittelraum aufweist und mit zumindest einer im Zylinderkopf angeordneten Vorkammer, welche durch zumindest einen Vorkammerbauteil gebildet ist, ist aus der WO 2012/058700 A1 bekannt. Eine mit dem Vorkammerbauteil verbundene Kraftstoffzufuhreinrichtung mündet in die Vorkammer.
[0003] Die Druckschriften US 5,222,993 A, JP S63 162 922 A, WO 2017/082953 A1, US 2015/204232 A1, DE 3638692 A1 und US 4,074,664 A zeigen flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschinen mit einer im Zylinderkopf angeordneten Vorkammer pro Zylinder, wobei die Vorkammer durch einen Vorkammerbauteil gebildet ist. In die Vorkammer mündet eine Kraftstoffzuführeinrichtung, welche in einer fest mit dem Vorkammerbauteil verbunden Hülse angeordnet ist.
[0004] Die Gas-Kraftstoffzufuhreinrichtung wird im Allgemeinen möglichst nahe am eigentlichen Zündort der Vorkammer angeordnet, um das Schadvolumen möglichst klein zu halten und um damit verbundene nachteilige Auswirkungen auf die Verbrennung zu vermeiden. Kühlmittelräume im Bereich der Vorkammbauteile und andere und bauliche Zwänge können die Minimalisierung des Schadvolumens allerdings manchmal erschweren.
[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, bei Brennkraftmaschinen mit Kühlmittelräumen im Zylinderkopf das Schadvolumen bei der Kraftstoffzufuhr, insbesondere Brenngaszufuhr, so gering wie möglich zu halten.
[0006] Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe dadurch, dass die Dichthülse angrenzend an den Kühlmittelraum angeordnet ist und/oder durch diesen hindurchgeführt ist.
[0007] Auf diese Weise kann auch bei baulichen Zwängen die Mündung der Kraftstoffzufuhreinrichtung sehr nahe an den Zündort der Vorkammer herangeführt werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Zündort einer in die Vorkammer einmündenden Zündeinrichtung im Bereich einer Längsachse der Vorkammer angeordnet ist. Das Schadvolumen lässt sich somit auf ein Minimum begrenzen.
[0008] Der Querschnitt des Vorkammerteils kann kreisförmig sein, gegebenenfalls aber auch von einer Kreisform abweichen.
[0009] In einer Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen der Dichthülse im Bereich ihres ersten Endes und einer ersten Dichtfläche des Vorkammerbauteils ein erstes Dichtungselement angeordnet ist, wobei vorzugsweise die erste Dichtfläche normal zu einer Längsachse der Dichthülse angeordnet ist. Das erste Dichtungselement gewährleistet die kühlmittelseitige Abdichtung der Kraftstoffzufuhreinrichtung vom Kühlmittelraum.
[0010] Die kraftstoffseitige Abdichtung der Kraftstoffzufuhreinrichtung erfolgt vorteilhafter Weise dadurch, dass zwischen der Kraftstoffzuführeinrichtung im Bereich ihres ersten Endes und einer zweiten Dichtfläche des Vorkammerbauteils ein zweites Dichtungselement angeordnet ist, wobei vorzugsweise die zweite Dichtfläche normal zu einer Längsachse der Kraftstoffzuführeinrichtung angeordnet ist. In einer alternativen Ausführungsvariante der Erfindung kann die Abdichtung durch direkten Kontakt zwischen Kraftstoffzuführeinrichtung und dem Vorkammerbauteil durch einen Dichtsitz bzw. eine Quetschkante erfolgen. Ein separates zweites Dichtelement kann dabei entfallen.
[0011] Die nötigen Dichtkräfte können dabei dadurch aufgebracht werden, dass die Kraftstoffzufuhreinrichtung über ein Klemmelement kraftschlüssig mit dem Vorkammerbauteil verbunden ist, wobei die Kraftstoffzufuhreinrichtung durch das Klemmelement über das zweite Dichtungselement an den Vorkammerbauteil gepresst ist. Das Klemmelement kann dabei beispielsweise mit der Dichthülse verschraubt sein.
[0012] Zur kühlmittelseitigen Abdichtung der Dichthülse gegenüber dem Zylinderkopf sieht eine Ausführungsvariante der Erfindung vor, dass die Dichthülse an ihrem dem Vorkammerbauteil abgewandten zweiten Ende über einen Halteteil mit dem Zylinderkopf flüssigkeitsdicht verbunden ist, wobei zumindest ein drittes Dichtungselement zwischen dem Halteteil und dem Zylinderkopf und/oder zumindest ein viertes Dichtungselement zwischen dem Halteteil und der Dichthülse angeordnet ist.
[0013] Vorzugsweise ist die Dichthülse mit dem Vorkammerbauteil verschraubt. Die Dichthülse kann dabei mittels eines Außengewindes oder eines Innengewindes am Vorkammerbauteil montiert sein.
[0014] In einer einfachen Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Dichthülse durch ein im Wesentlichen hohlzylindrisches Rohr gebildet ist.
[0015] Der Vorkammerbauteil kann einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein.
[0016] In weiterer Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Vorkammerbauteil an den Kühlmittelraum grenzt, wobei der Kühlmittelraum in einem dem Brennraum abgewandten Bereich des Vorkammerbauteils durch einen vorzugsweise plattenförmigen Wandteil abgedeckt ist, wobei vorzugsweise der Wandteil gegenüber dem Vorkammerbauteil über ein fünftes Dichtungselement und gegenüber dem Zylinderkopf über ein sechstes Dichtungselement abgedichtet ist.
[0017] Die Erfindung wird im Folgenden an Hand der in den nicht einschränkenden Fig. gezeigten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Darin zeigen
[0018] Fig. 1 einen Zylinderkopf einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine in einem Längsschnitt in einer ersten Ausführungsvariante.
[0019] Fig. 2 das Detail Il aus Fig. 1,
[0020] Fig. 3 einen Zylinderkopf einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine in einem Längsschnitt in einer zweiten Ausführungsvariante und
[0021] Fig. 4 einen Zylinderkopf einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine in einem Längsschnitt in einer dritten Ausführungsvariante.
[0022] Gleiche Teile sind in den Ausführungsvarianten mit gleichen Bezugszeichen versehen.
[0023] Die Fig. zeigen jeweils einen Zylinderkopf 1 einer fremdgezündeten Gas-Brennkraftmaschine, welcher eine Vorkammer 2 beinhaltet, die einteilig oder mehrteilig ausgeführt sein kann. In den gezeigten Ausführungsbeispielen ist die Vorkammer 2 zweiteilig ausgebildet und weist einen ersten Vorkammerbauteil 3 und einen unteren zweiten Vorkammerbauteil 4 auf, welche gemeinsam die Vorkammer 2 aufspannen. Die Vorkammer 2 ist im Bereich der Zylinderachse 1a eines Zylinders der Brennkraftmaschine angeordnet, wobei in den Ausführungsbeispielen die Hochachse 2a der Vorkammer 2 mit der Zylinderachse 1a zusammenfällt.
[0024] Die Vorkammer 2 ist über Überströmöffnungen 5 mit dem Brennraum 6 eines nicht weiter dargestellten Zylinders verbunden.
[0025] In die Vorkammer 2 mündet eine im oberen ersten Vorkammerbauteil 3 angeordnete Zündeinrichtung 7 mit einem definierten Zündort 8 im Bereich der Hochachse 2a der Vorkammer 2 in die Vorkammer 2 ein.
[0026] An dem ersten Vorkammerbauteil 3 ist möglichst nahe an der Vorkammer 2 eine Kraftstoffzufuhreinrichtung 9 montiert, über welche durch ein Mündungsöffnung 29 Brenngas der Vorkammer 2 zugeführt werden kann. Die Längsachse 9a der Kraftstoffzufuhreinrichtung 9 ist hier unter einem Winkel a von etwa 30° in Bezug auf die Hochachse 2a der Vorkammer 2 geneigt.
Der Winkel a beträgt im Allgemeinen zwischen etwa 15° und 75°, insbesondere zwischen etwa 25° und 60°.
[0027] Ein der Vorkammer 2 zugewandtes erstes Ende der Kraftstoffzufuhreinrichtung 9 ist mit 9b, ein dem erstem Ende 9b abgewandtes zweites Ende der Kraftstoffzufuhreinrichtung ist mit 9c bezeichnet.
[0028] Um die Kraftstoffzufuhreinrichtung 9 im Bereich eines oberen Kühlmittelraumes 10 des Zylinderkopfes 1 anordnen zu können, ist eine zusätzliche Dichthülse 11 vorgesehen, welche die kühlmittelseitige Abdichtung zur Kraftstoffzufuhreinrichtung 9 hin erfüllt. Die Längsachse 11a der Dichthülse 11 ist bevorzugt achsgleich mit der Längsachse 9a der Kraftstoffzufuhreinrichtung 9 angeordnet. Ein der Vorkammer 2 zugewandtes erstes Ende der Dichthülse 11 ist mit 11b, ein dem erstem Ende 11b abgewandtes zweites Ende der Dichthülse 11 ist mit 11c bezeichnet.
[0029] Die Dichthülse 9, welche beispielsweise durch ein hohlzylindrisches Rohr gebildet ist, dichtet die Kraftstoffzufuhreinrichtung 9 in radialer Richtung gegen Kühlmittel zum Kühlmittelraum 10 hin ab. Diese kühlmittelseitige Abdichtung erfolgt direkt oder mittelbar, beispielsweise mittels eines ersten Dichtungselementes 12 zwischen Dichthülse 11 und dem ersten Vorkammerbauteil 3. Dabei ist ein erstes Dichtungselement 12 - beispielsweise ein Dichtungsring - zwischen der Dichthülse 11 im Bereich des ersten Endes 11b der Dichthülse 11 und einer ersten Dichtfläche 13 des ersten Vorkammerbauteils 3 angeordnet. Die erste Dichtfläche 13 ist hier normal zur Längsachse 11a der Dichthülse 11 angeordnet. Die gasseitige Abdichtung erfolgt direkt oder mittels eines zweiten Dichtungselementes 14 zwischen der Kraftstoffzufuhreinrichtung 9 und einer zweiten Dichtfläche 15 des ersten Vorkammerbauteil 3. Die zweite Dichtfläche 15 ist hier ebenfalls normal zur Längsachse 11a der Dichthülse 11 ausgebildet. Die erste Dichtfläche 13 und die zweite Dichtfläche 15 befinden sich in verschiedenen Normalebenen £;, £2 auf die Längsachsen 9a, 11a, wobei in den Ausführungsbeispielen die erste Normalebene &+ mit der ersten Dichtfläche 13 von der Vorkammer 2 weiter beabstandet ist, als die zweite Normalebene > mit der zweiten Dichtfläche 15. Gegebenenfalls kann das zweite Dichtungselement 14 auch entfallen - in diesem Fall erfolgt die Abdichtung direkt über einen entsprechenden Dichtsitz bzw. eine Quetschkante der Kraftstoffzuführeinrichtung 9.
[0030] Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist die Kraftstoffzufuhreinrichtung 9 über ein hülsenförmiges Klemmelement 16 kraftschlüssig und austauschbar mit dem ersten Vorkammerbauteil 3 verbunden, wobei im dargestellten Ausführungsbeispiel die Kraftstoffzufuhreinrichtung 9 durch das Klemmelement 16 über das zweite Dichtungselement 14 an den ersten Vorkammerbauteil 3 gepresst ist. Somit ist gewährleistet, dass kein Kühlmittel zur Kraftstoffzufuhreinrichtung 9 gelangt. Das Klemmelement 16 ist mit der Dichthülse 11 durch eine Klemmverbindung 31 fest verbunden. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, kann das Klemmelement 16 einerseits mit der Dichthülse 11 durch eine Klemmverbindung 31 fest verbunden und andererseits über Befestigungsschrauben 30 mit dem Zylinderkopf 1 verschraubt sein. Dies ermöglicht einen unkomplizierten und raschen Austausch der Kraftstoffzuführeinrichtung 9.
[0031] Die Dichthülse 11 ist an ihrem dem ersten Vorkammerbauteil 3 abgewandten zweiten Ende 11c über einen Halteteil 17 mit dem Zylinderkopf 1 flüssigkeitsdicht verbunden. Zwischen dem Halteteil 17 und einer normal auf die Längsachse 11a der Dichthülse 11 angeordneten dritten Dichtfläche 19 des Zylinderkopfes 1 ist zumindest ein drittes Dichtungselement 18 und zwischen dem Halteteil 19 und einer zylindrischen vierten Dichtfläche 21 der Dichthülse 11 zumindest ein viertes Dichtungselement 20 angeordnet.
[0032] Die Dichthülse 11 ist mit dem ersten Vorkammerbauteil 3 beispielsweise über eine Schraubverbindung 22 fest verbunden. Bei dem in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Dichthülse 11 im Bereich ihres ersten Endes 9b ein Außengewinde und der erste Vorkammerbauteil 3 ein Innengewinde auf. Die Dichthülse 11 ist mit ihrem Außengewinde in das Innengewinde des ersten Vorkammerbauteils 3 eingeschraubt.
[0033] Zum Unterschied dazu ist bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsvariante der erste Vorkammerbauteil 3 mit einem Außengewinde und die Dichthülse 11 an ihrem ersten Ende 11b
mit einem Innengewinde versehen. Die Dichthülse 11 ist mit ihrem Innengewinde in das Außengewinde des ersten Vorkammerbauteils 3 eingeschraubt.
[0034] Alternativ zur Schraubverbindung 22 ist auch eine Klemmverbindung zwischen Dichthülse 11 und erstem Vorkammerbauteil 3 möglich.
[0035] Weiters ist in der in Fig.3 gezeigten Ausführung der Kühlmittelraum 10 in einem dem Brennraum 6 abgewandten Bereich des ersten Vorkammerbauteils 3 durch einen beispielsweise plattenförmigen Wandteil 23 abgedeckt. Der Wandteil 23 ist gegenüber einer fünften zylindrischen Dichtfläche 25 des ersten Vorkammerbauteil 3 über ein ringförmiges fünftes Dichtungselement 24 und gegenüber einer normal auf die Zylinderachse 1a angeordneten sechsten Dichtfläche 27 des Zylinderkopfes 1 über ein sechstes Dichtungselement 26 abgedichtet. Der Wandteil 23 trennt somit dichtend den Kühlmittelraum 10 von einem darüber angeordneten Olraum 28 des Zylinderkopfes 1.
[0036] Die Dichtungselemente 12, 14, 18, 20, 24, 26 können beispielsweise durch Dichtringe, Flachdichtungen, Profildichtungen, O-Ringe oder dergleichen gebildet sein.
[0037] Durch die oben beschriebenen Lösungen ist es möglich, die Kraftstoffzufuhreinrichtung 9 näher am Vorkammervolumen zu positionieren. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Zündeinrichtung 7, insbesondere die Lage des Zündortes 8, möglichst zentral in der Vorkammer 2 positioniert werden kann, da ein geringerer Bauraum für die Kraftstoffzufuhreinrichtung 9 benötigt wird.
[0038] Um die Fertigung zu erleichtern, können zumindest einzelne Teile des Zylinderkopfes 3D gedruckt werden.

Claims (11)

Patentansprüche
1. Flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine, insbesondere Gasmotor, mit zumindest einem Zylinderkopf (1), welcher mindestens einen Kühlmittelraum (10) aufweist, mit zumindest einer im Zylinderkopf (1) angeordneten Vorkammer (2), welche durch zumindest einen Vorkammerbauteil (3) gebildet ist, wobei eine mit dem Vorkammerbauteil (3) verbundene Kraftstoffzufuhreinrichtung (9), insbesondere Gas-Kraftstoffzufuhreinrichtung, in die Vorkammer (2) mündet, wobei die Kraftstoffzufuhreinrichtung (9) in einer fest mit dem Vorkammerbauteil (3) verbundenen Dichthülse (11) angeordnet ist, welche an ihrem dem Vorkammerbauteil (3) zugewandten ersten Ende (11b) flüssigkeitsdicht mit dem Vorkammerbauteil (3) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichthülse (11) angrenzend an den Kühlmittelraum (10) angeordnet ist und/oder durch diesen hindurchgeführt ist.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Dichthülse (11) im Bereich ihres ersten Endes (11b) und einer ersten Dichtfläche (13) des Vorkammerbauteils (3) ein erstes Dichtungselement (12) angeordnet ist, wobei vorzugsweise die erste Dichtfläche (13) normal zu einer Längsachse (11a) der Dichthülse (11) angeordnet ist.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Kraftstoffzuführeinrichtung (9) im Bereich ihres ersten Endes (9b) und einer zweiten Dichtfläche (15) des Vorkammerbauteils (3) ein zweites Dichtungselement (14) angeordnet ist, wobei vorzugsweise die zweite Dichtfläche (15) normal zu einer Längsachse (9a) der Kraftstoffzuführeinrichtung (9) angeordnet ist.
4. Brennkraftmaschine nach einem der Anspruche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtung zwischen der Kraftstoffzuführeinrichtung (9) im Bereich ihres ersten Endes (9b) und dem Vorkammerbauteil (3) direkt durch einen Dichtsitz und/oder eine Quetschkante erfolgt.
5. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichthülse (11) an ihrem dem Vorkammerbauteil (3) abgewandten zweiten Ende (11c) über einen Halteteil (17) mit dem Zylinderkopf (1) flüssigkeitsdicht verbunden ist, wobei vorzugsweise zumindest ein drittes Dichtungselement (18) zwischen dem Halteteil (17) und dem Zylinderkopf (1) und/oder zumindest ein viertes Dichtungselement (20) zwischen dem Halteteil (17) und der Dichthülse (11) angeordnet ist.
6. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffzufuhreinrichtung (9) über ein Klemmelement (16) kraftschlüssig mit dem Vorkammerbauteil (3) verbunden ist, wobei vorzugsweise die Kraftstoffzufuhreinrichtung (9) durch das Klemmelement (16) über das zweite Dichtungselement (14) an den Vorkammerbauteil (3) gepresst ist.
7. Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement (16) mit der Dichthülse (11) durch eine Klemmverbindung (31) verbunden ist, wobei vorzugsweise das Klemmelement (16) mit dem Zylinderkopf (1) verschraubt ist.
8. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichthülse (11) mit dem Vorkammerbauteil (3) verschraubt ist.
9. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichthülse (11) durch ein im Wesentlichen zylindrisches Rohr gebildet ist.
10. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Zündort (8) einer in die Vorkammer (2) einmündenden Zündeinrichtung (7) im Bereich einer Hochachse (2a) der Vorkammer (2) angeordnet ist.
11. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorkammerbauteil (3) an den Kühlmittelraum (10) grenzt, wobei der Kühlmittelraum (10) in einem einem Brennraum (6) abgewandten Bereich des Vorkammerbauteils (3) durch einen vorzugsweise plattenförmigen Wandteil (23) abgedeckt ist, wobei vorzugsweise der Wandteil (23) gegenüber dem Vorkammerbauteil (3) über ein fünftes Dichtungselement (24) und gegenüber dem Zylinderkopf (1) über ein sechstes Dichtungselement (27) abgedichtet ist.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112065567B (zh) * 2020-09-07 2022-04-12 中国第一汽车股份有限公司 一种发动机燃烧系统
DE102020126695A1 (de) 2020-10-12 2022-04-14 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Zündvorrichtung mit einer versatzfrei drehbar mit einer Zündquelle gekoppelten Vorkammer, Verbrennungskraftmaschine mit einer Zündvorrichtung und Kraftfahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine
DE102020133717A1 (de) 2020-12-16 2022-06-23 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Zündvorrichtung mit einer versatzfrei drehbar mit einer Zündquelle gekoppelten Vorkammer, Verbrennungskraftmaschine mit einer Zündvorrichtung und Kraftfahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine
US11552456B1 (en) 2022-01-10 2023-01-10 Federal-Mogul Ignition Llc Pre-chamber spark plug
CN115355081B (zh) * 2022-10-14 2023-03-21 潍柴动力股份有限公司 一种预燃室及缸盖
US11757262B1 (en) 2022-12-28 2023-09-12 Federal-Mogul Ignition Gmbh Prechamber spark plug and method of manufacturing the same

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4074664A (en) * 1976-02-12 1978-02-21 Astron Innovations, Inc. Fuel control system for internal combustion engines
DE3638692A1 (de) * 1985-11-13 1987-05-14 Orbital Eng Pty Einspritzventil fuer die kraftstoffeinspritzung direkt in den zylinder eines verbrennungsmotors
JPS63162922A (ja) * 1986-12-24 1988-07-06 Yanmar Diesel Engine Co Ltd 副室式ガス機関の副室構造
US5222993A (en) * 1992-09-28 1993-06-29 Gas Research Institute Ignition system for water-cooled gas engines
US20150204232A1 (en) * 2014-01-21 2015-07-23 Dresser-Rand Company Electronic pre-chamber injector
WO2017082953A1 (en) * 2015-11-11 2017-05-18 Cummins Inc. Charge-fed pre-chamber assembly

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2777431A (en) * 1953-08-28 1957-01-15 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Injection nozzle arrangement
US3334617A (en) * 1965-06-16 1967-08-08 Gen Motors Corp Engine with improved injector tube sealing
AT385819B (de) * 1984-03-08 1988-05-25 Steyr Daimler Puch Ag Kraftstoff-einspritzaggregat fuer je einen zylinder eines dieselmotors
JPH0465922U (en) * 1990-10-09 1992-06-09 Research Association For Advanced Cogeneration System Technology Antechamber structure of lean-burn gas engine
US5345913A (en) * 1993-11-24 1994-09-13 Caterpillar Inc. Injector assembly
JPH10502717A (ja) * 1994-07-13 1998-03-10 ザ ユニバーシティー オブ メルボルン 内燃機関の点火装置
DE10020719A1 (de) * 1999-04-30 2001-02-22 Caterpillar Inc Reaktionskammerrückschlagventil und Gasbrennstoffmotor, der dieses verwendet
JP2001003753A (ja) * 1999-06-21 2001-01-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスエンジンの副室システム
DE102008003129A1 (de) * 2008-01-02 2009-07-09 Deutz Ag Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine mit Leckkraftstoffrücklauf
AT510435B1 (de) 2010-11-02 2012-04-15 Ge Jenbacher Gmbh & Co Ohg Hubkolbenmotor
KR101307080B1 (ko) * 2011-07-19 2013-09-11 현대중공업 주식회사 가스 엔진용 예연소실 구조체
AT13172U1 (de) * 2011-12-28 2013-07-15 Ge Jenbacher Gmbh & Co Ohg Vorkammersystem für eine Brennkraftmaschine
CN103422970B (zh) * 2013-07-17 2015-09-30 广州柴油机厂股份有限公司 一种采用预燃烧室的气体发动机的点火装置
JP2015117581A (ja) * 2013-12-16 2015-06-25 三菱重工業株式会社 ガスエンジン
US9739192B2 (en) * 2015-05-04 2017-08-22 Caterpillar Inc. Fuel combustion system, nozzle for prechamber assembly with curved orifices, and method of making same
AT517703B1 (de) * 2015-08-19 2017-04-15 Hoerbiger Kompressortech Hold Zündkerze und Gasmotor mit Zündkerze
US9593633B1 (en) * 2015-09-16 2017-03-14 Caterpillar Inc. Combustion pre-chamber and method for operating same
US20170145900A1 (en) * 2015-11-19 2017-05-25 Caterpillar Inc. Multiple Pre-Chamber Ignition Systems and Methods
EP3181855B1 (de) * 2015-12-14 2018-08-29 Caterpillar Energy Solutions GmbH Vorkammer eines verbrennungsmotors

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4074664A (en) * 1976-02-12 1978-02-21 Astron Innovations, Inc. Fuel control system for internal combustion engines
DE3638692A1 (de) * 1985-11-13 1987-05-14 Orbital Eng Pty Einspritzventil fuer die kraftstoffeinspritzung direkt in den zylinder eines verbrennungsmotors
JPS63162922A (ja) * 1986-12-24 1988-07-06 Yanmar Diesel Engine Co Ltd 副室式ガス機関の副室構造
US5222993A (en) * 1992-09-28 1993-06-29 Gas Research Institute Ignition system for water-cooled gas engines
US20150204232A1 (en) * 2014-01-21 2015-07-23 Dresser-Rand Company Electronic pre-chamber injector
WO2017082953A1 (en) * 2015-11-11 2017-05-18 Cummins Inc. Charge-fed pre-chamber assembly

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