DE102006058285A1 - Pressure chamber, especially a motor combustion chamber, has a transparent ring-shaped mantle section tensed by fluid pressure for visual monitoring of combustion and chemical reactions - Google Patents

Pressure chamber, especially a motor combustion chamber, has a transparent ring-shaped mantle section tensed by fluid pressure for visual monitoring of combustion and chemical reactions Download PDF

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Abstract

The pressure chamber (10), forming a combustion chamber (12) has a ring-shaped and optically transparent mantle zone (26), tensed by fluid pressure against the chamber head (16) and/or other mantle zones (18). The transparent section is of glass and especially a mineral or quartz glass. The conditions within the chamber are monitored by a camera (30) through the transparent section.

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckkammer mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur optischen Überwachung einer Druckkammer bzw. einer Brennkammer mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Verfahrensanspruchs.The The invention relates to a pressure chamber having the features of the preamble of claim 1 and a method for optical monitoring a pressure chamber or a combustion chamber with the features of the preamble of the independent Method claim.

Für die Optimierung von unter hohem Druck ablaufenden Prozessen ist in vielen Fällen eine optische Überwachung unumgänglich. Dies betrifft insbesondere die Optimierung von motorischen Verbrennungsprozessen und chemischen Reaktionen, die zur Überwachung und Kontrolle optisch zugänglich gemacht werden müssen. Die optische Überwachung wird jedoch dadurch erschwert, dass die unter hohem Druck ablaufenden Prozesse in der Regel in einem Druckbehälter oder in einem Brennraum stattfinden. An die Dimensionierung und Festigkeit der Druckbehälter und Brennräume werden hohe Anforderungen gestellt, da diese durch die im Inneren vorherrschenden hohen Druckkräfte erheblich belastet werden.For the optimization of high pressure processes is in many cases one optical monitoring unavoidable. This concerns in particular the optimization of engine combustion processes and chemical reactions necessary for monitoring and control optically accessible must be made. The optical monitoring However, this is made more difficult by the fact that the running under high pressure Processes usually in a pressure vessel or in a combustion chamber occur. To the sizing and strength of the pressure vessel and combustion chambers High demands are made, as these are due to the inside prevailing high pressure forces be charged significantly.

Stand der TechnikState of the art

Um einen Hochdruckprozess optisch zugänglich zu machen, muss zumindest ein Teil der Wandung des Druckbehälters bzw. Brennraums aus einem optisch durchlässigen Medium ausgeführt sein. Hierdurch entsteht ein sog. „optisch zugänglicher Druckbehälter" bzw. ein „optisch zugänglicher Brennraum". Zur Anwendung kommt hierfür meist Quarzglas, das aus reinstem Siliziumdioxid besteht. Eine derartige Fensteranordnung an einer Brennraumwand geht bspw. aus der DE 43 20 943 A1 hervor.In order to make a high-pressure process optically accessible, at least part of the wall of the pressure vessel or combustion chamber must be made of an optically permeable medium. This creates a so-called "optically accessible pressure vessel" or an "optically accessible combustion chamber". For this purpose, mostly quartz glass is used, which consists of the purest silicon dioxide. Such a window arrangement on a combustion chamber wall is, for example, from the DE 43 20 943 A1 out.

Eine Brennkraftmaschine mit transparentem Zylindermantel geht weiterhin aus der GB 1 345 279 A hervor. Um einen ungestörten Blick auf den bewegten Kolben und die Verbrennungsvorgänge zu gewährleisten, weist die Brennkraftmaschine keine herkömmliche Kolbenschmierung auf, ist aber in ihrer übrigen Bauausführung an bekannte Konstruktionen angelehnt. Ein metallischer Zylinderkopf ist über mehrere Gewindestehbolzen mit dem Kurbelgehäuse verschraubt, wodurch gleichzeitig der transparente Zylindermantel aus Glas verspannt ist.An internal combustion engine with transparent cylinder jacket continues to go out of the GB 1 345 279 A out. In order to ensure an undisturbed view of the moving piston and the combustion processes, the internal combustion engine has no conventional piston lubrication, but is based in its other construction on known constructions. A metallic cylinder head is bolted to the crankcase via a plurality of threaded bolts, whereby the transparent cylindrical glass shell is braced at the same time.

Da die Temperaturdehnung des Motorenbauteile aus Stahl um ein Vielfaches (ca. um den Faktor 20) höher ist als die von Quarzglas, müssen bei der Konstruktion der optisch transparenten Motorenteile die unterschiedlichen Ausdehnungen berücksichtigt werden, da die ansonsten auftretenden Temperaturspannungen im spannungsempfindlichen Glas zu Problemen führen können.There the temperature expansion of the engine components made of steel many times (about 20 times) higher is required as that of quartz glass the construction of the optically transparent engine parts the different Extensions taken into account because of the otherwise occurring temperature stresses in the voltage-sensitive glass cause problems can.

Ein weiteres praktisches Problem besteht in der Ablagerung von Verbrennungsrückständen an allen Oberflächen der Brennräume, wodurch die transparenten Abschnitt nach sehr kurzer Zeit einen Belag aufweisen, der die optische Qualität reduziert bzw. weitere Beobachtungen unmöglich macht. Ab einem bestimmten Verschmutzungsgrad des Glases muss ein Versuch unterbrochen und das Glas gereinigt werden, um die Transparenz wieder herzustellen.One Another practical problem is the deposition of combustion residues all surfaces the combustion chambers, making the transparent section a very short time Have coating that reduces the optical quality and other observations impossible power. From a certain degree of contamination of the glass must be Try to break and clean the glass for transparency restore.

Aufgabenstellungtask

Ein erstes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Druckkammer zur Verfügung zu stellen, bei der unterschiedliches Temperaturdehnungsverhalten verschiedener Wandbauteile zu keinen Problemen führen.One The first object of the present invention is a pressure chamber to disposal to provide, at the different temperature expansion behavior different wall components lead to no problems.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, Reinigungszeiten von Druck- und Brennkammern im Interesse von möglichst kurzen Unterbrechungen von Versuchsabläufen weitgehend zu minimieren.One Another object of the invention is cleaning times of Pressure and combustion chambers in the interest of shortest possible interruptions of test procedures largely to minimize.

Diese Ziele der Erfindung werden mit den Gegenständen der unabhängigen Ansprüche erreicht. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen abhängigen Ansprüchen.These Objects of the invention are achieved with the objects of the independent claims. Features of advantageous developments of the invention will become apparent from the respective dependent ones Claims.

Eine Druckkammer mit den Merkmalen des Anspruchs 1, die einen Mantelbereich und einen druckfest mit dem Mantelbereich verspannten Kopfbereich umfasst, ist dadurch charakterisiert, dass zumindest ein erster Abschnitt des Mantelbereichs mittels fluidischem Druck gegen den Kopfbereich und/oder gegen weitere Abschnitte des Mantelbereichs verspannt ist. Auf diese Weise kann zum einen ein definierter Vor spanndruck gewährleistet werden, der unter allen Betriebsbedingungen aufrecht und weitgehend konstant gehalten werden kann. Zum anderen können hierdurch Temperaturschwankungen und unterschiedliche Temperaturdehnungsverhalten jeweils unterschiedlicher miteinander verspannter Materialien kompensiert werden.A Pressure chamber with the features of claim 1, which has a cladding region and a head region clamped pressure-tight with the jacket region is characterized in that at least a first Section of the shell region by means of fluid pressure against the Head area and / or against other portions of the shell area is tense. In this way, on the one hand a defined pre clamping pressure guaranteed be upright and broad in all operating conditions can be kept constant. On the other hand, this can cause temperature fluctuations and different temperature expansion behavior respectively different be compensated with each other strained materials.

Der mittels fluidischem Druck verspannte erste Abschnitt des Mantelbereichs kann insbesondere ein ringförmiger Abschnitt des hohlzylindrisch geformten Mantelbereichs sein. Die erfindungsgemäße Druckkammer kann somit weitgehend jede denkbare Ausführungsvariante einer Druckkammer, einer Brennkammer, eines Motorbrennraums o. dgl. sein, wobei die Wand- bzw. Kammerbauteile aus unterschiedlichen Materialien bestehen können, die u. U. stark unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten bei Temperaturschwankungen haben können.Of the fluid-pressure clamped first portion of the shell region can in particular a ring-shaped Be section of the hollow cylindrical shell area. The Pressure chamber according to the invention can thus largely every conceivable embodiment of a pressure chamber, a combustion chamber, an engine combustion chamber o. The like. Be, the Wall or chamber components made of different materials can, the u. U. strongly different expansion coefficients with temperature fluctuations can have.

Die erfindungsgemäße Druckkammer hat insbesondere dann wesentliche Vorteile, wenn der fluidisch verspannte erste Mantelbereichsabschnitt zumindest teilweise optisch transparent ist. Für derartig optisch transparente Wandbauteile von Druckkammern oder Brennkammern werden insbesondere Mineralglasabschnitte bzw. Glasringe verwendet, so dass die erwähnten Vorteile besonders dann zum Tragen kommen, wenn der fluidisch verspannte erste Mantelbereichsabschnitt Glas, insbesondere Mineralglas bzw. Quarzglas aufweist bzw. vollständig aus Mineralglas bzw. Quarzglas besteht.The pressure chamber according to the invention has particular advantages, in particular, when the fluidically clamped first jacket region section at least partially optically transparent. Mineral glass sections or glass rings are used in particular for such optically transparent wall components of pressure chambers or combustion chambers, so that the fluidically strained first jacket region section comprises glass, in particular mineral glass or quartz glass, or completely made of mineral glass or quartz glass consists.

Bei sog. Transparentmotoren, bei denen Teile einer Zylindermantelfläche aus Glas gebildet sind, werden Zylinderkopf und Zylindermantel üblicherweise mittels Stahlschrauben mit dem Motorgehäuse verschraubt. Die unterschiedlichen Temperaturdehnungen der Stahlschrauben und des Quarzglases (αStahl = 21·αQuarzglas) führen zu schwankenden Schraubenvorspannkräften, die unmittelbar von der Betriebstemperatur abhängig sind. Die Vorspannkräfte sind bei niedrigen Temperaturen (z. B. Raumtemperatur) am höchsten und sinken mit steigender Betriebstemperatur ab. Die Schraubenvorspannung ist bei der Montage so zu wählen, dass auch bei hohen Betriebstemperaturen die durch unterschiedliche Temperaturdehnungen verringerte Vorspannkraft ausreicht, um den Brennraum abzudichten. Die im Betrieb des Motors nicht mehr beeinflussbare Schraubenvorspannkraft führt bei geringer Betriebstemperatur zu hoher axialer Druckkraft auf die Zylindermantelfläche, die bei einem Transparentmotor zumindest abschnittsweise durch einen Glasring gebildet ist. Bei der erfindungsgemäßen Druckkammer wird nun der Glasring nicht mehr über die herkömmlichen Spann schrauben mit dem Zylinderkopf verspannt, sondern über einen fluidisch erzeugten Vorspanndruck. Die Verspannung kann wiederum gegen den Zylinderkopf erfolgen, ist jedoch von der mechanischen Vorspannung der herkömmlichen Zylinderkopfspannschrauben entkoppelt.In so-called transparent engines, in which parts of a cylinder jacket surface are formed of glass, cylinder head and cylinder jacket are usually screwed by means of steel screws with the motor housing. The different thermal expansions of the steel screws and the quartz glass (α steel = 21 · α quartz glass ) lead to fluctuating bolt preload forces, which are directly dependent on the operating temperature. The preload forces are highest at low temperatures (eg room temperature) and decrease with increasing operating temperature. The bolt preload is to be selected during assembly so that even at high operating temperatures, the reduced by different thermal expansion preload force is sufficient to seal the combustion chamber. The no longer influenceable in operation of the engine screw biasing force leads at low operating temperature to high axial pressure force on the cylinder surface, which is at least partially formed in a transparent motor by a glass ring. In the pressure chamber according to the invention, the glass ring is no longer clamped over the conventional clamping screws with the cylinder head, but via a fluidically generated biasing pressure. The tension can in turn take place against the cylinder head, but is decoupled from the mechanical bias of conventional cylinder head tension screws.

Um dies zu realisieren, kann bspw. vorgesehen sein, dass der fluidisch verspannte erste Mantelbereichsabschnitt bzw. der Glasring an einem weiteren bzw. zweiten, linear verschiebbaren Abschnitt des Mantelbereichs anliegt. Dieser weitere bzw. zweite verschiebbare Abschnitt des Mantelbereichs ist erfindungsgemäß mit fluidisch Druck betätigbar und linear in Richtung des Kopfbereichs verschiebbar. Der zweite Abschnitt des Mantelbereichs kann bei einem Verbrennungsmotor insbesondere ein Teil des Zylinders sein, der den Glasring gegen den Zylinderkopf verspannt.Around To realize this, can be provided, for example, that the fluidic clamped first jacket portion or the glass ring on a further or second, linearly displaceable portion of the jacket region is applied. This further or second displaceable section of the Mantle region according to the invention with fluidic Pressure actuated and linearly displaceable in the direction of the head area. The second section of the jacket region can in particular in an internal combustion engine be a part of the cylinder, the glass ring against the cylinder head braced.

Eine weitere Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass bei vom Kopfbereich entferntem verschiebbarem zweiten Abschnitt des Mantelbereichs der gegen den Kopfbereich verspannte erste Abschnitt des Mantelbereichs von innen zugänglich ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass bei vom Kopfbereich entferntem verschiebbarem zweiten Abschnitt des Mantelbereichs der gegen den Kopfbereich verspannte erste Abschnitt des Mantelbereichs lösbar und entnehmbar ist. Um den Glasring an seiner brennraumseitigen Fläche von Verbrennungsrückständen reinigen zu können, ist mit der vorliegenden Erfindung ein Zugang zwischen Glasring und Zylinderkopf bzw. zwischen Glasring und Zylindermantel geschaffen, ohne dass der Zylinderkopf oder Teile des Motors demontiert werden müssen. Während bei den herkömmlichen Transparentmotoren für derartige Reinigungen der Motor teilweise demontiert und bei der Montage aufwändig justiert werden muss, kann bei der erfindungsgemäßen Druckkammer durch einfache Absenkung des Fluiddrucks ein Zugang zum Glasring geschaffen bzw. dieser vom Motor demontiert werden.A further embodiment the invention provides that displaceable away from the head area second portion of the jacket portion of the braced against the head area first section of the jacket area is accessible from the inside. In particular, can be provided that displaced from the head area displaceable second portion of the jacket portion of the braced against the head area first portion of the jacket region is detachable and removable. Around clean the glass ring of combustion residues on its combustion chamber side surface to be able to with the present invention is an access between glass ring and cylinder head or created between glass ring and cylinder jacket, without disassembling the cylinder head or parts of the engine have to. While at the conventional one Transparent motors for Such cleaning of the engine partially dismantled and in the Assembly elaborate must be adjusted in the pressure chamber according to the invention by simple Lowering the fluid pressure created access to the glass ring or These are removed from the engine.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bildet die Druckkammer einen Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine, wobei der Kopfbereich einen Zylinderkopf, der erste Mantelbereichsabschnitt ein optisch durchlässiges Fenster unterhalb des Zylinderkopfs und der fluidisch betätigbare zweite Mantelbereichsabschnitt einen Teil eines Zylindermantels bildet. Bei einer solchen Anwendung der Erfindung werden deren Vorteile besonders deutlich, da bei herkömmlichen Transparentmotoren die motorische Verbrennung bisher noch nicht bei hohen Brennraumdrücken untersucht werden kann, da die Belastbarkeit des Quarzglases nicht ausreicht. Daher können die bekannten Transparentmotoren bisher optisch nur im Teillastbereich untersucht werden. Die Untersuchung des Vollastbereichs, bei hohen Brennraumdrücken, war bisher aufgrund der begrenzten Belastbarkeit bzw. Festigkeit des Quarzglases noch nicht möglich. Die Belastbarkeit des Glases durch den Brennraumdruck wurde durch die Schraubenvorspannkräfte wesentlich reduziert. Auch die Reinigung des Glases erforderte bei herkömmlichen Transparentmotoren eine aufwändige Demontage des Zylinderkopfs sowie der gesamten Peripherie (Einlass- und Auslasskanäle, Messtechnik, Kraftstoffversorgung etc.) oder das Absenken des Zylindermantels mit jeweils anschließender aufwändiger Einstellung der Schraubenvorspannung. Hierdurch wurden die Versuchsabläufe lange unterbrochen, wobei auch eine unerwünschte Abkühlung des Motors erfolgte.According to one preferred embodiment of Invention, the pressure chamber forms a combustion chamber of an internal combustion engine, wherein the head portion comprises a cylinder head, the first shell portion portion an optically transparent Window below the cylinder head and the fluidic actuated second jacket portion portion a part of a cylinder jacket forms. In such an application of the invention will its advantages especially clear, as in conventional Transparent engines, the motor combustion so far not yet at high combustion chamber pressures can be examined because the capacity of the quartz glass is not sufficient. Therefore, you can the known transparent engines so far optically only in the partial load range to be examined. The investigation of the full load range, at high Combustion chamber pressures, was previously due to the limited strength or strength of the quartz glass not yet possible. The load capacity of the glass through the combustion chamber pressure was the bolt preload forces significantly reduced. The cleaning of the glass also required usual Transparent motors an elaborate Disassembly of the cylinder head and the entire periphery (intake and exhaust) exhaust ports, Measuring technology, fuel supply, etc.) or the lowering of the cylinder jacket with each subsequent complex Adjustment of the bolt preload. This made the experimental procedures long interrupted, with an undesirable cooling of the engine was made.

Diese Nachteile können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung nunmehr allesamt zufriedenstellend beseitigt werden, da der fluidische Vorspanndruck auch bei Temperatur- und Druckänderungen der Druckkammer bzw. im Brennraum aufrechterhalten werden kann und insbesondere weitgehend konstant gehalten werden kann. Beim Absenken des Zylindermantels, auf dem der Glasring aufliegt, kann der Glasring wahlweise von innen gereinigt oder von seiner Auflagefläche entnommen werden. Die anschließende Justierung erfolgt vorzugsweise durch eine entsprechende Passung sowie durch die Druckbeaufschlagung mit einstellbarem fluidischem Druck, so dass unter allen Betriebsbedingungen konstante Einbauverhältnisse und Druckwerte für den empfindlichen Glasring gewährleistet werden können.These disadvantages can now all be satisfactorily eliminated with the device according to the invention, since the fluidic biasing pressure can be maintained even with temperature and pressure changes of the pressure chamber or in the combustion chamber and in particular can be kept substantially constant. When lowering the cylinder jacket, on which the glass ring rests, the glass ring can either be cleaned from the inside or removed from its support surface. The subsequent adjustment is preferably carried out by a corresponding fit and by the pressure with adjustable fluidic pressure so that constant installation conditions and pressure values for the sensitive glass ring can be ensured under all operating conditions.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung kann vorsehen, dass der erste Mantelbereichsabschnitt über Zwischenscheiben auch bei Temperaturdehnungen spielfrei zwischen zweitem Mantelbereichsabschnitt und Kopfbereich geklemmt bleibt. Diese Zwischenscheiben können bspw. aus geeignetem Kunststoff wie PTFE o. dgl. bestehen, die bei sich ausdehnenden Metallteilen für eine spielfreie Klemmung des Glasrings sorgen können.A Preferred embodiment of the invention may provide that the first Mantle area section over Intermediate discs even with thermal expansion between play second jacket area section and head area remains clamped. These Intermediate discs can For example. Made of suitable plastic such as PTFE o. The like. Exist, the in itself expanding metal parts for provide a backlash-free clamping of the glass ring.

Als Druckfluid kommt bspw. Gas in Frage, insbesondere Luft. Wahlweise kann das Druckfluid auch eine Flüssigkeit sein, wobei die Druckflüssigkeit wahlweise auch zum Abtransport von unerwünscht hohen Temperaturspitzen sorgen kann, die auf den Zylindermantel einwirken. Durch geschickte Anordnung von Kühlkanälen kann die Druckflüssigkeit bspw. gleichzeitig als Kühlflüssigkeit fungieren.When Pressure fluid is, for example, gas in question, especially air. Optional the pressurized fluid may also be a liquid be, wherein the pressure fluid optionally also for the removal of undesirably high Temperature peaks can provide, which act on the cylinder jacket. By clever arrangement of cooling channels can the pressure fluid, for example. at the same time as cooling liquid act.

Für die optisch transparenten Bereiche der Brennkammer kann vorzugsweise Mineralglas, insbesondere Quarzglas eingesetzt werden, da dieses Material günstige optische Eigenschaften und gleichzeitig die erforderlichen mechanischen Festigkeitswerte sowie eine ausreichende Temperaturbeständigkeit aufweist. Der optisch transparente Bereich der Druckkammer kann wahlweise als umlaufender Ring der Brennraummantelfläche ausgebildet sein. Alternativ kann der transparente Bereich nur einen Teilumfang der Brennkammer bzw. des Druckraums überdecken und bspw. als Fenster in einem metallischen Ring ausgebildet sein.For the optical transparent areas of the combustion chamber may preferably be mineral glass, in particular quartz glass are used, since this material is favorable optical Properties and at the same time the required mechanical strength values and having sufficient temperature resistance. The optical transparent area of the pressure chamber can optionally be used as a circumferential ring the combustion chamber surface be educated. Alternatively, the transparent area may be only partial Cover the combustion chamber or the pressure chamber and, for example. As a window be formed in a metallic ring.

Ein drittes Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Überwachung von Druck- und Brennkammern zur Verfügung zu stellen, das über längere Zeit möglichst störungsfrei und unter weitgehend konstanten Versuchsbedingungen ablaufen kann.One The third object of the invention is a method for monitoring to provide pressure and combustion chambers over a longer period of time preferably trouble-free and can proceed under largely constant experimental conditions.

Dieses Ziel wird mit dem Gegenstand des unabhängigen Verfahrensanspruch erreicht. Das erfindungsgemäße Verfahren zur optischen Überwachung einer Druckkammer bzw. einer Brennkammer, die einen Mantelbereich und einen druckfest mit dem Mantelbereich verspannten Kopfbereich umfasst, und die eine Fensteranordnung in bzw. an einem Mantelbereichsabschnitt mit einem optisch transparenten Bereich aufweist, dessen innere Oberfläche einen Teil der Brennraumwand bildet, sieht vor, dass zumindest ein erster Abschnitt des Mantelbereichs mittels fluidischem Druck gegen den Kopfbereich und/oder gegen weitere Abschnitte des Mantelbereichs verspannt wird. Der weitere bzw. zweite Mantelbereichsabschnitt kann durch fluidische Druckbeaufschlagung linear gegen den Kopfbereich verschoben werden. Dies hat den Vorteil, dass der erste Mantelbereichsabschnitt bei linear vom Kopfbereich weggeschobenem zweiten Mantelbereichsabschnitt von innen zugänglich und/oder entnehmbar wird. Hierdurch kann der erste Mantelbereichsabschnitt, der insbesondere ein Glasring sein kann, problemlos zugänglich und kann zu Reinigungs- oder Wartungszwecken entnommen werden.This Objective is achieved with the subject of the independent method claim. The inventive method for optical monitoring a pressure chamber or a combustion chamber, which has a jacket area and a head region clamped pressure-tight with the jacket region includes, and the one window arrangement in or on a jacket area portion having an optically transparent region, the inner Surface one Part of the combustion chamber wall forms, provides that at least a first Section of the shell region by means of fluid pressure against the Head area and / or against other portions of the shell area is strained. The further or second jacket region section can be linear against the head area by fluidic pressurization be moved. This has the advantage that the first jacket area section in a linearly pushed away from the head area second jacket portion of accessible inside and / or removable. As a result, the first jacket region section, the especially a glass ring can be easily accessible and can be removed for cleaning or maintenance purposes.

Die Vorspannkraft bei der erfindungsgemäßen Anordnung bzw. beim erfindungsgemäßen Verfahren wird durch den Druck des Druckfluids eingestellt. Grundsätzlich kann als Druckfluid jede geeignete Flüssigkeit zum Einsatz kommen, bspw. ein geeignetes Hydrauliköl. Ein Druckminderungsventil kann in Verbindung mit einem Druckspeicher in der Hydraulik für einen konstanten und von der Betriebstemperatur unabhängigen Öldruck und damit für eine konstante Vorspannkraft auf den Glasring und ebenso für die Abdichtung zwischen Glasring und Zylinderkopf sorgen. Somit wird die axiale Belastung des Glases durch die Vorspannkraft bei allen Betriebstemperaturen minimal gehalten. Der Glasring kann, im Gegensatz zu einem stark vorgespannten Glasring, höheren Brennraumdrücken standhalten.The Biasing force in the inventive arrangement or in the method according to the invention is adjusted by the pressure of the pressure fluid. Basically as pressurized fluid any suitable liquid used, for example, a suitable hydraulic oil. A pressure reducing valve can in conjunction with a pressure accumulator in the hydraulics for a constant and independent of the operating temperature oil pressure and thus for a constant Preload force on the glass ring and also for the seal between glass ring and cylinder head worry. Thus, the axial load of the glass minimized by the preload force at all operating temperatures. The glass ring can, in contrast to a highly tempered glass ring, higher Combustion chamber pressures withstand.

Mittels eines Hydraulikventils kann das Öl oder das Druckfluid aus dem Druckraum abgelassen werden, wodurch der bewegliche Teil des Zylindermantels nach unten gefahren wird und den Zugang zum Glasraum für die Reinigung freigibt. Durch die Beaufschlagung des Hydraulikzylinders mit Drucköl wird der bewegliche Teil des Zylindermantels wieder nach oben gefahren. Der zur Reinigung unterbrochene Motorenversuch kann bereits nach sehr kurzer Unterbrechungszeit und ohne größere Verzögerungen infolge einer Vorspannkrafteinstellung fortgesetzt werden.through a hydraulic valve, the oil or the pressure fluid are discharged from the pressure chamber, whereby the moving part of the cylinder jacket is driven down and access to the glass room for the cleaning releases. By applying the hydraulic cylinder with pressurized oil the movable part of the cylinder jacket moved up again. The interrupted for cleaning engine trial can already after very short interruption time and without major delays due to a biasing force setting to be continued.

Die Vorrichtung und das Verfahren ermöglichen die Untersuchung von motorischen Verbrennungsvorgängen bei höheren Brennraumdrücken als bisher, da die Entstehung axialer Temperaturspannungen im Glasring weitestgehend verhindert werden. Ferner können Reinigungszeiten reduziert werden. Zudem wird eine Beschädigung des Glases aufgrund zu hoch eingestellter Vorspannkräfte bei unsachgemäßer Montage verhindert. Da bei herkömmlichen Transparentmotoren teurere Gläser bei unsachgemäßer Montage zerstört wurden, können die Kosten durch die Erfindung verringert werden.The Device and method allow the investigation of motor combustion processes at higher Combustion chamber pressures than before, because the formation of axial temperature stresses in the glass ring be prevented as far as possible. Furthermore, cleaning times can be reduced become. In addition, a damage of the glass due to too high biasing forces improper installation prevented. As with conventional Transparent engines more expensive glasses with improper installation destroyed were, can the costs are reduced by the invention.

Die vorliegende Erfindung ist grundsätzlich in allen Bereichen der optischen Beobachtung, Überwachung und Analyse von Prozessen anwendbar, die bei hohen Drücken ablaufen. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, dass die Erfindung nicht nur zur Beobachtung von Verbrennungsvorgängen in Brennkammern von Verbrennungskraftmaschinen geeignet ist, sondern generell zur optischen Zugänglichmachung von unter Hochdruck ablaufenden Prozessen in Druckkammern der verschiedensten Bauart. Während ein typischer Brennraumdurchmesser einen Wert von ca. 100 mm aufweisen kann, lassen sich aufgrund der besser kontrollierbaren Glaseigenschaften bei deutlich kleineren Druckkammern auch höhere Brennraumdrücke realisieren. Weiterhin kann eine Halbierung des inneren Durchmessers des zu beobachtenden Druckraums auf ca. 50 mm mit einer ungefähren Halbierung der Belastung der mechanischen Teile durch den Brennraumdruck, insbesondere der transparenten Wände der Druckkammer, einhergehen. Der wesentliche Effekt bei einer Verkleinerung der Druckkammer liegt in der Reduzierung der Belastung auf das Glas durch den Innendruck. Ein Nebeneffekt liegt in der Erhöhung der zulässigen Belastbarkeit des Glases, der u. a. auch auf der geringeren Wahrscheinlichkeit von Fehlstellen und Gefügefehlern bei geringeren Baugrößen beruht.The present invention is basically applicable in all fields of optical observation, monitoring and analysis of processes that occur at high pressures. In this context, it should be mentioned that the invention is not only for the observation of combustion processes in combustion chambers of internal combustion engines is suitable, but generally for making optically accessible high-pressure processes in pressure chambers of various designs. While a typical combustion chamber diameter may have a value of approx. 100 mm, higher combustion chamber pressures can also be achieved with significantly smaller pressure chambers due to the better controllable glass properties. Furthermore, a halving of the inner diameter of the pressure chamber to be observed to about 50 mm with an approximate halving of the load on the mechanical parts by the combustion chamber pressure, in particular the transparent walls of the pressure chamber, go along. The main effect of reducing the pressure chamber is the reduction of the load on the glass by the internal pressure. A side effect is the increase in the permissible load capacity of the glass, which is based inter alia on the lower probability of defects and microstructural defects with smaller sizes.

Deutlich kleinere Druckräume können bspw. in der chemischen Prozesstechnik zur Anwendung kommen. Die Erfindung lässt sich zudem nicht nur mit Ringen und Fenstern aus Glaswerkstoffen anwenden, sondern auch mit Bauteilen aus anderen Werkstoffen, die jedoch vorzugsweise optisch durchlässig sind. Wahlweise kann die Form der optisch durchlässigen Bauteile auch von der beispielhaft erwähnten Ringform abweichen.Clear smaller pressure chambers can For example, in the chemical process technology used. The Invention leaves Not only with rings and windows made of glass materials but also with components made of other materials that but are preferably optically transparent. Optionally, the Shape of the optically permeable Components also differ from the example mentioned ring shape.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Gleiche Teile in den Figuren sind grundsätzlich mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet und werden daher teilweise nicht mehrfach erläutert. Es soll zudem an dieser Stelle betont werden, dass das nachfolgend beschriebene Ausführungsbeispiel zum Verständnis der Erfindung beitragen soll, keinesfalls jedoch einschränkend für den Erfindungsgedanken zu verstehen ist.The Invention will be described below with reference to preferred embodiments explained in more detail with reference to the accompanying drawings. Same Parts in the figures are basically denoted by like reference numerals and therefore become partial not explained several times. It should also be emphasized at this point that the following described embodiment for understanding should contribute to the invention, but not limiting for the inventive concept understand is.

1 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Druckkammer. 1 shows a schematic sectional view of an embodiment of a pressure chamber according to the invention.

2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Variante der erfindungsgemäßen Anordnung in betriebsfertigem Zustand. 2 shows a schematic sectional view of a variant of the arrangement according to the invention in ready state.

3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung der Variante gemäß 2 in einem Wartungszustand. 3 shows a schematic sectional view of the variant according to 2 in a maintenance state.

Die schematische Schnittdarstellung der 1 zeigt eine Druckkammer 10 am Beispiel eines Brennraums 12 einer Verbrennungskraftmaschine, die einen Mantelbereich 14 und einen druckfest mit dem Mantelbereich 14 verspannten Kopfbereich 16 aufweist. Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist ein Mantelbereichsabschnitt 18 mittels fluidischem Druck gegen den Kopfbereich 16 verspannt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel, das im Wesentlichen auf einen an sich bekannten Brennraum 12 Bezug nimmt und auch dessen Bezeichnungen verwendet, bildet der untere Bereich des Man telbereichs 14 einen Teil des Zylinders 20, der nach unten hin in ein Kurbelgehäuse eines Motorblocks (nicht dargestellt) mündet. Der mittels fluidischem Druck gegen den Kopfbereich 16 verspannte Mantelbereichsabschnitt 18 bildet im gezeigten Ausführungsbeispiel den oberen Teil des Zylinders 20, der nachfolgend auch als beweglicher Teil des Zylindermantels bzw. als Laufbüchse 22 bezeichnet wird. Diese Laufbüchse 22 besteht üblicherweise aus Metall, bspw. aus Gusseisen oder aus einer Leichtmetalllegierung. Sie kann jedoch auch aus einer geeigneten Stahllegierung gefertigt sein und ggf. mit Kühlkanälen (nicht dargestellt) zur Wärmeabfuhr der Verbrennungswärme versehen sein.The schematic sectional view of 1 shows a pressure chamber 10 the example of a combustion chamber 12 an internal combustion engine, which has a jacket area 14 and a pressure-resistant with the jacket area 14 strained head area 16 having. According to the present invention, a shell portion portion 18 by fluidic pressure against the head area 16 braced. In the embodiment shown, which is essentially a known combustion chamber 12 Refers and also uses its designations, forms the lower portion of Man telbereich 14 a part of the cylinder 20 , which opens at the bottom in a crankcase of an engine block (not shown). The fluidic pressure against the head area 16 strained jacket area section 18 forms in the illustrated embodiment, the upper part of the cylinder 20 , the following also as a movable part of the cylinder jacket or as a liner 22 referred to as. This liner 22 usually consists of metal, for example. Of cast iron or a light metal alloy. However, it can also be made of a suitable steel alloy and possibly with cooling channels (not shown) to be provided for heat dissipation of the heat of combustion.

Zwischen dem Mantelbereichsabschnitt 18 bzw. der Laufbüchse 22 und dem Kopfbereich 16, der nachfolgend vereinfacht als Zylinderkopf 24 bezeichnet wird, ist ein ringförmiger Abschnitt 26 des Mantelbereichs angeordnet, der mittels der Laufbüchse 22 von unten gegen den Zylinderkopf 24 verspannt ist. Der ringförmige Abschnitt 26 wird in vorliegender Beschreibung auch als „erster Mantelbereichsabschnitt" 26 bezeichnet, während die Laufbüchse 22 in diesem Zusammenhang als weiterer bzw. als „zweiter Mantelbereichsabschnitt" 18 bezeichnet wird. Der ringförmige Abschnitt 26 kann gemäß vorliegender Erfindung insbesondere als transparenter Ring bzw. als Glasring 28 ausgebildet sein, wodurch ein sog. Transparentmotor gebildet wird, dessen Verbrennungsvorgänge sich von außen beobachten lassen, bspw. mittels einer in 1 angedeuteten Kamera 30.Between the jacket area section 18 or the liner 22 and the head area 16 , which simplifies below as a cylinder head 24 is designated, is an annular portion 26 of the shell portion arranged by means of the liner 22 from below against the cylinder head 24 is tense. The annular section 26 is also referred to in this specification as "first cladding region portion" 26, while the liner 22 in this context as another or as "second jacket area section" 18 referred to as. The annular section 26 can according to the present invention, in particular as a transparent ring or as a glass ring 28 be formed, whereby a so-called. Transparent motor is formed, the combustion processes can be observed from the outside, eg. By means of a in 1 indicated camera 30 ,

Zwischen Zylinder 20 und Laufbüchse 22 ist ein Druckreservoir 32 gebildet, das mit Druckfluid 34 aus einem Speichervorrat beaufschlagbar ist, wobei der Druck des Druckfluids so einstellbar ist, dass die Laufbüchse 22 und der Glasring 28 mit definiertem und konstantem Druck gegen den Zylinderkopf 24 gedrückt und verspannt sind.Between cylinders 20 and liners 22 is a pressure reservoir 32 formed with pressurized fluid 34 from a storage reservoir can be acted upon, wherein the pressure of the pressurized fluid is adjustable so that the liner 22 and the glass ring 28 with defined and constant pressure against the cylinder head 24 are pressed and braced.

In einer ersten, einfachsten Variante der erfindungsgemäßen Druckkammer 10 ist die Laufbüchse 22 sowie der Glasring 28 lediglich gegen den Zylinderkopf 24 verspannt, wobei aufgrund des von unten auf die Laufbüchse 22 wirkenden fluidischen Drucks unter allen Betriebsbedingungen und auch bei wechselnden Temperaturen und Brennraumdrücken konstant gehalten werden kann. Insbesondere für den druckempfindlichen Glasring 28 können auf diese Weise definierte und konstante Druckwerte gewährleistet werden, so dass keine mechanischen Beschädigungen zu befürchten sind. Während bei herkömmlichen Transparentmotoren der Zylinderkopf über die Zylinderkopfschrauben den Zylindermantel mitsamt dem darauf aufsitzenden Glasring verspannt, so dass bei steigenden Temperaturen mit den einhergehenden Temperaturdehnungen auch die Vorspannkraft für den Zylinderkopf und den Glasring reduziert wird, kann bei der erfindungsgemäßen Druckkammer mit Hilfe des fluidischen oder hydraulischen Vorspanndrucks die Vorspannkraft für die miteinander verspannten Teile weitgehend konstant gehalten werden, auch wenn hohe Brennraumdrücke und hohe Verbrennungstemperaturen auftreten.In a first, simplest variant of the pressure chamber according to the invention 10 is the liner 22 as well as the glass ring 28 only against the cylinder head 24 strained, due to the bottom of the liner 22 acting fluid pressure under all operating conditions and even with changing temperatures and combustion chamber pressures can be kept constant. Especially for the pressure-sensitive glass ring 28 can on This way defined and constant pressure values are guaranteed, so that no mechanical damage is to be feared. Whereas in conventional transparent engines the cylinder head braces the cylinder jacket together with the glass ring seated thereon so that the prestressing force for the cylinder head and the glass ring is reduced with increasing temperature expansions, the pressure chamber according to the invention can be used with the fluidic or hydraulic pressure chamber according to the invention Biasing pressure, the biasing force for the braced parts are kept substantially constant, even if high combustion chamber pressures and high combustion temperatures occur.

Anhand der 2 und 3 wird eine besonders bevorzugte Variante der erfindungsgemäßen Druckkammer sowie ein Verfahren zur stark vereinfachten Wartung der transparenten Teile beschrieben. Dabei zeigt die 2 in einer schematischen Schnittdarstellung die erfindungsgemäße Anordnung in betriebsfertigem Zustand, während die schematische Schnittdarstellung der 3 die Variante gemäß 2 in einem Wartungszustand verdeutlicht.Based on 2 and 3 a particularly preferred variant of the pressure chamber according to the invention and a method for greatly simplified maintenance of the transparent parts will be described. It shows the 2 in a schematic sectional view of the arrangement according to the invention in ready state, while the schematic sectional view of 3 the variant according to 2 clarified in a maintenance condition.

Wie bereits anhand der 1 verdeutlicht, ist der Glasring 28 zwischen Zylinderlaufbüchse 22 und Zylinderkopf 24 verspannt, solange das Druckreservoir 32 zwischen unterem Absatz 36 der Laufbüchse 22 und dem entsprechenden Absatz 38 des Zylinders 20 mit dem Druckfluid 34 mit definiertem Druck beaufschlagt ist. In diesem betriebsfertigen Zustand kann die Brennkammer betrieben und die stattfindenden Verbrennungsvorgänge von außen durch den transparenten Glasring 28 beobachtet werden.As already on the basis of 1 clarifies, is the glass ring 28 between cylinder liner 22 and cylinder head 24 braced as long as the pressure reservoir 32 between lower paragraph 36 the liner 22 and the corresponding paragraph 38 of the cylinder 20 with the pressurized fluid 34 is subjected to a defined pressure. In this operational state, the combustion chamber can be operated and the combustion processes taking place from the outside through the transparent glass ring 28 to be watched.

Zusätzliche Scheiben 40 und 42 dienen zur besseren Zentrierung des Glasrings 28 sowie zu dessen zuverlässiger Fixierung auch bei unterschiedlichen Temperaturdehnungen des Glasrings 28 und der angrenzenden Bauteile, nämlich Zylinderkopf 24 oberhalb und Zylinderlaufbüchse 22 unterhalb des Glasrings 28. Die obere Scheibe 40 ist in einer entsprechenden ringförmigen Ausnehmung im Zylinderkopf 24 eingefügt und kann dort ggf. zusätzlich fixiert sein. Die untere Scheibe 42 kann von gleicher Größe und Abmessungen wie die obere Scheibe 40 sein. Sie liegt in einer entsprechend passenden Aufnahme an der oberen Stirnfläche der Zylinderlaufbüchse 22 und kann dort ebenfalls zusätzlich fixiert sein. Als Material für die Scheiben 40 und 42 eignet sich bspw. PTFE oder ein anderer geeigneter Kunststoff, der ausreichend temperatur- und druckfest sein muss, um den vorgesehenen Einsatzzweck zu erfüllen. Da sich die metallischen Teile 24 und 22 bei steigender Temperatur wesentlich stärker ausdehnen als der Glasring 28, könnte dieser locker werden, was durch die Scheiben 40 und 42 zuverlässig verhindert wird. Zusätzlich können die Scheiben 40 und 42 als Dichtungs scheiben dienen, da die unmittelbare Materialpaarung Glas-Metall die Gefahr birgt, bei längerem Betrieb Undichtigkeiten zu zeigen.Additional discs 40 and 42 serve for better centering of the glass ring 28 as well as its reliable fixation even with different thermal expansions of the glass ring 28 and the adjacent components, namely cylinder head 24 above and cylinder liner 22 below the glass ring 28 , The upper disc 40 is in a corresponding annular recess in the cylinder head 24 inserted and can be there additionally fixed if necessary. The lower disc 42 can be of the same size and dimensions as the top disc 40 be. It lies in a correspondingly fitting receptacle on the upper end face of the cylinder liner 22 and can also be fixed there additionally. As material for the discs 40 and 42 For example, PTFE or another suitable plastic that is sufficiently temperature and pressure resistant to meet the intended use is suitable. As the metallic parts 24 and 22 expand significantly more strongly than the glass ring when the temperature rises 28 , this could be loose, what through the slices 40 and 42 reliably prevented. In addition, the discs can 40 and 42 serve as a sealing discs, since the direct material pairing glass-metal carries the risk of showing leaks during prolonged operation.

Bei entspanntem Druckreservoir 32 entsprechend 3 ist die als linear verschiebbarer Zylinder fungierende Laufbüchse 22 nach unten verschoben, wodurch der auf der oberen Stirnfläche aufliegende Glasring 28 vom Zylinderkopf 24 getrennt ist. Der Glasring 28 ist nun von innen zugänglich und kann gereinigt werden. Er kann jedoch auch problemlos vom Motor entnommen werden, so dass er noch effektiver gereinigt werden kann. Dies kann in sehr kurzer Zeit erfolgen, so dass der Transparentmotor kaum abkühlt. Zudem werden die Versuchsreihen während eines solchen Reinigungsvorganges nur kurz unterbrochen.With a relaxed pressure reservoir 32 corresponding 3 is the running as a linear sliding cylinder liner 22 shifted downwards, whereby the resting on the upper face glass ring 28 from the cylinder head 24 is disconnected. The glass ring 28 is now accessible from the inside and can be cleaned. However, it can also be easily removed from the engine so that it can be cleaned even more effectively. This can be done in a very short time, so that the transparent engine hardly cools. In addition, the test series are interrupted only briefly during such a cleaning process.

Um den Glasring 28 nach dem Absenken der Laufbüchse 22 jederzeit problemlos von seinem Platz entnehmen zu können, sind die Zylinderstehbolzen 44, mit denen der Zylinderkopf 24 starr mit dem Zylinder 20 bzw. mit dem Motorblock verschraubt ist, zweckmäßigerweise ausreichend beabstandet, wie dies anhand der 2 und 3 lediglich angedeutet ist.To the glass ring 28 after lowering the liner 22 can be easily removed from its place at any time, are the cylinder studs 44 with which the cylinder head 24 rigid with the cylinder 20 or screwed to the engine block, expediently sufficiently spaced, as determined by the 2 and 3 is merely indicated.

Die weiteren Teile, die in den 2 und 3 unterhalb der Zylinderlaufbüchse 22 angeordnet sind, stellen eine optional vorhandene Spiegelanordnung 46 dar, die nicht zwingend vorhanden sein muss und die mit der vorliegenden Erfindung in keinem unmittelbaren Zusammenhang steht. Derartige Spiegelanordnungen sind aus dem Stand der Technik bekannt, bspw. aus dem Dokument WO 95/00833 A , so dass auf eine nähere Erläuterung an dieser Stelle verzichtet werden kann.The other parts in the 2 and 3 below the cylinder liner 22 are arranged, provide an optional existing mirror assembly 46 which does not necessarily have to be present and which is not directly related to the present invention. Such mirror arrangements are known from the prior art, for example from the document WO 95/00833 A , so that a more detailed explanation can be omitted here.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein. Die Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen denkbar, die von dem erfindungsgemäßen Gedanken Gebrauch machen und deshalb ebenfalls in den Schutzbereich fallen.The in the foregoing description, drawings and claims Features of the invention can both individually and in any combination for the realization the invention in its various embodiments of importance be. The invention is not limited to the above embodiments limited. Much more is a variety of variants and modifications conceivable by the idea according to the invention Use and therefore also fall within the scope of protection.

1010
Druckkammerpressure chamber
1212
Brennraumcombustion chamber
1414
Mantelbereichcladding region
1616
Kopfbereichhead area
1818
MantelbereichsabschnittCladding region section
2020
Zylindercylinder
2222
Laufbüchseliner
2424
Zylinderkopfcylinder head
2626
ringförmiger Abschnittannular section
2828
Glasringglass ring
3030
Kameracamera
3232
Druckreservoirpressure reservoir
3434
Druckfluidpressure fluid
3636
Absatzparagraph
3838
Absatzparagraph
4040
obere Scheibeupper disc
4242
untere Scheibelower disc
4444
ZylinderstehbolzenCylinder studs
4646
Spiegelanordnungmirror arrangement

Claims (17)

Druckkammer, die einen Mantelbereich und einen druckfest mit dem Mantelbereich verspannten Kopfbereich umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein erster Abschnitt (26) des Mantelbereichs mittels fluidischem Druck gegen den Kopfbereich (16) und/oder gegen weitere Abschnitte (18) des Mantelbereichs verspannt ist.Pressure chamber which comprises a jacket region and a head region clamped in a pressure-tight manner to the jacket region, characterized in that at least one first section (FIG. 26 ) of the jacket area by means of fluidic pressure against the head area ( 16 ) and / or against other sections ( 18 ) of the jacket region is braced. Druckkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mittels fluidischem Druck verspannte erste Abschnitt (26) des Mantelbereichs ein ringförmiger Abschnitt des hohlzylindrisch geformten Mantelbereichs ist.Pressure chamber according to claim 1, characterized in that the first section clamped by fluid pressure ( 26 ) of the cladding region is an annular portion of the hollow cylindrical shaped cladding region. Druckkammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der fluidisch verspannte erste Mantelbereichsabschnitt (26) zumindest teilweise optisch transparent ist.Pressure chamber according to claim 1 or 2, characterized in that the fluidically tensioned first jacket region portion ( 26 ) is at least partially optically transparent. Druckkammer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der fluidisch verspannte erste Mantelbereichsabschnitt (26) Glas, insbesondere Mineralglas bzw. Quarzglas aufweist.Pressure chamber according to claim 3, characterized in that the fluidically clamped first jacket region portion ( 26 ) Glass, in particular mineral glass or quartz glass. Druckkammer nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der fluidisch verspannte erste Mantelbereichsabschnitt (26) an einem weiteren bzw. zweiten, linear verschiebbaren Abschnitt (18) des Mantelbereichs anliegt.Pressure chamber according to one of the preceding claims, characterized in that the fluidically clamped first jacket region portion ( 26 ) at a further or second, linearly displaceable section ( 18 ) of the jacket area. Druckkammer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere bzw. zweite verschiebbare Abschnitt (18) des Mantelbereichs mit fluidisch Druck betätigbar und linear in Richtung des Kopfbereichs (16) verschiebbar ist.Pressure chamber according to claim 5, characterized in that the further or second displaceable section ( 18 ) of the jacket region can be actuated with fluidic pressure and linearly in the direction of the head region ( 16 ) is displaceable. Druckkammer nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei vom Kopfbereich (16) entferntem verschiebbarem zweiten Abschnitt (18) des Mantelbereichs der gegen den Kopfbereich (16) verspannte erste Abschnitt (26) des Mantelbereichs von innen zugänglich ist.Pressure chamber according to claim 5 or 6, characterized in that at the head area ( 16 ) Removable second section ( 18 ) of the jacket area of the head area ( 16 ) tense first section ( 26 ) of the jacket area is accessible from the inside. Druckkammer nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei vom Kopfbereich (16) entferntem verschiebbarem zweiten Abschnitt (18) des Mantelbereichs der gegen den Kopfbereich (16) verspannte erste Abschnitt (26) des Mantelbereichs lösbar und entnehmbar ist.Pressure chamber according to one of claims 5 to 7, characterized in that at the head area ( 16 ) Removable second section ( 18 ) of the jacket area of the head area ( 16 ) tense first section ( 26 ) of the jacket region is detachable and removable. Druckkammer nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkammer (10) einen Brennraum (12) bildet, wobei der Kopfbereich (16) einen Zylinderkopf (24), der erste Mantelbereichsabschnitt (26) ein optisch durchlässiges Fenster (28) unterhalb des Zylinderkopfs (24) und der fluidisch betätigbare zweite Mantelbereichsabschnitt (18) einen Teil eines Zylindermantels bildet.Pressure chamber according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure chamber ( 10 ) a combustion chamber ( 12 ), wherein the head region ( 16 ) a cylinder head ( 24 ), the first cladding region portion ( 26 ) an optically transmissive window ( 28 ) below the cylinder head ( 24 ) and the fluid-actuatable second jacket region section (FIG. 18 ) forms part of a cylinder jacket. Druckkammer nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der fluidische Vorspanndruck auch bei Temperatur- und Druckänderungen in der Druckkammer (10) bzw. im Brennraum (12) aufrechterhalten, insbesondere weitgehend konstant bleibt.Pressure chamber according to one of the preceding claims, characterized in that the fluidic preload pressure even with temperature and pressure changes in the pressure chamber ( 10 ) or in the combustion chamber ( 12 ), in particular, remains largely constant. Druckkammer nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Mantelbereichsabschnitt (26) über Zwischenscheiben (40, 42) auch bei Temperaturdehnungen spielfrei zwischen zweitem Mantelbereichsabschnitt (18) und Kopfbereich (16) geklemmt bleibt.Pressure chamber according to one of the preceding claims, characterized in that the first jacket region section ( 26 ) via washers ( 40 . 42 ) even with thermal expansions clearance between the second cladding region portion ( 18 ) and header ( 16 ) remains clamped. Druckkammer nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckfluid (34) ein Gas, insbesondere Luft ist.Pressure chamber according to one of the preceding claims, characterized in that the pressurized fluid ( 34 ) is a gas, in particular air. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckfluid (34) eine Flüssigkeit ist.Arrangement according to one of claims 1 to 11, characterized in that the pressurized fluid ( 34 ) is a liquid. Verfahren zur optischen Überwachung einer Druckkammer bzw. einer Brennkammer, die einen Mantelbereich und einen druckfest mit dem Mantelbereich verspannten Kopfbereich umfasst, und die eine Fensteranordnung in bzw. an einem Mantelbereichsabschnitt mit einem optisch transparenten Bereich aufweist, dessen innere Oberfläche einen Teil der Brennraumwand bildet, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein erster Abschnitt (26) des Mantelbereichs mittels fluidischem Druck gegen den Kopfbereich (16) und/oder gegen weitere Abschnitte (18) des Mantelbereichs verspannt wird.A method for optical monitoring of a pressure chamber or a combustion chamber, which comprises a jacket region and a head region clamped in a pressure-tight manner to the jacket region, and which has a window arrangement in or on a jacket region section with an optically transparent region whose inner surface forms part of the combustion chamber wall, characterized in that at least a first section ( 26 ) of the jacket area by means of fluidic pressure against the head area ( 16 ) and / or against other sections ( 18 ) of the jacket area is clamped. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der fluidische Vorspanndruck auch bei Temperatur- und Druckänderungen in der Druckkammer (10) bzw. im Brennraum (12) aufrechterhalten, insbesondere weitgehend konstant bleibt.A method according to claim 14, characterized in that the fluidic biasing pressure even with temperature and pressure changes in the pressure chamber ( 10 ) or in the combustion chamber ( 12 ), in particular, remains largely constant. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere bzw. zweite Mantelbereichsabschnitt (18) durch fluidische Druckbeaufschlagung linear gegen den Kopfbereich (16) verschoben werden kann.Method according to claim 14 or 15, characterized in that the further or second jacket region section ( 18 ) by fluidic pressure applied linearly against the head area ( 16 ) can be moved. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Mantelbereichsabschnitt (26) bei linear vom Kopfbereich (16) weggeschobenem zweiten Mantelbereichsabschnitt (18) von innen zugänglich und/oder entnehmbar wird.Method according to one of claims 14 to 16, characterized in that the first jacket region portion ( 26 ) at linear from the head area ( 16 ) pushed away second jacket region portion ( 18 ) is accessible from inside and / or removed.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2935047A1 (en) * 2008-08-18 2010-02-19 Renault Sas Optical internal combustion test engine e.g. monocylinder internal combustion engine, has wheel integrably fixed to cylinder head or cylinder by fixation device in determined position, where closure device is associated to fixation device
DE102010024767A1 (en) 2010-06-23 2011-01-13 Daimler Ag Arrangement for sealing elements between cylinder liner and cylinder head of reciprocating piston engine, has sealing elements sealing working area and arranged between liner and head in radial direction
CN103291484A (en) * 2013-06-21 2013-09-11 奇瑞汽车股份有限公司 Cylinder cover assembly of optical engine and connecting method thereof
CN109798515A (en) * 2019-03-13 2019-05-24 中南大学 A kind of gas generator
CN114894955A (en) * 2022-04-14 2022-08-12 中国船舶重工集团公司第七一三研究所 Semitransparent low-pressure gas combustion chamber structure
CN114910602A (en) * 2022-04-14 2022-08-16 中国船舶重工集团公司第七一三研究所 High-pressure combustion chamber structure for hydrogen-oxygen closed explosion research

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101846008B (en) * 2010-04-07 2012-04-18 吉林大学 Optical generator

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2919688A (en) * 1958-06-04 1960-01-05 Gen Motors Corp Cylinder and piston assembly
GB1345279A (en) * 1970-09-03 1974-01-30 Megatech Corp Transparent internal or external combustion engine
DE4320943A1 (en) * 1993-06-24 1995-01-05 Peter Prof Dr Andresen Method and measuring arrangement for the simultaneous measurement of different sizes in the combustion chamber of internal combustion engines using laser Raman scattering to characterize the operation of these engines
US6158406A (en) * 1997-07-29 2000-12-12 Sandia Corporation Quick release engine cylinder
US6561152B2 (en) * 2000-07-28 2003-05-13 Institut Francais Du Petrole Optical test engine, in particular for combustion parameters measurements

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2919688A (en) * 1958-06-04 1960-01-05 Gen Motors Corp Cylinder and piston assembly
GB1345279A (en) * 1970-09-03 1974-01-30 Megatech Corp Transparent internal or external combustion engine
DE4320943A1 (en) * 1993-06-24 1995-01-05 Peter Prof Dr Andresen Method and measuring arrangement for the simultaneous measurement of different sizes in the combustion chamber of internal combustion engines using laser Raman scattering to characterize the operation of these engines
US6158406A (en) * 1997-07-29 2000-12-12 Sandia Corporation Quick release engine cylinder
US6561152B2 (en) * 2000-07-28 2003-05-13 Institut Francais Du Petrole Optical test engine, in particular for combustion parameters measurements

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2935047A1 (en) * 2008-08-18 2010-02-19 Renault Sas Optical internal combustion test engine e.g. monocylinder internal combustion engine, has wheel integrably fixed to cylinder head or cylinder by fixation device in determined position, where closure device is associated to fixation device
DE102010024767A1 (en) 2010-06-23 2011-01-13 Daimler Ag Arrangement for sealing elements between cylinder liner and cylinder head of reciprocating piston engine, has sealing elements sealing working area and arranged between liner and head in radial direction
CN103291484A (en) * 2013-06-21 2013-09-11 奇瑞汽车股份有限公司 Cylinder cover assembly of optical engine and connecting method thereof
CN103291484B (en) * 2013-06-21 2015-04-29 奇瑞汽车股份有限公司 Cylinder cover assembly of optical engine and connecting method thereof
CN109798515A (en) * 2019-03-13 2019-05-24 中南大学 A kind of gas generator
CN114894955A (en) * 2022-04-14 2022-08-12 中国船舶重工集团公司第七一三研究所 Semitransparent low-pressure gas combustion chamber structure
CN114910602A (en) * 2022-04-14 2022-08-16 中国船舶重工集团公司第七一三研究所 High-pressure combustion chamber structure for hydrogen-oxygen closed explosion research
CN114894955B (en) * 2022-04-14 2023-09-01 中国船舶重工集团公司第七一三研究所 Semitransparent low-pressure gas combustion chamber structure
CN114910602B (en) * 2022-04-14 2024-03-22 中国船舶重工集团公司第七一三研究所 High-pressure combustion chamber structure for oxyhydrogen closed explosion research

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