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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft ein Vorkammermodul für eine Laserzündkerze, wobei das Vorkammermodul in einem brennraumzugewandten Endbereich mindestens einen primären Fluidkanal aufweist, der eine Fluidverbindung zwischen einem Innenraum des Vorkammermoduls und einem das Vorkammermodul umgebenden Außenraum ermöglicht.
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Ferner verfügt das Vorkammermodul in einem brennraumabgewandten Endbereich über Blendenmittel, die einen Innenraum des Vorkammermoduls in axialer Richtung begrenzen und eine Öffnung zur Einstrahlung von Laserstrahlung aus der Laserzündkerze in den Innenraum des Vorkammermoduls aufweisen.
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Derartige Blendenmittel werden auch als „Lightpath-Elemente“ bezeichnet, weil sie vermöge ihrer Öffnung gleichzeitig die Einstrahlung von in der Laserzündkerze geführter Laserstrahlung in den Innenraum der Vorkammer ermöglichen und durch die Ausbildung als Blendenmittel vorteilhaft den Eintrag von Schmutzpartikeln aus dem Innenraum der Vorkammer auf eine Außenoberfläche einer Optik der Laserzündkerze, beispielsweise des Brennraumfensters, durch ihre Blendenwirkung verringern. Bevorzugt sind die Blendenmittel so ausgebildet, dass die Einstrahlöffnung zur Einstrahlung von Laserstrahlung nur geringfügig größer ist als der Strahlquerschnitt der betreffenden Laserstrahlung, um eine besonders effektive Abschirmung der optischen Komponenten der Laserzündkerze zu ermöglichen.
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Offenbarung der Erfindung
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Vorkammermodul anzugeben, das den Eintrag von Schmutzpartikeln aus dem Innenraum der Vorkammer auf angrenzende Komponenten der Laserzündkerze, insbesondere optische Komponenten, wie das Brennraumfenster, weiter verringert.
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Diese Aufgabe wird bei dem Vorkammermodul der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Blendenmittel mindestens einen sekundären Fluidkanal aufweisen, der eine Fluidverbindung zwischen einem durch die Öffnung der Blendenmittel definierten Blendenraum und dem Außenraum herstellt.
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Besonders bevorzugt realisiert der mindestens eine sekundäre Fluidkanal eine unmittelbare Fluidverbindung zwischen dem Außenraum und dem Blendenraum, d.h. ohne dass der Innenraum der Vorkammer Bestandteil des sekundären Fluidkanals ist. Dadurch ist bei einer Druckänderung in dem Außenraum, bei dem es sich beispielsweise um einen Hauptbrennraum einer die Laserzündkerze aufweisenden Brennkraftmaschine handeln kann, sichergestellt, dass zum Beispiel im Falle einer Druckerhöhung sich die Druckerhöhung von dem Außenraum direkt in den Blendenraum, nämlich über den sekundären Fluidkanal, ausbreiten kann, wodurch eine Fluidströmung aus dem Innenraum der Vorkammer in Richtung des Blendenraums und damit auf die Laserzündkerze beziehungsweise ihre optischen Komponenten zu, verringert beziehungsweise ganz vermieden wird. Während Fluid aus dem Hauptbrennraum also über die primären Fluidkanäle direkt in den Innenraum des Vorkammermoduls strömen kann, kann das Fluid gleichzeitig vorteilhaft auch direkt aus dem Hauptbrennraum in den Blendenraum strömen, nämlich über die erfindungsgemäßen sekundären Fluidkanäle, so dass die Ausbildung einer Fluidströmung aus dem Innenraum in den Blendenraum i.w. vermieden werden kann.
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Besonders vorteilhaft ist das Vorkammermodul einer weiteren Ausführungsform zufolge so ausgelegt, dass die primären und sekundären Fluidkanäle hinsichtlich mindestens ihrer Querschnittsfläche so aufeinander und auf das Volumen eines Innenraums des Vorkammermoduls und auf das Volumen des Blendenraums abgestimmt sind, dass sich bei einer zeitlichen Änderung des Drucks eines in dem Außenraum befindlichen Fluids in dem Blendenraum eine zeitliche Druckänderung einstellt, die dem Betrage nach größer oder gleich einer zeitlichen Druckänderung in dem Innenraum ist.
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Untersuchungen der Anmelderin zufolge ist eine im Vergleich zu dem Innenraum der Vorkammer hinreichend große Druckerhöhung in dem Blendenraum beispielsweise dann gegeben, wenn eine aggregierte Querschnittsfläche der sekundären Fluidkanäle, die zur direkten Beschickung des Blendenraums mit aus dem Hauptbrennraum herrührenden Fluid dienen, eine gewisse Mindestgröße überschreitet. Zusätzlich zu der aggregierten Querschnittsfläche der sekundären Fluidkanäle kann vorteilhaft auch das jeweilige Volumen der mit Fluid aus dem Hauptbrennraum zu füllenden Bereiche (Innenraum der Vorkammer, Blendenraum) bei der Auslegung berücksichtigt werden, wodurch sich eine besonders effiziente Beschickung des Blendenraums ergibt.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Verhältnis aus einer Summe der Strömungsquerschnitte der primären Fluidkanäle bezogen auf ein Volumen des Innenraums kleiner ist als ein Verhältnis aus einer Summe der Strömungsquerschnitte der sekundären Fluidkanäle bezogen auf ein Volumen des Blendenraums.
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Geeignete Relationen der Geometrien der primären und sekundären Fluidkanäle jeweils bezogen auf das zu beschickende Volumen (Innenraum der Vorkammer, Blendenraum) können in an sich bekannter Weise ermittelt werden, beispielsweise durch numerische Simulationen.
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Als grundlegende Auslegungsregel kann vorteilhaft die vorstehend beschriebene Ausführungsform, bei der die aggregierten Strömungsquerschnitte auf das jeweils zu beschickende Volumen bezogen werden, herangezogen werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass mindestens ein sekundärer Fluidkanal zumindest abschnittsweise Mittel zur Strömungsführung aufweist, die dazu ausgebildet sind, einer in axialer Richtung des Fluidkanals hindurchtretenden Fluidströmung eine tangentiale Komponente aufzuprägen. Die Mittel zur Strömungsführung können beispielsweise so ausgelegt werden, dass sie einen Fluidtransport aus dem Hauptbrennraum direkt in den Blendenraum nicht wesentlich beeinträchtigen, während gleichzeitig mindestens eine Richtung zur Umlenkung des durchströmenden Fluids erfolgt, so dass sich zumindest verhältnismäßig schwere Schmutzpartikel aufgrund der Richtungsumlenkung beispielsweise an den Wänden der sekundären Fluidkanäle niederschlagen, nicht jedoch in den Blendenraum eingebracht werden, wo sie sich ggf. auf der Optik der Laserzündkerze niederschlagen könnten.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass mindestens ein sekundärer Fluidkanal mindestens einen Knick aufweist, wodurch eine besonders wirksame Abscheidung von hindurchströmenden Partikeln im Bereich des Knicks gegeben ist. Insbesondere kann der sekundäre Fluidkanal im Bereich des Knicks auch mindestens eine sacklochartige Erweiterung aufweisen, welche sich in etwa in einer Bewegungsrichtung der Hauptfluidströmung (bei Beschickung des Blendenraums mit Fluid aus dem Außenraum) stromaufwärts des Knicks befindet, wodurch eine besonders effiziente Sammlung von Partikeln stromaufwärts des Blendenraums gegeben ist und gleichzeitig verhindert wird, dass ein zu großer Eintrag an Schmutzpartikeln den wirksamen Strömungsquerschnitt des sekundären Fluidkanals beeinträchtigt.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass mindestens ein sekundärer Fluidkanal zumindest abschnittsweise jeweils einen unterschiedlichen Querschnitt aufweist, wodurch ebenfalls vorteilhaft Schmutzpartikel aus der in den Blendenraum einströmenden Fluidströmung „herausgefiltert“ werden können. Beispielsweise kann eine Stufenbohrung in einem sich radial zur optischen Achse der Laserzündkerze erstreckenden Wandbereich der Blendenmittel angeordnet sein, die so ausgebildet ist, dass ein direkt in den Blendenraum mündender Abschnitt des sekundären Fluidkanals einen geringeren Durchmesser aufweist als ein sich an diesen Abschnitt stromaufwärts anschließender weiterer Abschnitt.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein im Bereich der Blendenmittel angeordneter Endbereich mindestens eines sekundären Fluidkanals auf einen radial äußeren Bereich des brennraumabgewandten Endbereichs weist. Hierbei kann zwar ein Niederschlag von Partikeln auf einer Optik der sich an das Vorkammermodul anschließenden Laserzündkerze erfolgen, wobei sich die Partikel entsprechend der Ausrichtung des Endbereichs des sekundären Fluidkanals jedoch vorteilhaft in einem radial außenseitigen Bereich des Brennraumfensters niederschlagen und damit die Durchstrahlung von Laserstrahlung aus der Laserzündkerze in den Innenraum der Vorkammer nicht beeinträchtigen, da diese in einem radial inneren Bereich erfolgt.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein im Bereich der Blendenmittel angeordneter Endbereich mindestens eines sekundären Fluidkanals in Richtung des brennraumzugewandten Endbereichs des Vorkammermoduls weist, wodurch vorteilhaft eine Richtungsumkehr eines durch den sekundären Fluidkanal strömenden Fluids bezogen auf eine axiale Hauptrichtung, die kollinear ist zu der optischen Achse der Laserzündkerze, stattfindet. Dadurch wird vorteilhaft erreicht, dass die aus dem sekundären Fluidkanal in den Blendenraum austretende Fluidströmung gar keine axiale Komponente in Richtung des Brennraumfensters mehr aufweist, sondern vielmehr bereits eine Richtungskomponente in Richtung des Innenraums der Vorkammer, wodurch besonders wirksam das Einströmen von Partikeln aus dem Innenraum der Vorkammer in den Blendenraum vermieden wird.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Öffnung der Blendemittel im Wesentlichen Kegelstumpfform aufweist, wobei eine Deckfläche im Bereich des Innenraums des Vorkammermoduls und eine Bodenfläche, die größer ist als die Deckfläche, in einem vorkammerabgewandten Bereich der Blendenmittel angeordnet ist.
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Besonders vorteilhaft kann somit eine Laserzündkerze, beispielsweise für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs oder eines stationären Großgasmotors oder dergleichen, bereitgestellt werden, welche ein Vorkammermodul aufweist, das die Verschmutzung einer Optik der Laserzündkerze bei Gebrauch zusammen mit dem Vorkammermodul in besonderer Weise verringert beziehungsweise ganz verhindert.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass mindestens ein Abschnitt mindestens eines sekundären Fluidkanals zumindest teilweise durch einen Bereich eines Gehäuses der Laserzündkerze gebildet ist.
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Bei dieser Ausführungsform können somit vorteilhaft Gehäuseteile der Laserzündkerze mit Komponenten des Vorkammermoduls zusammenwirken, um mindestens einen Abschnitt mindestens eines sekundären Fluidkanals auszubilden. Auf diese Weise sind weitere Freiheitsgrade hinsichtlich der räumlichen Anordnung beziehungsweise Gestaltung der sekundären Fluidkanäle gegeben.
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Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen und deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung beziehungsweise Darstellung in der Beschreibung beziehungsweise in der Zeichnung.
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In der Zeichnung zeigt:
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1 schematisch einen teilweisen Querschnitt eines Vorkammermoduls gemäß einer ersten Ausführungsform,
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2 schematisch einen teilweisen Querschnitt eines Vorkammermoduls gemäß einer zweiten Ausführungsform,
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3 schematisch eine perspektivische Schnittdarstellung des Vorkammermoduls gemäß 2,
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4 schematisch einen teilweisen Querschnitt eines Vorkammermoduls gemäß einer dritten Ausführungsform,
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5 schematisch eine perspektivische Schnittansicht des Vorkammermoduls gemäß 4,
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6 schematisch einen teilweisen Querschnitt eines Vorkammermoduls gemäß einer vierten Ausführungsform,
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7 schematisch eine perspektivische Schnittdarstellung des Vorkammermoduls gemäß 6, und
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8 schematisch einen teilweisen Querschnitt eines Vorkammermoduls gemäß einer weiteren Ausführungsform.
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1 zeigt schematisch in teilweisem Querschnitt ein Vorkammermodul 110 für eine Laserzündkerze 100, die der Übersichtlichkeit halber in 1 nur im linken Bereich angedeutet ist. Das Vorkammermodul 110 wird in an sich bekannter Weise so mit der Laserzündkerze 100 verbunden, dass von der Laserzündkerze 100 erzeugte beziehungsweise in ihr geführte Laserstrahlung L durch eine Optik 104, beispielsweise ein Brennraumfenster 104, das im Bereich des dem Vorkammermodul 110 zugewandten Endes der Laserzündkerze 100 angeordnet ist, in den Innenraum I der Vorkammer 110 einstrahlbar ist.
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Das Vorkammermodul 110 verfügt über auch als „Lightpath-Element“ bezeichnete Blendenmittel 112, die, wie aus 1 ersichtlich, in dem der Laserzündkerze 100 zugewandten Endbereich 110b des Vorkammermoduls 110 angeordnet sind. Das Lightpath-Element 112 ermöglicht vorteilhaft durch seine Öffnung 112a die Einstrahlung der Laserstrahlung L aus der Laserzündkerze 100 in den Innenraum I des Vorkammermoduls 110 und schirmt gleichzeitig eine Außenoberfläche 104a des Brennraumfensters 104 zumindest teilweise mechanisch von dem Innenraum I ab, so dass in dem Innenraum I auftretende Schmutzpartikel daran gehindert werden, sich auf der Außenoberfläche 104a des Brennraumfensters 104 niederzuschlagen.
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Wie aus 1 ersichtlich, wird die von der Laserzündkerze 100 bereitgestellte Laserstrahlung L auf einen in dem Innenraum I liegenden Zündpunkt ZP fokussiert. Die Blendenmittel 112 beziehungsweise das Lightpath-Element 112 begrenzen den Innenraum I des Vorkammermoduls 110 in axialer Richtung RA.
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Ein brennraumzugewandter Endbereich 110a des Vorkammermoduls 110 weist primäre Fluidkanäle PF1, PF2, PF3, PF4 auf, die einen Fluidaustausch zwischen dem Innenraum I des Vorkammermoduls 110 und dem das Vorkammermodul 110 umgebenden Außenraum A ermöglichen. Bei dem Außenraum A kann es sich beispielsweise um einen Brennraum 200 einer Brennkraftmaschine handeln, wenn das Vorkammermodul 110 mit der ihm zugeordneten Laserzündkerze 100 in einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine eingebaut ist.
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Zusätzlich zu den primären Fluidkanälen PF1, ... PF4, die in an sich bekannter Weise zur Beschickung des Innenraums I des Vorkammermoduls 110 mit einem zündfähigen Luft-/Kraftstoffgemisch dienen, weist das Vorkammermodul 110 mindestens einen sekundären Fluidkanal SF1 auf, der vorliegend, wie aus 1 ersichtlich, im Wesentlichen durch eine radiale Öffnung einer Wandung des Lightpath-Elements 112 gebildet ist. Der sekundäre Fluidkanal SF1 ermöglicht vorteilhaft den direkten Fluidaustausch zwischen dem Außenraum A und einem nachfolgend als Blendenraum BR bezeichneten Volumen, welches durch die in etwa kegelstumpfförmige Öffnung 112a der Blendenmittel 112 definiert wird. Der sekundäre Fluidkanal SF1 mündet vorliegend mit seinem Endbereich SF1‘ direkt in die Mantelfläche der Öffnung der Blendenmittel 112.
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Dadurch, dass der sekundäre Fluidkanal SF1 eine direkte Fluidverbindung zwischen dem Außenraum A und dem Blendenraum BR herstellt, ist eine besonders effiziente Beschickung des Blendenraums BR mit aus dem Außenraum A herrührenden Fluid (beispielsweise Luft-/Kraftstoffgemisch) möglich. Insbesondere kann hierdurch vorteilhaft verhindert werden, dass sich bei dem Beschicken des Innenraums I des Vorkammermoduls 110 mit Fluid aus dem Außenraum A durch die primären Fluidkanäle PF1, ..., PF4 hindurch eine Strömung aus dem Innenraum I durch den Blendenraum BR hindurch auf die Außenoberfläche 104a des Brennraumfensters 104 hin ausbildet. Vielmehr wird bei dem Einbringen des Fluids durch die primären Fluidkanäle PF1, ..., PF4 in den Innenraum I gleichzeitig auch Fluid aus dem Außenraum A über den sekundären Fluidkanal SF1 direkt aus dem Außenraum A in den Blendenraum BR eingebracht, so dass sich ein entsprechender Druckanstieg in dem Blendenraum BR ergibt. Bei geeigneter Auslegung der Geometrie der primären Fluidkanäle PF1, ..., PF4, der Geometrie des beziehungsweise der sekundären Fluidkanäle SF1 sowie der Volumina des Innenraums I und des Blendenraums BR aufeinander, kann erfindungsgemäß vorteilhaft sichergestellt werden, dass bei einem Druckaufbau in dem Außenraum A sich in dem Blendenraum BR eine zeitliche Änderung des Fluiddrucks (Druckaufbau) einstellt, die mindestens genauso groß ist wie die zeitliche Änderung des Fluiddrucks in dem Innenraum I, so dass sich keine Strömung in axialer Richtung auf das Brennraumfenster 104 durch den Blendenraum BR hindurch ergibt.
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Vielmehr können die erfindungsgemäßen Fluidkanäle sogar so ausgelegt und auf die Volumina I, BR abgestimmt werden, dass sich mindestens eine leichte resultierende Fluidströmung aus dem Blendenraum BR in den Innenraum I ergibt, so dass sichergestellt ist, dass keinerlei Schmutzpartikel aus dem Innenraum I des Vorkammermoduls 110 durch den Blendenraum BR hindurch auf die Außenoberfläche 104a des Brennraumfensters 104 eingetragen werden.
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Unter der vorstehend beschriebenen direkten Fluidverbindung zwischen Außenraum A und Blendenraum BR, wie sie durch den sekundären Fluidkanal SF1 gebildet wird, ist eine Fluidverbindung zwischen den Komponenten A, BR zu verstehen, die nicht das Vorkammervolumen, also den Innenraum I, einschließt.
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Eine sich bei einem Druckanstieg in dem Außenraum A durch den sekundären Fluidkanal SF1 hindurch in den Blendenraum BR ergebende Fluidströmung ist in 1 mit dem Bezugszeichen FS1 bezeichnet. Die weitere Fluidströmung FS2 bezeichnet in 1 die an sich bekannte Einströmung von Fluid aus dem Außenraum A durch die primären Fluidkanäle hindurch in den Innenraum I der Vorkammer beziehungsweise des Vorkammermoduls 110.
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2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der insgesamt zwei sekundäre Fluidkanäle SF1, SF2 vorgesehen sind, so dass sich eine gegenüber der Konfiguration gemäß 1 verbesserte Einströmung in den Blendenraum BR ergibt. Eine resultierende Fluidströmung im Falle des Einströmens von Fluid aus dem Außenraum A in den Innenraum I und den Blendenraum BR ist in 2 durch den Blockpfeil RS symbolisiert.
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Bei der in 2 abgebildeten Ausführungsform sind die sekundären Fluidkanäle SF1, SF2 – im Unterschied zu der Erfindungsvariante gemäß 1 – nicht allein durch radiale Öffnungen, insbesondere Bohrungen, in den Blendenmitteln 112 realisiert. Vielmehr wird der sekundäre Fluidkanal SF1 gemäß der Erfindungsvariante nach 2 gebildet durch eine in etwa radial angeordnete Stufenbohrung in den Blendenmitteln 112 und einen Ringraum beziehungsweise Ringsegmentraum SF1_1, der sich im Wesentlichen parallel zu einer optischen Achse des Vorkammermoduls 110 beziehungsweise der Längsachse der Laserzündkerze 100 (1) erstreckt.
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Der Abschnitt SF1_1 des sekundären Fluidkanals SF1 wird einer weiteren Erfindungsvariante zufolge vorteilhaft zusammen durch einen Außenbereich des Vorkammermoduls 110 sowie einen Innenbereich eines Gehäuseabschnitts 102a des Gehäuses 102 der Laserzündkerze 100 definiert.
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Der zweite sekundäre Fluidkanal SF2 der Anordnung gemäß 2 kann denselben Aufbau wie der erste sekundäre Fluidkanal SF1 oder auch einen anderen Aufbau aufweisen.
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3 zeigt eine perspektivische Schnittdarstellung des Vorkammermoduls 110 aus 2. Wie aus 3 ferner ersichtlich ist, können einer weiteren Ausführungsform zufolge auch Mittel 114 zur Strömungsführung vorgesehen sein, die dazu ausgebildet sind, einer in axialer Richtung hindurchtretenden Fluidströmung eine tangentiale Komponente aufzuprägen. Die Mittel 114 zur Strömungsführung sind in dem Querschnitt der 2 ebenfalls abgebildet.
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Durch die Beeinflussung der Strömung vermöge der Mittel 114 zur Strömungsführung wird vorteilhaft das Niederschlagen von Schmutzpartikeln, die in der Fluidströmung FS1 des beziehungsweise der sekundären Fluidkanäle SF1, SF2 enthalten sein können, begünstigt. Durch die tangentiale Bewegungskomponente können sich Schmutzpartikel verstärkt an den Wandungen der Fluidkanäle SF1, SF2 niederschlagen, bevor sie durch die Stufenbohrungen hindurch in den Blendenraum BR eintreten würden.
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Wie aus den 2 und 3 ersichtlich ist, können die Mittel 114 zur Strömungsführung vorteilhaft so an dem Vorkammermodul 110 angeordnet sein, dass sie zusammen mit dem Gehäuseabschnitt 102a der Laserzündkerze 100 einen Strömungskanal beziehungsweise mehrere Strömungskanäle mit der vorstehend bezeichneten Funktion definieren. Alternativ können die sekundären Fluidkanäle auch vollständig in eine Wandung des Vorkammermoduls 110 integriert sein (nicht gezeigt).
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4 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Vorkammermoduls 110. Vorliegend weist der sekundäre Fluidkanal SF1 im radial äußeren Bereich der Blendenmittel 112 einen Knick auf zwischen einem ersten Bereich, der im Wesentlichen parallel zur optischen Achse der Laserzündkerze 100 beziehungsweise des Vorkammermoduls 110 verläuft und einem durch eine Stufenbohrung gebildeten zweiten Bereich, dessen Längsachse im Wesentlichen senkrecht zur optischen Achse des Systems angeordnet ist. Im Bereich des Knicks kann vorteilhaft auch noch mindestens ein Sackloch SF1_2 vorgesehen sein, in dem sich von der durch den sekundären Fluidkanal SF1 einströmenden Fluidströmung mitgenommene Schmutzpartikel sammeln können.
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Besonders vorteilhaft kann, wie bei der Ausführungsform gemäß 4, der Innenraum I des Vorkammermoduls 110 auch unsymmetrisch bzw. nicht konzentrisch zu einer optischen Achse des Vorkammermoduls 110 ausgebildet und angeordnet sein, was insbesondere auch für den Kanal PF1 gilt, so dass sich bei einem Fluidaustausch mit anderen Bereichen BR, A vorteilhaft eine turbulente Strömung in dem Innenraum I einstellen kann.
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5 zeigt eine perspektivische Schnittdarstellung des Vorkammermoduls 110 gemäß 4.
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6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der die sekundären Fluidkanäle SF1, SF2 jeweils zwei Knickstellen aufweisen. Ein jeweiliger Endabschnitt der sekundären Fluidkanäle SF1, SF2 ist vorliegend so ausgerichtet, dass seine Längsachse im Wesentlichen senkrecht auf einen radial äußeren Bereich der Außenoberfläche 104a des Brennraumfensters 104 deutet, so dass gegebenenfalls von den durch die Kanäle SF1, SF2 hindurchströmenden Fluidströmungen mitgenommene Schmutzpartikel sich im Wesentlichen auf den radial äußeren Bereichen der Außenoberfläche 104a des Brennraumfensters 104 niederschlagen, nicht jedoch in den optisch aktiven radial inneren Bereich des Brennraumfensters 104 gelangen.
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7 zeigt eine perspektivische Schnittansicht des Vorkammermoduls 110 gemäß 6.
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8 zeigt einen teilweisen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Vorkammermoduls 110. Bei der Konfiguration gemäß 8 weist ein im Bereich der Blendenmittel 112 angeordneter Endbereich SF1’ der sekundären Fluidkanäle SF1 in Richtung des brennraumzugewandten Endbereichs 110a des Vorkammermoduls 110 und nicht in Richtung des Brennraumfensters 104.
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Dadurch ist vorteilhaft eine weiter verbesserte Strömungsführung dahingehend gegeben, dass die Ausbildung einer resultierenden Strömung aus dem Blendenraum BR in den Innenraum I unterstützt bzw. eine Strömung in Gegenrichtung hierzu vermieden wird.
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Das erfindungsgemäße Vorkammermodul 110 kann einer weiteren Ausführungsform zufolge lösbar mit dem restlichen Gehäuse 102 der Laserzündkerze 100 verbindbar ausgebildet sein, so dass eine einfache Wartung der Laserzündkerze 100 beziehungsweise auch eine Reinigung des Vorkammermoduls 110 nach dem Trennen der Komponenten 100, 110 voneinander möglich ist. Optional kann das Vorkammermodul 110 auch unlösbar mit der Laserzündkerze 100 verbindbar ausgelegt sein.
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Die spezifische Auslegung der Fluidkanäle hinsichtlich mindestens ihrer Querschnittsfläche so aufeinander und auf das Volumen der Räume I, BR erfolgt vorteilhaft durch Simulationswerkzeuge, bei denen die resultierenden Strömungen im Bereich des Vorkammermoduls 110, insbesondere in dem Blendenraum BR und dem Innenraum I, in Abhängigkeit von den jeweiligen Geometrien der Komponenten 110, I, BR, SF1, ..., PF1, ... moduliert werden können.
