DE102018220171A1 - Pre-chamber arrangement for an internal combustion engine, internal combustion engine with such a pre-chamber arrangement, and method for operating such an internal combustion engine - Google Patents

Pre-chamber arrangement for an internal combustion engine, internal combustion engine with such a pre-chamber arrangement, and method for operating such an internal combustion engine Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Vorkammeranordnung (3) für eine Brennkraftmaschine (1), mit einer ein Vorkammervolumen (7) begrenzenden Vorkammerwandung (5), wobei die Vorkammerwandung (5) außermittig wenigstens eine Durchtrittsöffnung (9) aufweist, über welche das Vorkammervolumen (7) mit einer äußeren Umgebung des Vorkammervolumens (7) strömungstechnisch verbunden ist, wobei die Vorkammeranordnung (3) derart eingerichtet ist, dass die wenigstens eine Durchtrittsöffnung (9) in an einem Hauptbrennraum (11) einer Brennkraftmaschine (1) angeordneten Zustand der Vorkammeranordnung (3) im Betrieb der Brennkraftmaschine (1) relativ zu dem Hauptbrennraum (11) drehbar ist.The prechamber arrangement (3) for an internal combustion engine (1) has a prechamber wall (5) which delimits a prechamber volume (7), the prechamber wall (5) having at least one passage opening (9) through which the prechamber volume (7) fluidically connected to an external environment of the prechamber volume (7), the prechamber arrangement (3) being set up in such a way that the at least one passage opening (9) in the state of the prechamber arrangement (3) arranged on a main combustion chamber (11) of an internal combustion engine (1) is rotatable relative to the main combustion chamber (11) during operation of the internal combustion engine (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorkammeranordnung für eine Brennkraftmaschine, eine Brennkraftmaschine mit einer solchen Vorkammeranordnung und ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Brennkraftmaschine.The invention relates to a prechamber arrangement for an internal combustion engine, an internal combustion engine with such a prechamber arrangement and a method for operating such an internal combustion engine.

Eine Vorkammeranordnung der hier angesprochenen Art weist eine Vorkammerwandung auf, die ein Vorkammervolumen begrenzt. Die Vorkammerwandung weist außermittig wenigstens eine Durchtrittsöffnung auf, über welche das Vorkammervolumen mit einer äußeren Umgebung der Vorkammeranordnung strömungstechnisch verbunden ist. Die äußere Umgebung ist dabei typischerweise ein Hauptbrennraum einer Brennkraftmaschine, dem die Vorkammeranordnung zur Zündverstärkung zugeordnet ist. Solche Vorkammeranordnungen werden insbesondere verwendet, um überstöchiometrische, also magere, Verbrennungsluft-Brennstoff-Gemische sicher entflammen zu können. Dabei wird in dem Vorkammervolumen ein stöchiometrisches oder unterstöchiometrisches, jedenfalls aber im Vergleich zu dem überstöchiometrischen Gemisch im Hauptbrennraum an Brennstoff angereichertes Gemisch entflammt, woraufhin Flammkeulen oder Zündstrahlen durch die wenigstens eine Durchtrittsöffnung aus dem Vorkammervolumen in den Hauptbrennraum austreten und das dort angeordnete überstöchiometrische Verbrennungsluft-Brennstoff-Gemisch sicher entflammen.A prechamber arrangement of the type mentioned here has a prechamber wall which delimits a prechamber volume. The prechamber wall has at least one through-opening through which the prechamber volume is connected in terms of flow technology to an external environment of the prechamber arrangement. The external environment is typically a main combustion chamber of an internal combustion engine, to which the prechamber arrangement for ignition amplification is assigned. Such prechamber arrangements are used in particular in order to be able to safely ignite superstoichiometric, that is to say lean, combustion air / fuel mixtures. In this case, a stoichiometric or sub-stoichiometric, but in any case compared to the over-stoichiometric mixture in the main combustion chamber fuel-enriched mixture is ignited in the prechamber volume, whereupon flame lobes or ignition jets emerge from the prechamber volume into the main combustion chamber through the at least one passage opening and the superstoichiometric combustion air fuel arranged there Ignite mixture safely.

Problematisch bei bekannten Vorkammeranordnungen ist, dass der Abstand zwischen den Flammkeulen oder Zündstrahlen mit zunehmendem Durchmesser des Hauptbrennraums zunimmt, sodass eine Brenndauer des Verbrennungsluft-Brennstoff-Gemischs im Hauptbrennraum verlängert und mithin der Ausbrand verschlechtert ist. Die verlängerte Brenndauer führt zu einem verschlechterten Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine. Der verschlechterte Ausbrand führt insbesondere zu erhöhten Emissionen von unverbrannten Kohlenwasserstoffen. Durch all diese Mechanismen wird der Wirkungsgrad negativ beeinflusst. A problem with known prechamber arrangements is that the distance between the flame lobes or ignition jets increases with increasing diameter of the main combustion chamber, so that a burning time of the combustion air / fuel mixture in the main combustion chamber is extended and the burnout is therefore deteriorated. The extended burning time leads to a deterioration in the efficiency of the internal combustion engine. The worsened burnout leads in particular to increased emissions of unburned hydrocarbons. All of these mechanisms have a negative impact on efficiency.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorkammeranordnung für eine Brennkraftmaschine, eine Brennkraftmaschine mit einer solchen Vorkammeranordnung und ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Brennkraftmaschine zu schaffen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten.The invention has for its object to provide a prechamber arrangement for an internal combustion engine, an internal combustion engine with such a prechamber arrangement and a method for operating such an internal combustion engine, the disadvantages mentioned not occurring.

Die Aufgabe wird gelöst, indem die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche geschaffen werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The object is achieved by creating the subject matter of the independent claims. Advantageous refinements result from the subclaims.

Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem eine Vorkammeranordnung geschaffen wird, die derart eingerichtet ist, dass die wenigstens eine Durchtrittsöffnung in an einem Hauptbrennraum einer Brennkraftmaschine angeordneten Zustand der Vorkammeranordnung im Betrieb der Brennkraftmaschine relativ zu dem Hauptbrennraum drehbar ist. Dadurch wird es möglich, die wenigstens eine Durchtrittsöffnung und damit zugleich eine aus der Durchtrittsöffnung austretende Flammkeule oder einen Zündstrahl im Betrieb der Brennkraftmaschine relativ zu dem Hauptbrennraum und in dem Hauptbrennraum zu drehen, wodurch das Volumen des Hauptbrennraums und somit auch das in dem Hauptbrennraum angeordnete Verbrennungsluft-Brennstoff-Gemisch durch die Flammkeule oder den Zündstrahl besser, insbesondere vollständiger, erfasst werden kann. Dadurch ist es möglich, die Brenndauer zu verkürzen, mithin die Verbrennung zu beschleunigen, wodurch der Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine verbessert wird. Zugleich verbessert sich auch der Ausbrand des Verbrennungsluft-Brennstoff-Gemischs in dem Hauptbrennraum, sodass Emissionen unverbrannter Kohlenwasserstoffe verringert werden.The object is achieved in particular by creating a prechamber arrangement which is set up in such a way that the at least one passage opening, which is arranged on a main combustion chamber of an internal combustion engine, can be rotated relative to the main combustion chamber during operation of the internal combustion engine. This makes it possible to rotate the at least one passage opening and thus at the same time a flame lobe emerging from the passage opening or an ignition jet during operation of the internal combustion engine relative to the main combustion chamber and in the main combustion chamber, as a result of which the volume of the main combustion chamber and thus also the combustion air arranged in the main combustion chamber Fuel mixture can be detected better, in particular more completely, by the flame lobe or the ignition beam. This makes it possible to shorten the burning time, thus accelerating the combustion, which improves the efficiency of the internal combustion engine. At the same time, the burnout of the combustion air / fuel mixture in the main combustion chamber also improves, so that emissions of unburned hydrocarbons are reduced.

Dass die wenigstens eine Durchtrittsöffnung außermittig an der Vorkammerwandung ausgebildet ist, bedeutet insbesondere, dass die wenigstens eine Durchtrittsöffnung nicht, insbesondere nicht symmetrisch, insbesondere nicht konzentrisch, auf einer Längsachse der Vorkammeranordnung, sondern vielmehr außerhalb der Längsachse, insbesondere von der Längsachse beabstandet, an der Vorkammerwandung angeordnet ist. Somit verändert eine Drehung der Durchtrittsöffnung relativ zu dem Hauptbrennraum die momentane Winkellage der wenigstens einen Durchtrittsöffnung relativ zu dem Hauptbrennraum, wodurch sich wiederum eine momentane Winkellage einer durch die wenigstens eine Durchtrittsöffnung in den Hauptbrennraum austretenden Flammkeule verändert.The fact that the at least one passage opening is formed eccentrically on the prechamber wall means in particular that the at least one passage opening is not, in particular not symmetrically, in particular not concentrically, on a longitudinal axis of the prechamber arrangement, but rather outside the longitudinal axis, in particular at a distance from the longitudinal axis at which Antechamber wall is arranged. Thus, a rotation of the passage opening relative to the main combustion chamber changes the instantaneous angular position of the at least one passage opening relative to the main combustion chamber, which in turn changes the instantaneous angular position of a flame lobe emerging through the at least one passage opening into the main combustion chamber.

Die wenigstens eine Durchtrittsöffnung ist insbesondere im Betrieb der Brennkraftmaschine relativ zu dem Hauptbrennraum um eine Längsachse der Vorkammeranordnung und/oder um eine Längsachse des Hauptbrennraums drehbar. Dabei ist es möglich, dass die Längsachse der Vorkammeranordnung und die Längsachse des Hauptbrennraums zusammenfallen. Es ist auch möglich, dass die Längsachse der Vorkammeranordnung und die Längsachse des Hauptbrennraums parallel, jedoch versetzt zueinander angeordnet sind. Weiterhin ist es auch möglich, dass die Längsachse der Vorkammeranordnung und die Längsachse des Hauptbrennraums einen Winkel miteinander einschließen, der von 0° einerseits und von 180° andererseits verschieden ist. In diesem letzten Fall ist die wenigstens eine Durchtrittsöffnung vorzugsweise um die Längsachse der Vorkammeranordnung drehbar. Es ist aber auch möglich, dass die wenigstens eine Durchtrittsöffnung um die Längsachse des Hauptbrennraums oder um eine parallel zu der Längsachse des Hauptbrennraums versetzte Achse drehbar ist.The at least one passage opening can be rotated relative to the main combustion chamber about a longitudinal axis of the prechamber arrangement and / or about a longitudinal axis of the main combustion chamber, in particular during operation of the internal combustion engine. It is possible that the longitudinal axis of the prechamber arrangement and the longitudinal axis of the main combustion chamber coincide. It is also possible for the longitudinal axis of the prechamber arrangement and the longitudinal axis of the main combustion chamber to be arranged parallel but offset from one another. Furthermore, it is also possible for the longitudinal axis of the prechamber arrangement and the longitudinal axis of the main combustion chamber to form an angle with one another which is different from 0 ° on the one hand and from 180 ° on the other. In this latter case, the at least one passage opening is preferably around the longitudinal axis of the Pre-chamber arrangement rotatable. However, it is also possible for the at least one passage opening to be rotatable about the longitudinal axis of the main combustion chamber or about an axis offset parallel to the longitudinal axis of the main combustion chamber.

Eine Längsachse ist dabei bevorzugt sowohl mit Blick auf die Vorkammeranordnung als auch mit Blick auf den Hauptbrennraum eine Achse der längsten Ausdehnung und/oder eine Symmetrieachse, oder - bezogen auf den Hauptbrennraum - eine Achse, die sich entlang einer Hubrichtung eines in dem Hauptbrennraum verlagerbar angeordneten Kolbens erstreckt, soweit die Brennkraftmaschine in bevorzugter Ausgestaltung als Hubkolbenmotor ausgebildet ist.A longitudinal axis is preferably an axis of the longest dimension and / or an axis of symmetry, both with a view of the prechamber arrangement and with a view of the main combustion chamber, or - with respect to the main combustion chamber - an axis which is arranged displaceably along a stroke direction in the main combustion chamber Piston extends as far as the internal combustion engine is designed in a preferred embodiment as a reciprocating piston engine.

Es ist möglich, dass dem Vorkammervolumen ein Verbrennungsluft-Brennstoff-Gemisch ausschließlich aus dem Hauptbrennraum über die wenigstens eine Durchtrittsöffnung in einem Kompressionstakt des Hauptbrennraums zuführbar ist. In diesem Fall ist der Vorkammeranordnung insbesondere keine separate Brennstoffversorgung zugeordnet. Die Vorkammeranordnung ist in diesem Fall als ungespülte Vorkammeranordnung ausgebildet. Alternativ ist es möglich, dass der Vorkammeranordnung eine separate Brennstoffversorgung zur Zufuhr von Brennstoff direkt in das Vorkammervolumen zugeordnet ist. In diesem Fall ist die Vorkammeranordnung als gespülte Vorkammeranordnung ausgebildet. Eine gespülte Vorkammeranordnung stellt dabei ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Vorkammeranordnung dar, insbesondere da sich in diesem Fall in einfacher Weise ein Verbrennungsluft-Brennstoff-Gemisch mit beliebig einstellbarem Verbrennungsluft-Brennstoff-Verhältnis, insbesondere mit höherer Brennstoffanreicherung als sie das Verbrennungsluft-Brennstoff-Gemisch in dem Hauptbrennraum aufweist, darstellen lässt.It is possible that a combustion air / fuel mixture can be fed to the prechamber volume exclusively from the main combustion chamber via the at least one passage opening in a compression cycle of the main combustion chamber. In this case, no separate fuel supply is assigned to the prechamber arrangement. In this case, the prechamber arrangement is designed as an unflushed prechamber arrangement. Alternatively, it is possible for the prechamber arrangement to be assigned a separate fuel supply for supplying fuel directly into the prechamber volume. In this case, the prechamber arrangement is designed as a flushed prechamber arrangement. A flushed prechamber arrangement represents a particularly preferred exemplary embodiment of a prechamber arrangement, in particular since in this case a combustion air / fuel mixture with a combustion air / fuel ratio which can be set as desired, in particular with a higher fuel concentration than the combustion air / fuel mixture in the main combustion chamber.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung kann die Vorkammeranordnung als Vorkammer-Zündkerze ausgebildet sein. In diesem Fall ist die Vorkammerwandung integral mit der Zündeinrichtung ausgebildet, wobei die Vorkammer-Zündkerze als Ganzes mit dem Hauptraum der Brennkraftmaschine verbunden, insbesondere in einen Zylinderkopf der Brennkraftmaschine eingesetzt, insbesondere eingeschraubt werden kann. Alternativ ist es möglich, dass die Zündeinrichtung separat von der Vorkammerwandung vorgesehen ist. Insbesondere kann die Vorkammerwandung Teil eines Zylinderkopfs sein, oder das Vorkammervolumen ist in dem Zylinderkopf ausgebildet. In diesem Fall ist die Zündeinrichtung vorzugsweise an der Vorkammerwandung montierbar, insbesondere in dem Zylinderkopf befestigbar, insbesondere in diesen einschraubbar.According to one embodiment of the invention, the prechamber arrangement can be designed as a prechamber spark plug. In this case, the prechamber wall is formed integrally with the ignition device, wherein the prechamber spark plug as a whole can be connected to the main chamber of the internal combustion engine, in particular inserted into a cylinder head of the internal combustion engine, in particular screwed in. Alternatively, it is possible for the ignition device to be provided separately from the prechamber wall. In particular, the prechamber wall can be part of a cylinder head, or the prechamber volume is formed in the cylinder head. In this case, the ignition device can preferably be mounted on the prechamber wall, in particular fastened in the cylinder head, in particular screwed into the latter.

Vorzugsweise weist die Vorkammerwandung eine Mehrzahl von insbesondere außermittig angeordneten Durchtrittsöffnungen auf. Es ist möglich, dass die Vorkammerwandung zusätzlich eine mittig, das heißt insbesondere zentral, insbesondere konzentrisch, auf der Längsachse angeordnete Durchtrittsöffnung aufweist.The prechamber wall preferably has a plurality of, in particular, eccentrically arranged through openings. It is possible that the prechamber wall additionally has a passage opening arranged centrally, that is to say in particular centrally, in particular concentrically, on the longitudinal axis.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Durchtrittsöffnung relativ zu dem Grundkörper der Vorkammeranordnung drehbar ist. Insbesondere ist die wenigstens eine Durchtrittsöffnung bevorzugt relativ zu einer in dem Vorkammervolumen angeordneten Zündeinrichtung drehbar. Auf diese Weise kann sehr effektiv eine Rotation der wenigstens einen Durchtrittsöffnung und damit Flammkeule(n)/Zündstrahl(en) in dem Hauptbrennraum erreicht werden.According to a development of the invention, it is provided that the at least one passage opening can be rotated relative to the base body of the prechamber arrangement. In particular, the at least one passage opening can preferably be rotated relative to an ignition device arranged in the prechamber volume. In this way, a rotation of the at least one passage opening and thus flame lobe (s) / ignition beam (s) in the main combustion chamber can be achieved very effectively.

Die in dem Vorkammervolumen angeordnete Zündeinrichtung ist insbesondere eingerichtet zum Entflammen des in dem Vorkammervolumen angeordneten Verbrennungsluft-Brennstoff-Gemischs. Dabei kann es sich um eine elektrische Zündeinrichtung, insbesondere eine elektrische Funkenzündeinrichtung oder eine Korona-Zündeinrichtung, um eine Laser-Zündeinrichtung, eine Zündstrahl-Zündeinrichtung, eingerichtet zur Injektion eines Zündstrahls eines Zündöls in das Vorkammervolumen, oder um eine andere geeignete Entflammungseinrichtung handeln.The ignition device arranged in the prechamber volume is in particular set up to ignite the combustion air / fuel mixture arranged in the prechamber volume. This can be an electrical ignition device, in particular an electrical spark ignition device or a corona ignition device, a laser ignition device, an ignition jet ignition device, set up for injecting an ignition jet of an ignition oil into the prechamber volume, or another suitable ignition device.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorkammerwandung im Betrieb der Brennkraftmaschine relativ zu dem Hauptbrennraum drehbar ist. Dies stellt eine besonders einfache Ausgestaltung einer Drehbarkeit der in der Vorkammerwandung ausgebildeten wenigstens einen Durchtrittsöffnung dar.According to a development of the invention, it is provided that the prechamber wall can be rotated relative to the main combustion chamber during operation of the internal combustion engine. This represents a particularly simple embodiment of a rotatability of the at least one passage opening formed in the prechamber wall.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorkammeranordnung eine Antriebseinrichtung aufweist, die eingerichtet ist, um die Drehung der wenigstens einen Durchtrittsöffnung, insbesondere die Drehung der Vorkammerwandung, zu bewirken. Die Antriebseinrichtung kann dabei als aktive Antriebseinrichtung oder als passive Antriebseinrichtung ausgebildet sein. Ist die Antriebseinrichtung als aktive Antriebseinrichtung ausgebildet, weist sie vorzugsweise einen Motor, insbesondere einen Elektromotor, einen Hydraulikmotor, einen Pneumatikmotor, einen Linearaktor, oder einen anderen geeigneten Motor auf, der vorzugsweise über eine geeignete Kopplung, insbesondere einen Zahntrieb, mit der Vorkammerwandung wirkverbunden ist. Ist die Antriebseinrichtung als passive Antriebseinrichtung ausgebildet, weist sie vorzugsweise eine Kopplung zu einer Abtriebseinrichtung, insbesondere der Brennkraftmaschine, vorzugsweise zu einer Welle der Brennkraftmaschine, insbesondere einer Kurbelwelle, einer Nockenwelle oder einer anderen Welle auf. Dabei kann die Kopplung insbesondere einen Zahntrieb, einen Rädertrieb oder eine andere geeignete Wirkverbindung umfassen. Mithilfe der Antriebseinrichtung ist es in einfacher Weise möglich, die wenigstens eine Durchtrittsöffnung und insbesondere die Vorkammerwandung zu drehen. Dabei erlaubt eine aktive Antriebseinrichtung eine besonders flexible Drehung, insbesondere bezüglich einer Wahl der Winkelgeschwindigkeit der Drehung, wobei eine passive Antriebseinrichtung in besonders einfacher Weise eine Anpassung der Winkelgeschwindigkeit der Drehung an eine momentane Drehzahl der Brennkraftmaschine erlaubt.According to a development of the invention, it is provided that the prechamber arrangement has a drive device which is set up to effect the rotation of the at least one passage opening, in particular the rotation of the prechamber wall. The drive device can be designed as an active drive device or as a passive drive device. If the drive device is designed as an active drive device, it preferably has a motor, in particular an electric motor, a hydraulic motor, a pneumatic motor, a linear actuator, or another suitable motor, which is preferably operatively connected to the prechamber wall via a suitable coupling, in particular a pinion . If the drive device is designed as a passive drive device, it preferably has a coupling to an output device, in particular the internal combustion engine, preferably to a shaft of the internal combustion engine, in particular a crankshaft, a camshaft or another shaft. The coupling can in particular comprise a pinion gear, a gear drive or another suitable operative connection. With the aid of the drive device, it is possible in a simple manner to rotate the at least one passage opening and in particular the prechamber wall. An active drive device allows a particularly flexible rotation, in particular with regard to a choice of the angular speed of the rotation, a passive drive device allowing the angular speed of the rotation to be adapted in a particularly simple manner to a current speed of the internal combustion engine.

Vorzugsweise ist die Vorkammerwandung als drehbare Hülse ausgebildet oder Teil einer drehbaren Hülse, wobei die drehbare Hülse eine Verzahnung aufweist, in die ein Ritzel der Antriebseinrichtung eingreift.The prechamber wall is preferably designed as a rotatable sleeve or part of a rotatable sleeve, the rotatable sleeve having a toothing in which a pinion of the drive device engages.

Die Aufgabe wird auch gelöst, indem eine Brennkraftmaschine geschaffen wird, die wenigstens einen Hauptbrennraum und eine erfindungsgemäße Vorkammeranordnung oder eine Vorkammeranordnung nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele aufweist. In Zusammenhang mit der Brennkraftmaschine ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit der Vorkammeranordnung erläutert wurden.The object is also achieved by creating an internal combustion engine which has at least one main combustion chamber and a prechamber arrangement according to the invention or a prechamber arrangement according to one of the exemplary embodiments described above. In connection with the internal combustion engine, there are in particular the advantages which have already been explained in connection with the prechamber arrangement.

Die Brennkraftmaschine weist wenigstens einen Brennraum auf, der in den Hauptbrennraum einerseits und das Vorkammervolumen andererseits unterteilt ist, wobei die Vorkammerwandung insbesondere das Vorkammervolumen von dem Hauptbrennraum trennt.The internal combustion engine has at least one combustion chamber which is subdivided into the main combustion chamber on the one hand and the prechamber volume on the other hand, the prechamber wall in particular separating the prechamber volume from the main combustion chamber.

Bevorzugt weist die Brennkraftmaschine eine Mehrzahl von Brennräumen, insbesondere eine Mehrzahl identisch ausgebildeter Brennräume auf, wobei jeder Brennraum der Mehrzahl von Brennräumen einen Hauptbrennraum und eine diesem zugeordnete Vorkammeranordnung aufweist. Insbesondere kann die Brennkraftmaschine vier, sechs, acht, zehn, zwölf, vierzehn, sechzehn, achtzehn oder zwanzig Brennräume aufweisen. Es ist aber auch eine andere, insbesondere auch größere Anzahl von Brennräumen möglich. Die Brennkraftmaschine ist vorzugsweise als Hubkolbenmotor ausgebildet.The internal combustion engine preferably has a plurality of combustion chambers, in particular a plurality of identically designed combustion chambers, each combustion chamber of the plurality of combustion chambers having a main combustion chamber and a prechamber arrangement associated therewith. In particular, the internal combustion engine can have four, six, eight, ten, twelve, fourteen, sixteen, eighteen or twenty combustion chambers. However, a different, in particular also a larger number of combustion chambers is also possible. The internal combustion engine is preferably designed as a reciprocating piston engine.

Ein Durchmesser des wenigstens einen Brennraums, insbesondere ein Zylinderdurchmesser, insbesondere der Durchmesser einer Zylinder- oder Brennraumbohrung, beträgt bevorzugt von wenigstens 130 mm bis höchstens 1000 mm.A diameter of the at least one combustion chamber, in particular a cylinder diameter, in particular the diameter of a cylinder or combustion chamber bore, is preferably from at least 130 mm to at most 1000 mm.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Brennkraftmaschine ein Steuergerät aufweist, das eingerichtet ist zur Ansteuerung der Antriebseinrichtung in Abhängigkeit von einem momentanen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine. Die Antriebseinrichtung ist in diesem Fall insbesondere als aktive Antriebseinrichtung ausgebildet. Durch die Ansteuerung der Antriebseinrichtung in Abhängigkeit von dem momentanen Betriebspunkt kann in vorteilhafter Weise die Rotation der wenigstens einen Durchtrittsöffnung und damit zugleich die rotierende Bewegung der Flammkeulen oder Zündstrahlen in dem Hauptbrennraum an die momentanen Bedingungen in dem Hauptbrennraum, insbesondere an die gasdynamischen Gegebenheiten, angepasst werden. Somit kann insbesondere ein Überwehen der Flammkeulen oder Zündstrahlen vermieden werden, sodass diese nicht überlappen.According to a development of the invention, it is provided that the internal combustion engine has a control device which is set up to control the drive device as a function of a current operating point of the internal combustion engine. In this case, the drive device is designed in particular as an active drive device. By controlling the drive device as a function of the current operating point, the rotation of the at least one passage opening and thus at the same time the rotating movement of the flame lobes or ignition jets in the main combustion chamber can be advantageously adapted to the current conditions in the main combustion chamber, in particular to the gas-dynamic conditions . This means that the flame lobes or pilot jets can be avoided, so that they do not overlap.

Zusätzlich oder alternativ ist das Steuergerät bevorzugt eingerichtet zur Ansteuerung der Antriebseinrichtung in Abhängigkeit von einer - insbesondere momentanen - Brennstoffqualität, insbesondere Klopffestigkeit des verwendeten Brennstoffs, insbesondere der Methanzahl eines verwendeten Brenngases, und/oder in Abhängigkeit von einem - insbesondere momentan zu erreichenden - Emissionsziel.Additionally or alternatively, the control device is preferably set up to control the drive device as a function of an - in particular instantaneous - fuel quality, in particular knock resistance of the fuel used, in particular the methane number of a fuel gas used, and / or as a function of an emission target - in particular currently to be achieved.

Unter einem Betriebspunkt der Brennkraftmaschine wird insbesondere eine momentane Last, ein momentanes Drehmoment der Brennkraftmaschine, und/oder eine momentane Drehzahl der Brennkraftmaschine verstanden.An operating point of the internal combustion engine is understood to mean, in particular, an instantaneous load, an instantaneous torque of the internal combustion engine, and / or an instantaneous speed of the internal combustion engine.

Besonders bevorzugt ist das Steuergerät eingerichtet, um die Antriebseinrichtung in Abhängigkeit von der momentanen Drehzahl der Brennkraftmaschine anzusteuern. Insbesondere dies trägt dazu bei, in vorteilhafter Weise ein Überwehen der Zündstrahlen oder Flammkeulen zu vermeiden.The control device is particularly preferably set up to control the drive device as a function of the instantaneous speed of the internal combustion engine. This in particular contributes to advantageously preventing the ignition beams or flame lobes from being blown over.

Vorzugsweise ist das Steuergerät hierzu mit einem Drehzahlregler der Brennkraftmaschine wirkverbunden, oder es weist einen Drehzahlregler oder einen Drehzahlregel-Algorithmus zur Regelung der Drehzahl der Brennkraftmaschine auf. Auf diese Weise steht die momentane Drehzahl der Brennkraftmaschine dem Steuergerät zur Ansteuerung der Antriebseinrichtung zur Verfügung. Vorzugsweise weist das Steuergerät einen Umdrehungsgeschwindigkeitsregler zur Regelung der Umdrehungsgeschwindigkeit der Antriebseinrichtung auf.For this purpose, the control device is preferably operatively connected to a speed controller of the internal combustion engine, or it has a speed controller or a speed control algorithm for controlling the speed of the internal combustion engine. In this way, the instantaneous speed of the internal combustion engine is available to the control unit for controlling the drive device. The control device preferably has a rotational speed controller for regulating the rotational speed of the drive device.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Antriebseinrichtung mit einer brennkraftgetriebenen Abtriebseinrichtung der Brennkraftmaschine antriebswirkverbunden ist. In diesem Fall ist die Antriebseinrichtung als passive Antriebseinrichtung ausgebildet. Die brennkraftgetriebene Abtriebseinrichtung ist bevorzugt eine Kurbelwelle, ein Kurbeltrieb, ein Zahntrieb, ein Rädertrieb, oder ein anderer geeigneter Abtrieb der Brennkraftmaschine, der durch die Verbrennung in dem wenigstens einen Brennraum angetrieben wird. In vorteilhafter Weise bedarf es hierbei keiner separaten aktiven Antriebseinrichtung für die Vorkammeranordnung, wobei beispielsweise ein Elektromotor oder dergleichen entfallen kann. Ferner ergibt sich auf der Grundlage der Antriebswirkverbindung mit der brennkraftbetriebenen Abtriebseinrichtung in einfacher Weise eine Abhängigkeit der Umdrehungsgeschwindigkeit der wenigstens einen Durchtrittsöffnung von der momentanen Drehzahl der Brennkraftmaschine, wobei diese Abhängigkeit insbesondere durch die spezifische Ausgestaltung der Antriebswirkverbindung vorbestimmt werden kann, beispielsweise in Form einer vorbestimmten Unter- oder Übersetzung. Auch eine variable Übersetzung mittels CVT-Getriebe ist denkbar.According to a development of the invention, it is provided that the drive device is operatively connected to an internal combustion engine driven output device of the internal combustion engine. In this case, the drive device is designed as a passive drive device. The internal combustion engine driven output device is preferably a crankshaft, a crank drive, a pinion gear, a wheel drive, or another suitable output of the internal combustion engine, which is caused by the combustion in the at least one combustion chamber is driven. Advantageously, there is no need for a separate active drive device for the prechamber arrangement, it being possible, for example, to dispense with an electric motor or the like. Furthermore, on the basis of the drive connection to the internal combustion engine driven output device, the speed of rotation of the at least one passage opening depends in a simple manner on the instantaneous speed of the internal combustion engine, this connection being able to be predetermined in particular by the specific configuration of the drive connection, for example in the form of a predetermined sub - or translation. A variable ratio using a CVT transmission is also conceivable.

Vorzugsweise ist die Brennkraftmaschine als Gasmotor ausgebildet und somit eingerichtet zum Betrieb mit einem Brenngas als Brennstoff. Unter einem Brenngas wird dabei ein brennbares Gas oder ein brennbares Gasgemisch verstanden, wobei das brennbare Gasgemisch wenigstens ein brennbares Gas aufweist. Unter einem Gas oder Gasgemisch wird insbesondere ein Stoff verstanden, der unter Normalbedingungen, das heißt insbesondere bei 1013 mbar und 25 °C, gasförmig ist. Als Brenngas kann insbesondere Methan oder Wasserstoff, oder ein methanhaltiges Gasgemisch oder ein wasserstoffhaltiges Gasgemisch verwendet werden. Insbesondere ist es möglich, die Brennkraftmaschine mit verflüssigtem Erdgas (Liquefied Natural Gas - LNG), komprimiertem Erdgas (Compressed Natural Gas - CNG), Erdgas, Propan, Biogas, Deponiegas, Klärgas, Sondergas, einem Prozessgas der chemischen Industrie, einem Prozessgas der Montanindustrie oder Stahlindustrie, einem Rohstoffbegleitgas, insbesondere Erdölbegleitgas oder Grubengas, oder einem anderen geeigneten Gas oder Gasgemisch, insbesondere einem Gemisch aus wenigstens zwei der genannten Gase, zu betreiben. Es ist aber auch möglich, dass die Brennkraftmaschine eingerichtet ist zum Betrieb mit einem flüssigen Brennstoff, wobei die Brennkraftmaschine insbesondere als Ottomotor oder Dieselmotor ausgebildet sein kann.The internal combustion engine is preferably designed as a gas engine and thus set up for operation with a fuel gas as fuel. A combustible gas is understood to mean a combustible gas or a combustible gas mixture, the combustible gas mixture comprising at least one combustible gas. A gas or gas mixture is understood to mean in particular a substance which is gaseous under normal conditions, that is to say in particular at 1013 mbar and 25 ° C. In particular, methane or hydrogen, or a gas mixture containing methane or a gas mixture containing hydrogen, can be used as the fuel gas. In particular, it is possible to use the internal combustion engine with liquefied natural gas (LNG), compressed natural gas (Compressed Natural Gas - CNG), natural gas, propane, biogas, landfill gas, sewage gas, special gas, a process gas from the chemical industry, a process gas from the mining industry or steel industry, a raw material associated gas, in particular petroleum associated gas or mine gas, or another suitable gas or gas mixture, in particular a mixture of at least two of the gases mentioned. However, it is also possible for the internal combustion engine to be set up for operation with a liquid fuel, it being possible for the internal combustion engine to be designed in particular as a gasoline engine or a diesel engine.

Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine oder einer Brennkraftmaschine nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele geschaffen wird, wobei im Betrieb der Brennkraftmaschine die wenigstens eine Durchtrittsöffnung relativ zu dem Hauptbrennraum gedreht wird. In Zusammenhang mit dem Verfahren ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit der Brennkraftmaschine und der Vorkammer erläutert wurden.The object is also achieved by creating a method for operating an internal combustion engine according to the invention or an internal combustion engine according to one of the exemplary embodiments described above, the at least one passage opening being rotated relative to the main combustion chamber during operation of the internal combustion engine. In connection with the method, there are in particular the advantages which have already been explained in connection with the internal combustion engine and the prechamber.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Umdrehungsgeschwindigkeit der wenigstens einen Durchtrittsöffnung abhängig von einem Betriebspunkt der Brennkraftmaschine, insbesondere abhängig von einer momentanen Last, einem momentanen Drehmoment und/oder einer momentanen Drehzahl der Brennkraftmaschine, einer - insbesondere momentanen - Brennstoffqualität, insbesondere Klopffestigkeit des verwendeten Brennstoffs, insbesondere der Methanzahl eines verwendeten Brenngases, und/oder in Abhängigkeit von einem - insbesondere momentan zu erreichenden - Emissionsziel gewählt wird. Auf diese Weise kann die Umdrehung der wenigstens einen Durchtrittsöffnung in geeigneter Weise insbesondere an die gasdynamischen Gegebenheiten in dem Hauptbrennraum angepasst werden. Insbesondere kann so ein Überwehen der Flammkeulen oder Zündstrahlen vermieden werden.According to a further development of the invention, it is provided that a rotational speed of the at least one passage opening depends on an operating point of the internal combustion engine, in particular depending on an instantaneous load, an instantaneous torque and / or an instantaneous speed of the internal combustion engine, an - in particular instantaneous - fuel quality, in particular knock resistance of the fuel used, in particular the methane number of a fuel gas used, and / or as a function of an emission target, in particular to be achieved at the moment. In this way, the rotation of the at least one passage opening can be suitably adapted in particular to the gas dynamic conditions in the main combustion chamber. In particular, overflow of the flame lobes or ignition beams can be avoided.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist schließlich vorgesehen, dass die Vorkammerwandung gedreht wird. Dies stellt eine besonders einfache Ausgestaltung einer Drehbewegung der wenigstens einen Durchtrittsöffnung dar.According to a development of the invention, it is finally provided that the prechamber wall is rotated. This represents a particularly simple embodiment of a rotary movement of the at least one passage opening.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Brennkraftmaschine mit einem Ausführungsbeispiel einer Vorkammeranordnung.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. The single figure shows a schematic representation of an embodiment of an internal combustion engine with an embodiment of a prechamber arrangement.

Die einzige Fig. zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Brennkraftmaschine 1 mit einem Ausführungsbeispiel einer Vorkammeranordnung 3, wobei die Vorkammeranordnung 3 eine Vorkammerwandung 5 aufweist, die ein Vorkammervolumen 7 begrenzt. Die Vorkammerwandung 5 weist außermittig, das heißt von einer Längsachse L der Vorkammeranordnung beabstandet, wenigstens eine Durchtrittsöffnung 9, vorzugsweise eine Mehrzahl von Durchtrittsöffnungen 9, auf, wobei in der Schnittdarstellung der Figur zwei Durchtrittsöffnungen 9 dargestellt sind. Über die Durchtrittsöffnungen 9 ist das Vorkammervolumen 7 mit einer äußeren Umgebung des Vorkammervolumens 7, hier mit einem Hauptbrennraum 11 der Brennkraftmaschine 1, strömungstechnisch verbunden.The only FIG. Shows a schematic sectional illustration of an exemplary embodiment of an internal combustion engine 1 with an embodiment of a prechamber arrangement 3rd , the prechamber arrangement 3rd a prechamber wall 5 has a prechamber volume 7 limited. The prechamber wall 5 points off-center, that is, from a longitudinal axis L spaced from the prechamber arrangement, at least one passage opening 9 , preferably a plurality of passage openings 9 , on, with two through openings in the sectional view of the figure 9 are shown. Via the openings 9 is the pre-chamber volume 7 with an external environment of the pre-chamber volume 7 , here with a main combustion chamber 11 the internal combustion engine 1 , fluidically connected.

In für sich genommen bekannter Weise kann in dem Vorkammervolumen 7 ein insbesondere mit Brennstoff gegenüber einem Gemisch in dem Hauptbrennraum 11 angereichertes Verbrennungsluft-Brennstoff-Gemisch entflammt werden, woraufhin Flammkeulen oder Zündstrahlen über die Durchtrittsöffnungen 9 in den Hauptbrennraum 11 austreten und ein dort angeordnetes, insbesondere überstöchiometrisches Verbrennungsluft-Brennstoff-Gemisch entflammen. Die Vorkammeranordnung 3 ist somit insbesondere eingerichtet zur Zündverstärkung, insbesondere für den überstöchiometrischen Betrieb der Brennkraftmaschine 1.In a known manner, in the antechamber volume 7 one especially with fuel versus a mixture in the main combustion chamber 11 enriched combustion air-fuel mixture are ignited, whereupon flame lobes or ignition jets through the passage openings 9 in the main combustion chamber 11 emerge and ignite a combustion air / fuel mixture arranged there, in particular a stoichiometric combustion air. The prechamber arrangement 3rd is thus especially designed for Ignition gain, especially for the stoichiometric operation of the internal combustion engine 1 .

Die Vorkammeranordnung 3 ist derart eingerichtet, dass die wenigstens eine Durchtrittsöffnung 9 in dem in der Figur dargestellten Zustand, wenn die Vorkammeranordnung an dem Hauptbrennraum 11 der Brennkraftmaschine 1 angeordnet ist, im Betrieb der Brennkraftmaschine 1 relativ zu dem Hauptbrennraum 11 drehbar ist. Dabei ist die wenigstens eine Durchtrittsöffnung 9 insbesondere um die Längsachse L drehbar. Auf diese Weise kann - insbesondere bei Brennräumen mit großem Durchmesser - eine verbesserte Erfassung des Volumens des Hauptbrennraums 11 durch die Flammkeulen oder Zündstrahlen bewirkt werden, als wenn die wenigstens eine Durchtrittsöffnung 9 nicht drehbar ist. Eine Brenndauer in dem Hauptbrennraum 11 kann somit verkürzt, die Verbrennung entsprechend beschleunigt werden, wobei zugleich der Ausbrand in dem Hauptbrennraum 11 verbessert wird. Die schnellere Verbrennung führt dabei zu einem besseren Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine 1, wobei der verbesserte Ausbrand die Emissionen unverbrannter Kohlenwasserstoffe senkt.The prechamber arrangement 3rd is set up such that the at least one passage opening 9 in the state shown in the figure when the prechamber arrangement on the main combustion chamber 11 the internal combustion engine 1 is arranged in the operation of the internal combustion engine 1 relative to the main combustion chamber 11 is rotatable. The at least one passage opening 9 especially around the longitudinal axis L rotatable. In this way - especially in the case of combustion chambers with a large diameter - an improved detection of the volume of the main combustion chamber 11 are caused by the flame lobes or ignition beams as if the at least one passage opening 9 is not rotatable. A burn time in the main combustion chamber 11 can thus be shortened, the combustion accelerated accordingly, with the burnout in the main combustion chamber at the same time 11 is improved. The faster combustion leads to a better efficiency of the internal combustion engine 1 , with improved burnout reducing unburned hydrocarbon emissions.

Diese Vorteile verwirklichen sich in besonderer Weise, wenn die Brennkraftmaschine 1 als Gasmotor ausgebildet ist.These advantages are realized in a special way when the internal combustion engine 1 is designed as a gas engine.

Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Vorkammeranordnung 3 eine von einem Zylinderkopf separate Vorkammer auf. Alternativ ist es möglich, dass das Vorkammervolumen 7 integral in dem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine 1 ausgebildet ist.In the embodiment shown here, the prechamber arrangement has 3rd a prechamber separate from a cylinder head. Alternatively, it is possible that the prechamber volume 7 integral in the cylinder head of the internal combustion engine 1 is trained.

Vorzugsweise ist der Vorkammeranordnung 3 eine separate Brennstoffzuführeinrichtung zur Zufuhr von Brennstoff direkt in das Vorkammervolumen 7 zugeordnet, sodass die Vorkammeranordnung 3 als gespülte Vorkammer ausgebildet ist. Es ist aber auch möglich, dass keine solche separate Brennstoffversorgung für das Vorkammervolumen 7 vorgesehen ist, wobei diesem vielmehr lediglich ein Verbrennungsluft-Brennstoff-Gemisch über die Durchtrittsöffnungen 9 aus dem Hauptbrennraum 11 in einem Kompressionstakt des Hauptbrennraums 11 zugeführt wird. In diesem Fall ist die Vorkammeranordnung 3 als ungespülte Vorkammer ausgebildet.Preferably the prechamber arrangement 3rd a separate fuel supply device for supplying fuel directly into the prechamber volume 7 assigned so that the prechamber arrangement 3rd is designed as a flushed prechamber. However, it is also possible that there is no such separate fuel supply for the prechamber volume 7 is provided, but rather only a combustion air / fuel mixture via the passage openings 9 from the main combustion chamber 11 in a compression stroke of the main combustion chamber 11 is fed. In this case the prechamber arrangement is 3rd designed as a non-rinsed prechamber.

In dem Vorkammervolumen 7 ist eine Zündeinrichtung 13 angeordnet, die bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel eingerichtet ist zur elektrischen Funkenzündung. Alternativ kann die Zündeinrichtung 13 auch eingerichtet sein zur Korona-Zündung, Plasmazündung, Laserstrahlzündung, oder Zündstrahlzündung durch Einbringen eines Zündölstrahls in das Vorkammervolumen 7. Auch andere geeignete Ausgestaltungen der Zündeinrichtung 13 sind möglich.In the antechamber volume 7 is an ignition device 13 arranged, which is set up for electrical spark ignition in the embodiment shown here. Alternatively, the ignition device 13 also be set up for corona ignition, plasma ignition, laser beam ignition, or pilot ignition by introducing a pilot oil jet into the prechamber volume 7 . Other suitable configurations of the ignition device 13 are possible.

Die wenigstens eine Durchtrittsöffnung 9 ist insbesondere relativ zu einem Grundkörper 15 der Vorkammeranordnung 3, bevorzugt relativ zu der Zündeinrichtung 13, drehbar.The at least one passage opening 9 is particularly relative to a body 15 the prechamber arrangement 3rd , preferably relative to the ignition device 13 , rotatable.

Wie in der Figur dargestellt, ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung die Vorkammerwandung 5 um die Längsachse L drehbar. Insbesondere ist die Vorkammerwandung 5 bevorzugt an dem Grundkörper 15 und/oder dem Zylinderkopf 17 der Brennkraftmaschine 1 drehbar gehalten, insbesondere gelagert.As shown in the figure, according to a preferred embodiment, the prechamber wall 5 around the longitudinal axis L rotatable. In particular, the prechamber wall 5 preferably on the base body 15 and / or the cylinder head 17th the internal combustion engine 1 held rotatably, especially stored.

Vorzugsweise weist die Vorkammeranordnung 3 eine Antriebseinrichtung 19 auf. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Antriebseinrichtung 19 eine am äußeren Umfang der bevorzugt hülsenförmigen Vorkammerwandung 5 angeordnete Verzahnung 21, wobei in die Verzahnung 21 ein angetriebenes Ritzel 23 eingreift.The prechamber arrangement preferably has 3rd a drive device 19th on. In the exemplary embodiment shown here, the drive device comprises 19th one on the outer circumference of the preferably sleeve-shaped prechamber wall 5 arranged toothing 21st , being in the toothing 21st a driven pinion 23 intervenes.

Die Antriebseinrichtung 19 kann als aktive Antriebseinrichtung ausgebildet sein. In diesem Fall weist die Antriebseinrichtung 19 einen Motor, insbesondere einen Elektromotor, Pneumatikmotor, Hydraulikmotor oder Linearaktor, oder einen anderen geeigneten Motor, auf, der insbesondere eingerichtet ist, um das Ritzel 23 zu drehen und damit mittelbar eine Drehung der Vorkammerwandung 5 zu bewirken. Alternativ ist es möglich, dass die Antriebseinrichtung 19 als passive Antriebseinrichtung ausgebildet ist. In diesem Fall wird sie durch einen weiteren Antrieb, insbesondere eine nur schematisch angedeutete brennkraftgetriebene Abtriebseinrichtung 27 der Brennkraftmaschine 1 angetrieben, beispielsweise durch eine rotierende Welle der Brennkraftmaschine 1, insbesondere eine Kurbelwelle, oder durch einen Kurbeltrieb, vorzugsweise vermittelt über einen Zahntrieb, einen Rädertrieb, oder dergleichen. Insbesondere ist die brennkraftgetriebene Abtriebseinrichtung 27 vorzugswiese mit dem Ritzel 23 antriebswirkverbunden, um eine Drehbewegung der Vorkammerwandung 5 um die Längsachse L zu bewirken.The drive device 19th can be designed as an active drive device. In this case, the drive device 19th a motor, in particular an electric motor, pneumatic motor, hydraulic motor or linear actuator, or another suitable motor, which is in particular set up around the pinion 23 to rotate and thus indirectly a rotation of the prechamber wall 5 to effect. Alternatively, it is possible for the drive device 19th is designed as a passive drive device. In this case, it is driven by a further drive, in particular an internal combustion-driven output device, which is only indicated schematically 27th the internal combustion engine 1 driven, for example by a rotating shaft of the internal combustion engine 1 , in particular a crankshaft, or by means of a crank mechanism, preferably mediated via a pinion, a wheel mechanism, or the like. In particular, the internal combustion driven output device 27th preferred meadow with the pinion 23 operatively connected to a rotary movement of the prechamber wall 5 around the longitudinal axis L to effect.

Ist die Antriebseinrichtung 19 als aktive Antriebseinrichtung ausgebildet, weist die Brennkraftmaschine 1 vorzugsweise ein Steuergerät 25 auf, welches hier lediglich schematisch dargestellt ist und welches eingerichtet ist, um die Antriebseinrichtung 19 in Abhängigkeit von einem momentanen Betriebspunkt, insbesondere einer Last, einem Drehmoment und/oder einer Drehzahl der Brennkraftmaschine 1, einer momentanen Brennstoffqualität, insbesondere Klopffestigkeit des Brennstoffs, und/oder einem momentanen Emissionsziel anzusteuern. Hierzu ist das Steuergerät 25 vorzugsweise mit einem nicht dargestellten Drehzahlregler wirkverbunden oder weist einen Drehzahlregler auf, wobei der Drehzahlregler eingerichtet ist zur Regelung der Drehzahl der Brennkraftmaschine 1. Vorzugsweise ist das Steuergerät 25 auch eingerichtet zur Regelung einer Umdrehungsgeschwindigkeit der wenigstens einen Durchtrittsöffnung 9 um die Längsachse L, insbesondere in Abhängigkeit von der momentanen Drehzahl der Brennkraftmaschine 1.Is the drive device 19th Designed as an active drive device, the internal combustion engine 1 preferably a control unit 25th which is only shown schematically here and which is set up to drive the device 19th as a function of a current operating point, in particular a load, a torque and / or a speed of the internal combustion engine 1 to control a current fuel quality, in particular knock resistance of the fuel, and / or a current emission target. This is the control unit 25th preferably operatively connected to a speed controller, not shown, or has a speed controller, the speed controller being set up to regulate the speed of the internal combustion engine 1 . The control unit is preferably 25th also set up to regulate a rotational speed of the at least one passage opening 9 around the longitudinal axis L , in particular depending on the current speed of the internal combustion engine 1 .

Im Rahmen eines Verfahrens zum Betreiben der Brennkraftmaschine 1 wird vorzugsweise im Betrieb derselben die wenigstens eine Durchtrittsöffnung 9 relativ zu dem Hauptbrennraum 11 gedreht, besonders bevorzugt abhängig von einem momentanen Betriebspunkt, insbesondere einer momentanen Last, einem momentanen Drehmoment und/oder einer momentanen Drehzahl der Brennkraftmaschine 1. Dies ermöglicht insbesondere eine Berücksichtigung gasdynamischer Effekte in dem Hauptbrennraum 11 sowie eine Vermeidung eines Überwehens der aus der wenigstens einen Durchtrittsöffnung 9 austretenden Flammkeulen oder Zündstrahlen. Insbesondere wird im Rahmen des Verfahrens die Vorkammerwandung 5 gedreht.As part of a method for operating the internal combustion engine 1 the at least one passage opening is preferably in operation thereof 9 relative to the main combustion chamber 11 rotated, particularly preferably depending on an instantaneous operating point, in particular an instantaneous load, an instantaneous torque and / or an instantaneous speed of the internal combustion engine 1 . In particular, this enables consideration of gas dynamic effects in the main combustion chamber 11 as well as avoiding overflow from the at least one passage opening 9 emerging flame lobes or ignition beams. In particular, the prechamber wall is used in the process 5 turned.

Claims (10)

Vorkammeranordnung (3) für eine Brennkraftmaschine (1), mit einer ein Vorkammervolumen (7) begrenzenden Vorkammerwandung (5), wobei die Vorkammerwandung (5) außermittig wenigstens eine Durchtrittsöffnung (9) aufweist, über welche das Vorkammervolumen (7) mit einer äußeren Umgebung des Vorkammervolumens (7) strömungstechnisch verbunden ist, wobei die Vorkammeranordnung (3) derart eingerichtet ist, dass die wenigstens eine Durchtrittsöffnung (9) in an einem Hauptbrennraum (11) einer Brennkraftmaschine (1) angeordneten Zustand der Vorkammeranordnung (3) im Betrieb der Brennkraftmaschine (1) relativ zu dem Hauptbrennraum (11) drehbar ist.Antechamber arrangement (3) for an internal combustion engine (1), with an antechamber wall (5) delimiting an antechamber volume (7), the antechamber wall (5) having at least one passage opening (9) through which the antechamber volume (7) communicates with an external environment of the prechamber volume (7) is connected in terms of flow technology, the prechamber arrangement (3) being set up in such a way that the at least one passage opening (9) in the state of the prechamber arrangement (3) arranged on a main combustion chamber (11) of an internal combustion engine (1) during operation of the internal combustion engine (1) is rotatable relative to the main combustion chamber (11). Vorkammeranordnung (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Durchtrittsöffnung (9) relativ zu einem Grundkörper (15) der Vorkammeranordnung (3), insbesondere relativ zu einer in dem Vorkammervolumen (7) angeordneten Zündeinrichtung (13) drehbar ist.Pre-chamber arrangement (3) after Claim 1 , characterized in that the at least one passage opening (9) can be rotated relative to a base body (15) of the prechamber arrangement (3), in particular relative to an ignition device (13) arranged in the prechamber volume (7). Vorkammeranordnung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorkammerwandung (5) drehbar ist.Antechamber arrangement (3) according to one of the preceding claims, characterized in that the antechamber wall (5) is rotatable. Vorkammeranordnung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorkammeranordnung (3) eine aktive oder passive Antriebseinrichtung (19) aufweist.Pre-chamber arrangement (3) according to one of the preceding claims, characterized in that the pre-chamber arrangement (3) has an active or passive drive device (19). Brennkraftmaschine (1), mit wenigstens einem Hauptbrennraum (11) und einer Vorkammeranordnung (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 4.Internal combustion engine (1), with at least one main combustion chamber (11) and a prechamber arrangement (3) according to one of the Claims 1 to 4th . Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein Steuergerät, das eingerichtet zur Ansteuerung der Antriebseinrichtung (19) in Abhängigkeit von einem momentanen Betriebspunkt, insbesondere einer momentanen Drehzahl, der Brennkraftmaschine (1), einer Brennstoffqualität, und/oder eines Emissionsziels.Internal combustion engine (1) after Claim 5 , characterized by a control device which is set up to control the drive device (19) as a function of a current operating point, in particular a current speed, the internal combustion engine (1), a fuel quality, and / or an emission target. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (19) mit einer brennkraftgetriebenen Abtriebseinrichtung (27) der Brennkraftmaschine (1) antriebswirkverbunden ist.Internal combustion engine (1) according to one of the Claims 5 or 6 , characterized in that the drive device (19) is operatively connected to an internal combustion engine driven output device (27) of the internal combustion engine (1). Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei im Betrieb der Brennkraftmaschine (1) die wenigstens eine Durchtrittsöffnung (9) relativ zu dem Hauptbrennraum (11) gedreht wird.Method for operating an internal combustion engine (1) according to one of the Claims 5 to 7 , wherein during operation of the internal combustion engine (1) the at least one passage opening (9) is rotated relative to the main combustion chamber (11). Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umdrehungsgeschwindigkeit für die wenigstens eine Durchtrittsöffnung (9) abhängig von einem momentanen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine (1), insbesondere einer momentanen Last, einem momentanen Drehmoment und/oder einer momentanen Drehzahl, einer Brennstoffqualität und/oder einem Emissionsziel gewählt wird.Procedure according to Claim 8 , characterized in that a rotational speed for the at least one passage opening (9) is selected as a function of a current operating point of the internal combustion engine (1), in particular a current load, a current torque and / or a current speed, a fuel quality and / or an emission target . Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorkammerwandung (5) gedreht wird.Procedure according to one of the Claims 8 or 9 , characterized in that the prechamber wall (5) is rotated.
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