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Die Erfindung betrifft eine ottomotorische Brennkraftmaschine mit einer spezifischen Anordnung von mehreren - einem Zylinder - zugeordneten Zündkerzen.
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Die Druckschrift
EP 3 561 255 A1 beschreibt einen Verbrennungsmotor umfassend, mindestens einen Zylinder, mindestens ein Einlassventil, das auf eine Einlassöffnung einwirkt, um den in den Zylinder eintretenden Luftstrom zu steuern, mindestens einen Injektor zum Zuführen von nicht verbranntem Kraftstoff zum Zylinder, mindestens ein Auslassventil, das auf eine jeweilige Auslassöffnung einwirkt, um den Durchfluss der Abgase am Auslass des Zylinders zu steuern, einen Kolben, der linear innerhalb des Zylinders gleitet, mindestens eine erste Zündkerze, die in einer Position neben dem Injektor angeordnet ist und in der Brennkammer wirkt, eine Vorkammer, die mit der Brennkammer in Verbindung steht, und eine zweite Zündkerze, die in der Vorkammer wirkt. Die erste Zündkerze ist in einer Zwischenposition zwischen der Vorkammer und dem Injektor angeordnet.
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Die Druckschrift
EP 3 453 856 B1 beschreibt eine Benzinbrennkraftmaschine, umfassend einen Maschinenblock mit mehreren Zylindern und einem Zylinderkopf, der eine jedem Zylinder zugeordnete Brennkammer definiert, und wenigstens einen Einlasskanal und wenigstens einen Auslasskanal, der mit jeweiligen Einlass- und Auslassventilen versehen ist, die jeder Brennkammer zugeordnet sind, eine jedem Zylinder zugeordnete erste Zündkerze, die in einem Trägerelement angebracht ist, das in einem Sitz des Zylinderkopfes angeordnet ist und eine Verbrennungsvorkammer aufweist, die ein erstes Ende, das den Elektroden der ersten Zündkerze zugewandt ist, und ein zweites Ende hat, das über mehrere Öffnungen mit der jeweiligen Brennkammer in Verbindung steht, eine zweite Zündkerze, die jedem Zylinder zugeordnet ist und Elektroden aufweist, die direkt der Brennkammer zugewandt sind, wenigstens eine elektromagnetisch gesteuerte Benzineinspritzvorrichtung, die jedem Zylinder der Maschine zugeordnet ist, eine elektronische Steuereinheit, die dazu eingerichtet ist, die erste Zündkerze, die zweite Zündkerze und die wenigstens eine Benzineinspritzvorrichtung für jeden Zylinder der Maschine zu steuern.
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Es ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Benzineinspritzvorrichtung eine Benzineinspritzvorrichtung zum direkten Einspritzen von Benzin in die Brennkammer und/oder eine Benzineinspritzvorrichtung zum Einspritzen von Benzin in einen Einlass aufweist, der dem Zylinder zugeordnet ist, der Verbrennungsvorkammer keine Einrichtung zum Einspritzen von Benzin oder Luft oder eines Gemisches aus Luft und Benzin direkt zugeordnet ist, die elektronische Steuereinheit dazu programmiert ist, die wenigstens eine Benzineinspritzvorrichtung zu steuern, um ein Luft/Gas-Gemisch in der Brennkammer gemäß einem Verhältnis zu erzeugen, das im Wesentlichen einer stöchiometrischen Dosis oder einer fetteren Dosierung als die stöchiometrische Dosis entspricht, die elektronische Steuereinheit so programmiert ist, dass die zweite Zündkerze, die Elektroden hat, die der Brennkammer direkt gegenüberliegen, nur bei niedrigen und mittleren Maschinenlasten aktiviert wird, um die Verbrennung zu stabilisieren, wobei die Verbrennungsvorkammer mit einem Volumen von weniger als 0,5 %, vorzugsweise weniger als 0,3 % des Hubraums des einzelnen Zylinders der Maschine dimensioniert ist.
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Die Druckschrift
DE 28 43 119 A offenbart eine Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkopf, einem mit dem Zylinderkopf verbundenen Zylinderblock, einem in dem Zylinderblock angeordneten und darin mit dem Zylinderkopf eine Verbrennungskammer bildenden Kolben, einer Einlassöffnung zur Einführung eines Luft/Brennstoff-Gemisches in die Verbrennungskammer während eines Ansaughubes der Brennkraftmaschine, einer Auslassöffnung für den Ausstoß von Restgasen und einem in der Einlassöffnung zu deren Öffnen und Schließen angeordneten Einlassventil. Vorgesehen ist, dass durch eine in dem Zylinderkopf angebrachte erste Zündkerze, deren Elektroden in Bezug auf die Verbrennungskammer freiliegen, durch eine mit der Zündkerze verbundene erste Vorzündungssteuerschaltung, die zur Herbeiführung einer Funkenbildung durch die Zündkerze zur Bildung von Radikalen aus dem Luft/Brennstoff-Gemisch kontinuierlich eine relativ niedrige Spannung zuführt und durch eine mit der Zündkerze verbundene zweite Vorzündungssteuerschaltung, die zur Erleichterung der Bildung der Radikale eine relativ hohe Spannung mit einer festen Frequenz zuführt. Weiter ist vorgesehen, dass in dem Zylinderkopf außerdem eine mit der Verbrennungskammer in Verbindung stehende Nebenkammer zur Bildung von Radikalen ausgebildet ist, wobei die Elektroden der Zündkerze in der die Radikale bildenden Nebenkammer angeordnet sind. In dem Zylinderkopf ist eine zweite Zündkerze angebracht, deren Elektroden direkt in die Verbrennungskammer hineinragen, wobei die erste Zündkerze derart angeordnet ist, dass ihre Elektroden in die mit der Verbrennungskammer in Verbindung stehende und zur Bildung der Radikale dienende Nebenkammer hineinragen und dass eine Zündsteuerschaltung mit der zweiten Zündkerze verbunden ist, welche die zweite Zündkerze zur Bildung eines schärferen und größeren Zündfunkens an ihren Elektroden beginnend mit dem Zeitpunkt, bei dem die Brennkraftmaschine nach dem Ansaughub annähernd ihren Verdichtungshub abgeschlossen hat, zur Zündung der Radikale und des Luft/Brennstoff-Gemisches erregt.
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Die Druckschrift
JP 2005 - 129 378 A zeigt eine Zündvorrichtung in der ein „Grundkörper mit zwei Aufnahmeöffnungen zur Anordnung von zwei Zündkerzen-Isolator-Körpern“ beschrieben ist, in welche zwei Zündvorrichtungen eingesetzt sind, welche mittels einer Schraubverbindung an einer Haltevorrichtung - reversibel lösbar - fixiert sind. Die gesamte Einheit ist mittels Außengewinde in einer Zündkerzenbohrung mit Innengewinde fixiert angeordnet.
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Die Druckschrift
DE 690 02 720 T2 offenbart eine Zündfunken-Vorrichtung einer Brennkraftmaschine, die einen Zylinder mit geschlossenem Ende und einen Kolben in dem Zylinder besitzt, welcher eine Brennkammer mit variablem Volumen am geschlossenen Ende des Zylinders bestimmt, wobei die Zündvorrichtung umfasst: ein elektrisch leitfähiges Mittel, welches an einer Wand des Zylinders abgestützt ist und einen Funkenspalt benachbart zur Wand bildet, und eine Fackelkammer, die mit der Brennkammer durch eine Öffnung in Verbindung steht, die dem Funkenspalt benachbart und in die Brennkammer gerichtet ist. Die Druckschrift beschäftigt sich mit dem Fackelkammer-Volumen relativ zu dem Minimalvolumens der Brennkammer.
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Die Druckschrift
DE 10 2020 123 248 A1 beschreibt eine Zündeinrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine, mit wenigstens zwei Zündvorrichtungen, welche zur Zündung eines Kraftstoff-Luft-Gemisches in einem Brennraum der Verbrennungskraftmaschine ausgebildet sind, sowie mit einer Haltevorrichtung, an welcher die wenigstens zwei Zündvorrichtungen fixiert sind und welche zumindest ein Verbindungselement zur reversibel lösbaren Verbindung der Haltevorrichtung mit einem den Brennraum zumindest bereichsweise begrenzenden Zylinderkopf der Verbrennungskraftmaschine aufweist. Den Stand der Technik zusammenfassend, ist ein Betrieb mit zwei einzelnen Zündkerzen, einer Vorkammer- und einer Dachelektrodenzündkerze grundsätzlich bekannt. Es kann von Vorteil sein, einen Ottomotor mit einer Kombination beider Zündkerzen zu betreiben, um das volle Potential des Ottomotors zu erschließen. Insbesondere bei kleinen Zylinderdurchmessern sind die Platzverhältnisse so ungünstig, dass die Anwendung von zwei einzelnen Zündkerzen bisher bei kleinen Zylinderdurchmessern baulich nicht bekannt ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine strukturelle Anordnung von zwei Zündkerzen zu schaffen, die insbesondere bei ottomotorischen Brennkraftmaschinen mit kleinen Zylinderdurchmessern einsetzbar ist.
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Die Aufgabe wird durch die strukturelle Ausgestaltung einer Zündkerzen-Baugruppe gelöst, die sich dadurch auszeichnet, dass sie einen metallischen Grundkörper mit zwei Aufnahmeöffnungen zur Anordnung von zwei Zündkerzen-Isolator-Körpern mit integrierten Mittelelektroden umfasst, wobei die Zündkerzen-Isolator-Körper in den Aufnahmeöffnungen eingesteckt angeordnet sind, wobei je ein Befestigungselement, welches ebenfalls in und/oder an den Aufnahmeöffnungen des Grundkörpers angeordnet ist, den jeweiligen Zündkerzen-Isolator-Körper zumindest im jeweiligen oberen Bereich der Zündkerzen-Isolator-Körper umgreift und die Zündkerzen-Isolator-Körper in dem Grundkörper fixiert und gegenüber dem Grundkörper ausrichtet, wobei jeder Mittelelektrode eine Massenelektrode zugeordnet ist, die mit dem Grundkörper in Verbindung stehen.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der erste Zündkerzen-Isolator-Körper als eine Vorkammerzündkerze komplettiert ausgebildet ist, wobei eine Vorkammer der Vorkammerzündkerze mit einer Unterseite des Grundkörpers verbunden ist, und die Massenelektrode und die Mittelelektrode in ihrem gegenüber der Unterseite gebildeten Vorkammerraum aufnimmt, und der zweite die Zündkerzen-Isolator-Körper als eine Dachelektrodenzündkerze komplettiert ausgebildet ist, wobei die Massenelektroden der Vorkammerzündkerze und der Dachelektrodenzündkerze mit dem Grundkörper, nahe der Mittelelektroden der Zündkerzen-Isolator-Körper liegend, verbunden sind.
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In vorteilhafter Weise kann die derart vorgefertigte Baugruppe in einfacher Weise in einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine verbaut werden.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Grundkörper einteilig oder mehrteilig ausgebildet ist.
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Die Aufnahmeöffnungen sind als Durchgangsbohrungen ausgebildet. In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung weisen die Durchgangsbohrungen schulterartige Einziehungen auf.
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Die Zündkerzen-Baugruppe umfasst die Zündkerzen-Isolator-Körper, die jeweils einen Isolator-Zentralkörper mit je einer ersten Schulter aufweisen, die im Zusammenbauzustand von den zu den Isolator-Zentralkörpern gerichteten Stirnseiten des jeweiligen Befestigungselementes kontaktiert werden.
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Bevorzugt weisen die Isolator-Zentralkörper der Zündkerzen-Isolator-Körper je eine zweite Schulter auf, die im Zusammenbauzustand auf den schulterartigen Einziehungen aufliegen.
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Der Grundkörper weist bevorzugt ein Außengewinde auf, das mit einem Innengewinde eines Zylinderkopfes korrespondiert.
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Der Grundkörper weist weiter bevorzugt in jeder der Aufnahmeöffnungen ein Innengewinde auf, das mit einem Außengewinde des jeweiligen Befestigungselementes korrespondiert.
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Ein weiterer wesentlicher Aspekt der Zündkerzen-Baugruppe besteht darin, dass ein Abstand zwischen den Mittelelektroden, die in den Isolator-Spitzen der Zündkerzen-Isolator-Körper im Grundkörper angeordnet sind, im Zusammenbauzustand der Zündkerzen-Baugruppe kleiner als 20 mm, bevorzugt < 15 mm, optimal < 10 mm beträgt. Diese enge Anordnung der Mittelelektroden mit geringem Abstand ist in vorteilhafter Weise, insbesondere durch die Anordnung in einem gemeinsamen Grundkörper möglich.
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Erfindungsgemäß ist eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine dadurch gekennzeichnet, dass in dem Zylinderkopf des mindestens einen Zylinders eines Zylinderblocks mindestens eine Zündkerzen-Baugruppe angeordnet ist, welche die zuvor genannten Merkmale aufweist. Bei mehreren Zylindern sind somit entsprechend mehrere Zündkerzen-Baugruppen (je Zylinder eine Zündkerzen-Baugruppe) angeordnet.
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Spezifische bevorzugte Ausgestaltungen:
- Ein Abstand der Mittelelektroden, die in den Isolator-Spitzen der Zündkerzen-Isolator-Körper angeordnet sind und in den Brennraum des Zylinders ragen, betragen bevorzugt kleiner als 20 mm, bevorzugt < 15 mm, optimal < 10 mm.
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Eine Zylinder-Bohrung eines Zylinders weist bevorzugt einen Durchmesser in einem Bereich zwischen D = 81 mm bis 75 mm auf.
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Der Zylinder weist bevorzugt in Bezug auf den Bereich der Durchmesser D der Zylinder-Bohrung zwischen D = 81 mm bis 75 mm (D = 81 mm, D = 81 mm, D = 79 mm, D = 77 mm, D = 75 mm) ein Zylinderhub-Bohrungs-Verhältnis s/D > 1,05/1,1/1,15/1,2 auf.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der zugehörigen Zeichnung erläutert. Es zeigt:
- 1 eine Zündkerzen-Baugruppe umfassend zwei Zündkerzen, die in einem Zylinderkopf eines Zylinders einer ottomotorischen Brennkraftmaschine anordbar ist.
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1 zeigt eine Zündkerzen-Baugruppe 100, die sich dadurch auszeichnet, dass zwei Zündkerzen-Isolator-Körper 1, 2 nebeneinander in einem metallischen Grundkörper 10 angeordnet sind.
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Der Grundkörper 10 bildet das Metallgehäuse für die zwei Zündkerzen-Isolator-Körper 1, 2, sodass die Zündkerzen-Baugruppe 100 erfindungsgemäß zwei Zündkerzen in einem Gehäuse beziehungsweise Grundkörper 10 aufweist. Der Grundkörper 10 wird auch als Massekörper bezeichnet, da er den elektrisch leitenden Körper (die negative Masse der Zündkerzen-Baugruppe 100) bildet.
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Nebeneinander angeordnet heißt, gemäß der dargestellten Ausführungsform genauer gesagt, dass die in Längserstreckung der Zündkerzen-Isolator-Körper 1, 2 verlaufenden Mittelachsen 1 M, 2M parallel zueinander angeordnet sind. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass das Prinzip der Erfindung auch für die Anordnung von Zündkerzen-Isolator-Körpern 1, 2 anwendbar ist, deren Längserstreckung, das heißt deren Längsachsen nicht parallel zueinander verlaufen.
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Eine Mittelachse der Zündkerzen-Baugruppe 100 ist mit dem Bezugszeichen 100M gekennzeichnet. Ein Zylinderkopf, in dem die Zündkerzen-Baugruppe 100 angeordnet wird, ist nicht dargestellt.
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Es wird davon ausgegangen, dass eine Unterseite 10.2 des einteiligen Grundkörpers 10 der Zündkerzen-Baugruppe 100 gemeinsam mit einer Unterseite des Zylinderkopfes das Brennraumdach eines Brennraumes im Zylinder (ebenfalls nicht dargestellt) der Brennkraftmaschine bilden, wenn der Zylinderkopf bestimmungsgemäß auf einem Zylinder der Brennkraftmaschine montiert ist.
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Bevorzugt liegen die Unterseite 10.2 des Grundkörpers 10 der Zündkerzen-Baugruppe 100 und die Unterseite des Zylinderkopfes in einer Ebene beziehungsweise sind stufenfrei nebeneinander angeordnet.
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Der Grundkörper 10 wird auch als Gehäuse angesehen und bezeichnet, da er die Zündkerzen-Isolator-Körper 1, 2 erfindungsgemäß gehäuseartig im Wesentlichen vollständig aufnimmt, wie nachfolgend erläutert ist.
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Der Grundkörper 10 der Zündkerzen-Baugruppe 100 weist eine Oberseite 10.1 auf. Im Grundkörper 10 sind zwischen Oberseite 10.1 und Unterseite 10.2 zwei durchgehende Aufnahmeöffnungen 10.3, in einer bevorzugten Art als Durchgangsbohrungen mit einer Einziehung 10.31 ausgebildet, in denen die Zündkerzen-Isolator-Körpern 1, 2 im Zusammenbauzustand angeordnet sind.
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Die Durchgangsbohrungen 10.3 weisen somit die verengenden Einziehungen 10.31 auf, die an einer bestimmten vorgegebenen Position, in Längserstreckung zwischen Oberseite 10.1 und Unterseite 10.2 gesehen, ausgebildet sind.
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Die Durchgangsbohrungen 10.3 bilden im Grundkörper 10 der Zündkerzen-Baugruppe 100 einen sich in Längserstreckung der Zündkerzen-Baugruppe 100 erstreckenden Mittelsteg 10.4, der sich in der Höhe der Einziehungen 10.31 von der Oberseite 10.1 zur Unterseite 10.2 verdickt. Der Mittelsteg 10.4 liegt auf der Mittelachse 100M der Zündkerzen-Baugruppe.
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Ferner weisen die Durchgangsbohrungen 10.3 im oberen Bereich bevorzugt, sich an die Oberseite 10.1 des Grundkörpers 10 anschließende Innengewinde 10.32 auf, wobei die Fläche der Durchgangsbohrungen zumindest im oberen Bereich mit den Innengewinden 10.32 versehen sind, die mit je einem Außengewinde 20.1 eines Befestigungselementes 20, beispielsweise in der Art einer Hohllochschraube korrespondieren.
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Die Hohllochschrauben weisen jeweils eine Durchgangsbohrung auf, deren Innendurchmesser im Wesentlichen dem Außen-Durchmesser der Isolator-Köpfe 2.3 der Zündkerzen-Isolator-Körper 1, 2 entspricht, sodass der von der jeweiligen Durchgangsbohrung 10.3 der Hohllochschraube erfasste Isolator-Kopf 2.3 der Zündkerzen-Isolator-Körper 1, 2 im bestimmungsgemäßen Zusammenbauzustand in der Durchgangsbohrung 10.3 ausgerichtet wird.
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Die jeweiligen Isolator-Körper 1,2 der Zündkerzen werden in vorteilhafter Weise in der Durchgangsbohrung 10.3 der Zündkerzen-Baugruppe 100 ausgerichtet und zudem in ihrer gewünschten Lage fixiert, das heißt angezogen, wie noch erläutert wird.
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Die bevorzugt aus Keramik bestehenden Zündkerzen-Isolator-Körper 1, 2, weisen jeweils eine Isolator-Spitze 1.1, 2.1 und jeweils einen Isolator-Zentralkörper 1.2, 2.2 sowie den im Zusammenbauzustand jeweils oberhalb des Isolator-Zentralkörpers 1.2, 2.2 der jeweiligen Zündkerze 1, 2 liegenden Isolator-Kopf 1.3, 2.3 auf, wobei zwischen der jeweiligen Isolator-Spitze 1.1 und 1.2 und dem Isolator-Zentralkörper 1.2, 2.2 eine untere Isolator-Zentralkörper-Schulter 1.2u ausgebildet ist.
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Die jeweilige Isolator-Spitze 1.1, 2.1 schließt sich somit (von der Oberseite 10.2 zu der Unterseite 10.2 gesehen) jeweils an eine untere Isolator-Zentralkörper-Schulter 1.2u, 2.2u des Isolator-Zentralkörpers 1.2, 2.2 an.
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Zwischen den Isolator-Zentralkörpern 1.2, 2.2 und den Isolator-Köpfen 1.3, 2.3 ist zudem jeweils eine obere Isolator-Zentralkörper-Schulter 1.2o, 2.2o ausgebildet. Die Isolator-Köpfe 1.3, 2.3 schließen sich somit (von der Unterseite 10.2 zur Oberseite 10.2) an die Isolator-Zentralkörpers 1.2, 2.2 an.
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Im Zusammenbauzustand liegen die unteren Isolator-Zentralkörper-Schultern 1.2 u, 2.2u der Zündkerzen-Isolator-Körper 1, 2 auf den die Durchgangsbohrungen 10.3 verengenden Einziehungen 10.31 auf.
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Das heißt, die Zündkerzen-Isolator-Körper 1, 2 werden mit ihren unteren Isolator-Zentralkörper-Schultern 1.2u, 2.2u gegenüber den beziehungsweise an den in der Aufnahmeöffnung 10.3 des Grundkörpers 10 der Zündkerzen-Baugruppe 100 vorgesehenen Einziehungen 10.31 durch ihre aneinander liegenden Kontaktflächen gasdicht angezogen, insbesondere hinsichtlich der Längserstreckung durch die Hohllochschrauben 20 ausgerichtet und zudem angezogen, wobei die unteren stirnseitigen Enden, das heißt die Stirnseiten der Hohllochschrauben 20 dabei auf die oberen Isolator-Zentralkörper-Schultern 1.2o, 2.2o drücken.
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Dabei ist vorgesehen, dass die zentralkörperseitige geometrische Endkontur der Hohllochschrauben 20 mit der geometrischen Kontur der oberen Isolator-Zentralkörper-Schulter 1.2o korrespondiert, wodurch ein optimales Kontaktflächenpaar der jeweiligen Kontaktflächen gebildet wird, bei dem die Kraft weniger lokal übertragen wird.
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Zudem ist vorgesehen, dass geometrische Kontur der unteren Isolator-Zentralkörper-Schultern 1.2u, 2.2u mit der geometrischen Form der Einziehungen 10.31 korrespondieren, wodurch in vorteilhafter Weise ebenfalls ein optimales Kontaktflächenpaar der jeweiligen Kontaktflächen gebildet wird, welches zudem für die gasdichte Abdichtung der Umgebung gegenüber dem Brennraum sorgt.
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Der Grundkörper 10 weist zudem, von der Oberseite 10.1 zur Unterseite 10.2 gesehen, auf seiner zylindrischen Mantelfläche einen flanschartigen Absatz 10.5 auf, der gegenüber der darunterliegenden Mantelfläche hervorspringt, dessen Unterseite als Anschlag auf einer Oberseite des Zylinderkopfes dient, wenn die Zündkerzen-Baugruppe 100 im Zylinderkopf verbaut, insbesondere verschraubt, das heißt in den bestimmungsgemäßen Zusammenbauzustand gebracht wird.
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Der flanschartige Absatz 10.5 ist umfangseitig bevorzugt als Sechskant ausgebildet, sodass die Zündkerzen-Baugruppe 100 mit einem Werkzeug mit korrespondierendem Innensechskant montiert, in den Zylinderkopf eingeschraubt und demontiert, aus dem Zylinderkopf herausgeschraubt werden kann.
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Damit die Zündkerzen-Baugruppe 100 gemäß der bevorzugten Ausgestaltung im Zylinderkopf verschraubt werden kann, weist die unter dem Absatz 10.5 liegende Mantelfläche zumindest bereichsweise ein Außengewinde 10.6 auf, welches mit einem Innengewinde (nicht dargestellt) im Zylinderkopf korrespondiert.
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Jeder Zündkerzen-Isolator-Körper 1, 2 weist an dem jeweils ausgebildeten Isolator-Kopf 1.3, 2.3 eine Kontaktierung für die Mittelelektroden 1.4, 2.4 der die Zündkerzen-Isolator-Körper 1, 2 auf, an der jeweils eine Zündsteuerschaltung (nicht dargestellt) angeschlossen ist.
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Jedem Zündkerzen-Isolator-Körper 1, 2 ist eine Massenelektrode 1.5, 2.5 zugeordnet.
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Es ist erfindungsgemäß in der 1 erkennbar, dass es sich bei der ersten Zündkerze 1 bevorzugt um eine Vorkammerzündkerze mit Vorkammer 1' handelt.
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Bei der zweiten Zündkerze 2, handelt es sich erfindungsgemäß um eine Dachelektrodenzündkerze.
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Die Mittelelektroden 1.4, 2.4 der Vorkammerzündkerze und der Dachelektrodenzündkerze werden dabei in den Grundkörper 10 gesteckt (nicht geschraubt) und von oben von der Oberseite 10.1 - wie bereits erläutert - jeweils bevorzugt mit der Hohllochschraube 20 im Grundkörper 10 beziehungsweise in dem Gehäuse der Zündkerzen-Baugruppe 100 fixiert und an den Einziehungen 10.31 in den Durchgangsbohrungen 10.3 gasdicht angezogen.
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Die erste Massenelektrode 1.5 der Vorkammerzündkerze 1 ist, wie in 1 dargestellt, mit der brennraumseitigen Unterseite 10.2 mit dem metallischen Grundkörper 10 verbunden, insbesondere angeschweißt.
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Die Vorkammer 1' mit der mindestens einen Vorkammeröffnung zum Brennraum (ohne Bezugszeichen) ist ebenfalls mit der brennraumseitigen Unterseite 10.2 des metallischen Grundkörpers 10 verbunden, insbesondere angeschweißt.
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Die erste Haken-Massenelektrode 2.5 der Dachelektrodenzündkerze 2 ist ebenfalls, wie in 1 dargestellt, mit der brennraumseitigen Unterseite 10.2 des metallischen Grundkörpers 10 verbunden, insbesondere angeschweißt.
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Durch die beschriebene Anordnung der Zündkerzen-Isolator-Körper 1, 2 in einem gemeinsamen Grundkörper 10 ist es möglich zwei Zündkerzen beziehungsweise deren Zündkerzen-Isolator-Körper 1, 2 und die zugehörige Komponenten, insbesondere die Massenelekroden 1.5, 2.5 und die Vorkammer 1' in einfacher Weise als Zündkerzen-Baugruppe 100 zu montieren und zu demontieren, wobei insbesondere eine enge Anordnung (geringer Abstand A) der Isolator-Spitzen 1.1 und 2.1 der Zündkerzen-Isolator-Körper 1, 2 mit den integrierten Mittelelektroden 1.4, 2.4 möglich ist.
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Die Anordnung der Zündkerzen-Isolator-Körper 1, 2 erfolgt bevorzugt in einem vorgelagerten Herstellungsprozess, sodass die Montage der Brennkraftmaschine dahingehend vereinfacht wird, dass der Zylinderkopf mit der darin angeordneten Zündkerzen-Baugruppe 100 verbaut wird oder der Zylinderkopf ohne Zündkerzen-Baugruppe 100 montiert wird, und anschließend die Zündkerzen-Baugruppe 100 in den Zylinderkopf verschraubt wird.
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Vorgesehen sind im Detail weiter folgende Konfigurationen des Mittelelektrodenabstandes der Mittelelektroden 1.4, 2.4 der Zündkerzen-Isolator-Körper 1, 2 wie folgt:
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Ein in 1 gezeigter Abstand A der Mittelelektroden 1.4, 2.4 in den Isolator-Spitzen 1.1, 2.1 beträgt kleiner als 20 mm, bevorzugt < 15 mm, optimal < 10 mm.
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Vorgesehen sind im Detail ferner folgende Konfigurationen der Zylinder-Bohrungsdurchmesser:
- Die Zylinder-Brennräume der ottomotorischen Brennkraftmaschine weisen bevorzugt ZylinderBohrungen mit einem Durchmesser in einem Bereich zwischen D = 81 bis 75 mm, insbesondere D = 81 mm, D = 81 mm, D = 79 mm, D = 77 mm beziehungsweise D = 75 mm auf.
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Vorgesehen sind im Detail außerdem die Konfigurationen der Ventilanzahl pro Zylinder:
- Es wird weiter bevorzugt vorgesehen, dass im Zylinderkopf mindestens zwei Ventile (ein Einlass- und ein Auslassventil) pro Zylinder, bevorzugt vier Ventile (zwei Einlass- und zwei Auslassventile) zum Einsatz kommen, wobei insbesondere bei vier Ventilen pro Zylinder ein geringer beziehungsweise (im Vergleich zur Zwei-Ventilvariante) geringerer Bauraum zu Anordnung der Zündkerzen-Baugruppe100 im zugehörigen Zylinderkopf zur Verfügung steht.
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Vorgesehen sind im Detail schließlich folgende Konfigurationen des Hub-Bohrungs-Verhältnisses:
- Vorgesehen ist, dass die Zündkerzen-Baugruppe 100 insbesondere in der Brennkraftmaschine mit langhubigen Zylinderräumen eingesetzt wird, die ein Hub- (s = Hublänge in mm) Bohrungs-Verhältnis (Durchmesser in mm) von s/D > 1,05/1,1/1,15/1,2 in Bezug auf die oben genannten bevorzugten Durchmesser D = 81 mm, D = 81 mm, D = 79 mm, D = 77 mm beziehungsweise D = 75 mm aufweisen.
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Diese daraus gebildete/gebildeten Konfiguration/en der Brennkraftmaschine ist/sind ideal für ottomotorische Brennkraftmaschinen mit Direkteinspritzung oder mit Direkteinspritzung gegebenenfalls in Kombination mit einer Saugrohreinspritzung. Zudem ist/sind Konfiguration/en der Brennkraftmaschine besonders geeignet für Brennkraftmaschine mit externer Hoch- und/oder Niederdruck-Abgasrückführung.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Zündkerzen-Baugruppe
- 100M
- Mittelachse der Zündkerzen-Baugruppe
- 10
- Grundkörper der Zündkerzen-Baugruppe
- 10.1
- Oberseite
- 10.2
- Unterseite
- 10.3
- Durchgangsbohrung
- 10.31
- Einziehung/en
- 10.32
- Innengewinde
- 10.4
- Mittelsteg
- 10.5
- Absatz
- 10.6
- Außengewinde
- 20
- Befestigungselement
- 20.1
- Außengewinde
- 1
- Isolator-Körper der Vorkammerzündkerze
- 1'
- Vorkammer
- 1.1
- Isolator-Spitze
- 1.2
- Isolator-Zentralkörper
- 1.2o
- Schulter
- 1.2.u
- Schulter
- 1.3
- Kopf
- 1.4
- Mittelelektrode
- 1.5
- Massenelektrode
- 1M
- Mittelachse
- 2
- Isolator-Körper Dachelektrodenzündkerze
- 2.1
- Isolator-Spitze
- 2.2
- Isolator-Zentralkörper
- 2.2o
- Schulter
- 2.2u
- Schulter
- 2.3
- Isolator-Kopf
- 2.4
- Mittelelektrode
- 2.5
- Massenelektrode
- 2M
- Mittelachse
- A
- Abstand
