DE2207392B2 - Zündeinrichtung, für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Zündeinrichtung, für eine Brennkraftmaschine

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DE2207392B2 DE19722207392 DE2207392A DE2207392B2 DE 2207392 B2 DE2207392 B2 DE 2207392B2 DE 19722207392 DE19722207392 DE 19722207392 DE 2207392 A DE2207392 A DE 2207392A DE 2207392 B2 DE2207392 B2 DE 2207392B2
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Juergen Dr.- Phys. 1000 Berlin Eichler
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P19/00—Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition
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    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zündeinrichtung für brennbares oder explosionsfähiges Kraftstoff-Luft-Gemisch in einer Brennkraftmaschine, mit Hilfe von focussierten Laserstrahlen.
Aus der US-PS 34 73 879 ist eine Laserzündeinrichtung für ein Strahltriebwerk bekannt, bei welcher di«: Laserstrahlen so schräg in die Strahlungsachse eine» Brenners gerichtet sein sollen, daß sie den aus dem Brenner ausströmenden Kraftstoff innerhalb der offenen Brennkammer zu zünden vermag.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Laserzündeinrichtung für eine gemischverdichtende Brennkraftmaschine zu schaffen. Erfindungsgemäß ist hierfür vorgesehen, daß die Laserstrahlen auf einen scheibenförmigen Körper focussiert sind, der aus einem hochschmelzenden, tiefschwarzen Stoff von metallischem Charakter besteht und dem in einem druckfest abgeschlossenen Brennraum enthaltenen Gasgemisch zugekehrt ist
Mit den im Hauptanspruch angegebenen Mitteln wird nicht nur erreicht, daß der Laserstrahl seine Energie innerhalb des geschlossenen Brennraumes der Brennkraftmaschine durch Erhitzen des scheibenförmigen Körpers über die Selbstzündtemoeratur hinaus entfalten kann, sondern daß auch sichergestellt ist, bei genügend großer Energiedichte die notwendige Genauigkeit des Zündzeitpunktes zu erzielen.
Vorteilhaft kann der scheibenförmige Körper als dünne Schicht auf einem lichtdurchlässigen Körper angebracht sein.
Die auf dem Träger sitzende Substanz soll die Laserstrahlung gut absorbieren. Zweckmäßig kann die Schicht aus einem Metall in poröser Fonn bestehen. Durch die hohe Porosität wird eine starke Anriäufung von idealschwarzen Körpern auf kleiner Fläche und somit eine sehr hohe Lichtabsorption erreicht In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Schicht aus Carbiden, Bonden, Siliciden oder Nitriden der 4. bis 8. Gruppe des periodischen Systems besteht Ferner ist es möglich, daß die Schicht aus einer Verbindung der Metalloide Bor, Kohlenstoff, Silizium und Stickstoff besteht Der lichtdurchlässige Träger kann vorteilhaft aus einem Wolfram-Silikatglas oder aus einem Bor-Silikatglas bestehen. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der lichtdurchlässige Träger auch aus einer Sinterglaskeramik bestehen. Derartige Sinterglaskeramiken sind als Einschmelzgläser für Metalle wie Wolfram oder Molybdän üblich. Zweckmäßig wird die absorbierende Schicht als runder Scheibenkörper geringer Stärke durch Pressen oder Sintern vorgefertigt und dann an den Träger angeschmolzen.
Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung im Schnitt dargestellten Ausführungsbeispieles einer Zündeinrichtung für eine Brennkraftmaschine näher beschrieben und erläutert.
Die Zündeinrichtung umfaßt eine aus Automatenstahl gedrehte Hülse 1, die an ihrer Mantelfläche ein Schraubgewinde 2 trägt, mit welchem sie in ein Muttergewinde im Zylinderkopf 3 einer Brennkraftmaschine eingedreht ist. Dieser sitzt auf einem Motorblock 4 und schließt einen Brennraum 5 ein, der durch einen axial beweglichen Kolben 6 begrenzt wird. Die Hülse 1 trägt an ihrem außerhalb des Zylinderkopfes 3 verbleibenden Endabschnitt einen Sechskant-Flansch 7 und enthält einen schwach kegeligen Hohlraum 9, in welchen scharfgebündelte Laserstrahlen 10 einfallen können.
An der dem Brennraum 5 zugekehrten Stirnseite trägt die Hülse 1 eine lichtdurchlässige Scheibe 12. Diese besteht aus einem Bor-Silikatglas und trägt in ihrem Zentrum eine durch Sintern vorgefertigte und dann an den Träger 12 angeschmolzene Scheibe 14, die als absorbierende Schicht dient und unter dem Einfluß der Laserstrahlen 10 in kürzester Zeit von ungefähr 1 Millisekunde auf Glühtemperatur gebracht werden kann. Diese Scheibe 14 ist in der Zeichnung stark vergrößert wiedergegeben und hat in Wirklichkeit nur einen Durchmesser von etwa 0,1 mm bei einer Stärke von etwa 5μ (= 5 ■ 10-6m). Sobald die Scheibe 14 ausreichend erhitzt ist, zündet sie das im Brennraum 5 vorhandene Kraftstoff-Luft-Gemisch und leitet dabei den Arbeitstakt des Kolbens 6 ein.
Wegen der bei Verwendung von organischen Brennstoffen zu erwartenden Carburierung der metallischen Scheibe 14 besteht die Gefahr, daß ihre Haftung an der Trägerscheibe 12 aufgrund unterschiedlicher mechanischer Dehnung leidet. Deswegen wird die Scheibe 14 bevorzugt aus Carbiden, Bonden, Siliciden oder Nitriden der 4. bis 8. Gruppe des periodischen Systems hergestellt.
Es ist auch eine Konstruktion denkbar, bei welcher
auf einen lichtdurchlässigen Träger 12 verzichtet und ein scheibenförmiger Körper anstelle der Schicht 14 verwendet wird, der beispielsweise auf der Basis von Wolfram-Carbid hergestellt und in eine geeignet klein gewählte Fassung einer Hülse druckdicht eingepaßt ist
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche;
1. Zündeinrichtung für brennbares oder explosionsfähiges Kraftstoff-Luft-Gemisch in einer Brennkraftmaschine, mit Hilfe von focussierten Laserstrahlen, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserstrahlen (10) auf einen scheibenförmigen Körper (M) fokussiert sind, der aus einem hochschmelzenden, tiefschwarzen Stoff von metallischem Charakter besteht und dem in einem |u druckfest abgeschlossenen Brennraum enthaltenen Gasgemisch zugekehrt ist
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (14) als dünne Schicht auf einem lichtdurchlässigen Träger (12) angebracht ist. '5
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (14) aus einem Metall in poröser Form besteht.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (14) aus Carbiden, Bonden, M Siliciden oder Nitriden der 4. bis 8. Gruppe des periodische» Systems besteht
5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (14) aus einer Verbindung der Metalloide Bor, Kohlenstoff, Silizium und ■*> Stickstoff besteht
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis .5, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (12) aus einem Wolfram-Silikatglas besteht
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis .5, "' dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (12) aus einem Bor-Silikatglas besteht
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (14) aus einem vorgefertigten rui.den Scheibenkörper gerin- r' ger Stärke besteht, der an den Träger (12) angeschmolzen ist
9. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgefertigte Scheibenkörper (12) durch Pressen oder Sintern hergestellt ist. ■">
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