DE60310751T2

DE60310751T2 - Vorkammerzündeinrichtung mit einer feuerfesten beschichtung für eine brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE60310751T2
Application number: DE60310751T
Authority: DE
Inventors: Cyril Robinet; Nicolas Tourteaux
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2002-10-18
Filing date: 2003-10-17
Publication date: 2007-10-11
Anticipated expiration: 2023-10-18
Also published as: FR2846044A1; US7210447B2; WO2004036014A2; ATE349608T1; EP1556593B1; WO2004036014A3; WO2004036014A8; US20060144362A1; JP2006503219A; ES2279191T3; EP1556593A2; DE60310751D1; FR2846044B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zündvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, und einen Zündverteiler mit einer Vorkammer.
Die erfindungsgemäße Zündvorrichtung umfasst einen Zündverteiler mit einer Vorkammer, der anstelle einer klassischen Zündkerze geschraubt werden kann, und dies ohne Änderung des Zylinderkopfes vom Verbrennungsmotor (Durchmesser kleiner oder gleich 14 mm), wobei die Mittel zur Zündung eines Sauerstoff-Treibstoff-Gemisches in einer Vorkammer enthalten sind, die durch ein Gehäuse definiert wird, deren Kopf mit Durchlässen versehen ist.
Wenn der Zündverteiler mit einer Vorkammer in den Zylinderkopf des Motors montiert wird, ist die Vorkammer des Zündverteilers somit durch den Kopf des Vorkammergehäuses von der Hauptverbrennungskammer des Motors getrennt, und über Durchlässe, die in diesem Kopf ausgespart sind, mit der Hauptverbrennungskammer verbunden.
Der Zündverteiler mit einer Vorkammer kann gegebenenfalls mit Mitteln versehen sein, die es erlauben, die Reaktanten direkt in die Vorkammer einzuführen.
Die amerikanische Patentschrift US 4,926,818 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren der Generation gepulster Ströme, die dazu bestimmt sind, Wirbelverbrennungsbeutel zu bilden. Die beschriebene Vorrichtung umfasst eine Hauptkammer, die ein Hauptbrennstoffgemisch enthält, in der sich ein Kolben verschiebt, und eine Vorkammer, die Reaktanten aufnimmt und durch in einer Wand ausgesparte Öffnungen mit der Hauptkammer verbunden ist. Das Zünden der Reaktanten in der Vorkammer erzeugt Verbrennungsgasströme, die das Hauptgemisch, das in der Hauptkammer enthalten ist, durch Konvektion der Flammenfront entzünden.
Die französische Patentanmeldung FR 2 781 840 beschreibt eine Zündvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit.

– einer Hauptkammer, die dazu bestimmt ist, ein Hauptbrennstoffgemisch zu enthalten, und die mit einer Einrichtung zum Verdichten des Gemisches versehen ist,
– einer Vorkammer, die dazu bestimmt ist, Reaktanten aufzunehmen, und die durch Öffnungen, die in einer Wand ausgespart sind, die die Hauptkammer von der Vorkammer trennen, mit der Hauptkammer verbunden ist,
– einer Einrichtung zum Zünden der in der Vorkammer enthaltenen Reaktanten.

In einer derartigen Vorrichtung, die im Allgemeinen den Anforderungen entspricht, weisen die Öffnungen einen kleinen Durchmesser auf, und sind in der Lage, den Durchlass einer Flammenfront zu verhindern, wobei sie gleichzeitig den Durchlass der instabilen Verbindungen erlauben, die aus der Verbrennung der in der Vorkammer enthaltenen Reaktanten hervorgehen. Die Einrichtung zum Verdichten und das Einspritzen des Hauptgemisches in die instabilen Verbindungen erlauben eine Autozündung in der Masse des Ausgangsgemisches.
Die französische Patentanmeldung FR 2 810 692 betrifft ebenfalls eine Zündvorrichtung eines Verbrennungsmotors mit einer Vorkammer mit einer allgemeinen zylindrischen Form, die derjenigen entspricht, die in der Patentanmeldung FR 2 781 840 beschrieben wird, deren Durchlässe, die mit der Hauptverbrennungskammer verbunden sind, jedoch durch eine kreisförmige Kurve, die durch die äußersten Zentren des Durchlasses geht, umbeschrieben sind, wobei der Durchmesser von dieser kreisförmigen Kurve in einem Verhältnis kleiner oder gleich 1/2 zum Durchmesser der Zylindervorkammer ist. Diese Anordnung erlaubt den Betrieb des Motors mit einer kleinen Menge Verbrennungsluft, insbesondere wenn die Zusammensetzung des Luft-Treibstoff-Gemisches in der Hauptkammer stöchiometrisch ist, aus Gründen der Entschmutzung mit einem 3-Wege-Katalysator.
Diese Vorrichtungen können noch verbessert werden. Insbesondere die vorliegende Erfindung betrifft eine Zündvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, die die folgenden Vorteile aufweisen kann:

– Steigerung der Effektivität der Verbrennung in der Vorkammer,
– Verbesserung des Betriebes des Motors unter Niedriglast, und der Stabilität des Betriebs des Motors im Leerlauf. Zu diesem Zweck betrifft die Erfindung eine Zündvorrichtung eines Verbrennungsmotors, mit:
– einer Hauptkammer, die dazu bestimmt ist, ein Hauptbrennstoffgemisch zu enthalten, und die mit einer Einrichtung zum Verdichten des Gemischs versehen ist,
– einem Zündverteiler mit einer Vorkammer, die dazu bestimmt ist, Reaktanten aufzunehmen, und mit einer Einrichtung zum Zünden der in der Vorkammer enthaltenen Reaktanten, wobei die Vorkammer von einem Vorkammergehäuse definiert wird, das einen Kopf mit zumindest einem Durchlass aufweist, wobei der Kopf des Vorkammergehäuses die Vorkammer von der Hauptkammer trennt und die Vorkammer mit der Hauptkammer über den bzw. die Durchlässe verbindet.

Gemäß der Erfindung ist der Kopf außen zumindest teilweise mit einer Beschichtung aus zumindest einem feuerfesten Material beschichtet.
Unter feuerfestem Material versteht sich ein nicht metallisches Material, das jedoch einen metallischen Bestandteil enthalten kann, dessen Feuerfestigkeit 1500 C entspricht.
Vorzugsweise ist das Vorkammergehäuse innen zumindest teilweise mit einer Beschichtung aus zumindest einem feuerfesten Material beschichtet.
Wiederum vorzugsweise sind der bzw. die Durchlässe mit einer Beschichtung aus zumindest einem feuerfesten Material beschichtet.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Beschichtung eine nanostrukturierte Beschichtung, das heißt ihre Korngröße ist größer oder gleich 1 nm und kleiner als 1 000 nm.
Die erfindungsgemäße feuerfeste Beschichtung kann entweder aus einer Schicht aus zumindest einem feuerfesten Material, oder aus zwei Schichten aus zumindest einem feuerfesten Material bestehen.
Der bzw. die feuerfesten Materialien können jeder Typ feuerfeste Materialien sein, die geläufig verwendet werden, um den hohen Temperaturen zu widerstehen, und die in der Lage sind, den Druckspannungen zu widerstehen, die aus dem Betrieb der Zündvorrichtung hervorgehen.
Genannt werden können insbesondere die Nitrate, die Boride, die Silicide, die Karbide, die Zirkonium-, Yttrium-, Titan- und Bor-Legierungen, die Oxide, vorzugsweise die Aluminium-, Titan-, Eisen-, Silizium-, Zerium-, Magnesium- und Zirkonium-Oxide, sowie die Zirkoniumoxide, denen zumindest ein Metalloxid ausgewählt aus Kalzium-, Magnesium-, Yttrium-, Hafnium-Oxiden und seltenen Erden zugesetzt wurden.
Unter seltenen Erden versteht sich die Gesamtheit der Elemente deren Atomnummer zwischen 57 (Lanthan) und 71 (Lutetium) ist.
Vorzugsweise werden der bzw. die feuerfesten Materialien ausgewählt aus Al₂O₃, Si0₂, SiO₂, CeO₂, MnO₂, ZrO₂, ZrY, wobei Zr und Y in stöchiometrischen Anteilen vorliegen oder nicht, und TiB₂, vorzugsweise aus Al₂O₃, ZrY, wobei Zr und Y in stöchiometrischen Anteilen vorliegen oder nicht, und TiB2.
Vorzugsweise beträgt die Dicke der Beschichtung des bzw. der feuerfesten Materialien zwischen 0,5 und 100 μm, vorzugsweise zwischen 1 und 50 μm.
Das Auftragen der erfindungsgemäßen feuerfesten Beschichtung kann durch ein Flüssigphasenverfahren erfolgen, wobei die Flüssigphase geeignete Benetzungs- und Oberflächenspannungseigenschaften aufweist.
Das Auftragen der erfindungsgemäßen feuerfesten Beschichtung kann ebenfalls durch die Verwendung von Pulver erfolgen, durch Wärmespritzen (per Lichtbogen oder Plasma), durch chemische Dampfphasenabscheidung (CVD), durch physikalische Gasphasenabscheidung (PVD) oder auch durch Elektro-Deposition.
Die erfindungsgemäße Beschichtung aus zumindest einem feuerfesten Material erlaubt es, einen Wärmebarriereneffekt sicherzustellen.
Insbesondere die feuerfeste Beschichtung auf der Außenfläche des Kopfes des Vorkammergehäuses erlaubt es, die Wärmeübertragungen zwischen dem Hauptgemisch in der Verbrennung und dem Gehäuse der Vorkammer zu begrenzen.
Die feuerfeste Beschichtung auf der internen Wand des Vorkammergehäuses erlaubt es, die Wärmeübertragungen zwischen den Reaktanten in der Verbrennung in der Vorkammer und dem Gehäuse der Vorkammer zu begrenzen.
Die Begrenzung der Wärmeübertragungen zum Gehäuse der Vorkammer führt dazu, die Verbrennung in der Vorkammer zu verbessern.
Die erfindungsgemäße feuerfeste Beschichtung weist des Weiteren den Vorteil auf, gut am Substrat zu halten, den das Vorkammergehäuse darstellt, das im Allgemeinen eine Kupferlegierung ist.
Darüber hinaus erlaubt es die erfindungsgemäße feuerfeste Beschichtung, das Haften der Verbindungen, die aus der Verbrennung der Reaktanten in der Vorkammer hervorgehen, an den Wänden des Vorkammergehäuses, des Kopfes oder der Durchlässe zu verringern oder zu vermeiden.
In dem Fall mit einer zweischichtigen Beschichtung wird die Funktion des Nichthaftens der Verbindungen, die aus der Verbrennung hervorgehen, von der oberen Schicht und die Funktion der Wärmebarriere von der unteren Schicht übernommen.
Letztlich erlauben es die kleine Dicke und die Struktur der erfindungsgemäßen feuerfesten Beschichtung, zu hohe Differentialdehnungs-Beanspruchungen zu vermeiden.
Somit wird der Betrieb des Motors unter Niedriglast und die Stabilität im Leerlauf verbessert.
Derartige feuerfeste Beschichtungen sind ganz besonders geeignet für die Zündverteiler mit Vorkammer, die dazu vorgesehen sind, mit stark aufgeladenen Verbrennungsmotoren verwendet zu werden, das heißt, die einen mittleren Arbeitsdruck aufweisen, der größer oder gleich 13 bar ist.
Gemäß einer ersten Ausführungsform erfolgt die Zündung des Hauptgemisches, das in der Hauptkammer enthalten ist, durch Konvektion der Flammenfront, die aus dem Zünden der in der Vorkammer enthaltenen Reaktanten hervorgeht.
In diesem Fall weisen der bzw. die Durchlässe vorzugsweise eine zylindrische Form und einen Durchmesser über 1 mm auf.
Nach einer zweiten Ausführungsform, sind der bzw. die Durchlässe in der Lage, die Ausbreitung einer Flammenfront zu verhindern, wobei sie gleichzeitig die Ausbreitung der instabilen Verbindungen erlauben, die aus der Verbrennung der in der Vorkammer enthaltenen Reaktanten hervorgehen, wobei die Einrichtung zum Verdichten der Hauptkammer und das Einspritzen des Hauptgemisches in die instabilen Verbindungen eine Autozündung in der Masse des Hauptgemisches erlaubt.
Die Autozündung in einem großen Volumen erlaubt einen sehr schnellen Druckanstieg, eine Verringerung des Klingelns und eine gute Reproduzierbarkeit.
In diesem Fall weisen der bzw. die Durchlässe vorzugsweise eine zylindrische Form und einen Durchmesser kleiner oder gleich 1 mm auf.
Der bzw. die Durchlässe weisen ebenfalls vorzugsweise eine Länge auf, die kleiner oder gleich ihr Durchmesser ist. Unter Länge versteht sich die Dimension der Durchlässe nach einer Richtung im rechten Winkel zur Oberfläche der Trennwand. Auf diese Art und Weise werden möglichst wenig instabile Verbindungen an den Wänden aufgefangen.
Im Allgemeinen ist die Anzahl der Durchlässe zwischen 1 und 20, vorzugsweise zwischen 3 und 15.
Im Fall der Autozündung des Gemisches durch Einspritzen des Hauptgemisches in instabile Verbindungen, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform:

– weist der obere Teil des Vorkammergehäuses, der nicht an der Hauptkammer anliegt, die Form eines Zylinders mit Innendurchmesser ϕ auf, und
– umfasst der Kopf des Vorkammergehäuses mehrere Durchlässe, wobei die Durchlässe von einer kreisförmigen Kurve mit Durchmesser d₂ umbeschrieben werden, die durch die Zentren der äußersten Durchlässe geht, wobei das Verhältnis d₂/ϕ kleiner oder gleich 0,5 ist.

Vorzugsweise ist das Verhältnis d₂/ϕ kleiner oder gleich 1/3.
Auf vorteilhaftige Weise befindet sich das Zentrum der Kurve, die durch die Zentren der äußersten Durchlässe geht, auf der Symmetrieachse der Vorkammer.
Gemäß einer anderen Ausführungsform kann sich das Zentrum der Kurve, die durch Zentren der äußersten Durchlässe geht, jedoch in einem Abstand d₃ zur Symmetrieachse der Vorkammer befinden, der gleich oder größer als das Viertel des Durchmessers der Vorkammer ist. Diese Konfiguration erlaubt es, vorzugsweise die Stichflammen oder die Flammen instabiler Verbindungen zu einer besonderen Zone der Verbrennungskammer zu orientieren, und dies in Abhängigkeit von der Position des Zentrums der Kurve im Verhältnis zur Symmetrieachse der Vorkammer.
Die Erfindung betrifft ebenfalls einen Zündverteiler für einen Verbrennungsmotor mit einer Vorkammer, die durch ein Vorkammergehäuse definiert wird, die einen Kopf umfasst, der mit zumindest einem Durchlass versehen ist, wobei die Vorkammer dazu bestimmt ist, ein Brennstoffgemisch zu enthalten, und eine Einrichtung zum Zünden des Brennstoffgemisches, das in der Vorkammer enthalten ist, wobei der Kopf außen zumindest teilweise mit einer Beschichtung aus zumindest einem feuerfesten Material beschichtet ist.
Das Vorkammergehäuse ist vorzugsweise zumindest teilweise innen mit einer Beschichtung aus zumindest einem feuerfesten Material beschichtet.
Der bzw. die Durchlässe des Kopfes können ebenfalls mit einer Beschichtung aus zumindest einem feuerfesten Material beschichtet sein.
Vorzugsweise sind das bzw. die feuerfesten Materialien ausgewählt aus Nitraten, Boriden, Siliciden, Karbiden, Zirkonium-, Yttrium-, Titan- und Bor-Legierungen, Oxiden, vorzugsweise Aluminium-, Titan-, Eisen-, Silizium-, Zerium-, Magnesium- und Zirkonium-Oxiden, wobei den Zirkoniumoxiden zumindest ein Metalloxid ausgewählt aus Kalzium-, Magnesium-, Yttrium-, Hafnium-Oxiden und seltenen Erden zugesetzt wurden.
Bevorzugte feuerfeste Materialien sind zum Beispiel Al₂O₃, SiO₂, CeO₂, MnO₂, ZrO₂, ZrY, wobei Zr und Y in stöchiometrischen Anteilen vorliegen oder nicht, und TiB₂, vorzugsweise aus Al₂O₃, ZrY, wobei Zr und Y in stöchiometrischen Anteilen vorliegen oder nicht, und TiB₂.
Vorzugsweise beträgt die Dicke der Beschichtung zwischen 0,5 und 100 μm, vorzugsweise zwischen 1 und 50 μm.
Die Erfindung wird verständlicher und weitere Ziele, Vorteile und Merkmale von dieser Erfindung gehen deutlicher aus der nachstehenden Beschreibung hervor, die unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen erfolgt. Es zeigen:
Die 1 eine schematische Ansicht, teilweise im Schnitt, von einer Zündvorrichtung, die einen Zündverteiler mit einer Vorkammer gemäß der Erfindung umfasst.
Die 2 eine Vergrößerung von der 1.
Die 3 eine schematische Ansicht im Längsschnitt des Vorkammergehäuses von einem erfindungsgemäßen Zündverteiler.
Die 4 eine Ansicht von unten des Kopfes einer Vorkammergehäuse von einem erfindungsgemäßen Zündverteiler. Ein Zylinder eines Verbrennungsmotors, der auf der 1 dargestellt ist, umfasst eine Hauptkammer 1, die durch einen Mantel (nicht dargestellt) abgegrenzt ist und oben durch einen Zylinderkopf 10 geschlossen ist. Auf klassische Art und Weise enthält die Hauptkammer 1 einen Kolben (nicht dargestellt), der durch eine Stange (nicht dargestellt) in Bewegung gesetzt wird.
Ein Zündverteiler 11 mit Vorkammer gemäß der Erfindung ist derart im Zylinderkopf 10 befestigt, dass er an die Hauptkammer 1 anliegt, beispielsweise durch Einschrauben in ein Innengewinde 10a des Zylinderkopfes 10.
Der Zündverteiler 11 umfasst ein Vorkammergehäuse 12, das eine allgemeine röhrenförmige Form aufweist, mit einem Kopf 12a, der vorzugsweise die Form einer Kugelkappe aufweist, der eine Vorkammer 2 definiert.
Die Kopf 12a des Vorkammergehäuses 12 bildet eine Trennwand zwischen der Hauptkammer 1 und der Vorkammer 2. Der Kopf 12a verbindet die Vorkammer 2 über die Durchlässe 15 mit der Hauptkammer 1.
Gemäß der Ausführungsform, die auf den 1, 2 und 3 dargestellt wird, sind die interne Wand des Vorkammergehäuses 12, die externe Wand des Kopfes 12a und die Wände der Durchlässe 15 mit einer Beschichtung (R) aus zumindest einem feuerfesten Material beschichtet.
Im Allgemeinen weist die Vorkammer 2 ein Volumen zwischen 0,2 cm³ und 2 cm³, vorzugsweise zwischen 0,5 cm³ und 1,5 cm³ auf.
Im Allgemeinen ist das Verhältnis SN zwischen der Summe der Abschnitte der Durchlässe 15 der Vorkammer und dem Volumen der Vorkammer zwischen 10^–3 mm^–1 und 5·10^–2 mm^–1.
Fakultativ kann der Zündverteiler des Weiteren einen Einlass (nicht dargestellt) umfassen, der es erlaubt, die Vorkammer 2 mit einem Gemisch aus Luft-Treibstoff-Reaktanten zu versorgen, das im Vorfeld gebildet wird, oder Treibstoff einzuführen, wobei die Luft mit dem Treibstoff in der Vorkammer 2 gemischt wird.
Die Vorkammer ist mit einer Einrichtung zum Zünden versehen, die eine Mittelelektrode 13 und eine Masseelektrode 14 umfasst.
Wenn die Zündung des Hauptgemisches durch Konvektion der Flammenfront von der Vorkammer erfolgt, weisen die Durchlässe 15 vorzugsweise einen Durchmesser auf, der größer als 1 mm ist.
Wenn man beim Zünden die Ausbreitung einer Flammenfront verhindern möchte und dabei gleichzeitig die Ausbreitung von instabilen Verbindungen (Zünden des Hauptgemisches durch Autozündung) erlauben möchte, weisen die Durchlässe 15 in diesem Fall einen kleinen Durchmesser auf, im Allgemeinen kleiner als 1 mm, und vorteilhafterweise, eine Länge, die kleiner als ihr Durchmesser ist.
Im Fall der Autozündung des Hauptgemisches, wie es auf der 2 gezeigt wird, gehören die Durchlässe 15 vorteilhafterweise zu einem Kreis mit einem Durchmesser d₂, der im Wesentlichen der Hälfte des Durchmessers von der Vorkammer entspricht.
Das Zentrum von diesem Kreis kann auf der Symmetrieachse 2b der Vorkammer 2 sein, wie es auf der 3 gezeigt wird.
Das Zentrum von diesem Kreis kann sich ebenfalls in einem Abstand d₃ zur Symmetrieachse 2b der Vorkammer 2 befinden, wie es auf der 4 gezeigt wird, auf der Durchlässe 15 in der Anzahl von 8 dargestellt werden.
Es wird ein Luft-Treibstoff-Gemisch in die Hauptkammer eingeführt und die Vorkammer 2 wird versorgt. Anschließend wird ein Funke zwischen den Elektroden 13 und 14 erzeugt, indem somit die Verbrennung in der Vorkammer 2 ausgelöst wird, so dass die Temperatur und der Druck in ihr steigen.
Unter der Wirkung des Drucks, der höher in der Vorkammer 2 als in der Hauptkammer 1 ist, werden die Flammen, oder die instabilen Verbindungen in dem Fall, in dem die Dimension der Durchlässe die Ausbreitung der Flammenfront verhindert, in Form von Strahlen zur Hauptkammer 1 ausgestoßen.
Das Hauptgemisch, das in der Hauptkammer 1 enthalten, wird somit gezündet.
In den beiden Fällen (Zünden des Hauptgemisches durch Konvektion der Flammenfront oder durch Autozündung) begrenzt die feuerfeste Beschichtung auf der internen Wand des Vorkammergehäuses 12, auf der externen Wand des Kopfes 12a und auf den Wänden der Durchlässe 15 die Wärmetransfers der Gase in Verbrennung zum Vorkammergehäuse 12, was dazu führt, die Effektivität der Verbrennung in der Vorkammer 2 erheblich zu erhöhen.
Man verbessert somit den Betrieb des Motors unter Niedriglast und im Leerlauf.

Claims

Zündvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, mit: – einer Hauptkammer (1), die dazu bestimmt ist, ein Hauptbrennstoffgemisch zu enthalten, und die mit einer Einrichtung zum Verdichten des Gemischs versehen ist, und – einem Zündverteiler (11) mit einer Vorkammer (2), die dazu bestimmt ist, Reaktanten aufzunehmen, und mit einer Einrichtung (13, 14) zum Zünden der in der Vorkammer (2) enthaltenen Reaktanten, wobei die Vorkammer (2) von einem Vorkammergehäuse (12) definiert wird, das einen Kopf (12a) mit zumindest einem Durchlass (15) aufweist, wobei der Kopf (12a) des Vorkammergehäuses die Vorkammer (2) von der Hauptkammer (1) trennt und die Vorkammer (2) mit der Hauptkammer (1) über den bzw. die Durchlässe (15) verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf (12a) außen zumindest teilweise mit einer Beschichtung (R) aus zumindest einem feuerfesten Material beschichtet ist.
Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorkammergehäuse (12) innen zumindest teilweise mit einer Beschichtung (R) aus zumindest einem feuerfesten Material beschichtet ist.
Zündvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. die Durchlässe (15) mit einer Beschichtung (R) aus zumindest einem feuerfesten Material beschichtet sind.
Zündvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (R) eine nanostrukturierte Beschichtung ist, wobei die Korngröße größer oder gleich 1 nm und kleiner als 1000 nm ist.
Zündvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (R) entweder aus einer Schicht aus zumindest einem feuerfesten Material oder aus zwei Schichten aus zumindest einem feuerfesten Material besteht.
Zündvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das bzw. die feuerfesten Materialien ausgewählt sind aus Nitraten, Boriden, Siliciden, Karbiden, Zirkonium-, Yttrium-, Titan- und Bor-Legierungen, Oxiden, vorzugsweise Aluminium-, Titan-, Eisen-, Silizium-, Zerium-, Magnesium- und Zirkonium-Oxiden, wobei den Zirkoniumoxiden zumindest ein Metalloxid ausgewählt aus Kalzium- Magnesium-, Yttrium-, Hafnium-Oxiden und seltenen Erden zugesetzt wurde.
Zündvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das bzw. die feuerfesten Materialien ausgewählt sind aus Al₂O₃, SiO₂, CeO₂, MnO₂, ZrO₂, ZrY, wobei Zr und Y in stöchiometrischen Anteilen vorliegen oder nicht, und TiB₂, vorzugsweise aus Al₂O₃, ZrY, wobei Zr und Y in stöchiometrischen Anteilen vorliegen oder nicht, und TiB₂.
Zündvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Beschichtung zwischen 0,5 und 100 μm, vorzugsweise zwischen 1 und 50 μm beträgt.
Zündvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. die Durchlässe (15) zylinderförmig sind und einen Durchmesser von über 1 mm haben.
Zündvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. die Durchlässe (15) dazu geeignet sind, die Ausbreitung einer Flammenfront zu verhindern und dabei die Ausbreitung von instabilen Verbindungen gestatten, die von der Verbrennung der in der Vorkammer (2) enthaltenen Reaktanten stammen, wobei die Verdichtungseinrichtung der Hauptkammer (1) und das Versetzen des Hauptgemischs mit den instabilen Verbindungen eine Selbstentzündung des Hauptgemischs in Masse gestattet.
Zündvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. die Durchlässe (15) die Form eines Zylinders mit einem Durchmesser kleiner oder gleich 1 mm haben.
Zündvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. die Durchlässe eine Länge kleiner oder gleich ihrem Durchmesser haben.
Zündvorrichtung nach Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass – der obere Teil des Vorkammergehäuses (12) die Form eines Zylinders mit einem Innendurchmesser Φ hat, und – der Kopf (12a) des Vorkammergehäuses (12) mehrere Durchlässe (15) enthält, wobei die Durchlässe (15) von einer kreisförmigen Kurve mit dem Durchmesser d₂ umschrieben werden, die durch die Mittelpunkte der äußersten Durchlässe (15) verläuft, wobei das Verhältnis d₂/Φ kleiner oder gleich 0,5 ist.
Zündvorrichtung nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis d₂/Φ kleiner oder gleich 1/3 ist.
Zündvorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelpunkt der Kurve, die durch die Mittelpunkte der äußersten Durchlässe (15) verläuft, auf der Symmetrieachse (2b) der Vorkammer (2) liegt.
Zündvorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelpunkt der Kurve, die durch die Mittelpunkte der äußersten Durchlässe verläuft, in einem Abstand d₃ von der Symmetrieachse (2b) der Vorkammer (2) liegt, wobei der genannte Abstand d₃ gleich oder größer als ein Viertel des Durchmessers Φ der Vorkammer (2) ist.
Zündverteiler für einen Verbrennungsmotor mit einer Vorkammer (2), die von einem Vorkammergehäuse (12) definiert wird, das einen Kopf (12a) mit zumindest einem Durchlass (15) aufweist, wobei die Vorkammer dazu bestimmt ist, ein Brennstoffgemisch zu enthalten, und mit einer Einrichtung (13, 14) zum Zünden des in der Vorkammer (2) enthaltenen Brennstoffgemischs, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf (12a) außen zumindest teilweise mit einer Beschichtung (R) aus zumindest einem feuerfesten Material beschichtet ist.
Zündverteiler nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorkammergehäuse (12) innen zumindest teilweise mit einer Beschichtung (R) aus zumindest einem feuerfesten Material beschichtet ist.
Zündverteiler nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. die Durchlässe (15) mit einer Beschichtung aus zumindest einem feuerfesten Material beschichtet sind.
Zündverteiler nach Anspruch 17, 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass das bzw. die feuerfesten Materialien ausgewählt sind aus Nitraten, Boriden, Siliciden, Karbiden, Zirkonium-, Yttrium-, Titan- und Bor-Legierungen, Oxiden, vorzugsweise Aluminium-, Titan-, Eisen-, Silizium-, Zerium-, Magnesium- und Zirkonium-Oxiden, wobei den Zirkoniumoxiden zumindest ein Metalloxid ausgewählt aus Kalzium- Magnesium-, Yttrium-, Hafnium-Oxiden und seltenen Erden zugesetzt wurde.
Zündvorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das bzw. die feuerfesten Materialien ausgewählt sind aus Al₂O₃, SiO₂, CeO₂, MnO₂, ZrO₂, ZrY, wobei Zr und Y in stöchiometrischen Anteilen vorliegen oder nicht, und TiB₂, vorzugsweise aus Al₂O₃, ZrY, wobei Zr und Y in stöchiometrischen Anteilen vorliegen oder nicht, und TiB₂.
Zündverteiler nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Beschichtung zwischen 0,5 und 100 μm, vorzugsweise zwischen 1 und 50 μm beträgt.