EP3212909A1 - Internal combustion engine, pre-chamber insert, and fuel injector - Google Patents

Internal combustion engine, pre-chamber insert, and fuel injector

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EP3212909A1
EP3212909A1 EP15781600.0A EP15781600A EP3212909A1 EP 3212909 A1 EP3212909 A1 EP 3212909A1 EP 15781600 A EP15781600 A EP 15781600A EP 3212909 A1 EP3212909 A1 EP 3212909A1
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EP
European Patent Office
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cylinder
gas
cylinder head
internal combustion
combustion engine
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Ceased
Application number
EP15781600.0A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Johannes BAER
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MAN Energy Solutions SE
Original Assignee
MAN Diesel and Turbo SE
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Filing date
Publication date
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Publication of EP3212909A1 publication Critical patent/EP3212909A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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    • F02B19/10—Engines characterised by precombustion chambers with fuel introduced partly into pre-combustion chamber, and partly into cylinder
    • F02B19/1019—Engines characterised by precombustion chambers with fuel introduced partly into pre-combustion chamber, and partly into cylinder with only one pre-combustion chamber
    • F02B19/108—Engines characterised by precombustion chambers with fuel introduced partly into pre-combustion chamber, and partly into cylinder with only one pre-combustion chamber with fuel injection at least into pre-combustion chamber, i.e. injector mounted directly in the pre-combustion chamber
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    • F02M21/0242—Shut-off valves; Check valves; Safety valves; Pressure relief valves
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    • F02M21/0248—Injectors
    • F02M21/0275—Injectors for in-cylinder direct injection, e.g. injector combined with spark plug
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Definitions

  • the invention relates to an internal combustion engine according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a prechamber insert for a gas engine according to the preamble of claim 7 and a fuel injector for a diesel engine according to the preamble of claim 10.
  • DE 10 2012 203 700 A1 designed as a gas engine internal combustion engine with at least one cylinder is known.
  • the respective cylinder of the gas engine has a main combustion chamber and a prechamber, the prechamber being provided by a prechamber insert.
  • the antechamber insert is also referred to as a pre-chamber holder.
  • the prechamber insert provides the prechamber, furthermore, the prechamber insert receives relevant assemblies for the gas supply and gas ignition. To the gas supply serving assemblies counts a check valve, to the components relevant for the gas ignition counts a spark plug.
  • the prechamber insert is mounted according to DE 10 2012 203 700 A1 on a cylinder head of the respective cylinder between gas exchange valves of the respective cylinder, wherein the prechamber insert is inserted in a recess in the cylinder head of the respective cylinder and sealed relative to the cylinder head.
  • the Vorschlinger has a cylindrical shape and therefore over a circular in cross-section contour.
  • the present invention has the object to provide a novel internal combustion engine such as a gas engine, a novel Vorschgreg for a gas engine and a novel fuel injector for a diesel engine.
  • an internal combustion engine according to claim 1 an inserted into the recess in the cylinder head of the respective cylinder portion of the respective assembly, which serves for fuel supply and / or fuel ignition is contoured oval in cross-section, wherein a lying in the sealing area boundary surface of this section of the respective assembly in the circumferential direction continuous convex contoured outward is contoured.
  • an assembly serving for fuel supply and / or fuel ignition at the section via which it is inserted into the recess in the cylinder head is no longer circular in cross-section but rather oval according to the invention.
  • the respective fuel supply and / or fuel ignition assembly carries axially offset seals at the boundary surface in the sealing area, namely a lower seal facing the main combustion chamber and an upper gasket remote from the main combustion chamber. The seals allow a good seal of the fuel supply and / or fuel ignition assembly in the cylinder head.
  • a gas guide serving check valve of Vorschnotes is next to a gas ignition serving spark plug of Vorschnotes such above a prechamber of Vorammerer textees taken in Vorhunter nutrition that the check valve below the lower Seal is positioned.
  • a gas feed bore serving to guide the gas, via which gas can be conducted in the direction of the prechamber of the respective prechamber insert, opens at the boundary surface in the sealing region between the lower seal and the upper seal.
  • the prechamber insert according to the invention is in claim 7 and the fuel injector according to the invention is defined in claim 10.
  • FIG. 1 shows a cross section through a cylinder of an inventive, designed as a gas engine internal combustion engine in the region of a Vorschmonyers of the cylinder.
  • FIG. 2 shows a plan view of a pre-chamber insert according to the invention of the gas engine of FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a perspective view of the antechamber insert.
  • the present invention relates to a preferably designed as a gas engine internal combustion engine and a Vorschgan for a gas engine.
  • the invention can also be used in other internal combustion engines, such as diesel engines, in particular in the area of fuel injectors of diesel engines.
  • the invention will be described with reference to Figs. 1 to 3 for the preferred application of a gas engine and a prechamber insert for a gas engine.
  • Fig. 1 shows a cross section through a gas engine 10 in the region of a cylinder 1 1 of the gas engine 10, wherein from the cylinder 1 1, a cylinder head 12 is shown.
  • gas exchange valves 13 are formed, which, starting from a camshaft, can be opened and closed.
  • the cylinder head 12 defines at least in sections a main combustion chamber 14 of the respective cylinder 1 1 below.
  • the cylinder 1 1 of the gas engine 10 is associated with a Vorschschdonsky 15, which forms a pre-chamber 16 for the cylinder 1 1 and also for the gas supply and for the
  • Gas ignition carries relevant components.
  • the Vorschmon 15 each shown in isolation.
  • a check valve 17 wherein a spark plug 18 counts among the components of the prechamber insert 15 which are relevant for the gas ignition.
  • the Vorschnet 15 is mounted on the cylinder head 12 of the cylinder 1 1 of the gas engine 10 such that the Vorschdon 15 is inserted into a recess 19 in the cylinder head 12 of the respective cylinder 1 1 and sealed relative to the cylinder head 12, wherein the Vorhuntani 19 on the cylinder head 12 in Area between the gas exchange valves 13 of the respective cylinder 1 1 of the gas engine 10 is receiving.
  • the oval contouring of projecting into the recess 19 of the cylinder head 12 portion 20 of the Vorschdones 15, the space available on the cylinder head 12 space can be optimally utilized, in particular, the check valve 17 of the Vorschvones 15 are positioned at a small distance to the prechamber 16 of the Vorschrienes 15 so that a bore 22 of the prechamber insert 15 extending between the check valve 17 and the pre-chamber 16 and serving to guide the gas can be executed with minimum length and thus minimal volume. This makes it possible to introduce gas with high precision into the antechamber 16 of the prechamber insert 15.
  • seals 23 and 24 are preferably O-ring seals or, alternatively, molded seals.
  • the gas guide serving check valve 15 of the Vorschnoues 15 is shown in FIG. 3 laterally adjacent to the spark plug 18 of the Vorschnoues 15, which is used for gas ignition, and above the pre-chamber 16 of the Vorschnoues 15 in the Vorhuntbor 15, namely below the lower seal 24th
  • a gas supply bore 25 serving to guide the gas opens with a recess or opening 26 at the boundary surface 21 of the pre-chamber insert 15 located in the sealing area between the two seals 23 and 24.
  • fuel injectors can be designed in an analogous manner.
  • a fuel injector is mounted on a cylinder head of a cylinder of the diesel engine such that the fuel! Njektor, in particular an injector sleeve thereof, is inserted into a recess in the cylinder head of the cylinder and sealed against the same.
  • a section of the fuel injector, in particular the injector sleeve, which can be inserted into the recess in the cylinder head of the cylinder is contoured oval in cross-section, wherein a boundary surface of this section of the fuel injector, in particular the injector sleeve lying in the sealing region, extends continuously convexly outward in the circumferential direction is curved contoured.

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Abstract

The invention relates to an internal combustion engine (10), comprising at least one cylinder (11), wherein the or each cylinder comprises a main combustion chamber (14) for burning fuel in the cylinder (11), wherein an assembly (15) serving to supply and/or ignite fuel is installed on a cylinder head (12) of each cylinder between gas exhaust valves (13) of the cylinder in such a way that the assembly (15) is inserted into a cut-out (19) in the cylinder head (12) of the cylinder and is sealed to said cut-out, wherein a segment (20) of the assembly (15) that is inserted into the cut-out (19) in the cylinder head (12) of the cylinder (11) has an oval contour in the cross-section, and wherein a bounding surface (21) of said segment (20) of the assembly, which bounding surface lies in the sealing region, is contoured in such a way that said bounding surface is continuously convexly curved outward in the peripheral direction.

Description

Brennkraftmaschine, Vorkammereinsatz und Kraftstoffinjektor  Internal combustion engine, prechamber insert and fuel injector
Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 . Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Vorkammereinsatz für einen Gasmotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7 und einen Kraftstoffinjektor für einen Dieselmotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10. The invention relates to an internal combustion engine according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a prechamber insert for a gas engine according to the preamble of claim 7 and a fuel injector for a diesel engine according to the preamble of claim 10.
Aus der DE 10 2012 203 700 A1 ist eine als Gasmotor ausgebildete Brenn kraftmaschine mit mindestens einem Zylinder bekannt. Der jeweilige Zylinder des Gasmotors verfügt über eine Hauptbrennkammer und eine Vorkammer, wobei die Vorkammer von einem Vorkammereinsatz bereitgestellt wird. Der Vorkammereinsatz wird auch als Vorkammer- halterung bezeichnet. Nach der DE 10 2012 203 700 A1 stellt der Vorkammereinsatz die Vorkammer bereit, weiterhin nimmt der Vorkammereinsatz für die Gaszuführung und Gaszündung relevante Baugruppen auf. Zu den der Gaszuführung dienenden Baugruppen zählt ein Rückschlagventil, zu den für die Gaszündung relevanten Baugruppen zählt eine Zündkerze. Der Vorkammereinsatz ist nach der DE 10 2012 203 700 A1 an einem Zylinderkopf des jeweiligen Zylinders zwischen Gaswechselventilen des jeweiligen Zylin- ders montiert, wobei der Vorkammereinsatz in einer Ausnehmung im Zylinderkopf des jeweiligen Zylinders eingesetzt und gegenüber dem Zylinderkopf abgedichtet ist. Bei aus der Praxis bekannten Gasmotoren verfügt der Vorkammereinsatz über eine zylindrische Gestalt und demnach über eine im Querschnitt kreisrunde Kontur. From DE 10 2012 203 700 A1 designed as a gas engine internal combustion engine with at least one cylinder is known. The respective cylinder of the gas engine has a main combustion chamber and a prechamber, the prechamber being provided by a prechamber insert. The antechamber insert is also referred to as a pre-chamber holder. According to DE 10 2012 203 700 A1, the prechamber insert provides the prechamber, furthermore, the prechamber insert receives relevant assemblies for the gas supply and gas ignition. To the gas supply serving assemblies counts a check valve, to the components relevant for the gas ignition counts a spark plug. The prechamber insert is mounted according to DE 10 2012 203 700 A1 on a cylinder head of the respective cylinder between gas exchange valves of the respective cylinder, wherein the prechamber insert is inserted in a recess in the cylinder head of the respective cylinder and sealed relative to the cylinder head. In known from practice gas engines, the Vorkammereinsatz has a cylindrical shape and therefore over a circular in cross-section contour.
Dann, wenn der zwischen den Gaswechselventilen zur Verfügung stehende Bauraum begrenzt ist, bereitet die Anordnung des Vorkammereinsatzes am Zylinderkopf Schwierigkeiten. Insbesondere ist es dann nicht möglich, das Rückschlagventil mit minimalem Abstand zur Vorkammer anzuordnen, sodass dann das Rückschlagventil mit größerem Abstand zur Vorkammer positioniert werden muss, wodurch eine relative lange gasführende Boh- rung zwischen Rückschlagventil und Vorkammer erforderlich wird. Dadurch können sich Schwingungen in der Gassäule dieser Bohrung ausbilden, die eine genaue Zudosierung von Gas in die Vorkammer erschweren bzw. unmöglich machen. Ähnlich Probleme bestehen auch bei anderen Brennkraftmaschinen, insbesondere bei Dieselmotoren, bei welchen der Kraftstoffzuführung und/oder der Kraftstoffzündung dienende Baugruppen, insbesondere Kraftstoffinjektoren, am Zylinderkopf der Zylinder zu montieren sind. Then, when the space available between the gas exchange valves space is limited, the arrangement of the Vorkammereinsatzes on the cylinder head is difficult. In particular, it is then not possible to arrange the check valve with a minimum distance to the pre-chamber, so that then the check valve has to be positioned at a greater distance from the prechamber, whereby a relatively long gas-carrying bore between the check valve and prechamber is required. As a result, vibrations in the gas column of this bore can form, which make accurate metering of gas into the antechamber difficult or impossible. Similar problems also exist in other internal combustion engines, in particular in diesel engines, in which the fuel supply and / or the fuel ignition serving assemblies, in particular fuel injectors, are to be mounted on the cylinder head of the cylinder.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Brennkraftmaschine wie einen Gasmotor, einen neuartigen Vorkammereinsatz für einen Gasmotor und einen neuartigen Kraftstoffinjektor für einen Dieselmotor zu schaffen. On this basis, the present invention has the object to provide a novel internal combustion engine such as a gas engine, a novel Vorkammereinsatz for a gas engine and a novel fuel injector for a diesel engine.
Diese Aufgabe wird durch eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist ein in die Ausnehmung im Zylinderkopf des jeweiligen Zylinders eingesetzter Abschnitt der jeweiligen Baugruppe, die der Kraftstoffzuführung und/oder der Kraftstoffzündung dient, im Querschnitt oval konturiert ist, wobei eine im Dichtungsbereich liegende Begrenzungsfläche dieses Abschnitts der jeweiligen Baugruppe in Umfangsrich- tung durchgehend konvex nach außen gewölbt konturiert ist. This object is achieved by an internal combustion engine according to claim 1. According to the invention, an inserted into the recess in the cylinder head of the respective cylinder portion of the respective assembly, which serves for fuel supply and / or fuel ignition is contoured oval in cross-section, wherein a lying in the sealing area boundary surface of this section of the respective assembly in the circumferential direction continuous convex contoured outward is contoured.
Mit der hier vorliegenden Erfindung wird erstmals vorgeschlagen, eine der Kraftstoff Zuführung und/oder der Kraftstoffzündung dienende Baugruppe an dem Abschnitt, über welchen dieselbe in die Ausnehmung im Zylinderkopf eingesetzt ist, im Querschnitt nicht mehr kreisrund sondern vielmehr erfindungsgemäß oval zu konturieren. Hierdurch ist es möglich, den am Zylinderkopf zur Verfügung stehenden Bauraum besser auszunutzen. Dadurch, dass im Dichtungsbereich der der Kraftstoffzuführung und/oder der Kraftstoffzündung dienenden Baugruppe die Begrenzungsfläche, die im Querschnitt oval konturiert ist, in Umfangsrichtung durchgehend konvex nach außen gewölbt ist, ist eine un- eingeschränkte Abdichtung der Baugruppe gegenüber dem Zylinderkopf realisierbar. With the present invention, it is proposed for the first time that an assembly serving for fuel supply and / or fuel ignition at the section via which it is inserted into the recess in the cylinder head is no longer circular in cross-section but rather oval according to the invention. This makes it possible to better utilize the space available on the cylinder head. Due to the fact that in the sealing region of the assembly serving for the fuel supply and / or fuel ignition, the boundary surface, which is contoured oval in cross-section, is convexly convexly outwardly curved circumferentially, an unrestricted sealing of the assembly relative to the cylinder head can be achieved.
Bei einer als Vorkammereinsatz ausgebildeten, der Kraftstoffzufüh rung und der Kraftstoffzündung dienenden Baugruppe ist es möglich, das Rückschlagventil mit minimalem Abstand zur Vorkammer zu positionieren, sodass eine zwischen dem Rückschlagventil und der Vorkammer verlaufende, kraftstoffführende Leitung mit minimaler Länge und demnach minimalem Volumen ausgeführt werden kann. Hierdurch ist es möglich, die Kraftstoffdosierung genauer zu bewerkstelligen. Nach einer vorteilhaften Weiterbildung trägt die jeweilige der Kraftstoffzuführung und/oder der Kraftstoffzündung dienende Baugruppe an der im Dichtungsbereich liegenden Begrenzungsfläche axial versetzte Dichtungen, nämlich eine untere, der Hauptbrennkammer zugewandte, Dichtung und eine obere, von der Hauptbrennkammer abgewandte, Dich- tung. Die Dichtungen erlauben eine gute Abdichtung der der Kraftstoffzuführung und/oder der Kraftstoffzündung dienenden Baugruppe im Zylinderkopf. In a Vorkämmereinsatz trained, the Kraftstoffzufüh tion and the fuel ignition assembly, it is possible to position the check valve with a minimum distance to the pre-chamber, so that running between the check valve and the pre-chamber, fuel-carrying line with minimal length and therefore minimal volume can be performed , This makes it possible to accomplish the fuel metering more accurately. According to an advantageous development, the respective fuel supply and / or fuel ignition assembly carries axially offset seals at the boundary surface in the sealing area, namely a lower seal facing the main combustion chamber and an upper gasket remote from the main combustion chamber. The seals allow a good seal of the fuel supply and / or fuel ignition assembly in the cylinder head.
Dann, wenn die Brennkraftmaschine als Gasmotor und die jeweilige Baugruppe als Vorkammereinsatz ausgebildet, ist ein der Gasführung dienendes Rückschlagventil des Vor- kammereinsatzes seitlich neben einer der Gaszündung dienenden Zündkerze des Vorkammereinsatzes derart oberhalb einer Vorkammer des Vorkammereinsatzes im Vorkammereinsatz aufgenommen, dass das Rückschlagventil unterhalb der unteren Dichtung positioniert ist. Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung mündet dann eine der Gasführung dienende Gaszuführbohrung, über die Gas in Richtung auf die Vorkammer des jeweiligen Vorkammereinsatzes leitbar ist, an der Begrenzungsfläche im Dichtungsbereich zwischen der unteren Dichtung und der oberen Dichtung. Hiermit sind eine optimale Dichtung des Vorkammereinsatzes gegenüber dem Zylinderkopf und eine optimale Ausnutzung des am Zylinderkopf zur Verfügung stehenden Bauraums gewährleistet. Then, when the internal combustion engine is designed as a gas engine and the respective assembly as Vorkammereinsatz, a gas guide serving check valve of Vorkammereinsatzes is next to a gas ignition serving spark plug of Vorkammereinsatzes such above a prechamber of Vorammerereinsatzes taken in Vorkammerereinsatz that the check valve below the lower Seal is positioned. According to a further advantageous refinement, a gas feed bore serving to guide the gas, via which gas can be conducted in the direction of the prechamber of the respective prechamber insert, opens at the boundary surface in the sealing region between the lower seal and the upper seal. Hereby, an optimal seal of Vorkammereinsatzes with respect to the cylinder head and optimum utilization of the space available on the cylinder head space is guaranteed.
Der erfindungsgemäße Vorkammereinsatz ist in Anspruch 7 und der erfindungsgemäße Kraftstoffinjektor ist in Anspruch 10 definiert. The prechamber insert according to the invention is in claim 7 and the fuel injector according to the invention is defined in claim 10.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hie- rauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt: Preferred embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and the description below. Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing, without being limited to. Showing:
Fig. 1 : einen Querschnitt durch einen Zylinder einer erfindungsgemäßen, als Gasmotor ausgebildeten Brennkraftmaschine im Bereich eines Vorkammereinsatzes des Zylinders; 1 shows a cross section through a cylinder of an inventive, designed as a gas engine internal combustion engine in the region of a Vorkammereinsatzes of the cylinder.
Fig. 2: eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Vorkammereinsatz des Gasmotors der Fig. 1 ; und FIG. 2 shows a plan view of a pre-chamber insert according to the invention of the gas engine of FIG. 1; FIG. and
Fig. 3: eine perspektivische Ansicht des Vorkammereinsatzes. Die hier vorliegende Erfindung betrifft eine vorzugsweise als Gasmotor ausgebildete Brennkraftmaschine und einen Vorkammereinsatz für einen Gasmotor. Die Erfindung kann auch bei anderen Brennkraftmaschinen wie Dieselmotoren insbesondere im Bereich von Kraftstoffinjektoren der Dieselmotoren genutzt werden. Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 3 für den bevorzugten Anwendungsfall eines Gasmotors und eines Vorkammereinsatzes für einen Gasmotor beschrieben. 3 shows a perspective view of the antechamber insert. The present invention relates to a preferably designed as a gas engine internal combustion engine and a Vorkammereinsatz for a gas engine. The invention can also be used in other internal combustion engines, such as diesel engines, in particular in the area of fuel injectors of diesel engines. The invention will be described with reference to Figs. 1 to 3 for the preferred application of a gas engine and a prechamber insert for a gas engine.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen Gasmotor 10 im Bereich eines Zylinders 1 1 des Gasmotors 10, wobei vom Zylinder 1 1 ein Zylinderkopf 12 gezeigt ist. Im Bereich des Zylinderkopfs 12 sind Gaswechselventile 13 ausgebildet, die, ausgehend von einer Nockenwelle, geöffnet und geschlossen werden können. Der Zylinderkopf 12 begrenzt unten zumindest abschnittsweise eine Hauptbrennkammer 14 des jeweiligen Zylinders 1 1 . Dem Zylinder 1 1 des Gasmotors 10 ist ein Vorkammereinsatz 15 zugeordnet, der eine Vor- kammer 16 für den Zylinder 1 1 ausbildet und ferner für die Gaszuführung und für dieFig. 1 shows a cross section through a gas engine 10 in the region of a cylinder 1 1 of the gas engine 10, wherein from the cylinder 1 1, a cylinder head 12 is shown. In the region of the cylinder head 12 gas exchange valves 13 are formed, which, starting from a camshaft, can be opened and closed. The cylinder head 12 defines at least in sections a main combustion chamber 14 of the respective cylinder 1 1 below. The cylinder 1 1 of the gas engine 10 is associated with a Vorkammereinsatz 15, which forms a pre-chamber 16 for the cylinder 1 1 and also for the gas supply and for the
Gaszündung relevante Baugruppen trägt. In Fig. 2 und 3 ist der Vorkammereinsatz 15 jeweils in Alleindarstellung gezeigt. Zu den für die Gasführung relevanten Baugruppen des Vorkammereinsatzes 15 zählt ein Rückschlagventil 17, wobei zu den für die Gaszündung relevanten Baugruppen des Vorkammereinsatzes 15 eine Zündkerze 18 zählt. Gas ignition carries relevant components. In Fig. 2 and 3, the Vorkammereinsatz 15 each shown in isolation. Among the components of the prechamber insert 15 which are relevant for the gas guidance, there is a check valve 17, wherein a spark plug 18 counts among the components of the prechamber insert 15 which are relevant for the gas ignition.
Der Vorkammereinsatz 15 ist am Zylinderkopf 12 des Zylinders 1 1 des Gasmotors 10 derart montiert, dass der Vorkammereinsatz 15 in eine Ausnehmung 19 im Zylinderkopf 12 des jeweiligen Zylinders 1 1 eingesetzt und gegenüber dem Zylinderkopf 12 abgedichtet ist, wobei der Vorkammereinsatz 19 am Zylinderkopf 12 im Bereich zwischen den Gaswechselventilen 13 des jeweiligen Zylinders 1 1 des Gasmotors 10 Aufnahme findet. The Vorkammereinsatz 15 is mounted on the cylinder head 12 of the cylinder 1 1 of the gas engine 10 such that the Vorkammereinsatz 15 is inserted into a recess 19 in the cylinder head 12 of the respective cylinder 1 1 and sealed relative to the cylinder head 12, wherein the Vorkammereinsatz 19 on the cylinder head 12 in Area between the gas exchange valves 13 of the respective cylinder 1 1 of the gas engine 10 is receiving.
Im Sinne der Erfindung ist ein in die Ausnehmung 19 des Zylinderkopfs 12 eingesetzter Abschnitt 20 des Vorkammereinsatzes 15 im Querschnitt oval konturiert, wobei die im Dichtbereich zwischen Vorkammereinsatz 15 und Zylinderkopf 12 liegende Begrenzungs- fläche 21 dieses Abschnitts 20 des Vorkammereinsatzes 15 in Umfangsrichtung durchgehend konvex nach außen gewölbt konturiert ist (siehe insbesondere Fig. 2). Durch die ovale Konturierung des in die Ausnehmung 19 des Zylinderkopfs 12 hineinragenden Abschnitts 20 des Vorkammereinsatzes 15 kann der am Zylinderkopf 12 zur Verfügung stehende Bauraum optimal ausgenutzt werden, insbesondere kann das Rückschlagventil 17 des Vorkammereinsatzes 15 mit geringem Abstand zur Vorkammer 16 des Vorkammereinsatzes 15 positioniert werden, sodass eine sich zwischen dem Rückschlagventil 17 und der Vorkammer 16 erstreckende, der Gasführung dienende Bohrung 22 des Vorkammereinsatzes 15 mit minimaler Länge und demnach minimalem Volumen ausgeführt werden kann. Hierdurch ist es möglich, Gas hochgenau in die Vorkammer 16 des Vorkammereinsatzes 15 einzubringen. In the context of the invention, inserted into the recess 19 of the cylinder head 12 portion 20 of the Vorkammereinsatzes 15 is contoured oval in cross-section, wherein the sealing area between Vorkammereinsatz 15 and cylinder head 12 boundary surface 21 of this portion 20 of the Vorkammereinsatzes 15 in the circumferential direction continuously convex is contoured outside (see in particular Fig. 2). The oval contouring of projecting into the recess 19 of the cylinder head 12 portion 20 of the Vorkammereinsatzes 15, the space available on the cylinder head 12 space can be optimally utilized, in particular, the check valve 17 of the Vorkammereinsatzes 15 are positioned at a small distance to the prechamber 16 of the Vorkammereinsatzes 15 so that a bore 22 of the prechamber insert 15 extending between the check valve 17 and the pre-chamber 16 and serving to guide the gas can be executed with minimum length and thus minimal volume. This makes it possible to introduce gas with high precision into the antechamber 16 of the prechamber insert 15.
Wie insbesondere Fig. 3 entnommen werden kann, trägt der Vorkammereinsatz 15 an der im Dichtbereich zwischen dem Vorkammereinsatz 15 und dem Zylinderkopf 12 liegenden Begrenzungsfläche 21 axial versetzte Dichtungen 23 und 24, nämlich eine untere, der Hauptbrennkammer 14 zugewandte Dichtung 24 und eine obere, von der Hauptbrenn- kammer 14 abgewandte Dichtung 23. Hierdurch ist eine optimale Abdichtung des Vorkammereinsatzes 15 in der Ausnehmung 19 des Zylinderkopfs 12 möglich. As can be seen in particular from Fig. 3, carries the Vorkammereinsatz 15 at the lying in the sealing area between the Vorkammereinsatz 15 and the cylinder head 12 boundary surface 21 axially offset seals 23 and 24, namely a lower, the main combustion chamber 14 facing seal 24 and an upper, of The main combustion chamber 14 facing away from the seal 23. This optimal sealing of the Vorkammereinsatzes 15 in the recess 19 of the cylinder head 12 is possible.
Bei diesen Dichtungen 23 und 24 handelt es sich vorzugsweise um O-Ring-Dichtungen oder alternativ um Formdichtungen. These seals 23 and 24 are preferably O-ring seals or, alternatively, molded seals.
Das der Gasführung dienende Rückschlagventil 15 des Vorkammereinsatzes 15 ist gemäß Fig. 3 seitlich neben Zündkerze 18 des Vorkammereinsatzes 15, die der Gaszündung dient, und oberhalb der Vorkammer 16 des Vorkammereinsatzes 15 in dem Vorkammereinsatz 15 aufgenommen, nämlich unterhalb der unteren Dichtung 24. The gas guide serving check valve 15 of the Vorkammereinsatzes 15 is shown in FIG. 3 laterally adjacent to the spark plug 18 of the Vorkammereinsatzes 15, which is used for gas ignition, and above the pre-chamber 16 of the Vorkammereinsatzes 15 in the Vorkammereinsatz 15, namely below the lower seal 24th
Eine der Gasführung dienende Gaszuführbohrung 25 mündet mit einer Ausnehmung bzw. Öffnung 26 an der im Dichtungsbereich liegenden Begrenzungsfläche 21 des Vorkammereinsatzes 15 zwischen den beiden Dichtungen 23 und 24. A gas supply bore 25 serving to guide the gas opens with a recess or opening 26 at the boundary surface 21 of the pre-chamber insert 15 located in the sealing area between the two seals 23 and 24.
An Dieselmotoren können auf analoge Art und Weise Kraftstoffinjektoren ausgestaltet sein. Ein solcher Kraftstoffinjektor ist an einem Zylinderkopf eines Zylinders des Dieselmotors derart montierbar ist, dass der Kraftstoff! njektor, insbesondere eine Injektorhülse desselben, in eine Ausnehmung im Zylinderkopf des Zylinders einsetzbar und gegenüber derselben abgedichtet ist. Dabei ist dann ein in die Ausnehmung im Zylinderkopf des Zylin- ders einsetzbarer Abschnitt des Kraftstoffinjektors, insbesondere der Injektorhülse, im Querschnitt oval konturiert, wobei eine im Dichtungsbereich liegenden Begrenzungsfläche dieses Abschnitts des Kraftstoffinjektors, insbesondere der Injektorhülse, in Umfangsrich- tung durchgehend konvex nach außen gewölbt konturiert ist. On diesel engines fuel injectors can be designed in an analogous manner. Such a fuel injector is mounted on a cylinder head of a cylinder of the diesel engine such that the fuel! Njektor, in particular an injector sleeve thereof, is inserted into a recess in the cylinder head of the cylinder and sealed against the same. In this case, a section of the fuel injector, in particular the injector sleeve, which can be inserted into the recess in the cylinder head of the cylinder is contoured oval in cross-section, wherein a boundary surface of this section of the fuel injector, in particular the injector sleeve lying in the sealing region, extends continuously convexly outward in the circumferential direction is curved contoured.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
Brennkraftmaschine / Gasmotor Internal combustion engine / gas engine
Zylinder  cylinder
Zylinderkopf  cylinder head
Gaswechselventil  Gas exchange valve
Hauptbrennkammer  main combustion chamber
Baugruppe / Vorkammereinsatz  Assembly / prechamber insert
Vorkammer  antechamber
Rückschlagventil  check valve
Zündkerze  spark plug
Ausnehmung  recess
Abschnitt  section
Begrenzungsfläche  boundary surface
Bohrung  drilling
Dichtung  poetry
Dichtung  poetry
Bohrung  drilling
Öffnung  opening

Claims

Patentansprüche claims
1 . Brennkraftmaschine (10), mit mindestens einem Zylinder (1 1 ), wobei der oder jeder Zylinder (1 1 ) eine Hauptbrennkammer (14) zur Verbrennung von Kraftstoff im jeweili- gen Zylinder (1 1 ) umfasst, wobei an einem Zylinderkopf (12) des jeweiligen Zylinders1 . Internal combustion engine (10), having at least one cylinder (1 1), wherein the or each cylinder (1 1) comprises a main combustion chamber (14) for combustion of fuel in the respective cylinder (1 1), wherein on a cylinder head (12) of the respective cylinder
(1 1 ) zwischen Gaswechselventilen (13) des jeweiligen Zylinders (1 1 ) eine der Kraftstoffzuführung und/oder der Kraftstoffzündung dienende Baugruppe (15) derart montiert ist, dass die Baugruppe (15) in eine Ausnehmung (19) im Zylinderkopf (12) des jeweiligen Zylinders (1 1 ) eingesetzt und gegenüber derselben abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein in die Ausnehmung (19) im Zylinderkopf (12) des jeweiligen Zylinders (1 1 ) eingesetzter Abschnitt (20) der jeweiligen Baugruppe (15) im Querschnitt oval konturiert ist, wobei eine im Dichtungsbereich liegende Begrenzungsfläche (21 ) dieses Abschnitts (20) der jeweiligen Baugruppe (15) in Um- fangsrichtung durchgehend konvex nach außen gewölbt konturiert ist. (1 1) between gas exchange valves (13) of the respective cylinder (1 1) one of the fuel supply and / or the fuel ignition serving assembly (15) is mounted such that the assembly (15) in a recess (19) in the cylinder head (12) of the respective cylinder (1 1) is inserted and sealed against the same, characterized in that in the recess (19) in the cylinder head (12) of the respective cylinder (1 1) inserted portion (20) of the respective assembly (15) in cross section is contoured oval, wherein a lying in the sealing area boundary surface (21) of this section (20) of the respective assembly (15) is contoured in the circumferential direction continuously convex convex outwards.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Baugruppe (15) an der im Dichtungsbereich liegenden Begrenzungsfläche (21 ) axial versetzte Dichtungen (23, 24) trägt, nämlich eine untere, der Hauptbrennkammer (14) zugewandte Dichtung (24) und eine obere, von der Hauptbrennkammer (14) abgewandte Dichtung (23). Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the respective subassembly (15) bears axially displaced seals (23, 24) on the boundary surface (21) located in the sealing area, namely a lower seal (24) facing the main combustion chamber (14) and one upper, from the main combustion chamber (14) facing away from seal (23).
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungen (23, 24) als O-Ring-Dichtungen ausgebildet sind. 3. Internal combustion engine according to claim 2, characterized in that the seals (23, 24) are formed as O-ring seals.
4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (10) als Gasmotor und die jeweilige Baugruppe (15) als Vorkammereinsatz ausgebildet ist, wobei ein der Gasführung dienendes Rückschlagventil (17) des Vorkammereinsatzes (15) seitlich neben einer der Gaszündung dienenden Zündkerze (18) des Vorkammereinsatzes (15) derart oberhalb einer Vorkammer (16) im jeweiligen Vorkammereinsatz (15) aufgenommen ist, dass das Rückschlagventil4. Internal combustion engine according to claim 2 or 3, characterized in that the internal combustion engine (10) as a gas engine and the respective assembly (15) is designed as Vorkammereinsatz, wherein the gas guide serving check valve (17) of the Vorkammereinsatzes (15) laterally next to one of Gas ignition serving spark plug (18) of the Vorkammereinsatzes (15) is so above an antechamber (16) in the respective Vorkammereinsatz (15) is added, that the check valve
(17) unterhalb der unteren Dichtung (24) positioniert ist. Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Gasführung dienende Gaszuführbohrung (25), über die Gas in Richtung aus die Vorkammer (16) leitbar ist, an der Begrenzungsfläche (21 ) im Dichtungsbereich zwischen der unteren Dichtung (24) und der oberen Dichtung (23) mündet. (17) is positioned below the lower seal (24). Internal combustion engine according to Claim 4, characterized in that a gas supply bore (25) serving to guide the gas, via which gas can be conducted in the direction of the pre-chamber (16), is provided on the boundary surface (21) in the sealing area between the lower seal (24) and the upper one Seal (23) opens.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (10) als Dieselmotor und die jeweilige Baugruppe (15) als Kraftstoffinjektor ausgebildet ist. Internal combustion engine according to claim 2 or 3, characterized in that the internal combustion engine (10) is designed as a diesel engine and the respective assembly (15) as a fuel injector.
Vorkammereinsatz (15) für einen Gasmotor, der eine Vorkammer (16) ausbildet, der weiterhin für die Gasführung und Gaszündung relevante Baugruppen trägt, und der an einem Zylinderkopf (12) eines Zylinders (1 1 ) des Gasmotors zwischen Gaswechselventilen (13) des Zylinders (1 1 ) derart montierbar ist, dass der Vorkammereinsatz (15) in eine Ausnehmung (19) im Zylinderkopf (12) des Zylinders (1 1 ) einsetzbar und gegenüber derselben abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein in die Ausnehmung (19) im Zylinderkopf (12) einsetzbarer Abschnitt (20) des Vorkammereinsatzes (15) im Querschnitt oval konturiert ist, wobei eine im Dichtungsbereich liegenden Begrenzungsfläche (21 ) dieses Abschnitts (20) des Vorkammereinsatzes (15) in Umfangsrichtung durchgehend konvex nach außen gewölbt konturiert ist. Front chamber insert (15) for a gas engine, which forms an antechamber (16), which further contributes to the gas guide and gas ignition relevant assemblies, and on a cylinder head (12) of a cylinder (1 1) of the gas engine between gas exchange valves (13) of the cylinder (1 1) is mountable such that the prechamber insert (15) into a recess (19) in the cylinder head (12) of the cylinder (1 1) used and sealed against the same, characterized in that in the recess (19) in Cylinder head (12) insertable portion (20) of the Vorkammereinsatzes (15) is contoured oval in cross-section, wherein a lying in the sealing area boundary surface (21) of this portion (20) of the Vorkammereinsatzes (15) in the circumferential direction is contoured continuously convexly outwardly curved.
Vorkammereinsatz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass derselbe an der im Dichtungsbereich liegenden Begrenzungsfläche (21 ) axial versetzte Dichtungen trägt, nämlich eine untere Dichtung (24) und eine obere Dichtung (23), wobei ein der Gasführung dienendes Rückschlagventil (17) seitlich neben einer der Gaszündung dienenden Zündkerze (18) derart oberhalb der Vorkammer (16) im Vorkammereinsatz (15) aufgenommen ist, dass das Rückschlagventil (17) zur Minimierung des Abstands zwischen Rückschlagventil (17) und Vorkammer (16) unterhalb der unteren Dichtung (24) positioniert ist. Antechamber insert according to claim 6, characterized in that it bears axially offset seals at the boundary surface (21) located in the sealing area, namely a lower seal (24) and an upper seal (23), wherein a non-return valve (17) serving to guide the gas flows laterally next to a spark plug (18) serving for gas ignition is received in such a way above the prechamber (16) in the prechamber insert (15) that the check valve (17) for minimizing the distance between the check valve (17) and prechamber (16) below the lower seal (24) is positioned.
9. Vorkammereinsatz nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gaszuführbohrung (25), über die Gas in Richtung aus die Vorkammer (16) des Vorkammereinsatzes (15) leitbar ist, an der Begrenzungsfläche im Dichtungsbereich zwischen der unteren Dichtung (24) und der oberen Dichtung (23) mündet. 9. Vorkammereinsatz according to claim 7 or 8, characterized in that a gas supply bore (25) via which gas in the direction of the antechamber (16) of the Vorkammereinsatzes (15) is conductive, at the boundary surface in the sealing area between the lower seal (24). and the upper seal (23) opens.
10. Kraftstoffinjektor für einen Dieselmotor, wobei der Kraftstoff injektor an einem Zylinderkopf eines Zylinders des Dieselmotors derart montierbar ist, dass der Kraftstoffinjektor in eine Ausnehmung im Zylinderkopf des Zylinders einsetzbar und gegenüber derselben abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein in die Ausnehmung im Zylinderkopf des Zylinders einsetzbarer Abschnitt des Kraftstoffinjektors im Querschnitt oval konturiert ist, wobei eine im Dichtungsbereich liegenden Begrenzungsfläche dieses Abschnitts des Kraftstoffinjektors in Umfangsrichtung durchgehend konvex nach außen gewölbt konturiert ist. A fuel injector for a diesel engine, wherein the fuel injector is mountable to a cylinder head of a cylinder of the diesel engine such that the fuel injector is insertable into and sealed to a recess in the cylinder head of the cylinder, characterized in that a recess in the cylinder head of the cylinder Cylinder insertable portion of the fuel injector is contoured in cross-section oval, wherein a lying in the sealing area boundary surface of this portion of the fuel injector is contoured in the circumferential direction convexly outwardly convex.
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