EP4264759A1 - Zündvorrichtung mit einer versatzfrei drehbar mit einer zündquelle gekoppelten vorkammer, verbrennungskraftmaschine mit einer zündvorrichtung und kraftfahrzeug mit einer verbrennungskraftmaschine - Google Patents

Zündvorrichtung mit einer versatzfrei drehbar mit einer zündquelle gekoppelten vorkammer, verbrennungskraftmaschine mit einer zündvorrichtung und kraftfahrzeug mit einer verbrennungskraftmaschine

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Publication number
EP4264759A1
EP4264759A1 EP21819366.2A EP21819366A EP4264759A1 EP 4264759 A1 EP4264759 A1 EP 4264759A1 EP 21819366 A EP21819366 A EP 21819366A EP 4264759 A1 EP4264759 A1 EP 4264759A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ignition
ignition device
ignition source
antechamber
internal combustion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21819366.2A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Reinhard Aschenbrenner
Manfred Fraenk
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Publication of EP4264759A1 publication Critical patent/EP4264759A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T13/00—Sparking plugs
    • H01T13/54—Sparking plugs having electrodes arranged in a partly-enclosed ignition chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F02P3/00—Other installations
    • F02P3/01—Electric spark ignition installations without subsequent energy storage, i.e. energy supplied by an electrical oscillator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F02P13/00—Sparking plugs structurally combined with other parts of internal-combustion engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • H01T13/00—Sparking plugs
    • H01T13/02—Details
    • H01T13/08—Mounting, fixing or sealing of sparking plugs, e.g. in combustion chamber
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • Ignition device with a prechamber coupled to an ignition source so that it can rotate without offset, internal combustion engine with an ignition device and motor vehicle with an internal combustion engine
  • the invention relates to an ignition device for an internal combustion engine, having at least one antechamber and having at least one ignition source. Further aspects of the invention relate to an internal combustion engine with such an ignition device and a motor vehicle with an internal combustion engine.
  • Ignition devices are used in order to provide an ignition source, for example in the form of an ignition spark, in internal combustion engines operated by spark ignition and thus with external ignition, and thereby to cause ignition of a mixture of fuel and air, also known as a fuel-air mixture.
  • Ignition devices designed as spark plugs are particularly widespread, but other ignition devices, such as so-called laser ignition for igniting the mixture, are also known.
  • AT 522050 A1 discloses a liquid-cooled internal combustion engine with a cylinder head which has a coolant chamber and with an antechamber which is arranged on the cylinder head and is formed by at least one antechamber component.
  • a fuel supply device connected to the antechamber component opens into the antechamber.
  • the fuel supply device is arranged in a sealing sleeve which is fixedly connected to the prechamber component and which is connected to the prechamber component in a liquid-tight manner at its first end facing the prechamber component.
  • the object of the present invention is to create an ignition device of the type mentioned at the outset, which can be installed and aligned with little effort, as well as an internal combustion engine with such an ignition device and a motor vehicle with an internal combustion engine.
  • a first aspect of the invention relates to an ignition device for an internal combustion engine, having at least one antechamber and having at least one ignition source.
  • the at least one prechamber is coupled to the at least one ignition source so that it is offset-free in the longitudinal extension direction of the ignition device between at least two rotational alignment positions of the prechamber relative to the ignition source, so that it can rotate about a central axis of the ignition device and can be rotated reversibly from the at least one ignition source in at least one decoupling rotational alignment position is detachable from an ignition source and can be spaced apart from the ignition source in the longitudinal direction.
  • the coupling of the at least one antechamber to the at least one ignition source while at the same time being able to rotate the ignition device without offset about a central axis of the ignition device is associated with the advantage that when the ignition device is installed, both the at least one ignition source and the at least one antechamber are mounted together and thus can be fixed with little effort, for example on a cylinder head of the internal combustion engine, and on the other hand, a relative rotation of the prechamber relative to the ignition source and thus an easy alignment of the prechamber relative to the ignition source in the assembled state or when assembling the ignition device is possible without this relative rotation to the offset between the antechamber and the ignition source in the longitudinal direction of the ignition device. Disassembly, ie decoupling, of the antechamber from the ignition source can be carried out with just as little effort.
  • the expression according to which the prechamber can be rotated without an offset between the at least two rotational alignment positions of the prechamber relative to the ignition source about the central axis of the ignition device in the direction of longitudinal extent means that when the prechamber is rotated relative to the ignition device, there is no change in the distance between the Antechamber and the ignition device occurs in the longitudinal direction of the ignition device, which applies at least to the relative rotation between the rotational alignment positions.
  • the at least one antechamber and the at least one ignition device are coupled to one another so that they can rotate relative to one another without a change in distance.
  • the at least one antechamber and the at least one ignition source can thereby be coupled to one another in particular without a thread.
  • rotational alignment position is to be understood as meaning a position of the prechamber which the prechamber can assume by relative rotation between the prechamber and the ignition source about the central axis, without this resulting in an offset between the ignition source and the prechamber in the longitudinal direction.
  • the antechamber and the ignition source can be coupled to one another in a reversible and captive manner in all rotational alignment positions.
  • the term decoupling rotational alignment position is to be understood as meaning a position of the prechamber that differs from the rotational alignment positions, which the prechamber can assume by relative rotation between the prechamber and the ignition source about the central axis, with the decoupling rotational alignment position decoupling the prechamber from the ignition source and the offset between the ignition source and the antechamber is made possible in the longitudinal direction.
  • a change in distance between the antechamber and the ignition source in the direction of longitudinal extent can therefore take place in the decoupling rotational alignment position, whereas the change in distance is suppressed in the respective rotational alignment positions.
  • the antechamber and the ignition device are reversibly detachable from one another in the decoupling rotational alignment position and are coupled to one another such that they can be displaced relative to one another in the direction of longitudinal extent, but are coupled to one another in the respective rotational alignment positions.
  • the invention is based on the finding that in devices known from the prior art, screw connections can be provided between spark plugs and prechamber sleeves, so that when the spark plug rotates relative to the prechamber sleeve or vice versa, it is also possible at the same time, due to a thread pitch of the respective thread of the screw connection There is a length offset between the spark plug and the pre-chamber sleeve. This makes it difficult to position the prechamber sleeve relative to the spark plug.
  • the invention starts here because the design of the present ignition device means that such an offset, as is usual with such screw connections, can also be ruled out during relative rotation if the antechamber is in one of the at least two rotational alignment positions.
  • the ignition device comprises at least one coupling element, via which the at least one prechamber and the at least one ignition source are connected to one another at least in the at least two rotational alignment positions in Longitudinal direction are coupled offset free rotatable about the central axis.
  • the coupling element can accordingly assume the task of coupling between the antechamber and the ignition source, as a result of which both the at least one antechamber and the at least one ignition source can each have a simple structure.
  • the ignition device comprises a collar which is arranged on the at least one antechamber and runs around the at least one ignition device in regions in the circumferential direction, on which the at least one ignition source can be supported at least in the at least two rotational alignment positions via the coupling element in the direction of longitudinal extension.
  • the ignition device comprises a collar which is arranged on the at least one ignition source and runs around the at least one ignition device in some areas in the circumferential direction, on which the at least one antechamber can be supported at least in the at least two rotational alignment positions via the coupling element in the longitudinal direction.
  • the collar advantageously represents a particularly simple constructive solution which allows the coupling element to be supported in the respective rotational alignment positions. During the relative rotation between the different rotational alignment positions, the coupling element can simply slide along the collar without offsetting the prechamber and ignition source in the longitudinal direction or even decoupling the prechamber from the ignition source.
  • the peripheral collar in some areas is interrupted by a recess, through which the coupling element can be guided in the direction of longitudinal extension in the at least one decoupling/rotational alignment position, and the at least one ignition source and the at least one antechamber can thus be reversibly detached from one another.
  • the recess represents a particularly simple constructive solution, through which the collar can be interrupted in the circumferential direction and can therefore only encircle in certain areas.
  • the at least one coupling element is designed as a pin, in particular a cylindrical pin, or as a projection, in particular a nose, produced by flanging.
  • a pin in particular a cylindrical pin, or a projection of this type produced by flanging, in particular a nose, enables a particularly durable and structurally simple coupling between the at least one ignition source and the at least one antechamber.
  • the at least one ignition source is designed as a spark plug. This is advantageous because it enables a particularly reliable ignition, that is to say a reliably reproducible ignition of a fuel-air mixture, by means of the ignition source.
  • the at least one antechamber can preferably be designed at least in regions as a counter-electrode for the at least one ignition source designed as a spark plug.
  • the at least one ignition source and the at least one antechamber form a sealing seat with one another.
  • the sealing seat can be gas-tight, ie prevent gas from escaping from the antechamber in the area of the ignition source.
  • the antechamber and/or the ignition source can have a conical contact area on the sealing seat, on which the antechamber and the ignition source lie against one another, forming the sealing seat. A particularly reliable seal can be created by the conical contact area.
  • the sealing seat can be present at least in the installation position of the ignition device on the internal combustion engine, e.g. on the cylinder head.
  • a second aspect of the invention relates to an internal combustion engine with at least one ignition device according to the first aspect of the invention. This is advantageous because with such an internal combustion engine, assembly and adjustment of the ignition device are made possible with little effort.
  • a third aspect of the invention relates to a motor vehicle with an internal combustion engine according to the second aspect of the invention, with the latter enabling particularly easy assembly and easy adjustment of the ignition device, in particular alignment of the prechamber by rotation relative to the ignition source.
  • Fig. 1 is a schematic exploded view of an ignition device comprising an ignition source configured as a spark plug and a pre-chamber, and in which the pre-chamber is shown in a decoupling rotational orientation position in which the pre-chamber is reversibly detachable from the ignition source and longitudinally spaced from the ignition source ;
  • Figure 2 is a further schematic exploded view of the igniter in which the antechamber is rotated relative to the ignition source about a central axis of the igniter as compared to Figure 1 whereby the antechamber is in a first rotational orientation position;
  • FIG 3 shows a highly abstract motor vehicle and a schematic sectional view of a portion of an internal combustion engine which has a cylinder head on which the ignition device is mounted and the prechamber is rotated relative to the ignition source into a second rotational alignment position.
  • FIG. 1 shows a schematic exploded view of an ignition device 10 for an internal combustion engine 100.
  • the ignition device 10 can be arranged on a cylinder head 102 of the internal combustion engine 100, shown in detail in FIG.
  • Internal combustion engine 100 is used to drive a motor vehicle K, which is shown in highly abstract form in FIG.
  • motor vehicle K includes internal combustion engine 100 and thus also ignition device 10.
  • Ignition device 10 includes a prechamber 20 and an ignition source 30.
  • Ignition source 30 is designed as a spark plug and includes a center electrode 36 and here also a counter-electrode 38, also referred to as a ground electrode, as shown in FIG. 1, 2 or 3 recognize is.
  • the antechamber 20 comprises an antechamber wall 22 on which passage openings 24 are arranged at an end of the antechamber 20 remote from the ignition source 30 .
  • ignition device 10 for example in the form of a fuel-air mixture, from combustion chamber 104 via through-openings 24 into pre-chamber interior 26 and is ignited there using ignition source 30 embodied as a spark plug, especially since center electrode 36 and counter-electrode 38 are arranged in pre-chamber interior 26 are.
  • the prechamber 20 is coupled to the ignition source 30 so as to be rotatable about a central axis M of the ignition device 10 between a plurality of rotational alignment positions of the prechamber 20 relative to the ignition source 30 .
  • this plurality of rotational alignment positions only two rotational alignment positions PK1, PK2 are shown as an example.
  • the first rotational alignment position PK1 is shown in FIG. 2, while the second rotational alignment position PK2 is shown in FIG.
  • Each of the rotational alignment positions is characterized in that the rotational alignment positions can be assumed and adjusted by the respective rotational alignment, i.e.
  • the through-openings 24 can be aligned relative to the combustion chamber 104, but there is no longitudinal offset during the rotation between the rotational alignment positions, i.e. the offset between the antechamber 20 and the ignition source 30 in the longitudinal direction L.
  • Ignition device 10 includes a coupling element 40, via which prechamber 20 and ignition source 30 are connected to one another in all rotational alignment positions and thus also in the two rotational alignment positions PK1, PK2 shown in the longitudinal direction L offset about the central axis M are rotatably coupled.
  • the coupling element 40 can be in the form of a pin, in particular a cylindrical pin.
  • the coupling element 40 can be designed as a projection, in particular a nose, produced by flanging, which is not shown here.
  • FIG. 2 shows an outbreak at the ignition source 30 .
  • the coupling element 40 is partially inserted into an opening 33, which is arranged on an ignition source wall 32 of the ignition source 30, but projects out of the opening 33 in certain areas.
  • the ignition device 10 comprises a collar 50 which is arranged on the antechamber 20 and runs around in regions in the circumferential direction U of the ignition device 10, on which the ignition source 30 can be supported in all rotational alignment positions and thus also in the two rotational alignment positions PK1, PK2 shown via the coupling element 40 in the longitudinal direction L .
  • the ignition device 10 comprises a collar 50 which is arranged on the ignition source 30 and runs around in regions in the circumferential direction U of the ignition device 10, on which the prechamber 20 can be attached in all rotational alignment positions and thus also in the positions shown two rotational alignment positions PK1, PK2 via the coupling element 40 in the longitudinal direction L can be supported.
  • the coupling element 40 projects out of the opening 33 in areas, as a result of which the coupling element 40 (the protruding area of the coupling element 40) can be supported on the collar 50 .
  • FIG. 1 shows the pre-chamber 20 in a decoupling rotational alignment position PKE, in which the pre-chamber 20 can be reversibly detached from the ignition source 30 and spaced apart from the ignition source 30 in the longitudinal direction L.
  • the partially circumferential collar 50 is interrupted by a recess 52, through which the coupling element 40 can be passed through in the decoupling rotational alignment position PKE in the longitudinal direction L and the ignition source 30 and the antechamber 20 can be reversibly detached from one another.
  • 1 shows that the recess 52 and the coupling element 40 are aligned in the direction of longitudinal extension L indicated by a double arrow.
  • the reversible detachment of the prechamber 20 from the ignition source 30, can also be carried out in the reverse manner with particularly little effort, in that the relative rotation of the prechamber 20 takes place from one of the rotational alignment positions into the decoupling rotational alignment position PKE, in which the prechamber 20 and the ignition source 30 can be spaced apart.
  • the ignition source wall 32 includes a threaded area 34 on which an external thread is arranged.
  • the threaded area 34 and thus the external thread serve to fix the ignition device 10 to the cylinder head 102 in a reversibly detachable manner.
  • Threaded area 34 has a larger diameter (measured perpendicularly to central axis M) than areas of ignition source 30 that differ from threaded area 34.
  • the coupling element 40 can be arranged in a particularly space-saving manner in the direction of longitudinal extension L at the level of the threaded area 34 , as can be seen from FIG. 2 or FIG. 3 .
  • the large diameter of the threaded area 34 can be used to couple the antechamber 20 via the coupling element 40 to the ignition source 30 radially inside the threaded area 34, in other words between the threaded area 34 and the central axis M.
  • the pre-chamber 20 After the pre-chamber 20 has been coupled to the ignition source 30, the pre-chamber can be in the rotational alignment position PK1 (see FIG. 2) and the entire ignition device 10 can be inserted into a receiving opening 106 on the cylinder head 102 shown in FIG. 2, it should be noted that, like FIG. 1, it is an exploded view of the igniter 10 in which the antechamber 20 and ignition source 30 are shown in principle conditionally separate and spaced apart. The actual representation of the coupling of the antechamber 20 to the ignition source 30 can only be seen in FIG. 3, which shows the ignition device 10 in its installed position.
  • the ignition source 30 and the antechamber 20 can also form a sealing seat 12 with one another, at least in the installed position, in order to seal the interior of the antechamber 26 at least in certain areas.
  • Sealing seat 12 can be embodied as gas-tight and, even when internal combustion engine 100 is in operation, prevent any gases at high pressure in combustion chamber 104, in particular exhaust gases, from escaping from prechamber interior 26 and away from combustion chamber 104 in the longitudinal direction L.
  • the ignition device 10 To assemble the ignition device 10 in the arrangement in the receiving opening 106 on the cylinder head 102 , it can be screwed via the threaded area 34 to an internal thread 108 of the cylinder head 102 arranged on the receiving opening 106 . As a result, the antechamber 20 is pressed in the direction of the combustion chamber 104 on the cylinder head 102 .
  • prechamber 20 and ignition source 30 can, due to their coupling via coupling element 40, be relatively relative to one another between the rotary alignment positions PK1, PK2 and about the central axis M relative to the ignition source 30, as a result of which a directional installation of the antechamber 20 is made possible.
  • the through-openings 24 can also be aligned, for example, relative to an injector of the internal combustion engine 100, which is not shown in detail here and which can be designed for injecting fuel directly into the combustion chamber 104.
  • the coupling of the coupling element 40 with the collar 50, which can generally be designed as a shoulder, on the antechamber 20 ensures this that the prechamber 20 can be detached from the cylinder head 102 together with the ignition source 30 when the ignition device 10 is unscrewed, i.e. when the screwed connection of the threaded region 34 is separated from the internal thread 108, provided that the prechamber 20 is in one of the rotational alignment positions.
  • At least tensile forces can be transmitted between the antechamber 20 and the ignition source 30 via the coupling element 40 and the collar 50 . If the ignition device 10 is detached from the cylinder head 102, the antechamber 20 can be pulled out of the receiving opening 106 on the cylinder head 102 together with the ignition source 30. Through Supporting the coupling element 40 on the collar 50 in one of the rotational alignment positions, tensile forces can be transmitted from the ignition source 30 to the antechamber 20 and the antechamber 20 can therefore be pulled out of the receiving opening 106 together with the ignition source 30 .
  • ignition device 12 sealing seat 20 antechamber 22 antechamber wall 24 passage openings 26 antechamber interior 30 ignition source 32 ignition source wall

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zündvorrichtung (10) für eine Verbrennungskraftmaschine (100), mit zumindest einer Vorkammer (20) und mit wenigstens einer Zündquelle (30). Die Vorkammer (20) ist in Längserstreckungsrichtung (L) der Zündvorrichtung (10) versatzfrei zwischen wenigstens zwei Drehausrichtungspositionen (PK1, PK2) der Vorkammer (20) relativ zu der Zündquelle (30) um eine Mittelachse (M) der Zündvorrichtung (10) drehbar mit der Zündquelle (30) gekoppelt. In wenigstens einer Entkoppelungs-Drehausrichtungsposition (PKE) ist die Vorkammer (20) reversibel von der Zündquelle (30) lösbar und in Längserstreckungsrichtung (L) von der Zündquelle (30) beabstandbar. Weitere Aspekte der Erfindung betreffen eine Verbrennungskraftmaschine (100) mit einer Zündvorrichtung (10) und ein Kraftfahrzeug (K) mit einer Verbrennungskraftmaschine (100).

Description

Zündvorrichtung mit einer versatzfrei drehbar mit einer Zündquelle gekoppelten Vorkammer, Verbrennungskraftmaschine mit einer Zündvorrichtung und Kraftfahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine
Die Erfindung betrifft eine Zündvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine, mit zumindest einer Vorkammer und mit wenigstens einer Zündquelle. Weitere Aspekte der Erfindung betreffen eine Verbrennungskraftmaschine mit einer derartigen Zündvorrichtung, sowie ein Kraftfahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine.
Zündvorrichtungen werden eingesetzt, um bei ottomotorisch und damit fremd gezündet betriebenen Verbrennungskraftmaschinen eine Zündquelle, beispielsweise in Form eines Zündfunkens, bereitzustellen und dadurch eine Zündung eines Gemisches aus Kraftstoff und Luft, auch Kraftstoff-Luft-Gemisch genannt, zu bewirken. Besonders weit verbreitet sind als Zündkerzen ausgebildete Zündvorrichtungen, jedoch sind auch andere Zündvorrichtungen, wie beispielsweise die sogenannte Laserzündung zur Entflammung des Gemisches bekannt.
Aus der AT 522050 A1 ist eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine bekannt, mit einem Zylinderkopf, welcher einen Kühlmittelraum aufweist und mit einer am Zylinderkopf angeordneten Vorkammer, welche durch zumindest ein Vorkammerbauteil gebildet ist. Eine mit dem Vorkammerbauteil verbundene Kraftstoffzufuhreinrichtung mündet in die Vorkammer. Die Kraftstoffzufuhreinrichtung ist in einer fest mit dem Vorkammerbauteil verbundenen Dichthülse angeordnet, welche an ihrem, dem Vorkammerbauteil zugewandten ersten Ende flüssigkeitsdicht mit dem Vorkammerbauteil verbunden ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Zündvorrichtung der eingangs genannten Art, welche aufwandsarm montiert und ausgerichtet werden kann, sowie eine Verbrennungskraftmaschine mit einer derartigen Zündvorrichtung und ein Kraftfahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch eine Zündvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 , durch eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Zündvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine, mit zumindest einer Vorkammer und mit wenigstens einer Zündquelle.
Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die zumindest eine Vorkammer in Längserstreckungsrichtung der Zündvorrichtung versatzfrei zwischen wenigstens zwei Drehausrichtungspositionen der Vorkammer relativ zu der Zündquelle um eine Mittelachse der Zündvorrichtung drehbar mit der wenigstens einen Zündquelle gekoppelt ist und in wenigstens einer Entkoppelungs-Drehausrichtungsposition reversibel von der wenigstens einen Zündquelle lösbar und in Längserstreckungsrichtung von der Zündquelle beabstandbar ist.
Die Koppelung der zumindest einen Vorkammer mit der wenigstens einen Zündquelle bei gleichzeitiger Möglichkeit, die Zündvorrichtung versatzfrei um eine Mittelachse der Zündvorrichtung zu drehen geht mit dem Vorteil einher, dass bei der Montage der Zündvorrichtung einerseits sowohl die wenigstens eine Zündquelle als auch die zumindest eine Vorkammer gemeinsam und damit aufwandsarm, beispielsweise an einem Zylinderkopf der Verbrennungskraftmaschine festgelegt werden können, und andererseits eine Relativdrehung der Vorkammer relativ zur Zündquelle und damit eine aufwandsarme Ausrichtung der Vorkammer relativ zur Zündquelle im montierten Zustand oder beim Montieren der Zündvorrichtung möglich ist, ohne dass es bei dieser Relativdrehung zu dem Versatz zwischen der Vorkammer und der Zündquelle in Längserstreckungsrichtung der Zündvorrichtung kommt. Ebenso aufwandsarm kann eine Demontage, also Entkoppelung, der Vorkammer von der Zündquelle erfolgen.
Unter dem Ausdruck, wonach die Vorkammer in Längserstreckungsrichtung versatzfrei zwischen den wenigstens zwei Drehausrichtungspositionen der Vorkammer relativ zu der Zündquelle um die Mittelachse der Zündvorrichtung drehbar ist, ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verstehen, dass beim Drehen der Vorkammer relativ zur Zündvorrichtung keine Abstandsänderung zwischen der Vorkammer und der Zündvorrichtung in Längserstreckungsrichtung der Zündvorrichtung auftritt, was zumindest für die Relativdrehung zwischen den Drehausrichtungspositionen gilt. Mit anderen Worten sind also die zumindest eine Vorkammer und die wenigstens eine Zündvorrichtung abstandsänderungsfrei relativ zueinander drehbar miteinander gekoppelt. Die zumindest eine Vorkammer und die wenigstens eine Zündquelle können dadurch insbesondere gewindelos miteinander gekoppelt sein. Unter dem Ausdruck Drehausrichtungsposition ist im Rahmen der Erfindung eine Position der Vorkammer zu verstehen, welche die Vorkammer durch Relativdrehung zwischen der Vorkammer und der Zündquelle um die Mittelachse einnehmen kann, ohne dass es dadurch zu einem Versatz zwischen der Zündquelle und der Vorkammer in Längserstreckungsrichtung kommt. Insbesondere können die Vorkammer und die Zündquelle in sämtlichen Drehausrichtungspositionen reversibel und verliersicher miteinander gekoppelt sein.
Unter dem Ausdruck Entkoppelungs-Drehausrichtungsposition ist im Rahmen der Erfindung eine von den Drehausrichtungspositionen verschiedene Position der Vorkammer zu verstehen, welche die Vorkammer durch Relativdrehung zwischen der Vorkammer und der Zündquelle um die Mittelachse einnehmen kann, wobei in der Entkoppelungs- Drehausrichtungsposition die Entkoppelung der Vorkammer von der Zündquelle und der Versatz zwischen der Zündquelle und der Vorkammer in Längserstreckungsrichtung ermöglicht ist. Eine Abstandsänderung zwischen der Vorkammer und der Zündquelle in Längserstreckungsrichtung kann also in der Entkoppelungs-Drehausrichtungsposition erfolgen, wohingegen die Abstandsänderung in den jeweiligen Drehausrichtungspositionen unterbunden ist. Mit anderen Worten sind die Vorkammer und die Zündvorrichtung in der Entkoppelungs-Drehausrichtungsposition voneinander reversibel lösbar und in der Längserstreckungsrichtung relativ zueinander versetzbar jedoch in den jeweiligen Drehausrichtungspositionen miteinander gekoppelt.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen Verschraubungen zwischen Zündkerzen und Vorkammerhülsen vorgesehen sein können, sodass es bei einer Drehung der Zündkerze relativ zur Vorkammerhülse oder umgekehrt auch gleichzeitig, bedingt durch eine Gewindesteigung jeweiliger Gewinde der Verschraubung, zum Längenversatz zwischen Zündkerze und Vorkammerhülse kommt. Dies erschwert ein Positionieren der Vorkammerhülse relativ zur Zündkerze. Die Erfindung setzt hier an, da durch die Ausgestaltung der vorliegenden Zündvorrichtung ein derartiger Versatz, wie er bei solchen Verschraubungen üblich ist, auch bei der Relativdrehung ausgeschlossen werden kann, sofern sich die Vorkammer in einer der wenigstens zwei Drehausrichtungspositionen befindet.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Zündvorrichtung wenigstens ein Koppelelement, über welches die zumindest eine Vorkammer und die wenigstens eine Zündquelle miteinander zumindest in den wenigstens zwei Drehausrichtungspositionen in Längserstreckungsrichtung versatzfrei um die Mittelachse drehbar gekoppelt sind. Dies ist von Vorteil, da dementsprechend das Koppelelement die Aufgabe der Koppelung zwischen der Vorkammer und der Zündquelle übernehmen kann, wodurch sowohl die zumindest eine Vorkammer als auch die wenigstens eine Zündquelle einen jeweils einfachen Aufbau aufweisen können.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Zündvorrichtung einen an der zumindest einen Vorkammer angeordneten und in Umfangsrichtung der wenigstens einen Zündvorrichtung bereichsweise umlaufenden Bund, an welchem die wenigstens eine Zündquelle zumindest in den wenigstens zwei Drehausrichtungspositionen über das Koppelelement in Längserstreckungsrichtung abstützbar ist. In einer alternativen, vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Zündvorrichtung einen an der wenigstens einen Zündquelle angeordneten und in Umfangsrichtung der wenigstens einen Zündvorrichtung bereichsweise umlaufenden Bund, an welchem die zumindest eine Vorkammer zumindest in den wenigstens zwei Drehausrichtungspositionen über das Koppelelement in Längserstreckungsrichtung abstützbar ist. Der Bund stellt in vorteilhafter Weise eine besonders einfache konstruktive Lösung dar, welche es gestattet, dass sich das Koppelelement in den jeweiligen Drehausrichtungspositionen abstützen kann. Das Koppelelement kann bei der Relativdrehung zwischen den verschiedenen Drehausrichtungspositionen einfach an dem Bund entlang gleiten, ohne dass es zu dem Versatz zwischen Vorkammer und Zündquelle in Längserstreckungsrichtung oder sogar zum Entkoppeln der Vorkammer von der Zündquelle kommt.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der bereichsweise umlaufende Bund durch eine Ausnehmung unterbrochen, durch welche das Koppelelement in der wenigstens einen Entkoppelungs-Drehausrichtungsposition in Längserstreckungsrichtung durchführbar und dadurch die wenigstens eine Zündquelle und die zumindest eine Vorkammer reversibel voneinander lösbar sind. Die Ausnehmung stellt eine besonders einfache konstruktive Lösung dar, durch welche der Bund in Umfangsrichtung unterbrochen sein kann und dadurch lediglich bereichsweise umlaufen kann.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das wenigstens eine Koppelelement als Stift, insbesondere Zylinderstift, oder als durch Umbördeln hergestellter Vorsprung, insbesondere Nase, ausgebildet. Dies ist von Vorteil, da ein derartiger Stift, insbesondere Zylinderstift, oder ein derartiger, durch Umbördeln hergestellter Vorsprung, insbesondere Nase, eine besonders haltbare und konstruktiv einfache Koppelung zwischen der wenigstens einen Zündquelle und der zumindest einen Vorkammer ermöglicht. In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die wenigstens eine Zündquelle als Zündkerze ausgebildet ist. Dies ist von Vorteil, da hierdurch eine besonders zuverlässige Zündung, also eine zuverlässig reproduzierbare Entflammung eines Kraftstoff- Luft-Gemisches mittels der Zündquelle erfolgen kann.
Bevorzugt kann dabei die zumindest eine Vorkammer wenigstens bereichsweise als Gegenelektrode für die wenigstens eine, als Zündkerze ausgebildete Zündquelle ausgestaltet sein.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bilden die wenigstens eine Zündquelle und die zumindest eine Vorkammer einen Dichtsitz miteinander. Dies ist von Vorteil, da hierdurch auch ohne weitere Dichtelemente, beispielsweise Dichtringe, eine zuverlässige Abdichtung zwischen der Vorkammer und der Zündquelle ermöglicht ist. Der Dichtsitz kann gasdicht sein, also ein Austreten von Gas, aus der Vorkammer im Bereich der Zündquelle unterbinden. Bevorzugt kann die Vorkammer und/oder die Zündquelle an dem Dichtsitz einen konusförmigen Kontaktbereich aufweisen, an welchem die Vorkammer und die Zündquelle unter Ausbildung des Dichtsitzes aneinander anliegen. Durch den konusförmigen Kontaktbereich kann eine besonders zuverlässige Abdichtung geschaffen werden. Der Dichtsitz kann zumindest in Einbaulage der Zündvorrichtung an der Verbrennungskraftmaschine, also z.B. am Zylinderkopf, vorliegen.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine mit wenigstens einer Zündvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Dies ist von Vorteil, da bei einer derartigen Verbrennungskraftmaschine eine aufwandsarme Montage sowie eine aufwandsarme Einstellung der Zündvorrichtung ermöglicht ist.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung, wobei bei letzterer eine besonders aufwandsarme Montage sowie eine aufwandsarme Einstellung der Zündvorrichtung, insbesondere Ausrichtung der Vorkammer durch Drehung relativ zur Zündquelle, ermöglicht ist.
Die in Bezug auf einen der Aspekte vorgestellten, bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die jeweils anderen Aspekte der Erfindung und umgekehrt. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen.
Im Folgenden ist die Erfindung noch einmal anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels erläutert. Hierzu zeigt:
Fig. 1 eine schematische Explosivdarstellung einer Zündvorrichtung, welche eine als Zündkerze ausgebildete Zündquelle und eine Vorkammer umfasst, und bei welcher die Vorkammer in einer Entkoppelungs-Drehausrichtungsposition gezeigt ist, in der die Vorkammer reversibel von der Zündquelle lösbar und in Längserstreckungsrichtung von der Zündquelle beabstandbar ist;
Fig. 2 eine weitere schematische Explosivdarstellung der Zündvorrichtung, in welcher die Vorkammer im Vergleich zu Fig. 1 relativ zur Zündquelle um eine Mittelachse der Zündvorrichtung gedreht ist, wodurch sich die Vorkammer in einer ersten Drehausrichtungsposition befindet; und
Fig. 3 ein stark abstrahiert dargestelltes Kraftfahrzeug und eine schematische Schnittdarstellung eines Teilbereichs einer Verbrennungskraftmaschine, welche einen Zylinderkopf aufweist, an welchem die Zündvorrichtung montiert und dabei die Vorkammer relativ zur Zündquelle in eine zweite Drehausrichtungsposition gedreht ist.
Fig. 1 zeigt eine schematische Explosivdarstellung einer Zündvorrichtung 10 für eine Verbrennungskraftmaschine 100. Die Zündvorrichtung 10 kann an einem, in Fig. 3 ausschnittsweise gezeigten Zylinderkopf 102 der Verbrennungskraftmaschine 100 angeordnet und dabei reversibel lösbar fixiert werden. Die Verbrennungskraftmaschine 100 dient zum Antreiben eines Kraftfahrzeugs K, welches in Fig. 3 stark abstrahiert dargestellt ist. Mit anderen Worten umfasst das Kraftfahrzeug K also die Verbrennungskraftmaschine 100 und damit auch die Zündvorrichtung 10. Die Zündvorrichtung 10 umfasst eine Vorkammer 20 und eine Zündquelle 30. Die Zündquelle 30 ist als Zündkerze ausgebildet und umfasst eine Mittelelektrode 36 und vorliegend ebenfalls eine auch als Masseelektrode bezeichnete Gegenelektrode 38, wie anhand von Fig. 1 , Fig. 2 oder Fig. 3 zu erkennen ist.
Die Vorkammer 20 umfasst eine Vorkammerwand 22, an welcher an einem der Zündquelle 30 abgewandten Ende der Vorkammer 20 Durchgangsöffnungen 24 angeordnet sind. Die Durchgangsöffnungen 24 verbinden in einer, in Fig. 3 gezeigten Einbaulage der Zündvorrichtung 10 am Zylinderkopf 102, einen durch die Vorkammerwand 22 zumindest bereichsweise begrenzten Vorkammerinnenraum 26 mit einem Brennraum 104 der Verbrennungskraftmaschine 100. Beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 100 kann ein Fluid oder ein Fluid-Gemisch, beispielsweise in Form eines Kraftstoff-Luft-Gemisches, aus dem Brennraum 104 über die Durchgangsöffnungen 24 in den Vorkammerinnenraum 26 eintreten und dort anhand der als Zündkerze ausgebildeten Zündquelle 30 gezündet werden, zumal die Mittelelektrode 36 und die Gegenelektrode 38 in dem Vorkammerinnenraum 26 angeordnet sind.
Die Vorkammer 20 ist in Längserstreckungsrichtung L der Zündvorrichtung 10 versatzfrei zwischen einer Mehrzahl an Drehausrichtungspositionen der Vorkammer 20 relativ zu der Zündquelle 30 um eine Mittelachse M der Zündvorrichtung 10 drehbar mit der Zündquelle 30 gekoppelt. Von dieser Mehrzahl an Drehausrichtungspositionen sind exemplarisch lediglich zwei Drehausrichtungspositionen PK1, PK2 gezeigt. Die erste Drehausrichtungsposition PK1 ist in Fig. 2 gezeigt, wohingegen die zweite Drehausrichtungsposition PK2 in Fig. 3 gezeigt ist. Jede der Drehausrichtungspositionen zeichnet sich dadurch aus, dass die Drehausrichtungspositionen zwar durch jeweilige Drehausrichtung, also Drehung der Vorkammer 20 beispielsweise in Form einer Relativdrehung zwischen Zündquelle 30 und Vorkammer 20 eingenommen und dadurch eingestellt werden können, wodurch insbesondere bei der Montage der Zündvorrichtung 10 an der Verbrennungskraftmaschine 100 eine Ausrichtung der Durchgangsöffnungen 24 relativ zu dem Brennraum 104 erfolgen kann, jedoch kommt es bei der Drehung zwischen den Drehausrichtungspositionen nicht zu einem Längsversatz, also dem Versatz zwischen der Vorkammer 20 und der Zündquelle 30 in Längserstreckungsrichtung L.
Die Zündvorrichtung 10 umfasst ein Koppelelement 40, über welches die Vorkammer 20 und die Zündquelle 30 miteinander in sämtlichen Drehausrichtungspositionen und somit auch in den gezeigten zwei Drehausrichtungspositionen PK1, PK2 in Längserstreckungsrichtung L versatzfrei um die Mittelachse M drehbar gekoppelt sind. Das Koppelelement 40 kann, wie in den Fig. 1 bis Fig. 3 gezeigt, als Stift, insbesondere Zylinderstift, ausgebildet sein. Alternativ dazu kann das Koppelelement 40 als durch Umbördeln hergestellter Vorsprung, insbesondere Nase, ausgebildet sein, was vorliegend nicht gezeigt ist. In Fig. 2 ist zur besseren Erkennbarkeit des Koppelelements 40 ein Ausbruch an der Zündquelle 30 gezeigt.
Das Koppelelement 40 ist bereichsweise in eine Öffnung 33, welche an einer Zündquellenwand 32 der Zündquelle 30 angeordnet ist, eingeführt, ragt jedoch bereichsweise aus der Öffnung 33 heraus.
Die Zündvorrichtung 10 umfasst einen an der Vorkammer 20 angeordneten und in Umfangsrichtung U der Zündvorrichtung 10 bereichsweise umlaufenden Bund 50, an welchem die Zündquelle 30 in sämtlichen Drehausrichtungspositionen und somit auch in den gezeigten zwei Drehausrichtungspositionen PK1, PK2 über das Koppelelement 40 in Längserstreckungsrichtung L abstützbar ist. Wenngleich vorliegend nicht weiter gezeigt, so kann alternativ jedoch vorsehen sein, dass die Zündvorrichtung 10 einen an der Zündquelle 30 angeordneten und in Umfangsrichtung U der Zündvorrichtung 10 bereichsweise umlaufenden Bund 50 umfasst, an welchem die Vorkammer 20 in sämtlichen Drehausrichtungspositionen und somit auch in den gezeigten zwei Drehausrichtungspositionen PK1 , PK2 über das Koppelelement 40 in Längserstreckungsrichtung L abstützbar ist. Das Koppelelement 40 ragt bereichsweise aus der Öffnung 33 heraus, wodurch das Abstützen des Koppelelements 40 (des herausragenden Bereichs des Koppelelements 40) an dem Bund 50 ermöglicht ist.
Im Gegensatz zu Fig. 2 und Fig. 3 zeigt Fig. 1 die Vorkammer 20 in einer Entkoppelungs- Drehausrichtungsposition PKE, in welcher die Vorkammer 20 reversibel von der Zündquelle 30 lösbar und in Längserstreckungsrichtung L von der Zündquelle 30 beabstandbar ist. Erkennbar ist dabei, dass der bereichsweise umlaufende Bund 50 durch eine Ausnehmung 52 unterbrochen ist, durch welche das Koppelelement 40 in der Entkoppelungs- Drehausrichtungsposition PKE in Längserstreckungsrichtung L durchführbar und dadurch die Zündquelle 30 und die Vorkammer 20 reversibel voneinander lösbar sind. Anhand von Fig. 1 ist ersichtlich, dass die Ausnehmung 52 und das Koppelelement 40 in der durch einen Doppelpfeil verdeutlichten Längserstreckungsrichtung L fluchten. Ausgehend von der in Fig. 1 gezeigten Entkoppelungs-Drehausrichtungsposition PKE können die Zündquelle 30 und die Vorkammer 20 in Längserstreckungsrichtung L aufeinander zu bewegt werden und dabei das Koppelelement 40 durch die Ausnehmung 52 geführt werden. Im Anschluss an das Durchführen des Koppelelements 40 durch die Ausnehmung 52 kann die Relativdrehung zwischen der Vorkammer 20 und der Zündquelle 30 um die Mittelachse M erfolgen, bis die Ausnehmung 52 und das Koppelelement 40 nicht mehr in Längserstreckungsrichtung L fluchten, sondern das Koppelelement stattdessen an dem Bund 50 abstützbar und damit die Vorkammer 20 verliersicher mit der Zündquelle 30 gekoppelt ist. Dies ist in sämtlichen Drehausrichtungspositionen und somit auch in den gezeigten zwei Drehausrichtungspositionen PK1, PK2 der Fall. Die Demontage der Zündvorrichtung 10, also das reversible Lösen der Vorkammer 20 von der Zündquelle 30 kann in umgekehrter Weise ebenfalls besonders aufwandsarm erfolgen, indem die Relativdrehung der Vorkammer 20 von einer der Drehausrichtungspositionen in die Entkoppelungs-Drehausrichtungsposition PKE erfolgt, in welcher die Vorkammer 20 und die Zündquelle 30 voneinander beabstandet werden können.
Anhand von Fig. 1 bis Fig. 3 ist des Weiteren zu erkennen, dass die Zündquellenwand 32 einen Gewindebereich 34 umfasst, an welchem ein Außengewinde angeordnet ist. Der Gewindebereich 34 und damit das Außengewinde dienen zum reversibel lösbaren Fixieren der Zündvorrichtung 10 am Zylinderkopf 102. Die Zündvorrichtung 10 kann also über den Gewindebereich 34 mit dem Zylinderkopf 102 verschraubt und dadurch reversibel lösbar mit dem Zylinderkopf 102 verbunden werden.
Der Gewindebereich 34 weist dabei einen größeren Durchmesser (senkrecht zur Mittelachse M bemessen) auf, als von dem Gewindebereich 34 verschiedene Bereiche der Zündquelle 30.
Besonders platzsparend kann das Koppelelement 40 in Längserstreckungsrichtung L auf Höhe des Gewindebereichs 34 angeordnet sein, wie anhand von Fig. 2 oder Fig. 3 erkennbar ist. Hierbei kann der große Durchmesser des Gewindebereichs 34 genutzt werden, um die Vorkammer 20 über das Koppelelement 40 mit der Zündquelle 30 radial innerhalb des Gewindebereichs 34, also mit anderen Worten zwischen dem Gewindebereich 34 und der Mittelachse M, zu koppeln.
Nach erfolgtem Koppeln der Vorkammer 20 mit der Zündquelle 30 kann sich die Vorkammer in der Drehausrichtungsposition PK1 befinden (siehe Fig. 2) befinden und die gesamte Zündvorrichtung 10 in eine in Fig. 3 gezeigte Aufnahmeöffnung 106 am Zylinderkopf 102 eingeführt werden. Bei Betrachtung von Fig. 2 ist zu beachten, dass diese - ebenso wie Fig. 1 - eine Explosivdarstellung der Zündvorrichtung 10 darstellt, in welcher die Vorkammer 20 und die Zündquelle 30 Prinzip bedingt voneinander getrennt und beabstandet dargestellt sind. Die tatsächliche Darstellung der Koppelung der Vorkammer 20 mit der Zündquelle 30 ist ausschließlich in Fig. 3 erkennbar, welche die Zündvorrichtung 10 in deren Einbaulage zeigt.
Die Zündquelle 30 und die Vorkammer 20 können zudem zumindest in der Einbaulage einen Dichtsitz 12 miteinander bilden, um den Vorkammerinnenraum 26 zumindest bereichsweise abzudichten. Der Dichtsitz 12 kann gasdicht ausgebildet sein und auch beim befeuerten Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 100 ein etwaiges Austreten von unter einem hohen Druck im Brennraum 104 herrschenden Gasen, insbesondere Abgasen, aus dem Vorkammerinnenraum 26 und in Längserstreckungsrichtung L von dem Brennraum 104 weg unterbinden.
Zur Montage der Zündvorrichtung 10 kann diese in der Anordnung in der Aufnahmeöffnung 106 am Zylinderkopf 102 über den Gewindebereich 34 mit einem, an der Aufnahmeöffnung 106 angeordneten Innengewinde 108 des Zylinderkopfes 102 verschraubt werden. Dadurch wird die Vorkammer 20 in Richtung des Brennraums 104 an dem Zylinderkopf 102 verpresst. Zumindest zeitlich vor dem Verpressen der Vorkammer 20 mit dem Zylinderkopf 102, also beispielsweise zeitlich zwischen einem Beginn des Verschraubens des Gewindebereichs 34 mit dem Innengewinde 108 und einem Ende dieses Verschraubens, können die Vorkammer 20 und die Zündquelle 30 aufgrund deren Koppelung über das Koppelelement 40 relativ zueinander zwischen den Drehausrichtungspositionen PK1 , PK2 und um die Mittelachse M relativ zu der Zündquelle 30 verdreht werden, wodurch ein gerichteter Verbau der Vorkammer 20 ermöglicht ist. Dadurch können die Durchgangsöffnungen 24 auch beispielsweise relativ zu einem vorliegend nicht weiter gezeigten Injektor der Verbrennungskraftmaschine 100, welcher zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum 104 ausgebildet sein kann, ausgerichtet werden. Bei einer etwaigen Demontage der Zündvorrichtung 10 von dem Zylinderkopf 102, also beim Lösen der Zündvorrichtung 10 vom Zylinderkopf 102 sorgt die Koppelung des Koppelelements 40 (hier: Stift) mit dem Bund 50, welcher allgemein als Absatz ausgebildet sein kann, an der Vorkammer 20 dafür, dass die Vorkammer 20 beim Herausschrauben der Zündvorrichtung 10, also beim Trennen der Verschraubung des Gewindebereichs 34 mit dem Innengewinde 108, gemeinsam mit der Zündquelle 30 vom Zylinderkopf 102 gelöst werden kann, sofern sich die Vorkammer 20 in einer der Drehausrichtungspositionen befindet.
Über das Koppelelement 40 und den Bund 50 können zumindest Zugkräfte zwischen der Vorkammer 20 und der Zündquelle 30 übertragen werden. Wird also die Zündvorrichtung 10 von dem Zylinderkopf 102 gelöst, so kann die Vorkammer 20 zusammen mit der Zündquelle 30 aus der Aufnahmeöffnung 106 am Zylinderkopf 102 herausgezogen werden. Durch Abstützen des Koppelelements 40 am Bund 50 in einer der Drehausrichtungspositionen können Zugkräfte von der Zündquelle 30 auf die Vorkammer 20 übertragen werden und mithin die Vorkammer 20 zusammen mit der Zündquelle 30 aus der Aufnahmeöffnung 106 herausgezogen werden.
Bezugszeichenliste
10 Zündvorrichtung 12 Dichtsitz 20 Vorkammer 22 Vorkammerwand 24 Durchgangsöffnungen 26 Vorkammerinnenraum 30 Zündquelle 32 Zündquellenwand
33 Öffnung 34 Gewindebereich
36 Mittelelektrode 38 Gegenelektrode
40 Koppelelement 50 Bund 52 Ausnehmung 100 Verbrennungskraftmaschine 102 Zylinderkopf 104 Brennraum 106 Aufnahmeöffnung
108 Innengewinde K Kraftfahrzeug L Längserstreckungsrichtung M Mittelachse PK1 erste Drehausrichtungsposition PK2 zweite Drehausrichtungsposition PKE Entkoppelungs-Drehausrichtungsposition U Umfangsrichtung

Claims

Ansprüche Zündvorrichtung (10) für eine Verbrennungskraftmaschine (100), mit zumindest einer Vorkammer (20) und mit wenigstens einer Zündquelle (30), dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Vorkammer (20) in Längserstreckungsrichtung (L) der Zündvorrichtung (10) versatzfrei zwischen wenigstens zwei Drehausrichtungspositionen (PK1 , PK2) der Vorkammer (20) relativ zu der Zündquelle (30) um eine Mittelachse (M) der Zündvorrichtung (10) drehbar mit der wenigstens einen Zündquelle (30) gekoppelt ist und in wenigstens einer Entkoppelungs-Drehausrichtungsposition (PKE) reversibel von der wenigstens einen Zündquelle (30) lösbar und in Längserstreckungsrichtung (L) von der Zündquelle (30) beabstandbar ist. Zündvorrichtung (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Zündvorrichtung (10) wenigstens ein Koppelelement (40) umfasst, über welches die zumindest eine Vorkammer (20) und die wenigstens eine Zündquelle (30) miteinander zumindest in den wenigstens zwei Drehausrichtungspositionen (PK1 , PK2) in Längserstreckungsrichtung (L) versatzfrei um die Mittelachse (M) drehbar gekoppelt sind. Zündvorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündvorrichtung (10) einen an der zumindest einen Vorkammer (20) angeordneten und in Umfangsrichtung (U) der wenigstens einen Zündvorrichtung (10) bereichsweise umlaufenden Bund (50) umfasst, an welchem die wenigstens eine Zündquelle (30) zumindest in den wenigstens zwei Drehausrichtungspositionen (PK1 , PK2) über das Koppelelement (40) in Längserstreckungsrichtung (L) abstützbar ist. Zündvorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündvorrichtung (10) einen an der wenigstens einen Zündquelle (30) angeordneten und in Umfangsrichtung (U) der wenigstens einen Zündvorrichtung (10) bereichsweise umlaufenden Bund (50) umfasst, an welchem die zumindest eine Vorkammer (20) zumindest in den wenigstens zwei Drehausrichtungspositionen (PK1 , PK2) über das Koppelelement (40) in Längserstreckungsrichtung (L) abstützbar ist. Zündvorrichtung (10) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der bereichsweise umlaufende Bund (50) durch eine Ausnehmung (52) unterbrochen ist, durch welche das Koppelelement (40) in der wenigstens einen Entkoppelungs- Drehausrichtungsposition (PKE) in Längserstreckungsrichtung (L) durchführbar und dadurch die wenigstens eine Zündquelle (30) und die zumindest eine Vorkammer (20) reversibel voneinander lösbar sind. Zündvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Koppelelement (40) als Stift, insbesondere Zylinderstift, oder als durch Umbördeln hergestellter Vorsprung, insbesondere Nase, ausgebildet ist. Zündvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Zündquelle (30) als Zündkerze ausgebildet ist. Zündvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Zündquelle (30) und die zumindest eine Vorkammer (20) einen Dichtsitz (12) miteinander bilden. Verbrennungskraftmaschine (100) mit wenigstens einer Zündvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8. Kraftfahrzeug (K) mit einer Verbrennungskraftmaschine (100) nach Anspruch 9.
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