JP6280942B2 - マイクロ波エネルギーを内燃エンジンの燃焼室内へ導入するための方法、デバイス、及び内燃エンジン - Google Patents
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Description
Claims (14)
- マイクロ波を、シリンダヘッド(1)と少なくとも1つのシリンダ(23)を有するレシプロピストン内燃エンジンの燃焼室(2)内へ導入するための方法であって、
前記マイクロ波は、マイクロ波窓(6)を通して前記燃焼室(2)内へ導入され、
前記マイクロ波は、前記マイクロ波窓(6)を通過した後に、前記シリンダヘッド(1)内に配置された環状中空導体キャビティ(9)を通って前記燃焼室(2)の外周を走り、前記燃焼室(2)内へ半径方向に結合され、
前記マイクロ波窓(6)が、前記シリンダヘッド(1)の外部のマイクロ波供給装置(7)に対して前記燃焼室(2)を封止すると共に、マイクロ波透過性である固形材料で構成され、
前記シリンダヘッド(1)内に配置されると共に前記燃焼室(2)の周りに延在するチャネルとして、前記環状中空導体キャビティ(9)が構成されていることを特徴とする、方法。 - 前記燃焼室(2)に向かって配向される少なくとも1つの出口開口部(11、13、16)を含む少なくとも1つの前記環状中空導体キャビティ(9)であって、前記燃焼室(2)側を向く前記環状中空導体キャビティ(9)の壁を形成すると共に前記燃焼室(2)を包囲するバー(10)を有する前記環状中空導体キャビティ(9)を通して、前記マイクロ波が前記燃焼室(2)内へ注入されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記マイクロ波は、前記環状中空導体キャビティ(9)の端部で前記燃焼室(2)内へ所定角度で注入されることを特徴とする、請求項2に記載の方法。
- 前記マイクロ波は、前記環状中空導体キャビティ(9)から、
前記環状中空導体キャビティ(9)と前記燃焼室壁(8)の間で円周方向に延在するギャップ(18)を通して、又は
前記環状中空導体キャビティ(9)と前記燃焼室壁(8)の間で円周方向に延在し、前記環状中空導体キャビティ(9)内の前記マイクロ波の経路の長さと共にサイズが増加する、ギャップ(18)を通して、又は
前記環状中空導体キャビティ(9)と前記マイクロ波の伝搬方向に対して垂直な前記燃焼室壁(8)との間に配設され、好ましくは、前記環状中空導体キャビティ(9)内の前記マイクロ波の経路の長さと共にサイズが増加する、複数のギャップ(20)を通して、又は
その組み合わせを通して、注入されることを特徴とする、請求項2又は3に記載の方法。 - 前記マイクロ波は、25GHz〜90GHz、好ましくは36GHzの周波数で注入されることを特徴とする、請求項1から請求項4のうちいずれか1項に記載の方法。
- 前記マイクロ波は、インパルスパケットで導入され、前記インパルスパケットは、好ましくは、燃料混合気の点火が既に行われた後も維持されることを特徴とする、請求項1から請求項5のうちいずれか1項に記載の方法。
- 前記マイクロ波は、クランクシャフトの角度の関数として注入されることを特徴とする、請求項1から請求項6のうちいずれか1項に記載の方法。
- シリンダヘッド(1)と、マイクロ波窓(6)を通してその内部へマイクロ波が注入される燃焼室(2)とを有する少なくとも1つのシリンダ(23)を有する内燃エンジン(25)の前記燃焼室(2)内へマイクロ波エネルギーを導入するためのデバイスであって、
前記シリンダヘッド(1)は、前記燃焼室(2)の周りに円周方向に延在し、前記マイクロ波のための少なくとも1つの供給口、及び前記燃焼室(2)との間に配設される前記マイクロ波のための少なくとも1つの出口開口部(14、15’)を含む少なくとも1つの円周方向の環状中空導体キャビティ(9)を含み、
前記マイクロ波窓(6)が、前記シリンダヘッド(1)の外部のマイクロ波供給装置(7)に対して前記燃焼室(2)を封止すると共に、マイクロ波透過性である固形材料で構成され、
前記シリンダヘッド(1)内に配置されると共に前記燃焼室(2)の周りに延在するチャネルとして、前記環状中空導体キャビティ(9)が構成されていることを特徴とする、デバイス。 - 前記環状中空導体キャビティ(9)に対して所定角度で配向される壁(12)と、前記燃焼室(2)に向かう方向に配向される出口開口部(14)と、が前記環状中空導体キャビティ(9)の端部に配設され、
前記環状中空導体キャビティ(9)が、前記燃焼室(2)側を向く前記環状中空導体キャビティ(9)の壁を形成すると共に前記燃焼室(2)を包囲するバー(10)を有することを特徴とする、請求項8に記載のデバイス。 - ギャップ(18)が、前記環状中空導体キャビティ(9)と前記燃焼室壁(8)との間で円周方向に延在して提供されること、又は
ギャップ(18)が、前記環状中空導体キャビティ(9)と前記燃焼室壁(8)との間で円周方向に延在し、前記環状中空導体キャビティ(9)内の前記マイクロ波の経路の長さと共にサイズが増加して提供されること、又は
複数のギャップ(20)が、前記環状中空導体キャビティ(9)と前記マイクロ波の伝搬方向に対して垂直な前記燃焼室壁(8)との間に、好ましくは、前記環状中空導体キャビティ(9)内の前記マイクロ波の経路の長さと共にサイズが増加して提供されること、又は
それらの組み合わせが提供されること、を特徴とする請求項8又は9に記載のデバイス。 - 前記環状中空導体キャビティ(9)は、リング(17、17’)を有する前記燃焼室(2)の周りに延在するチャネルとして構成され、該リングは、前記チャネル上へ挿入可能であり、好ましくは、前記燃焼室(2)内へ突出する突起(22)を含む、請求項8から請求項10のうちいずれか1項に記載のデバイス。
- 追加の、好ましくは同一の環状中空導体キャビティ(9’)が、前記環状中空導体キャビティ(9)に隣接して提供され、前記追加の環状中空導体キャビティ(9’)は、好ましくは、前記環状中空導体キャビティ(9)の出口開口部(20)に対してオフセットされる出口開口部(20’)を含むことを特徴とする、請求項8から請求項11のうちいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記追加の環状中空導体キャビティ(9’)は、環状構成要素(1’)内に配設され、
該環状構成要素は、前記環状中空導体キャビティ(9)に対して対向方向に配設される前記環状構成要素(1’)の前記追加の環状中空導体キャビティ(9’)を有する前記環状中空導体キャビティ(9)に隣接して配設され、
前記環状構成要素(1’)と前記環状中空導体キャビティ(9)との間には、環状平リング(17)が配設され、好ましくは、前記環状平リングには、前記燃焼室(2)内へ突出する突起(22)が提供され、
前記環状平リングは、前記環状中空導体キャビティ(9、9’)の間に仕切り壁を形成すると共に、双方の環状中空導体キャビティ(9、9’)のための壁を形成することを特徴とする、請求項12に記載のデバイス。 - 請求項8から請求項13のうちいずれか1項に記載のマイクロ波エネルギーを導入するためのデバイスを備える、内燃エンジン(25)。
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