WO2021175573A1 - Vorkammerzündkerze für einen brennraum einer verbrennungskraftmaschine, verbrennungskraftmaschine sowie kraftfahrzeug - Google Patents

Vorkammerzündkerze für einen brennraum einer verbrennungskraftmaschine, verbrennungskraftmaschine sowie kraftfahrzeug Download PDF

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WO2021175573A1
WO2021175573A1 PCT/EP2021/053609 EP2021053609W WO2021175573A1 WO 2021175573 A1 WO2021175573 A1 WO 2021175573A1 EP 2021053609 W EP2021053609 W EP 2021053609W WO 2021175573 A1 WO2021175573 A1 WO 2021175573A1
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axis
antechamber
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PCT/EP2021/053609
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Werner HOLLY
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Daimler Ag
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
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Definitions

  • the invention relates to a prechamber spark plug for a combustion chamber of an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to an internal combustion engine for a motor vehicle according to the preamble of claim 6. The invention also relates to a motor vehicle, in particular a motor vehicle.
  • EP 2 700 796 A1 discloses a pre-combustion chamber tip of a combustion chamber arrangement of an internal combustion engine. Furthermore, a pre-combustion chamber is known from US 2013/0055986 A1. JP 2012-211 594 A discloses a prechamber spark plug for an internal combustion engine. DE 10 2018 117 726 A1 discloses an internal combustion engine. In addition, DE 10 2018 007 093 A1 reveals a prechamber spark plug for a combustion chamber of an internal combustion engine as known.
  • the object of the present invention is to create a prechamber spark plug for a combustion chamber of an internal combustion engine, an internal combustion engine with at least one such prechamber spark plug and a motor vehicle so that particularly advantageous operation of the internal combustion engine can be implemented.
  • a first aspect of the invention relates to a prechamber spark plug for a combustion chamber of an internal combustion engine, also referred to as an internal combustion engine, in particular for a motor vehicle.
  • the prechamber spark plug has a prechamber with several openings, for example designed as through openings, via which the prechamber can be or is fluidically connected to the combustion chamber.
  • the opening can run straight or in a straight line, in particular over its full extent.
  • a fuel-air mixture also referred to simply as a mixture, can be introduced from the combustion chamber into the prechamber via the respective opening.
  • at least one ignition spark can be generated in the antechamber.
  • the prechamber spark plug comprises, for example, at least one electrode device which is at least partially arranged in the prechamber. The aforementioned ignition spark can be generated in the antechamber by means of the electrode device.
  • the fuel-air mixture that has flowed into the prechamber via the openings can be ignited in the prechamber, or ignited and then burned so that, for example, flames or burning torches that result from the ignition and combustion of the mixture result, through the openings flow out of the antechamber and enter or can flow into the combustion chamber.
  • the mixture remaining in the combustion chamber is ignited and burned in the combustion chamber.
  • the respective opening has a respective flow cross section through which the mixture or the respective flare can flow.
  • the respective flow cross-section is thus, for example, an area through which the mixture can flow or has an area or an area and the mixture can flow through it.
  • the first openings close with the first level designated plane a respective, in particular lying in the first half, first angle.
  • the respective first opening or each of the first openings encloses a respective first angle with the plane, for example lying in the first half or belonging to the first half.
  • the second openings enclose a respective second angle with the plane, in particular in the second half.
  • the respective second opening or each of the second openings encloses a respective second angle with the plane, for example lying in the second half or belonging to the second half.
  • the feature that the respective opening encloses the respective angle with the plane is to be understood in particular as follows:
  • the respective opening has, for example, a passage direction along which the respective opening can be flown through by the mixture or by the respective torch.
  • the direction of passage is, for example, straight and thus runs, for example, along a respective opening axis of the respective opening, the respective opening axis being a respective straight line.
  • the mixture or the flare can thus flow through the respective opening along the straight line.
  • the respective flow cross section of the respective opening runs in a respective opening plane, the respective opening plane running perpendicular to the respective opening axis of the respective opening.
  • the respective opening or the respective flow cross section of the respective opening can be designed to be rotationally symmetrical with respect to the opening axis.
  • the respective opening axis of the respective first opening encloses the respective first angle with the plane
  • the opening axis of the respective second opening encloses the respective second angle with the plane.
  • the respective angle enclosed by the respective opening or the respective opening axis and the plane is to be understood in particular as the smallest or smallest of the angles which are included by the respective opening or by the respective opening axis and the plane.
  • the mean value of the first angles is greater than the mean value of the second angles.
  • the respective mean is to be understood as the arithmetic mean, also referred to as the arithmetic mean.
  • the first mean value is obtained by dividing, that is to say, dividing the sum of the or all first angles by the number of or all first angles.
  • the second mean value results, for example, from the fact that the sum of the or all of the second angles divided by the number of or all of the second angles, that is, divided.
  • the openings are configured to be rotationally asymmetrical about an imaginary axis running in the plane.
  • This is to be understood as meaning, for example, that the openings around the axis and thus in the circumferential direction of the prechamber or the prechamber spark plug running around the axis are overall asymmetrically, that is, unevenly distributed.
  • the feature that the openings around the axis are designed or constructed to be rotationally asymmetrical can be understood to mean that the or all openings around the axis do not follow one another uniformly or in a disordered manner, that is, do not follow one another in a regular sequence, in particular with regard to the different angles.
  • the rotationally asymmetrical configuration can be understood to mean that the or all angles around the axis are uneven or disordered, that is, do not follow one another in a regular sequence.
  • At least two of the openings differ from one another in their geometry, in particular in the geometry of their respective flow cross-section, and have a rotationally asymmetrical sequence, in particular around the axis.
  • the flow cross-sections of these at least two openings differ from one another, in particular with regard to their shape and / or size, i.e. area or surface area, the at least two openings or preferably all openings having a rotationally asymmetrical sequence around the axis.
  • the at least two openings or preferably all openings around the axis do not follow one another in a uniform or disordered manner, that is to say not in a regular sequence.
  • the openings are arranged or configured rotationally asymmetrically in the circumferential direction of the antechamber and thus, for example, around an axis running in the longitudinal direction of the antechamber or parallel to the longitudinal extension of the antechamber.
  • the aforementioned axis is, for example, a longitudinal center axis of the antechamber, which is also referred to as the main axis and which, for example, with respect to the Axis or with respect to the longitudinal center axis, which is also referred to as the longitudinal axis, can be designed to be rotationally symmetrical.
  • the openings around the axis are configured to be rotationally asymmetrical.
  • the feature that the openings around the axis are designed or constructed to be rotationally asymmetrical can be understood to mean that at least two of the openings differ from one another in their geometry, in particular in the geometry of their respective flow cross-section. This means in particular that the flow cross-sections of these at least two openings differ from one another, in particular with regard to their shape and / or size, that is to say area or surface area.
  • the openings are designed to bring about a tumble-shaped flow, also referred to as cylindrical flow, or tumble flow, of the fuel-air mixture flowing through the openings and thereby flowing into the antechamber via the openings.
  • a tumble-shaped flow also referred to as cylindrical flow, or tumble flow
  • the openings for example through their arrangement and / or their number and / or their geometry, cause a tumble-shaped flow of the fuel, also referred to simply as a mixture, flowing through the opening and thereby flowing out of the combustion chamber into the prechamber -Air mixture, which thus has a or the tumble-shaped flow in the antechamber.
  • the openings formed, for example, as passage openings shape the mixture flowing through the openings and thereby flowing from the combustion chamber, also referred to as the main combustion chamber, into the antechamber, at least essentially tumble-shaped and thus cylindrical flow, so that a particularly Can realize advantageous operation of the prechamber spark plug and thus the internal combustion engine as a whole.
  • the tumble-shaped flow is a flow which is at least essentially cylindrical in at least or precisely one roller plane.
  • This roller plane runs, for example, in the longitudinal direction of the prechamber spark plug, the roller plane for example, the plane is or runs obliquely or perpendicular to the aforementioned plane.
  • the tumble-shaped flow runs in the shape of a cylinder around a roll axis which runs perpendicular to the roll plane and is thus one or the plane normal to the roll plane.
  • the roller axis runs in the aforementioned plane.
  • the tumble-shaped flow is also known as a roller flow, which, for example, extends at least partially in the roller plane or runs in the roller plane in which, for example, the axis, in particular the main axis, lies or runs.
  • a roller flow which, for example, extends at least partially in the roller plane or runs in the roller plane in which, for example, the axis, in particular the main axis, lies or runs.
  • the tumble flow has a positive effect on the combustion in the prechamber in several ways, so that a particularly large working area of the prechamber spark plug or in the prechamber can be realized.
  • there is better purging of residual gas in the area of a spark plug gap which is formed or limited, for example, by respective electrodes, in particular by respective ends of the electrodes.
  • the electrodes are, for example, electrodes of the aforementioned electrode device.
  • the particularly free ends are arranged, for example, in the antechamber.
  • the ignition spark for igniting the mixture in the prechamber can be generated in the spark plug gap, for example by means of the electrodes. A more stable ignition can be guaranteed through better purging.
  • the openings bring about an at least essentially rotationally symmetrical flow of the mixture flowing through the openings and thereby flowing out of the combustion chamber into the prechamber.
  • the disadvantage here is that the initial flame core is not convected or is convected away from the openings, which are also referred to as antechamber nozzles.
  • a long electrode usually has to be used which protrudes deep into the prechamber. This results in a rugged surface in the antechamber and a large harmful volume.
  • the aforementioned problems and disadvantages can be avoided in the prechamber spark plug according to the invention.
  • the combustion in the antechamber is stabilized and improved by the tumble flow.
  • This increases the working area of the prechamber spark plug, so that more stable ignition can be achieved when idling and a lower risk of pre-ignition when preloaded.
  • the better combustion results in a greater pressure increase in the antechamber and consequently a deeper torch penetration depth into the combustion chamber.
  • This also improves the combustion in the combustion chamber, which is also referred to as the main combustion chamber.
  • the torch penetration depth is to be understood in particular as a distance or a depth or a path which the torches penetrate into the antechamber or into the combustion chamber.
  • the respective torch results from the fact that the mixture is ignited in the antechamber and then burned.
  • prechamber spark plugs can be differentiated according to the flow structure in the prechamber.
  • a distinction can be made between structureless (chaotic) flow forms in the antechamber and rotationally symmetrical flow forms.
  • the flow structure is determined in particular by the arrangement of the openings and by the design of the openings.
  • the arrangement of the openings is rotationally symmetrical about the aforementioned axis, which is, for example, the main axis of the antechamber.
  • the invention is now a rotationally asymmetrical configuration and in particular, arrangement of the openings is provided so that particularly advantageous operation can be achieved.
  • the number of first openings arranged in the first half is greater than the number of second openings arranged in the second half, the openings being designed as bores and / or the antechamber being designed to be rotationally symmetrical with respect to the axis. In this way, particularly advantageous operation can be ensured.
  • the sum of the flow cross-sections of the first openings arranged in the first half is greater than the sum of the flow cross-sections of the second openings arranged in the second half, the openings being designed as bores and / or the antechamber being designed to be rotationally symmetrical with respect to the axis.
  • the openings being designed as bores and / or the antechamber being designed to be rotationally symmetrical with respect to the axis.
  • the flow cross-sections of at least two of the openings differ from one another with regard to their shape.
  • the respective angle lies in a respective angular plane extending in the longitudinal direction of the antechamber and thus parallel to the antechamber and extending obliquely or perpendicularly to the first plane.
  • the angle plane can be the aforementioned roller plane.
  • Another embodiment is characterized in that the first plane and the respective angular plane intersect in the imaginary axis, whereby a particularly efficient and effective operation can be ensured.
  • the or all openings are arranged along an imaginary circle whose center is on the axis, the first plane dividing the circle into two equally large circle halves .
  • a first of the circle halves is arranged, for example, in particular completely, in the first half of the antechamber, with the second circle half, in particular completely, is arranged in the second half of the antechamber.
  • Another embodiment is characterized in that the or all flow cross-sections of the first openings arranged in the first half are larger than the or all flow cross-sections of the second openings arranged in the second half. In this way, particularly advantageous flow conditions and thus particularly advantageous operation can be ensured.
  • the mean value of the or all flow cross sections of the first openings arranged in the first half is greater than the mean value of the flow cross sections of the second openings arranged in the second half.
  • These respective mean values are also preferably to be understood as the respective arithmetic mean.
  • the respective openings and thus the respective flow cross-sections, in particular all flow cross-sections are circular, so that the respective flow cross-section has a respective diameter. It is preferably provided that the or all diameters of the first openings arranged in the first half are larger than the or all diameters of the second openings arranged in the second half.
  • a second aspect of the invention relates to an internal combustion engine, preferably designed as a reciprocating piston engine, for a motor vehicle, which can preferably be designed as a motor vehicle and very preferably as a passenger car or as a utility vehicle.
  • the internal combustion engine has at least one combustion chamber.
  • the combustion chamber is, for example, partially delimited by a cylinder and by a piston of the internal combustion engine arranged in the cylinder so as to be movable in translation, the cylinder being formed or delimited, for example, by a motor housing of the internal combustion engine designed in particular as a crankcase or cylinder crankcase.
  • the combustion chamber is limited, for example, in part by a combustion chamber roof, which is formed, for example, by a cylinder head that is formed separately from the engine housing and connected to the engine housing.
  • the internal combustion engine also has at least one prechamber spark plug assigned to the combustion chamber, which, for example, is at least partially arranged in the combustion chamber.
  • the Pre-chamber spark plug comprises a pre-chamber with several openings, via which the pre-chamber is fluidically connected to the combustion chamber, which is also referred to as the main combustion chamber.
  • a fuel-air mixture also referred to simply as a mixture, can be introduced or flow from the combustion chamber into the prechamber via the openings.
  • the aforementioned fuel-air mixture is formed in the combustion chamber, for example, or the fuel-air mixture is introduced into the combustion chamber.
  • fuel in particular liquid fuel
  • air are introduced into the combustion chamber.
  • the fuel is injected directly into the combustion chamber.
  • the aforementioned mixture comprises the air and the fuel that are or have been introduced into the combustion chamber.
  • At least part of the mixture from the combustion chamber can flow through the openings and thus flow into the antechamber via the openings.
  • the part of the mixture can be ignited and burned, resulting in the torches described above.
  • the torches can then flow out of the antechamber through the openings and flow into the main combustion chamber, where they ignite the remaining mixture in the main combustion chamber and then burn it.
  • the respective opening has a respective flow cross section through which the mixture or the respective flare can flow.
  • the openings in particular with regard to their respective angles, are configured to be rotationally asymmetrical about an imaginary axis running in the plane.
  • the number of first openings arranged in the first half is greater than the number of second openings arranged in the second half, the openings being designed as bores and / or the antechamber with respect to the axis Is designed to be rotationally symmetrical. In this way, particularly advantageous operation can be ensured.
  • the sum of the flow cross-sections of the first openings arranged in the first half is greater than the sum of the flow cross-sections of the second openings arranged in the second half, the openings being designed as bores and / or the antechamber being designed to be rotationally symmetrical with respect to the axis.
  • the openings being designed as bores and / or the antechamber being designed to be rotationally symmetrical with respect to the axis.
  • the flow cross-sections of at least two of the openings differ from one another with regard to their shape.
  • a third aspect of the invention relates to a motor vehicle, preferably designed as a motor vehicle, which has an internal combustion engine according to the invention according to the second aspect of the invention.
  • the motor vehicle can be driven by means of the internal combustion engine.
  • FIG. 1 shows a schematic and sectional side view of a prechamber spark plug according to the invention for a combustion chamber of an internal combustion engine of a motor vehicle;
  • FIG. 2 is a schematic view of the prechamber spark plug along a line shown in FIG.
  • FIG. 1 shows in a schematic and sectional side view a prechamber spark plug 10 for a combustion chamber, for example formed by a cylinder or designed as a cylinder or at least partially limited by a cylinder, of an internal combustion engine of a motor vehicle, in particular a motor vehicle such as a passenger car or a cylinder Commercial vehicle.
  • the motor vehicle can be driven by means of the internal combustion engine.
  • the prechamber spark plug 10 has at least or precisely one prechamber 12, the contour of which is denoted by 14 in FIG. 1.
  • the antechamber 12 has several openings 16, also referred to as nozzles and designed as passage openings, which can also be seen particularly well from FIG. 2.
  • the antechamber 12 is fluidically connectable or connected to the combustion chamber, also referred to as the main combustion chamber, via the openings 16.
  • the internal combustion engine In its fully manufactured state, the internal combustion engine has the aforementioned combustion chamber and the prechamber spark plug 10, so that in the fully manufactured state the internal combustion engine is fluidically connected to the combustion chamber via the openings 16 in the prechamber 12.
  • a fuel-air mixture also referred to simply as a mixture
  • the main combustion chamber can at least partially flow through the openings 16 and thereby flow into the prechamber 12, so that at least part of the mixture from the combustion chamber flows through the openings 16 and thus can or flows through the openings 16 into the antechamber 12.
  • the combustion chamber is also limited, for example, by a piston of the internal combustion engine.
  • the prechamber spark plug 10 has at least or precisely two electrodes 18 and 20 of an electrode device 22 which are at least partially arranged in the prechamber 12.
  • respective, free ends EN1 and EN2 of the electrodes 18 and 20 are arranged in the antechamber 12 and are spaced apart from one another.
  • the electrode 18 is, for example, a so-called center electrode, the electrode 20 being designed, for example, as a so-called ground electrode or ground electrode.
  • At least one ignition spark can be generated in the antechamber 12, in particular during a fired operation of the internal combustion engine and / or within a respective work cycle of the internal combustion engine, in particular at an ignition location also referred to as a spark location .
  • the ignition spark can be generated by means of the electrodes 18 and 20 between the electrodes 18 and 20, in particular between the ends EN1 and EN2, so that, for example, the electrodes 18 and 20, in particular the ends EN1 and EN2, define, define, or limit the ignition location limit.
  • the mixture that has flowed into the prechamber 12 via the openings 16 can be ignited by means of the ignition spark, as a result of which the mixture is burned in the prechamber 12.
  • the electrodes 18 and 20 can be used to generate or provide the ignition spark at the ignition location in the prechamber 12.
  • a first, imaginary plane E1 can be seen in FIGS. 1 and 2, which extends in the longitudinal direction of the prechamber 12 and thus the prechamber spark plug 10 as a whole.
  • the plane E1 runs parallel to the longitudinal extension direction of the prechamber 12 or the prechamber spark plug 10, the longitudinal extension direction being illustrated in FIG. 1 by a double arrow 24.
  • an axis A can be seen in FIGS. 1 and 2, which is one or the main axis of the prechamber 12 and thus of the prechamber spark plug 10.
  • the main axis is also referred to as the longitudinal axis or the longitudinal center axis, the antechamber 12, for example, being designed to be rotationally symmetrical with respect to the axis A.
  • the axis A lies in or runs in the plane E1, the plane E1 running perpendicular to the image plane of FIG. 1 and perpendicular to the image plane of FIG. 2.
  • the openings 16 around the axis A are particular arranged along a circle or on a circle, the center of which lies on the axis A, for example.
  • the imaginary plane E1 divides or subdivides the antechamber 12 into two halves H1 and H2 of equal size, also referred to as chamber halves or antechamber halves.
  • the first of the openings 16, designated B1 are arranged, in particular completely, in the first half H1
  • an imaginary or virtual second plane E2 can be seen in FIG. 2.
  • the second, imaginary plane E2 also runs parallel to the longitudinal direction or in the longitudinal direction of the prechamber 12 and thus the prechamber spark plug 10, the second plane E2 simultaneously running perpendicular to the first plane E1.
  • the planes E1 and E2 intersect in the axis A, as can be seen particularly well from FIG.
  • the plane E2 is a roller plane.
  • the respective first opening B1 or each of the first openings B1 encloses a respective first angle a1 with the first plane E1, the respective first angle a1 lying in the first half H1, for example or belongs to the first half H1 or is arranged on the side of half H1.
  • the respective second opening B2 or each of the second openings B2 forms a respective second angle a2 with the first plane E1, which for example lies in the second half H2 or is arranged to the second half H2 or on the side of the second half H2.
  • the arithmetic mean of the or all of the first angles a1 is greater than the arithmetic mean of the or all of the second angles a2.
  • the respective first opening B1 has a respective opening axis 26a
  • the respective second opening B2 has a respective opening axis 26b
  • the respective opening 16 is designed to be straight over its entire extent.
  • the respective opening axis 26a or 26b is a straight line and runs along a passage direction or coincides with a respective passage direction of the respective opening B1 or B2 together, wherein the respective opening B1 or B2 can be flowed through by the mixture or by the respective flare along the direction of passage.
  • the respective opening B1 or B2 is designed to be rotationally symmetrical with respect to its respective opening axis 26a or 26b, which is an imaginary or virtual axis.
  • the feature that the respective opening B1 encloses the respective angle a1 with the plane E1 is to be understood as meaning that the respective opening axis 26a of the respective opening B1 encloses the respective angle a1 with the plane E1.
  • the feature that the respective opening B2 encloses the respective angle a2 with the plane E1 is to be understood as meaning that the respective opening axis 26b of the respective opening B2 encloses the respective angle a2 with the plane E1.
  • the openings 16 are designed to bring about an at least essentially tumble-shaped, that is, roller-shaped flow of the mixture flowing through the openings 16 and thereby flowing into the antechamber 12 via the openings 16, the tumble-shaped flow of the mixture takes place or takes place in the antechamber 12.
  • This tumble-shaped flow of the mixture in the antechamber 12 is illustrated in FIG. 1 by arrows 28 and 30.
  • arrow 30 With the aid of arrow 30 in particular, it can be seen that the tumble-shaped flow runs in a roller-like manner in a roller plane, the roller plane, for example, running parallel to the plane E2 or being the plane E2.
  • the tumble-shaped flow runs in the shape of a cylinder around one or the plane normal of the cylinder plane, the plane normal running, for example, in the plane E1 and thereby perpendicular to the axis A.
  • the openings 16 are designed or arranged to be rotationally asymmetrical about the axis A, whereby the tumble-shaped flow can be implemented particularly advantageously.
  • the tumble-shaped flow is thus brought about by the distribution of the openings 16 around the axis A and / or by a corresponding number of the openings 16 and / or by a respective geometry of the openings 16, in particular their flow cross-sections.
  • that angle a1 or a2 or that angle sector of a1 and a2 which has the smallest numerical value is used.
  • the respective angle is preferably a1 or a2 is the smallest of the angles enclosed by the respective opening B1 or B2 or by the respective opening axis 26a or 26b and the planes E1.
  • EB denotes an electrode area in which, for example, the electrodes 18 and 20, in particular their ends EN1 and EN2, are arranged in the antechamber 12.
  • a volume V of the prechamber 12 also referred to as a harmful volume, can be kept particularly small, so that a particularly large working area of the prechamber spark plug 10 can be realized. A particularly advantageous operation can thus be represented.
  • the openings 16 are arranged successively in the circumferential direction of the prechamber 12 or prechamber spark plug 10, in particular running along the axis A, the circumferential direction being illustrated in FIG. 1 by a double arrow 32.
  • the tumble flow has a flow center which is orthogonal to the main axis or to the axis A of the antechamber 12.
  • the flow center is a previously mentioned roller axis, around which the tumble flow runs in a roller-like manner.
  • the roller axis runs predominantly perpendicular or orthogonal to plane E2 and, for example, in plane E1 or parallel to plane E1, so that, for example, plane E2 is the aforementioned roller plane.
  • the tumble flow can be defined as a flow structure in which the flow of the mixture in the second half H2 flows from the openings 16 upwards in the direction of the electrode area EB, which is also referred to as an upwards flow.
  • the tumble flow is a structured flow form which, however, is not rotationally symmetrical to the main axis of the antechamber or to the main axis of the antechamber 12.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorkammerzündkerze (10) für einen Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine, mit einer mehrere Öffnungen (16, B1, B2) aufweisenden Vorkammer (12), welche mit dem Brennraum über die Öffnungen (16, B1, B2) fluidisch verbindbar ist, über die ein Kraftstoff-Luft-Gemisch aus dem Brennraum in die Vorkammer (12) einleitbar ist, wobei bezogen auf eine gedachte, in Längserstreckungsrichtung (24) der Vorkammer (12) verlaufende und die Vorkammer (12) in zwei gleich große Hälften (H1, H2) teilende Ebene (E1) mehrere erste der Öffnungen (16, B1, B2) in einer ersten der Hälften (H1, H2) und mehrere zweite der Öffnungen (16, B1, B2) in der zweiten Hälfte (H2) angeordnet sind, wobei die ersten Öffnungen (B1) mit der Ebene (E1) einen jeweiligen ersten Winkel (α1) einschließen, wobei die zweiten Öffnungen (B2) mit der Ebene (E1) einen jeweiligen zweiten Winkel (α2) einschließen, wobei der Mittelwert der ersten Winkel (α1) größer als der Mittelwert der zweiten Winkel (α2) ist, und wobei die Öffnungen (16) um eine gedachte, in der Ebene (E1) verlaufende Achse (A) herum rotationsasymmetrisch ausgestaltet sind.

Description

Vorkammerzündkerze für einen Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine, Verbrennungskraftmaschine sowie Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Vorkammerzündkerze für einen Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff vom Patentanspruch 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff vom Patentanspruch 6. Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Kraftwagen.
Die EP 2 700 796 A1 offenbart eine Vorverbrennungskammerspitze einer Verbrennungskammeranordnung eines Verbrennungsmotors. Des Weiteren ist aus der US 2013/0055986 A1 eine Vorverbrennungskammer bekannt. Die JP 2012-211 594 A offenbart eine Vorkammerzündkerze für einen Verbrennungsmotor. Die DE 10 2018 117 726 A1 offenbart eine Brennkraftmaschine. Darüber hinaus ist der DE 10 2018007 093 A1 eine Vorkammerzündkerze für einen Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine als bekannt zu entnehmen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorkammerzündkerze für einen Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine, eine Verbrennungskraftmaschine mit wenigstens einer solchen Vorkammerzündkerze und ein Kraftfahrzeug zu schaffen, sodass ein besonders vorteilhafter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisiert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorkammerzündkerze mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 , durch eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben. Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorkammerzündkerze für einen Brennraum einer auch als Verbrennungsmotor bezeichneten Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug. Die Vorkammerzündkerze weist eine Vorkammer mit mehreren, beispielsweise als Durchgangsöffnungen ausgebildeten Öffnungen auf, über welche die Vorkammer mit dem Brennraum fluidisch verbindbar beziehungsweise verbunden ist. Insbesondere kann die Öffnung, insbesondere über ihre vollständige Erstreckung hinweg, gerade beziehungsweise geradlinig verlaufen. Über die jeweilige Öffnung ist ein einfach auch als Gemisch bezeichnetes Kraftstoff-Luft-Gemisch aus dem Brennraum in die Vorkammer einleitbar. Beispielsweise kann in der Vorkammer wenigstens ein Zündfunke erzeugt werden. Hierzu umfasst die Vorkammerzündkerze beispielsweise wenigstens eine Elektrodeneinrichtung, welche zumindest teilweise in der Vorkammer angeordnet ist. Mittels der Elektrodeneinrichtung kann der zuvor genannte Zündfunke in der Vorkammer erzeugt werden. Mittels des Zündfunkens kann das Kraftstoff-Luft-Gemisch, welches über die Öffnungen in die Vorkammer eingeströmt ist, in der Vorkammer entzündet, beziehungsweise gezündet und in der Folge verbrannt werden, sodass beispielsweise Flammen oder brennende Fackeln, die aus der Zündung und Verbrennung des Gemisches resultieren, über die Öffnungen aus der Vorkammer herausströmen und in den Brennraum gelangen beziehungsweise einströmen können. In der Folge wird beispielsweise das in dem Brennraum verbliebene Gemisch in dem Brennraum gezündet und verbrannt.
Die jeweilige Öffnung weist einen jeweiligen, von dem Gemisch beziehungsweise von der jeweiligen Fackel durchströmbaren Strömungsquerschnitt auf. Der jeweilige Strömungsquerschnitt ist somit beispielsweise eine von dem Gemisch durchströmbare Fläche oder weist eine Fläche oder einen Flächeninhalt auf und ist von dem Gemisch durchströmbar.
Um nun einen besonders vorteilhaften Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass bezogen auf eine gedachte beziehungsweise virtuelle, in Längserstreckungsrichtung der Vorkammer verlaufende und somit parallel zur Längserstreckungsrichtung der Vorkammer und somit der Vorkammerzündkerze insgesamt verlaufende Ebene, welche die Vorkammer in zwei gleich große Hälften teilt beziehungsweise unterteilt, mehrere, das heißt wenigstens zwei erste der Öffnungen in einer ersten der Hälften der Vorkammer und mehrere, das heißt wenigstens zwei zweite der Öffnungen in der zweiten Hälfte der Vorkammer angeordnet sind. Die jeweilige Hälfte der Vorkammer wird beispielsweise auch als Vorkammerhälfte bezeichnet. Dabei schließen die ersten Öffnungen mit der auch als erste Ebene bezeichneten Ebene einen jeweiligen, insbesondere in der ersten Hälfte liegenden, ersten Winkel ein. Mit anderen Worten schließt die jeweilige erste Öffnung beziehungsweise jede der ersten Öffnungen einen jeweiligen, beispielsweise in der ersten Hälfte liegenden beziehungsweise zur ersten Hälfte gehörenden ersten Winkel mit der Ebene ein. Außerdem schließen die zweiten Öffnungen mit der Ebene einen jeweiligen, insbesondere in der zweiten Hälfte liegenden, zweiten Winkel ein. Mit anderen Worten schließt die jeweilige zweite Öffnung beziehungsweise jede der zweiten Öffnungen einen jeweiligen, beispielsweise in der zweiten Hälfte liegenden beziehungsweise zur zweiten Hälfte gehörenden zweiten Winkel mit der Ebene ein. Unter dem Merkmal, dass die jeweilige Öffnung den jeweiligen Winkel mit der Ebene einschließt, ist insbesondere Folgendes zu verstehen: Die jeweilige Öffnung weist beispielsweise eine Durchtrittsrichtung auf, entlang derer die jeweilige Öffnung von dem Gemisch beziehungsweise von der jeweiligen Fackel durchströmbar ist. Die Durchtrittsrichtung ist beispielsweise gerade und verläuft somit beispielsweise entlang einer jeweiligen Öffnungsachse der jeweiligen Öffnung, wobei die jeweilige Öffnungsachse eine jeweilige Gerade ist. Somit ist die jeweilige Öffnung entlang der Gerade von dem Gemisch beziehungsweise von der Fackel durchströmbar. Dabei ist es insbesondere denkbar, dass der jeweilige Strömungsquerschnitt der jeweiligen Öffnung in einer jeweiligen Öffnungsebene verläuft, wobei die jeweilige Öffnungsebene senkrecht zur jeweiligen Öffnungsachse der jeweiligen Öffnung verläuft. Insbesondere kann die jeweilige Öffnung beziehungsweise der jeweilige Strömungsquerschnitt der jeweiligen Öffnung bezüglich der Öffnungsachse rotationssymmetrisch ausgebildet sein. Dabei schließt die jeweilige Öffnungsachse der jeweiligen ersten Öffnung mit der Ebene den jeweiligen ersten Winkel ein, und die Öffnungsachse der jeweiligen zweiten Öffnung schließt mit der Ebene den jeweiligen zweiten Winkel ein. Unter den jeweiligen Winkel, der von der jeweiligen Öffnung beziehungsweise der jeweiligen Öffnungsachse und der Ebene eingeschlossen wird, ist insbesondere der kleinste oder geringste der Winkel zu verstehen, die von der jeweiligen Öffnung beziehungsweise von der jeweiligen Öffnungsachse und der Ebene eingeschlossen werden.
Des Weiteren ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Mittelwert der ersten Winkel größer als der Mittelwert der zweiten Winkel ist. Insbesondere ist unter dem jeweiligen Mittelwert der auch als arithmetisches Mittel bezeichnete, arithmetische Mittelwert zu verstehen. Somit ergibt sich beispielsweise der erste Mittelwert dadurch, dass die Summe der beziehungsweise aller ersten Winkel durch die Anzahl der beziehungsweise aller ersten Winkel dividiert, das heißt geteilt wird. Demzufolge ergibt sich beispielsweise der zweite Mittelwert dadurch, dass die Summe der beziehungsweise aller zweiten Winkel durch die Anzahl der beziehungsweise aller zweiten Winkel dividiert, das heißt geteilt wird.
Außerdem ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Öffnungen um eine gedachte, in der Ebene verlaufende Achse herum rotationsasymmetrisch ausgestaltet sind. Hierunter ist beispielsweise insbesondere zu verstehen, dass die Öffnungen um die Achse herum und somit in um die Achse verlaufender Umfangsrichtung der Vorkammer beziehungsweise der Vorkammerzündkerze insgesamt asymmetrisch, das heißt ungleichmäßig verteilt angeordnet sind. Alternativ oder zusätzlich kann unter dem Merkmal, dass die Öffnungen um die Ache herum rotationsasymmetrisch ausgestaltet oder ausgebildet sind, verstanden werden, dass die oder alle Öffnungen um die Achse herum ungleichmäßig beziehungsweise ungeordnet, das heißt nicht gemäß einer regelmäßigen Reihenfolge aufeinanderfolgen, insbesondere im Hinblick auf die unterschiedlichen Winkel. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt kann unter der rotationsasymmetrischen Ausgestaltung verstanden werden, dass die oder alle Winkel um die Achse herum ungleichmäßig beziehungsweise ungeordnet, das heißt nicht gemäß einer regelmäßigen Reihenfolge aufeinanderfolgen.
Ferner ist es denkbar, dass zumindest zwei der Öffnungen in ihrer Geometrie, insbesondere in der Geometrie ihres jeweiligen Strömungsquerschnitts, voneinander unterscheiden und dabei, insbesondere um die Achse, eine rotationsasymmetrische Abfolge aufweisen. Dies bedeutet insbesondere, dass sich die Strömungsquerschnitte dieser zumindest zwei Öffnungen voneinander unterscheiden, insbesondere im Hinblick auf ihre Form und/oder Größe, das heißt Fläche oder Flächeninhalt, wobei die zumindest zwei Öffnungen oder vorzugsweise alle Öffnungen um die Achse herum eine rotationsasymmetrische Abfolge aufweisen. Dies bedeutet insbesondere, dass die zumindest zwei Öffnungen oder vorzugsweise alle Öffnungen um die Achse herum ungleichmäßig beziehungsweise ungeordnet, das heißt nicht gemäß einer regelmäßigen Reihenfolge aufeinanderfolgen.
Da die Mittelwerte der Winkel voneinander unterschiedlich sind, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Öffnungen in Umfangsrichtung der Vorkammer und somit beispielsweise um eine in Längserstreckungsrichtung der Vorkammer beziehungsweise parallel zur Längserstreckung der Vorkammer verlaufende Achse herum rotationsasymmetrisch angeordnet beziehungsweise ausgestaltet sind. Die zuvor genannte Achse ist beispielsweise eine beziehungsweise die auch als Hauptachse bezeichnete Längsmittelachse der Vorkammer, welche beispielsweise bezüglich der Achse beziehungsweise bezüglich der Längsmittelachse, welche auch als Längsachse bezeichnet wird, rotationssymmetrisch ausgebildet sein kann.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Öffnungen um die Achse herum, das heißt bezüglich der Achse, rotationsasymmetrisch ausgestaltet sind. Hierunter ist beispielsweise insbesondere zu verstehen, dass die Öffnungen um die Achse herum und somit in um die Achse verlaufender Umfangsrichtung der Vorkammer beziehungsweise der Vorkammerzündkerze insgesamt asymmetrisch, das heißt ungleichmäßig verteilt angeordnet sind. Alternativ oder zusätzlich kann unter dem Merkmal, dass die Öffnungen um die Ache herum rotationsasymmetrisch ausgestaltet oder ausgebildet sind, verstanden werden, dass sich zumindest zwei der Öffnungen in ihrer Geometrie, insbesondere in der Geometrie ihres jeweiligen Strömungsquerschnitts, voneinander unterscheiden. Dies bedeutet insbesondere, dass sich die Strömungsquerschnitte dieser zumindest zwei Öffnungen voneinander unterscheiden, insbesondere im Hinblick auf ihre Form und/oder Größe, das heißt Fläche oder Flächeninhalt.
Durch die erfindungsgemäß vorgesehene, rotationsasymmetrische Anordnung beziehungsweise Ausgestaltung der Öffnungen sind die Öffnungen dazu ausgebildet, eine auch als walzenförmige Strömung, Walzenströmung oder Tumbleströmung bezeichnete tumbleförmige Strömung des die Öffnungen hindurchströmenden und dadurch über die Öffnungen in die Vorkammer einströmenden Kraftstoff-Luft-Gemisches zu bewirken. Mit anderen Worten, bei einem befeuerten Betrieb der Verbrennungskraftmaschine bewirken die Öffnungen beispielsweise durch ihre Anordnung und/oder ihre Anzahl und/oder ihre Geometrie eine tumbleförmige Strömung des einfach auch als Gemisch bezeichneten und die Öffnung durchströmenden und dadurch aus dem Brennraum in die Vorkammer einströmenden Kraftstoff-Luft- Gemisches, welches somit in der Vorkammer eine beziehungsweise die tumbleförmige Strömung aufweist. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt prägen die beispielsweise als Durchgangsöffnungen ausgebildeten Öffnungen den die Öffnungen durchströmenden und dadurch aus dem auch als Hauptbrennraum bezeichneten Brennraum in die Vorkammer strömenden Gemisch ein auch als Tumbleströmung bezeichnete, zumindest im Wesentlichen tumbleförmige und somit walzenförmige Strömung auf, sodass sich ein besonders vorteilhafter Betrieb der Vorkammerzündkerze und somit der Verbrennungskraftmaschine insgesamt realisieren lässt. Die tumbleförmige Strömung ist eine Strömung, die in wenigstens oder genau einer Walzenebene zumindest im Wesentlichen walzenförmig ist. Diese Walzenebene verläuft beispielsweise in Längserstreckungsrichtung der Vorkammerzündkerze, wobei die Walzenebene beispielsweise die Ebene ist oder aber schräg oder senkrecht zu der zuvor genannten Ebene verläuft. Insbesondere verläuft die tumbleförmige Strömung walzenförmig um eine Walzenachse, welche senkrecht zur Walzenebene verläuft und somit eine oder die Ebenennormale der Walzenebene ist. Beispielsweise verläuft die Walzenachse in der zuvor genannten Ebene.
Im Gegensatz zu einer insbesondere bezüglich der Achse rotationssymmetrischen Strömung, die sich beispielsweise schraubenartig oder ringartig um die Hauptachse beziehungsweise um die Lenkachse der Vorkammer erstreckt, ist die tumbleförmige Strömung eine auch als Walzenströmung bezeichnete, walzenförmige Strömung, die sich beispielsweise zumindest teilweise in der Walzenebene erstreckt beziehungsweise in der Walzenebene verläuft, in der beispielsweise die Achse, insbesondere die Hauptachse, liegt beziehungsweise verläuft. Die zuvor genannte, herkömmlicherweise vorgesehene rotationssymmetrische Strömung kann insbesondere aus einer insbesondere bezüglich der Achse rotationssymmetrischen Anordnung und Ausgestaltung der Öffnungen resultieren, wobei nun jedoch erfindungsgemäß eine bezüglich der Achse rotationsasymmetrische Anordnung beziehungsweise Ausgestaltung der Öffnungen vorgesehen ist.
Durch die Tumbleströmung wird die Verbrennung in der Vorkammer auf mehreren Wegen positiv beeinflusst, wodurch ein besonders großer Arbeitsbereich der Vorkammerzündkerze beziehungsweise in der Vorkammer realisiert werden kann. Zum einen ergibt sich eine bessere Spülung von Restgas im Bereich eines Zündkerzenspalts, welcher beispielsweise durch jeweilige Elektroden, insbesondere durch jeweilige Enden der Elektroden, gebildet beziehungsweise begrenzt ist. Die Elektroden sind beispielsweise Elektroden der zuvor genannten Elektrodeneinrichtung. Die insbesondere freien Enden sind beispielsweise in der Vorkammer angeordnet. In dem Zündkerzenspalt ist beispielsweise mittels der Elektroden der Zündfunke zum Zünden des Gemisches in der Vorkammer erzeugbar. Durch die bessere Spülung kann eine stabilere Zündung gewährleistet werden. Im Vergleich zu herkömmlichen Zündkerzen ergibt sich eine günstigere Konvektion eines anfänglichen Flammenkerns in Richtung der auch als Düsen bezeichneten oder als Düsen ausgebildeten Öffnungen. Durch die bessere Spülung und durch die günstigere Konvektion kann eine verbrennungsgünstigere Gestaltung der jeweiligen Elektrode der Vorkammerzündkerze erreicht werden, insbesondere im Hinblick auf eine geringere Eindringtiefe der beispielsweise als Masseelektrode ausgebildeten Elektrode. Daraus resultiert eine geringere Oberfläche, woraus geringere Wandwärmeverluste resultieren. Hierdurch kann die Vorentflammungsneigung im Vergleich zu herkömmlichen Vorkammerzündkerzen reduziert werden.
Bei herkömmlichen Vorkammerzündkerzen bewirken die Öffnungen insbesondere aufgrund ihrer rotationssymmetrischen Anordnung eine zumindest im Wesentlichen rotationssymmetrische Strömung des die Öffnungen durchströmenden und dadurch aus dem Brennraum in die Vorkammer einströmenden Gemisches. Nachteilig dabei ist, dass der anfängliche Flammenkern nicht oder weg von den auch als Vorkammerdüsen bezeichneten Öffnungen konvektiert wird. Um bei herkömmlichen Vorkammerzündkerzen hinreichend geringe Restgasgehalte im Bereich des Zündkerzenspalts sicherzustellen, muss üblicherweise eine lange Elektrode verwendet werden, die tief in die Vorkammer hineinragt. Dadurch ergeben sich eine zerklüftete Oberfläche in der Vorkammer sowie ein großes Schadvolumen. Die zuvor genannten Probleme und Nachteile können bei der erfindungsgemäßen Vorkammerzündkerze vermieden werden.
Die Verbrennung in der Vorkammer wird durch die Tumbleströmung stabilisiert und verbessert. Dadurch wird das Arbeitsgebiet der Vorkammerzündkerze vergrößert, sodass eine stabilere Entflammung bei Leerlauf und ein geringeres Vorentflammungsrisiko bei Vorlast realisiert werden können. Weiterhin ergibt sich durch die bessere Verbrennung ein größerer Druckanstieg in der Vorkammer und folglich eine tiefere Fackeleindringtiefe in den Brennraum. Dadurch verbessert sich ebenfalls die Verbrennung in dem auch als Hauptbrennraum bezeichneten Brennraum. Unter der Fackeleindringtiefe ist insbesondere eine Strecke oder eine Tiefe oder ein Weg zu verstehen, die beziehungsweise den die Fackeln in die Vorkammer beziehungsweise in den Brennraum eindringen. Die jeweilige Fackel resultiert daraus, dass das Gemisch in der Vorkammer gezündet und in der Folge verbrannt wird.
Herkömmlicherweise können Vorkammerzündkerzen nach der Strömungsstruktur in der Vorkammer unterschieden werden. Insbesondere gemäß dem Stand der Technik kann zwischen strukturlosen (chaotischen) Strömungsformen in der Vorkammer und rotationssymmetrischen Strömungsformen unterschieden werden. Die Strömungsstruktur wird insbesondere durch die Anordnung der Öffnungen und durch die Gestaltung der Öffnungen bestimmt. Die Anordnung der Öffnungen ist für rotationssymmetrische Strömungsstrukturen gemäß dem Stand der Technik rotationssymmetrisch um die zuvor genannte Achse, welche beispielsweise die Hauptachse der Vorkammer ist. Erfindungsgemäß ist nun jedoch eine rotationsasymmetrische Ausgestaltung und insbesondere Anordnung der Öffnungen vorgesehen, sodass sich ein besonders vorteilhafter Betrieb realisieren lässt.
Die Anzahl der in der ersten Hälfte angeordneten ersten Öffnungen ist größer als die Anzahl der in der zweiten Hälfte angeordneten zweiten Öffnungen, wobei die Öffnungen als Bohrungen ausgebildet sind und/oder die Vorkammer bezüglich der Achse rotationssymmetrisch ausgebildet ist. Hierdurch kann ein besonders vorteilhafter Betrieb gewährleistet werden.
Alternativ oder zusätzlich ist die Summe der Strömungsquerschnitt der in der ersten Hälfte angeordneten ersten Öffnungen größer als die Summe der Strömungsquerschnitte der in der zweiten Hälfte angeordneten zweiten Öffnungen, wobei die Öffnungen als Bohrungen ausgebildet sind und/oder die Vorkammer bezüglich der Achse rotationssymmetrisch ausgebildet ist. Dadurch kann beispielsweise eine besonders vorteilhafte tumbleförmige Strömung des Gemisches in der Vorkammer realisiert werden.
Alternativ oder zusätzlich unterscheiden sich die Strömungsquerschnitte von zumindest zwei der Öffnungen im Hinblick auf ihre Form voneinander.
Um einen besonders vorteilhaften Betrieb zu realisieren, ist es bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass der jeweilige Winkel in einer jeweiligen, in Längserstreckungsrichtung der Vorkammer und somit parallel zur Vorkammer verlaufenden und sich schräg oder senkrecht zur ersten Ebene erstreckenden Winkelebene liegt. Insbesondere für wenigstens oder genau einen der ersten Winkel sowie beispielsweise für wenigstens oder genau einen der zweiten Winkel kann die Winkelebene die zuvor genannte Walzenebene sein.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass sich die erste Ebene und die jeweilige Winkelebene in der gedachten Achse schneiden, wodurch ein besonders effizienter und effektiver Betrieb gewährleistet werden kann.
Um einen besonders vorteilhaften Betrieb realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die beziehungsweise alle Öffnungen entlang eines gedachten Kreises, dessen Mittelpunkt auf der Achse liegt, angeordnet sind, wobei die erste Ebene den Kreis in zwei gleich große Kreishälften teilt. Eine erste der Kreishälften ist beispielsweise, insbesondere vollständig, in der ersten Hälfte der Vorkammer angeordnet, wobei beispielsweise die zweite Kreishälfte, insbesondere vollständig, in der zweiten Hälfte der Vorkammer angeordnet ist. Dadurch kann ein besonders effektiver und effizienter Betrieb dargestellt werden.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die beziehungsweise alle Strömungsquerschnitte der in der ersten Hälfte angeordneten ersten Öffnungen größer als die beziehungsweise alle Strömungsquerschnitt der in der zweiten Hälfte angeordneten zweiten Öffnungen sind. Dadurch können besonders vorteilhafte Strömungsbedingungen und somit ein besonders vorteilhafter Betrieb gewährleistet werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Mittelwert der beziehungsweise aller Strömungsquerschnitte der der ersten Hälfte angeordneten ersten Öffnungen größer als der Mittelwert der Strömungsquerschnitte der in der zweiten Hälfte angeordneten zweiten Öffnungen. Auch unter diesen jeweiligen Mittelwerten ist vorzugsweise das jeweilige arithmetische Mittel zu verstehen.
Beispielsweise sind die jeweiligen Öffnungen und somit die jeweiligen Strömungsquerschnitte, insbesondere alle Strömungsquerschnitte, kreisrund, sodass der jeweilige Strömungsquerschnitt einen jeweiligen Durchmesser aufweist. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die beziehungsweise alle Durchmesser der in der ersten Hälfte angeordneten ersten Öffnungen größer als die beziehungsweise alle Durchmesser der in der zweiten Hälfte angeordneten zweiten Öffnungen sind.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine vorzugsweise als Hubkolbenmaschine ausgebildete Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug, welches vorzugsweise als Kraftwagen und ganz vorzugsweise als Personenkraftwagen oder als Nutzfahrzeug ausgebildet sein kann. Die Verbrennungskraftmaschine weist wenigstens einen Brennraum auf. Der Brennraum ist beispielsweise teilweise durch einen Zylinder und durch einen translatorisch bewegbar in dem Zylinder angeordneten Kolben der Verbrennungskraftmaschine begrenzt, wobei der Zylinder beispielsweise durch ein insbesondere als Kurbelgehäuse oder Zylinderkurbelgehäuse ausgebildetes Motorgehäuse der Verbrennungskraftmaschine gebildet oder begrenzt ist. Außerdem ist der Brennraum beispielsweise teilweise durch ein Brennraumdach begrenzt, welches beispielsweise durch einen separat von dem Motorgehäuse ausgebildeten und mit dem Motorgehäuse verbundenen Zylinderkopf gebildet ist. Die Verbrennungskraftmaschine weist außerdem wenigstens eine dem Brennraum zugeordnete Vorkammerzündkerze auf, welche beispielsweise zumindest teilweise in dem Brennraum angeordnet ist. Die Vorkammerzündkerze umfasst eine Vorkammer mit mehreren Öffnungen, über die die Vorkammer fluidisch mit dem auch als Hauptbrennraum bezeichneten Brennraum verbunden ist. Über die Öffnungen kann ein auch einfach als Gemisch bezeichnetes Kraftstoff-Luft-Gemisch aus dem Brennraum in die Vorkammer eingeleitet werden beziehungsweise einströmen. Mit anderen Worten wird beispielsweise in dem Brennraum das zuvor genannte Kraftstoff-Luft-Gemisch gebildet oder das Kraftstoff-Luft-Gemisch wird in den Brennraum eingeleitet. Beispielsweise werden in den Brennraum Kraftstoff, insbesondere flüssiger Kraftstoff, und Luft eingebracht. Beispielsweise wird der Kraftstoff direkt in den Brennraum eingespritzt. Das zuvor genannte Gemisch umfasst dabei die Luft und den Kraftstoff, die in den Brennraum eingebracht werden beziehungsweise wurden.
Zumindest ein Teil des Gemisches aus dem Brennraum kann die Öffnungen durchströmen und somit über die Öffnungen in die Vorkammer einströmen. In der Vorkammer kann der Teil des Gemisches gezündet und verbrannt werden, woraus die zuvor beschriebenen Fackeln resultieren. Die Fackeln können dann über die Öffnungen aus der Vorkammer ausströmen und in den Hauptbrennraum einströmen und dort das übrige, in dem Hauptbrennraum verbliebene Gemisch zünden und in der Folge verbrennen. Die jeweilige Öffnung weist dabei einen jeweiligen, von dem Gemisch beziehungsweise von der jeweiligen Fackel durchströmbaren Strömungsquerschnitt auf.
Um nun einen besonders vorteilhaften Betrieb realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass bezogen auf eine gedachte beziehungsweise virtuelle, in Längserstreckungsrichtung der Vorkammer verlaufende und die Vorkammer in zwei gleichgroße Hälften teilende Ebene mehrere erste der Öffnungen in einer ersten der Hälften und mehrere zweite der Öffnungen in der zweiten Hälfte der Vorkammer angeordnet sind. Dabei schließen die ersten Öffnungen mit der Ebene einen jeweiligen ersten Winkel ein, und die zweiten Öffnungen schließen mit der Ebene einen jeweiligen zweiten Winkel ein. Dabei ist der Mittelwert der beziehungsweise aller ersten Winkel größer als der Mittelwert der beziehungsweise aller zweiten Winkel. Außerdem ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Öffnungen, insbesondere im Hinblick auf ihre jeweiligen Winkel, um eine gedachte, in der Ebene verlaufende Achse herum rotationsasymmetrisch ausgestaltet sind.
Die Anzahl der in der ersten Hälfte angeordneten ersten Öffnungen ist größer als die Anzahl der in der zweiten Hälfte angeordneten zweiten Öffnungen, wobei die Öffnungen als Bohrungen ausgebildet sind und/oder die Vorkammer bezüglich der Achse rotationssymmetrisch ausgebildet ist. Hierdurch kann ein besonders vorteilhafter Betrieb gewährleistet werden.
Alternativ oder zusätzlich ist die Summe der Strömungsquerschnitt der in der ersten Hälfte angeordneten ersten Öffnungen größer als die Summe der Strömungsquerschnitte der in der zweiten Hälfte angeordneten zweiten Öffnungen, wobei die Öffnungen als Bohrungen ausgebildet sind und/oder die Vorkammer bezüglich der Achse rotationssymmetrisch ausgebildet ist. Dadurch kann beispielsweise eine besonders vorteilhafte tumbleförmige Strömung des Gemisches in der Vorkammer realisiert werden.
Alternativ oder zusätzlich unterscheiden sich die Strömungsquerschnitte von zumindest zwei der Öffnungen im Hinblick auf ihre Form voneinander.
Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein vorzugsweise als Kraftwagen ausgebildetes Kraftfahrzeug, welches eine erfindungsgemäße Verbrennungskraftmaschine gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung aufweist. Dabei ist das Kraftfahrzeug mittels der Verbrennungskraftmaschine antreibbar. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten und zweiten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des dritten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. 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. Die Zeichnung zeigt in:
Fig. 1 eine schematische und geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorkammerzündkerze für einen Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs; und
Fig. 2 eine schematische Ansicht der Vorkammerzündkerze entlang einer in Fig.
1 mit B bezeichneten Blickrichtung.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen und geschnittenen Seitenansicht eine Vorkammerzündkerze 10 für einen beispielsweise durch einen Zylinder gebildeten oder als Zylinder ausgebildeten oder durch einen Zylinder zumindest teilweise begrenzten Brennraum einer beispielsweise als Flubkolbenmaschine ausgebildeten Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens wie beispielsweise eines Personenkraftwagens oder eines Nutzfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug ist mittels der Verbrennungskraftmaschine antreibbar. Die Vorkammerzündkerze 10 weist wenigstens oder genau eine Vorkammer 12 auf, deren Kontur in Fig. 1 mit 14 bezeichnet ist. Die Vorkammer 12 weist mehrere, auch als Düsen bezeichnete und als Durchgangsöffnungen ausgebildete Öffnungen 16 auf, welche auch besonders gut aus Fig. 2 erkennbar sind. Über die Öffnungen 16 ist die Vorkammer 12 fluidisch mit dem auch als Hauptbrennraum bezeichneten Brennraum verbindbar oder verbunden. In ihrem vollständig hergestellten Zustand weist die Verbrennungskraftmaschine den zuvor genannten Brennraum und die Vorkammerzündkerze 10 auf, sodass im vollständig hergestellten Zustand der Verbrennungskraftmaschine in die Vorkammer 12 über die Öffnungen 16 fluidisch mit dem Brennraum verbunden ist. Hierdurch kann ein einfach auch als Gemisch bezeichnetes Kraftstoff-Luft-Gemisch aus dem auch als Hauptbrennraum bezeichneten Brennraum zumindest teilweise durch die Öffnungen 16 hindurchströmen und dadurch in die Vorkammer 12 strömen, sodass zumindest ein Teil des Gemisches aus dem Brennraum die Öffnungen 16 hindurchströmen und somit über die Öffnungen 16 in die Vorkammer 12 strömen kann beziehungsweise strömt. Der Brennraum wird beispielsweise auch durch einen Kolben der Verbrennungskraftmaschine begrenzt. Die Vorkammerzündkerze 10 weist wenigstens oder genau zwei zumindest teilweise in der Vorkammer 12 angeordnete Elektroden 18 und 20 einer Elektrodeneinrichtung 22 auf. Insbesondere sind jeweilige, freie Enden EN1 und EN2 der Elektroden 18 und 20 in der Vorkammer 12 angeordnet und voneinander beabstandet. Die Elektrode 18 ist beispielsweise eine sogenannte Mittelelektrode, wobei die Elektrode 20 beispielsweise als eine sogenannte Massenelektrode oder Masseelektrode ausgebildet ist. Mittels der Elektrodeneinrichtung 22, insbesondere mittels der Elektroden 18 und 20, ist in der Vorkammer 12, insbesondere während eines befeuerten Betriebs der Verbrennungskraftmaschine und/oder innerhalb eines jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine, wenigstens ein Zündfunke, insbesondere an einem auch als Funkenort bezeichneten Zündorts, erzeugbar. Insbesondere kann der Zündfunke mittels der Elektroden 18 und 20 zwischen den Elektroden 18 und 20, insbesondere zwischen den Enden EN1 und EN2 erzeugt werden, sodass beispielsweise die Elektroden 18 und 20, insbesondere die Enden EN1 und EN2, den Zündort bilden, definieren, eingrenzen oder begrenzen. Mittels des Zündfunkens kann das Gemisch, welches über die Öffnungen 16 in die Vorkammer 12 eingeströmt ist, gezündet werden, wodurch das Gemisch in der Vorkammer 12 verbrannt wird. Daraus resultieren brennende Fackeln, die die Öffnungen 16 durchströmen und somit über die Öffnungen 16 aus der Vorkammer 12 in den Brennraum strömen. Dadurch wird beispielsweise ein in dem Flauptbrennraum verbleibender Teil des Gemisches gezündet und in der Folge verbrannt, wodurch der Kolben angetrieben wird. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt kann mittels der Elektroden 18 und 20 der Zündfunke am Zündort in der Vorkammer 12 erzeugt beziehungsweise bereitgestellt werden.
In Fig. 1 und 2 ist eine erste, gedachte Ebene E1 erkennbar, welche in Längserstreckungsrichtung der Vorkammer 12 und somit der Vorkammerzündkerze 10 insgesamt verläuft. Mit anderen Worten verläuft die Ebene E1 parallel zur Längserstreckungsrichtung der Vorkammer 12 beziehungsweise der Vorkammerzündkerze 10, wobei die Längserstreckungsrichtung in Fig. 1 durch einen Doppelpfeil 24 veranschaulicht ist. Außerdem ist in Fig. 1 und 2 eine Achse A erkennbar, welche eine oder die Flauptachse der Vorkammer 12 und somit der Vorkammerzündkerze 10 ist. Die Flauptachse wird auch als Längsachse oder als Längsmittelachse bezeichnet, wobei beispielsweise die Vorkammer 12 bezüglich der Achse A rotationssymmetrisch ausgebildet ist. Die Achse A liegt dabei in der oder verläuft in der Ebene E1 , wobei die Ebene E1 senkrecht zur Bildebene von Fig. 1 und senkrecht zur Bildebene von Fig. 2 verläuft. Beispielsweise sind die Öffnungen 16 um die Achse A herum insbesondere entlang eines Kreises oder auf einem Kreis angeordnet, dessen Mittelpunkt beispielsweise auf der Achse A liegt.
Aus Fig. 1 und 2 ist erkennbar, dass die gedachte Ebene E1 die Vorkammer 12 in zwei gleich große, auch als Kammerhälften oder Vorkammerhälften bezeichnete Hälften H1 und H2 teilt beziehungsweise unterteilt. Dabei sind mit B1 bezeichnete, erste der Öffnungen 16, insbesondere vollständig, in der ersten Hälfte H1 angeordnet, wobei zweite, mit B2 bezeichnete der Öffnungen 16, insbesondere Vollständig, in der zweiten Hälfte H2 angeordnet sind.
Außerdem ist in Fig. 2 eine gedachte beziehungsweise virtuelle zweite Ebene E2 erkennbar. Die zweite, gedachte Ebene E2 verläuft ebenfalls parallel zur Längserstreckungsrichtung beziehungsweise in Längserstreckungsrichtung der Vorkammer 12 und somit der Vorkammerzündkerze 10, wobei die zweite Ebene E2 gleichzeitig senkrecht zur ersten Ebene E1 verläuft. Dabei schneiden sich die Ebenen E1 und E2 in der Achse A, wie besonders gut aus Fig. 2 erkennbar ist. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, ist die Ebene E2 eine Walzenebene.
Aus Fig. 1 ist am Beispiel einer der Öffnungen B1 erkennbar, dass die jeweilige erste Öffnung B1 beziehungsweise jede der ersten Öffnungen B1 einen jeweiligen ersten Winkel a1 mit der ersten Ebene E1 einschließt, wobei der jeweilige erste Winkel a1 beispielsweise in der ersten Hälfte H1 liegt beziehungsweise zur ersten Hälfte H1 gehört oder auf Seiten der Hälfte H1 angeordnet ist. Außerdem schließt die jeweilige zweite Öffnung B2 beziehungsweise jede der zweiten Öffnungen B2 mit der ersten Ebene E1 einen jeweiligen zweiten Winkel a2 ein, welcher beispielsweise in der zweiten Hälfte H2 liegt beziehungsweise zur zweiten Hälfte H2 oder auf Seiten der zweiten Hälfte H2 angeordnet ist. Dabei ist der arithmetische Mittelwert der beziehungsweise aller ersten Winkel a1 größer als der arithmetische Mittelwert der beziehungsweise aller zweiten Winkel a2.
Im Folgenden werden die Winkel a1 und a2 näher erläutert: Wie aus Fig. 1 am Beispiel der dort erkennbaren Öffnungen B1 und B2 erkennbar ist, weist die jeweilige erste Öffnung B1 eine jeweilige Öffnungsachse 26a auf, und die jeweilige zweite Öffnung B2 weist eine jeweilige Öffnungsachse 26b auf. Außerdem ist die jeweilige Öffnung 16 über ihre komplette Erstreckung hinweg geradlinig ausgebildet. Die jeweilige Öffnungsachse 26a beziehungsweise 26b ist eine Gerade und verläuft entlang einer Durchtrittsrichtung beziehungsweise fällt mit einer jeweiligen Durchtrittsrichtung der jeweiligen Öffnung B1 beziehungsweise B2 zusammen, wobei die jeweilige Öffnung B1 beziehungsweise B2 entlang der Durchtrittsrichtung von dem Gemisch beziehungsweise von der jeweiligen Fackel durchströmbar ist. Insbesondere ist die jeweilige Öffnung B1 beziehungsweise B2 bezüglich ihrer jeweiligen Öffnungsachse 26a beziehungsweise 26b, welche eine gedachte beziehungsweise virtuelle Achse ist, rotationssymmetrisch ausgebildet. Dabei ist unter dem Merkmal, dass die jeweilige Öffnung B1 den jeweiligen Winkel a1 mit der Ebene E1 einschließt, zu verstehen, dass die jeweilige Öffnungsachse 26a der jeweiligen Öffnung B1 den jeweiligen Winkel a1 mit der Ebene E1 einschließt. Demzufolge ist unter dem Merkmal, dass die jeweilige Öffnung B2 den jeweiligen Winkel a2 mit der Ebene E1 einschließt, zu verstehen, dass die jeweilige Öffnungsachse 26b der jeweiligen Öffnung B2 den jeweiligen Winkel a2 mit der Ebene E1 einschließt.
Durch die beschriebene Ausgestaltung der Öffnungen 16 sind die Öffnungen 16 dazu ausgebildet, eine zumindest im Wesentlichen tumbleförmige, das heißt walzenförmige Strömung des die Öffnungen 16 durchströmenden und dadurch über die Öffnungen 16 in die Vorkammer 12 einströmenden Gemisches zu bewirken, wobei die tumbleförmige Strömung des Gemisches in der Vorkammer 12 stattfindet beziehungsweise erfolgt. Diese tumbleförmige Strömung des Gemisches in der Vorkammer 12 ist in Fig. 1 durch Pfeile 28 und 30 veranschaulicht. Insbesondere anhand des Pfeils 30 ist erkennbar, dass die tumbleförmige Strömung in einer Walzenebene walzenförmig verläuft, wobei die Walzenebene beispielsweise parallel zu der Ebene E2 verläuft oder die Ebene E2 ist. Insbesondere veranschaulichen die in Fig. 1 gezeigten Pfeile 28 und 30 eine auch als Strömungskontur bezeichnete Kontur der tubleförmigen Strömung. Insbesondere verläuft die tumbleförmige Strömung walzenförmig um eine oder die Ebenennormale der Walzenebene, wobei die Ebenennormale beispielsweise in der Ebene E1 und dabei senkrecht zur Achse A verläuft.
Da der Mittelwert der beziehungsweise aller ersten Winkel a1 größer als der Mittelwert der beziehungsweise aller zweiten Winkel a2 ist, sind die Öffnungen 16 um die Achse A herum rotationsasymmetrisch ausgestaltet beziehungsweise angeordnet, wodurch die tumbleförmige Strömung besonders vorteilhaft realisiert werden kann. Insbesondere wird die tumbleförmige Strömung somit durch die Verteilung der Öffnungen 16 um die Achse A herum und/oder durch eine entsprechende Anzahl der Öffnungen 16 und/oder durch eine jeweilige Geometrie der Öffnungen 16, insbesondere deren Strömungsquerschnitte, bewirkt. Insbesondere wird jener Winkel a1 beziehungsweise a2 beziehungsweise jener Winkelsektor von a1 und a2 herangezogen, der den kleinsten Zahlenwert aufweist. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist vorzugsweise der jeweilige Winkel a1 beziehungsweise a2 der kleinste der Winkel, der von der jeweiligen Öffnung B1 beziehungsweise B2 beziehungsweise von der jeweiligen Öffnungsachse 26a beziehungsweise 26b und der Ebenen E1 eingeschlossen wird.
Außerdem ist in Fig. 1 mit EB ein Elektrodenbereich bezeichnet, in welchem beispielsweise die Elektroden 18 und 20, insbesondere ihre Enden EN1 und EN2, in der Vorkammer 12 angeordnet sind. Durch die tumbleförmige Strömung kann ein auch als Schadvolumen bezeichnetes Volumen V der Vorkammer 12 besonders gering gehalten werden, sodass ein besonders großer Arbeitsbereich der Vorkammerzündkerze 10 realisiert werden kann. Somit kann ein besonders vorteilhafter Betrieb dargestellt werden.
Die Öffnungen 16 sind in, insbesondere die Achse A verlaufender, Umfangsrichtung der Vorkammer 12 beziehungsweise Vorkammerzündkerze 10 aufeinanderfolgend angeordnet, wobei die Umfangsrichtung in Fig. 1 durch einen Doppelpfeil 32 veranschaulicht ist.
Die Tumbleströmung besitzt ein Strömungszentrum, welches orthogonal zur Flauptachse beziehungsweise zur Achse A der Vorkammer 12 ist. Das Strömungszentrum ist eine zuvor genannte Walzenachse, um welche die Tumbleströmung walzenförmig verläuft. Die Walzenachse verläuft vorwiegend senkrecht beziehungsweise orthogonal zur Ebene E2 und beispielsweise in der Ebene E1 oder parallel zur Ebene E1 , sodass beispielsweise die Ebene E2 die zuvor genannte Walzenebene ist. Dabei kann die Tumbleströmung definiert werden als Strömungsstruktur, bei welcher die Strömung des Gemisches in der zweiten Hälfte H2 von den Öffnungen 16 aufwärts in Richtung des Elektrodenbereichs EB strömt, was auch als Aufwärtsströmung bezeichnet wird. Daraufhin durchströmt die Strömung den Elektrodenbereich EB, woraufhin die Strömung vom Elektrodenbereich EB abwärts wegströmt und dabei in Richtung der Öffnungen 16 strömt, was auch als Abwärtsströmung bezeichnet wird. Dadurch ist die Tumbleströmung eine strukturierte Strömungsform, welche allerdings nicht rotationssymmetrisch zur Vorkammerhauptachse beziehungsweise zur Flauptachse der Vorkammer 12 ist. Bezugszeichenliste
10 Vorkammerzündkerze
12 Vorkammer
14 Kontur
16 Öffnung
18 Elektrode
20 Elektrode
22 Elektrodeneinrichtung
24 Doppelpfeil
26a Öffnungsachse
26b Öffnungsachse
28 Pfeil
30 Pfeil
32 Doppelpfeil
A Achse
B1 Öffnung
B2 Öffnung
EB Elektrodenbereich
EN1 Ende
EN2 Ende
E1 Ebene
E2 Ebene
H1 Hälfte
H2 Hälfte

Claims

Patentansprüche
1 . Vorkammerzündkerze (10) für einen Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine, mit einer mehrere Öffnungen (16, B1 , B2) aufweisenden Vorkammer (12), welche mit dem Brennraum über die Öffnungen (16, B1 , B2) fluidisch verbindbar ist, über die ein Kraftstoff-Luft-Gemisch aus dem Brennraum in die Vorkammer (12) einleitbar ist, wobei bezogen auf eine gedachte, in Längserstreckungsrichtung (24) der Vorkammer (12) verlaufende und die Vorkammer (12) in zwei gleich große Hälften (H1 , H2) teilende Ebene (E1 ) mehrere erste der Öffnungen (16, B1 , B2) in einer ersten der Hälften (H1 , H2) und mehrere zweite der Öffnungen (16, B1 , B2) in der zweiten Hälfte (H2) angeordnet sind, wobei die ersten Öffnungen (B1) mit der Ebene (E1) einen jeweiligen ersten Winkel (a1) einschließen, wobei die zweiten Öffnungen (B2) mit der Ebene (E1) einen jeweiligen zweiten Winkel (a2) einschließen, wobei der Mittelwert der ersten Winkel (a1) größer als der Mittelwert der zweiten Winkel (a2) ist, und wobei die einen jeweiligen, von dem Kraftstoff-Luft- Gemisch durchströmbaren Strömungsquerschnitt aufweisenden Öffnungen (16) um eine gedachte, in der Ebene (E1) verlaufende Achse (A) herum rotationsasymmetrisch ausgestaltet sind, dadurch gekennzeichnet, dass:
- eine Anzahl der in der ersten Hälfte (H1) angeordneten ersten Öffnungen (B1) größer als eine Anzahl der in der zweiten Hälfte (H2) angeordneten zweiten Öffnungen (B2) ist, wobei die Öffnungen (16) als Bohrungen ausgebildet sind und/oder die Vorkammer (12) bezüglich der Achse rotationssymmetrisch ausgebildet ist; und/oder
- die Summe der Strömungsquerschnitte der in der ersten Hälfte (H1 ) angeordneten ersten Öffnungen (B1) größer als die Summe der Strömungsquerschnitte der in der zweiten Hälfte (H2) angeordneten zweiten Öffnungen (B2) ist, wobei die Öffnungen (16) als Bohrungen ausgebildet sind und/oder die Vorkammer (12) bezüglich der Achse rotationssymmetrisch ausgebildet ist; und/oder
- sich die Strömungsquerschnitte von zumindest zwei der Öffnungen (16) im Hinblick auf ihre Form voneinander unterscheiden.
2. Vorkammerzündkerze (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Winkel (a1, a2) in einer jeweiligen, in Längserstreckungsrichtung (24) der Vorkammer (12) verlaufenden und sich schräg oder senkrecht zur Ebene (E1) erstreckenden, Winkelebene liegt.
3. Vorkammerzündkerze (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Ebene (E1 ) und die jeweilige Winkelebene in der gedachten Achse (A) schneiden.
4. Vorkammerzündkerze (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (16, B1 , B2) entlang eines gedachten Kreises, dessen Mittelpunkt (M) auf der Achse (A) liegt, angeordnet sind, wobei die Ebene (E1) den Kreis in zwei gleich große Kreishälften teilt.
5. Vorkammerzündkerze (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsquerschnitte der in der ersten Hälfte (H1) angeordneten ersten Öffnungen (B1) größer als die Strömungsquerschnitte der in der zweiten Hälfte (H2) angeordneten zweiten Öffnungen (B2) sind.
6. Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem Brennraum, und mit einer dem Brennraum zugeordneten Vorkammerzündkerze (10), welche eine mehrere Öffnungen (16, B1 , B2) aufweisende Vorkammer (12) aufweist, welche mit dem Brennraum über die Öffnungen (16, B1 , B2) fluidisch verbunden ist, über die ein Kraftstoff-Luft-Gemisch aus dem Brennraum in die Vorkammer (12) einleitbar ist, wobei bezogen auf eine gedachte, in Längserstreckungsrichtung (24) der Vorkammer (12) verlaufende und die Vorkammer (12) in zwei gleich große Hälften (H1 , H2) teilende Ebene (E1) mehrere erste der Öffnungen (16, B1 , B2) in einer ersten der Hälften (H1 , H2) und mehrere zweite der Öffnungen (16, B1 , B2) in der zweiten Hälfte (H2) angeordnet sind, wobei die ersten Öffnungen (B1) mit der Ebene (E1) einen jeweiligen ersten Winkel (a1) einschließen, wobei die zweiten Öffnungen (B2) mit der Ebene (E1) einen jeweiligen zweiten Winkel (a2) einschließen, wobei der Mittelwert der ersten Winkel (a1) größer als der Mittelwert der zweiten Winkel (a2) ist, und wobei die einen jeweiligen, von dem Kraftstoff-Luft-Gemisch durchströmbaren Strömungsquerschnitt aufweisenden Öffnungen (16) um eine gedachte, in der Ebene (E1) verlaufende Achse (A) herum rotationsasymmetrisch ausgestaltet sind dadurch gekennzeichnet, dass:
- eine Anzahl der in der ersten Hälfte (H1) angeordneten ersten Öffnungen (B1) größer als eine Anzahl der in der zweiten Hälfte (H2) angeordneten zweiten Öffnungen (B2) ist, wobei die Öffnungen (16) als Bohrungen ausgebildet sind und/oder die Vorkammer (12) bezüglich der Achse rotationssymmetrisch ausgebildet ist; und/oder
- die Summe der Strömungsquerschnitte der in der ersten Hälfte (H1 ) angeordneten ersten Öffnungen (B1) größer als die Summe der Strömungsquerschnitte der in der zweiten Hälfte (H2) angeordneten zweiten Öffnungen (B2) ist, wobei die Öffnungen (16) als Bohrungen ausgebildet sind und/oder die Vorkammer (12) bezüglich der Achse rotationssymmetrisch ausgebildet ist; und/oder
- sich die Strömungsquerschnitte von zumindest zwei der Öffnungen (16) im Hinblick auf ihre Form voneinander unterscheiden.
7. Kraftfahrzeug, mit einer Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 6.
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