JPS636727B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、外部点火式内燃機関であつて、各主
燃焼室に配属されている点火室を有しており、該
点火室を主燃焼室に対して制限している第１の制
限壁内に位置している複数のオーバーフロー通路
によつて、点火室が主燃焼室と接続されており、
少なくとも１つの第１のオーバーフロー通路が、
前記第１の制限壁の中央から点火室の内部へ突入
する筒状部によつて形成されており、少なくとも
１つの第２のオーバーフロー通路が第１のオーバ
ーフロー通路の軸線に対してほぼ接線方向で点火
室壁に向けられていてかつ前記筒状部の外周と該
筒状部を取り巻く点火室壁との間に形成されてい
る環状室内に開口しており、該点火室が点火装置
を有していて、該点火装置の電極が点火室壁に対
して火花ギヤツプを形成している形式のものから
出発している。このように構成された点火室を有
する内燃機関はドイツ連邦共和国特許出願公開第
2916285号明細書に開示されている。しかしなが
らこのような構成では、点火室を主燃焼室に対し
て制限している第１の制限壁が冷却されていない
ことによつて該制限壁が局部的に過熱し、制限壁
の熱い表面で混合気が灼熱点火されることが避け
られない。

これに対して本発明の特許請求の範囲第１項も
しくは第８項記載の特徴を有している点火室の構
成は、点火室壁の中に設けられているヒートパイ
プによつて流出範囲において点火室壁の過熱が避
けられるという利点を有している。さらに筒状部
が前述の如く構成されていることによつて、点火
室壁に沿つた螺旋状の混合気の流れが、第１のオ
ーバーフロー通路を介して点火室内へ流入する中
央の混合気の流れによつては僅かにしか妨げられ
ないという利点が得られる。これによつて、第２
のオーバーフロー通路を介して流入する混合気は
妨げられずに点火室壁で加熱され、境界層内に鎮
静させられた流れが生じる。前記環状室内には内
燃機関の圧縮行程の終了時期においてはほぼ残留
ガスのない混合気しか存在しない。殊に筒状部の
端部の点火個所においても残留ガスは存在しなく
なり、この結果、稀薄な混合気の引火性が良くな
る。点火室の残りの壁部分をセラミツクから構成
したことは点火室の耐熱強度を高める。

次に図面につき本発明の実施例を説明する。

内燃機関の部分的に図示されている燃焼室壁１
内には、めねじ山を備えたねじ孔２が設けられて
おり、このねじ孔２内にはインサート型の点火室
４がねじ込まれていて、該点火室４の端面側の第
１の制限壁５は内燃機関の燃焼室６内に突出して
いる。この燃焼室壁１は例えばシリンダヘツドの
壁であつて、冷却媒体で充填されている冷却室７
を備えていてもよい。

前記点火室４は金属ケーシング９を有してお
り、この金属ケーシング９はほぼ円筒形であつ
て、その外周面にねじ孔２のためのおねじ山を有
している。端面側の第１の制限壁５とは反対側に
該点火室４は点火プラグに似た絶縁体のためのハ
ウジング１０を有しており、該ハウジング１０の
中央にはまつすぐな電極１１が配置されている。
この電極１１は外側に電圧源と接続する手段を有
していてかつ該電極１１の他方の端部は孔１２を
介して、点火室４の内部１４に達している。

この点火室４を主燃焼室に向かつて制限してい
る端面側の第１の制限壁５は、点火室４の縦軸線
に対して同軸に筒状部１５を有しており、該筒状
部１５は内部に中央の第１のオーバーフロー通路
１６を形成していて、点火室４の軸方向でほぼ中
央まで該点火室４の内部１４に突入している。こ
の場合は筒状部１５と点火室壁との間には環状室
１８が形成されており、該環状室１８内には接線
方向で、ほぼ点火室軸線に対する同一半径平面内
に位置している第２のオーバーフロー通路１９が
開口している。これらのオーバーフロー通路１９
は環状室１８の最も外側の燃焼室側の端部に開口
している。これらのオーバーフロー通路１９の配
置状態は第２図で示した断面図に示されており、
第２図にはこれらのオーバーフロー通路は破線で
記入されている。有利には周方向で同じ角度間隔
をおいて分配された複数のオーバーフロー通路１
９が設けられる。

点火室の、前記の筒状部の壁および端面側の第
１の制限壁を形成している壁ならびに該筒状部を
リング状に取り巻く壁の中には公知の構造形式の
ヒートパイプ２０が配置されている。このヒート
パイプ２０は、該ヒートパイプが外側の点火室壁
を形成している限りは、点火室４の金属ケーシン
グに直接的に隣接していて、該金属ケーシングを
介して冷却室７に対し熱を伝達する接触を有して
いる。この点火室の残りの壁は、金属ケーシング
９内に挿入されているセラミツク部材２２によつ
て形成されており、主燃焼室とは反対の端面側２
３で中央の電極１１を貫通させるための孔１２を
有している。前記点火室４の内部１４は点火室４
の縦軸線に対してほぼ回転対称的な形状を有して
いてかつ該点火室の内部１４は端面側２３に向か
つて先細になつている。

この端面側２３には、電気を通す材料から成り
ばね作用を有しているプレート２４が配置されて
いる。該プレート２４は電極１１に接していてか
つ孔１２を閉鎖しており、さらに導体路２５と接
続されている。この導体路２５はセラミツク部材
２２上に蒸着されていてかつ１つの母線に沿つ
て、筒状部１５の最も外側の端部に半径方向で向
かい合つている個所にまで延びている。そこで導
体路２５は電極２６と接続されており、該電極２
６と筒状部１５との間では該電極２６が電圧負荷
されると点火火花が生ぜしめられる。プレート２
４と電極１１との間では電気を通す接続が鑞接又
は溶接によつて保証されていてもよい。

内燃機関の吸込行程中に主燃焼室６内にもたら
された混合気は、吸気行程に続く圧縮行程中に第
１のオーバーフロー通路１６および第２のオーバ
ーフロー通路１９を介して点火室４の内部１４に
押し込められる。この場合には第１のオーバーフ
ロー通路１６を介して流入する混合気部分は直接
的に点火室の内部１４の円錐状に先細になつてい
る後方部分内へ流入しかつ該後方部分を満たした
後で点火室の内部１４の燃焼室側の部分に逆流す
る。同時に混合気の他方の部分は接線方向で開口
している第２のオーバーフロー通路１９を介して
流入し、このオーバーフロー通路１９の配置によ
つて、流入した混合気には施回運動が与えられる
ので、点火室の円筒状の壁に沿つて環状室１８内
で施回流が形成される。この場合には、この旋回
流が中央から流入する混合気部分によつて妨害さ
れないことが前記筒状部によつて保証される。し
かも公知の点火室の構成では存在している、点火
室内に突出している電極あるいは点火プラグのよ
うな点火装置を受容するために役立つ、点火室壁
の平面性を妨げる孔がないために、本発明の点火
装置の構造では乱流のない流れが形成される。稀
薄な混合気が高速度で旋回することによつて、壁
に近い範囲内では混合気が濃厚にされる。さらに
軸方向で僅かな分力を備えた旋回する混合気の長
い滞留時間によつて、点火室壁に近い濃厚にされ
た混合気は加熱される。これによつて、壁に近い
範囲内もしくは壁境界層内の混合気の点火性が高
められる。旋回する混合気が電極２６における点
火個所に近づくにつれて、第１のオーバーフロー
通路１６を介して流入した混合気の逆流作用が大
きくなり、従つて軸方向の運動分力が減少させら
れるようになる。したがつて点火火花の範囲内で
は混合気には旋回運動しか与えられなくなる。さ
らに、第２のオーバーフロー通路を通つて流入す
る混合気によつては、点火室内になお存在してい
る残留ガスが点火個所から押しのけられる。

端面側の制限壁に組み込まれているヒートパイ
プは、点火室の温度がまだ低い状態で、冷却され
ている燃焼室壁へ熱が導出することを防止すると
いう効果を有する。このような運転範囲では該ヒ
ートパイプは断熱体として作用する。しかしなが
ら点火室が加熱された状態では殊に第１の端面側
の制限壁５の範囲内で発生する熱は、金属および
冷却されている燃焼室壁だけで導出されるよりも
効果的に導出される。これによつて最適な最高温
度が維持され、表面の損傷もしくは熱い壁による
混合気の灼熱点火が生じることはなくなる。

又、点火室の残りの部分においてセラミツク部
材として点火室壁が構成されていることによつて
は耐熱強度が高められる。熱の導出および燃焼状
態が改善されるように前記点火室の内部は端面側
２３に向かつて狭くなつている。これによつて、
中央から孔１６を介して流入する混合気に旋回が
伝達されるようになりかつ熱導出が改善されるよ
うになる。

前述の構成によれば、インサート型の点火室４
は燃焼室壁内にねじ込むことができるなつてい
る。もちろん技術的に有意義でかつ等価値な別の
固定も可能である。また本発明による構成は、交
換可能なインサート型の点火室に限定されるもの
ではない。さらに第１図で図示されている導体路
２５は蒸着される変わりに溝内に配置されていて
も良い。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による内燃機関の１実施例を示し
たものであつて、第１図はその実施例の縦断面
図、第２図は第１図の一点鎖線に沿つた横断面図
である。 １……燃焼室壁、２……孔、４……点火室、５
……制限壁、６……燃焼室、７……冷却室、９…
…金属ケーシング、１０……ハウジング、１１…
…電極、１２……孔、１４……点火室の内部、１
５……筒状部、１６……第１のオーバーフロー通
路、２０……ヒートパイプ、２２……セラミツク
体、２３……端面側、２４……プレート、２５…
…導体路、２６……電極。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 外部点火式内燃機関であつて、各主燃焼室に
   配属されている点火室を有しており、該点火室を
   主燃焼室に対して制限している第１の制限壁内に
   位置している複数のオーバーフロー通路によつ
   て、点火室が主燃焼室と接続されており、少なく
   とも１つの第１のオーバーフロー通路が、第１の
   制限壁の中央から点火室の内部へ突入する筒状部
   によつて形成されており、少なくとも１つの第２
   のオーバーフロー通路が第１のオーバーフロー通
   路の軸線に対してほぼ接線方向で点火室壁に向け
   られていてかつ前記筒状部の外周と該筒状部を取
   り巻く点火室壁との間に形成されている環状室内
   に開口しており、該点火室が点火装置を有してい
   て、該点火装置の電極が点火室壁に対して火花ギ
   ヤツプを形成している形式のものにおいて、内燃
   機関の冷却される部分に隣接して筒状部１５を取
   り巻く点火室壁の少なくとも一部と、該筒状部１
   ５の壁と、前記第１の制限壁５との中にヒートパ
   イプ２０が配置されていて、前記点火装置の電極
   が環状室の点火室側端部に配置されていることを
   特徴とする、外部点火式内燃機関。 ２ アースに対して絶縁されている電極１１，２
   ６が導体路２５を介して、筒状部１５の点火室側
   の端部に向かい合つている点火室壁部分にまで案
   内されていて、そこで火花ギヤツプを形成してい
   る、特許請求の範囲第１項記載の外部点火式内燃
   機関。 ３ アースに対して絶縁されかつ外側に電圧端子
   を備えた中央の電極１１を前記点火装置が有して
   おり、この電極１１が前記第１の制限壁５に向か
   い合つている点火室壁２３で終わつていて、そこ
   でアースに対して絶縁されている導体路２５と接
   触しており、該導体路２５の端部が点火用の電極
   ２６として構成されている、特許請求の範囲第２
   項記載の外部点火式内燃機関。 ４ 前記のヒートパイプを備えた点火室壁に接続
   している点火室壁がセラミツク材料から成つてい
   る、特許請求の範囲第３項記載の外部点火式内燃
   機関。 ５ 前記の導体路が点火室壁のセラミツク表面上
   に蒸着されている、特許請求の範囲第４項記載の
   外部点火式内燃機関。 ６ 前記の導体路が点火室壁の溝内に配置されて
   いる、特許請求の範囲第４項記載の外部点火式内
   燃機関。 ７ 前記の中央の電極１１と導体路２５との間の
   接触がばね作用を有しているプレート２４により
   生ぜしめられており、点火室内に電極１１が入る
   個所１２を前記プレート２４が閉鎖している、特
   許請求の範囲第５項記載の外部点火式内燃機関。 ８ 内燃機関の燃焼室壁内に差込まれるインサー
   ト型点火室であつて、該点火室を主燃焼室に対し
   て制限している第１の制限壁内に位置している複
   数のオーバーフロー通路によつて、点火室が主燃
   焼室と接続されており、少なくとも１つの第１の
   オーバーフロー通路が、前記第１の制限壁の中央
   から点火室の内部へ突入する筒状部によつて形成
   されており、少なくとも１つの第２のオーバーフ
   ロー通路が第１のオーバーフロー通路の軸線に対
   してほぼ接線方向で点火室壁に向けられていてか
   つ前記筒状部の外周と該筒状部を取り巻く点火室
   壁との間に形成されている環状室内に開口してお
   り、該点火室が点火装置を有していて、該点火装
   置の電極が点火室壁に対して火花ギヤツプを形成
   している形式のものにおいて、内燃機関の冷却さ
   れる部分に隣接して前記筒状部１５を取り巻く点
   火室壁の少なくとも一部と、該筒状部１５の壁
   と、前記第１の制限壁５との中にヒートパイプ２
   ０が配置されていて、前記点火装置の電極が環状
   室の点火室側端部に配置されていることを特徴と
   する、インサート型点火室。