(57)【要約】      （修正有）【課題】摩耗の影響を受けにくい副室装置が必要とされている。【解決手段】内燃機関のシリンダのための副室装置１であって、内燃機関のシリンダのシリンダヘッド２に副室装置１を固定するための本体セクション３と、本体セクション３に結合されかつノズルオリフィス７を備えるノズルセクション４であって、本体セクション３及びノズルセクション４によって規定された、シリンダの副室装置１の副室燃焼室５が、ノズルオリフィス７を介してシリンダの主室燃焼室６に接続されている、ノズルセクション４と、本体セクション３が、ノズルセクション４に取り外し不可能に結合され、シリンダヘッド２を越えて主室燃焼室６内に突出し、このため、副室燃焼室５及び主室燃焼室６が、副室装置１における主室燃焼室６内に突出するセクション８の領域において、一方では本体セクション３によってかつ他方ではノズルセクション４によって互いから分離されている副室装置１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のシリンダのための副室装置（１）であって、
前記内燃機関のシリンダのシリンダヘッド（２）に前記副室装置（１）を固定するための本体セクション（３）と、
前記本体セクション（３）に結合されかつノズルオリフィス（７）を備えるノズルセクション（４）であって、前記本体セクション（３）及び前記ノズルセクション（４）によって規定された、前記シリンダの前記副室装置（１）の副室燃焼室（５）が、前記ノズルオリフィス（７）を介して前記シリンダの主室燃焼室（６）に接続されている、ノズルセクション（４）と、
を有する副室装置（１）において、
前記本体セクション（３）が、前記ノズルセクション（４）に取り外し不可能に結合され、前記シリンダヘッド（２）を越えて前記主室燃焼室（６）内に突出し、このため、前記副室燃焼室（５）及び前記主室燃焼室（６）が、前記副室装置（１）における前記主室燃焼室（６）内に突出するセクション（８）の領域において、一方では前記本体セクション（３）によってかつ他方では前記ノズルセクション（４）によって分離されていることを特徴とする副室装置（１）。
【請求項２】
前記本体セクション（３）が、金属材料からなり、前記ノズルセクション（４）が、摩耗負荷に対して高い耐性を有する別の材料からなることを特徴とする請求項１に記載の副室装置（１）。
【請求項３】
前記副室装置（１）における前記主室燃焼室（６）内に突出する前記セクション（８）の、前記主室燃焼室（６）に面する側（１０）では、前記ノズルオリフィス（７）の領域での前記副室装置（１）が、隣り合うノズルオリフィス（７）の間では前記ノズルセクション（４）によって、かつ前記ノズルオリフィス（７）と前記シリンダヘッド（２）との間では前記本体セクション（３）によって規定又は画定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の副室装置（１）。
【請求項４】
前記本体セクション（３）が、前記副室装置（１）における前記主室燃焼室（６）内に突出する前記セクション（８）の領域の、前記主室燃焼室（６）に面する側（１０）において、腐食保護部及び／又は断熱保護部を備えることを特徴とする請求項３に記載の副室装置（１）。
【請求項５】
前記副室装置（１）における前記主室燃焼室（６）内に突出する前記セクション（８）の、前記副室燃焼室（５）に面する側（１２）では、前記副室装置（１）が、前記ノズルセクション（４）のみによって規定又は画定されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の副室装置（１）。
【請求項６】
前記副室装置（１）が、前記副室装置（１）における前記主室燃焼室（６）内に突出するセクション（９）の領域の、前記副室燃焼室（５）に面する側（１１）では、一方では部分的に前記本体セクション（３）によってかつ他方では部分的に前記ノズルセクション（４）によって規定又は画定されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の副室装置（１）。
【請求項７】
前記本体セクション（３）及び／又は前記ノズルセクション（４）が、前記副室装置（１）における前記主室燃焼室（６）内に突出しない前記セクション（９）の領域の、前記副室燃焼室（５）に面する側（１１）では、腐食保護部及び／又は断熱保護部を備えていることを特徴とする請求項６に記載の副室装置（１）。
【請求項８】
前記腐食保護部及び／又は前記断熱保護部が、拡散保護層として形成されていることを特徴とする請求項４又は７に記載の副室装置（１）。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の副室装置を製造するための方法であって、
前記ノズルセクション（４）を製造するステップと、
ノズルセクション（４）及び本体セクション（３）を取り外し不可能に結合する状態で前記本体セクション（３）を製造するステップと、
を有することを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記ノズルセクション（４）及び前記本体セクション（３）が、それぞれ生成的製造方法を介して製造されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記ノズルセクション（４）が、生成的製造方法を介して製造され、前記本体セクション（３）が、前記ノズルセクション（４）周りでの複合鋳造部として製造されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記本体セクション（３）が、腐食保護部及び／又は断熱保護部を形成するために、表面処理されることを特徴とする請求項９から１１のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、副室装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１から、内燃機関のシリンダのための副室装置が公知である。特許文献１に開示されている副室装置は、本体セクション及びノズルセクションを備えている。本体セクションは、内燃機関のシリンダのシリンダヘッドに副室装置を固定するために働く。ノズルセクションは、本体セクションに接続され、ノズルオリフィスを備えており、本体セクション及びノズルセクションによって規定された副室装置の副室燃焼室は、ノズルオリフィスを介して主室燃焼室に接続されている。副室装置のこのセクションは、ノズルセクションによって完全に提供されており、副室装置は、ノズルセクションにより主室燃焼室内に突出する。本体セクション及びノズルセクションは、少なくとも１つのロック部を介して互いに接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】欧州特許第２２０５４８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
摩耗の影響を受けにくい副室装置が必要とされている。ここから出発して、本発明は、新たなタイプの副室装置を作り出すという課題に基づいている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、請求項１に記載の副室装置によって解決される。本発明によれば、本体セクションが、ノズルセクションに取り外し不可能に結合され、シリンダヘッドを越えて主室燃焼室内に突出し、このため、副室燃焼室及び主室燃焼室が、副室装置における主室燃焼室内に突出するセクションの領域において、一方では本体セクションによってかつ他方ではノズルセクションによって互いから分離されている。これにより、副室装置は、摩耗の影響を受けにくく提供される。
【０００６】
本発明の有利な第１のさらなる発展によれば、副室装置における主室燃焼室内に突出するセクションの、主室燃焼室に面する側では、ノズルオリフィスの領域での副室装置が、隣り合うノズルオリフィスの間ではノズルセクションによって、かつノズルオリフィスとシリンダヘッドとの間では本体セクションによって規定又は画定されている。これに起因して、副室装置における摩耗の影響の受けやすさは、副室装置における主室燃焼室内に突出するセクションの、主室燃焼室に面する側で、低減される。
【０００７】
本発明のさらなる発展によれば、副室装置は、副室装置における主室燃焼室内に突出するセクションの、副室燃焼室に面する側では、ノズルセクションのみによって規定又は画定されている。これに起因して、副室装置における摩耗の影響の受けやすさの低下は、副室燃焼室に面する側で、提供される。
【０００８】
本発明のさらなる発展によれば、副室装置は、副室装置における主室燃焼室内に突出するセクションの領域の、副室燃焼室に面する側では、一方では部分的に本体セクションによってかつ他方では部分的にノズルセクションによって規定又は画定されている。これらの特徴は、副室燃焼室に面する側において副室装置における摩耗の影響の受けやすさを低減するためにも働く。
【０００９】
本発明による副室装置を製造するための方法は、請求項９で規定されている。
【００１０】
本発明の好ましいさらなる発展が、従属請求項及び以下の説明から得られる。本発明の例示的な実施形態が、図面に限定されることなく図面を用いてより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明による副室装置の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、内燃機関のシリンダのための副室装置に関する。
【００１３】
図１は、内燃機関のシリンダのための、本発明による副室装置１の概略断面図を示し、副室装置１は、シリンダのシリンダヘッド２に固定されている。
【００１４】
副室装置１は、本体セクション３及びノズルセクション４を備えている。本体セクション３により、副室装置１は、シリンダのシリンダヘッド２に固定されている。
【００１５】
ノズルセクション４及び本体セクション３は、協働して副室燃焼室５を画定し、副室燃焼室５は、ノズルオリフィス７を介してシリンダの主室燃焼室６に接続されており、これらノズルオリフィス７は、副室装置１のノズルセクション４によって設けられている。
【００１６】
副室装置１がシリンダヘッド２に取り付けられた状態では、副室装置１は、セクション８がシリンダヘッド２を越えて主室燃焼室６内に突出している。副室装置１のさらなるセクション９は、シリンダ２の主室燃焼室６内に突出していない。
【００１７】
本体セクション３及びノズルセクション４は、互いに直接且つ取り外し不可能に結合されている。本体セクション３は、ノズルセクション４とともに、シリンダヘッド２を越えてシリンダの主室燃焼室６内に突出し、すなわち、副室燃焼室５及び主室燃焼室６が、副室装置１における主室燃焼室６内に突出するセクション８の領域において、一方では本体セクション３によってかつ他方ではノズルセクション４によって互いから分離されるように、本体セクション３は、ノズルセクション４とともに、シリンダヘッド２を越えてシリンダの主室燃焼室６内に突出している。これに起因して、副室燃焼室５と主室燃焼室６との分離領域は、副室装置１上に提供することができ、これは、特に摩耗の影響を受けやすくない。本体セクション３は、優先的には金属材料から製造される。ノズルセクション４は、摩耗負荷に対して高い耐性を有する材料、例えば高い対腐食性を有する別の金属材料から又はセラミック材料から製造される。
【００１８】
副室装置１における主室燃焼室６内に突出するセクション８の、主室燃焼室６に面する側１０では、副室装置１は、ノズルオリフィス７の領域において、隣り合うノズルオリフィス７の間ではノズルセクション４によってかつノズルオリフィス７とシリンダヘッド２との間では本体セクション３によって規定又は画定され、このため、結果として、副室装置１における主室燃焼室６内に突出するセクション８の、主室燃焼室６に面する側１０において、副室装置１が種々の材料特性を有する。
【００１９】
副室装置１における主室燃焼室６内に突出するセクション８の、副室燃焼室５に面する側１２では、副室装置１は、ノズルセクションのみによって規定又は画定されている。さらに、副室装置１は、副室装置１における主室燃焼室６内に突出しないセクション９の領域の、副室燃焼室５に面する側１１では、一方では部分的にノズルセクション４によってかつ他方では部分的に本体セクション３によって規定されている。
【００２０】
すでに説明したように、本体セクション３及びノズルセクション４は互いに取り外し不可能に結合されている。さらに、本体セクション３及びノズルセクション４は、互いに直接結合され、すなわちさらなる固定手段なく直接結合されている。
【００２１】
本発明の有利なさらなる発展によれば、本体セクション３は、副室装置１における主室燃焼室６内に突出するセクション８の領域の、主室燃焼室６に面する側１０において、及び／又は副室装置１における主室燃焼室６内に突出しないセクション９の領域の、副室燃焼室５に面する側において、腐食保護部及び／又は断熱保護部を有する。
【００２２】
特に、腐食保護部は、本実施形態では、本体セクション３の表面処理によって形成され、対応する保護層の形成を受ける表面処理中に、本体セクション３のベース材料は、例えば窒化、炭化、酸化又はアリタイジングを通じて表面処理中に使用される別の材料との接着を被る。
【００２３】
優先的には、腐食保護部は、本実施形態では、拡散表面処理方法により形成される。このような拡散方法により、例えば金属拡散材料であってもよい拡散材料は、本体セクション３の金属ベース材料内に拡散される。
【００２４】
拡散材料と、処理される本体セクション３の表面と、の接触は、本実施形態では、例えば液体又はペースト分散又は懸濁を介して提供される。同様に、拡散材料は、パウダーとして又はガス状態で準備しておくことができる。
【００２５】
特に有利なさらなる発展によれば、本体セクション３及び／又はノズルセクション４は、主室燃焼室６内に突出するセクション８の領域における主室燃焼室６に面する側１０と、主室燃焼室６内に突出しないセクション９の領域における副室燃焼室５に面する側１１の領域と、において、拡散保護層に関する腐食保護部をそれぞれ有しており、加えて、主室燃焼室６内に突出するセクション８の領域における主室燃焼室６に面する側１０では、断熱層が、腐食保護層に適用されており、この結果、副室装置１の摩耗の影響の受けやすさをさらに低減することができることが提供される。
【００２６】
本発明による副室装置１を製造するために、ノズルセクション４及び本体セクション３が製造され、製造中に、本体セクション３及びノズルセクション４は、互いに直接かつ取り外し不可能に結合され、このため、ノズルセクション４を本体セクション３に固定するための独立した固定手段が必要とされない。
【００２７】
ノズルセクション４は、優先的には生成的製造方法により製造される。生成的製造方法中に、材料のパウダーが、ノズルセクション４のために準備され、ノズルセクション４は、例えば選択的レーザー焼結、選択的レーザー溶融、電子ビーム溶融、レーザー蒸着溶接、結合剤噴射、３Ｄ印刷又は同様のものを通じて、このパウダーから段階的に形成される。ノズルセクション４のためのパウダー材料として、異なる材料のパウダー混合物、例えば金属パウダーと金属合金パウダーとの混合物、又は金属パウダーと非金属、特にセラミックパウダーとの混合物が、優先的には使用される。
【００２８】
金属パウダーは、例えば鉄及び／又はニッケル及び／又はコバルト及び／又はチタン及び／又は銅及び／又はクロム及び／又はジルコニウム及び／又はイットリウム及び／又はホウ素を含む。
【００２９】
非金属パウダーは、酸化物、窒化物、炭化物、珪化物及び／又はホウ化物を含む。
【００３０】
本体セクション３は、ノズルセクション４周りでの複合鋳造のような複合鋳造方法を介して製造され、すなわち本体セクション３がノズルセクション４を部分的に包囲するように製造されることができる。
【００３１】
あるいは、ノズルセクション４及び本体セクション３双方は、生成的製造方法を介して、すなわち適切に適合したパウダー材料を介して製造することができ、本体セクション３がノズルセクション４を部分的に包囲する。
【００３２】
腐食保護部及び／又は断熱保護部を提供するために、少なくとも本体セクション３又は本体セクション３及び／もしくはノズルセクション４は、特にすでに上述したように拡散方法を介して表面処理される。
【００３３】
本発明による副室装置１は、摩耗の影響を受けやすくない。より長い寿命、ひいてはより少ない運転コスト及びメンテナンスコストが実現される。
【００３４】
優先的には、副室装置１は、ガスエンジンのための副室装置であり、副室燃焼室５内には点火デバイスが配置される。
【符号の説明】
【００３５】
１  副室装置、２  シリンダヘッド、３  本体セクション、４  ノズルセクション、５  副室燃焼室、６  主室燃焼室、７  ノズルオリフィス、８  セクション、９  セクション、１０  表面、１１  表面、１２  表面
【図１】
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【外国語明細書】
2019044763000001.pdf