(57)【要約】【課題】本発明は、燃料空気混合気を点火するために燃焼室（１０）ないし前燃焼室に突出した少なくとも１個の点火装置（１１）を備えた燃料空気混合気を燃焼する形式のガスエンジン特にオットーエンジンに関する。本発明は、新たなガスエンジン並びにガスエンジンの新たな点火装置を提供する。【解決手段】点火装置ないし各点火装置（１１）が点火源として用いる加熱装置（１２）を有し、収容装置（１３）がそれぞれの加熱装置（１２）を点火すべき燃料空気混合気から分離し、加熱装置（１２）が、それぞれの収容装置（１３）の点火すべき燃料空気混合気と接触する被加熱部（１４）を、収容装置（１３）の被加熱部（１４）が燃料空気混合気の点火にとって必要な温度を有するように加熱する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料空気混合気を点火するために燃焼室ないし前燃焼室に突出した少なくとも１個の点火装置を備えた燃料空気混合気を燃焼する形式のガスエンジンにおいて、点火装置ないし各点火装置（１１）が点火源として用いる加熱装置（１２）を有し、収容装置（１３）がそれぞれの加熱装置（１２）を点火すべき燃料空気混合気から分離し、加熱装置（１２）が、それぞれの収容装置（１３）の点火すべき燃料空気混合気と接触する被加熱部（１４）を、収容装置（１３）の被加熱部（１４）が燃料空気混合気の点火にとって必要な温度を有するように加熱することを特徴とするガスエンジン。
【請求項２】
点火装置ないし各点火装置（１１）の加熱装置（１２）が、それぞれのさや状収容装置（１３）の端板部位を加熱することを特徴とする請求項１に記載のガスエンジン。
【請求項３】
被加熱部（１４）の幾何学形状および／又は材料が、被加熱部（１４）の燃料空気混合気の側の表面（１５）が燃料空気混合気の点火にとって必要な温度に加熱されるように設計されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のガスエンジン。
【請求項４】
点火装置ないし各点火装置（１１）の加熱装置（１２）が、電気式加熱装置として形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のガスエンジン。
【請求項５】
ばね要素（１８）が加熱装置（１２）を、それぞれのさや状収容装置（１３）の被加熱部（１４）であって、その燃料空気混合気とは反対側の表面に押し付けていることを特徴とする請求項４に記載のガスエンジン。
【請求項６】
閉鎖要素（１７）がさや状収容装置（１３）の被加熱部（１４）とは反対の側を閉鎖し、ばね要素（１８）が閉鎖要素（１７）と加熱装置１２に係合し作用していることを特徴とする請求項５に記載のガスエンジン。
【請求項７】
点火装置ないし各点火装置（１１）の加熱装置（１２）が、レーザ式加熱装置として形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のガスエンジン。
【請求項８】
閉鎖要素（１７）がさや状収容装置（１３）の被加熱部（１４）とは反対の側を閉鎖し、閉鎖要素（１７）が少なくとも１本の光ファイバ（２０）に対する結合装置（２１）と焦束装置（２２）を有し、レーザ式加熱装置で発生され光ファイバ（２０）を通して収容装置に入射されたレーザ光が、焦束装置（２２）により、被加熱部（１４）上に、つまり、被加熱部（１４）の燃料空気混合気とは反対側の表面上に焦束されることを特徴とする請求項７に記載のガスエンジン。
【請求項９】
収容装置（１３）が、主燃焼室あるいは前燃焼室を境界づける壁にねじ結合されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載のガスエンジン。
【請求項１０】
燃料空気混合気を点火する形のガスエンジン特にオットーエンジンにおける点火装置において、加熱装置（１２）として形成された点火源を有し、収容装置（１３）がそれぞれの加熱装置（１２）を点火すべき燃料空気混合気から分離し、加熱装置（１２）が、それぞれの収容装置（１３）の点火すべき燃料空気混合気と接触する被加熱部（１４）を、収容装置（１３）の該被加熱部（１４）が燃料空気混合気の点火にとって必要な温度を有するように加熱することを特徴とするガスエンジンにおける点火装置。
【請求項１１】
収容装置（１３）の被加熱部（１４）の幾何学形状および／又は材料が、加熱装置（１２）が被加熱部（１４）の燃料空気混合気の側の表面（１５）を燃料空気混合気の点火にとって必要な温度に加熱するように設計されていることを特徴とする請求項１０に記載の点火装置。
【請求項１２】
加熱装置（１２）が電気式加熱装置として形成され、閉鎖要素（１７）がさや状収容装置（１３）の被加熱部（１４）とは反対の側を閉鎖し、閉鎖要素（１７）と加熱装置１２に係合し作用するばね要素（１８）が加熱装置（１２）を、それぞれのさや状収容装置（１３）の被加熱部（１４）に、つまり、その燃料空気混合気とは反対側の表面に押し付けることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の点火装置。
【請求項１３】
加熱装置（１２）がレーザ式加熱装置として形成され、閉鎖要素（１７）がさや状収容装置（１３）の被加熱部（１４）とは反対の側を閉鎖し、閉鎖要素（１７）が少なくとも１本の光ファイバ（２０）に対する結合装置（２１）と焦束装置（２２）を有し、レーザ式加熱装置で発生され光ファイバ（２０）を通して収容装置（１３）に入射されたレーザ光が、焦束装置（２２）により、被加熱部（１４）上であって、被加熱部（１４）の燃料空気混合気とは反対側の表面上に焦束されることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の点火装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は請求項１の前文に記載のガスエンジン（気体燃料エンジン）特にオットーエンジンに関する。また本発明は請求項１０の上位概念部分に記載のガスエンジンの点火装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスエンジンの場合、燃料空気混合気が燃焼され、その場合、燃料空気混合気はガスエンジンの少なくとも１個の点火装置により点火される。従来公知のガスエンジンの場合、点火装置あるいは各点火装置は点火プラグとして形成され、その点火プラグは、非分割構造燃焼室の中に、あるいは主燃焼室から分離された前燃焼室の中に突出し、燃焼室ないし前燃焼室における燃料空気混合気を点火する。点火のために、大きな点火エネルギ並びに点火温度が必要とされ、それはエンジン出力が増大するにつれて比例関係を超えて上昇する。
【０００３】
特許文献１に、燃料空気混合気を点火するために大きな点火エネルギが回避されたガスエンジンが知られている。特許文献１において、燃料空気混合気の点火は点火装置により行われ、その点火装置の点火エネルギを用意する点火源は、点火すべき燃料空気混合気ないし点火すべき燃料空気混合気から成るガス状雰囲気に直に接する。従って、この従来技術の場合、点火装置の点火源が腐食条件に曝され、このために、点火装置が早期に損耗する。これは結局は耐用期間を短縮し、点検時間間隔を短くし、このために、ガスエンジンの経費を高める。
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２１７９９６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、新たなガスエンジン並びにガスエンジンの新たな点火装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は請求項１に記載のガスエンジンによって解決される。本発明によれば、点火装置ないし各点火装置が点火源として用いる加熱装置を有し、収容装置がそれぞれの加熱装置を点火すべき燃料空気混合気から分離し、加熱装置が、それぞれの収容装置の点火すべき燃料空気混合気と接触する被加熱部を、収容装置の被加熱部が燃料空気混合気の点火にとって必要な温度を有するように加熱する。
【発明の効果】
【０００６】
点火装置の点火源は特に点火装置の収容装置内に配置され、収容装置は、加熱装置として形成された点火装置を、燃料空気混合気から分離し、これにより、点火源は最終的に腐食条件に曝されない。点火装置の加熱装置として形成された点火源は、収容装置の点火すべき燃料空気混合気と接触する被加熱部を、この収容装置の被加熱部が燃料空気混合気の点火にとって必要な温度、いわゆるホットスポット温度を有するように加熱する。点火すべき燃料空気混合気の腐食性雰囲気から点火源を分離することによって、ガスエンジンの点火装置の耐用期間が長くされる。
【０００７】
それぞれの収容装置の被加熱部の幾何学形状および／又は材料は、加熱装置が被加熱部の燃料空気混合気の側の表面を燃料空気混合気の点火にとって必要な温度に加熱するように設計されている。
【０００８】
本発明の有利な実施態様において、加熱装置あるいは各加熱装置が電気式加熱装置として形成され、電気式加熱装置がそれぞれのさや状収容装置内に配置され、閉鎖要素がさや状収容装置の被加熱部とは反対の側を閉鎖し、閉鎖要素と加熱装置に係合し作用するばね要素が、それぞれの加熱装置を、それぞれのさや状収容装置の被加熱部に、つまり、その燃料空気混合気とは反対側の表面に押し付けている。
【０００９】
本発明の他の有利な実施態様において、加熱装置あるいは各加熱装置がレーザ式加熱装置として形成され、閉鎖要素がさや状収容装置の被加熱部とは反対の側を閉鎖し、それぞれの閉鎖要素が少なくとも１本の光ファイバに対する結合装置と焦束装置を有し、レーザ式加熱装置で発生され光ファイバを通して収容装置に入射されたレーザ光が、焦束装置により、被加熱部上に、つまり、被加熱部の燃料空気混合気とは反対側の表面上に焦束される。
【００１０】
ガスエンジンにおける本発明に基づく点火装置は独立請求項１０に規定されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の有利な実施態様は従属請求項および以下の説明から明らかに理解できる。以下図を参照して本発明の実施例を詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【実施例１】
【００１２】
図１はガスエンジン（気体燃料エンジン）特にオットーエンジンを概略的に示す。その場合、ガスエンジンの燃焼室１０の中に、燃焼室１０内に存在する燃料空気混合気を点火するために、点火装置１１が突出している。図示の実施例において、燃焼室１０は非分割構造燃焼室として形成されている。
【００１３】
しかし本発明は非分割構造燃焼室を備えたガスエンジンに限定されない。本発明は、主燃焼室と前燃焼室から成る分割構造燃焼室を利用しているガスエンジンにも採用できる。この場合、点火装置はガスエンジンの前燃焼室に突出している。
【００１４】
図１に示された点火装置１１は、加熱装置１２として形成された点火源を利用し、この点火源はさや状収容装置１３の中に配設されている。収容装置１３は、ガスエンジンの燃焼室１０内における腐食性雰囲気から、加熱装置１２従って点火源を分離している。加熱装置１２は、燃料空気混合気を点火するために必要なエネルギを加熱力の形で用意する。その加熱装置１２は、収容装置１３の被加熱部１４を、燃料空気混合気を点火するために必要な温度に加熱する。点火装置の加熱装置１２により加熱される被加熱部１４は、図示された実施例の場合、さや状収容装置１３の端板部位である。
【００１５】
さや状収容装置１３の被加熱部１４の幾何学形状および／又は材料は、加熱装置１２で用意される加熱力が、被加熱部１４を燃料空気混合気の点火にとって必要な温度に加熱するために十分である、ように設計されている。被加熱部１４は、その被加熱部１４の点火すべき燃料空気混合気の側の面が燃料空気混合気の点火にとって必要な温度を有するように加熱される。
【００１６】
図１の実施例において、点火源として用いる加熱装置１２は電気抵抗加熱装置として形成され、加熱装置１２の加熱力は、電圧源１６により加熱装置１２に印加される電圧に左右される。
【００１７】
図１から理解できるように、さや状収容装置１３は、その被加熱部１４とは反対側の端部が、閉鎖要素１７により閉鎖され、この閉鎖要素１７並びに加熱装置１２に、ばね要素１８が接触支持されている。このばね要素１８により、加熱装置１２は常にさや状収容装置１３の被加熱部１４に、詳しくは、その燃料空気混合気とは反対側の表面に押し付けられ、このようにして、運転中に加熱装置１２の縦方向の熱膨張変化が補償される。これにより、被加熱部１４が加熱装置１２によって常に燃料空気混合気の点火にとって必要な温度に加熱されることが保証される。
【実施例２】
【００１８】
本発明に基づくガスエンジンの第２実施例が図２に概略的に示されている。なお重複説明を避けるために、図１と同一部分には同一符号が付されている。
【００１９】
図２の実施例において、点火源として用いる加熱装置１２はレーザ装置として形成され、その場合、レーザ源１９で発生されたレーザビームは、少なくとも１本の光ファイバ２０を通して、さや状収容装置１３の被加熱部１４に導かれる。さや状収容装置１３の閉鎖要素１７は結合装置２１並びに焦束装置２２を有し、結合装置２１により各光ファイバ２０が収容装置１３に結合され、焦束装置２２により、レーザ装置１９で発生され光ファイバ２０を通して収容装置１３に入射されるレーザ光が、収容装置１３の被加熱部１４上に、つまり、被加熱部１４の燃料空気混合気とは反対側の表面上に焦束される。レーザビームのエネルギは、被加熱部１４の燃料空気混合気の側の表面１５を、燃料空気混合気の点火にとって必要な温度に加熱する。レーザ源１９は、周期的ないしパルス的に変化するレーザビームでも良いし、あるいは一定した連続レーザビームを発生するレーザ源でも良い。
【００２０】
電気式加熱装置としてあるいはレーザ式加熱装置として形成された点火源の利用が有利である。しかし、加熱装置を腐食性雰囲気から分離する収容装置の被加熱部を加熱するために、他のあらゆる加熱装置も点火源として利用できる。
【００２１】
本発明においては、ガスエンジンの燃焼室内あるいは前燃焼室内における燃料空気混合気の点火は、点火源として用いる加熱装置１２で用意された加熱力が、点火すべき燃料空気混合気から収容装置１３により分離された加熱装置１２から、熱伝導によって収容装置１３に伝達され、これにより、被加熱部１４の燃料空気混合気の側の表面１５が点火にとって必要な温度を有することによって行われる。
【００２２】
燃料空気混合気の腐食性雰囲気から加熱装置１２を分離することによって、加熱装置１２の損耗が最小にされ、これにより、点火装置１１の耐用期間が延長される。これにより、ガスエンジンないし点火装置又は各点火装置１１における点検作業が減少される。
【００２３】
点火装置１１をガスエンジンに簡単に組み込むために、加熱装置１２として形成された点火源を少なくとも部分的に収容する収容装置１３が、ガスエンジンの燃焼室を境界づける壁にねじ結合され、そのために、さや状収容装置１３の雄ねじが、ガスエンジンの燃焼室１０を境界づける壁における孔に付設された雌ねじにねじ込まれる。これにより、点火装置１１は簡単な方法でガスエンジンに組み込まれ、ないしは組み立てられる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に基づくガスエンジンの第１実施例の概略構成図。
【図２】本発明に基づくガスエンジンの第２実施例の概略構成図。
【符号の説明】
【００２５】
１０    燃焼室
１１    点火装置
１２    加熱装置
１３    収容装置
１４    被加熱部
１５    表面
１６    電圧源
１７    閉鎖要素
１８    ばね要素
１９    レーザ源
２０    光ファイバ
２１    結合装置
２２    焦束装置
【図１】
2007113583.tif 000003
【図２】
2007113583.tif 000004