[发明专利]用于内燃机的激光感生的火花点火装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1的前序部分所述的激光火花塞。

背景技术

例如由文献WO 2005/066488 A1公开了一种用于为内燃机点火的装置，所述装置包括点火激光器。所述点火激光器在其燃烧室侧的端部上具有燃烧室窗口，所述燃烧室窗口对于由所述点火激光器射束的激光脉冲来说能够被透射。同时所述燃烧室窗口必须经得住在所述燃烧室中存在的较高的压力和温度，并且所述点火激光器的内部必须相对于所述燃烧室密封。在此尤其在所述燃烧室窗口的朝向燃烧室的表面上可能出现较高的表面温度和压力以及例如油灰沉积物、颗粒等形式的脏物。

对于已知的装置来说被视为不利的是，废气的特定的组成部分、例如像油灰或炭黑会危及所述燃烧室窗口，例如方法是这样的组成部分会沉积在所述燃烧室窗口上并且其性能、尤其是用于激光射束的透射性能变差。

发明内容

相反，本发明具有将激光火花塞的运行设计得更加可靠的优点，尤其按本发明采取措施，用于降低所述燃烧室窗口上的沉积物。为此目的，按本发明规定，用于内燃机的激光火花塞包括至少一个用于导引、成形和/或用于产生激光射束的机构以及一个燃烧室窗口和一个壳体，其中所述壳体在所述燃烧室窗口的与所述机构对置的侧面上、尤其在所述壳体的燃烧室侧的端部上具有用于使通过所述机构导引、成形和/或产生的激光射束穿透到燃烧室中的孔口。所述孔口影响着相应的条件，所述燃烧室窗口处于在所述相应的条件之下，从而减少所述燃烧室窗口上的沉积物的形成并且在总体上改进所述激光火花塞的可靠性。

所述用于导引、成形和/或用于产生激光射束的机构一方面可以是固体激光器、例如是例如整体地构造的、被动Q开关的固体激光器。所述激光火花塞可以包括用于对固体激光器、尤其半导体激光器进行光学激励的装置。替代地，可以在与所述激光火花塞隔开的情况下布置用于对固体激光器进行光学激励的装置。在这种情况下，所述用于导引、成形和/或用于产生激光射束的机构可以是光学的窗口或者光纤，通过所述光学的窗口或者光纤，用于对固体激光器进行光学激励的射束可以进入到所述激光火花塞中。也可以在与所述激光火花塞隔开的情况下来布置一个或者多个固体激光器、尤其是Q开关的或者模式耦合的（modengekoppelt）固体激光器。在这种情况下，可以将其射束例如在光纤中输送给所述激光火花塞，其中所述激光火花塞本身不包括激光活性的元件，而仅仅包括导引射束的和/或使射束成形的机构尤其透镜和/或反射镜。

通过所述壳体，尤其保证可以将所述激光火花塞安装到内燃机上。为此目的，可以设置本身已知的固定机构，例如被所述壳体所包括的螺纹和/或被所述壳体所包括的密封面和/或接触面，所述固定机构可以与其它的夹紧机构、例如与夹板相互作用。此外所述壳体尤其应该承担以机械的方式固定所述至少一个用于导引、成形和/或用于产生激光射束的机构以及所述燃烧室窗口的任务。

所述燃烧室窗口是透明的、由至少一个持久耐热并且耐辐射的固体、例如玻璃或者例如是蓝宝石（Saphir）的晶体构成的组件。在此尤其是涉及所提到的类型的、沿射束方向处于最后的被所述激光火花塞所包括的组件，从而所述燃烧室窗口的朝向燃烧室的表面与所述燃烧室相通。

为了在很大程度上降低通过在燃烧室中存在的条件（高温、高压、高流速）和介质（颗粒、油灰等）给所述燃烧室窗口的暴露在燃烧室下的侧面造成的污染和/或损坏，按本发明规定，所述壳体在其与所述燃烧室窗口的用于导引、成形和/或用于产生激光射束的机构对置的侧面上、也就是尤其在所述燃烧室窗口的朝向燃烧室的侧面上具有孔口。所述燃烧室窗口由此尤其布置在所述用于导引、成形和/或用于产生激光射束的机构与所述孔口之间。优选所述孔口形成所述壳体的燃烧室侧的端部区段。尤其可以将所述孔口与所述激光火花塞的壳体构造成一体的和/或由与所述壳体相同的材料来构造所述孔口。替代地，所述孔口构造为单独的构件，并且将其固定、例如焊接或者旋紧在所述壳体的另一个部件上。可选地，在所述孔口的燃烧室侧上布置了其它被所述激光火花塞所包括的标准组件、例如经过扫气的和/或未经过扫气的预燃室。