[發(fā)明專利]用于內(nèi)燃機的點火裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680018556.7
• 申請日: 2006-03-27
• 公開（公告）號: CN101184917A
• 公開（公告）日: 2008-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M·沃格爾;W·赫登;H·里德布什;B·奧齊古斯
• 申請（專利權(quán)）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: F02P23/04
• 分類號: F02P23/04;H01S3/09
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 李永波;趙辛

背景技術(shù)

本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求1的前序部分所述的用于內(nèi)燃機的點火裝置。

已經(jīng)由WO02/081904公開一種此類型的點火裝置，其中在內(nèi)燃機的氣缸上布置激光點火裝置。實際的激光裝置通過由玻璃纖維構(gòu)成的光導裝置與抽運光源連接，其以光學方式抽運激光裝置。

本發(fā)明的任務(wù)是改進開頭所述類型的點火裝置，使得它能夠盡可能地低成本地大量應用。

該任務(wù)通過具有權(quán)利要求1的特征的點火裝置解決。有利的擴展方案在從屬權(quán)利要求中給出。

本發(fā)明的優(yōu)點

按照本發(fā)明設(shè)置的整體式部件能夠很好地經(jīng)受住在汽車中在內(nèi)燃機內(nèi)出現(xiàn)的外部條件例如加速度，低溫和高溫以及高溫梯度，而不需要采取復雜的和昂貴的例如用于固定輸入耦合鏡和輸出耦合鏡的結(jié)構(gòu)措施。由此就已經(jīng)大大地降低了制造成本。

此外提高了這種點火裝置的運行可靠性，因為各個元件盡管承受外部負載也可以不改變它們對于點火裝置的運行而言重要的相互位置。此外減少了安裝費用和安裝時間，因為只需要操作較少的單獨部件。

此外，這種整體式部件可以自動化地制造，這同樣降低了制造成本。尤其是當簡單地通過相應地涂覆激光活性固體的端面制造各種反射鏡時和當整體式部件由晶片制造時使制造成本得到降低。

當激光裝置的諧振器不僅通過激光活性固體，而且還附加地通過玻璃體形成時可以實現(xiàn)附加的成本節(jié)約。在這種情況下，可以使得相對昂貴的激光活性固體明顯變小。此時玻璃體相對于激光裝置的激光活性固體和相對于Q-開關(guān)(Q-Switch)可以具有非常不同的布置，其取決于各個單獨的安裝要求。在圍繞激光活性固體的徑向上可以布置一個例如為玻璃體形式的反射裝置，以便以這種方式將從光導裝置射出的從輸入耦合鏡旁通過的抽運光橫向地輸入耦合到激光活性固體中。由此可以實現(xiàn)結(jié)構(gòu)非常短的、沒有特別的輸入耦合光學裝置也能實施的并且以高的效率工作的點火裝置。

還可以通過使用光學放大器提高效率，該放大器可以有自身的抽運光源或由激光裝置的抽運光源供給(speisen)。第一變型可以實現(xiàn)較高的功率，而后述的變型的結(jié)構(gòu)特別簡單。當光學放大器和激光裝置是整體式的時候尤其是這樣。此時整體式單元也可以由激光裝置，玻璃體，反射裝置和光學放大器形成，其中反射裝置可以提供至少一個反射面，通過該反射面抽運光不僅被反射到激光裝置的激光活性固體，而且反射到放大器。以這種方式可以實現(xiàn)非常緊湊、穩(wěn)定和能夠大規(guī)模機械制造的單元。但是還可以將由單個抽運光源提供的抽運光通過雙焦透鏡一方面分配到激光裝置上和另一方面分配到光學放大器上。

此外還可以通過整體式地設(shè)計將激光束輸入耦合到燃燒室中并且在那里聚焦到一定的部位上的那個光學裝置實現(xiàn)成本降低。

附圖

以下參照附圖詳細解釋本發(fā)明的特別優(yōu)選的實施例。在附圖中所示：

圖1是具有點火裝置的內(nèi)燃機的一個示意圖；

圖2是圖1的點火裝置的一個示意圖；

圖3是圖2的一個部位的放大視圖；

圖4至21是圖2的點火裝置的各種不同的實施例；和

圖22是圖21的實施例的一個聚光透鏡的前視圖。

實施例的描述

內(nèi)燃機在圖1中在整體上采用附圖標記10。它用于驅(qū)動沒有示出的汽車。內(nèi)燃機10包括數(shù)個氣缸，其中在圖1中只示出了具有附圖標記12的一個氣缸。氣缸12的燃燒室14由活塞16限定。燃料直接通過連接在燃料蓄壓器(“軌”)20上的噴射器18到達燃燒室14中。

噴入燃燒室14中的燃料22借助于激光脈沖24點燃，該激光脈沖由包括激光裝置26的點火裝置27發(fā)射到燃燒室14中。為此激光裝置26通過光導裝置28供給抽運光，該抽運光由抽運光源30提供。抽運光源30由控制和調(diào)節(jié)裝置32控制，它同時也控制噴射器18。

如從圖2中可以看到的，抽運光源30對用于不同的激光裝置26的數(shù)個光導裝置28進行供給。為此它具有數(shù)個與脈沖電流源36連接的單獨的光源34。

激光裝置26包括外殼38，在該外殼中，沿著抽運光的方向看，布置的首先是透鏡40，然后是輸入耦合鏡42，之后是激光活性固體44，被動Q-開關(guān)46和輸出耦合鏡48(也參見圖4-7)。元件42-48總體上構(gòu)造成整體式部件50。在圖2中的輸出耦合鏡48的左邊有一個聚焦光學裝置52，其如圖3中所示構(gòu)造成整體式部件，其具有用于射線擴展(散射透鏡)的內(nèi)凹的入射面54以及用于聚焦(聚光透鏡)的外凸的出射面56。聚焦光學裝置52優(yōu)選是非球面的。此外設(shè)有燃燒室窗58，但是其有利地與聚焦光學裝置52一體地構(gòu)成。