DE102024118732B3

DE102024118732B3 - Internal combustion engine with a cylinder head with a pre-chamber and motor vehicle with such an internal combustion engine

Info

Publication number: DE102024118732B3
Application number: DE102024118732.8A
Authority: DE
Inventors: Jonas Villforth; Peter Rothenberger
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2024-07-02
Filing date: 2024-07-02
Publication date: 2025-12-11
Anticipated expiration: 2044-07-03

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beheizen einer Vorkammer (1) in einem Zylinderkopf (2) einer Brennkraftmaschine (3).Erfindungswesentlich ist dabei, dass die Vorkammer (1) mittels einer in dem Zylinderkopf (2) der Brennkraftmaschine (3) angeordneten Induktionsheizeinrichtung (4) beheizt wird.Hierdurch lässt sich eine bauraumoptimierte und effektive Anordnung der Induktionsheizeinrichtung (4) im Zylinderkopf (2) erreichen.The present invention relates to a method for heating a pre-chamber (1) in a cylinder head (2) of an internal combustion engine (3). A key aspect of the invention is that the pre-chamber (1) is heated by means of an induction heating device (4) arranged in the cylinder head (2) of the internal combustion engine (3). This allows for a space-optimized and efficient arrangement of the induction heating device (4) in the cylinder head (2).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkopf mit einer Vorkammer, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Brennkraftmaschine.The present invention relates to an internal combustion engine with a cylinder head having a pre-chamber, according to the preamble of claim 1, and to a motor vehicle with such an internal combustion engine.

Mit einer Vorkammerzündung können Benzinmotoren effizienter gestaltet werden. Dabei werden in einem Zylinderkopf Vorkammern vorgesehen, die eine jeweilige Zündeinrichtung eng umschließen und zu einer Hauptbrennkammer beispielsweise mittels einer gelochten Wand abgetrennt sind. Nach der Zündung des Kraftstoff-Luftgemischs in der Vorkammer steigt der Druck in dieser aufgrund des vergleichsweise kleinen Volumens schnell an, wodurch Brennstrahlen durch die Bohrungen in der Vorkammerkappe in den Hauptbrennraum übertreten. Dies führt idealerweise zu mehreren, jedoch mindestens einem, Zündorten im Hauptbrennraum außerhalb dessen Mitte und bewirkt generell ein schnelleres Durchbrennen bei einer gleichzeitig verringerten Klopfneigung.Pre-chamber ignition makes gasoline engines more efficient. This involves incorporating pre-chambers in the cylinder head, which closely enclose the ignition unit and are separated from the main combustion chamber, for example, by a perforated wall. After ignition of the fuel-air mixture in the pre-chamber, the pressure rises rapidly due to its relatively small volume, causing combustion jets to pass through the holes in the pre-chamber cap into the main combustion chamber. Ideally, this results in several, but at least one, ignition points in the main combustion chamber outside its center, generally leading to faster combustion and a reduced tendency to knock.

Um dabei insbesondere bei einem Kaltstart schneller eine Betriebstemperatur und damit auch schneller ein verbessertes Emissionsverhalten erreichen zu können, ist es aus dem Stand der Technik bekannt, die Vorkammer oder einen darin eingeblasenen Ladeluftstrom zu beheizen.In order to reach operating temperature more quickly, especially during a cold start, and thus also to achieve improved emission behavior more quickly, it is known from the prior art to heat the pre-chamber or a charge air stream blown into it.

Aus der DE 10 2007 019 882 A1 ist ein Verfahren zum Beheizen einer Vorkammer in einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine bekannt, bei welchem die Vorkammer mittels einer in dem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine angeordneten Induktionsheizeinrichtung beheizt wird.From the DE 10 2007 019 882 A1 A method for heating a pre-chamber in a cylinder head of an internal combustion engine is known, in which the pre-chamber is heated by means of an induction heating device arranged in the cylinder head of the internal combustion engine.

Aus der CN 1 18 030 268 A sind ein Gasversorgungssystem und ein Steuerungsverfahren für eine Vorbrennkammer einer Brennkraftmaschine bekannt.From the CN 1 18 030 268 A are known a gas supply system and a control method for a pre-combustion chamber of an internal combustion engine.

Aus der DE 10 2019 114 204 A1 ist ein Verfahren zum Einblasen von Heißluft in eine Vorkammer einer Brennkraftmaschine bekannt, insbesondere über einen Luft-Kraftstoff-Injektor, wobei die Heißluft durch ein Heizelement erwärmt und durch einen Verdichter gefördert wird. Der Verdichter kann dabei Teil eines Abgasturboladers oder Kompressors sein, wobei dieser zusätzlich elektrisch angetrieben wird, sodass ein Einblasen von Heißluft in die Vorkammer auch während eines Stillstandes, insbesondere unmittelbar vor einem Kaltstart der Brennkraftmaschine erfolgen kann. Das Heizelement kann dabei einen elektrischen Leiter aufweisen und beispielsweise einen Teil einer Heißluftzuleitung erwärmen.From the DE 10 2019 114 204 A1 A method for injecting hot air into the pre-chamber of an internal combustion engine is known, particularly via an air-fuel injector, wherein the hot air is heated by a heating element and conveyed by a compressor. The compressor can be part of an exhaust gas turbocharger or compressor, which is additionally electrically driven, so that hot air can be injected into the pre-chamber even when the engine is stationary, particularly immediately before a cold start. The heating element can include an electrical conductor and, for example, heat a portion of a hot air supply line.

Aus der JP H01 - 116 216 A ist eine Brennkraftmaschine mit einer Wirbelkammer aus einem keramischen Material bekannt, in welches eine Heizspirale eingebettet ist.From the JP H01 - 116 216 A A combustion engine with a swirl chamber made of a ceramic material, in which a heating coil is embedded, is known.

Nachteilig bei den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen zum Beheizen einer Vorkammer in einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine ist, dass die hierfür eingesetzten Heizeinrichtungen einen oftmals erhöhten Verschleiß aufweisen und insbesondere hinsichtlich eines Bauraums ungünstig eingebaut sind.A disadvantage of the solutions known from the prior art for heating a pre-chamber in a cylinder head of an internal combustion engine is that the heating devices used for this purpose often exhibit increased wear and are installed in an unfavorable manner, particularly with regard to installation space.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für eine Brennkraftmaschine der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest alternative Ausführungsform anzugeben, mittels welcher insbesondere die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwunden werden können.The present invention therefore deals with the problem of providing an improved or at least alternative embodiment for an internal combustion engine of the generic type, by means of which in particular the disadvantages known from the prior art can be overcome.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This problem is solved according to the invention by the subject matter of independent claim 1. Advantageous embodiments are the subject matter of the dependent claims.

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine Vorkammer einer Brennkraftmaschine direkt mittels einer Induktionsheizeinrichtung zu beheizen und diese zugleich in einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine, in welchem auch die Vorkammer angeordnet ist, unterzubringen. Hierdurch kann erreicht werden, dass die erfindungsgemäße Induktionsheizeinrichtung einerseits die Vorkammer effektiv und im Vergleich zu Heizelementen zugleich zumindest verschleißarm beheizen kann und andererseits bauraumoptimiert in dem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine angeordnet ist, wodurch diese keinen zusätzlichen Bauraumbedarf erfordert.The present invention is based on the general concept of directly heating a pre-chamber of an internal combustion engine by means of an induction heating device and simultaneously accommodating this device in a cylinder head of the internal combustion engine in which the pre-chamber is also located. This allows the induction heating device according to the invention to heat the pre-chamber effectively and, compared to heating elements, with minimal wear, while also being arranged in a space-optimized manner within the cylinder head of the internal combustion engine, thus requiring no additional installation space.

Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird die Vorkammer vor und/oder während einem Kaltstart der Brennkraftmaschine mittels der Induktionsheizeinrichtung beheizt. Insbesondere das Vorheizen der Vorkammer vor einem Kaltstart der Brennkraftmaschine bietet dabei den großen Vorteil, dass innerhalb der Vorkammer eine insbesondere hinsichtlich einer Schadstoffemission verbesserte Verbrennung bereits kurz nach dem Start der Brennkraftmaschine erreicht werden kann. Da das Vorheizen der Vorkammer der Brennkraftmaschine vor dem Kaltstart rein elektrisch erfolgt, kann darüber hinaus auf ein Verbrennen von fossilen Brennstoffen, wie beispielsweise bei einer üblichen Standheizung, verzichtet werden. Durch das Beheizen der Vorkammer vor und/oder während dem Kaltstart der Brennkraftmaschine erreicht die Brennkraftmaschine schneller ihre Betriebstemperatur, wodurch die Schadstoffemissionen ebenfalls reduziert werden kann.In another embodiment of the method, the pre-chamber is heated by the induction heating device before and/or during a cold start of the internal combustion engine. Pre-heating the pre-chamber before a cold start offers the significant advantage that improved combustion, particularly with regard to pollutant emissions, can be achieved within the pre-chamber shortly after the engine starts. Since pre-heating the engine's pre-chamber before a cold start is purely electrical, the combustion of fossil fuels, as with a conventional auxiliary heater, is unnecessary. By heating the pre-chamber before and/or during a cold start, the engine reaches its operating temperature more quickly. which can also reduce pollutant emissions.

Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird die Vorkammer während des Betriebs der Brennkraftmaschine mittels der Induktionsheizeinrichtung beheizt. Auch während des Betriebs der Brennkraftmaschine kann es zu Situationen kommen, in welchen eine zusätzliche Beheizung der Vorkammer unterstützend wirkt, insbesondere im Hinblick auf eine Reduzierung einer Schadstoffemission, sodass durch das erfindungsgemäße Verfahren die Schadstoffemissionen auch während des Betriebs der Brennkraftmaschine reduziert werden können.In a further embodiment of the method, the pre-chamber is heated by means of the induction heating device during operation of the internal combustion engine. Situations may also arise during operation of the internal combustion engine in which additional heating of the pre-chamber is beneficial, particularly with regard to reducing pollutant emissions, so that the pollutant emissions can be reduced by the method according to the invention even during operation of the internal combustion engine.

Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, eine Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkopf und einer darin angeordneten Vorkammer anzugeben, wobei erfindungsgemäß eine in dem Zylinderkopf angeordnete Induktionsheizeinrichtung zum Beheizen der Vorkammer vorgesehen ist. Dies ermöglicht ein direktes und damit ein hinsichtlich eines Wirkungsgrades äußerst effektives Beheizen der Vorkammer sowie auch eine platzsparende Anordnung der Induktionsheizeinrichtung. Durch die Integration der Induktionsheizeinrichtung in den Zylinderkopf kann die Induktionsheizeinrichtung zudem geschützt angeordnet werden, wodurch deren Lebensdauer verlängert und ein verschleißarmer Betrieb erreicht werden kann.The present invention is further based on the general concept of an internal combustion engine comprising a cylinder head and a pre-chamber arranged therein, wherein, according to the invention, an induction heating device is provided in the cylinder head for heating the pre-chamber. This enables direct and thus highly efficient heating of the pre-chamber, as well as a space-saving arrangement of the induction heating device. Furthermore, by integrating the induction heating device into the cylinder head, it can be protected, thereby extending its service life and achieving low-wear operation.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine kann die Vorkammer zumindest abschnittsweise zylinderförmig oder konvex ausgebildet sein. Unabhängig von der Form, jedoch besonders bevorzugt bei einer zylinderförmigen, zäpfchenförmigen oder konvexen Vorkammer, kann die Induktionsheizeinrichtung eine Spule aufweisen, die in der Vorkammerwandung angeordnet ist und dadurch die Vorkammer spiralförmig umgibt. Hierdurch ist eine direkte Beheizung einer Wandung der Vorkammer und damit eine besonders effektive Beheizung der Vorkammer möglich.In an advantageous embodiment of the internal combustion engine according to the invention, the pre-chamber can be at least partially cylindrical or convex. Regardless of the shape, but particularly preferably in the case of a cylindrical, cone-shaped, or convex pre-chamber, the induction heating device can have a coil arranged in the pre-chamber wall, thereby spirally surrounding the pre-chamber. This allows for direct heating of a wall of the pre-chamber and thus particularly effective heating of the pre-chamber.

Die Vorkammer der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine weist eine, insbesondere konvexe, Wandung sowie ein Außengewinde auf, über welche sie in ein im Zylinderkopf angeordnetes Innengewinde eingeschraubt ist. Hierdurch lässt sich im Reparatur- und Wartungsfall ein deutlich vereinfachter Austausch der Vorkammer erreichen.The pre-chamber of the internal combustion engine according to the invention has a wall, in particular a convex one, and an external thread, via which it is screwed into an internal thread arranged in the cylinder head. This allows for a significantly simplified replacement of the pre-chamber in the event of repair and maintenance.

Erfindungsgemäß weist die Induktionsheizeinrichtung eine radial außerhalb des Innengewindes im Zylinderkopf angeordnete Spule aufweist. Die Spule der Induktionsheizeinrichtung kann somit räumlich sehr nah an der Vorkammer angeordnet werden und diese effektiv beheizen.According to the invention, the induction heating device has a coil arranged radially outside the internal thread in the cylinder head. The coil of the induction heating device can thus be positioned very close to the pre-chamber and heat it effectively.

Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, ein Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine entsprechend dem vorherigen Absatz anzugeben und dadurch die bezüglich der Brennkraftmaschine beschriebenen Vorteile auf das Kraftfahrzeug zu übertragen. Konkret liegen diese Vorteile insbesondere in einem schnelleren Erreichen einer Betriebstemperatur bei einem Kaltstart sowie einer schadstoffreduzierten Startphase der Brennkraftmaschine, da durch die Vorheizung der Vorkammer eine verbesserte Verbrennung und damit eine reduzierte Schadstoffemission erreicht werden können.The present invention is further based on the general concept of providing a motor vehicle with an internal combustion engine as described in the preceding paragraph, thereby transferring the advantages described for the internal combustion engine to the motor vehicle. Specifically, these advantages lie in a faster achievement of operating temperature during a cold start and a reduced-emission start-up phase of the internal combustion engine, since preheating the pre-chamber allows for improved combustion and thus reduced pollutant emissions.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.Further important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, the drawing and the associated description of the figures based on the drawing.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Vorstehend genannte und nachfolgend noch zu nennende Bestandteile einer übergeordneten Einheit, wie z.B. einer Einrichtung, einer Vorrichtung oder einer Anordnung, die separat bezeichnet sind, können separate Bauteile bzw. Komponenten dieser Einheit bilden oder integrale Bereiche bzw. Abschnitte dieser Einheit sein, auch wenn dies in den Zeichnungen anders dargestellt ist.It is understood that the features mentioned above and those to be explained below can be used not only in the combinations specified, but also in other combinations or individually, without departing from the scope of the present invention. The components of a higher-level unit, such as a device, apparatus, or arrangement, mentioned above and those to be mentioned below, which are designated separately, can form separate parts or components of this unit or be integral areas or sections of this unit, even if this is depicted differently in the drawings.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.A preferred embodiment of the invention is shown in the drawing and is explained in more detail in the following description.

Die einzige 1 zeigt eine Schnittdarstellung durch eine erfindungsmäße Brennkraftmaschine eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs.The only 1 shows a cross-sectional view through an internal combustion engine of a motor vehicle according to the invention.

Entsprechend der 1 weist eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine 3 eines erfindungsmäßen Kraftfahrzeugs 8 eine Brennkammer 10 sowie eine Vorkammer 1 auf. In der Vorkammer 1 ist dabei eine Zündeinrichtung 11 angeordnet, über welche ein in der Vorkammer 1 angeordnetes Kraftstoff-Luft-Gemisch vor einer eigentlichen Zündung in der Brennkammer 10 gezündet werden kann. Die Zündeinrichtung 11 kann dabei eine Zündelektrode, beispielswiese eine Mittelelektrode, und einen Massepin aufweisen. Generell kann dabei eine aus Zündeinrichtung 11 und Vorkammer 1 bestehende Baueinheit als Vorkammerzündeinrichtung bezeichnet werden.According to the 1 An internal combustion engine 3 of a motor vehicle 8 according to the invention comprises a combustion chamber 10 and a pre-chamber 1. An ignition device 11 is arranged in the pre-chamber 1, by means of which a fuel-air mixture arranged in the pre-chamber 1 can be ignited prior to actual ignition in the combustion chamber 10. The ignition device 11 can comprise an ignition electrode, for example a center electrode, and a ground pin. Generally, a unit consisting of the ignition device 11 and the pre-chamber 1 can be referred to as a pre-chamber ignition device.

Über entsprechende Durchgangsöffnungen 12 ist die Vorkammer 1 mit der Brennkammer 10 verbunden. Die Brennkammer 10 bildet dabei einen oberen Abschluss eines Zylinders 13, in welchem ein Kolben 14 translatorisch verstellbar gelagert ist. Das Vorsehen einer derartigen Vorkammer 1 bietet dabei den großen Vorteil, eine multiple Zündung eines in den Brennraum 10 eingespritzten Kraftstoff-Luft-Gemisches zu erreichen und dadurch ein schnelles Durchbrennen sowie eine geringere Klopfneigung zu bewirken. Die multiple Zündung des in der Brennkammer 10 angeordneten Kraftstoff-Luft-Gemisches erfolgt aufgrund der durch die Durchgangsöffnungen 12 übertretenden Brennstrahlen/Fackelstrahlen. Durch das schnelle Durchbrennen des Kraftstoff-Luft-Gemisches in der Brennkammer 10 kann in erster Linie die Klopfgrenze verbessert werden, sodass eine Brennkraftmaschine 3 mit einer derartigen Vorkammer 1 beziehungsweise einer Vorkammerzündung effektiver betrieben werden kann. Dies kann im Weiteren einen Einfluss auf die Schadstoffemissionen haben.The prechamber 1 is connected to the combustion chamber 10 via corresponding through-openings 12. The combustion chamber 10 forms the upper end of a cylinder 13, in which a piston 14 is mounted so as to be translationally adjustable. The provision of such a prechamber 1 offers the significant advantage of achieving multiple ignitions of the fuel-air mixture injected into the combustion chamber 10, thereby resulting in rapid combustion and a reduced tendency to knock. The multiple ignitions of the fuel-air mixture in the combustion chamber 10 occur due to the combustion jets/flare jets passing through the through-openings 12. The rapid combustion of the fuel-air mixture in the combustion chamber 10 primarily improves the knock limit, allowing an internal combustion engine 3 with such a prechamber 1, or prechamber ignition, to operate more efficiently. This can, in turn, have an impact on pollutant emissions.

Neben dem durch die Vorkammer 1 bewirkten besseren Durchbrennen des in der Brennraum 10 angeordneten Kraftstoff-Luft-Gemisches können vorzugsweise HC - Emissionen, idealerweise auch CO-Emissionen, auch dadurch gesenkt werden, dass die Vorkammer 1 vor bzw. während eines Kaltstarts beheizt wird. Zusätzlich kann ein Beheizen der Vorkammer 1 vorteilhaft hinsichtlich der Verbrennungsstabilität sein. Erfindungsgemäß wird dies bei der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine 3 mittels einer Induktionsheizeinrichtung 4 bewirkt. Diese Induktionsheizeinrichtung 4 besitzt beispielsweise eine Spule 9, die schraubengangartig um die Vorkammer 1 gewickelt verläuft. Dabei ist selbstverständlich klar, dass das Material der Vorkammer 1 eine induktive Erwärmung ermöglicht.In addition to the improved combustion of the fuel-air mixture in the combustion chamber 10 caused by the pre-chamber 1, HC emissions, and ideally also CO emissions, can preferably be reduced by heating the pre-chamber 1 before or during a cold start. Heating the pre-chamber 1 can also be advantageous with regard to combustion stability. According to the invention, this is achieved in the internal combustion engine 3 by means of an induction heating device 4. This induction heating device 4 has, for example, a coil 9 that is wound helically around the pre-chamber 1. It is, of course, understood that the material of the pre-chamber 1 enables inductive heating.

Betrachtet man nochmals die Vorkammer 1, so kann man erkennen, dass diese einen zylinderförmigen Bereich mit einer konvexen Wandung 5 aufweist, der bodenseitig in eine halbkugelförmige Form übergeht. Gegenüber der halbkugelförmigen Form weist die Vorkammer 1 einen in der 1 obenliegenden Boden auf, in welchen die Zündeinrichtung 11 eingeschraubt ist. Die Zündeinrichtung 11 kann auch eine Mittelelektrode und einen Massepin aufweisen.Looking again at the antechamber 1, it can be seen that it has a cylindrical area with a convex wall 5, which transitions into a hemispherical shape at the bottom. Compared to the hemispherical shape, the antechamber 1 has a 1 The top surface, into which the ignition device 11 is screwed, is located. The ignition device 11 may also have a center electrode and a ground pin.

Betrachtet man die 1 näher, so kann man erkennen, dass die Vorkammer 1 bzw. die Wandung 5 ein Außengewinde 6 aufweist, über welche sie in ein im Zylinderkopf 2 angeordnetes Innengewinde 7 einschraubbar bzw. eingeschraubt ist. Ein Verschrauben der Vorkammer 1 mit dem Zylinderkopf 2 bietet dabei den großen Vorteil, dass sie Vorkammer 1 und die Zündeinrichtung 11 im Wartungs- oder Reparaturfall vergleichsweise einfach, nämlich durch ein Herausdrehen, ausgetauscht werden können. Die Vorkammer 1 kann dabei samt Zündeinrichtung 11 als Baueinheit eingesetzt werden.If one considers the 1 Upon closer inspection, it can be seen that the pre-chamber 1, or rather its wall 5, has an external thread 6 through which it can be screwed into an internal thread 7 located in the cylinder head 2. Screwing the pre-chamber 1 to the cylinder head 2 offers the significant advantage that, in the event of maintenance or repair, the pre-chamber 1 and the ignition device 11 can be replaced relatively easily, namely by unscrewing them. The pre-chamber 1, together with the ignition device 11, can thus be used as a single unit.

Die Induktionsheizeinrichtung 4 weist entsprechend der 1 eine radial außerhalb des Innengewindes 7 im Zylinderkopf 2 angeordnete Spule 9 auf, sodass die Induktionsheizeinrichtung 4 direkt benachbart zur Vorkammer 1 bzw. zur Vorkammerzündeinrichtung angeordnet ist und diese äußerst effektiv beheizen kann. Durch die Anordnung der Induktionsheizeinrichtung 4 radial außerhalb des Innengewindes 7 im Zylinderkopf 2 bietet sich darüber hinaus die Möglichkeit, die Induktionsheizeinrichtung 4 nicht nur bauraumoptimiert, sondern auch geschützt anzuordnen, wodurch deren Lebensdauer verlängert werden kann.The induction heating device 4 has, according to the 1 A coil 9 is arranged radially outside the internal thread 7 in the cylinder head 2, so that the induction heating device 4 is located directly adjacent to the pre-chamber 1 or the pre-chamber ignition device and can heat it very effectively. Furthermore, by arranging the induction heating device 4 radially outside the internal thread 7 in the cylinder head 2, it is possible to position the induction heating device 4 not only in a space-optimized manner but also in a protected manner, thereby extending its service life.

Neben einem Vorheizen der Vorkammer 1 vor und/oder während einem Kaltstart der Brennkraftmaschine 3 ist rein theoretisch auch bei bestimmten Lastfällen ein Beheizen der Vorkammer 1 während des Betriebs der Brennkraftmaschine 3 denkbar.In addition to preheating the pre-chamber 1 before and/or during a cold start of the internal combustion engine 3, it is also theoretically conceivable to heat the pre-chamber 1 during the operation of the internal combustion engine 3 under certain load conditions.

Alles in allem kann mit der erfindungsgemäß im Zylinderkopf 2 angeordneten Induktionsheizeinrichtung 4, die über einen elektrischen Anschluss 15 an ein elektrisches Bordnetz des Kraftfahrzeugs 8 angeschlossen ist, ein vorzugsweise schadstoffarmer Betrieb der Brennkraftmaschine 3 erreicht werden. Zusätzlich kann die Induktionsheizeinrichtung 4 idealerweise eine positive Beeinflussung der Verbrennung ermöglichen. Durch den vorzugweise ebenfalls im Zylinderkopf 2 verlegten elektrischen Anschluss 15 der Induktionsheizeinrichtung 4 kann auch der elektrische Anschluss 15 bauraumoptimiert und zugleich geschützt angeordnet werden, wodurch auch hier die Fehleranfälligkeit deutlich reduziert werden kann.In summary, the induction heating device 4 arranged in the cylinder head 2 according to the invention, which is connected to the vehicle's electrical system 8 via an electrical connection 15, enables preferably low-emission operation of the internal combustion engine 3. Ideally, the induction heating device 4 can also positively influence combustion. Since the electrical connection 15 of the induction heating device 4 is preferably also located in the cylinder head 2, it can be arranged in a space-optimized and protected manner, thereby significantly reducing its susceptibility to faults.

Claims

Internal combustion engine (3) with a cylinder head (2) with a pre-chamber (1) and with an induction heating device (4) arranged in the cylinder head (2) for heating the pre-chamber (1), characterized in that - the pre-chamber (1) has a wall (5), in particular a convex wall, - the wall (5) has an external thread (6) via which it can be screwed into an internal thread (7) arranged in the cylinder head (2), - the induction heating device (4) has a coil (9) arranged radially outside the internal thread (7) in the cylinder head (2).

internal combustion engine (3) according to Claim 1 , characterized in that the pre-chamber (1) is cylindrical in shape.

motor vehicle (8) with an internal combustion engine (3) according to Claim 1 or 2 .