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Title:
IGNITION DEVICE FOR A LASER IGNITION OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/015500
Kind Code:
A1
Abstract:
An ignition laser for an internal combustion engine is proposed in which the combustion chamber window (58) is connected to a housing (38) of the ignition laser in a manner that is resistant to gas, pressure and temperature. Moreover, a pressure relief hole (67) is provided which effectively prevents a pressure increase in the housing (38) of the ignition laser.

Inventors:
WEINROTTER, Martin (Franz-Schubert Str. 74, Stuttgart-Botnang, 70195, DE)
WOERNER, Pascal (Banzhaldenstr. 40, Stuttgart, 70469, DE)
RAIMANN, Juergen (Egerlandstr. 13, Weil Der Stadt, 71263, DE)
WOLZ, Dieter (Hachstr. 20, Stuttgart, 70190, DE)
Application Number:
EP2009/059229
Publication Date:
February 11, 2010
Filing Date:
July 17, 2009
Export Citation:
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Assignee:
ROBERT BOSCH GMBH (Postfach 30 02 20, Stuttgart, 70442, DE)
WEINROTTER, Martin (Franz-Schubert Str. 74, Stuttgart-Botnang, 70195, DE)
WOERNER, Pascal (Banzhaldenstr. 40, Stuttgart, 70469, DE)
RAIMANN, Juergen (Egerlandstr. 13, Weil Der Stadt, 71263, DE)
WOLZ, Dieter (Hachstr. 20, Stuttgart, 70190, DE)
International Classes:
F02P23/04; F02C7/264; F23Q21/00; H01T13/08; H01T14/00
Foreign References:
US5367869A1994-11-29
US5628180A1997-05-13
EP1820948A12007-08-22
AT506343A12009-08-15
Attorney, Agent or Firm:
ROBERT BOSCH GMBH (Postfach 30 02 20, Stuttgart, 70442, DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Laserzündeinrichtung für eine Brennkraftmaschine (10) umfassend einen laseraktiven Festkörper (44), ein Brennraumfenster (58) und ein Gehäuse (38) mit einer Innenhülse (62) und einer Außenhülse (64), wobei die Innenhülse (62) und eine Außenhülse (64) einen Zwischenraum (65) begrenzen, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (38) eine Druckausgleichseinrichtung (67) aufweist, und dass die Druckausgleichseinrichtung (67, 73) den Zwischenraum (65) und die Umgebung miteinander verbindet. 2. Laserzündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Außenhülse (64) eine Druckausgleichsbohrung (67) vorgesehen ist, und dass die Druckausgleichsbohrung (67) beabstandet zu dem Brennraumfenster (58) aus dem Gehäuse (38) austritt.

3. Laserzündeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckausgleichsbohrung (67) an ihrem Austritt aus dem Gehäuse (38) einen minimalen Durchmesser aufweist, und dass der Durchmesser in Richtung des Zwischenraums (65) zunimmt.

4. Laserzündeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Druckausgleichsbohrung (67) ein Filterelement (71) vorgesehen ist.

5. Laserzündeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckausgleichsbohrung (67) durch einen Pfropfen (69), insbesondere aus Polyimid oder Silikon, verschlossen ist.

6. Laserzündeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülse (64) an ihrem dem Brennraum (14) zugewandten Ende einen Absatz (66) aufweist, und dass der Absatz (66) das Brennraumfenster (58) teilweise überdeckt.

7. Laserzündeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülse (64) an ihrem dem Brennraum (14) abgewandten Ende ein Muttergewinde aufweist, dass die Innenhülse (62) ein mit dem Muttergewinde der Außenhülse (64) zusammenwirkendes Bolzengewinde aufweist, und dass in dem Muttergewinde und/oder dem Bolzengewinde eine Druckentlastungsnut (73) ausgebildet ist.

Description:
Beschreibung

Titel

Zündeinrichtung für eine Laserzündung einer Brennkraftmaschine

Stand der Technik

Aus der WO 2005/066488 Al ist eine sogenannte Laserzündung bekannt. Diese Laserzündung umfasst einen Zündlaser, der in den Brennraum einer Brennkraftmaschine hineinragt. Der Zündlaser wird über einen Lichtleiter von einer Pumplichtquelle optisch gepumpt.

An einem dem Brennraum zugewandten Ende des Zündlasers ist ein sogenanntes Brennraumfenster vorhanden, welches transmissiv für die im Zündlaser erzeugten Laserstrahlen ist. Dieses Brennraumfenster muss dichtend in einem Gehäuse des Zündlasers aufgenommen werden. Dabei werden an die Abdichtung zwischen Brennraumfenster und Gehäuse hohe Anforderungen gestellt, weil während des Betriebs der Brennkraftmaschine Oberflächentemperaturen von über 600° C an dem Brennraumfenster auftreten können. Zusätzlich kommen noch intermittierende Druckbelastungen von bis zu ca. 250 bar hinzu. Wenn ein Zündlaser zum Zünden einer Gasturbine eingesetzt wird, herrschen im Brennraum der Gasturbine zwar geringere Drücke, allerdings kann die Oberfläche des Brennraumfensters Temperaturen von bis zu 1.000° C erreichen, wobei in jedem Fall unkontrollierte Glühzündungen verhindert werden müssen. Es ist offensichtlich, dass das Innere des Zündlasers gegen die extrem hohen

Temperaturen und Drücke sicher abgedichtet werden muss. Wenn Abgase ins Innere des Zündlasers gelangen sollten, führt dies zum Ausfall des Zündlasers.

Aus der nachveröffentlichten DE 102007041528.3 ist ein Zündlaser bekannt, bei dem das Brennraumfenster und das Gehäuse so abgedichtet sind, dass über die gesamte Lebensdauer der Brennkraftmaschine und bei den im Brennraum einer Brennkraftmaschine herrschenden Drücken und Temperaturen eine sichere und zuverlässige Abdichtung von Brennraumfenster und Gehäuse gewährleistet ist. Offenbarung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Zündlaser mit weiter verbesserter Lebensdauer und Zuverlässigkeit bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Laserzündeinrichtung für eine Brennkraftmaschine umfassend einen laseraktiven Festkörper, ein Brennraumfenster und ein Gehäuse mit einer Innenhülse und einer Außenhülse, wobei die Innenhülse und die Außenhülse einen Zwischenraum begrenzen, dadurch gelöst, dass das Gehäuse eine Druckausgleichseinrichtung aufweist, und dass die Druckausgleichseinrichtung den Zwischenraum und die Umgebung miteinander verbindet. Die erfindungsgemäße Druckausgleichseinrichtung ist gewissermaßen als Backup-System für das Dichtkonzept der Laserzündeinrichtung gedacht. Wenn nämlich, während des Betriebs der Laserzündeinrichtung nur minimale Undichtigkeiten auftreten sollten, kann dies dazu führen, dass der Druck im Zwischenraum deutlich über den Umgebungsdruck ansteigt und infolge dessen die Dichtfläche zwischen Brennraumfenster und der Innenhülse des Gehäuses stark beansprucht. Durch die erfindungsgemäße Druckausgleichseinrichtung ist sichergestellt, dass selbst bei kleinen minimalen Leckageströmen zwischen dem Außengehäuse und dem Brennraumfenster die Dichtfläche zwischen dem Brennraumfenster und der Innenhülse nicht in unzulässigerweise beansprucht wird, so dass das Innere des Gehäuses sicher gegen Rauchgase und die in den Rauchgasen enthaltenen Verunreinigungen geschützt ist.

Durch die erfindungsgemäße Druckausgleichseinrichtung wird die Abdichtung des Gehäuseinneren auch dann noch aufrechterhalten, wenn die erstgenannte Dichtfläche, welche naturgemäß höheren thermischen und chemischen Beanspruchungen ausgesetzt ist, im Laufe der Betriebsdauer der Brennkraftmaschine bzw. der Laserzündeinrichtung undicht werden sollte. Durch die erfindungsgemäße Druckausgleichseinrichtung kann eine aufgrund einer Undichtigkeit zwischen Außenhülse und Brennraumfenster in den Zwischenraum strömende Abgasmenge abgeführt werden. In Folge dessen steigt der Druck im Zwischenraum nicht an und die Betriebsbedingungen der zweiten Dichtung zwischen Brennraumfenster und Innenhülse verändern sich nicht. Auch wird eine unzulässige Druckbeaufschlagung des Zwischenraums vermieden.

Eine fertigungstechnisch sehr einfache Variante einer erfindungsgemäßen Druckeinrichtung ist als Druckausgleichsbohrung ausgebildet, die in der Außenhülse angebracht wird. Dabei wird die Druckausgleichsbohrung so an der Außenhülse positioniert, dass die Druckausgleichsbohrung in eingebautem Zustand der Laserzündeinrichtung in einen Schacht des Zylinderkopfs der Brennkraftmaschine mündet in dem die Laserzündeinrichtung montiert ist. Dieser Schacht entspricht dem sogenannten Kerzenschacht im Zylinderkopf von herkömmlichen Brennkraftmaschinen bei denen die Zündung durch eine Zündkerze ausgelöst wird.

Um zu verhindern, dass Verunreinigungen durch die Druckausgleichsbohrung von dem genannten Schacht in den Zwischenraum zwischen Außenhülse und Innenhülse gelangen kann, ist weiter vorgesehen, dass die Druckausgleichsbohrung an ihrem Austritt an dem Gehäuse einen minimalen Durchmesser aufweist, und dass der Durchmesser in Richtung des Zwischenraums zunimmt. So ist es beispielsweise möglich, die Druckausgleichsbohrung als Stufenbohrung auszuführen oder als zylindrische Bohrung auszuführen und am Außendurchmesser der Außenfläche anschließend durch einen Umformvorgang den Durchmesser der Druckausgleichsbohrung partiell zu reduzieren.

Des weiteren ist es auch möglich, in der Druckausgleichsbohrung ein Filterelement unterzubringen. Dieses Filterelement hat die Aufgabe, das Eindringen von Partikeln und anderen Verschmutzungen zu verhindern und kann beispielsweise aus einem temperaturbeständigen Schaum, sei es aus Kunststoff, Metall oder einem Sinterwerkstoff hergestellt werden. Des weiteren ist es auch möglich, das Filterelement als Drahtgitter oder ein anderes Gewirke auszubilden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, die Druckausgleichsbohrung zum Beispiel durch einen Pfropfen aus einem aushärtbaren Kunststoff, der die Funktion eines Siegels übernimmt, zu verschließen. Ein besonders geeigneter Werkstoff ist Polyimid, aufgrund seiner hohen Temperaturbeständigkeit. Ein weiterer geeigneter Werkstoff ist Silikon, aufgrund seiner hohen Gasdurchlässigkeit, aber Partikel- und Flüssigkeitsdichtheit.

Durch das Verschließen der Druckausgleichsbohrung mit einem Pfropfen ist erstens gewährleistet, dass im Normalbetrieb, d.h. wenn die Abdichtung zwichen Außenhülse und Brennraumfenster vollständig dicht ist, die Druckausgleichsbohrung verschlossen ist und somit keine Verschmutzungen in den Zwischenraum gelangen können. Wenn jedoch der Druck im Zwischenraum beispielsweise auf 4 bar über Umgebungsdruck ansteigt, wird der Pfropfen durch diese Druckkräfte aus der Druckausgleichsbohrung hinausgepresst und die Druckausgleichsbohrung ermöglicht einen Druckausgleich zwischen Zwischenraum und der Umgebung. Dadurch wird sichergestellt, dass keine unzulässig hohen Drücke im Zwischenraum auftreten können.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Druckausgleichseinrichtung als Druckentlastungsnut ausgebildet ist, die bevorzugt an einem Bolzengewinde und/oder einem Muttergewinde des Gehäuses der Laserzündeinrichtung angebracht ist. Diese Druckentlastungsnut bevorzugt in axialer Richtung angebracht, so dass die Druckentlastungsnut an dem dem Brennraumfenster entfernten Ende der Laserzündeinrichtung mit der endet.

Durch die Trennung des Gehäuses in eine Innenhülse und eine Außenhülse kann ebenfalls eine jeweils der jeweiligen Aufgabe optimal angepasste konstruktive Ausgestaltung der Außenhülse und der Innenhülse erreicht werden. Auch ist es möglich, durch die Wahl verschiedener Werkstoffe für Außenhülse und Innenhülse einen weiter optimierten Zündlaser bereitzustellen. Alternativ ist es möglich, eine Membran mit der Außenhülse und dem Brennraumfenster beziehungsweise mit der Innenhülse und dem Brennraumfenster stoffschlüssig zu verbinden.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar. Alle in der Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen In der Zeichnung zeigt:

Figur Ia eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit einer laserbasierten Zündeinrichtung; Figur Ib eine schematische Darstellung der Zündeinrichtung aus Figur 1 und

Figuren 2 bis 7 Ausführungsbeispiele erfindungsgemäße Zündlaser.

Eine Brennkraftmaschine trägt in Figur Ia insgesamt das Bezugszeichen 10. Sie kann zum Antrieb eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugs dienen. Die Brennkraftmaschine 10 umfasst üblicherweise mehrere Zylinder, von denen in Figur 1 nur einer mit dem Bezugszeichen 12 bezeichnet ist. Ein Brennraum 14 des Zylinders 12 wird von einem Kolben 16 begrenzt. Kraftstoff gelangt in den Brennraum 14 direkt durch einen Injektor 18, der an einen auch als Rail bezeichneten Kraftstoff- Druckspeicher 20 angeschlossen ist. Alternativ kann das Kraftstoff-Luft-Gemisch auch außerhalb des Brennraums 14, zum Beispiel im Saugrohr, gebildet werden.

Das im Brennraum 14 vorhandene Kraftstoff-Luft-Gemisch 22 wird mittels eines Laserimpulses 24 entzündet, der von einer einen Zündlaser 26 umfassenden Zündeinrichtung 27 in den Brennraum 14 abgestrahlt wird. Hierzu wird die Lasereinrichtung 24 über eine Lichtleitereinrichtung 28 mit einem Pumplicht gespeist, welches von einer Pumplichtquelle 30 bereitgestellt wird. Die Pumplichtquelle 30 wird von einem Steuergerät 32 gesteuert, das auch den Injektor 18 ansteuern kann.

Wie aus Figur Ib hervorgeht, speist die Pumplichtquelle 30 mehrere Lichtleitereinrichtungen 28 für verschiedene Zündlaser 26, die jeweils einem Zylinder 12 der Brennkraftmaschine 10 zugeordnet sind. Hierzu weist die Pumplichtquelle 30 mehrere einzelne Laserlichtquellen 340 auf, die mit einer Pulsstromversorgung 36 verbunden sind. Durch das Vorhandensein mehrerer einzelner Laserlichtquellen 340 wird das Pumplicht gleichsam „ruhend" an die verschiedenen Lasereinrichtungen 26 verteilt, so dass keine optischen Verteiler oder dergleichen zwischen der Pumplichtquelle 30 und den Zündlasern 26 erforderlich sind.

Der Zündlaser 26 weist beispielsweise einen laseraktiven Festkörper 44 mit einer passiven Güteschaltung 46 auf, die zusammen mit einem Einkoppelspiegel 42 und einem Auskoppelspiegel 48 einen optischen Resonator bildet. Unter Beaufschlagung mit von der Pumplichtquelle 30 erzeugtem Pumplicht erzeugt der Zündlaser 26 in an sich bekannter Weise einen Laserimpuls 24, der durch eine Fokussieroptik 52 auf einen in dem Brennraum 14 (Figur Ia) befindlichen Zündpunkt ZP fokussiert ist. Die in dem Gehäuse 38 des Zündlasers 26 vorhandenen Komponenten sind durch ein Brennraumfenster 58 von dem Brennraum 14 getrennt.

In Figur 2 ist das Detail X der Figur Ib stark vergrößert im Teillängsschnitt dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse 38 zweiteilig ausgebildet. Es umfasst eine Innenhülse 62 und eine Außenhülse 64. Die Außenhülse 64 weist an einem dem Brennraum 14 (siehe Figur Ia) zugewandten Ende einen Absatz 66 auf. Der Absatz 66 hat im Wesentlichen zwei Funktionen. Erstens schirmt er einen Teil des Brennraumfensters 58 gegenüber dem Brennraum und den dort herrschenden Drücken und Temperaturen ab, so dass die thermische Belastung des Brennraumfensters 58 reduziert wird.

Des weiteren ist es mit Hilfe des Absatzes 66 möglich, das Brennraumfenster 58 gegen die Innenhülse 62 zu pressen und dadurch die Dichtheit in den Fügestellen 60 und 70 zu erhöhen. Zu diesem Zweck ist an der Außenhülse 64 ein Muttergewinde vorgesehen, welches mit einem entsprechenden Bolzengewinde der Innenhülse 62 zusammenwirkt. Dieses Gewinde, bestehend aus Muttergewinde und Bolzengewinde, ist in seiner

Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 68 gekennzeichnet. Weiterhin kann anstelle des Gewindes die Innenhülse 62 mit einem vorgegebenen Anpressdruck auf die Außenhülse 64 gepresst werden und die Verbindung durch Schweißen oder ein anderes stoffschlüssiges Verfahren oder nach einem kraft- oder formschlüssigen Verfahren (umbördeln) hergestellt werden. Alternativ zu der beschriebenen Ausführungsform einer stoffschlüssigen Verbindung von Fenster und Hülse kann die Dichtwirkung durch Klemmen erzeugt werden. In diesem Fall sind die Flächen mit den Bezugszeichen 60 und 70 die Dichtflächen.

Das Brennraumfenster 58 ist mit einer Stirnfläche (ohne Bezugszeichen) der Innenhülse 62 des Gehäuses 38 stoffschlüssig verbunden. Die Fügestelle ist in Figur 2 mit dem

Bezugszeichen 60 versehen. Die stoffschlüssige Verbindung zwischen Brennraumfenster 58 und Gehäuse 38 kann durch Löten, insbesondere Hartlöten, Weichlöten, Kleben, Verglasen oder Schweißen erfolgen. Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel hat das Gehäuse 38 bevorzugt einen Wärmeausdehnungskoeffizienten, der dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des Brennraumfensters 58 nahe kommt. Dadurch werden Wärmespannungen vermieden und in Folge dessen die Fügestelle 60 entlastet. Gleichzeitig ist jedoch darauf zu achten, dass das Gehäuse 38 aus einem warmfesten Werkstoff besteht und in Folge dessen auch eine ausreichende Dauerfestigkeit bei den im Brennraum herrschenden Betriebstemperaturen aufweist. Besonders vorteilhaft an dieser Ausführungsvariante ist deren geringer Bauraumbedarf.

Bei der Figur 2 dargestellten Ausführungsform werden sämtliche Druckkräfte über die Fügestelle 60 vom Brennraumfenster 58 in das Gehäuse 38 beziehungsweise die Innenhülse 62 des Gehäuses 38 übertragen.

Durch die Trennung des Gehäuses 38 in eine Innenhülse 62 und eine Außenhülse 64 stehen dem Konstrukteur mehr Freiheitsgrade zur funktionsoptimierten Gestaltung der beiden genannten Bauteile und der Fügestelle 60 zur Verfügung. So kann beispielsweise das Material der Außenhülse 64 hinsichtlich Warmfestigkeit und Dauerfestigkeit optimiert werden, während das Material der Innenhülse 62 so gewählt wird, dass sein Wärmeausdehnungskoeffizient möglichst weitgehend dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des Brennraumfensters 58 entspricht, wenn eine stoffschlüssige Verbindung bevorzugt wird. Wenn eine kraftschlüssige Verbindung gewählt wird, können unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten mindestens teilweise kompensiert werden. In Folge dessen werden die thermischen Spannungen reduziert und die Fügestelle 60 entlastet. Des weiteren ist es natürlich auch möglich, den Werkstoff der Innenhülse 62 so auszuwählen, dass die erfindungsgemäß beanspruchte stoffschlüssige Verbindung zwischen Brennraumfenster 58 und Innenhülse 62 möglichst sicher, einfach und haltbar gestaltet werden kann.

Durch das Verspannen von Außenhülse 64 und Innenhülse 62 entsteht zwischen dem Absatz 66 und dem Brennraumfenster eine Dichtfläche 70, welche somit eine redundante Abdichtung darstellt, welche gewissermaßen der Fügestelle 60 vorgeschaltet ist und dadurch entweder bereits eine vollständige Trennung von Brennraum 14 und dem Inneren des Zündlasers 26 bewirkt oder zumindest die Temperatur- und Druckbeanspruchung der Fügestelle 60 reduziert und in Folge dessen die Fügestelle 60 entlastet.

Um die Dichtfläche 70 hinsichtlich ihrer Dichtwirkung zu optimieren kann es vorteilhaft sein, beispielsweise den Absatz 66 oder das Brennraumfenster 58 der Bereich der Dichtfläche 70 mit einer Beschichtung aus einem duktilen Material, wie beispielsweise Kupfer, zu versehen. Dadurch werden kleinste Unebenheiten der Kontaktflächen zwischen Brennraumfenster 58 und Außenhülse 64 egalisiert und die Dichtwirkung verbessert. Diese Beschichtung kann beispielsweise 5 μm bis 100 μm dick sein. Alternativ wäre es auch möglich, die Positionen der Fügestelle 60 und der Dichtfläche 70 zu vertauschen. Dies würde bedeuten, dass das Brennraumfenster 58 mit dem Absatz 66 der Außenhülse 64 stoffschlüssig verbunden wird und das Brennraumfenster 58 gegen die Stirnseite der Innenhülse dichtend gepresst wird. Allerdings ist dabei zu berücksichtigen, dass die thermische Belastung im Bereich der Kontaktfläche zwischen Absatz 66 und Brennraumfenster 58 höher als zwischen Brennraumfenster 58 und Innenhülse 62 ist.

Die Innenhülse 62, die Außenhülse 64 und das Brennraumfenster 58 begrenzen einen Zwischenraum 65. Wenn die Dichtfläche 70 zwischen dem Absatz 66 und dem Brennraumfenster 58 vollständig dicht ist, dann bleibt der Druck im Zwischenraum 65 ungefähr gleich dem Umgebungsdruck. In Figur 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen

Druckentlastungseinrichtung in Form einer Druckentlastungsbohrung 67 dargestellt. Diese Druckentlastungsbohrung 67 verbindet das äußere der Außenhülse 64 mit dem Zwischenraum 65, der durch die Außenhülse 64 und die Innenhülse 62 im wesentlichen begrenzt wird. Die Druckentlastungsbohrung 67 ist axial zu dem Brennraumfenster 58 beabstandet, so dass bei der Laserzündeinrichtung die Druckentlastungsbohrung 67 nicht in den Brennraum, sondern in einen Schacht des Zylinderkopfs der Brennkraftmaschine (nicht dargestellt) mündet, in dem die Laserzündeinrichtung eingesetzt ist. Dieser Schacht entspricht dem bei herkömmlichen Brennkraftmaschinen bekannten Kerzenloch in dem Zündkerze eingesetzt wird und über das Kerzengewinde im Zylinderkopf befestigt wird. Bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Membran 72 vorgesehen, die einenends im Bereich der Fügestelle 60 mit dem Brennraumfenster 58 stoffschlüssig verbunden ist. An ihrem anderen Ende ist sie mit der Außenhülse 64 stoffschlüssig verbunden. Diese zweite Fügestelle ist in Figur 3 mit dem Bezugszeichen 74 versehen. Mit ihrer dem Brennraumfenster abgewandten Seite liegt die Membran 72 auf der Innenhülse 62 auf und wird zusätzlich durch den im Brennraum 14 herrschenden Druck beziehungsweise durch die Verspannung der Innenhülse 62 mit der Außenhülse 64 gegen die Innenhülse 62 gepresst. Eine gasdichte Verbindung zwischen Membran 72 und Innenhülse 62 ist im Bereich der Fügestelle 60 nicht erforderlich, da die Membran mit ihrem anderen Ende an der zweiten Fügestelle 64 gasdicht mit der Außenhülse 64 verbunden ist. In Figur 3 ist die Druckentlastungsbohrung als kegelstumpfförmige Bohrung ausgebildet, deren minimaler Durchmesser an Außendurchmesser der Außenhülse 64 vorhanden ist. Dadurch wird das Eindringen von Schmutzpartikeln von außen in den Zwischenraum 64 verhindert. Gleichzeitig wird der Fertigungsaufwand und der Strömungswiderstand ebenfalls reduziert. Es ist auch möglich, die Druckentlastungsbohrung 67 als Stufenbohrungen (nicht dargestellt) auszubilden oder die Druckentlastungsbohrung am

Außendurchmesser der Außenhülse 64 nach erfolgter Herstellung durch eine Umform- oder Stauchvorgang lokal zu verengen, so dass auch auf diese Weise das Eindringen von Verschmutzungen und andern Partikeln in den Zwischenraum wirkungsvoll unterdrückt wird. Wenn der Querschnitt der Druckentlastungseinrichtung etwa einen Durchmesser von 0,1 bis 0,3 mm hat, dann können Leckagemengen, welche an der Dichtfläche 70 zwischen dem Absatz 66 und dem Brennraumfenster 58 auftreten, abgeführt werden. Wenn jedoch dieses Dichtung komplett versagt, so dass große Druckstöße in den Zwischenraum 65 gelangen, muss die Öffnung der Durchgangsbohrung einen mehreren Quadratmillimeter großen Öffnungsquerschnitt haben.

Bei dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Membran 72 im Bereich der zweiten Fügestelle 74 mit der Innenhülse 62 verbunden. Auch dadurch führt der Einsatz der Membran 72 dazu, dass Relativbewegungen zwischen Brennraumfenster 58 und Gehäuse 38 ohne größere mechanische Spannungen ausgeglichen werden können und bezüglich der Werkstoffe und ein Freiheitsgrad bei der Auswahl der Werkstoffe von Innenhülse 62, Außenhülse 64 und Membran 72 gewonnen wird. In Figur 4 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Druckentlastungsbohrung 67 dargestellt bei der die Druckentlastungsbohrung durch einen Filtereinsatz 71 in die Druckentlastungsbohrung 67 eingesetzt ist. Der Filtereinsatz kann als aus einem offenporigen Schaum aus Kunststoff, Keramik oder auch aus Metalldrähten bzw. Metallgewebe bestehen. Hauptaufgabe des Filterelements 71 ist, dass Eindringen von Verunreinigungen in den Zwischenraum zu verhindern.

In Figur 5 ist die Druckentlastungsbohrung 67 durch einen Pfropfen 69 verschlossen. Dieser Pfropfen 69 kann durch einen Heißkleber oder einen anderen Klebstoff gebildet werden. Durch den Pfropfen 69 ist sichergestellt, dass im Normalbetrieb kein Austausch zwischen dem Zwischenraum 65 und der Umgebung stattfindet. Erst wenn ein zulässiger Maximaldruck im Zwischenraum 65 überschritten wird, drücken die Gaskräfte, welche durch die Druckentlastungsbohrung auf den Pfropfen 69 wirken, diesen aus der Bohrung 67 hinaus und die Druckentlastungsbohrung wird frei. In den Ausführungsbeispielen gemäß der Figuren 6a bis 6c sind weitere Konfigurationen von Innenhülse 62, Außenhülse 64 und Druckentlastungsbohrungen 67 dargestellt.

In Figur 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Druckentlastungseinrichtung dargestellt. Bei dieser Ausführung ist in das Bolzengewinde der Innenhülse 62 eine Längsnut 73 eingefräst, die einen kontrollierten Druckausgleich zwischen dem Zwischenraum 65 und der Umgebung ermöglicht. Selbstverständlich ist es auch möglich, in das Muttergewinde der Außenhülse 64 eine Längsnut (nicht dargestellt) einzubringen.