LASERZÜNDKERZE MIT EINER VERBESSERTEN ABDICHTUNG ZWISCHEN BRENNRAUMFENSTER UND GEHÄUSE

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für eine Laserzündkerze, insbesondere einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs oder eines Stationärmotors, wobei das Gehäuse mindestens ein Gehäuseteil und ein zumindest bereichsweise dichtend mit dem Gehäuseteil verbundenes Brennraumfenster aufweist.

Aus der DE 10 2007 041 528 A1 ist eine Laserzündeinrichtung bzw.

Laserzündkerze für eine Brennkraftmaschine umfassend einen laseraktiven

Festkörper, ein Brennraumfenster und ein Gehäuse bekannt, bei der das

Gehäuse und das Brennraumfenster zur Abdichtung des Innenraums gegenüber dem Brennraum mindestens mittelbar stoffschlüssig miteinander verbunden sind.

An einem dem Brennraum zugewandten Ende des Gehäuses 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 300 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 die Abgase ins Innere des Zündlasers gelangen sollten, führt dies zum Ausfall des

Zündlasers.

Offenbarung der Erfindung

Demgemäß ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gehäuse für eine Laserzündkerze weiter zu verbessern, so dass sich eine gegenüber dem Stand der Technik noch weiter gesteigerte Dichtheit des Gehäuses und damit Standzeit einer das Gehäuse aufweisenden Laserzündkerze ergibt, ohne dass hierfür notwendig eine fertigungstechnisch aufwendige stoffschlüssige Verbindung vorzusehen ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Gehäuse der eingangs genannten Art

erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zwischen dem Gehäuseteil und dem Brennraumfenster mindestens ein Dichtelement vorgesehen ist, dessen

Wärmeausdehnungskoeffizient bei Betriebstemperatur der Laserzündkerze größer ist als der Wärmeausdehnungskoeffizient des Gehäuseteils bei

Betriebstemperatur der Laserzündkerze. Dadurch kann vorteilhaft eine thermisch bedingte Längenausdehnung des Gehäuseteils, die im allgemeinen deutlich größer ist als eine entsprechende thermisch bedingte Längenausdehnung des Brennraumfensters, zumindest teilweise kompensiert werden.

Beispielsweise ist das mindestens eine Gehäuseteil so ausgebildet, dass es das Dichtelement und das Brennraumfenster derart aufnimmt, dass sich eine etwa kreisringförmige Kontaktfläche zwischen dem Dichtelement und dem Gehäuseteil ergibt, über die eine zu Dichtzwecken vorgesehene Vorspannkraft in axialer Richtung, d.h. im wesentlichen parallel zu einer optischen Achse der

Laserzündkerze, übertragbar ist. Die Vorspannkraft kann beispielsweise durch ein weiteres Gehäuseteil, das z.B. axial in das erste Gehäuseteil einschraubbar ist, direkt auf das Brennraumfenster bzw. den„Schichtaufbau" aus

Brennraumfenster und Dichtelement, ausgeübt werden. Demnach ist zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem weiteren Gehäuseteil ein das

Brennraumfenster und das Dichtelement aufnehmender Raumbereich definiert, dessen insbesondere axiales Innenmaß eine Temperaturabhängigkeit aufweist, die im wesentlichen von dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des ersten Gehäuseteils abhängt. Bei der Erhitzung des Gehäuses auf Betriebstemperatur der Laserzündkerze steigt die axial Innenabmessung des Raumbereichs demnach verhältnismäßig stark an, wohingegen eine hierzu im wesentlichen parallele axiale Längenausdehnung des Brennraumfenster verhältnismäßig gering ist, so dass sich unerwünscht eine Reduktion der axialen Vorspannkraft ergibt. Durch die erfindungsgemäße Auswahl des

Wärmeausdehnungskoeffizienten für das ebenfalls in dem Raumbereich befindliche Dichtelement gleicht dieses vermöge seiner verhältnismäßig großen thermischen Längenausdehnung, die größer ist als diejenige des ersten Gehäuseteils, in axialer Richtung die verhältnismäßig geringe thermische Längenausdehnung des Brennraumfensters zumindest teilweise aus oder kompensiert sie nahezu vollständig, so dass die für die Dichtwirkung

erforderliche Vorspannkraft auch bei großen Temperaturschwankungen im wesentlichen erhalten bleibt.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass der

Wärmeausdehnungskoeffizient des Brennraumfensters bei Betriebstemperatur der Laserzündkerze kleiner als der Wärmeausdehnungskoeffizient des

Gehäuseteils bei Betriebstemperatur der Laserzündkerze ist.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Wärmeausdehnungskoeffizient des Brennraumfensters bei Betriebstemperatur der Laserzündkerze zwischen etwa 4 ^* 10 ^Λ -6 / K (Kelvin) und etwa 10 ^* 10 ^Λ -6 /K beträgt, insbesondere etwa 6 ^* 10 ^Λ -6 / K. Diese Werte sind beispielsweise mit kristallinem Saphir erzielbar.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Wärmeausdehnungskoeffizient des Gehäuseteils bei Betriebstemperatur der Laserzündkerze zwischen etwa 7 ^* 10 ^Λ -6 / K und etwa 16 ^* 10 ^Λ -6 /K beträgt, insbesondere etwa 12 ^* 10 ^Λ -6 / K. Diese Werte sind beispielsweise mit Stahl vom Typ 1.4913 oder ähnlich (Turbinenstahl, martensitisch) erzielbar.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Wärmeausdehnungskoeffizient des Dichtelements bei Betriebstemperatur der Laserzündkerze zwischen etwa 16 ^* 10 ^Λ -6 / K und etwa 20 ^* 10 ^Λ -6 /K beträgt, insbesondere etwa 18 ^* 10 ^Λ -6 / K. Diese Werte sind beispielsweise mit Stahl vom Typ 1.4841 oder ähnlich erzielbar (austenitischer Stahl).

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Gehäuseteil und/oder das Dichtelement aus Stahl besteht, wobei das

Brennraumfenster aus Saphir, insbesondere einkristallinem Saphir, besteht.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Dicke des Dichtelements zwischen etwa 0,4 mm (Millimeter) und etwa 3 mm beträgt, insbesondere etwa 1 ,0 mm, wobei sich gleichzeitig eine besonders gute

Dichtwirkung und eine besonders effiziente Kompensation der

Wärmeausdehnung der Materialien des Gehäuseteils und des

Brennraumfensters ergibt. Besonders bevorzugt werden zwei Dichtelemente, insbesondere Dichtringe, mit jeweils etwa 1 mm Dicke vorgesehen, die bevorzugt so angeordneten werden, dass sie einen Schichtaufbau bilden, in dessen Mitte das Brennraumfenster liegt. Diese Dimensionierung ist besonders günstig bei einem Brennraumfenster mit einer Dicke von etwa 4 mm.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Dicke des Brennraumfensters zwischen etwa 2 mm und etwa 8 mm beträgt, insbesondere etwa 4 mm, wobei sich zusammen mit dem Gehäuseteil und dem Dichtelement gleichzeitig eine besonders effiziente Kompensation der

Wärmeausdehnung der Materialien und gute optische Eigenschaften für die Transmission von Laserzündimpulsen ergeben.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Dichtelement in einem Kontaktbereich zu dem mindestens einen Gehäuseteil und/oder dem Brennraumfenster eine Beschichtung aus einem Material aufweist, das von dem Basismaterial des Dichtelements verschieden ist, wobei das Basismaterial vorzugsweise Stahl ist, und wobei die Beschichtung vorzugsweise aus Kupfer oder einem anderen duktilen Material (z.B. Silber oder

entsprechenden Legierungen) ausgebildet ist.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform besteht die Beschichtung, insbesondere pro Beschichtungsseite, aus einer Kupferschicht einer Dicke zwischen etwa 50 μηη und etwa 150 μηη, vorzugsweise etwa 100 μηη. Untersuchungen der Anmelderin zufolge kann eine derartige Kupferbesch ichtung vorteilhaft als "Füllmaterial" beziehungsweise als eigentliches Dichtmaterial vorgesehen sein, welches die Oberflächenrauigkeiten der die Beschichtung einschließenden Komponenten (Gehäuseteil, Brennraumfenster) vorteilhaft weiter ausgleichen kann, indem sich das Material des Dichtelements bzw. seiner

Beschichtung in diese Kontaktoberflächen der beteiligten Komponenten verteilt, beispielsweise mittels Kriechen während des Verspannens bzw. Pressens mit einer vorgebbaren Vorspannkraft. Die Ebenheit der Beschichtung beträgt vorteilhaft etwa 2 μηη bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform oder besser.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die Beschichtung, insbesondere Kupferbeschichtung, vorteilhaft galvanisch oder mit ähnlichen Beschichtungsverfahren aufgebracht werden auf das Dichtelement

beziehungsweise auf das mindestens eine Gehäuseteil. Bei einer galvanischen

Beschichtung ist darauf zu achten, dass die Kupferbeschichtung eine gute Verbindung mit dem Basismaterial, zum Beispiel Stahl vom Typ 1 .4841 , aufweist.

Anstelle einer kupferbeschichteten bzw. verkupferten Dichtscheibe kann auch eine Kupferfolie (Dicke vorzugsweise etwa 50 μηη bis etwa 150 μηη) und eine

Dichtscheibe aus Stahl, z.B. vom Typ 1.4841 verwendet werden, wodurch sich wiederum eine gute Kompensation der Wärmeausdehnung ergibt. Die Kupferfolie kann auch auf die Dichtscheibe aufgewalzt werden. Die Kupferfolie kann vorteilhaft auch beidseitig auf das Dichtelement aufgebracht werden, d.h.

zwischen Dichtelement und Brennraumfenster und zwischen Dichtelement und

Gehäuseteil.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Dichtelement in einem Kontaktbereich zu dem mindestens einen Gehäuseteil und/oder dem Brennraumfenster eine geläppte Oberfläche aufweist, wodurch eine weiter gesteigerte Dichtwirkung gegeben ist.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass das mindestens eine Gehäuseteil mit einer vorgebbaren Vorspannkraft gegen das Brennraumfenster gepresst ist. Die vorgebbare Vorspannkraft ermöglicht vorteilhaft eine besonders gute Dichtwirkung zwischen dem betreffenden Gehäuseteil und dem Brennraumfenster. Darüber hinaus kann durch die

Verwendung einer vorgegebenen, also bekannten, Vorspannkraft eine

Vorhersage über die erzielte Dichtheit und die etwa zu erwartende Standzeit des Gehäuses beziehungsweise der Laserzündkerze angegeben werden, im

Unterschied zu solchen konventionellen Systemen, bei denen zwar ebenfalls eine mechanische Verbindung der Komponenten (Gehäuseteile,

Brennraumfenster) vorgesehen ist, die physikalischen Größen dieser Verbindung jedoch weder genau vorgegeben noch kontrolliert werden. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass zwischen dem Gehäuseteil und dem Brennraumfenster zwei oder mehr Dichtelemente vorgesehen sind, deren Wärmeausdehnungskoeffizienten bei Betriebstemperatur der Laserzündkerze voneinander verschieden sind, wodurch weitere

Freiheitsgrade für die Kompensation der thermischen Längenausdehnung gegeben sind.

Als eine weitere Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine

Laserzündkerze mit einem erfindungsgemäßen Gehäuse angegeben, wobei eine Betriebstemperatur der Laserzündkerze zwischen etwa 200 °C und etwa 1 100 °C beträgt, insbesondere zwischen etwa 280 °C und etwa 600 °C.

Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger

Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer

Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung.

In der Zeichnung zeigt:

Figur 1 schematisch einen Querschnitt einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gehäuses,

Figur 2a, 2b unterschiedliche Konfigurationen von Dichtelementen, Figur 3 schematisch einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gehäuses, Figur 4 schematisch einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gehäuses,

Figur 5 schematisch einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gehäuses, und

Figur 6 schematisch ein laserbasiertes Zündsystem für eine

Brennkraftmaschine.

Eine Brennkraftmaschine trägt in Figur 6 insgesamt das Bezugszeichen 10. Sie kann zum Antrieb eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugs dienen. Die

Brennkraftmaschine 10 umfasst üblicherweise mehrere Zylinder, von denen in

Figur 5 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 oder bei Stationärmotoren auch vor dem Turbolader, 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, vorliegend auf den

Zündpunkt ZP. Hierzu wird die Lasereinrichtung 26 über eine

Lichtleitereinrichtung 28 mit Pumplicht zum optischen Pumpen der

Lasereinrichtung 26 gespeist, welches von einer Pumplichtquelle 30 bereitgestellt wird. Alternativ kann die Pumplichtquelle 30 auch direkt in der Laserzündkerze untergebracht sein und somit entfällt der Lichtwellenleiter 28. Die Pumplichtquelle

30 wird von einem Steuergerät 32 gesteuert, das auch den Injektor 18 ansteuert.

Der Zündlaser 26 aus Figur 6 ist bei einer bevorzugten Realisierung vorteilhaft in einer Laserzündkerze 100 integriert, die vergleichbar zu konventionellen

Hochspannungszündkerzen beispielsweise in einem Bereich des Zylinderkopfs der Brennkraftmaschine 10 angeordnet sein kann. Erfindungsgemäß weist die Laserzündkerze 100 ein Gehäuse mit den nachfolgend anhand der Figur 1 beschriebenen Eigenschaften auf. Figur 1 zeigt in einem Querschnitt einen Teil des Gehäuses 1 10, das einen

brennraumzugewandten Endbereich 1 10' aufweist, der entsprechend bei

Einbaulage der Laserzündkerze 100 bzw. des Gehäuses 1 10 in einer

Brennkraftmaschine 10 (Figur 6) zumindest teilweise an den Brennraum 14 angrenzt bzw. in diesen hineinragt. In einem Innenraum I eines

brennraumabgewandten Bereichs 1 10" des Gehäuses 1 10 ist beispielsweise der Zündlaser 26 angeordnet. Bei einer weiteren Ausführungsform kann auch die

Pumplichtquelle 30 in der Laserzündkerze 100 angeordnet sein.

Wie aus Fig.1 ersichtlich, weist das Gehäuse 1 10 mindestens einen ersten Gehäuseteil 1 10a auf, der vorliegend im wesentlichen hülsenförmig ausgebildet ist und ein Brennraumfenster 120 aufnimmt. Das Gehäuse 1 10 weist ferner ein zweites Gehäuseteil 1 10b auf, das in axialer Richtung, also horizontal in Fig. 1 , relativ zu dem ersten Gehäuseteil 1 10a bewegbar ist, beispielsweise mittels eines nicht abgebildeten Schraubgewindes. Das zweite Gehäuseteil 1 10b begrenzt zusammen mit einem Vorsprung 1 10a' des ersten Gehäuseteilsl 10a einen Raumabschnitt, der das Brennraumfenster 120 und ein im wesentlichen

Scheiben- bzw. kreisringförmiges Dichtelement 130a aufnimmt.

Auf diese Weise ist das Brennraumfenster 120 zumindest bereichsweise dichtend mit dem ersten Gehäuseteil 1 10a bzw. dem Vorsprung 1 10a' verbunden, so dass der Innenraum I des Gehäuses 1 10 von dem Brennraum 14 abgeschirmt ist.

Erfindungsgemäß ist ein Wärmeausdehnungskoeffizient des Dichtelements 130a bei Betriebstemperatur der Laserzündkerze 100 größer als der

Wärmeausdehnungskoeffizient des Gehäuseteils 1 10a bei Betriebstemperatur der Laserzündkerze 100, wodurch ein üblicherweise geringerer

Wärmeausdehnungskoeffizient des Brennraumfensters 120 bei

Betriebstemperatur der Laserzündkerze 100 zumindest teilweise kompensiert werden kann. Optional können auch zwei Dichtelemente (nicht in Fig. 1 gezeigt) vorgesehen sein, die in axialer Richtung bevorzugt vor bzw. hinter dem

Brennraumfenster angeordnet sind, vgl. Fig. 3. Das erfindungsgemäße Prinzip betreffend den Wärmeausdehnungskoeffizienten des Dichtelements ist dann vorteilhaft auf mindestens eines der Dichtelemente, besonders bevorzugt jedoch auch auf beide Dichtelemente, anwendbar. Beispielsweise wird eine für die Dichtwirkung im Bereich des Dichtelements 130a erforderliche axiale Vorspannkraft F mittels des weiteren Gehäuseteils 1 10b aufgebracht, z.B. durch entsprechend weites Einschrauben des weiteren Gehäuseteils 1 10b in das erste Gehäuseteil 1 10a (in Fig. 1 von links nach rechts). Dementsprechend wirkt die Vorspannkraft F auf den„Schichtaufbau" aus Brennraumfenster 120 und Dichtelement 130a.

Insbesondere das axiale Innenmaß 11 des die Komponenten 120, 130a aufnehmenden Raumbereichs weist eine Temperaturabhängigkeit auf, die im wesentlichen von dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des ersten

Gehäuseteils 1 10a abhängt. Bei der Erhitzung des Gehäuses 1 10 auf

Betriebstemperatur der Laserzündkerze 100 steigt die axiale Innenabmessung 11 des Raumbereichs demnach verhältnismäßig stark an, wohingegen eine hierzu im wesentlichen parallele axiale Längenausdehnung des Brennraumfensters 120, also die thermisch bedingte Änderung der Dicke d2, verhältnismäßig gering ist, so dass sich unerwünscht eine Reduktion der axialen Vorspannkraft F ergibt.

Durch die erfindungsgemäße Auswahl des Wärmeausdehnungskoeffizienten für das ebenfalls in dem Raumbereich befindliche Dichtelement 130a gleicht dieses vermöge seiner verhältnismäßig großen thermischen Längenausdehnung, die größer ist als diejenige des ersten Gehäuseteils 1 10a, in axialer Richtung die verhältnismäßig geringe thermische Längenausdehnung des Brennraumfensters 120 zumindest teilweise aus oder kompensiert sie nahezu vollständig, so dass die für die Dichtwirkung erforderliche Vorspannkraft F auch bei großen

Temperaturschwankungen im wesentlichen erhalten bleibt.

D.h., bei der Auswahl des Wärmeausdehnungskoeffizienten für das Material des Dichtelements 130a gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine

verhältnismäßig geringe Zunahme der Dicke d2 des Brennraumfensters 120 bei Erhitzung auf die Betriebstemperatur wenigstens teilweise ausgeglichen durch eine verhältnismäßig große Zunahme der Dicke d 1 des Dichtelements 130a, so dass der i.a. ebenfalls verhältnismäßig großen Zunahme des axialen Innenmaßes 11 im Sinne einer Aufrechterhaltung der Vorspannkraft F begegnet wird.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass der

Wärmeausdehnungskoeffizient des Brennraumfensters 120 bei

Betriebstemperatur der Laserzündkerze 100 kleiner als der

Wärmeausdehnungskoeffizient des Gehäuseteils 1 10a und/oder 1 10b bei Betriebstemperatur der Laserzündkerze 100 ist.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Wärmeausdehnungskoeffizient des Brennraumfensters 120 bei

Betriebstemperatur der Laserzündkerze 100 zwischen etwa 4 ^* 10 ^Λ -6 / K (Kelvin) und etwa 10 ^* 10 ^Λ -6 /K beträgt, insbesondere etwa 8 ^* 10 ^Λ -6 / K. Diese Werte sind beispielsweise mit kristallinem Saphir erzielbar.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Wärmeausdehnungskoeffizient des Gehäuseteils 1 10a und/oder 1 10b bei Betriebstemperatur der Laserzündkerze 100 zwischen etwa 7 ^* 10 ^Λ -6 / K und etwa 16 ^* 10 ^Λ -6 /K beträgt, insbesondere etwa 12 ^* 10 ^Λ -6 / K. Diese Werte sind beispielsweise mit Stahl vom Typ 1.4913 oder ähnlich (Turbinenstahl) erzielbar.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Wärmeausdehnungskoeffizient des Dichtelements 130a bei Betriebstemperatur der Laserzündkerze 100 zwischen etwa 16 ^* 10 ^Λ -6 / K und etwa 20 ^* 10 ^Λ -6 /K beträgt, insbesondere etwa 18 ^* 10 ^Λ -6 / K. Diese Werte sind beispielsweise mit Stahl vom Typ 1.4841 oder ähnlich erzielbar.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Gehäuseteil 1 10a, 1 10b und/oder das Dichtelement 130a aus Stahl

(vorzugsweise unterschiedlichen Typs zur Realisierung unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten) bestehen, wobei das Brennraumfenster 120 aus Saphir, insbesondere einkristallinem Saphir, besteht.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Dicke d1 des Dichtelements 130a zwischen etwa 0,4 mm und etwa 3 mm beträgt, insbesondere etwa 1 ,0 mm, wobei sich gleichzeitig eine besonders gute Dichtwirkung und eine besonders effiziente Kompensation der Wärmeausdehnung der Materialien des Gehäuseteils 1 10a und des

Brennraumfensters 120 ergibt.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Dicke d2 des Brennraumfensters 120 zwischen etwa 2 mm und etwa 8 mm beträgt, insbesondere etwa 4 mm, wobei sich zusammen mit dem Gehäuseteil 1 10a und dem Dichtelement 130a gleichzeitig eine besonders effiziente Kompensation der Wärmeausdehnung der Materialien und gute optische Eigenschaften für die Transmission von Laserzündimpulsen 24 (vgl. auch Fig. 6) ergeben.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform, die schematisch in Fig. 2a abgebildet ist, ist vorgesehen, dass das Dichtelement 130a in einem

Kontaktbereich zu dem mindestens einen Gehäuseteil 1 10a (Fig. 1 ) und/oder dem Brennraumfenster 120 eine Beschichtung 140 (Fig. 2a) aus einem Material aufweist, das von dem Basismaterial des Dichtelements 130a verschieden ist, wobei das Basismaterial 130a vorzugsweise Stahl ist, und wobei die

Beschichtung 140 vorzugsweise aus Kupfer oder einem anderen duktilen Material ausgebildet ist. Alternativ kann auch Kupferfolie verwendet werden.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform besteht die Beschichtung 140 aus einer Kupferschicht einer Dicke d3 zwischen etwa 50 μηη und etwa 150 μηη, vorzugsweise etwa 100 μηη. Untersuchungen der Anmelderin zufolge kann eine derartige Kupferbesch ichtung vorteilhaft als "Füllmaterial" beziehungsweise als eigentliches Dichtmaterial vorgesehen sein, welches die Oberflächenrauigkeiten der die Beschichtung einschließenden Komponenten (Gehäuseteil 1 10a, Brennraumfenster 120) vorteilhaft weiter ausgleichen kann, indem sich das Material des Dichtelements bzw. seiner Beschichtung 140 in diese

Kontaktoberflächen der beteiligten Komponenten verteilt, beispielsweise mittels Kriechen während des Verspannens bzw. Pressens mit der vorgebbaren Vorspannkraft F.

Die Ebenheit der Beschichtung 140 beträgt vorteilhaft etwa 2 μηη bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform oder besser. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die Beschichtung 140, insbesondere Kupferbeschichtung, vorteilhaft galvanisch oder mit ähnlichen Beschichtungsverfahren aufgebracht werden auf das Dichtelement 130a.

Die Vorsehung einer Beschichtung 140 des vorstehend genannten Typs auf Bereichen der Gehäuseteile 1 10a, 1 10b, insbesondere deren stirnseitigen Endbereichen, die in Kontakt mit den Elementen 120, 130a kommen, ist ebenfalls denkbar und kann mittels ähnlicher oder identischer

Fertigungsprozesse erfolgen.

Bei einer galvanischen Beschichtung ist darauf zu achten, dass die

Kupferbeschichtung 140 eine gute Verbindung mit dem Basismaterial, zum Beispiel Stahl vom Typ 1 .4841 , aufweist.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Dichtelement 130a in einem Kontaktbereich zu dem mindestens einen

Gehäuseteil 1 10a und/oder dem Brennraumfenster 120 eine geläppte

Oberfläche, vorzugsweise mit einer maximalen gemittelten Rautiefe Rzmax von kleiner gleich etwa 6 aufweist, wodurch eine weiter gesteigerte Dichtwirkung gegeben ist.

Die Kontaktflächen der Gehäuseteile 1 10a, 1 10b zu dem Brennraumfenster 120 bzw. dem Dichtelement 130a können ebenfalls vorteilhaft geläppt sein, oder z.B. feingedreht mit Drehriefen im wesentlichen konzentrisch zur Längsachse der betreffenden Komponente. Schleifen kommt ebenfalls in Betracht. Auch die Kontaktflächen der Gehäuseteile 1 10a, 1 10b weisen weiter bevorzugt eine maximale gemittelte Rautiefe Rzmax von kleiner gleich etwa 6 auf.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass das mindestens eine Gehäuseteil 1 10a mit einer vorgebbaren Vorspannkraft F gegen das Brennraumfenster 120 gepresst ist. Die vorgebbare Vorspannkraft F von z.B. etwa 5 kN (Kilonewton) bis etwa 15 kN ermöglicht vorteilhaft eine besonders gute Dichtwirkung zwischen dem betreffenden Gehäuseteil 1 10a und dem

Brennraumfenster 120 bzw. dem Dichtelement 130a. Darüber hinaus kann durch die Verwendung einer vorgegebenen, also bekannten, Vorspannkraft F eine Vorhersage über die erzielte Dichtheit und die etwa zu erwartende Standzeit des Gehäuses 1 10 beziehungsweise der Laserzündkerze 100 (Fig. 6) angegeben werden.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass zwischen dem Gehäuseteil 1 10a und dem Brennraumfenster 120 zwei oder mehr

Dichtelemente 130a, 130a' vorgesehen sind, vgl. Fig. 2b, deren

Wärmeausdehnungskoeffizienten bei Betriebstemperatur der Laserzündkerze 100 voneinander verschieden sind, wodurch weitere Freiheitsgrade für die Kompensation der thermischen Längenausdehnung gegeben sind.

Eine Betriebstemperatur der Laserzündkerze 100 beträgt beispielhaft zwischen etwa 200 °C und etwa 1 100 °C, insbesondere zwischen etwa 280 °C und etwa 600 °C. Die erfindungsgemäß angegebenen Werte für die

Wärmeausdehnungskoeffizienten der Komponenten bzw. ihre Verhältnisse relativ zueinander können einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform zufolge nicht nur für die Betriebstemperatur der Laserzündkerze 100 gelten, sondern auch bei Raumtemperatur (z.B. etwa 20 °C), sowie ggf. für den

Temperaturbereich zwischen Raumtemperatur und Betriebstemperatur der

Laserzündkerze, vorzugsweise mindestens zwischen etwa 20 °C und etwa 400 °C.

Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gehäuses im Querschnitt. Die Gehäuseteile 1 10a, 1 10b sind wie aus Figur 3 ersichtlich im

Wesentlichen jeweils hülsenförmig ausgebildet und so aufeinander abgestimmt, dass sie über eine gewisse Überlappungslänge I ineinander einführbar und koaxial zueinander ausrichtbar sind. Eine Verbindung der Gehäuseteile 1 10a, 1 10b erfolgt vorliegend vorzugsweise mittels eines Schraubgewindes G, das zumindest teilweise in dem Überlappungsbereich I angeordnet ist.

Die Befestigung des Gehäuses 1 10 an einem Zylinderkopf der

Brennkraftmaschine 10 (Fig. 6) kann ebenfalls vorteilhaft über eine

Schraubverbindung erfolgen; ein entsprechendes Außengewinde GA (Fig. 3) ist an dem brennraumzugewandten Gehäuseteil 1 10b vorgesehen. Der brennraumzugewandte Teil 1 10' des Gehäuses 1 10 ist im wesentlichen durch das Gehäuseteil 1 10b gebildet, während ein brennraumabgewandter Teil 1 10" des Gehäuses 1 10 im wesentlichen durch das Gehäuseteil 1 10a gebildet ist. In dem Gehäuseteil 1 10a können wiederum z.B. Komponenten der

Lasereinrichtung 26 aus Figur 6, insbesondere ein laseraktiver Festkörper usw., angeordnet sein.

Wie aus Figur 3 ersichtlich, ist das Brennraumfenster 120 in einem

Innenraumabschnitt des zweiten Gehäuseteils 1 10b angeordnet. Insbesondere liegt das Brennraumfenster 120 an einer etwa kreisringförmigen Stufung 1 10b' des Innenradius des zweiten Gehäuseteils 1 10b an, so dass sich

dementsprechend eine im Wesentlichen kreisringförmige Kontaktbeziehungsweise Abdichtfläche auf der dem Brennraum 14 zugewandten Oberfläche des Brennraumfensters 120 ergibt.

Eine dem Innenraum I des Gehäuses 1 10 zugewandte zweite Oberfläche des Brennraumfensters 120 weist demgegenüber ebenfalls eine im Wesentlichen etwa kreisringförmige Abdichtfläche auf, die durch eine Berührungsfläche zwischen dem Brennraumfenster 120 und einem stirnseitigen Endbereich des hülsenförmig ausgebildeten ersten Gehäuseteils 1 10a definiert ist.

Beide der vorstehend genannten Abdichtflächen können einer bevorzugten Ausführungsform zufolge vorteilhaft über Dichtelemente 130a, 130b verfügen, beispielsweise als Dichtscheiben ausgebildete Elemente. Das oben unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebene erfindungsgemäße Prinzip betreffend die

Auswahl des Wärmeausdehnungskoeffizienten des Materials für das

Dichtelement kann bei der Erfindungsvariante gemäß Fig. 3 sowohl auf beide Dichtelemente 130a, 130b als auch auf nur eines der beiden angewandt werden. Insgesamt ergibt sich durch die in Fig. 3 abgebildete Konfiguration eine zuverlässige und beständige Abdichtung des Innenraums I des Gehäuses 1 10, in dem beispielsweise die Lasereinrichtung 26 (Figur 5) angeordnet sein kann, gegenüber dem Brennraum 14 der Brennkraftmaschine 10. Die Abdichtung ist dann optimal, wenn das erfindungsgemäße Prinzip betreffend die Auswahl des Wärmeausdehnungskoeffizienten des Materials für das Dichtelement auf beide

Dichtelemente 130a, 130b angewandt wird, weil dann ein maximales Potential zur Kompensation der verhältnismäßig geringen thermischen Längenausdehnung des Brennraumfensters 120 durch die Dichtelemente 130a, 130b gegeben ist .

Die Vorspannkraft F für die Verbindung mindestens eines, vorzugsweise beider Gehäuseteile 1 10a, 1 10b mit dem Brennraumfenster 120 ergibt sich vorliegend durch das Einschrauben der Innenhülse 1 10a in die Außenhülse 1 10b mittels des Gewindes G. Das bedeutet, dass sich für beide Dichtelemente 130a, 130b beziehungsweise die betreffenden Dichtflächen zwischen den Komponenten 1 10a, 130a, 120 und 1 10b, 130b, 120 jeweils im Wesentlichen dieselbe

Vorspannkraft F ergibt.

Einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform zufolge beträgt die vorgebbare Vorspannkraft F mindestens etwa 5 kN, vorzugsweise etwa 15 kN, wodurch eine besonders zuverlässige Abdichtung des Innenraums I gegenüber dem Brennraum 14 gegeben ist.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgeschlagen, dass die Verbindung zwischen dem mindestens einen Gehäuseteil 1 10a und dem

Brennraumfenster 120 eine Helium-Dichtheit von mindestens etwa 10 ^"6 mbar x l/sek aufweist.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass mindestens eines der Gehäuseteile 1 10a, 1 1 Ob, vorzugsweise jedoch beide, eine Zugfestigkeit von mindestens etwa 1000 N pro mm ² aufweisen, was

beispielsweise durch eine Materialauswahl eines entsprechenden Stahltyps, beispielsweise ST 1.4913, bewerkstelligbar ist. Besonders zweckmäßig werden Stähle mit hoher Warm- bzw. Zeitstandfestigkeit verwendet.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist eine maximale gemittelte Rautiefe R _zm ax _ etwa 6 vorgesehen für solche Bereiche der Teile 1 10a, 1 10b, die gegen das Brennraumfenster 120 beziehungsweise die Dichtscheiben 130a, 130b gepresst sind. Auch die Dichtscheiben 130a, 130b selbst können wiederum mit einer vergleichbaren maximalen gemittelten Rautiefe gefertigt sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Dichtelement 130a, 130b bevorzugt eine im Wesentlichen scheibenförmige bzw. kreisringförmige Geometrie mit einer Parallelität zwischen einer Grundfläche und einer Deckfläche von < etwa 10 μηη, insbesondere etwa 5 μηη auf.

Die exakte Geometrie der Gehäuseteile 1 10a, 1 10b im Bereich des

Brennraumfensters 120 ist vorteilhaft so auszuwählen, dass das

Brennraumfenster 120 bzw. die Dichtelemente 130a, 130b plan auf

entsprechenden Schultern 1 10a' (Fig. 1 ) bzw. 1 10b' (Fig. 3) aufliegen können, also ihre Oberflächennormale jeweils parallel zu der optischen Achse OA (Fig. 3) der Laserzündkerze 100 bzw. des Gehäuses 1 10 ist. Hierfür ist zu beachten, dass ein Außendurchmesser der Dichtelemente 130a, 130b bzw. des

Brennraumfensters 120 etwas kleiner ist als der Innendurchmesser des diese Komponenten aufnehmenden Bereichs des Gehäuseteils 1 10b. Insbesondere sind eventuelle fertigungsbedingte Innenradien (z.B. bedingt durch einen nichtverschwindenden Außenradius einer spanabhebenden Ecke eines

Drehmeißels) zu berücksichtigen, so dass die Außenkanten der Komponenten

120, 130a, 130b nicht auf entsprechenden Innenradien des Gehäuseteils 1 10b zum Liegen kommen sondern auf den möglichst eben ausgeführten Stirnflächen in dem Bereich 1 10b'. Das erfindungsgemäße Gehäuse 1 10 kann beispielsweise mit dem folgenden

Herstellungsverfahren erhalten werden: In einem ersten Schritt werden die Gehäuseteile 1 10a, 1 1 Ob, vorzugsweise mit einer vorgebbaren Vorspannkraft F (Figur 3), gegen das Brennraumfenster 120 und das Dichtelement 130a, 130b gepresst bzw. vorgespannt. Die Komponenten 1 10a, 120, 130a, 130b sind dabei so ausgewählt, dass sie dem vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen

Prinzip betreffend die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten genügen. Während des Pressens werden die Gehäuseteile 1 10a, 1 10b vorteilhaft miteinander verbunden, insbesondere mittels Verschrauben und/oder Verschweißen und/oder Klemmen oder vergleichbaren Techniken.

Optional kann nach dem Verbinden der Gehäuseteile 1 10a, 1 10b miteinander noch ein Schritt des Temperierens erfolgen, welcher u.a. dazu dient, dass sich die eine Dichtwirkung verbessernde Oberflächenbeschichtung 140 z.B. der Dichtelemente 130a, 130b setzen kann, wobei das Material insbesondere in die durch die nichtverschwindenden Oberflächenrauigkeiten der betreffenden Komponenten 1 10a, 1 10b, 120, 130a, 130b definierten Oberflächenvertiefungen kriecht.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verschrauben mittels eines vorgebbaren Drehmomentprofils erfolgt,

insbesondere kann das Drehmomentprofil unterschiedliche Anzugsdrehmomente für unterschiedliche Einschraubtiefen vorgeben, wobei für mindestens eine Einschraubtiefe auch Wartezeiten vorgesehen sind, bevor der

Verschraubungsprozess fortgeführt wird.

Generell kann bei der Verschraubungsvariante also die Aufbringung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Anpresskraft F (Figur 3) dadurch erzielt werden, dass das erste Gehäuseteil 1 10a mit dem zweiten Gehäuseteil 1 10b in definierter Weise, also mit vorgegebenem Drehmoment, verschraubt wird. Hierfür kann beispielsweise ein Drehmomentschlüssel oder ein vergleichbares

Werkzeug verwendet werden.

Das Drehmomentprofil kann einer Ausführungsform der Erfindung zufolge beispielsweise vorsehen, dass ein Anzugsdrehmoment für den Prozess des Verschraubens schrittweise erhöht wird, beispielsweise von einem Ausgangswert von 0 Nm (Newtonmeter) auf einen Endwert von etwa 20 Nrn. Ein

Drehmomentprofil gemäß einer weiteren Ausführungsform sieht vorteilhaft vor, gewisse Einschraubtiefen I (Fig. 3) der Gehäuseteile 1 10a, 1 10b zueinander mittels Drehmomentwerten von etwa 12 Nm und etwa 17 Nm zu realisieren, wobei ein Abschlussdrehmoment von etwa 20 Nm eingesetzt wird, um die erfindungsgemäß vorgeschlagene Anpresskraft F schließlich zu realisieren. Besonders vorteilhaft können Wartezeiten zwischen den einzelnen

Schraubabschnitten eine Länge von etwa 3 Minuten bis etwa 5 Minuten aufweisen, damit sich Setzprozesse der zu verschraubenden Komponenten einstellen können, die die Dichtwirkung weiter verbessern.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Schraubgewinde G (Figur 1 ) ein M 16 x2-Gewinde auf.

Das Brennraumfenster 120 (Figur 1 ) kann bevorzugt aus kristallinem,

insbesondere einkristallinem, Saphir mit hoher Festigkeit und guten Transmissionseigenschaften bei einer verwendeten Laserwellenlänge

ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist das Brennraumfenster 120 so ausgebildet und angeordnet, dass sich die C-Achse (auch Null-Grad-Achse) der Kristallstruktur entlang der optischen Achse OA des Gehäuses 1 10 (Fig. 3) bzw. der Lasereinrichtung 26 (Fig. 6) erstreckt.

Ein bevorzugter Außendurchmesser für das Brennraumfenster 120 beträgt gemäß einer Ausführungsform etwa 12,7 mm.

Die optisch aktiven Oberflächen des Brennraumfensters 120 sind bevorzugt industriell poliert, beispielsweise vom Typ Scratch / Dig: 60 / 40. Die Kanten des Brennraumfensters 120 können vorteilhaft gebürstet oder mit einer Fase von z.B. etwa 0,3 mm versehen sein. Die optisch aktiven Oberflächen des

Brennraumfensters 120 sind besonders bevorzugt planparallel.

Ein Außendurchmesser der Abdichtelemente 130a, 130b beträgt beispielsweise etwa 12,3 mm, damit etwa 0,4 mm weniger als der Außendurchmesser des Brennraumfensters 120 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform. Dadurch wird vorteilhaft erreicht, dass die Dichtelemente 130a, 130b nicht auf der Herstellungsfase im Bereich 1 10b' (Fig. 3) des Kerzengehäuses 1 10 aufliegen.

Ein Innendurchmesser der Dichtelemente 130a, 130b, durch den die

Laserstrahlung 24 (Fig. 1 , 6) hindurchstrahlbar ist, beträgt vorteilhaft etwa 8 mm, mindestens etwa 6 mm.

Figur 4 zeigt einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform eines

erfindungsgemäßen Gehäuses 1 10. Ein erstes Gehäuseteil 1 10c ist wiederum im Wesentlichen hülsenförmig ausgebildet und über seine gesamte Länge, also vollständig, koaxial in einem zweiten Gehäuseteil 1 1 Od, das ebenfalls etwa hülsenförmig ausgebildet ist, angeordnet. Das Brennraumfenster 120 ist wiederum mit scheibenförmigen Dichtelementen 130a, 130b umgeben, die zusammen mit den entsprechenden Stirnflächen der Gehäuseteile 1 10c, 1 1 Od die erfindungsgemäß ermöglichte Dichtwirkung realisieren.

Erfindungsgemäß ist ein Wärmeausdehnungskoeffizient mindestens eines der Dichtelemente 130a, 130b bei Betriebstemperatur der Laserzündkerze 100 größer als der Wärmeausdehnungskoeffizient des Gehäuseteils 1 1 Od bzw. 1 10c bei Betriebstemperatur der Laserzündkerze 100, wodurch wiederum vorteilhaft der geringere Wärmeausdehnungskoeffizient des vorliegend aus einkristallinem Saphir bestehenden Brennraumfensters 120 bei Betriebstemperatur der

Laserzündkerze 100 zumindest teilweise kompensiert werden kann.

Im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß Figur 3 weist das Gehäuse 1 10 gemäß Figur 4 keine Schraubverbindung zwischen den Gehäuseteilen 1 10c, 1 10d auf. Vielmehr wird eine stoffschlüssige Verbindung der Gehäuseteile 1 10c, 1 1 Od mittels Schweißen, insbesondere Laserschweißen, realisiert, vorliegend beispielsweise im Bereich des Pfeils S. Es kann sich vorteilhaft um eine umlaufende Schweißnaht handeln, welche eine besonders stabile Verbindung der Komponenten 1 10c, 1 10d ergibt. Vorteilhaft wird die Anpresskraft F zwischen den Gehäuseteilen 1 10c, 1 1 Od und dem Brennraumfenster 120 vorliegend dadurch erzielt, dass die Hülsen 1 10c, 1 1 Od vor dem Verschweißen zunächst gegeneinander verpresst bzw. verspannt werden, nämlich mit der Anpresskraft F. Erst dann erfolgt die stoffschlüssige Verbindung mittels Laserschweißen im Bereich S. Dadurch wird vorteilhaft gewährleistet, dass die erfindungsgemäß vorgeschlagene Anpresskraft F auch für die Zukunft, das heißt nach dem Wegfall der externen Anpresskraft F, aufrechterhalten wird. Während der Fertigung des Gehäuses 1 10 kann die Anpresskraft F beispielsweise unter Verwendung einer an sich bekannten Presse erfolgen. Nach dem Laserschweißen kann wiederum ein Prozess des Temperierens erfolgen sowie ein langsames Abkühlen auf Raumtemperatur.

Figur 5 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gehäuses 1 10 in Querschnittansicht. Im Unterschied zu den vorstehend unter Bezugnahme auf die Figuren 3, 4 beschriebenen Ausführungsformen weist das Gehäuse 1 10 vorliegend ein sogenanntes brennraumseitig geschraubtes Dichtkonzept auf, bei dem ein erstes Gehäuseteil 1 10e („Frontkappe") von dem Brennraum 14 bzw. dem brennraumseitigen Ende 1 10' her in das zweite Gehäuseteil 1 10f eingeschraubt wird. Die Erzielung der Vorspannkraft F und damit der

Dichtwirkung erfolgt vergleichbar zu den vorstehend beschriebenen

Ausführungsformen. Bei der in Figur 5 abgebildeten Konfiguration ist nur ein Dichtelement 130c abgebildet, analog zu der Ausführungsform gemäß Fig. 1. Für die

Wärmeausdehnungskoeffizienten der Komponenten 1 10e, 1 10f, 120, 130c gelten die vorstehenden Ausführungen entsprechend.

Optional kann zwischen dem Brennraumfenster 120 und dem in Figur 5 links davon liegenden Innendurchmessersprung des Gehäuseteils 1 10f auch ein weiteres Dichtelement (nicht gezeigt) vorgesehen sein.

Das Gehäuseteil 1 10e verfügt vorteilhaft über ein nicht näher in Figur 5 bezeichnetes Mitnahmeprofil, das ein einfaches Hineinschrauben des

Gehäuseteils 1 10e in das zweite Gehäuseteil 1 10f ermöglicht.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die nachstehend näher erläuterte Dimensionierungsvorschrift für die axialen Abmessungen der

Komponenten des Brennraumfensters 120, Dichtelement 130a beziehungsweise Dichtelemente 130a, 130b vorgesehen. Die axiale Abmessung des

Brennraumfensters 120 ist in Figur 1 wie vorstehend bereits beschrieben mit dem Doppelpfeil d2 bezeichnet und wird vorliegend auch als Dicke des

Brennraumfensters 120 bezeichnet. Die axiale Abmessung des Dichtelements 130a ist in Figur 1 durch den Doppelpfeil d1 gekennzeichnet und wird analog zu der Dicke des Brennraumfensters 120 auch als Dicke d1 des Dichtelements 130a bezeichnet. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist vorteilhaft die folgende Dimensionierungsvorschrift vorgesehen:

^Fenster ^Gehäuse ^ 'Dichtelement

l Dichtelement OL Fenster— OL Gehäuse wobei Fenster die Dicke d2 des Brennraumfensters 120 gemäß Figur 1 bezeichnet, wobei iDichteiement die Dicke d1 des Dichtelements 130a gemäß Figur 1 bezeichnet, und wobei die Größen a _Ge häuse, a _D i _C hteiement, ebenster die

Wärmeausdehnungskoeffizienten der Komponenten Gehäuse 1 10a, 1 10b (Figur 1 ), Dichtelement 130a, Brennraumfenster 120 bedeuten.

Bei solchen Ausführungsformen, die neben dem Brennraumfenster 120 nur ein Dichtelement 130a (Fig. 1 ), 130c (Fig. 5) enthalten, entspricht die in der vorstehenden Formel angegebene Dicke iDichteiement der Dicke d1 des einzigen Dichtelements 130a. Bei solchen Ausführungsformen, bei denen zwei Dichtelemente 130a, 130b im Bereich des Brennraumfensters 120 vorgesehen sind, vergleiche beispielsweise Figur 3, entspricht die Größe IDichteiement der vorstehenden Formel der Summe der individuellen Dicken der beiden

Dichtelemente 130a, 130b, weil in diesem Fall die beiden Dichtelemente 130a, 130b bei einer erfindungsgemäßen Auslegung ihrer

Wärmeausdehnungskoeffizienten zusammenwirken, um die relativ geringe Wärmeausdehnung des Brennraumfensters 120 zu kompensieren

beziehungsweise an die vergleichsweise hohe Wärmeausdehnung der

Gehäuseteile 1 10a, 1 10b anzugleichen.