DE4028869A1 - Plasmastrahl-zuendsystem - Google Patents

Plasmastrahl-zuendsystem

Info

Publication number
DE4028869A1
DE4028869A1 DE4028869A DE4028869A DE4028869A1 DE 4028869 A1 DE4028869 A1 DE 4028869A1 DE 4028869 A DE4028869 A DE 4028869A DE 4028869 A DE4028869 A DE 4028869A DE 4028869 A1 DE4028869 A1 DE 4028869A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
plasma jet
ignition system
cavity
jet ignition
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE4028869A
Other languages
English (en)
Inventor
Herbert Prof Dr Ing Wilhelmi
Franz Prof Dr Pischinger
Gerhard Dr Ing Lepperhoff
Peter Dipl Ing Wefels
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FEV Europe GmbH
Original Assignee
FEV Motorentechnik GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FEV Motorentechnik GmbH and Co KG filed Critical FEV Motorentechnik GmbH and Co KG
Priority to DE4028869A priority Critical patent/DE4028869A1/de
Priority to DE59104133T priority patent/DE59104133D1/de
Priority to EP91115063A priority patent/EP0475288B1/de
Publication of DE4028869A1 publication Critical patent/DE4028869A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T13/00Sparking plugs
    • H01T13/50Sparking plugs having means for ionisation of gap

Landscapes

  • Spark Plugs (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Plasmastrahl-Zündsystem für Verbrennungskraftmaschinen mit einem in Richtung zum Brennraum offenen Hohlraum, dessen Seitenbegrenzung die innere Mantel­ fläche eines hohlgeformten Isolatorkörpers ist und in dem eine elektrisch leitende Elektrode angeordnet ist.
Zur Entzündung von Kraftstoff/Luft-Gemischen werden in Ottomo­ toren fast ausnahmslos Spulenzündanlagen mit konventionellen Zündkerzen verwendet. Bei diesen Systemen erfolgt die Freiset­ zung der elektrisch gespeicherten Zündenergie zum überwiegenden Teil in Form einer Glimmentladung, die den Nachteil hat, daß re­ lativ hohe Wärmeverluste an den Zündkerzenelektroden auftreten.
Die Zündenergieübertragung erfolgt durch direkten Kontakt zwischen dem Zündfunken und dem zu entflammenden Gemisch. Daher kann eine Bildung von Flammenkernen nur in unmittelbarer Nähe der Zündkerzenelektroden stattfinden, und ein partielles Auslöschen des Flammenkerns ist durch den Kontakt mit den relativ kalten Zündkerzenelektroden unvermeidbar. Diese sogenannten Quenchver­ luste sind ein weiterer Nachteil der Spulenzündsysteme konven­ tioneller Bauart.
In bestimmten Betriebsarten oder Betriebsbereichen des Motors können schwer entzündbare Gemischzusammensetzungen auftreten. Schwierige Zündbedingungen besitzen Gemische mit einer relativ niedrigen Dichte zum Zündzeitpunkt und Gemische mit hohen über­ stöchiometrischen Verbrennungsluftanteilen oder hohen Inertgas- Konzentrationen. Spulenzündsysteme konventioneller Bauart verfügen nicht über eine ausreichende Zündfähigkeit, um auch unter erschwerten Bedingungen dieser Art eine erfolgreiche Ge­ mischentflammung zu gewährleisten. Die Folge sind entweder eine unvollständige Umwandlung der chemisch gebundenen Brennstoffener­ gie oder ein vollständiges Aussetzen der motorischen Verbrennung.
Nachteile dieser Art können teilweise durch Plasmastrahl-Zünd­ systeme behoben werden. Der vorliegenden Erfindung liegt die Auf­ gabe zugrunde, ein Plasmastrahl-Zündsystem zu schaffen, das die vorgenannten Nachteile von Spulenzündanlagen in besonders ein­ facher und sicherer Weise vermeidet. Der Vorgang der elektrischen Zündenergieentladung soll dabei zum überwiegenden Teil schon während des Funkendurchbruchs stattfinden, der in einer Zeitspanne von nur ca. 50 nsec erfolgt und durch höhere Wirkungsgrade in der Zündenergieübertragung gekennzeichnet ist als ein Zündsystem herkömmlicher Art.
Zündsysteme, bei denen die Plasmastrahl-Bildung in einem Hohlraum erfolgt, sind bekannt, z. B. durch DE-OS 30 15 612. Bei diesen Einrichtungen ist nachteilig, daß aufgrund der Elektrodenanord­ nung im Hohlraum des Zünders die Funkenkanalbildung entlang der Hohlraumwand erfolgt. Teilweise wird diese sogenannte Gleit­ funkenbildung sogar als Vorteil angesehen. Wenn aber die Funken­ entladung in einem Hohlraum erfolgt, treten bei einer Gleitfun­ kenbildung erhöhte Energieverluste an die Hohlraumoberfläche auf.
Bei der vorliegenden Erfindung ist die Anordnung der Zündkerzen­ elektroden in der Weise vorteilhaft gelöst, daß sich der Zündfunke im Hohlraumvolumen ohne Wandkontakt ausbilden kann. Aufgrund der minimalen Wärmeverluste wird ein Plasmastrahl mit einer hohen Energiedichte gebildet.
Gemäß der Erfindung besitzt ein Plasmastrahl-Zündsystem der eingangs bezeichneten Art eine Vorfunkenstrecke, deren Durch­ bruchspannung bei allen motorischen Betriebspunkten oberhalb der Durchbruchspannung der Zündfunkenstrecke liegt, und wenig­ stens eine in der Austrittsöffnung des Hohlraumes angeord­ nete elektrisch leitende zweite Elektrode.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß wenig­ stens eine zweite Elektrode in die Austrittsöffnung des Hohlraumes seitlich vorragt.
Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Merkmale der Erfindung wird auf die nachfolgende Beschreibung und die Ansprüche Bezug ge­ nommen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher beschrieben.
Fig. 1 zeigt schematisch ein Plasmastrahl-Zündsystem mit einer Vorfunkenstrecke.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für den konstruktiven Auf­ bau eines Plasmastrahl-Zündsystems mit Vorfunkenstrecke.
Fig. 3-6 zeigen in schematischer Schnittdarstellung Einzelheiten des Plasmastrahl-Zünders gemäß der Erfindung.
Fig. 7 zeigt in Draufsicht die Anordnung mehrerer Elektroden in der Austrittsöffnung des Hohlraums.
Fig. 8 zeigt in schematischer Schnittdarstellung eine weitere vorteilhafte Ausführungsform.
Fig. 9 und 10 zeigen Schaltungen von bevorzugten Hochspannungs- Zündanlagen für das Plasmastrahl-Zündsystem gemäß der Erfindung.
Fig. 1 zeigt ein Plasmastrahl-Zündsystem mit einem Hochspannungs­ kondensator, und zwar ohne Hochspannungsverteiler. Das Zündsystem besteht aus einer Zündfunkenstrecke 1 und einer Vorfunkenstrecke 2, deren Durchbruchspannung bei allen Betriebspunkten der Ver­ brennungkraftmaschine oberhalb der Durchbruchspannung der Zünd­ funkenstrecke 1 liegt. Parallel zur Zündfunkenstrecke 1 und zur Vorfunkenstrecke 2 liegt ein Speicherkondensator 3, der mit der Sekundärseite eines Zündtransformators 4 verbunden ist.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für den konstruktiven Aufbau eines Plasmastrahl-Zündsystems, das einen koaxialen Kondensator enthält, in dem eine Funkenstrecke integriert ist.
Kondensator und Funkenstrecke sind in einem Gehäuse 30 unterge­ bracht, das aus einem Außenzylinder 31, einer Überwurfmutter 32 und einem Zündadapter 33 gebildet ist. In dem Gehäuse 30 befin­ det sich im oberen Teil der Kondensator, der im wesentlichen durch den Außenzylinder 31 und einen Innenzylinder 34 gebildet ist. Zwischen dem Außenzylinder 31 und dem Innenzylinder 34 be­ findet sich eine Dielektrikumfolie 35. Der Innenzylinder 34 ist an den Enden durch eine obere Abschlußplatte 36 und eine untere Abschlußplatte 37 abgeschlossen, und die Gesamtanordnung ist über Gasanschluß 38 mit Stickstoffgas gefüllt.
Als Hochspannungsanschluß dient eine Stahlstange 39, an deren unterem Ende eine erste Kugel 40 einer Kugelfunkenstrecke 41 angebracht ist. Die zweite Kugel 42 der Kugelfunkenstrecke 41 steht mit Plasmazünder 43 in Verbindung.
Fig. 3 zeigt eine Einzelheit des Plasmastrahl-Zündsystems gemäß der Erfindung. An der dem Brennraum zugewandten Stirnseite des Zünders ist ein Hohlraum 10 ausgebildet, dessen seitliche Be­ grenzung die innere Mantelfläche eines hohlen Isolatorkörpers 11 darstellt. Der Isolatorkörper 11 umgibt eine elektrisch lei­ tende erste Elektrode 12, deren konische Spitze 16 zum Brenn­ raum gerichtet ist. Im Bereich der Austrittsöffnung 21 des Hohlraumes 10 ist eine elektrisch leitende zweite Elektrode 13 angeordnet.
Der Innendurchmesser 22 des Isolatorkörpers 11 ist etwa 30-70% kleiner als der Außendurchmesser des Zündergehäuses, so daß eine elektrische Funkenentladung in einem Gasvolumen des vom Brenn­ raum abgetrennten Hohlraums 10 stattfinden kann.
Die Elektroden 12 und 13 sind in vorteilhafter Weise geometrisch derart angeordnet, daß der Luftspalt zwischen der Spitze 16 der Elektrode 12 und der Oberfläche des Hohlraums 10 größer als der freie Abstand 24 zwischen den Elektroden 12 und 13 ist und die Stelle des Mindestabstandes zwischen den Elektroden 12 und 13 im Hohlraum 10 in der Nähe der Mittelachse des Zünders liegt.
Abhängig von der räumlichen Anordnung und dem dadurch gebildeten kürzesten Elektrodenabstand 24 kann der Funkenkanal jede Lage zur Mittelachse des Plasmastrahl-Zünders einnehmen. Im Funkenkanal können Drücke von etwa 300 bar und Temperaturen von bis zu 60 000 Grad Kelvin auftreten.
Die Anordnung kann den jeweiligen Anforderungen und Betriebsver­ hältnissen in vorteilhafter Weise angepaßt werden. So wird die Mittelelektrode 12 im allgemeinen eine zylindrische Form haben, und sie kann entsprechend der Darstellung in Fig. 3 in eine ko­ nische Spitze 16 auslaufen. Die Mittelelektrode 12 kann aber auch in einen konischen Übergangsbereich mit einer zylindrischen Spitze 18 auslaufen, wie Fig. 4 zeigt, oder sie kann entsprechend der Darstellung in Fig. 5 an ihrem Ende halbkugelförmig ausgebil­ det sein.
Der Hohlraum 10 wird im allgemeinen rotationssymmetrisch ausgebil­ det sein, und er kann entsprechend der Darstellung in Fig. 3 eine zylindrische Form 15 haben. Es kann jedoch auch zweckmäßig sein, daß der Hohlraum 10 eine konische Form 19 hat, wie Fig. 4 und 5 zeigen, oder eine Düsenform 20, wie es in Fig. 6 dargestellt ist. Dabei kann auch entsprechend der Darstellung in Fig. 4 die Aus­ trittsöffnung 21 des Hohlraums 10 einen größeren Radius auf­ weisen als der kleinste Hohlraumradius an der Stelle 22. Auch kann es vorteilhaft sein, daß der Abstand 14 zwischen der Elek­ trode 13 und dem Ende der Austrittsöffnung 21 des Hohlraums 10 kleiner als 10 mm ist.
Besondere Vorteile sind erreichbar, wenn die Elektroden 12 und 13 mit einer wärmebeständigen elektrischen Isolationsschicht derart versehen sind, daß eine Ausbildung von Funken entlang der Ober­ fläche des Hohlraums 10 vermieden wird.
Fig. 7 zeigt in Draufsicht die Anordnung mehrerer Elektroden 13 im Gehäuse 23, wobei im vorliegenden Fall vier Elektroden 13 sich bei der gewählten Darstellung vor der Elektrode 12 befinden. Die Elektroden 13 können dabei nicht nur zylindrisch, sondern auch konisch oder in anderer Weise ausgebildet sein. Besondere Vorteile sind erreichbar, wenn die Elektrode 13 einen über ihre freie Länge abnehmenden Querschnitt hat, beispielsweise in einer Spitze endet, da hierdurch der Funkendurchbruch stabilisiert wird.
Fig. 8 zeigt vereinfacht und im Längsschnitt eine weitere bevor­ zugte Ausführungsform. Der Hohlraum 10 ist im wesentlichen zylin­ drisch ausgebildet, jedoch befindet sich die Elektrode 13 in einer Nische oder Aussparung 25 der Wandung des Raumes 10. Der kleinste Innendurchmesser 22 des Isolatorkörpers 11 ist dabei 30-70% kleiner als der Außendurchmesser des Gehäuses 23. Dadurch ist ermöglicht, daß eine elektrische Funkenentladung in einem Gasvolumen des vom Brennraum getrennten Hohlraumes 10 stattfinden kann, wobei der Austrittsquerschnitt nicht durch Einbauten beeinträchtigt ist. Es können auch mehrere Nischen oder Aussparungen 25 mit Elektroden 13 symmtrisch oder asymmetrisch angeordnet sein.
Ein besonderer Vorteil des beschriebenen Plasmastrahl-Zündsystems ist, daß die Funkenbildung in einem Hohlraum erfolgt, der in Re­ lation zum Brennraum sehr klein ist. Die hohe Energiedichte nach der Funkenbildung bewirkt im Hohlraum einen Druckanstieg, der zum Austritt von sehr energiereichen Molekülen führt. Treffen diese Moleküle auf entzündbare Gasgemische, so kann die Entflammung ohne Kontaktierung der Elektroden ablaufen. Durch diese Art der Zündung können Quenchverluste vermieden werden.
Die Vorfunkenstrecke bewirkt eine Stabilisierung der Durchbruch­ spannung. Es wird dadurch erreicht, daß der Funkendurchbruch bei einer konstanten Durchbruchspannung erfolgt. Hierdurch ist gewähr­ leistet, daß eine definierte Zündenergie, deren Höhe maßgeblich von der Durchbruchspannung beeinflußt wird, in allen Betriebsbe­ reichen des Motors realisiert werden kann. Es besteht keine Ab­ hängigkeit der elektrischen Zündenergie vom Brennraumdruck, wie es bei Anlagen ohne Vorfunkenstrecke der Fall ist. Die Energie­ verluste der Vorfunkenstrecke, die physikalisch bedingt aufgrund des Funkenüberschlages entstehen, werden durch Einstellung eines relativ hohen Druckes und eines kleinen Elektrodenabstands mini­ miert, so daß für die Plasmastrahlbildung ein hoher Energiebe­ trag zur Verfügung steht.
Durch die aufgeführten Maßnahmen zur Optimierung der Funken- und Plasmastrahlbildung kann die elektrisch gespeicherte Zündenergie auf Werte zwischen 30-300 mJ verringert werden. Ein schneller Verschleiß der Zünder durch starke Erosionserscheinungen an den Elektroden kann hierdurch vermieden werden.
Fig. 9 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Hochspannungs- Zündanlage für das Plasmastrahl-Zündsystem gemäß der Erfindung, und zwar eine Hochspannungs-Zündanlage mit Trigger-Funkenstrecke.
Eine Transistorzündung 50 speist die Primärwicklung 51 einer Zündspule, deren Sekundärwicklung 52 über ein Diodenpaar 53 mit einer Kugelfunkenstrecke 54 ein Verbindung steht.
Ein bis 30 kV regelbarer Hochspannungsteil 55 ist über einen Widerstand 56 mit einem Ladekondensator 57 verbunden, der seinerseits über die Kugelfunkenstrecke 54 mit Zünder 58 in Ver­ bindung steht.
Der Ladekondensator 57 wird von dem Hochspannungsteil 55 über den Widerstand 56 auf eine Spannung von etwa 15 kV aufgeladen. Die Funkenstrecke 54 besteht aus einer Kugelfunkenstrecke, bei der in einer Kugel eine zusätzliche Triggerfunkenstrecke eingebaut ist. Damit bei der Ladespannung des Kondensators 57 gerade noch keine Zündung erfolgt, ist der Abstand der Funkenstrecke 54 so einge­ stellt, daß die Durchbruchspannung der Reihenschaltung aus Funkenstrecke 54 und Zünder 58 größer als die Kondensatorspannung ist. Durch Zündung der Triggerfunkenstrecke wird die zum Durch­ bruch der Funkenstrecke erforderliche Spannung herabgesetzt und der Zünder 58 durchgezündet. Die am Kondensator 57 anliegende Spannung reicht nun zum Durchbruch aus, und der Kondensator 57 entlädt sich über Funkenstrecke 54 und Zünder 58. Die Trigger­ funkenstrecke 54 wird mit einer konventionellen Zündanlage betrieben. Die Hochspannungsdioden 53 verhindern eine Entladung des Kondensators 57 über die Zündspule 51, 52. Die Entladung im Zünder 58 erfolgt in Form einer gedämpften hochfrequenten Schwin­ gung von etwa 2 MHz, die nach ca. 3 µs abgeklungen ist.
Fig. 10 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Hochspannungs­ zündanlage, und zwar ohne Triggerfunkenstrecke.
Ein bis 600 V regelbarer Gleichstromteil 60 lädt über einen Wider­ stand 61 und über die Primärseite 63 eines Zündtransformators einen Kondensator 62 auf bis zu 600 V auf. Beim Durchschalten eines mit Masse verbundenen, von Steuerung 64 gesteuerten Thy­ ristors 65 wird der Kondensator 62 über den Zündtransformator 63, 66 entladen, und dabei wird in der Sekundärseite 66 des Zünd­ transformators ein Hochspannungsimpuls von bis zu 40 kV induziert, der den Ladekondensator 67 auflädt.
Sobald die Durchbruchspannung der Reihenschaltung aus Funken­ strecke 68 und Zünder 69 erreicht ist, erfolgt die Zündung, und es erfolgt die Entladung des Ladekondensators 67. Der Kondensator 62 und seine Ladespannung sind so anzupassen, daß nach erfolgtem Durchzünden der Ladekondensator 67 nicht noch einmal bis zur Durchbruchspannung aufgeladen wird. Die Entladung im Zünder 69 erfolgt wiederum in Form einer gedämpften hochfrequenten Schwin­ gung, und die Entladedauer beträgt etwa 300 ns. Bei einer Lade­ spannung von 25 kV können mit Ladekondensatoren unterschiedlicher Kapazitäten Zündenergien bis zu etwa 1,2 J erreicht werden. Diese Schaltung besitzt gegenüber der in Fig. 9 dargestellten Schal­ tung den Vorteil, daß eine zusätzliche Hochspannungserzeugung für den Triggerimpuls nicht erforderlich ist.
Die Ladekondensatoren 57 und 67 der in den Fig. 9 und 10 dargestellten Schaltungen sind vorzugsweise für eine Ladespannung bemessen, die etwa zwischen 15 und 40 kV liegt. Die Kapazität der Ladekondensatoren liegt etwa zwischen 50 und 500 pF, und die Ladekondensatoren sollten möglichst induktions- und Widerstands­ arm sein.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung im Vergleich zu konven­ tionellen Zündsystemen, die mit sogenannten Hakenkerzen ausge­ rüstet sind, ist die Vermeidung einer Wärmeabfuhr beim Funkendurch­ bruch. Es wird also eine Verminderung der Energieübertragung des Funkens an das Nedium Kraftstoff/Luft ebenso vermieden wie der Quencheffekt der Elektroden bei dem entzündeten Kraftstoff/Luft- Gemisch in der Nähe der Elektroden. Bei Anwendung der Erfindung wird ein in das Kraftstoff/Luft-Gemisch hineinragender freier Plasmastrahl erzeugt, der aufgrund seiner hohen Temperatur und seiner hohen Energie das umgebende Kraftstoff/Luft-Gemisch ent­ zündet. Da der Plasmastrahl durch eine Freisetzung einer elek­ trisch gespeicherten Energie, die zum überwiegenden Teil in der Durchbruchsphase der Funkenentladung erfolgt, hervorgerufen wird, ist der Wirkungsgrad der Zündenergieübertragung an das Gemisch besonders hoch.
Von wesentlicher Bedeutung ist, daß bei Anwendung verhältnis­ mäßig hoher Spannungen die Zündung mit außerordentlich kleinen Primärenergien in der Größenordnung von etwa 30-300 mJ erreicht werden kann, so daß das Zündsystem in vorteilhafter Weise auch für Fahrzeugmotoren verwendbar ist. Ein weiterer Vorteil ist, daß nur eine sehr geringe Erosion an den Elektroden auftritt.

Claims (17)

1. Plasmastrahl-Zündsystem für Verbrennungskraftmaschinen mit einem in Richtung zum Brennraum offenen Hohlraum (10), dessen Seitenbegrenzung die innere Mantelfläche eines hohlgeformten Isolatorkörpers (11) ist und in dem eine elektrisch leitende erste Elektrode (12) angeordnet ist, gekennzeichnet durch eine Vorfunkenstrecke (2; 41; 54; 68), deren Durchbruchspannung bei allen motorischen Betriebspunkten oberhalb der Durchbruchspannung der Zündfunkenstrecke (1; 58; 69) liegt, und wenigstens eine in der Austrittsöffnung (21) des Hohlraumes (10) angeordnete elek­ trisch leitende zweite Elektrode (13).
2. Plasmastrahl-Zündystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß wenigstens eine zweite Elektrode (13) in die Austritts­ öffnung (21) des Hohlraumes (10) seitlich vorragt.
3. Plasmastrahl-Zündsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Querschnitt der seitlich vorragenden zweiten Elek­ trode (13) bzw. der seitlich vorragenden Elektroden über die Länge der Elektrode bzw. der Elektroden abnimmt.
4. Plasmastrahl-Zündsystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Austrittsöffnung (21) eine seitliche Nische oder Aussparung (25) zur Aufnahme von wenigstens einer zweiten Elektrode (13) aufweist.
5. Plasmastrahl-Zündsystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Austrittsöffnung (21) wenigstens zwei sym­ metrisch oder asymmetrisch angeordnete seitliche Nischen oder Aussparungen (25) zur Aufnahme von wenigstens je einer zweiten Elektrode (13) aufweist.
6. Plasmastrahl-Zündsystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Elektroden (12 und 13) in der Weise geo­ metrisch angeordnet sind, daß der Luftspalt zwischen der Spitze der ersten Elektrode (12) und der Oberfläche des Hohlraums (10) größer als der freie Abstand zwischen den Elektroden (12 und 13) ist.
7. Plasmastrahl-Zündsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Stelle des Mindestabstands zwischen den Elektroden (12 und 13) im Hohlraum (10) in der Nähe der Mittelachse des Gehäuses (23) liegt.
8. Plasmastrahl-Zündsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der kleinste Innendurchmesser (22) des Hohlraums (10) 30-70% kleiner als der Außendurchmesser des Gehäuses (23) ist.
9. Plasmastrahl-Zündsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die erste Elektrode (12) eine zylindrische Form mit einer konisch (16) oder halbkugelförmig (17) auslaufenden Spitze aufweist oder einen konischen Übergangsbereich mit einer zylin­ drisch auslaufenden Spitze (18) besitzt.
10. Plasmastrahl-Zündsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Hohlraum (10) eine zylindrische (15), eine konische (19) oder eine düsenartige Fomm (20) aufweist.
11. Plasmastrahl-Zündsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Austrittsöffnung (21) des Hohlraums (10) größer ist als der kleinste Hohlraumdurchmesser (22).
12. Plasmastrahl-Zündsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Elektroden (12 und 13) mit einer wärmebeständigen elektrischen Isolationsschicht versehen sind, derart, daß eine Ausbildung von Funken entlang der Oberfläche des Hohlraums (10) vermieden ist.
13. Plasmastrahl-Zündsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Abstand (14) zwischen der zweiten Elektrode (13) und dem Ende der Austrittöffnung (21) des Hohlraums (10) kleiner als 10 mm ist.
14. Plasmastrahl-Zündsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Sekundärwicklung (52) des Zündtransformators (51, 52) über wenigstens eine Hochspannungsdiode (53) mit dem Triggeranschluß einer Vorfunkenstrecke (54) und mit der Zündfunkenstrecke (58) in Reihe geschaltet ist, und daß der vom Hochspannungsteil (55) gespeiste Ladekondensator (57) parallel zu der Reihenschaltung aus Vorfunkenstrecke (54) und Zündfunkenstrecke (58) geschaltet ist.
15. Plasmastrahl-Zündsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Gleichspannungsquelle (60) sowohl zu einer Reihen­ schaltung aus einem Kondensator (62) und einer Primärwicklung (63) des Zündtransformators (63, 66), als auch zu einem Steuer­ thyristor (65) parallel geschaltet ist, und daß die Sekundärwick­ lung (66) des Zündtransformators (63, 66) sowohl zu einem Ladekon­ densator (67) als auch zu einer aus Vorfunken- (68) und Zündfun­ kenstrecke (69) bestehenden Reihenschaltung parallel geschaltet ist.
16. Plasmastrahl-Zündsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Ladekondensator (3, 57, 67) für eine Ladespannung von 15-40 kV bemessen ist.
17. Plasmastrahl-Zündsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Ladekondensator (3, 57, 67) eine Kapazität von 50-500 pF aufweist und induktions- und widerstandsarm ist.
DE4028869A 1990-09-12 1990-09-12 Plasmastrahl-zuendsystem Withdrawn DE4028869A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4028869A DE4028869A1 (de) 1990-09-12 1990-09-12 Plasmastrahl-zuendsystem
DE59104133T DE59104133D1 (de) 1990-09-12 1991-09-05 Plasmastrahl-Zündsystem.
EP91115063A EP0475288B1 (de) 1990-09-12 1991-09-05 Plasmastrahl-Zündsystem

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4028869A DE4028869A1 (de) 1990-09-12 1990-09-12 Plasmastrahl-zuendsystem

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4028869A1 true DE4028869A1 (de) 1992-03-19

Family

ID=6414068

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4028869A Withdrawn DE4028869A1 (de) 1990-09-12 1990-09-12 Plasmastrahl-zuendsystem
DE59104133T Expired - Fee Related DE59104133D1 (de) 1990-09-12 1991-09-05 Plasmastrahl-Zündsystem.

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE59104133T Expired - Fee Related DE59104133D1 (de) 1990-09-12 1991-09-05 Plasmastrahl-Zündsystem.

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP0475288B1 (de)
DE (2) DE4028869A1 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE9115218U1 (de) * 1991-12-07 1992-03-19 Dirler, Karin, 6082 Mörfelden-Walldorf Zündeinrichtung für Kraftfahrzeug - Ottomotoren
EP0913897A1 (de) * 1997-10-29 1999-05-06 Volkswagen Aktiengesellschaft Zündkerze für Plasmastrahl-Zündeinrichtung
DE19747701C2 (de) * 1997-10-29 1999-12-23 Volkswagen Ag Plasmastrahl-Zündung für Verbrennungskraftmaschinen
DE10048053A1 (de) * 2000-09-28 2002-06-06 Christoph Koerber Plasmastrahl-Zündsystem
DE10331418A1 (de) * 2003-07-10 2005-01-27 Bayerische Motoren Werke Ag Plasmastrahl-Zündkerze
DE102019124051B4 (de) 2018-09-26 2024-07-04 Denso Corporation Zündkerze für eine Maschine mit interner Verbrennung

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4787339B2 (ja) * 2008-02-06 2011-10-05 日本特殊陶業株式会社 プラズマジェット点火プラグ
KR101848287B1 (ko) 2010-10-28 2018-04-12 페더럴-모굴 이그니션 컴퍼니 저온 플라즈마 점화 아크 억제

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB215822A (en) * 1923-02-13 1924-05-13 William Peck Improvements in sparking plugs
GB1410471A (en) * 1971-11-16 1975-10-15 Ass Eng Ltd Ignition devices

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE9115218U1 (de) * 1991-12-07 1992-03-19 Dirler, Karin, 6082 Mörfelden-Walldorf Zündeinrichtung für Kraftfahrzeug - Ottomotoren
EP0913897A1 (de) * 1997-10-29 1999-05-06 Volkswagen Aktiengesellschaft Zündkerze für Plasmastrahl-Zündeinrichtung
DE19747700A1 (de) * 1997-10-29 1999-05-12 Volkswagen Ag Zündkerze für Plasmastrahl-Zündeinrichtung
DE19747701C2 (de) * 1997-10-29 1999-12-23 Volkswagen Ag Plasmastrahl-Zündung für Verbrennungskraftmaschinen
DE19747700C2 (de) * 1997-10-29 2000-06-29 Volkswagen Ag Zündeinrichtung mit einer Zündelektrode
DE10048053A1 (de) * 2000-09-28 2002-06-06 Christoph Koerber Plasmastrahl-Zündsystem
DE10331418A1 (de) * 2003-07-10 2005-01-27 Bayerische Motoren Werke Ag Plasmastrahl-Zündkerze
US7477008B2 (en) 2003-07-10 2009-01-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Plasma jet spark plug
DE102019124051B4 (de) 2018-09-26 2024-07-04 Denso Corporation Zündkerze für eine Maschine mit interner Verbrennung

Also Published As

Publication number Publication date
EP0475288A1 (de) 1992-03-18
DE59104133D1 (de) 1995-02-16
EP0475288B1 (de) 1995-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3309256C2 (de)
DE3544176C1 (de) Zuendkerze mit kombinierten Gleit- und Luftfunkenstrecken
DE112015000466B4 (de) Zünder und verfahren zur erzeugung einer plasmaentladungsstrahlung
DE2535960A1 (de) Brennkraftmaschinen-zuendanlage
DE2436896A1 (de) Zuendkerze
DE19701752A1 (de) Zündkerze mit einer Magnetfeldeinrichtung zur Erzeugung eines Lichtbogens veränderlicher Länge
DE2709303A1 (de) Zuendkerze
DE2436698A1 (de) Zuendeinrichtung fuer verbrennungsmotoren
EP0892172A2 (de) Verfahren zum Betrieb einer direkteinspritzenden Otto-Brennkraftmaschine
DE3816968A1 (de) Zuendkerze
DE19747700C2 (de) Zündeinrichtung mit einer Zündelektrode
DE4028869A1 (de) Plasmastrahl-zuendsystem
DE2810159A1 (de) Verfahren und einrichtung zur zuendung brennfaehiger gemische
DE2739413A1 (de) Zuendkerze
DE19711876A1 (de) Hochleistungs-Zündhilfsvorrichtung für einen Motor
DE10239409B4 (de) Vorrichtung zum Zünden eines Luft-Kraftstoff-Gemischs in einem Verbrennungsmotor
DE19747701C2 (de) Plasmastrahl-Zündung für Verbrennungskraftmaschinen
DE102012210391A1 (de) Zündvorrichtung
DE102006037039B4 (de) Hochfrequenz-Zündvorrichtung
EP0858139B1 (de) Zündkerze
DE3588073T2 (de) Vorrichtung zum Initiieren von Verbrennung in einer Brennkraftmaschine
DE1147801B (de) Elektrische Zuendvorrichtung, insbesondere Zuendkerze fuer Brennkraftmaschinen
DE3732827A1 (de) Hochspannungs-zuendanlage
EP1215392A2 (de) Element und Vorrichtung zur Energieeinkopplung in einen mit einem bestimmten Medium gefüllten Raum
DE19813993C1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors

Legal Events

Date Code Title Description
8141 Disposal/no request for examination