WO2017108389A1 - Zündvorrichtung zum zünden eines kraftstoff-luft-gemisches - Google Patents

Zündvorrichtung zum zünden eines kraftstoff-luft-gemisches Download PDF

Info

Publication number
WO2017108389A1
WO2017108389A1 PCT/EP2016/079876 EP2016079876W WO2017108389A1 WO 2017108389 A1 WO2017108389 A1 WO 2017108389A1 EP 2016079876 W EP2016079876 W EP 2016079876W WO 2017108389 A1 WO2017108389 A1 WO 2017108389A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electrode
electrodes
dielectric
ignition device
ignition
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.)
Ceased
Application number
PCT/EP2016/079876
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Roman Grzeszik
Michael Staudt
Andreas Manz
Andreas Eckert
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of WO2017108389A1 publication Critical patent/WO2017108389A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T13/00—Sparking plugs
    • H01T13/50—Sparking plugs having means for ionisation of gap
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T13/00—Sparking plugs
    • H01T13/20—Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation
    • H01T13/22—Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation having two or more electrodes embedded in insulation

Definitions

  • Ignition device for igniting a fuel-air mixture
  • the present invention relates to an ignition device for igniting a fuel-air mixture.
  • the present invention relates to an ignition device for igniting a fuel-air mixture in
  • the document DE 101 21 993 AI discloses an ignition system for
  • a self-induction voltage for a radio breakdown is generated from an energy stored in the magnetic field of an ignition transformer.
  • a second phase that creates
  • Ignition system with a timing of the ignition and a superimposed current limit an AC voltage for the spark.
  • the present invention discloses an ignition device for igniting a fuel-air mixture having the features of patent claim 1. Accordingly, it is provided:
  • An ignition device for igniting a fuel-air mixture with a voltage generator, a dielectric carrier substrate, a first
  • the voltage generator is configured to provide a predetermined voltage pulse between a first terminal and a second terminal of the voltage generator.
  • the first electrode is arranged on the dielectric carrier substrate. Furthermore, the first electrode is electrically connectable to a first terminal of the voltage generator.
  • the second electrode is also arranged on the dielectric carrier substrate. In this case, the second electrode is arranged at a distance from the first electrode. Furthermore, the second electrode is electrically connectable to a second terminal of the voltage generator.
  • the second electrode is enclosed by a dielectric.
  • the dielectric that over-shoots the second electrode comprises a dielectric of one
  • Solid That is, the protruding from the carrier substrate part of the second electrode is surrounded by a solid, that is not gaseous, dielectric.
  • the present invention is based on the finding that with an increasing ignition voltage for the ignition of fuel-air mixtures in an internal combustion engine, the energy released at the time of ignition increases significantly (quadratically) with the ignition voltage. This energy is released during the plasma breakthrough between the two electrodes of a spark plug within a few nanoseconds. Thus, electrode wear of such a spark plug may increase with increasing ignition voltage.
  • Electrodes strongly accelerated by an electric field, so that through
  • the electrode geometry By suitable design of the electrode geometry, it is also possible to generate surface planar plasmas. These surface plasmas can have a diameter of 10 millimeters and more. By such extended Zündplasmen local inhomogeneities of the fuel-air mixture have only a small influence. Therefore, mixtures at the lean limit as well as mixtures with a high exhaust gas content can be safely ignited.
  • the extended ignition plasma of the ignition device according to the invention leads in particular to a flaming of a sufficiently large
  • Combustion chamber volume In this way, a particularly stable combustion can be achieved.
  • the ignition device comprises a plurality of first electrodes and / or a plurality of second electrodes.
  • a second electrode enclosed by the dielectric can be surrounded by a plurality of first electrodes.
  • an ignition plasma may form between each of the first electrodes and the common second electrode.
  • both a plurality of first electrodes, as well as a plurality of second electrodes enclosed by a dielectric may be provided. In this way, ignition plasmas can be generated in a large area of the combustion chamber. This leads to a particularly safe and stable ignition of the fuel-air mixture.
  • Carrier substrate in each case alternately a first electrode and a second electrode arranged side by side. Any desired configurations for such an arrangement of the first and second electrodes are possible.
  • first electrodes and the second electrodes may be arranged as concentric ring electrodes on the carrier substrate.
  • first electrodes and / or the second electrodes are also possible.
  • first electrodes and / or the second electrodes can also be designed as individual pins (cylindrical
  • Electrodes or any other geometries.
  • the configuration of the individual electrodes and the arrangement of the electrodes on the carrier substrate can be adapted to the respective combustion chamber volume.
  • the first electrode is also completely enclosed by a further dielectric.
  • This further dielectric also comprises a solid.
  • the further dielectric may be the same dielectric with which the second electrode is also enclosed. This allows in particular a
  • the first electrode and the second electrode are enclosed by a common dielectric. In this way can be on the surface of this common dielectric
  • Carrier substrate pioneering surface of the dielectric on a spherical surface.
  • the surface of the dielectric may also have a planar surface.
  • the surface of the dielectric may also have a planar surface.
  • Dielectric be adapted to the volume of a combustion chamber.
  • the ignition device and especially the surface at which the partial discharges form for igniting the fuel-air mixture can be adapted to the respective combustion chamber.
  • the voltage generator is configured to provide a plurality of predetermined voltage pulses.
  • the plurality of voltage pulses may comprise a plurality of voltage pulses with equidistant time intervals.
  • the sequence of voltage pulses may be provided at a frequency in the range of about 100 kHz.
  • the first voltage pulse with respect to shape, duration, voltage level and / or distance may differ significantly from the subsequent pulses.
  • successively generated voltage pulses of the voltage generator have an alternating sign.
  • subsequent plasmas for further flame cores can be formed particularly efficiently.
  • the pulse duration of a voltage pulse is less than or equal to one microsecond.
  • the voltage pulse comprises a voltage pulse having an amplitude of more than 30 kilovolts, in particular more than 36 kilovolts or more than 40 kilovolts.
  • a particularly gentle ignition of the fuel-air mixture can be achieved with a long service life of the ignition electrodes and the dielectric.
  • Figure 1 a schematic representation of a cross section through a
  • Ignition device according to an embodiment
  • Figure 2 a schematic representation of a plan view of a
  • Ignition device according to an embodiment
  • Figure 3 a schematic representation of a cross section through a
  • Figure 4 a schematic representation of a cross section through a
  • Embodiment Embodiments of the invention
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a cross section through an ignition device 1 according to an embodiment.
  • the ignition device 1 comprises a dielectric carrier substrate 30, on which a first electrode 10 and a second electrode 20 are arranged.
  • the second electrode 20 is completely enclosed by a dielectric of a solid. Under the
  • the term "completely enclosed” is to be understood as meaning that the part of the second electrode 20 projecting from the dielectric carrier substrate 30 is completely surrounded by the dielectric 21.
  • the second electrode 20 is completely electrically insulated from the first electrode 10 by means of the dielectric 21.
  • Dielectric 21 enclosed second electrode 20 a gap is provided.
  • a Zündplasma can form to ignite a fuel-air mixture. This will be explained in more detail below.
  • the dielectric carrier substrate 30 may consist of any electrically insulating material. Of course, the requirements for mechanical stability, temperature resistance and
  • the dielectric support substrate 30 may comprise a ceramic in which the first electrode 10 and the second electrode 20 are at least partially embedded.
  • the dielectric 21 enclosing the second electrode 20 may also comprise any electrically insulating solid. Again, here are
  • the dielectric 21 enclosing the second electrode 20 may comprise a ceramic.
  • the first electrode 10 and the second Electrode 20 may each be made of any electrically conductive material, which meets the requirements with respect to the prevailing in the combustion chamber conditions.
  • the first electrode 10 and / or the second electrode 20 may comprise a material which is also used for electrodes of conventional spark plugs. Because during the combustion chamber conditions, the first electrode 10 and / or the second electrode 20 may comprise a material which is also used for electrodes of conventional spark plugs. Because during the
  • the first electrode 10 and the second electrode 20 comprise a metal having a high thermal conductivity.
  • the heat energy from the combustion chamber can be dissipated very well.
  • the first electrode 10 and / or the second electrode 20 with a cooling device are thermally coupled.
  • such a cooling device may be located on a side of the dielectric support substrate 30 opposite to the side on which the first electrode 10 and the second electrode 20 are disposed.
  • a material may be selected for the material of the first electrode 10 and the second electrode 20 which has an at least approximately the same thermal expansion coefficient as the dielectric carrier substrate 30 and / or the dielectric 21, which encloses the second electrode 20.
  • the two electrodes 10, 20 For the formation of a Zündplasmas between the first electrode 10 and the second electrode 20, the two electrodes 10, 20 with a
  • Voltage generator 40 may be any suitable one
  • the voltage generator 40 may apply a voltage between the first electrode 10 and the second electrode 20.
  • the voltage generator 40 may be connected between the first electrode
  • this DC pulse can be a rectangular DC pulse.
  • DC pulse can, for example, an amplitude of 20 kilovolts, 30 Kilovolts, 36 kilovolts or more.
  • the first amplitude 20 kilovolts, 30 Kilovolts, 36 kilovolts or more.
  • Electrode 10 are electrically connected to a first terminal 41 of the voltage generator 40, and the second electrode 20 can be electrically connected to a second terminal 42 of the voltage generator 40.
  • a voltage pulse can be provided in which the voltage potential at the second terminal 42 is higher than at the first terminal 41.
  • Electrons are released from the surface of the dielectric 21 around the second electrode 20, and then are directed toward the first electrode 10
  • Figure 2 shows a schematic representation of a plan view of a
  • Ignition device according to one embodiment.
  • This embodiment is substantially identical to the previously described embodiment, wherein In this case, a plurality of first electrodes 10 are provided.
  • the number of four first electrodes 10 and one second electrode 20 selected here serves merely for better understanding and does not limit the invention. In particular, more or less than four first electrodes 10 and also optionally more than just a second electrode 20 may be provided be.
  • first electrode 10 can be arranged around a second electrode 20.
  • all the first electrodes 10 each have an at least approximately the same distance from the second electrode 20.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a cross section through an ignition device according to a further embodiment.
  • first electrodes 10 are enclosed by a dielectric 11 made of a solid.
  • the number of two first electrodes 10 and one second electrode 20 formed in this embodiment serves only to understand and not limit the invention.
  • both the first electrode 10 and the second electrode 20 of a dielectric 11, 12 it is very possible, by once or multiple reversing the voltage pulses provided by the voltage generator 40, the electrons collected at the surface of the respective dielectric 11 and 21 again in the direction of the opposite
  • Ignition probability can be increased.
  • the polarity reversal of the voltage pulses can be repeated, for example, with a frequency of 100 kHz.
  • FIG. 4 shows a schematic representation of another embodiment of an ignition device 1 for igniting a fuel-air mixture.
  • This embodiment is largely identical to the previously described embodiments and differs only in that in this case all first electrodes 10 and all second electrodes 20 from a common
  • Dielectric 21 are enclosed. In this case, on the surface 21a in each case between two electrodes 10, 20 of different polarity
  • Form partial discharges which can lead to an ignition plasma as described above, which ignites a fuel-air mixture on the surface 21 a of the ignition device 1.
  • the arrangement of a plurality of first electrodes 10 and a plurality of second electrodes 20 within a common dielectric 21 made of a solid allows the formation of surface plasmas with relatively large diameters. In particular, ignition plasmas with a diameter of 10 millimeters and more are possible.
  • the surface 21a of the dielectric 21 can be adapted to the geometry of a combustion chamber, in which the fuel-air mixture is to be burned. In particular, it is also possible to provide a larger area of the combustion chamber with the ignition device 1 described above.
  • the ignition devices 1 described above are particularly suitable for the ignition of fuel-air mixtures in motor vehicles.
  • the ignition device 1 is well suited for the ignition of fuel-air mixtures in lean and / or high-AG R-firing.
  • the ignition devices 1 according to the invention can also be used for the ignition of fuel-air mixtures in any other internal combustion engines or turbines, such as aircraft turbines.
  • the geometry of the first electrode 10 and the second electrode 20 is not limited to the geometries described above and shown in the figures.
  • first and second electrodes 10 and 20 can also be arranged as annular electrode arrangements on a carrier substrate 30.
  • a plurality of concentric rings are also possible, alternating first and second electrodes 10, 20 from the inside to the outside.
  • strip-shaped electrodes in particular a plurality of alternating strips of first and second electrodes 10, 20 are possible.
  • the individual electrodes 10, 20 can also be designed as individual pins, for example in the form of cylinders, which protrude from a carrier substrate 30. Further, any other embodiments for the first electrode 10 and the second electrode 20 are also possible.
  • tips, edges or any other geometric elements that lead to an inhomogeneity of an electric field between a first electrode 10 and a second electrode 20 may optionally be provided both on the first electrodes 10 and on the second electrodes 20.
  • the present invention relates to an ignition device for
  • Ignition voltages a reliable and stable ignition of a fuel

Landscapes

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

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zündvorrichtung (1) zum Zünden eines Kraftstoff-Luft-Gemisches basierend auf dem Prinzip von Teilentladungen. Hierzu wird mindestens eine von zwei Elektroden (10, 20) der Zündvorrichtung vollständig von einem Dielektrikum (11, 21) aus einem Feststoff umschlossen. Wird ein elektrischer Spannungspuls zwischen diesen Elektroden angelegt, so werden aufgrund des sich ausbildenden elektrischen Felds Teilentladungen generiert, die zur Ausbildung eines Zündplasmas und eines Flammkerns führen können. Da die beiden Elektroden durch das Dielektrikum um mindestens eine der Elektroden voneinander elektrisch isoliert sind, kann keine vollständige Entladung erfolgen. Daher kann auch bei hohen Zündspannungen eine zuverlässige und stabile Entflammung eines Kraftstoff-Luft-Gemisches erfolgen, ohne dass es zu einem signifikanten Abbrand an den der Elektroden kommt.

Description

Beschreibung
Titel
Zündvorrichtung zum Zünden eines Kraftstoff-Luft-Gemisches
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zündvorrichtung zum Zünden eines Kraftstoff-Luft-Gemisches. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Zündvorrichtung zum Zünden eines Kraftstoff-Luft-Gemisches in
Verbrennungsmotoren.
Für die Zündung von Verbrennungsmotoren werden in der Automobilindustrie vorzugsweise Luft- oder Gleitfunkenkerzen mit mehr oder weniger aufwändigen Zündspulenkonzepten eingesetzt. Der Trend moderner Verbrennungsmotoren geht dabei zu Downsizing bei gleichzeitiger Abgasturboaufladung mit dem Ziel, die Schadstoffemission zu verringern. Dabei steigen die Gasdichten des Kraftstoff-Luft-Gemischs zum Zündzeitpunkt signifikant an. Dies hat eine Erhöhung des Zündspannungsbedarfs zur Folge.
Die Druckschrift DE 101 21 993 AI offenbart ein Zündsystem für
Verbrennungsmotoren mit einer zeit- und stromgesteuerten Zündendstufe mit zwei Betriebsphasen. In einer ersten Phase wird aus einer im Magnetfeld eines Zündtransformators gespeicherten Energie eine Selbstinduktionsspannung für einen Funkendurchbruch erzeugt. In einer zweiten Phase erzeugt das
Zündsystem mit einer Zeitsteuerung der Zündendstufe und einer überlagerten Strombegrenzung eine Wechselspannung für den Zündfunken.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung offenbart eine Zündvorrichtung zum Zünden eines Kraftstoff-Luft-Gemisches mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Demgemäß ist vorgesehen:
Eine Zündvorrichtung zum Zünden eines Kraftstoff-Luft-Gemisches mit einem Spannungsgenerator, einem dielektrischen Trägersubstrat, einer ersten
Elektrode und einer zweiten Elektrode. Der Spannungsgenerator ist dazu ausgelegt, zwischen einem ersten Anschluss und einem zweiten Anschluss des Spannungsgenerators einen vorbestimmten Spannungspuls bereitzustellen. Die erste Elektrode ist auf dem dielektrischen Trägersubstrat angeordnet. Ferner ist die erste Elektrode mit einem ersten Anschluss des Spannungsgenerators elektrisch verbindbar. Die zweite Elektrode ist ebenfalls auf dem dielektrischen Trägersubstrat angeordnet. Dabei ist die zweite Elektrode von der ersten Elektrode beabstandet angeordnet. Ferner ist die zweite Elektrode mit einem zweiten Anschluss des Spannungsgenerators elektrisch verbindbar. Die zweite Elektrode wird dabei von einem Dielektrikum umschlossen. Das Dielektrikum, das die zweite Elektrode umschießt umfasst ein Dielektrikum aus einem
Feststoff. Das heißt, der aus dem Trägersubstrat herausragende Teil der zweiten Elektrode ist von einem festen, also nicht gasförmigen, Dielektrikum umgeben.
Vorteile der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass mit einer steigenden Zündspannung für das Zünden von Kraftstoff-Luft-Gemischen in einem Verbrennungsmotor die zum Zündzeitpunkt freigesetzte Energie erheblich (quadratisch) mit der Zündspannung ansteigt. Diese Energie wird während des Plasmadurchbruchs zwischen den beiden Elektroden einer Zündkerze innerhalb von wenigen Nanosekunden freigesetzt. Damit kann ein Elektrodenverschleiß einer solchen Zündkerze mit steigender Zündspannung zunehmen.
Es ist daher die Idee der vorliegenden Erfindung, dieser Erkenntnis Rechnung zu tragen und eine Zündvorrichtung zum Zünden eines Kraftstoff-Luft-Gemisches bereitzustellen, das eine vollständige Freisetzung der kapazitiv in der Zündkerze gespeicherten Energie vermeidet, sowie eine Zündung des Kraftstoff-Luft- Gemisches ermöglicht, ohne dass sich hierbei eine Bogenentladung zwischen den Elektroden einer Zündkerze ausbildet. Durch das vollständige Ummanteln der Elektrode mindestens einer Polarität mit einem elektrischen nicht leitfähigen Feststoff wird dabei die Ausbildung einer Bogenentladung zum Zündzeitpunkt unterbunden. Vielmehr werden freie
Elektroden durch ein elektrisches Feld stark beschleunigt, so dass durch
Stoßionisation Sekundärelektroden freigesetzt werden. Diese
Sekundärelektroden wiederum ionisieren weitere Gasmoleküle. Es entsteht eine Elektronenlawine, die zu einem Zündplasma führt. Eine solche Zündung eines Kraftstoff-Luft-Gemisches basiert auf dem Prinzip von Teilentladungen. Die Brenndauer des Plasmas beträgt in diesem Fall in der Regel weniger als eine Mikrosekunde. Im Gegensatz zu einer konventionellen Zündung, bei der die Brenndauer im Bereich von 0,5 bis 2 Millisekunden liegt, kann die thermische Belastung somit deutlich reduziert werden. Insbesondere erfolgt dabei kein Aufschmelzen des Elektrodenmaterials. Auch die steigenden Gasdichten, wie sie bei modernen Verbrennungsmotoren auftreten, nehmen dabei keinen Einfluss auf den Verschleiß der Komponenten. Somit können die Standzeiten im
Vergleich zu konventionellen Zündsystemen gerade im aufgeladenen
Motorbetrieb mit hohen Gasdichten signifikant gesteigert werden.
Durch geeignete Ausgestaltung der Elektrodengeometrie ist es darüber hinaus möglich, flächige Oberflächenplasmen zu generieren. Diese Oberflächenplasmen können einen Durchmesser von 10 Millimetern und mehr aufweisen. Durch derart ausgedehnte Zündplasmen haben auch lokale Inhomogenitäten des Kraftstoff- Luft-Gemisches nur einen geringen Einfluss. Daher können auch Gemische an der Magergrenze sowie Gemische mit hohem Abgasanteil sicher entflammt werden. Das ausgedehnte Zündplasma der erfindungsgemäßen Zündvorrichtung führt dabei insbesondere zu einer Entflammung eines genügend großen
Brennraumvolumens. Auf diese Weise kann eine besonders stabile Verbrennung erreicht werden.
Ferner ist es möglich, die Elektroden als wärmeabführende Elemente
auszulegen. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass es zum Auftreten von Glühzündungen kommt, selbst wenn die Oberfläche der Zündvorrichtung in den Brennraum hineinragt. Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Zündvorrichtung eine Mehrzahl von ersten Elektroden und/oder eine Mehrzahl zweiten Elektroden. Beispielsweise kann eine von dem Dielektrikum umschlossene zweite Elektrode von mehreren ersten Elektroden umgeben sein. Auf diese Weise ist es möglich, dass sich zwischen jeder der ersten Elektroden und der gemeinsamen zweiten Elektrode ein Zündplasma ausbilden kann. Darüber hinaus können auch sowohl mehrere erste Elektroden, als auch mehrere von einem Dielektrikum umschlossene zweite Elektroden vorgesehen sein. Auf diese Weise können in einem großen Bereich des Brennraums Zündplasmen generiert werden. Dies führt zu einer besonders sicheren und stabilen Entflammung des Kraftstoff-Luft-Gemisches.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind auf dem dielektrischen
Trägersubstrat jeweils abwechselnd eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode nebeneinander angeordnet. Dabei sind beliebige Ausgestaltungen für eine derartige Anordnung der ersten und zweiten Elektrode möglich.
Beispielsweise können die ersten Elektroden und die zweiten Elektroden als konzentrische Ringelektroden auf dem Trägersubstrat angeordnet werden.
Darüber hinaus sind auch streifenförmige Anordnungen für die ersten Elektroden und/oder die zweiten Elektroden möglich. Ferner können die ersten Elektroden und/oder die zweiten Elektroden auch als einzelne Pins (zylinderförmige
Elektroden) oder beliebige weitere Geometrien ausgeführt werden. Insbesondere können die Ausgestaltung der einzelnen Elektroden sowie die Anordnung der Elektroden auf dem Trägersubstrat an das jeweilige Brennraumvolumen angepasst sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die erste Elektrode ebenfalls von einem weiteren Dielektrikum vollständig umschlossen. Auch dieses weitere Dielektrikum umfasst einen Feststoff. Insbesondere kann es sich bei dem weiteren Dielektrikum um das gleiche Dielektrikum handelt, mit dem auch die zweite Elektrode umschlossen ist. Dies ermöglicht insbesondere eine
Ansteuerung der Elektroden mit beliebiger Polarität.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die erste Elektrode und die zweite Elektrode von einem gemeinsamen Dielektrikum umschlossen. Auf diese Weise können sich an der Oberfläche dieses gemeinsamen Dielektrikums
Teilentladungen zum Entzünden des Kraftstoff-Luft-Gemisches ausbilden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist eine von der von dem
Trägersubstrat wegweisende Oberfläche des Dielektrikums eine sphärische Oberfläche auf. Alternativ kann die Oberfläche des Dielektrikums auch eine ebene Oberfläche aufweisen. Insbesondere kann die Oberfläche des
Dielektrikums an das Volumen eines Brennraums angepasst sein. Auf diese Weise kann die Zündvorrichtung und ganz besonders die Oberfläche, an der sich die Teilentladungen zum Entzünden des Kraftstoff-Luft-Gemisches ausbilden, an den jeweiligen Brennraum angepasst werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Spannungsgenerator dazu ausgelegt, eine Mehrzahl von vorbestimmten Spannungspulsen bereitzustellen. Dabei kann die Mehrzahl der Spannungspulse eine Mehrzahl von Spannungspulsen mit äquidistanten Zeitintervallen umfassen. Beispielsweise kann die Abfolge der Spannungspulse mit einer Frequenz im Bereich von etwa 100 kHz bereitgestellt werden. Durch das Bereitstellen von mehreren nacheinander folgenden
Spannungspulsen kann dabei die Zuverlässigkeit für das Zünden des Kraftstoff- Luft-Gemisches gesteigert werden. Bei zu hoher thermischer Belastung der Oberflächen, z.B. bei Motornennlast, kann der Abstand und/oder die Anzahl der Spannungsgpulse reduziert werden. Für die effiziente Erzeugung von
Sekundärelektroden kann sich der erste Spanungspuls bezüglich Form, Dauer, Spannungshöhe und/oder Abstand deutlich von den Folgepulsen unterscheiden.
Gemäß einer Ausführungsform weisen nacheinander generierte Spannungspulse des Spannungsgenerators dabei ein alternierendes Vorzeichen auf. Durch Umpolen der Polarität der Elektroden für den nächsten Spannungspuls können Folgeplasmen für weitere Flammkerne besonders effizient ausgebildet werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Pulsdauer eines Spannungspulses kleiner oder gleich einer Mikrosekunde. Durch solche besonders kurze Spannungspulse kann eine für die Zündvorrichtung besonders schonende Entzündung des Kraftstoff-Luft-Gemisches erreicht werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der Spannungspuls einen Spannungspuls mit einer Amplitude von mehr als 30 Kilovolt, insbesondere mehr als 36 Kilovolt oder mehr als 40 Kilovolt. Gerade bei Kraftstoff-Luft-Gemischen mit einem hohen Gasdruck, die eine hohe Spannungsamplitude erfordern, kann eine besonders schonende Zündung des Kraftstoff-Luft-Gemisches mit hoher Standzeit der Zündelektroden und des Dielektrikums erreicht werden.
Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig ineinander kombinieren. Weitere Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte
Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich den
Ausführungsbeispielen beschriebenen Merkmalen der Erfindung. Insbesondere wird der Fachmann dabei auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder
Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:
Figur 1: eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch eine
Zündvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Figur 2: eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf eine
Zündvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Figur 3: eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch eine
Zündvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; und
Figur 4: eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch eine
Zündvorrichtung gemäß noch einem weiteren
Ausführungsbeispiel. Ausführungsformen der Erfindung
In allen Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Vorrichtungen - sofern nicht anders angegeben - mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch eine Zündvorrichtung 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Zündvorrichtung 1 umfasst ein dielektrisches Trägersubstrat 30, auf dem eine erste Elektrode 10 und eine zweite Elektrode 20 angeordnet sind. Die zweite Elektrode 20 ist dabei vollständig von einem Dielektrikum aus einem Feststoff umschlossen. Unter dem
Begriff„vollständig umschlossen" ist dabei zu verstehen, dass der aus dem dielektrischen Trägersubstrat 30 herausragende Teil der zweiten Elektrode 20 komplett von dem Dielektrikum 21 umgeben ist. Somit ist die zweite Elektrode 20 gegenüber der ersten Elektrode 10 mittels des Dielektrikums 21 vollständig elektrisch isoliert. Zwischen der ersten Elektrode 10 und der von einem
Dielektrikum 21 umschlossenen zweiten Elektrode 20 ist ein Zwischenraum vorgesehen. In diesem Zwischenraum kann sich zum Entzünden eines Kraftstoff- Luft-Gemisches ein Zündplasma ausbilden. Dies wird im Nachfolgenden noch näher erläutert.
Das dielektrische Trägersubstrat 30 kann dabei aus einem beliebigen elektrisch isolierenden Material bestehen. Dabei sind selbstverständlich die Anforderungen bezüglich mechanischer Stabilität, Temperaturbeständigkeit und
Spannungsfestigkeit des dielektrischen Trägersubstrats 30 zu berücksichtigen. Beispielsweise kann das dielektrische Trägersubstrat 30 eine Keramik umfassen, in die die erste Elektrode 10 und die zweite Elektrode 20 zumindest teilweise eingebettet sind.
Das Dielektrikum 21, welches die zweite Elektrode 20 umschließt, kann ebenfalls einen beliebigen elektrisch isolierenden Feststoff umfassen. Auch hier sind
Anforderungen bezüglich Spannungsfestigkeit, mechanischer Stabilität und Temperaturbeständigkeit gemäß den Bedingungen in einem Brennraum, in dem das Kraftstoff-Luft-Gemisch verbrannt werden soll, zu berücksichtigen.
Beispielsweise kann das Dielektrikum 21, welches die zweite Elektrode 20 umschließt, eine Keramik umfassen. Die erste Elektrode 10 und die zweite Elektrode 20 können jeweils aus einem beliebigen elektrisch leitfähigen Material hergestellt sein, welches den Anforderungen bezüglich dem im Brennraum herrschenden Rahmenbedingungen genügt. Beispielsweise können die erste Elektrode 10 und/oder die zweite Elektrode 20 ein Material umfassen, welches auch für Elektroden konventioneller Zündkerzen eingesetzt wird. Da während der
Ausbildung eines Zündplasmas zwischen der ersten Elektrode 10 und der zweiten Elektrode 20 jedoch kein hoher elektrischer Strom mit einer großen Energiedichte fließt, werden bezüglich einer Robustheit gegen Abbrand an die Elektroden 10 und 20 keine hohen Anforderungen gestellt. Vorzugsweise umfassen die erste Elektrode 10 und die zweite Elektrode 20 ein Metall mit einer hohen thermischen Leitfähigkeit. Auf diese Weise kann die Wärmeenergie vom Brennraum sehr gut abgeführt werden. Hierzu kann beispielsweise die erste Elektrode 10 und/oder die zweite Elektrode 20 mit einer Kühleinrichtung (hier nicht dargestellt) thermisch gekoppelt werden. Beispielsweise kann sich eine solche Kühleinrichtung auf einer Seite des dielektrischen Trägersubstrats 30 befinden, welche der Seite gegenüberliegt, auf der die erste Elektrode 10 und die zweite Elektrode 20 angeordnet sind. Zur Vermeidung thermischer Spannungen kann für das Material der ersten Elektrode 10 und der zweiten Elektrode 20 ein Material gewählt werden, welches einen zumindest annähernd gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizient hat wie das dielektrische Trägersubstrat 30 und/oder das Dielektrikum 21, welches die zweite Elektrode 20 umschließt.
Für die Ausbildung eines Zündplasmas zwischen der ersten Elektrode 10 und der zweiten Elektrode 20 können die beiden Elektroden 10, 20 mit einem
Spannungsgenerator 40 elektrisch verbunden werden. Bei dem
Spannungsgenerator 40 kann es sich um einen beliebigen, geeigneten
Spannungsgenerator zur Erzeugung des erforderlichen Spannungspulses handeln. Auf diese Weise kann der Spannungsgenerator 40 zwischen der ersten Elektrode 10 und der zweiten Elektrode 20 eine elektrische Spannung anlegen. Insbesondere kann der Spannungsgenerator 40 zwischen der ersten Elektrode
10 und der zweiten Elektrode 20 einen Gleichspannungsimpuls mit einer vorbestimmten Amplitude und einer vorbestimmten Zeitdauer anlegen.
Beispielsweise kann es sich bei diesem Gleichspannungsimpuls um einen rechteckförmigen Gleichspannungsimpuls handeln. Ein solcher
Gleichspannungsimpuls kann beispielsweise eine Amplitude von 20 Kilovolt, 30 Kilovolt, 36 Kilovolt oder mehr aufweisen. Beispielsweise kann die erste
Elektrode 10 mit einem ersten Anschluss 41 des Spannungsgenerators 40 elektrisch verbunden werden, und die zweite Elektrode 20 kann mit einem zweiten Anschluss 42 des Spannungsgenerators 40 elektrisch verbunden werden. Dabei kann zum Beispiel durch den Spannungsgenerator 40 ein Spannungspuls bereitgestellt werden, bei dem das Spannungspotential an zweiten Anschluss 42 höher ist, als an dem ersten Anschluss 41.
Nach Anlegen eines Spannungsimpulses zwischen der ersten Elektrode 10 und der zweiten Elektrode 20 durch den Spannungsgenerator 40 wird zwischen der ersten Elektrode 10 und der zweiten Elektrode 20 ein elektrisches Feld erzeugt. Insbesondere wenn mindestens eine der beiden Elektroden 10, 20 eine oder mehrere Spitzen oder Kanten aufweist, so handelt es sich bei diesem
elektrischen Feld um ein inhomogenes elektrisches Feld. Dabei werden freie Elektronen von der ersten Elektrode 10 (Kathode) in Richtung der zweiten Elektrode 20 (Anode) beschleunigt. Hierbei erzeugen die Elektronen durch Stöße mit neutralen Gasmolekülen zunächst Sekundärelektronen. Im weiteren Verlauf resultieren hieraus Elektronenlawinen. Auf diese Weise kann sich zwischen der ersten Elektrode 10 und der zweiten Elektrode 20 ein Zündplasma und anschließend ein Flammkern ausbilden.
Haben die Elektronen das Dielektrikum 21 um die zweite Elektrode 20 erreicht, so wird das sich zwischen der ersten Elektrode 10 und der zweiten Elektrode 20 ausbildende elektrische Feld abgeschirmt. Hierdurch werden die entstandenen Zündplasmen erlöschen. Durch Umpolen der Elektroden 10 und 20, das heißt durch einen Spannungspuls mit umgekehrter Polarität, können sich die
Elektronen von der Oberfläche des Dielektrikums 21 um die zweite Elektrode 20 lösen und werden anschließend in Richtung der ersten Elektrode 10
beschleunigt. Somit werden ebenfalls wieder Sekundärelektronen und anschließend Elektronenlawinen erzeugt, die zu weiteren Zündplasmen führen können.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf eine
Zündvorrichtung gemäß einer Ausführungsform. Diese Ausführungsform stimmt im Wesentlichen mit der zuvor beschriebenen Ausführungsform überein, wobei in diesem Fall mehrere erste Elektroden 10 vorgesehen sind. Die hier gewählte Anzahl von vier ersten Elektroden 10 und einer zweiten Elektrode 20 dient dabei lediglich dem besseren Verständnis und stellt keine Beschränkung der Erfindung dar. Insbesondere können auch mehr oder weniger als vier erste Elektroden 10 und auch gegebenenfalls mehr als nur eine zweite Elektrode 20 vorgesehen sein.
Wie dabei zu erkennen ist, können um eine zweite Elektrode 20 jeweils mehr als nur eine erste Elektrode 10 angeordnet sein. Vorzugsweise haben dabei alle ersten Elektroden 10 jeweils einen zumindest annähernd gleichen Abstand zu der zweiten Elektrode 20. Auf diese Weise ist es möglich, jeweils zwischen einer ersten Elektrode 10 und einer zweiten Elektrode 20 ein Zündplasma zu generieren. Durch das gleichzeitige Erzeugen mehrerer Zündplasmen kann somit die Zuverlässigkeit der Entzündung eines Kraftstoff-Luft-Gemisches gesteigert werden. Selbst bei lokalen Inhomogenitäten des Kraftstoff-Luft-Gemisches kann auf diese Weise eine zuverlässige Zündung des Gemisches gewährleistet werden.
Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch eine Zündvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform. Diese
Ausführungsform ist mit den zuvor beschriebenen Ausführungsformen
weitestgehend identisch. Sie unterscheidet sich insbesondere dadurch von den voraufgegangenen Ausführungsformen, dass nicht nur die zweite Elektrode 20 von einem Dielektrikum 21 umschlossen ist, sondern auch die ersten Elektroden 10 von einem Dielektrikum 11 aus einem Feststoff umschlossen sind. Die in diesem Ausführungsbeispiel gebildete Anzahl von zwei ersten Elektroden 10 und einer zweiten Elektrode 20 dient dabei lediglich dem Verständnis und stellt keine Beschränkung der Erfindung dar. Insbesondere wenn, wie hier dargestellt, sowohl die ersten Elektroden 10 als auch die zweiten Elektroden 20 von einem Dielektrikum 11, 12 umschlossen sind, ist es sehr gut möglich, durch einmaliges oder mehrfaches Umpolen der von dem Spannungsgenerator 40 bereitgestellten Spannungspulse die sich an der Oberfläche des jeweiligen Dielektrikums 11 bzw. 21 gesammelten Elektronen erneut in Richtung der gegenüberliegenden
Elektrode zu beschleunigen. Durch mehrfaches Umpolen kann somit die Entflammungswahrscheinlichkeit eines Kraftstoff-Luft-Gemisches gesteigert weiter werden.
Für die Ausbildung der im Vorlaufenden beschriebenen Teilentladungen zwischen der ersten Elektrode 10 und der zweiten Elektrode 20 sind dabei
Spannungspulse mit einer Zeitdauer von etwa 10 Mikrosekunden ausreichend. Wie zuvor ebenfalls bereits beschrieben, kann durch abwechselndes Umpolen der Zündspannung zwischen den beiden Elektroden 10, 20 die
Zündwahrscheinlichkeit gesteigert werden. Dabei kann das Umpolen der Spannungspulse beispielsweise mit einer Frequenz von 100 kHz wiederholt werden.
Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine Zündvorrichtung 1 zum Zünden eines Kraftstoff-Luft-Gemisches. Diese Ausführungsform ist mit den zuvor beschriebenen Ausführungsformen weitestgehend identisch und unterscheidet sich nur darin, dass hierbei alle ersten Elektroden 10 und alle zweiten Elektroden 20 von einem gemeinsamen
Dielektrikum 21 umschlossen sind. Dabei können sich an der Oberfläche 21a jeweils zwischen zwei Elektroden 10, 20 unterschiedlicher Polarität
Teilentladungen ausbilden, die wie zuvor beschrieben zu einem Zündplasma führen können, welches ein Kraftstoff-Luft-Gemisch an der Oberfläche 21a der Zündvorrichtung 1 entzündet. Die Anordnung mehrerer erster Elektroden 10 und mehrerer zweiter Elektroden 20 innerhalb eines gemeinsamen Dielektrikums 21 aus einem Feststoff ermöglicht dabei die Ausbildung von Oberflächenplasmen mit relativ großen Durchmessern. Insbesondere sind dabei Zündplasmen mit einem Durchmesser von 10 Millimeter und mehr möglich. Die Oberfläche 21a des Dielektrikums 21 kann dabei an die Geometrie eines Brennraums angepasst werden, in dem das Kraftstoff-Luft-Gemisch verbrannt werden soll. Insbesondere ist es dabei auch möglich, einen größeren flächigen Bereich des Brennraums mit der zuvor beschriebenen Zündvorrichtung 1 zu versehen. Auf diese Weise kann selbst bei stark inhomogenen Kraftstoff-Luft-Gemischen noch eine zuverlässige Entzündung derartiger Gemische erreicht werden. Ferner ist es auch möglich, die zuvor beschriebenen Zündvorrichtungen 1 an mehreren Stellen innerhalb des Brennraums vorzusehen und somit Zündplasmen an mehreren Stellen innerhalb des Brennraums zu generieren. Die zuvor beschriebene Zündvorrichtung 1 eignet sich besonders gut für die Entzündung von Kraftstoff-Luft-Gemischen in Kraftfahrzeugen. Insbesondere ist die Zündvorrichtung 1 gut für die Entzündung von Kraftstoff-Luft-Gemischen in Mager- und/oder Hoch-AG R-Brennverfahren geeignet. Darüber hinaus können die erfindungsgemäßen Zündvorrichtungen 1 auch für die Entzündung von Kraftstoff-Luft-Gemischen in beliebigen weiteren Verbrennungsmotoren oder Turbinen, wie zum Beispiel Flugzeugturbinen, eingesetzt werden. Die Geometrie der ersten Elektrode 10 bzw. der zweiten Elektrode 20 ist dabei nicht auf die zuvor beschriebenen und in den Figuren dargestellten Geometrien beschränkt. Darüber hinaus sind auch beliebige weitere Ausgestaltungen für die Geometrien der ersten Elektrode 10 und der zweiten Elektrode 20 möglich. Insbesondere können die ersten und zweiten Elektroden 10 und 20 auch als ringförmige Elektrodenanordnungen auf einem Trägersubstrat 30 angeordnet werden. Dabei sind insbesondere auch mehrere konzentrische Ringe möglich, wobei sich jeweils von innen nach außen erste und zweite Elektroden 10, 20 abwechseln. Darüber hinaus sind auch streifenförmige Elektroden, insbesondere mehrere sich abwechselnde Streifen von ersten und zweiten Elektroden 10, 20 möglich. Ferner können die einzelnen Elektroden 10, 20 auch als einzelne Pins, z.B. in Form von Zylindern, ausgestaltet sein, die aus einem Trägersubstrat 30 herausragen. Weitere beliebige Ausgestaltungen für die ersten Elektroden 10 sowie die zweiten Elektroden 20 sind darüber hinaus ebenso möglich.
Insbesondere können sowohl an den ersten Elektroden 10 als auch an den zweiten Elektroden 20 gegebenenfalls Spitzen, Kanten oder beliebige weitere geometrische Elemente vorgesehen sein, die zu einer Inhomogenität eines elektrischen Feldes zwischen einer ersten Elektrode 10 und einer zweiten Elektrode 20 führen. Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung eine Zündvorrichtung zum
Zünden eines Kraftstoff-Luft-Gemisches basierend auf dem Prinzip von
Teilentladungen. Hierzu wird mindestens eine von zwei Elektroden der
Zündvorrichtung vollständig von einem Dielektrikum aus einem Feststoff umschlossen. Wird ein elektrischer Spannungspuls zwischen diesen Elektroden angelegt, so werden aufgrund des sich ausbildenden elektrischen Felds Teilentladungen generiert, die zur Ausbildung eines Zündplasmas und eines Flammkerns führen können. Da die beiden Elektroden durch das Dielektrikum um mindestens eine der Elektroden voneinander elektrisch isoliert sind, kann keine vollständige Entladung erfolgen. Daher kann auch bei hohen
Zündspannungen eine zuverlässige und stabile Entflammung eines Kraftstoff-
Luft-Gemisches erfolgen, ohne dass es zu einem signifikanten Abbrand an den der Elektroden kommt.

Claims

Ansprüche
1. Zündvorrichtung (1) zum Zünden eines Kraftstoff-Luft-Gemisches, mit: einem Spannungsgenerator (40), der dazu ausgelegt ist, zwischen einem ersten Anschluss (41) und einem zweiten Anschluss (42) einen vorbestimmten
Spannungspuls bereitzustellen; einem dielektrischen Trägersubstrat (30); einer ersten Elektrode (10), die auf dem dielektrischen Trägersubstrat (30) angeordnet ist, und die mit dem ersten Anschluss (41) des Spannungsgenerators (40) elektrisch verbindbar ist; und einer zweiten Elektrode (20), die auf dem dielektrischen Trägersubstrat (30) angeordnet ist, und die mit dem zweiten Anschluss (42) des
Spannungsgenerators (40) elektrisch verbindbar ist, wobei die zweite Elektrode (20) von einem Dielektrikum (21) mit einem Feststoff umschlossen ist.
2. Zündvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Zündvorrichtung (1) eine Mehrzahl von ersten Elektroden (10) und/oder eine Mehrzahl von zweiten Elektroden (20) umfasst.
3. Zündvorrichtung (1) nach Anspruch 2, wobei auf dem dielektrischen Trägersubstrat (30) die erste Elektroden (10) und die zweite Elektroden (20) abwechselnd nebeneinander angeordnet sind.
4. Zündvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die erste Elektrode (10) vollständig von einem weiteren Dielektrikum (11) mit einem Feststoff umschlossen ist.
5. Zündvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die erste Elektrode (10) und die zweite Elektrode (20) von dem Dielektrikum (21) umschlossen sind.
6. Zündvorrichtung (1) nach Anspruch 5, wobei eine von dem
dielektrischen Trägersubstrat (30) wegweisende Oberfläche (21a) des
Dielektrikums (21) eine sphärische Oberfläche aufweist.
7. Zündvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Spannungsgenerator (40) dazu ausgelegt ist, eine Mehrzahl von vorbestimmten Spannungspulsen in äquidistanten Zeitintervallen nacheinander bereitzustellen.
8. Zündvorrichtung (1) nach Anspruch 7, wobei aufeinander folgende Spannungspulse ein unterschiedliches Vorzeichen aufweisen.
9. Zündvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Pulsdauer eines Spannungspulses kleiner oder gleich 1 Mikrosekunde ist.
10. Zündvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Spannungspuls einen Spannungspuls mit einer Amplitude von mehr als 30 Kilovolt umfasst.
PCT/EP2016/079876 2015-12-22 2016-12-06 Zündvorrichtung zum zünden eines kraftstoff-luft-gemisches Ceased WO2017108389A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015226402.5A DE102015226402A1 (de) 2015-12-22 2015-12-22 Zündvorrichtung zum Zünden eines Kraftstoff-Luft-Gemisches
DE102015226402.5 2015-12-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017108389A1 true WO2017108389A1 (de) 2017-06-29

Family

ID=57517872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2016/079876 Ceased WO2017108389A1 (de) 2015-12-22 2016-12-06 Zündvorrichtung zum zünden eines kraftstoff-luft-gemisches

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102015226402A1 (de)
WO (1) WO2017108389A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3636916A1 (de) 2018-10-10 2020-04-15 Volkswagen AG Zündsystem mit einem durch ein hf-plasma vergrösserten zündfunken einer zündkerze mit einer vorkammer sowie ein zugehöriges verfahren

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4589398A (en) * 1984-02-27 1986-05-20 Pate Ronald C Combustion initiation system employing hard discharge ignition
US6289868B1 (en) * 2000-02-11 2001-09-18 Michael E. Jayne Plasma ignition for direct injected internal combustion engines
US6321733B1 (en) * 1996-05-29 2001-11-27 Knite, Inc. Traveling spark ignition system and ignitor therefor
DE102004058925A1 (de) * 2004-12-07 2006-06-08 Siemens Ag Hochfrequenz-Plasmazündvorrichtung für Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere für direkt einspritzende Otto-Motoren

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10121993B4 (de) 2001-05-05 2004-08-05 Daimlerchrysler Ag Zündsystem für Verbrennungsmotoren

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4589398A (en) * 1984-02-27 1986-05-20 Pate Ronald C Combustion initiation system employing hard discharge ignition
US6321733B1 (en) * 1996-05-29 2001-11-27 Knite, Inc. Traveling spark ignition system and ignitor therefor
US6289868B1 (en) * 2000-02-11 2001-09-18 Michael E. Jayne Plasma ignition for direct injected internal combustion engines
DE102004058925A1 (de) * 2004-12-07 2006-06-08 Siemens Ag Hochfrequenz-Plasmazündvorrichtung für Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere für direkt einspritzende Otto-Motoren

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3636916A1 (de) 2018-10-10 2020-04-15 Volkswagen AG Zündsystem mit einem durch ein hf-plasma vergrösserten zündfunken einer zündkerze mit einer vorkammer sowie ein zugehöriges verfahren
DE102018125080A1 (de) * 2018-10-10 2020-04-16 Rosenberger Hochfrequenztechnik Gmbh & Co. Kg Zündsystem mit einem durch ein HF-Plasma vergrößerten Zündfunken einer Zündkerze mit einer Vorkammer sowie ein zugehöriges Verfahren
US10830201B2 (en) 2018-10-10 2020-11-10 Volkswagen Aktiengesellschaft Ignition system having a high-frequency plasma-enhanced ignition spark of a spark plug, including an antechamber, and a method associated therewith

Also Published As

Publication number Publication date
DE102015226402A1 (de) 2017-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112015000466B4 (de) Zünder und verfahren zur erzeugung einer plasmaentladungsstrahlung
DE2535960A1 (de) Brennkraftmaschinen-zuendanlage
DE19701752A1 (de) Zündkerze mit einer Magnetfeldeinrichtung zur Erzeugung eines Lichtbogens veränderlicher Länge
EP3465849B1 (de) Zündkerze für eine hochfrequenz-zündanlage
DE2709303A1 (de) Zuendkerze
DE102010045175A1 (de) Zünder zum Zünden eines Brennstoff-Luft-Gemisches mittels einer HF-Korona-Entladung und Motor mit solchen Zündern
DE19747700C2 (de) Zündeinrichtung mit einer Zündelektrode
EP1644637A1 (de) Plasmastrahl-zündkerze
DE112011103445B4 (de) Zündanlage mit wahlweiser Luftfunken-Zündung und Teilentladungs-Zündung in Abhängigkeit der Motorlast
EP3636916A1 (de) Zündsystem mit einem durch ein hf-plasma vergrösserten zündfunken einer zündkerze mit einer vorkammer sowie ein zugehöriges verfahren
DE102012210391B4 (de) Zündvorrichtung
DE3942307C2 (de)
DE2739413A1 (de) Zuendkerze
WO2017167437A1 (de) Zündvorrichtung zum zünden eines luft-kraftstoffgemisches in einem brennraum
EP1769569B1 (de) Hochspannungsschalter und verwendung desselben bei einem mikrowellengenerator
DE102013102290A1 (de) Zündsystem
WO2017108389A1 (de) Zündvorrichtung zum zünden eines kraftstoff-luft-gemisches
EP3436686B1 (de) Zündvorrichtung zum zünden eines luft-kraftstoffgemisches in einem brennraum
DE2543125A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum zuenden von kraftstoff/luft-gemischen in ottomotoren
WO2008017600A1 (de) Hochfrequenz-zündvorrichtung
DE3588073T2 (de) Vorrichtung zum Initiieren von Verbrennung in einer Brennkraftmaschine
DE102014013513A1 (de) Zündkerze
DE102014110432A1 (de) Verfahren zum Zünden eines Brennstoff-Luftgemisches, Zündsystem und Glühkerze
DE10143194B4 (de) Hochfrequenzzündung für Verbrennungskraftmaschinen
DE3500189C2 (de) Gleitfunkenzündvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16808606

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16808606

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1