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Das neuartige Corona-Zündsystem von Federal-Mogul erzeugt im Vergleich zu herkömmlichen Systemen eine deutlich größere Zündquelle. Und das verteilt über einen großen Bereich des Brennraums. Die so genannte Advanced-Corona-Ignition-System(Acis)-Technologie soll für eine vollständigere Verbrennung sorgen. Das neue Zündsystem, das derzeit entwickelt wird, hat in ersten Versuchsreihen bei OEM-Kunden gezeigt, dass es die Kraftstoffeffzienz um bis zu zehn Prozent steigern kann, wie der Zulieferer berichtet.
Aufgrund der vollständigeren Verbrennung, die mithilfe der neuen Entwicklung des Zulieferers erreicht wird, soll eine sichere Entflammung von mageren oder stark verdünnten Kraftstoffluftgemischen ermöglicht werden, um moderne Verbrennungsstrategien zur Emissions- und Kraftstoffreduzierung anwenden zu können. Die genutzten Materialen und Designansätze bei Acis seien so gewählt, dass die Einführung in der Großserie sowohl bei aktuellen wie auch bei künftigen Motorengenerationen sichergestellt sei.
Das neuartige Zündsystem nutzt ein energieintensives, hochfrequentes elektrisches Feld, um eine kontrolliert wiederholbare Ionisierung zu erzielen, indem es mehrfache Ionenstreamer erzeugt, die das Kraftstoffgemisch in der gesamten Brennkammer entzünden. Konventionelle Zündsysteme hingegen erzeugen einen Funkenbogen in dem Spalt zwischen den Elektroden der Zündkerze. Diese neue und hocheffiziente Zündtechnologie soll ein optimiertes Timing des Verbrennungsstarts gegenüber herkömmlichen Systemen erlauben. Das Zündsystem fördere - durch die Entflammung des Gemisches an mehreren Orten zur gleichen Zeit - eine schnellere Verbrennung und erreiche damit eine vollständigere Umwandlung der im Kraftstoff vorhandenen Energie in nutzbare, mechanische Energie. Gleichzeitig sollen sich damit die Anforderungen an die Kühlung des Motors verringern.
"Die bisherigen Versuche von Federal-Mogul haben gezeigt, dass solche Verbesserungen beim Kraftstoffverbrauch und den CO2-Emissionen mit normalen Zündkerzen nicht erreichbar sind", erklärt José Maria Alapont, Präsident und Vorstandschef von Federal-Mogul. "Wir haben am Beispiel eines 1,6-l-Turbomotors mit Benzindirekteinspritzung gemessen, dass der Kraftstoffverbrauch um bis zu zehn Prozent sinken kann, und wir sehen Potenzial für weitere Verbesserungen", erläutert Kristapher Mixell, Entwicklungsdirektor für das Corona-Zündsystem bei Federal-Mogul Powertrain Energy. Acis sorge für höhere Energie und mehr Variabilität bei der Zündung als ein Zündfunkensystem und lasse sich besser an verschiedene Kraftstoffgemische anpassen. "Diese Technik befähigt Motorenentwickler, Verbrennungsstrategien wie etwa Schichtladung, Magermixverbrennung und/oder das sichere Entflammen von Gemischen mit hohen Abgasrückführraten sicher zu realisieren, um so die Abgasemissionen zu verringern", fügt Mixell hinzu.
Der Zulieferer hat das neue Zündsystem zur erleichterten Implementierung in volumenstarke Applikationen so konstruiert, dass es mit dem Bauraum für ein konventionelles Zündsystem auskommt. Dies gilt gleichermaßen für aktuelle wie auch künftige Motorengenerationen. Die zweiteilige Designarchitektur soll es den Herstellern zudem erlauben, traditionelle Zündspulensysteme einfach zu ersetzen, ohne nachteilige Auswirkungen auf das Motordesign oder die Montage.
Indem die Zündkerzen und ihr Funkenbogen eliminiert werden, soll durch Acis auch die Quelle für die Funkenerosion der Elektroden entfallen, was bisher der Hauptgrund für den Verschleiß der Zündkerzen bei konventionellen Zündsystemen war. Hierdurch verlängere sich das Wartungsintervall des Zündsystems.
An dem Advanced Corona Ignition System wird in drei Entwicklungszentren des Zulieferers weltweit gleichzeitig gearbeitet: in den USA, in Europa und Asien.