Corona-Zündung: Die mehrfachen Plasmastrahlen stellen eine wirkungsvolle Zündquelle dar.
Federal-Mogul
Für viele Millionen von Ottomotoren ist zwar die moderne Zündkerze weiterhin die geeignete Lösung zur Gemischentflammung, doch im Zuge der Entwicklung besonders effizienter Ottomotoranwendungen werden neue Zündkonzepte immer wichtiger. Ein solches Konzept ist die Corona-Zündung, die auch magere Gemische zuverlässig entflammen kann. Mit dem neuen Zündkonzept lassen sich heutige Grenzen der Kerzenzündung verschieben.
Die stetige Optimierung des Ottomotors hat bereits viele Teilsysteme und Komponenten des Motors beeinflusst. Nächste Entwicklungsschritte betreffen die Umsetzung neuer Anforderungen an die Zündung. Möchte man den Kraftstoffverbrauch weiter reduzieren, müssen bei künftigen hocheffizienten Motoren Magerkonzepte zum Einsatz kommen. Ersatzweise oder zudem wird der Schichtladebetrieb ausgeweitet. Zusammen mit höheren effektiven Mitteldrücken und einer aggressiveren Ladungsverdünnung ist die herkömmliche Zündungstechnik möglicherweise dann nicht mehr in der Lage, in allen Betriebssituationen eine sichere Entflammung zu gewährleisten.
Anforderungen an die Zündung steigen
War die Beschränkung auf eine kleine Zündquelle in Zeiten einer mehr oder weniger stöchiometrischen Ladung oder allenfalls moderater Magerkonzepte noch unproblematisch, so wird diese Einschränkung jedoch bei ausgeprägter Ladungsschichtung und deutlich höherem Verbrennungsluftverhältnis kritisch. Höhere Mitteldrücke und ein etwas höheres Verbrennungsluftverhältnis ließen sich noch mit einer höheren Zündspannung und längerer Funkendauer umsetzen. Doch andere Probleme bleiben bestehen: Dauert die Entflammung länger, verschiebt sich auch der Verbrennungsschwerpunkt. Zudem kann durch eine längere Funkendauer bei höherem Energieeinsatz den Verschleiß der Zündkerze beschleunigen. Besonders kritisch ist jedoch, dass sich die Position des Zündfunkens nicht verändern lässt.
Vorteile der Corona-Zündung
Um diese Einschränkungen zu überwinden, hat beispielsweise Federal-Mogul ein Zündsystem entwickelt, das auf mehreren langen Plasmastrahlen anstelle eines kleinen Zündfunkens basiert. Dieses Advanced Corona Ignition System (ACIS) genannte Zündung soll dabei helfen, Verbrauchsabsenkungen und niedrigere NOx-Rohemissionen zu ermöglichen. Die langen Strahlen aus ionisiertem Gas erstrecken sich in den Brennraum und entflammen die Ladung. Der Name Corona-Zündung leitet sich von diesen sichtbaren Strahlen aus ionisiertem Gas ab. Das Luft-Kraftstoff-Gemisch wird gleichzeitig an mehreren Stellen entflammt, was den Verbrennungsfortschritt beschleunigen und zu einer schnellen Verbrennung mit geringen Zyklusschwankungen führen soll. In Motortests habe das System nach Angaben von Federal-Mogul eine unmittelbare Kraftstoffersparnis von bis zu 10 Prozent gezeigt.
Experten räumen der Raumzündung langfristig hohe Zukunftschancen ein, da die Zündung nicht auf Punkt im Brennraum beschränkt ist. Das unterscheidet die Corona-Zündung auch von der Laserzündung, die wie die Zündung mit konventionellen Zündkerzen nur punktuell im Brennraum wirkt.
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