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Zur Senkung des Kraftstoffverbrauchs werden Brennverfahren mit Ladungsschichtung sowie Magerbetrieb entwickelt. Mit verbesserten Zündsystemen können dabei die Bereiche des Schicht- bzw. Magerbetriebs durch sicherere Entflammung deutlich erweitert werden.
Besonders interessante Vertreter sind dabei Mehrfachzündsysteme sowie Laserzündsysteme. Bei Mehrfachzündsystemen (multi spark ignition – MSI) wird grundsätzlich konventionelle Zündkerzentechnologie verwendet, die Elektronik unterscheidet sich aber von herkömmlichen Zündanlagen.
Das Grundprinzip besteht darin, in einem mit dem ersten Zündfunken gebildeten Plasmakanal mehrmals hintereinander Zündfunken auszubilden, womit die effektive Zünddauer deutlich erhöht wird. Damit steigt im geschichteten Betrieb die Wahrscheinlichkeit, dass zündfähiges Gemisch an den Zündort gelangt, außerdem ist das System robuster gegenüber Kraftstofftropfen. Neben dem erhöhten Elektronikaufwand besteht ein potentieller Nachteil in einem schnelleren Abbrand der Elektroden und damit verkürzter Kerzenlebensdauer.
Abbildung 8-47 zeigt die Zündcharakteristik eines Mehrfachzündsystems. Der erste Zündfunke schlägt an der Stelle des kürzesten Abstands zwischen den beiden Elektroden über. Durch die Luftströmung bewegt sich der gebildete Plasmakanal von der Zündkerze weg, sodass sich bei den anschließenden Zündungen der Zündfunken auf einem Bogen in den Brennraum hinaus ausbreitet. Für den ersten Durchbruch wird eine hohe Sekundärspannung benötigt. Durch den bereits ausgebildeten Plasmakanal ist bei den folgenden Zündungen nur eine geringere Spannung notwendig, bevor der Spannungsbedarf bei den späteren Zündungen durch die erhöhte Länge des Kanals wieder zunimmt. Das lässt sich in den Ausschlägen im Sekundärspannungsverlauf erkennen.
Bei dem in der Abbildung 8-47 gezeigten System handelt es sich um ein stromgeregeltes System. Der Zündfunke wird so lange aktiv gehalten (Zeit t
Burn), bis der Strom auf der Sekundärseite eine bestimmte Schwelle unterschreitet. Anschließend wird die Zündspule mit dem Primärstrom geladen, bis er seine Schwelle überschreitet und dadurch eine neue Zündung ausgelöst wird