Bislang sind Zündsysteme mit Ionenstromanalyse nur in wenigen teuren Automobilen (z. B. BMW, Mercedes, Bugatti) zu finden. Doch aufgrund der überzeugenden Vorteile wird diesem kombinierten Zünd-Diagnose-System die Zukunft im Kfz-Bereich gehören. Die Ionenstromanalyse nutzt den physikalischen Effekt, dass das Luft-Benzin-Gemisch zwischen den Kerzenelektroden während des Arbeitstaktes elektrisch leitend wird. Es entstehen elektrisch geladene Atome (Ionen), deren Konzentration von Druck und der Temperatur im Verbrennungsraum abhängt. Eine an die Kerzenelektroden angelegte Hilfsspannung (400 bis 1000 V) verändert daher je nach Qualität der Verbrennung ihren Wert. Der Ist-Wert wird von der Kerze ermittelt, von einem Empfänger (Ionenstromsatelliten) verstärkt und an das Motorsteuergerät als Echtzeit-Signal weitergeleitet. Das Auswerten des Ionenstroms erlaubt zum einen Rückschlüsse und bietet zum anderen Regelmöglichkeiten für die zylinderselektive Klopferkennung, die Abgasrückführung und den Zeitpunkt des maximalen Brennraumdrucks. Zusätzlich lässt sich der Zustand bzw. Verschleißgrad der Zündkerze diagnostizieren. Zur IAA 2005 stellten die Stiebel Eltron und Era Powertrain einen diagnosefähigen, induktiven Hochenergie-Stabtransformator mit breitbandiger Ionenstrommessung und OBD-Zündkerze vor. Zusätzlich zur Verbrennungsdiagnostik ermöglicht das System eine zylinderselektive Klopferkennung, eine Zündkerzendiagnose und eine aktive Funkensteuerung. Die überdurchschnittliche Signalqualität soll erstmals die vollständige Kontrolle des Zündfunkens für alle Drehzahlbereiche und Lastzustände ermöglichen. Eine enthaltene Kalibrierfunktion erkennt und kompensiert Alterungs- bzw. Abnutzungserscheinungen innerhalb des Schwingkreises. Klopfsensor, Zündaussetzer-Sensor oder Lambdasonde können entfallen. Auf dem Weg in Richtung Euro-5-Norm wird ein weiterer Punkt eine bedeutende Rolle spielen: die Verfügbarkeit brauchbarer Messdaten nach dem Motorkaltstart. Die gegenwärtig verwendeten Lambdasonden sind zwar technisch ausgereift und messen präzise - aber nicht bei kaltem Motor. Mit der neuen Ionenstromtechnik lässt sich gerade während der bislang extrem umweltbelastenden Kaltstartphase eine wesentlich bessere Abgasqualität erzielen. In der Summe der Eigenschaften überzeugt das weiterentwickelte Ionenstromanalyse-Zündsystem nicht nur technisch, sondern auch mit der Möglichkeit, die Produktionskosten zu reduzieren.
Zündende Idee. Trafo-Kerze-Einheit zur Ionenstromanalyse vor Großserieneinsatz
Spark plug-transformer-unit for the ion current analysis is ready to go into mass production
Krafthand ; 79 , 5 ; 30-31
2006
2 Seiten, 4 Bilder
Article (Journal)
German
Anwendung im Motorenbau , Transformator , Ionenstrom , Trend (Entwicklung) , technische Entwicklung , technische Diagnostik , Kraftfahrzeugmotor , Pkw (Personenkraftwagen) , Otto-Motor , Produktinformation , Kraftstoff-Luft-Gemisch , Motorsteuerung , Verschleißmessung , Temperaturabhängigkeit , Druckabhängigkeit , Klopfsensor , Kraftfahrzeugelektronik , Kaltstart , Produktionskosten , Kosteneinsparung , Motorzündanlage , Abgasrückführung , Abgasdiagnostik
Zuendende Idee: Trafo Kerze zur Ionenstromanalyse vor Grossserieneinsatz
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