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IAA 2011 Neue Zündquelle ersetzt die Kerze

| Autor / Redakteur: Jan Rosenow / Jan Rosenow

Der US-Zulieferer Federal-Mogul hat auf der IAA ein neuartiges Zündsystem vorgestellt, das den Verbrauch um zehn Prozent senken soll.

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Ohne die Zündkerze, deren elektrischer Funken das Benzin-Luft-Gemisch sicher und zuverlässig entzündet, hätte sich der Verbrennungsmotor im Automobil wohl nicht durchgesetzt. Doch nun – mehr als 100 Jahre nach ihrer Erfindung – ist die gute alte „Kerze“ den Motorenentwicklern nicht mehr leistungsfähig genug. Der Grund: Sie kann das Kraftstoff-Luft-Gemisch nur an einer einzigen Stelle entzünden. Immer wieder haben Erfinder versucht, neue Zündverfahren zu entwickeln, die die Verbrennung an vielen Stellen zugleich in Gang bringen, um so auch magere oder mit hohem Abgasanteil versehene Gemische zur Explosion zu bringen.

Doch bislang konnten sich weder die angedachten Laser- oder Mikrowellen-Zündverfahren durchsetzen, noch glückte der Versuch, Funkenstrecken zwischen Kolben und Zylinderkopf zu schaffen. Als Ausweg führten viele Autohersteller die Doppelzündung ein – doch für zwei Zündkerzen samt Stecker und Spule ist in den Zylinderköpfen moderner Motoren eigentlich kein Platz.

Blitze im Brennraum

Nun hat der Autozulieferer Federal-Mogul – mit seiner Marke Champion einer der Top-Zündkerzenhersteller weltweit – einen neuen Versuch gestartet, die Kerze aufs Altenteil zu schicken. Auf der IAA in Frankfurt präsentiert das Unternehmen ein Zündsystem namens ACIS (die Abkürzung steht für Advanced Corona Ignition System). Die Corona-Zündung erzeugt im Vergleich zur Kerze mehr und größere Zünd“funken“ und verteilt diese über einen großen Bereich des Brennraums. Damit entflammt sie magere oder stark verdünnte Kraftstoff-Luft-Gemische und sorgt für eine vollständige Verbrennung, teilte das Unternehmen in Frankfurt mit.

Die Neuentwicklung produziert ein energieintensives, hochfrequentes elektrisches Feld, das das Gas im Brennraum ionisiert. Darin entstehen sogenannnte Ionenstreamer, die sich wie Blitze im Brennraum ausbreiten und das Kraftstoff-Luft-Gemisch an vielen Stellen gleichzeitig entzünden.

Dadurch kommt die Verbrennung schneller in Gang und der Kraftstoff wird besser ausgenutzt. Außerdem sinken die Verbrennungstemperaturen und damit der Kühlungsbedarf des Motors, verspricht Federal-Mogul. Am Beispiel eines 1,6-Liter-Turbomotors mit Benzindirekteinspritzung hat das Unternehmen nach eigenen Angaben gemessen, dass der Kraftstoffverbrauch durch ACIS um bis zu zehn Prozent sinkt. Außerdem können die Motorenentwickler damit Verbrennungsstrategien wie Schichtladung, Magermix oder eine hohe Abgasrückführrate umsetzen, um so die Abgasemissionen zu verringern.

Zündkerze lässt sich einfach ersetzen

Befürchtungen, dass ACIS zu einem zu schnellen Druckanstieg führen und damit die Geräuschemission und die Belastung des Motors erhöhen könnte, trat das Unternehmen entgegen. Laut dem verantwortlichen Entwickler liegt der Druckanstieg pro Grad Kurbelwinkel nur wenig höher als bei der herkömmlichen Zündung. Außerdem entfällt die Funkenerosion, die bei Zündkerzen für Verschleiß sorgt. Das ACIS-Zündelement besitzt deshalb eine längere Lebensdauer.

Federal-Mogul hat das ACIS-Element so gestaltet, dass es die herkömmliche Zündkerze einfach ersetzen kann. Neue Motorenkonstruktionen sind unnötig. Angaben zu möglichen Kunden oder dem Termin des Serienstarts hat Federal-Mogul in Frankfurt allerdings noch nicht gemacht.

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