A Frankfurti Autószalonon a Federal Mogul egy teljesen új elvű gyújtást mutatott be. Az ACIS rövidítésű (Advanced-Corona-Ignition-System)  „koronakisülésű” gyújtás előnyeként a lényegesen nagyobb gyújtási energiát és nagyobb aktiválási gáztérfogatot jelölik meg. Ezt tetézik még tíz százalékos (!) fogyasztáscsökkenés ígéretével. A gyújtás még az utolsó kísérleti, fejlesztési fázisban van, de már, egyelőre meg nem nevezett autógyártóknak, a bevezetés komoly ígéretével, bemutatták.

A koronakisüléses gyújtás híg keverékben, rétegezett keverékképzésnél és nagy mennyiségű visszavezetett kipufogógázú keveréknél is lényegesen biztosabb gyulladást eredményez a hagyományos szikraképzésű gyújtáshoz képest. A koronakisüléses gyújtógyertya minden motorkonstrukciós változtatás nélkül csereszabatos a hagyományossal, így bármely Otto-motorban azonnal bevethető. Mivel a gyertyaelektróda, a csúcs-csillag alig fogy, ezért a gyertya élettartama lényegesen hosszabb a hagyományosnál.
A koronakisülést „energiaintenzív” (Federal-Mogul szóhasználat), nagyfrekvenciás feszültséggel váltják ki, így a gyújtás – égéstéri gázionizáció – tetszőleges főtengely szögtartományban, így nagy keverékmennyiséget aktiválva, áll fenn. Lényegesen kisebb a ciklusvariancia, az egymást követő munkaciklusok ingadozása.

„Egy 1,6 literes turbómotoron mérve az ACIS gyújtással 10%-os fogyasztáscsökkenést tudtunk elérni, és még van további tartalékunk is!” – mondja Kristapher Mixell, a Federal-Mogul Powertrain Energy fejlesztési igazgatója, aki az ACIS projektért felelős.
A gyújtásról még keveset árulnak el. Hosszan beszélgettünk a kiállítás Federal-Mogul standján az egyik fejlesztőmérnökkel, aki azt monda el, amiket kedves olvasóink elé tártunk. Tudjuk azt is, hogy a gyújtásnak nincs primer és szekunder köre, a gyertyának egy nagyfrekvenciájú betáplálása van.



A fizikai jelenséggel mi autósok most ismerkedünk, ehhez adunk kis segítséget a világhálóról származó információkból összeállított anyaggal. Ma még számunkra még nyitott kérdés, hogy sikerül-e Szent Elmo tüzét a motorgyújtás számára elcsenni?  Mit mondjak, izgalmas egy dolog.
dr. Nagyszokolyai Iván


A részleges kisülésről

Fényjelenségek egy csoportja a minket állandóan körülvevő elektromos tér feltöltődésének eredményeképp jönnek létre. Részleges kisülés például a tengerészek által ismert Szent Elmo tüze, ami a hajók árbocának csúcsánál alakul ki. Gyakrabban tapasztaljuk a jelenséget nagyfeszültségű távvezetékek alatt elhaladva, ahol, különösen párás időben, a periodikusan fellépő koronakisülés hanghatását, zúgását tapasztalhatjuk. A koronakisülés ekkor a feszültség abszolút csúcsértékéhez közeli időpontokban lép fel. A hangjelenség alapharmonikus frekvenciája 100 Hz. A kisülés áramtartománya is rendkívül nagy, nanoampertől a több ezer amperig terjed. A két szélső határ: a villám (több ezer Amper) és a korona kisülés, a Szent Elmo tüze. Mindkettő normál légnyomáson jön létre.
A légkör felső rétegében elhelyezkedő, pozitív töltéseket tartalmazó ionoszféra és a föld között állandó villamos tér van jelen. Az ennek következtében a környezetünkben jelen lévő statikus villamos tér a föld felszínén 100-200 V/m körüli térerősségű. A részleges kisülést a statikus villamos tér okozza, amely akkor jönnek létre, ha valamely, töltéssel rendelkező tárgy közelében a nagy térerősség miatt a levegő vezetővé válik, de a távolban elhelyezkedő vezető tárgyak felé a térerősség már kisebb és így azokig nem alakul ki vezető csatorna.
A koronakisülés részleges kisülés, tehát nem terjed ki a két elektróda közötti teljes távolságra. Főleg erősen inhomogén térben, nagy térerősségű villamos térrel – melyet többnyire nagy feszültség vált ki – körülvett csúcsok közelében alakul ki. A koronakisülés akkor alakul ki, ha valamely csúcs közelében a feszültséggradiens az elektromosan töltött felület egy pontján meghaladja a gáz ionizációjához szükséges, az adott konkrét körülmények között érvényes értéket, de nem haladja meg az átütési feszültséget. Ez utóbbi esetben „hangos” kisülés: szikrázás, elektromos ív jön létre.
A villamos térerősség olyan nagy értékű, hogy a gázban jelen lévő kis számú töltéshordozó a tér erőhatása révén gyorsulva akkora mozgási energiára tesz szert a két ütközése közötti, rendelkezésre álló, szabad úthosszon, amely a semleges gázmolekulákkal való ütközéskor azok ionizációját idézi elő.
Az így keletkezett szabad elektronok újabb semleges részecskékkel ütközve további elektronokat szabadítanak fel ionizáció révén, és így kialakul az elektronlavina. A csúcs közelében tehát töltéshordozókból álló vezető csatorna alakul ki. A vezető csatorna nem terjed ki azonban a másik elektródig, mert a csúcstól távolodva a villamos térerősség egyre kisebb, végül nem következik be az ütközésekkor ionizáció.
A koronakisülés során a közvetlen környezetben lévő gáz ionizálódik, elektromosan vezetővé válik, ún. „hideg plazma” jön létre; a távolabbi gáz eredeti állapotában marad. A koronakisülést a csúcshatáshoz hasonlóan villamos szél kíséri.
A koronakisülés többnyire olyan geometria esetén jön létre, amiben az egyik elektródának kicsi a görbületi sugara (például egy tű hegye vagy egy vezeték hegyes vége), míg a másiknak nagy (ez sima felület). A kis görbületi sugár biztosítja a nagy feszültség gradienst a plazma előállításához.

A cikket és a képeket a X-Meditor Kft.jóvoltából és engedélyével közöltük.
Az írás megtalálható Az Autótechnika folyóirat 2011. októberi számában, Szent Elmo (ellopott) tüze címen.
Az újságban további érdekes cikkeket olvashatnak, így tájékozódhatnak a tórium hajtású koncepcióautóról. Szerelési tippeket ismerhetnek meg, illetve szerelési esetekről tájékozódhatnak.

•  

Küldés e-mail-ben: