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Talks and Poster Presentations (with Proceedings-Entry):

B. Geringer, J. Graf:
"Laserzündung: Ein zukunftsweisendes Zündsystem für strahlgeführte Verbrennungssysteme";
Talk: Strahlgeführte Verbrennung, Essen (invited); 2004-11-23 - 2004-11-24; in: "Strahlgeführte Verbrennung", E. Steinmetz, B. Brinkmann, R. Menne (ed.); Expert Verlag, Haus der Technik Fachbuch Band 39 (2004), ISBN: 3-8169-2451-4; 52 - 63.



English abstract:
Due to the progresses in exhaust emission after-treatment systems and in the development of new combustion processes, the S.I. engine has been booming in the past few years But the efficiency will have to be improved in the future. Because of its thermodynamic benefits, the S.I. direct injection engine of the second generation - so called air guided system - shows the highest potential for gasoline engines to reduce fuel consumption However, there are restrictions when using a conventional spark ignition system. They concern the optimum position of ignition initialization and sparkplug wear, the latter being caused by inhomogeneous mixture distribution. The laser-induced ignition enables a flexible choice of the ignition location and a wear resistant initialization of the combustion process. The most crucial component here is the op- tics (the combustion-chamber window), through which the laser beam passes into the combustion chamber. In this paper, laser-induced ignition is discussed and its poten- tial compared to a conventional ignition system is presented. In addition, several optic configurations are presented as weIl as tests regarding the minimum required laser energy and the optic contamination and self-cleaning effect of the optics At the Institute of Internal Combustion Engines at the Vienna University of Technology the optic contamination and self-cleaning effect, which is crucial for a long-term operation, was tested on a two-cylinder research engine.

German abstract:
Otto-DI-Brennverfahren der zweiten Generation besitzen aufgrund ihrer günstigen thermodynamischen Prozessführung momentan das größte Potenzial zur Verbrauchsreduktion im Segment Ottomotoren. Demgegenüber ergeben sich bei diesen Brennverfahren mit konventioneller Funkenzündung Einschränkungen hinsichtlich der Lage des optimalen Zündortes und auch Probleme durch erhöhten Zündkerzenverschleiß.
Die Technologiekombination strahlgeführtes Brennverfahren und laserinduzierte Zündung ermöglicht eine freie Wahl des Zündortes, eine direkte Zündung im Kraftstoffstrahl, und somit eine sichere und verschleißfreie Verbrennungseinleitung.
In diesem Beitrag werden die Grundlagen der Laserzündung aufgezeigt und ihr Potenzial im Vergleich zu einem konventionellen Zündsystem präsentiert. Außerdem werden unterschiedliche Möglichkeiten der Einkoppelung des Laserstrahles dargestellt und hinsichtlich der minimal erforderlichen Laserenergie sowie deren Verschmutzungs- und Verschleißverhaltens im Langzeitbetrieb beurteilt. Im Ausblick werden mögliche Ausführungsformen von Lasersystemen für den automotiven Bereich präsentiert.


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