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J. Graf, T. Lauer, B. Geringer, H. Rottengruber:
"Innovative Zündung";
Talk: FVV Herbsttagung 2011, Fulda; 2011-09-29; in: "Informationstagung Motoren Herbsttagung 2011", FVV (ed.); R 556 - 2011 (2011), 359 - 383.

By combining downsizing, turbo-charging, fuel direct injection and blending with alternative, knock-proof bio fuels, the optimization of fuel consumption and therefore reduction of CO2-emissions can be realized in a gasoline engines. The application of these technologies determines higher gas densities in the combustion chamber and thus intensified requirements of the ignition system regarding ignition energy, ignition voltage and the possibility of multiple sparks. Within the framework of the FVV-CO2-Research Program project cluster "Downsizing Bio Fuels" the subproject "Innovative Ignition" is defined. It aims the finding of appropriate ignition systems.
A literature research with a weighted evaluation according to the defined requirements resulted in the following short term ignition systems as alternatives to the standard Coil Ignition: Multispark Ignition System (MCI/MSI), Corona Ignition System (ECCOS) and High Energy Ignition System (DEIS).
First investigations of the ignition behavior in a closed combustion chamber showed advantages for the Multiple Spark Ignition System and an energy-strong form of the Coil Ignition. Rapid ignition of a large volume of gas could be detected due to the corona ignition system in several positions of the methane-air mixture. At high filling pressures in the combustion bomb the mixture could not be ignited by the corona system at that time.
Optical, thermodynamical and numerical investigations of ignition on a single-cylinder research-engine were accomplished. The corona ignition system as well as the transistor coil ignition system with increased power could convince in part load operating points at high charge dilution.
In the last part of the project, the selected ignition systems have been tested at a highly-supercharged four-cylinder downsized engine with gasoline direct injection. At full load, the stability of the corona igniter regarding glow ignition was not yet given.
Based on the findings from this research project it can be recommended the transistor coil ignition system with increased power as the most promising ignition system and as a further option, the next generation of corona ignition for supercharged downsized engines.

Durch die Kombination Downsizing, Aufladung, Kraftstoffdirekteinspritzung und die Zumischung von alternativen, klopffesteren Biokraftstoffen können beim Ottomotor die Möglichkeiten zur Optimierung des Kraftstoffverbrauchs und der CO2-Emissionen am effektivsten umgesetzt werden. Der Einsatz dieser Technologien zielt auf eine höhere Gemischdichte im Brennraum und dadurch verschärfte Anforderungen an das Zündsystem bezüglich Zündspannung, Zündenergie und die Möglichkeit von Mehrfachfunken ab.
Im Rahmen des FVV-CO2-Sonderforschungsprogramms Projektcluster "Downsizing Bio-Fuels" soll das Teilprojekt "Innovative Zündung" diesen Anforderungen entsprechende Zündsysteme finden.
Eine Literaturrecherche mit einer gewichteten Bewertung entsprechend der Anforderungen ergab folgende kurzfristig verfügbaren Zündsysteme als Alternative zur Transistorspulenzündung (TSZ): Mehrfachfunkenzündsystem (MCI/MSI), Coronazündsystem (ECCOS) und Hochenergiezündsystem (DEIS).
Erste Untersuchungen des Entflammungsverhaltens in einer Verbrennungsbombe zeigten Vorteile für das Mehrfachfunkenzündsystem und einer energiestarken Form der TSZ. Eine großvolumige, schnelle Entzündung an mehreren Stellen des Methan-Luft-Gemisches konnte mit dem Corona-Zündsystem festgestellt werden. Bei hohem Fülldruck in der Verbrennungsbombe konnte der damalige Zünder das Gemisch nicht entflammen.
Optische, thermodynamische und numerische Untersuchungen der Entflammung an einem Einzylinder-Forschungsmotor werden durchgeführt. In Teillastbetriebspunkten bei hoher Ladungsverdünnung konnten das Corona-Zündsystem und das leitungsgesteigerte Transistorspulenzündsystem überzeugen.
Im letzten Teil des Projektes wurden die ausgewählten Zündsysteme an einem hochaufgeladenen Vierzylinder- Downsizingmotor mit Benzindirekteinspritzung untersucht. An der Volllast war die Standfestigkeit des Corona-Zünders hinsichtlich Glühzündungen noch nicht gegeben.
Auf Grund der Erkenntnisse aus diesem Forschungsprojekt kann als aussichtsreichstes Zündsystem für hochaufgeladene Downsizingmotoren das leistungsgesteigerte Transistorspulenzündsystem und als weitere Option die nächste Generation der Corona-Zündung empfohlen werden.