Zündsystem zur erhöhung der Motorleistung

Hoerbiger ist mit 6.700 Mitarbeitern welt-weit tätig, die in 2012 einen Umsatz von rund 1,06 Milliarden Euro erzielten. Schwer-

punkte der Geschäftstätigkeit sind Schlüsselkomponenten und Service - leistungen für Kompressoren, Gas- motoren und Turbomaschinen, Hydrauliksysteme und Piezotech- nologie für den Fahrzeug- und

Maschinenbau sowie Komponen ten und Systeme zum Schalten und Kuppeln von Antriebssträngen verschiedenster Fahr- zeugtypen.

Das digitale Zündsystem für Gasmotoren VariSpark zündet mit maximal 50.000 Volt und passt die Spannung individuell dem je- weiligen Gasgemisch und der Anwendung an. Die mit einem Zündfunken erzeugte Energie liegt nach Herstellerangaben beim bis zu 20fachen eines konventionellen Zünd- systems. Damit stelle das Zündsystem dem Hersteller zufolge stets eine sichere Ver-brennung ohne Zündaussetzer sicher. Dar-über hinaus sollen ein deutlich erhöhter Wirkungsgrad sowie reduzierte Stickoxid-Emissionen des Gasmotors die Folge sein.

Arno Gschirr, Product Engineer Ignition & Con-

trols, beantwortete der Redak-tion der BHKWs & Power Supplies

Fragen zum System:

BHKW: Für welche Leistungsklassen von Gas-motoren kann VariSpark Verwendet werden? A.G.: Die Zündsysteme der VariSpark- Fami - lie können für alle Leistungsklassen von Gasmotoren verwendet werden. Es gibt hier prinziell keine Einschränkungen.

BHKW: Welche Komponenten gehören zum System? A.G.: Die Kernkomponenten eines Zünd-system sind: Zündgerät, Zündspulen, Zündkerzenweiters werden je nach Anwendung fol-gende Komponenten benötigt: Impulsaufnehmer, zur Bestimmung des Zündzeitpunktes und der Motordrehzahl oder alternativ Steuersignale eines Motor-steuergerätes (ECU - Engine Control Unit), zur externen Vorgabe des Zündzeitpunktes.

BHKW: Wie stelle ich das individuell per-fekte System zusammen?A.G.: Generell ist zu sagen, dass die Ge-samtperformance des Zündsystems wesent - lich von der korrekten Auswahl des Zünd-kerzentyps, passend zur Anwendung, und den dafür notwendigen Parameteranpas-sungen im Zündsystem abhängt. Die Vari-Spark-Technologie kann wie der Name schon sagt, variabel auf unterschiedliche Verbren- n ungskonzepte und Motorkonfigurationen angepasst werden, um die best mögliche Motorperformance zu erreichen.

BHKW: Ist das Zündsystem in der Erst- und Nachrüstung einsetzbar? A.G.: Das VariSpark Zündsystem kann so-wohl als Erst- oder als Nachrüstungssystem verwendet werden. Je nach Kundenanfor-derungen können auch speziell angepass-te OEM-Versionen zur Verfügung gestellt werden.

BHKW: Erfordert VariSpark zusätzliche War- tungsmaßnahmen? A.G.: Das Zündsystem benötigt die selben Wartungsmaßnahmen wie konventionelle CD-Zündsystem am Markt (Capacitor Dis-charge Ignition System).

BHKW: Ist der Einsatz über die Zahl der zu versorgenden Zy-linder nach unten oder oben oder auch über die Motor-drehzahl begrenzt? A.G.: Derzeit ist die maxima-le Anzahl an Zylindern mit 24 begrenzt und deckt somit die Marktanforderungen voll- ständig ab. Nach unten gibt es keine Begrenzung der Zy- linderanzahl, wobei es prak- tisch kaum Anwendungen mit weniger als drei Zylin-der gibt. Die maximale Dreh- zahl des Zündsystems liegt je nach Modell zwischen 2.500 und 3.600 U/min.

BHKW: Worauf ist der Zündzeitpunkt ab-gestimmt, wie hoch ist die Zündgenauig-keit? A.G.: Der Zündzeitpunkt kann je nach An-wendungsanforderung vom Anwender global als auch zylinderindividuell frei ein-gestellt werden, wodurch z.B. im Mager-betrieb ein Betrieb nahe der Klopfgrenze möglich ist. Die Zündzeitpunktgenauigkeit liegt im Re-gelfall bei +/- 0,1 KW.

BHKW: Inwiefern sind eine Erhöhung des Wirkungsgrades sowie eine Emissionssen-kung erreichbar. Können hierzu exakte Messergebnisse angegeben werden? A.G.: Durch den variabel einstellbaren Zünd- funkenstrom und Verlaufes während der benötigten Zündfunkenbrenndauer, kann der Motor mit höheren Lambdawerten be-trieben werden (Magerbetrieb) und damit die Abmagerbarkeitsgrenze deutlich redu-ziert werden.

Beispiel: Die Abmagerbarkeitsgrenze an-hand von NOx-Emission mit einem konven-tionellen Zündsystem liegt z.B. bei 350 mg NOx (TA-Luft), kann mit dem Einsatz der VariSpark-Technologie auf unter 150 mg NOx abgesenkt werden (unter 1/2 TA-Luft). Dies führt unmittelbar zur einer Reduktion der Emissionen oder/und zu einer Wirkungs - gradsteigerung, die je nach Motortyp und

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Arno Gschirr, Product Engineer Ignition & Controls.

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Entwicklungsstand des Verbrennungskon-zeptes, von wenigen 10-tel Prozent bis im niedrigen einstelligen Prozentbereich liegen kann (0,1 bis 1%). Durch die erreichbare Wirkungsgradsteigerung und den daraus resultierenden Einsparungen bei Treibstoff-verbrauch, können sich, abhängig von der Motorleistung, die Anschaffungskosten für das Zündsystem in wenigen Monaten amor- tisieren.

BHKW: Vielen Dank für diese Informatio-nen! (sob)

Bilder: Hoerbiger Ventilwerke GmbH & Co. KG

Blick auf das im Motor verbaute Einspritzsystem.