DE102004039406A1

DE102004039406A1 - Plasma-Zünd-Verfahren und -Vorrichtung zur Zündung von Kraftstoff/Luft-Gemischen in Verbrennungskraftmaschinen

Info

Publication number: DE102004039406A1
Application number: DE102004039406A
Authority: DE
Inventors: Georg Bachmaier; Robert Baumgartner; Daniel Evers; Thomas Dr. Hammer; Oliver Hennig; Günter Dr. Lins; Jobst Verleger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2004-08-13
Filing date: 2004-08-13
Publication date: 2006-02-23
Also published as: WO2006018379A1; EP1778971A1; US20070283916A1

Abstract

Zur Zündung von Kraftstoff/Luft-Gemischen in mindestens einem Verbrennungsraum eines Otto-Motors werden folgende Schritte durchgeführt: DOLLAR A Zündung einer HF-Gasentladung als Hauptentladung (6) zur Erzeugung eines Plasmakanals (11) im Bereich der Grenze zwischen einem Zündelement und dem Verbrennungsraum, DOLLAR A vorausgehende oder maximal gleichzeitige Zündung einer HF-Gasentladung als Hilfsentladung (5) zur Erzeugung einer auf den Plasmakanal (11) gerichteten Strömung (12), DOLLAR A wobei die Hilfsentladung (5) vom Verbrennungsraum aus hinter der Hauptentladung (6) positioniert ist, so dass die gerichtete Strömung (12) den Plasmakanal (11) der Hauptentladung in den Verbrennungsraum hineindrückt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Zündsystem für Verbrennungsmotoren, Verfahren und Vorrichtung, insbesondere zur Zündung von Kraftstoff-Luft-Gemischen für Benzinmotoren mit Direkteinspritzung.
Um das Potenzial direkt einspritzender (DI) Ottomotoren für die Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs z.B. für Kfz ausschöpfen zu können, ist eine zuverlässige Zündung erforderlich, denn zyklische Schwankungen in der Qualität der Zündung verschlechtern den Wirkungsgrad des Motors durch falschen Zündzeitpunkt, verbunden mit erhöhten thermischen Verlusten oder unvollständiger Verbrennung der Kraftstoffladung mit nachfolgender Emission, wobei unvollständig verbrannte Kohlenwasserstoffe vorliegen können.
Grundanforderungen für die zuverlässige Zündung sind:

a) die Ausbildung eines Plasmas mit ausreichender Leistungsdichte,
b) Ausbildung zum richtigen Zeitpunkt,
c) Ausbildung in einem Bereich des Zylinders, in dem ein zündfähiges Kraftstoff-Luft-Gemisch vorliegt.

Die erforderliche Leistungsdichte des Plasmas unterscheidet sich nicht prinzipiell von der in konventionellen Ottomotoren, bei denen das Kraftstoff-Luft-Gemisch im Vergaser erzeugt und dann in den Zylinder eingesaugt wird. Die Anforderungen hinsichtlich Zeitpunkt und Ort der Zündung können jedoch unterschiedlich sein:
Durch die Einspritzung des Kraftstoffs vom Zylinderkopf aus und unter hohem Druck bildet sich eine hohlkegelförmige Ver teilung des Kraftstoffsprays mit einer Rückströmzone, deren räumlich-zeitliche Entwicklung nicht nur systematischen, vom Betriebspunkt des Motors abhängigen Einflüssen sondern auch statistischen Schwankungen unterliegt. Deshalb kommt diese Rückströmzone dem Zylinderkopf von Einspritzung zu Einspritzung unterschiedlich nahe. Ein technische Problem liegt beispielsweise darin, eine zuverlässige, rechtzeitige Zündung im Bereich einer Rückströmzone mit Mitteln zu erreichen, die vom Zylinderkopf nicht oder nur wenige mm in das Zylindervolumen hineinragen, da thermo-mechanische Belastungen die Lebensdauer von weiter in das Volumen hineinragenden Komponenten stark verkürzen würden.

Im Stand der Technik sind konventionelle Zündsysteme bekannt, die aus einem elektronischen Hochspannungsimpulserzeuger und einer Zündkerze ein elektrodengeführtes Plasma mit direktem Stromfluss erzeugen. Dies geschieht zwischen einer mit pulsförmiger Hochspannung beaufschlagten Hochspannungselektrode, die typischerweise als Stift in einem Isolierkörper ausgeführt ist, und einer Masse-Elektrode, die häufig als von der geerdeten Einschraubfassung ausgehende Hakenelektrode ausgeführt ist. Dieses elektrodengeführte Plasma bildet eine heiße, ionisierte Zone zwischen den Elektroden, deren Länge gleich dem Elektrodenabstand ist und deren Durchmesser in der Lichtbogenphase typisch 3/10 mm ist und nach 0,1 ms durch thermische Ausdehnung unter gleichzeitiger Abkühlung anwächst (Glimmentladungsphase). Aufgrund ihrer hohen Temperatur ist die räumlich schwach ausgedehnte Bogenphase, in der ein Großteil der elektrischen Pulsenergie umgesetzt wird, wesentlich für die Zündung zuständig. Bedingt durch diese Lokalisierung des Plasmas im wandnahen Bereich kommt es beim Einsatz in DI-Ottomotoren zu ungleichmäßiger Zündung.

Es gibt eine Vielzahl von Ansätzen, die die beschriebenen Nachteile der konventionellen Zündung zu vermeiden suchen:

(a) In US 4,416,226 wird eine lokalisierte Zündung durch Laserimpulse offenbart, in DE 100 48 053 A1 und DE 100 50 756 A1 die Kombination elektrische Gasentladung mit einer optisch lokalisierten Zündung der elektrischen Gasentladung,
(b) in US 4,203,393 , US 4,317,068 , US 4,354,136 , US 4,471,732 , US 5,704,321 und US 6,321,733 B1 wird die Nutzung von thermisch oder magnetisch getriebenen Plasmajets für eine räumlich ausgedehnte Zündung offenbart,
(c) in US 6,289,868 B1 die Kombination von Zündung und Injektion des Kraftstoffes, wobei z.B. die Kraftstoff-Injektoren als Plasma-Elektroden ausgelegt sind,
(d) in WO 99/20087, US 6,633,017 B1 und US 4,589,398 wird eine räumlich ausgedehnte Zündung durch Einsatz extrem schnell ansteigender Spannungen beschrieben,
(e) in US 5,297,510 wird die Erzeugung großflächiger Plasmen durch Oberflächengleitentladungen in einer speziellen Geometrie offenbart,
(f) in DE 100 37 536 A1 , DE 101 44 466 A1 und DE 102 39 410 A1 wird der Einsatz hochfrequenter Spannungen im Mikrowellenbereich für die Erzeugung von Plasmen gezeigt, die nicht im Kontakt mit Elektroden stehen, und
(g) in DE 197 47 700 A1 und DE 197 47 701 A1 ist die Erzeugung hochohmiger, kurzlebiger Plasmafäden durch Verwendung scharfkantiger Elektrodenstrukturen zur Generierung von Feldstärkeüberhöhungen in Verbindung mit Radiofrequenzanregung beschrieben.

Ein Teil dieser Ansätze ist in Kraftfahrzeugen nicht einsetzbar und andere Ansätze erfordern einen unverhältnismäßig großen Energieaufwand wobei zu den einzelnen Gruppen Folgendes anzumerken ist:

Zu (a): Der für lichtgetriebene Verfahren erforderliche wartungsfreundliche optische Zugang zum Brennraum kann nicht gewährleistet werden.
Zu (b): Die Erzeugung ausreichend starker magnetischer Felder oder thermischer Gradienten erfordert extrem hohe Ströme oder extrem schnell ansteigende Spannungen bei hohen Strömen, was in der Praxis problematisch ist.
Zu (c): Die Kombination von Zündung und Injektion ist ein weit reichender Eingriff in die häufig in langjähriger Arbeit optimierte Brennraumgeometrie und stößt in der Automobilindustrie deshalb auf Akzeptanzprobleme.
Zu (d): Die Erzeugung extrem schnell ansteigender Spannungen erfordert aufwändige elektrische Netzteile und besondere Maßnahmen zur Vermeidung von EMV-Problemen. Da für eine sichere Zündung erhebliche Überspannungen nötig sein können, sind Probleme mit der elektrischen Durchführung zu erwarten.
Zu (e): Oberflächengleitentladungen lösen wegen ihrer Bindung an Oberflächen nicht die Aufgabe eines möglichst weit in das Zylindervolumen hineingreifenden Plasmas unter Vermeidung von in das Zylindervolumen hineinragenden Bauteilen.
Zu (f): Bei der Erzeugung von Mikrowellenplasmen im Brennraum werden Interferenzen ausgenutzt, die vom Brennraumdesign nicht unabhängig sind. Damit ergibt sich ein Interessenkonflikt zwischen dem Design des Zündsystems und dem Design des Brennraums und deshalb ergibt sich eine reduzierte Akzeptanz in der Automobilindustrie.
Zu (g): Die Erzeugung hochohmiger, kurzlebiger Plasmafäden, die ausreichend weit in das Volumen hineinragen, verlangt trotz scharfkantiger Elektrodenstrukturen zur Feldstärkeüberhöhung extrem hohe Spannungsamplituden, weil der plasmafreie Raum von den Enden der in den Brennraum hineinragenden Plasmafäden wie eine sehr kleine Kapazität gegen die weit entfernten, geerdeten Wände des Brennraumes inklusive der Fassung der zündkerzenähnlichen Elektrodenstruktur wirkt, an der ein Großteil der angelegten Radiofrequenz-Spannung abfällt. Aufgrund von Isolationsproblemen lassen sich Spannungen der erforderlichen Amplitude in Kfz praktisch nicht einsetzen. Weiterhin ist fraglich, ob in hochohmigen Plasmafäden die für die Zündung eines Kraftstoff-Luft-Gemisches erforderliche Leistungsdichte bereitgestellt werden kann.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, Verfahren und Vorrichtungen zur Erzeugung ausgedehnter Hf-Gasentladungen anzugeben, womit die oben angegebenen Nachteile im Stand der Technik vermieden werden.

Die Lösung geschieht durch die jeweiligen Merkmalskombinationen der Ansprüche 1, bzw. 7.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass dies durch eine Entkopplung der Mechanismen, einerseits zur Ausbildung der für die Zündung erforderlichen HF-Gasentladung, und andererseits zu deren Ausdehnung in das Zylindervolumen eines Motors hinein, erreichbar ist, ohne dass dafür zusätzliche Betriebsmittel erforderlich werden.

Die Erfindung beruht darauf, dass eine Hilfsentladung durch entsprechendes Elektrodendesign und Modulation der Hf-Spannungsamplitude am Elektrodensystem vor oder wenigstens gleichzeitig mit einer Hauptentladung zündet, wobei die Hilfsentladung bei einer Amplitude U₁ und die Hauptentladung bei einer Amplitude U₂ > U₁ zündet. Dabei kann die Modulation der HF-Spannungsamplitude an den Elektroden sowohl durch eine Frequenz- als auch durch eine Amplitudenmodulation der Spannungsquelle erreicht werden.

Die Erfindung umfasst insbesondere den Fall, dass die Hilfsentladung so früh zündet, dass die dadurch verursachte Strömung das Volumen, in dem die Hauptentladung zündet, vor deren Zündung erreicht. Zu diesem Zweck ist aufgrund der dort vorliegenden Feldstärkeüberhöhung der Betrieb der Hilfsentladung um die zentrale, spannungsführende Elektrode vorgesehen. Dabei wird das Verhältnis der Zündspannungen zwischen Hilfsentladung und Hauptentladung durch entsprechende Wahl der Abstände b4 (Spaltbreite Masse/Isolierung), b3 (Breite der Isolierung) und b2 (Hilfsentladung-Spaltbreite), des Radius der zentralen Elektrode sowie der dielektrischen Permittivität ε_r der Isolierung einerseits und des Radius der zentralen Elektrode sowie der Hauptspaltbreite b1 (Hauptentladung-Spaltbreite) zur Masse-Elektrode anderseits konstruktiv eingestellt.

Es folgt eine Beschreibung anhand begleitender schematischer Figuren, wobei die Erfindung in mehreren Varianten dargestellt sein kann.
1 zeigt eine Geometrie der Hf-Zündkerze mit Hilfs- und Hauptentladungszonen,
2 Einfluss der durch die Hilfsentladung 5 induzierten Strömung auf die Hauptentladung 6,
3 Modifizierte Geometrie mit vergrößertem Volumen der Hilfsentladung 5,
4 Zündkerze mit Elektrodenstrukturen in Frontansicht.
Die 1 bis 4 stellen jeweils geschnitten dargestellte Zündelemente, beispielsweise Zündkerzen, dar. An die Darstellungen nach den 1 bis 3 schließt sich ein Verbrennungsraum nach oben hin an. Eine zentrale Achse ist als Strich-Punkt-Linie dargestellt.
Die Zündung eines Hf-Plasmas in Luft erfordert bei einer Gasdichte n eine Amplitude der reduzierten elektrischen Feld stärke E/n von mindestens 1,1·10^-22 kVm². Dadurch ist in inhomogenen elektrischen Feldern die Bildung eines Hf-Plasmas auf denjenigen Raumbereich beschränkt, in dem diese kritische reduzierte Feldstärke für die Zündung überschritten wird. Da Interferenzeffekte ausgeschlossen werden können, ist diese Bedingung in der unmittelbaren Umgebung von Elektroden mit kleinräumigen Strukturen erfüllt, die aufgrund des geringen Krümmungsradius starke Feldstärkeüberhöhungen erzeugen. Sowie die Umgebungsfeldstärke den kritischen Wert für eine Plasmabildung überschreitet, breitet sich das Plasma kanalförmig entlang elektrischer Feldlinien weiter aus, bis es die beiden Elektroden verbunden hat oder die an den Elektroden anliegende Spannung eine weitere Verlängerung des Plasmakanals 11 nicht mehr zulässt. Voraussetzung dafür ist nur, dass eine mittlere reduzierte Feldstärke deutlich über 1,6·10^-23 Vm² liegt. Dieser Prozess der Plasmaausbreitung von der spannungsführenden Elektrode 1 zur Gegenelektrode 3 läuft bei ausreichend stabiler Spannung, d.h. ausreichend niedriger Impedanz der elektrischen Versorgung, so schnell ab, dass gasdynamische Effekte in dieser Zeit keine Rolle spielen.
Ein Plasma, das durch thermische Ionisation aufrechterhalten wird, kann durch Gasströmungen wesentlich beeinflusst werden. Deshalb kann der fertig ausgebildete Plasmakanal 11 durch die von der Hilfsentladung 5 ausgehende gerichtete Strömung 12, insbesondere Gasströmung, in ein Zylindervolumen hineingeblasen werden.
Die in der Hilfsentladung 5 umgesetzte Leistung wird relativ zu der in der Hauptentladung 6 umgesetzten Leistung durch die für die Hilfsentladung 5 ausgeführte Wahl der Entladungsspaltbreite b2 und durch die Höhe h des Entladungsspaltes 10 festgelegt. Gleichzeitig wird durch diese geometrischen Eigenschaften und durch die Form der Spannungsmodulation die Dauer und Intensität der Strömung 12 festgelegt und damit die maximal erreichbare Bogenlänge beeinflusst. Um die maximal mögliche Bogenlänge erreichen zu können, wird die Impedanz von HF-Spannungsquelle und Anpassnetzwerk 8 so angepasst, dass die pro Bogenlänge umgesetzte Plasmaleistung in der Hauptentladung 6 einen Sollwert P_min nicht unterschreitet.
Die Erfindung umfasst weiterhin, dass die HF-Spannung getaktet angelegt wird und in einem ersten Takt durch Anlegen einer niedrigen Spannungsamplitude nur die Hilfsentladung 5 gezündet wird, während im Folgetakt durch Wahl einer hohen Spannungsamplitude die Hauptentladung 6 effizient gezündet wird. Der Zeitverzug zwischen den Takten wird dabei so gewählt, dass die durch die Hilfsentladung 5 induzierte Gasströmung 12 das Gebiet der Hauptentladung 6 gerade bei deren Zündung erreicht. Dadurch wird mit minimalem Energieaufwand maximale Ausdehnung der Hauptentladung 6 in das Zylindervolumen hinein erreicht.
Mit 1 als Ausgangspunkt wird eine kapazitiv oder direkt gekoppelte HF-Gasentladung gezeigt, im Folgenden Hauptentladung genannt, in einem Volumen der Hauptentladung 6 mit einer für die Zündung von Kraftstoff-Luft-Gemisch ausreichenden Leistungsdichte zwischen einer spannungsführenden Elektrode 1 und einer mit Masse 4 verbundenen Gegenelektrode 3 mit einer Betriebsfrequenz f « 1 GHz, bei der die Ausbildung elektromagnetischer Wellen im Motorzylinder vernachlässigt werden kann. Die HF-Spannung wird von einem Generator 7 bereitgestellt, der zusammen mit einem ggf. erforderlichen Anpassnetzwerk 8 aus induktiven und kapazitiven Bauelementen die komplexe Impedanz Z hat. Im gasentladungsfreien Fall bildet das Elektrodensystem 1, 3, 4 zusammen mit der Isolierung 2 eine Kapazität C_Elektr mit einem Verlustwiderstand 9. Mit dem gleichen Elektrodensystem und dementsprechend der gleichen HF-Spannung wird im Rückraum der Hf-Gasentladung eine Hilfsentladung 5 erzeugt, deren Leistungsdichte durch kapazitive Kopplung mittels einer Isolierung 2 und durch Ausnutzung von Elektronendiffusionsverlusten in engen Spalten so begrenzt wird, dass die Hilfsentladung 5 die Ausbildung der Hauptentladung 6 elektrisch nicht beeinträchtigt. Die Hilfsentladung entsprechend 2 erzeugt durch Gasaufheizung einen Druckgradienten und deshalb eine gerichtete Gasströmung 12, die den Plasmakanal 11 der Hauptentladung 6 in das Zylindervolumen hineintreibt und dabei die räumliche Ausdehnung durch einen verlängerten Plasmakanal 11' vergrößert ohne den Strom führenden Querschnitt wesentlich zu verändern.
Kapazitäten und Induktivitäten weisen eine von der Frequenz abhängige Impedanz auf. Damit ergibt sich durch die in 1 gezeigte elektrische Schaltung bestehend aus Hf-Generator 7, Anpassnetzwerk 8, der Kapazität C_Elektr des Elektrodensystem 1, 3, 4 mit Isolierung 2 und dem Verlustwiderstand 9 eine frequenzabhängige Teilung der bereitgestellten Hf-Spannung. Damit kann die am Elektrodensystem 1, 3, 4 anliegende Spannung sowohl durch Variation der Spannungsamplitude als auch der Frequenz des Hf-Generators moduliert werden.
In weiteren Ausführungsformen entsprechend 3 kann ein noch stärker verlängerter Bogen am Plasmakanal 11'' durch Strukturen an einer Mittelelektrode 21 oder der Isolierung 22 bewirkt werden, die Volumen, Zündspannung und Impedanz der Hilfsentladung 5 beeinflussen.
Das Verfahren und die darauf basierenden Vorrichtungen beschränken sich nicht auf zylindersymmetrische Geometrien, die ein rund um die Symmetrieachse zufälliges Zünden von Hilfs- und Hauptentladung 5,6 bewirken können. Wie in 4 gezeigt können durch Elektrodenstrukturen, Elektrode 13 und Gegenelektrode 33 die Hilfsentladung 5 und die Hauptentladung b, sowie der Plasmakanal 11 so auf dem Umfang fixiert werden, dass die größtmögliche Wechselwirkung zwischen diesen Plasmen gewährleistet ist.
Gegenüber dem Stand der Technik ist der energetische Aufwand für die Erzeugung eines raumgreifenden Plasmas für die Zündung von Kraftstoff/Luft-Gemischen deutlich reduziert. Durch die Trennung in Hilfs- und Hauptentladung 5,6 wird die räum liche Entwicklung des Plasmakanals 11, 11' und 11'' nicht ausschließlich durch seine eigene, thermisch bedingte radiale Ausdehnung bewirkt. Dadurch kann gegenüber solchen, als Stand der Technik bekannten Lösungen eine Hauptentladung mit höherer Leistungsdichte erreicht werden. Gegenüber magnetischen Verfahren sind die Anforderungen an die Stromstärke und damit an die Impedanz von Spannungsquelle und anpassendem Netzwerk 8 deutlich reduziert. Mehrere geometrische und elektrische Parameter erlauben die gezielte Steuerung von Hilfs- und Hauptentladung 5,6 und damit die Anpassung an die jeweilige Anwendung und unterschiedliche Betriebszustände.

Claims

Verfahren zur Zündung von Kraftstoff/Luft-Gemischen in mindestens einem Verbrennungsraum eines Ottomotors, welches folgende Schritte aufweist: Zündung einer HF-Gasentladung als Hauptentladung (6) zur Erzeugung eines Plasmakanales (11) im Bereich der Grenze zwischen einem Zündelement und dem Verbrennungsraum, und der Zündung der Hauptentladung vorausgehende, spätestens gleichzeitige Zündung einer HF-Gasentladung als Hilfsentladung (5) zur Erzeugung einer auf den Plasmakanal (11) gerichteten Strömung (12), wobei die Hilfsentladung (5) vom Verbrennungsraum betrachtet im Wesentlichen hinter der Hauptentladung (6) positioniert ist, so dass die gerichtete Strömung (12) den Plasmakanal (11) der Hauptentladung in den Verbrennungsraum hineindrückt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem eine Modulation der HF-Spannungsamplitude an Elektroden sowohl mittels einer Frequenz als auch mittels einer Amplitudenmodulation der Spannungsquelle erreicht werden kann.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein einstellbarer Zeitversatz zwischen Hilfs- und Hauptentladung (5, 6) vorliegt und so ausgestaltet ist, dass eine gerichtete Strömung (12) das Volumen des Plasmakanales (11) der Hauptentladung (b) vor oder gleichzeitig mit dem Zünden der Hauptentladung (6) erreicht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die HF-Spannung getaktet angelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem im ersten Takt durch Anlegen einer niedrigen Spannungsamplitude die Hilfsentladung (5) gezündet wird und in einem Folgetakt durch Wahl einer hohen Spannungsamplitude die Hauptentladung (6) gezündet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der stromführende Querschnitt des Plasmakanales (11) der Hauptentladung (6) unter Einwirkung der Strömung (12) annähernd konstant ist.
Vorrichtung zur Zündung von Kraftstoff/Luft-Gemischen in einem Verbrennungsraum eines Ottomotors zur Durchführung eines der Verfahren entsprechend der Ansprüche 1 bis 6, welche Folgendes aufweist: – eine zentrale spannungsführende Elektrode (1,13), die konzentrisch von einer Gegenelektrode (3), die mit einer Masseanordnung (4) verbunden ist, umgeben ist, wobei Gegenelektrode (3) und Elektrode (1) in Richtung zu einem Verbrennungsraum annähernd fluchtend abschließen und einen ringförmigen Hauptspalt mit der Breite (b1) bilden, – eine den Zwischenraum zwischen Elektrode (1) und Gegenelektrode (3) bzw. Masse (4) ausfüllende Isolierungen (2), deren vorderes Ende einen Abstand (d) von der Hauptentladung (b) aufweist, – einen im vorderen Bereich der Isolierung (2) zwischen Elektrode (1) und Isolierung (2) ausgebildeten Entladungsspalt (10), der rückwärtig geschlossen ist und eine Öffnung in Richtung auf die Hauptentladung (6) aufweist, – eine zumindest im axial verlaufenden Bereich des Entladungsspaltes (10) vorhandene Beabstandung zwischen Gegenelektrode (3) bzw. Masse (4) und der Isolierung (2), deren Spaltbreite (b4) zur Zündung einer Hilfsentladung (5) angepasst ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der Bauteilkonturen, an denen ein Plasmakanal erzeugbar ist, mit geringen Krümmungsradien ausgeführt sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, bei dem zur Optimierung der Hilfsentladung (5) die Breite (b2) und die Höhe (h) des Entladungsspaltes (10) aufeinander abgestimmt sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei der ein Verhältnis der Zündspannungen zwischen Hilfsentladung (5) und Hauptentladung (6) durch das Verhältnis der Abstände von Spaltbreite (b4) zwischen Masse und Isolierung, von Breite (b3) der Isolierung und von Spaltbreite (b2) der Hilfsentladung einerseits und die Spaltbreite der Hauptentladung (b1) anderseits abgestimmt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, bei der die Betriebsfrequenz wesentlich kleiner als 1 GHz ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, bei der die Gegenelektrode (33) segmentartig ausgebildet ist und mit der zentralen Elektrode (13) zur Ausbildung eines Plasmakanales (11) und einer Hilfsentladung (5) zusammenwirkt.