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Technisches Gebiet
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Diese
Offenbarung bezieht sich allgemein auf ein Zündungssystem
und insbesondere auf eine Liefervorrichtung für elektrische
Energie zur Verwendung in einem Zündungssystem.
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Hintergrund
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Verbrennungsmotoren,
einschließlich Dieselmotoren, Benzinmotoren, Erdgasmotoren
und andere in der Technik bekannte Motoren können eine komplexe
Mischung von Luftverunreinigungen ausstoßen. Die Luftverunreinigungen
können sich aus gasförmigen Verbindungen zusammensetzen,
welche Stickoxide (NOx) aufweisen können, und aus festen
Partikelstoffen, welche unverbrannte Kohlenstoffpartikel aufweisen
können, die als Ruß bezeichnet werden.
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Aufgrund
einer gesteigerten Aufmerksamkeit gegenüber der Umwelt
sind Abgasemissionsstandards strikter geworden und die Menge an
gasförmigen Verbindungen, die von einem Motor in die Atmosphäre
emittiert wird, kann abhängig von der Bauart des Motors,
der Größe des Motors und/oder der Motorklasse
reguliert sein. Ein Verfahren, das von Motorherstellern umgesetzt
worden ist, um die Regulierung dieser Motoremissionen zu erfüllen,
ist die Abgasrückzirkulation bzw. Abgasrückführung
(EGR = exhaust gas recirculation). Abgasrückzirkulationssysteme
zirkulieren die Abgasnebenprodukte in die Einlassluftversorgung
des Verbrennungsmotors zurück. Das Abgas, das zu dem Motorzylinder
geleitet wird, reduziert die Sauerstoffkonzentration in dem Zylinder
und erhöht die spezifische Wärme der Luft-Brennstoff-Mischung,
wodurch die maximale Verbrennungstemperatur in dem Zylinder verringert wird.
Die verringerte maximale Verbrennungstemperatur und die reduzierte
Sauerstoffkonzentration können die chemische Reaktion des
Verbrennungsprozesses verlangsamen und die Bildung von NOx verringern.
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In
vielen Abgasrückzirkulationsanwendungen wird das Abgas
durch einen Partikelfilter und einen Katalysator geleitet, der Edelmetalle
enthält. Der Partikelfilter kann einen Teil der festen
Partikelstoffe auffangen, die vom Abgas mitgeführt werden.
Nach einer Nutzungsdauer kann der Partikelfilter gesättigt werden
und kann eine Reinigung durch einen Regenerationsprozess erfordern,
wobei die Partikelstoffe aus dem Filter entfernt werden. Zusätzlich
kann der Katalysator einen Teil der unverbrannten Kohlenstoffpartikel,
die in dem Abgas enthalten sind, oxidieren und kann Schwefel, der
in dem Abgas vorkommt, in Sulfat (SO3) umwandeln.
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Der
Regenerationsprozess kann das Verwenden einer Regenerationsvorrichtung
aufweisen, die mit einem Abgasbehandlungssystem gekoppelt ist. In
einigen Beispielen kann die Regenerationsvorrichtung ein Zündungssystem
aufweisen, das beispielsweise eine Brennstoffeinspritzvorrichtung
aufweist und eine Liefervorrichtung für elektrische Energie,
um die Verbrennung in der Regenerationsvorrichtung zu gestatten.
Das
US-Patent Nr. 5 189 333 , das
an Kagawa und Andere erteilt wurde, offenbart eine Liefervorrichtung
für elektrische Energie, die mit einer Brennstoffeinspritzvorrichtung
verwendet werden kann, um eine Luft-Brennstoff-Mischung zu entzünden,
wie beispielsweise über einen elektrischen Funken. Die
Liefervorrichtung für elektrische Energie, oder die Zündkerze
von Kagawa und Anderen, weist eine zentrale Elektrode bzw. Mittelelektrode und
eine parallele Masseelektrode auf. Die Mittelelektrode steht von
einem unteren Ende eines Isolators vor. Der Isolator kann an eine
Hauptmetallhülle der Liefervorrichtung für elektrische
Energie gekoppelt sein. Die parallele Masseelektrode ist gegenüber der
Mittelelektrode angeordnet. Ein Ende der Masseelektrode kann mit
einer Hauptmetallhülle verbunden sein. Eine Luft-Brennstoff-Mischung
kann durch eine Funkenentladung in einem Luftspalt zwischen der
Mittelelektrode und der parallelen Masseelektrode gezündet
werden.
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Das
Zündungssystem von Kagawa und Anderen kann jedoch eine
ungleichmäßige Zündung der Luft-Brennstoff-Mischung
während einem oder mehreren Zündungsversuchen
vorsehen. Zum Beispiel kann die Menge und/oder die Konzentration
der Luft-Brennstoff-Mischung in der Konstruktion von Kagawa und
Anderen um den Zündungsbereich oder den Luftspalt schwanken.
Daher kann eine schlecht positionierte Masseelektrode, beispielsweise
eine, die relativ zur Mittelelektrode angeordnet ist, um einen geeigneten
elektrischen Strom in einem Luftspalt dazwischen zu erzeugen, möglicherweise
nicht in der Lage sein, eine ordnungsgemäße Zündung
vorzusehen. Die Anordnung, die von Kagawa und Anderen vorgesehen
wird, kann auch eine Verunreinigung gestatten, wie eine Kohlenstoffablagerung,
die sich entlang der Komponenten der Liefervorrichtung für
elektrischen Strom entwickelt. Diese Komponenten können
Oberflächenteile entlang der Mittel- und Masseelektroden
aufweisen. Eine solche Verunreinigung kann ebenfalls eine ordnungsgemäße
Zündung der Luft-Brennstoff-Mischung verhindern. Weiter
kann die Anordnung der Masseelektrode bezüglich der zusätzlichen
Komponenten der Liefervorrichtung für elektrische Energie
nach Kagawa und Anderen, einschließlich beispielsweise
der Mittelelektrode, eine Lichtbogenbildung außerhalb des
Luftspaltes in dem Zündungsbereich gestatten. Dies kann
eine Lichtbogenbildung entlang Teile der Mittelelektrode oder der Masseelektrode
aufweisen, die mit dem Basisteil der Liefervorrichtung für
elektrische Energie verbunden sind. Eine Lichtbogenbildung außerhalb
des Spaltzündungsbereiches kann ebenfalls ungünstige
und inkonsistente Zündungsergebnisse liefern.
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Die
vorliegende Offenbarung ist darauf gerichtet, einen oder mehrere
der oben dargelegten Nachteile zu überwinden.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Gemäß einem
offenbarten beispielhaften Ausführungsbeispiel weist ein
Zündungssystem eine Liefervorrichtung für elektrische
Energie auf, die eine erste Elektrode hat, die an einem ersten Endteil
endet und eine zweite Elektrode, die in dem Zündungssystem
getrennt von der Liefervorrichtung für elektrische Energie
angeordnet ist. Die zweite Elektrode endet an einem zweiten Endteil,
der in einem ersten Abstand von dem ersten Endteil angeordnet ist,
um einen Luftspalt dazwischen zu bilden. Der Luftspalt bildet einen
Bereich, der den kürzesten Abstand zwischen der ersten
Elektrode und der zweiten Elektrode aufweist.
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Gemäß einem
anderen offenbarten beispielhaften Ausführungsbeispiel
weist ein Zündungssystem für die Verwendung in
einem Nachbehandlungssystem, das stromabwärts einer Abgassammelleitung
eines Verbrennungsmotors angeordnet ist, einen Brennerkopf auf,
eine Liefervorrichtung für elektrische Energie, die in
einem Durchlass des Brennerkopfes befestigt ist, und eine erste
Elektrode, die sich durch den Durchgang erstreckt und an einem ersten Endteil
endet, wobei die erste Elektrode mit einem Hauptkörper
der Liefervorrichtung für elektrische Energie gekoppelt
ist. Das System weist auch eine zweite Elektrode auf, die an einem
zweiten Endteil außerhalb des Durchgangs endet, wobei die
zweite Elektrode getrennt vom Hauptkörper angeordnet ist und
der zweite Endteil in einem ersten Abstand von dem ersten Endteil
angeordnet ist, um einen Luftspalt dazwischen zu bilden.
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Gemäß einem
weiteren beispielhaften offenbarten Ausführungsbeispiel
weist ein Verfahren zum Erzeugen einer Zündung einer Brennstoff-Luft-Mischung
in einer Verbrennungskammer das Positionieren einer ersten Elektrode
in einem Durchlassweg auf, so dass ein Endteil der ersten Elektrode
in einem ersten Abstand von einer Ebene entlang einer Außenkante
eines Brennstoffstrahls angeordnet ist, und das Positionieren eines
Endteils einer zweiten Elektrode in einem zweiten Abstand von dem
Endteil der ersten Elektrode, so dass ein Luftspalt zwischen den Endteilen
gebildet wird, wobei sich der Endteil der zweiten Elektrode in einem
dritten Abstand von der Ebene befindet. Das Verfahren weist auch
das Liefern von unter Druck gesetzter Luft an den Durchlassweg und
entlang der ersten Elektrode in einer Richtung zum ersten Endteil
der ersten Elektrode auf und das Zünden einer Luft-Brennstoff-Mischung
in der Nähe des Luftspaltes.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 sieht
eine diagrammartige aufgeschnittene Ansicht eines Brennerkopfes
und einer Brennstoffdüsenanordnung gemäß einem
beispielhaften offenbarten Ausführungsbeispiel vor;
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2 sieht
eine gedrehte perspektivische Ansicht des Brennerkopfes und der
Brennstoffdüsenanordnung der 1 vor; und
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3 sieht
eine vergrößerte Detailansicht der Mittelelektrode
und des Masseanschlusses relativ zum Brennstoffstrahl der 2 vor.
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Detaillierte Beschreibung
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1 veranschaulicht
ein Zündungssystem 10, welches in einem Nachbehandlungssystem
verwendet werden kann, wie beispielsweise in einer Regenerationsvorrichtung.
Die Regenerationsvorrichtung kann ein Zündungssystem 10 aufweisen,
welches beispielsweise eine Brennstoffeinspritzvorrichtung aufweist
und eine Liefervorrichtung 14 für elektrische
Energie, um eine Verbrennung in der Regenerationsvorrichtung zu
ermöglichen. In einem beispielhaften Ausführungsbeispiel
wird klar sein, dass die Regenerationsvorrichtung eine Lieferung
einer brennbaren Substanz erhält und eine Lieferung von Luft,
um eine Verbrennung innerhalb der Regenerationsvorrichtung zu ermöglichen.
Die brennbare Substanz kann beispielsweise Benzin, Dieselbrennstoff, Reformat(benzin)
und/oder irgendeine andere in der Technik bekannte brennbare Substanz
sein.
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Das
Zündungssystem 10 kann einen Brennerkopf 12 aufweisen,
der an eine Liefervorrichtung 14 für elektrische
Energie gekoppelt ist. In einem Ausführungsbeispiel kann
ein Hauptkörperteil 13 der Liefervorrichtung 14 für
elektrische Energie an dem Brennerkopf 12 mittels einer
Gewindeverbindung befestigt sein. Somit kann ein Teil der Liefervorrichtung 14 für
elektrische Energie in einen aufnehmenden Sockel 42 des
Brennerkopfes 12 eingeführt sein, wobei das Gewinde
der Liefervorrichtung 14 für elektrische Energie
mit dem Gegengewinde desaufnehmenden Sockels 42 in Eingriff
kommen kann. Zwar wurde eine Gewindeverbindung beschrieben, es können
jedoch andere Arten von Verbindungen verwendet werden, die für
die Befestigung der Liefervorrichtung 14 für elektrische
Energie an dem Brennerkopf 12 geeignet sind.
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Die
Liefervorrichtung 14 für elektrische Energie kann
eine Mittelelektrode 16 aufweisen, welche beispielsweise
an dem Hauptkörperteil 13 befestigt sein kann.
Die Mittelelektrode 16 kann während der Montage
durch einen Luftdurchlassweg 18 des Brennerkopfes 12 eingeführt
werden. Die Liefervorrichtung 14 für elektrische Energie
kann auf einem Sitzelement 20, wie beispielsweise einer
Scheibe, aufsitzen. Das Sitzelement 20 kann eine Dicke
aufweisen, die für das Einstellen einer Befestigungsposition
der Liefervorrichtung 14 für elektrische Energie
bezüglich des Brennerkopfes 12 geeignet ist. Dies
kann auch die Komponenten der Liefervorrichtung 14 für
elektrische Energie relativ zu den anderen Komponenten einstellen,
wie beispielsweise jenen im Brennerkopf 12. Zum Beispiel
kann durch Variieren der Dicke des Sitzelementes 20 das
Ende 38 der Mittelelektrode 16 nahe zu einem Brennstoffstrahl 32 oder
weg von diesem eingestellt werden.
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Das
Zündungssystem 10 kann auch eine Luftversorgungsanordnung 24 aufweisen.
In einem Ausführungsbeispiel kann die Luftversorgungsanordnung 24 in
dem Brennerkopf 12 angeordnet sein. Die Luftversorgunganordnung 24 kann
konfiguriert sein, um unter Druck gesetzte Luft an den Luftdurchlassweg 18,
wie beispielswiese durch einen Einlass 26, zu liefern und
an eine stromaufwärts gelegene Seite einer Verwirbelungsplatte 34.
Die unter Druck gesetzte Luft, die an die Luftversorgungsanordnung 24 geliefert
wird, kann von einer Einlassseite eines Verbrennungsmotors stammen
und kann unter Druck gesetzte Luft oder eine unter Druck gesetzte
Mischung von Luft und rezirkulierten Motorabgasen aufweisen. Der
Einlass 26 des Luftdurchlassweges 18 kann einen
Zugangspunkt vorsehen, um zuzulassen, dass Luft in den Luftdurchlassweg 18 strömt
und allgemein zu einer Position des Brennstoffstrahls 32. Es
ist klar, dass der Luftdurchlassweg 18 und der Einlass 26 in
einem alternativen Ausführungsbeispiel gemäß dieser
Offenbarung weggelassen werden können.
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Der
Brennerkopf 12 kann zusätzliche Komponenten aufnehmen,
einschließlich beispielsweise einer Brennstoffdüse 30,
die einen Brennstoffdurchlass 28 aufweist. Der Brennstoffdurchlass 28 kann eine
Lieferung einer brennbaren Substanz oder von Brennstoff aufnehmen.
Somit kann die brennbare Substanz oder der Brennstoff durch den
Brennstoffdurchlassweg 28 geliefert werden, um einen Brennstoffstrahl 32 entlang
einer Längsachse zu erzeugen. Der Brennstoffstrahl 32 kann
beispielsweise in einem Verbrennungsgehäuse 36 erzeugt
werden.
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Die
Verwirbelungsplatte 34 kann in dem Brennerkopf 12 vorgesehen
sein, um das Mischen von unter Druck gesetzter Luft von der Luftversorgungsanordnung 24 und
dem Brennstoff von der Brennstoffdüse 30 in dem
Verbrennungsgehäuse 36 zu ermöglichen
bzw. zu erleichtern. Zum Beispiel veranschaulicht das in 2 gezeigte
offenbarte Ausführungsbeispiel eine Vielzahl von Löchern
oder Öffnungen 52, die an vorgeschriebenen Stellen
entlang der Oberfläche der Verwirbelungsplatte 34 angeordnet
sind. Die Löcher oder Öffnungen 52 können
einen geeigneten Durchtritt von Luft (oder der Mischung von Luft
und Motorabgasen) dort hindurch gestatten. Wenn die Luft durch die
Verwirbelungsplatte 34 hindurchtritt und sich mit dem Brennstoffstrahl
mischt, kann eine geeignete Luft-Brennstoff-Mischung in dem Verbrennungsgehäuse 36 erzeugt
werden.
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Das
Zündungssystem 10 kann auch eine weitere Elektrode
aufweisen, wie beispielsweise den Masseanschluss 22. Der
Masseanschluss 22 kann als ein vom Hauptkörperteil 13 der
Liefervorrichtung 14 für elektrische Energie separat
angeschlossenes Element vorgesehen sein. Somit kann der Masseanschluss 22 an
einem getrennten Ort von den anderen Komponenten des Liefersystems 14 für
elektrische Energie angebracht sein. Zum Beispiel kann in einem offenbarten
Ausführungsbeispiel der Masseanschluss 22 integral
bzw. einstückig mit der Verwirbelungsplatte 34 befestigt
sein. Der Masseanschluss 22 kann sich in eine Richtung
zur Mittelelektrode 16 erstrecken und kann an einem Ende 40 enden.
Mit dieser Konfiguration kann das Ende 40 des Masseanschlusses 22 getrennt
an einer Stelle in einer gewünschten Lage zum Brennstoffstrahl 32 angebracht werden,
unabhängig von der Lage der Mittelelektrode 16.
Diese getrennt befestige Lage des Endes 40 des Masseanschlusses 22 gestattet
Variationen in der Lage der Mittelelektrode 16, während
eine Lage des Zündungsbereiches oder des Luftspaltes (Abstand 46 in 3)
zwischen dem Masseanschlussende 40 und dem Mittelelektrodenende 38 beibehalten
wird. Während ein Ausführungsbeispiel so beschrieben
wurde, dass es das Anschlussterminal 22 aufweist, während
es integral mit der Verwirbelungsplatte 34 befestigt ist,
können andere geeignete Befestigungsorte für den
Masseanschluss 22 getrennt von der Mittelelektrode 16 vorgesehen
werden.
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Nun
mit Bezug zu 3 wird eine vergrößerte
Detailansicht der Mittelelektrode 16 und des Massenanschlusses 22 relativ
zum Brennstoffstrahl 32 veranschaulicht. Wieder kann das
Ende 38 der Mittelelektrode 16 in einer letztendlichen
Anordnung um einen Abstand 44 entfernt von einer Außenebene
des Brennstoffstrahls 32 angeordnet sein. Wie oben diskutiert,
kann ein offenbartes Ausführungsbeispiel das Einstellen
des Endes 38 der Mittelelektrode 16 nahe zur Außenfläche
entlang der Länge des Brennstoffstrahls 32 oder
weg von dieser aufweisen, und zwar durch Variieren der Dicke des
Sitzelementes 20. In einigen Ausführungsbeispielen
kann der Abstand 44 einen Bereich von ungefähr
1,0–10,0 mm aufweisen.
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Wie
oben bemerkt, kann das Ende 40 des Masseanschlusses 22 bei
einem Abstand 46 von dem Ende 38 der Mittelelektrode 16 angeordnet
sein, um einen Luftspalt oder einen Zündungsbereich zu bilden.
In einigen Ausführungsbeispielen kann der Abstand 46 einen
Bereich von näherungsweise 1,2–4,4 mm aufweisen.
Ein offenbartes Ausführungsbeispiel des Masseanschlusses 22 kann
einen gekrümmte Oberfläche 56 aufweisen.
Eine Ausdehnung bzw. Verlängerung der Oberfläche 56 relativ
zur Mittelelektrode 16 kann einen Spalt 54 dazwischen bilden.
Eine Konfiguration des Spalts 54 kann einen Teil aufweisen,
der radial zunimmt, zum Beispiel gemessen von einem Punkt entlang
einer Länge 50 der Mittelelektrode 16,
wenn man sich entlang einer Strecke entlang der Oberfläche 56 des
Masseanschlusses 22 bewegt (z. B. wie vom Ende 40 in
Richtung des Befestigungsortes des Masseanschlusses 22). In
einem Ausführungsbeispiel kann ein gemessener Abstand von
einem Punkt entlang der Länge 50 der Mittelelektrode 16 zur
Oberfläche 56 in dem Spalt 54 größer
sein als der Abstand 46. Zwar wurde eine gekrümmte
Oberfläche 56 als Teil einer Ausdehnung des Massenanschlusses 22 beschrieben,
jedoch können andere Oberflächenkonstruktionen
und Formen verwendet werden, die geeignet sind, um das Ende 40 des
Masseanschlusses 22 in die Nähe des Ende 38 der
Mittelelektrode auszudehnen bzw. zu verlängern, und um
einen radialen Spalt 54 bezüglich der Mittelelektrode 16 zu
bilden.
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Das
Ende 40 des Masseanschlusses 22 kann ebenfalls
beispielsweise in einer letztlichen Anordnung um einen Abstand 48 weg
von der Außenfläche des Brenn stoffstrahls 32 angeordnet
sein. In einigen Ausführungsbeispielen kann der Abstand 48 auch
einen Bereich von näherungsweise 1,0–10,0 mm aufweisen.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Das
Zündungssystem 10 der vorliegenden Offenbarung
kann mit jeglicher Verbrennungsvorrichtung verwendet werden, wie
beispielsweise einem Motor, einem Ofen oder jeglicher anderen in
der Technik bekannten Vorrichtung in der das Zünden einer
brennbaren Substanz erwünscht ist. Zum Beispiel kann das
Zündungssystem 10 in einem Nachbehandlungssystem
stromabwärts einer Abgassammelleitung eines Verbrennungsmotors,
wie beispielsweise eines Dieselmotors, verwendet werden. In einem
solchen Nachbehandlungssystem würde das Zündungssystem 10 verwendet
werden, um das Erwärmen der Abgase, die den Motor verlassen,
auf Temperaturen zu ermöglichen, die ausreichen, um einen
Partikelfilter zu regenerieren, der stromabwärts des Zündungssystems 10 angeordnet
ist.
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Das
Zündungssystem 10 kann nützlich sein, um
die Wahrscheinlichkeit der Zündung zu verbessern, und die
Bildung eines Zündungsbereiches an einer erwünschten
Stelle. Dies ist der Fall aufgrund der vorgeschriebenen Lage der
Komponenten des Zündungssystems 10 und ihrer jeweiligen
Konstruktion. Insbesondere sieht die separate Beschaffenheit und
besondere Form des Masseanschlusses 22 bezüglich
der Mittelelektrode 16 der Liefervorrichtung 14 für
elektrische Energie eine im Wesentlichen feste oder konsistente
Lage des Zündungsbereiches bezüglich des Brennstoffstrahles
vor, der von der Brennstoffdüse 30 vorgesehen
wird. Da der Zündungsbereich durch die elektrische Energie
oder den Lichtbogen definiert wird, der den Spalt zwischen dem Ende 38 der
Mittelelektrode und dem Ende 40 des Masseanschlusses 22 überbrückt,
ist die Lage des Zündungsbereiches eine Funktion der Lage
von sowohl der Vorrichtung 14 für elektrische
Energie als auch des Masseanschlusses 22. Somit kann, durch Anordnen
des Masseanschlusses 22 auf einer Komponente getrennt von
der Liefervorrichtung 14 für elektrische Energie
und in einer bestimmten Lage bezüglich des Brennstoffstrahls,
der Masseanschluss 22 eine im Wesentlichen festgelegte
oder konsistente Lage des Zündungsbereiches vorsehen, unabhängig von
Variationen der Lage des Endes 38 der Mittelelektrode 16.
Variationen in der Lage der Mittelelektrode 16 können
aufgrund von Variationen auftreten, die mit der Kopplung der Liefervorrichtung 14 für
elektrische Energie mit dem Verbrennungskopf 12 assoziiert
sind. Zusätzlich zu diesen Vorteilen gestattet die Lage
des Masseanschlusses 22 getrennt von der Liefervorrichtung 14 für
elektrische Energie auch, dass die Öffnung zum Aufnehmen
der Liefervorrichtung für elektrische Energie von der Größe
her kleiner sein kann, da die Öffnung nicht groß genug
sein muss, um ebenfalls den Massenanschluss 22 zu aufzunehmen.
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Wie
oben bemerkt, kann die Luftversorgungsanordnung 24 konfiguriert
sein, um einen Fluss von unter Druck gesetzter Luft in den Luftdurchlassweg 18 im
Allgemeinen in Richtung der Lage des Brennstoffstrahls 32 zu
liefern und durch die Löcher oder Öffnungen 52,
die in der Verwirbelungsplatte 34 ausgebildet sind. Der
unter Druck gesetzte Luftfluss durch den Durchlassweg 18 kann
allgemein eine Länge der Mittelelektrode 16 passieren,
die auch durch den Luftdurchlass 18 angeordnet sein kann. Die
Richtung des Luftflusses von der Luftversorgungsanordnung 24 durch
den Luftdurchlassweg 18 kann es ermöglichen, dass
der Brennstoffstrahl 32 daran gehindert wird, sich entlang
der Länge 50 der Mittelelektrode 16 und
in den Luftdurchlassweg 18 zu bewegen und kann den Aufbau
von Ruß entlang des Durchlassweges 18 verringern.
Insbesondere kann, durch Liefern eines Flusses von unter Druck gesetzter
Luft in den Luftdurchlassweg 18 allgemein in Richtung des
Brennstoffstrahls 32, das offenbarte Zündungssystem 10 auch
in der Lage sein, eine Verunreinigung, wie beispielsweise einen
Kohlenstoffablagerungsaufbau entlang verschiedener Komponenten davon,
zu verringern. Diese Komponenten können beispielsweise
einen Aufbau entlang der Länge 50 der Mittelelektrode 16 und
entlang der verlängerten Oberfläche 56 des
Masseanschlusses 22 aufweisen.
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Wenn
die unter Druck gesetzte Luft (oder Luft und Abgase) durch die Verwirbelungsplatte 34 und
durch den Luftdurchlassweg 18 geliefert werden, mischt
sich Luft mit dem Brennstoff des Brennstoffstrahls in dem Verbrennungsgehäuse 36,
einschließlich im Gebiet des Zündungsbereiches
zwischen dem Ende 38 der Mittelelektrode 16 und
dem Ende 40 des Masseanschlusses 22. Wie zuvor
beschrie ben, kann die Verwirbelungsplatte 34 die Qualität
der Luft-Brennstoff-Mischung verbessern. Diese verbesserte Qualität
der Luft-Brennstoff-Mischung kann eine sogar noch stärker
brennbare Luft-Brennstoff-Mischung aufweisen, welche in dem Gebiet
des Zündungsbereichs 36 durch die offenbarte Konfiguration
vorgesehen werden kann. Da eine verbesserte Luft-Brennstoff-Mischung
in dem Zündungsbereich 46 vorliegen kann, kann
die Wahrscheinlichkeit der Zündung während eines
oder mehreren Zündungsversuchen verbessert werden. Diese
Wahrscheinlichkeit kann weiter optimiert werden durch Einstellen des
Spaltabstandes 46 des Zündungsbereichs, des Spaltabstands 44 weg
von einer Ebene entlang einer Position des Brennstoffstrahls 32 zu
dem Ende 38 der Mittelelektrode 16, und des Spaltabstandes 48 weg
von einer Ebene entlang der Position des Brennstoffstrahls 32 zu
dem Ende 40 des Masseanschlusses 22. Diese Abstände 44, 46 und 48 können
die Abstände innerhalb der vorgeschriebenen Bereiche von
näherungsweise 1,0–10,0 mm, 1,2–4,4 mm
bzw. 1,0–10,0 mm aufweisen.
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Die
verlängerte Konstruktion und der Anbringungsort des Masseanschlusses 22 relativ
zur Mittelelektrode 16 können auch die Entzündbarkeit
steigern und eine Lichtbogenbildung außerhalb des Zündungsbereiches 46 verringern
oder verhindern. Zum Beispiel sieht die Konstruktion des offenbarten
Masseanschlusses 22 ein Ende 40 in der Nähe
zu einem Ende 38 der Mittelelektrode vor, wodurch ein Luftspalt
oder ein Zündungsbereich 46 dazwischen definiert
wird. Ein radialer Spalt 54 kann zwischen einer Länge 50 der
Mittelelektrode 16 und einer radialen Oberfläche 56 des
Masseanschlusses 22 gebildet werden. Somit kann, während
eines Verbrennungsprozesses, eine Spannungsdifferenz zwischen dem
Ende 38 und 40 erzeugt werden, um eine Zündung
der Luft-Brennstoff-Mischung einzuleiten. Eine weitere Spannungsdifferenz
kann auch in dem radialen Spalt 54 zwischen dem Masseanschluss 22 und der
Mittelelektrode 16 während des Verbrennungsprozesses
erzeugt werden. Da jedoch der Abstand des radialen Spaltes 54 größer
ist als der Abstand des Zündungsbereiches 46,
ist der elektrische Widerstand, der von der Luftmenge in dem radialen
Spalt 54 vorgesehen wird größer als der
elektrische Widerstand, der durch die Luftmenge im Zündungsbereich 46 vorgesehen
wird. Diese höhere Konzentration kann die Wahrscheinlichkeit
steigern, dass die Zündung in dem Zündungsbereich 46 auftritt.
Dies kann auch die Wahr scheinlichkeit verringern oder eliminieren,
dass eine Lichtbogenbildung außerhalb des Zündungsbereiches 46 auftritt,
einschließlich beispielsweise in dem radialen Spalt 54.
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Die
Konfiguration der zusätzlichen Komponenten des offenbarten
Zündungssystems 10 kann auch ermöglichen,
dass die brennbare Substanz daran gehindert wird, sich in dem radialen
Spalt 54 zu entzünden. Zum Beispiel kann der Luftfluss,
der in den Luftdurchlass 18 entlang der Länge 50 der
Mittelelektrode 16 und in Richtung des Brennstoffstrahls 32 geliefert
wird, verringern oder verhindern, dass sich die Luft-Brennstoff-Mischung
in dem radialen Spalt 54 ansammelt und entzündet
wird. Wie oben bemerkt, kann dies auch eine Reduktion oder Eliminierung
von Verunreinigungen ermöglichen, wie beispielsweise den
Aufbau einer Kohlenstoffablagerung entlang der Oberflächen
im radialen Spalt 54.
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Es
wird dem Fachmann offensichtlich sein, dass verschiedene Modifikationen
und Variationen an der offenbarten Vorrichtung und dem Verfahren vorgenommen
werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
Zudem werden dem Fachmann andere Ausführungsbeispiele der
Vorrichtung und des Verfahrens aus einer Betrachtung der Beschreibung
offensichtlich werden. Es ist beabsichtigt, dass die Beschreibung
und die Beispiele nur als beispielhaft angesehen werden, wobei ein
wahrer Umfang der Offenbarung durch die folgenden Ansprüche
und ihre äquivalenten Ausführungen gezeigt wird.
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Zusammenfassung
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ZÜNDUNGSSYSTEM
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Ein
Zündungssystem weist eine Liefervorrichtung für
elektrische Energie auf, das eine erste Elektrode aufweist, die
an einem ersten Teil endet und eine zweite Elektrode, die in dem
Zündungssystem getrennt von der Liefervorrichtung für
elektrische Energie angeordnet ist. Die zweite Elektrode endet an
einem zweiten Endteil, der in einem ersten Abstand von dem ersten
Endteil angeordnet ist, um einen Luftspalt dazwischen zu bilden.
Der Luftspalt bildet einen Bereich, der den kürzesten Abstand
zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode aufweist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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