L 0 Verfahren zur Abgasnachbehandlung und Vorrichtung hierzuL 0 Method for exhaust gas aftertreatment and device therefor
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren bzw. einer Vorrichtung zur Behandlung des L5 Abgases einer Brennkraftmaschine nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche. Aus der DE 195 10 804 AI ist bekannt, ein nachmotorisch in dem Abgastrakt eingeführtes Reduktionsmittel vor dem Durchströmen eines Katalysators mittels eines Plasmas zur Produktion von Radikalen zu behandeln.The invention relates to a method and a device for treating the L5 exhaust gas of an internal combustion engine according to the type of the independent claims. From DE 195 10 804 AI it is known to treat a reducing agent introduced in the exhaust tract after the engine before flowing through a catalyst by means of a plasma for the production of radicals.
.0 Aus der WO 00/29727 ist bekannt, Kraftstoff vor dem nachmotorischen Einbringen in den Abgastrakt mit einem Plasma zu behandeln..0 It is known from WO 00/29727 to treat fuel with a plasma before it is introduced into the exhaust system after the engine.
Aus der WO 00/50743 ist eine Anordnung zur Erzeugung eines Plasmas bekannt, die ähnlich einer konventionellen Zündkerze funktioniert und bei der ein elektrisches Signal .5 im Kilohertzbereich angelegt wird.From WO 00/50743 an arrangement for generating a plasma is known which functions similarly to a conventional spark plug and in which an electrical signal .5 is applied in the kilohertz range.
Ebenso beschreibt der Artikel „Aftertreatment of Diesel Vehicle Emissions Using Com- pact Plasmatron Fuel Converter-Catalyst Systems" von L. Bromberg, D. R. Cohn und A.The article also describes "Aftertreatment of Diesel Vehicle Emissions Using Compact Plasmatron Fuel Converter-Catalyst Systems" by L. Bromberg, D. R. Cohn and A.
Rabinovich, Plasma Science and Fusion Center, Massachusetts Institute of Technology,Rabinovich, Plasma Science and Fusion Center, Massachusetts Institute of Technology,
30 Cambridge, MA 02139, USA, vom Dezember 1999 (siehe http : //www . psfc .mit . edu/library/00rr/00RR001/0QRR001 full . pd f die Anregung eines Plasmas mittels eines Lichtbogens.
Bei der Anwendung einer konventionellen Zündkerze bzw. eines Lichtbogens besteht der Nachteil, dass entstehende Funken, in denen sich ein Plasma bilden kann, sich selbst einschnüren und damit lediglich dünne Bereiche darstellen, in denen eine partielle Oxidation der Kohlenwasserstoffe erfolgen kann. Darüber hinaus benötigen derartige Anordnungen viel elektrische Energie. Funken belasten die verwendeten Bauteile stark und setzen sie einem raschen Alterungsprozess aus. Darüber können Funken bzw. Bogenentladungen ausgeblasen werden, sodass nicht immer eine kontinuierlicher und sicherer Betrieb gewährleistet ist.30 Cambridge, MA 02139, USA, December 1999 (see http: // www.psfc. Mit. Edu / library / 00rr / 00RR001 / 0QRR001 full. Pd f the excitation of a plasma by means of an arc. When using a conventional spark plug or an arc, there is the disadvantage that sparks which arise, in which a plasma can form, constrict themselves and thus only represent thin areas in which partial oxidation of the hydrocarbons can take place. In addition, such arrangements require a lot of electrical energy. Sparks put a heavy load on the components used and expose them to a rapid aging process. Sparks and arc discharges can be blown out so that continuous and safe operation is not always guaranteed.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kenn-The method according to the invention and the device according to the invention with the characteristic
L 5 zeichnenden Merkmalen der unabhängigen Ansprüche haben demgegenüber den Vorteil, ein energetisch günstiges Verfahren zur Abgasnachbehandlung, insbesondere zur selektiven katalytischen Reduktion von Stickoxiden in Abgasen, bereitzustellen. Darüber hinaus unterliegt eine erfindungsgemäße Vorrichtung vergleichsweise geringen Verschleißerscheinungen, stellt also eine robuste Anordnung dar.L 5 drawing features of the independent claims, in contrast, have the advantage of providing an energetically favorable method for exhaust gas aftertreatment, in particular for the selective catalytic reduction of nitrogen oxides in exhaust gases. In addition, a device according to the invention is subject to comparatively little wear and tear, and therefore represents a robust arrangement.
.0.0
Als weiterer Vorteil ist anzusehen, dass ein Hochfrequenzplasma einen größeren Raum einnimmt und damit einen größeren Wirkungsquerschnitt bei der Behandlung eines Hilfsmittels aufweist als lokal begrenzte Funkenentladungen bzw. Lichtbogenentladungen. Darüber hinaus kann ein Hochfrequenzplasma nicht durch Hereinströmen desA further advantage is that a high-frequency plasma occupies a larger space and thus has a larger cross-section when treating an aid than locally limited spark discharges or arc discharges. In addition, a high-frequency plasma cannot flow in
.5 Hilfsmittels ausgeblasen werden, wie es bei einem elektrischen Funken unter Umständen der Fall sein kann. Neben einem geringen Elektrodenverschleiß in Vergleich zu Funkenentladungen ist vorteilhaft, dass eventuell sich ablagernde Verunreinigungen in einem Brennraum automatisch abgebrannt werden, da die Anordnung derart ausgeführt sein kann, dass das Plasma mehr oder weniger den gesamten Brennraum erfüllt. Des weiteren.5 aids are blown out, as may be the case with an electrical spark. In addition to low electrode wear compared to spark discharges, it is advantageous that any deposits in a combustion chamber are automatically burnt off, since the arrangement can be designed such that the plasma more or less fills the entire combustion chamber. Furthermore
30 erweist sich als Vorteil, dass im Vergleich zu einer Funkenzündung die Brenndauer exakt steuerbar ist. Ferner ist eine erfindungsgemäß vorgesehene Wellenleiterstruktur in einfacher Weise exakt skalierbar; insbesondere das Vorsehen eines Resonators gewährt eine Skalierbarkeit bzw. eine platzsparende Miniaturisierung. Dies kann durch Wahl der Frequenz - und damit der Wellenlänge in der Wellenleiterstruktur - erzielt werden, die in ei-
nem bestimmten Verhältnis zu den geometrischen Abmessungen des Wellenleiters stehen muss (zum Beispiel λ/4 - Koaxialresonator). Desweiteren ist eine Hochfrequenzzündvorrichtung mit Wellenleiterstruktur flexibel handhabbar, insbesondere kann die Flammgröße jederzeit über eine entsprechende Einstellung des Zündvolumens auf den zur Erzeugung partiell oxidierte Kohlenwasserstoffe optimalen Wert eingestellt werden. Auch ist in einfacher Weise ein optimaler Wirkungsquerschnitt zwischen Plasma und strömendem Kraftstoff-Luft-Gemisch in einfacher Weise einstellbar, wodurch sich insgesamt eine hohe Sicherheit im Anregen und Betreiben des Plasmas zur Erzeugung partiell oxidierte Kohlenwasserstoffe ergibt.30 proves to be an advantage that the burning time can be controlled exactly in comparison to a spark ignition. Furthermore, a waveguide structure provided according to the invention is easily scalable in a simple manner; in particular the provision of a resonator allows scalability or space-saving miniaturization. This can be achieved by choosing the frequency - and thus the wavelength in the waveguide structure - which in a must have a certain relationship to the geometric dimensions of the waveguide (for example λ / 4 - coaxial resonator). Furthermore, a high-frequency ignition device with a waveguide structure can be handled flexibly, in particular the flame size can be adjusted at any time to the optimum value for the generation of partially oxidized hydrocarbons by appropriate adjustment of the ignition volume. An optimal cross section of action between the plasma and the flowing fuel-air mixture can also be set in a simple manner, resulting overall in a high level of safety in the excitation and operation of the plasma to produce partially oxidized hydrocarbons.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Verfahren bzw. Vorrichtung möglich. Vorteilhaft ist insbesondere die Verwendung einer koaxialen Wellenleiterstruktur, weil damit - neben einer kompakten Bauweise - die Integration der Leistungserzeugung in die Koaxialstruktur mit günstigen Eigenschaften hinsichtlich der elektromagnetischen Verträglichkeit erzielt werden kann.The measures listed in the dependent claims allow advantageous developments and improvements of the methods and apparatus specified in the independent claims. The use of a coaxial waveguide structure is particularly advantageous because, in addition to a compact design, the integration of the power generation into the coaxial structure can be achieved with favorable properties with regard to electromagnetic compatibility.
Werden Frequenzen des hochfrequenten elektrischen Signals in einem Bereich zwischen 100 Megahertz und einigen Gigahertz (10 GHz), vorzugsweise in einem Bereich zwischen 800 Megahertz und 3 Gigahertz, gewählt, so wird in vorteilhafter Weise eine äußerst kompakte Baugröße erreicht.If frequencies of the high-frequency electrical signal are selected in a range between 100 megahertz and a few gigahertz (10 GHz), preferably in a range between 800 megahertz and 3 gigahertz, an extremely compact size is advantageously achieved.
Insbesondere ist es vorteilhaft, dass die Frequenz im ISM-Frequenzband liegt, d.h. in einem Frequenzbereich um einen Wert von 2,45 GHz mit einer Bandbreite von beispielsweise +/- 75 MHz. Das ISM-Band (="Industrial Scientific Medical Band") stellt einen frei verfügbaren Frequenzbereich dar und gewährleistet darüber hinaus eine kleine Baugröße.In particular, it is advantageous that the frequency lies in the ISM frequency band, i.e. in a frequency range around a value of 2.45 GHz with a bandwidth of, for example, +/- 75 MHz. The ISM band (= "Industrial Scientific Medical Band") represents a freely available frequency range and also guarantees a small size.
Es erweist sich insbesondere als vorteilhaft, das Hilfsmittel nachmotorisch in den Abgastrakt einzuführen und das Hilfsmittel vor der Zufuhr in den Abgastrakt mittels eines Plasmas zu behandeln. Dadurch muss das Plasma keine Abgasbestandteile chemisch umsetzen, wodurch nur unnötig Energie absorbiert und dem Abgasstrom nur ein zusätzlicher Strömungswiderstand entgegengesetzt würde.
Weitere Vorteile ergeben sich aus in den weiteren abhängigen Ansprüchen und in der Beschreibung genannten Merkmalen.It proves to be particularly advantageous to introduce the aid into the exhaust tract using a motor and to treat the aid by means of a plasma before it is fed into the exhaust tract. As a result, the plasma does not have to chemically convert any exhaust gas components, which would only unnecessarily absorb energy and would only counter the exhaust gas flow with an additional flow resistance. Further advantages result from the features mentioned in the further dependent claims and in the description.
Zeichnung 5Drawing 5
Die Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigenThe exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description. Show it
Figur 1 eine Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung, 01 shows a device for exhaust gas aftertreatment, 0
Figur 2 einen Hochfrequenzplasmareaktor undFigure 2 shows a high-frequency plasma reactor and
Figur 3 eine Hochfrequenzzündvorrichtung.3 shows a high-frequency ignition device.
.5 Beschreibung der Ausführungsbeispiele.5 Description of the exemplary embodiments
Figur 1 zeigt eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung 2, deren mit einer Brennkraftmaschine 1 verbundene Abgasleitung 5 zu einer Abgasreinigungsanlage 10 führt, die als Katalysatoranordnung zur selektiven katalytischen Reduktion und/oder als Partikelfilter !0 ausgebildet ist. Ein mit einem Hilfsmittel zur Abgasnachbehandlung versorgbarerFIG. 1 shows an exhaust gas aftertreatment device 2, the exhaust gas line 5 of which is connected to an internal combustion engine 1 and leads to an exhaust gas purification system 10 which is designed as a catalytic converter arrangement for selective catalytic reduction and / or as a particle filter! 0. One that can be supplied with an aid for exhaust gas aftertreatment
Hochfrequenzplasmareaktor 15 weist eine Gasauslassleitung 17 auf, die über eine Dosiereinrichtung 19, insbesondere über ein Ventil, in die Abgasleitung 5 zwischen der Brennkraftmaschine 1 und der Abgasreinigungsanlage 10 mündet.High-frequency plasma reactor 15 has a gas outlet line 17, which opens into the exhaust line 5 between the internal combustion engine 1 and the exhaust gas cleaning system 10 via a metering device 19, in particular via a valve.
15 In dem Hochfrequenzplasmareaktor 15 werden unter Einbringung hochfrequenter elektrische Energie im Megahertzbereich ein an partiell oxidierten Kohlenwasserstoffen (HC) reiches Gas durch die teilweise Verbrennung eines Diesel-Luft-Gemischs in einem Hochfrequenzplasma erzeugt. Das mit partiell oxidierten Kohlenwasserstoffen angereicherte Gas wird über die Gasauslassleitung 17 und die Dosiereinrichtung 19 in den Abgasstrang 0 hinter der Brennkraftmaschine 1 eingeführt, um in der nachgeordneten Abgasreinigungsanlage 10 eine Unterstützung eines kohlenwasserstoffbasierten Verfahrens zur selektiven katalytischen Reduktion (HC-SCR- Verfahren) bzw. einer Partikelfilterung in einem in der Abgasreinigungsanlage 10 enthaltenen Partikelfilter zu gewährleisten. Daneben wird im Hochfrequenzplasmareaktor auch Wasserstoff und Kohlenmonoxid erzeugt, die auf-
grund ihrer hohen Reduktionsfähigkeit in besonderem Maße geeignet sind, Stickoxide zu Stickstoff zu reduzieren. Aufgrund der stark exothermen Oxidation von Wasserstoff zu Wasser und von Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid sind Wasserstoff und Kohlenmonoxid insbesondere auch dazu geeignet, einen Katalysator schnell zu erwärmen. 515 In the high-frequency plasma reactor 15, a gas rich in partially oxidized hydrocarbons (HC) is generated by the partial combustion of a diesel-air mixture in a high-frequency plasma by introducing high-frequency electrical energy in the megahertz range. The gas enriched with partially oxidized hydrocarbons is introduced via the gas outlet line 17 and the metering device 19 into the exhaust line 0 behind the internal combustion engine 1, in order to support a hydrocarbon-based method for selective catalytic reduction (HC-SCR method) or the downstream exhaust gas cleaning system 10. to ensure particle filtering in a particle filter contained in the exhaust gas purification system 10. In addition, hydrogen and carbon monoxide are generated in the high-frequency plasma reactor. Because of their high reducibility, they are particularly suitable for reducing nitrogen oxides to nitrogen. Due to the highly exothermic oxidation of hydrogen to water and from carbon monoxide to carbon dioxide, hydrogen and carbon monoxide are particularly suitable for quickly heating a catalyst. 5
Figur 2 zeigt eine spezielle Ausführungsform 150 eines Hochfrequenzplasmareaktors mit einem Brennraum 151, der auf einer Seite Einlassleitungen 156 zur Zufuhr eines Kraft- stoff-Luft-Geschmischs und auf der gegenüberliegenden Seite die bereits in der Figur 1 beschriebene Gasauslassleitung 17 aufweist. Auf der Seite der Einlassleitungen 156 ragtFIG. 2 shows a special embodiment 150 of a high-frequency plasma reactor with a combustion chamber 151, which has inlet lines 156 for supplying a fuel-air mixture on one side and the gas outlet line 17 already described in FIG. 1 on the opposite side. Protrudes on the side of the inlet lines 156
.0 eine Hochfrequenzzündvorrichtung 154 mit ihrem Zündstift 207a in den Brennraum 151 hinein. Die Hochfrequenzzündvorrichtung 154 wird über eine Ansteuerleitung 153 mittels einer Hochfrequenzgeneratoranordnung 152 mit hochfrequenter elektrischer Energie im Megahertzbereich versorgt. Der Mündungsbereich 158 der Einlassleitungen 156 ist relativ zur Gasauslassleitung nahe am Zündstift 207a angeordnet. Der Pfeil 160 illustriert.0 a high-frequency ignition device 154 with its ignition pin 207a into the combustion chamber 151. The high-frequency ignition device 154 is supplied with high-frequency electrical energy in the megahertz range via a control line 153 by means of a high-frequency generator arrangement 152. The mouth region 158 of the inlet lines 156 is arranged close to the ignition pin 207a relative to the gas outlet line. The arrow 160 illustrates
L5 die Strömungsrichtung des Gemischs aus Luft mit partiell oxidierten Kohlenwasserstoffen.L5 is the direction of flow of the mixture of air with partially oxidized hydrocarbons.
Die Hochfrequenzzündvorrichtung 154 zündet im Brennraum 151 in Anwesenheit eines über die Einlassleitungen 156 zugeführten Kraftstoff-Luft-Gemischs ein Hochfrequenz- 0 plasma, in dem die Kohlenwasserstoffe partiell oxidiert werden. Das entstehende Gemisch aus Luft mit partiell oxidierten Kohlenwasserstoffen strömt in Richtung 160 zur Abgasleitung 5. Das mit partiell oxidierten Kohlenwasserstoffen angereichte Gas dient nach Einbringung in den Abgasstrang insbesondere im Bereich der Abgasreinigungsanlage 10 zur Reduzierung von Stickstoffdioxid zur Stickstoff mit Hilfe des sogenannten HC-The high-frequency ignition device 154 ignites a high-frequency plasma in the combustion chamber 151 in the presence of a fuel-air mixture supplied via the inlet lines 156, in which the hydrocarbons are partially oxidized. The resulting mixture of air with partially oxidized hydrocarbons flows in the direction 160 to the exhaust gas line 5. The gas enriched with partially oxidized hydrocarbons, after introduction into the exhaust line, is used in particular in the area of the exhaust gas cleaning system 10 to reduce nitrogen dioxide to nitrogen with the aid of the so-called HC
.5 SCR-Verfahrens. Die Vorteile eines HC-SCR- Verfahrens bestehen darin, dass kein zusätzlicher Hilfsstoff erforderlich ist, wie beispielsweise beim ammoniakbasierten Verfahren zur selektiven katalytischen Reduktion. Dadurch wird ein zusätzlicher Tank eingespart und die Handhabung ist für den Fahrzeugbetreiber einfach..5 SCR procedure. The advantages of an HC-SCR process are that no additional auxiliary is required, as is the case, for example, with the ammonia-based process for selective catalytic reduction. This saves an additional tank and the handling is easy for the vehicle operator.
30 Alternativ zu einem Katalysator zur selektiven katalytischen Reduktion oder zu einem30 Alternative to a catalyst for selective catalytic reduction or to one
Partikelfilter kann das Verfahren auch in Verbindung mit einem NOx-Speicherkatalysator eingesetzt werden. Insbesondere bei einem Speicherkatalysator ergibt sich die Möglichkeit, bei einem normalerweise mit hohen Lambdawerten betriebenen Dieselmotor ohne oder ohne wesentlichen Eingriff in die innermotorische Kraftstoffeinspritzung lokal im
Bereich des Speicherkatalysators durch nachmotorisches Eindüsen von partiell oxidierten Kohlenwasserstoffen einen Lambdawert von 1 zu erzeugen.Particle filter, the process can also be used in conjunction with a NOx storage catalytic converter. In particular in the case of a storage catalytic converter, there is the possibility of locally in the case of a diesel engine which is normally operated with high lambda values without or without substantial intervention in the internal engine fuel injection Area of the storage catalyst to generate a lambda value of 1 by post-engine injection of partially oxidized hydrocarbons.
Alternativ oder in Kombination mit einer Entstickungsanlage kann der Hochfre- quenzplasmareaktor 150 auch mit einem in der Abgasreinigungsanlage 10 enthaltenenAlternatively or in combination with a denitrification system, the high-frequency plasma reactor 150 can also be used with one contained in the exhaust gas purification system 10
Partikelfilter kombiniert sein, um einen Russabbrand zu unterstützen. Alternativ kann eine Dosiereinrichtung 19 auch entfallen, wenn die Dosierung der Hilfsmittelzufuhr in den Abgastrakt über eine Dosierung der Zufuhr des Kraftstoff-Luft-Gemischs in den Brennraum 151 erfolgt. Des weiteren können in einer alternativen Ausfülirungsform des Hochfrequenzplasmareaktors 150 eine oder mehrere Verwirbelungseinheiten insbesondere im Bereich der Mündungsbereiche 158 vorgesehen sein, um eine Verwirbelung des Kraftstoffs mit der Luft einerseits und eine Vermischung des zugeführten Kraftstoff-Luft- Gemischs mit dem bereits im Brennraum 151 vorhandenen Hochfrequenzplasma zu unterstützen.Particle filter can be combined to support soot burnup. Alternatively, a metering device 19 can also be omitted if the metering of the aid supply into the exhaust gas tract takes place via a metering of the supply of the fuel-air mixture into the combustion chamber 151. Furthermore, in an alternative embodiment of the high-frequency plasma reactor 150, one or more swirling units can be provided, in particular in the area of the mouth areas 158, in order to swirl the fuel with the air on the one hand and to mix the supplied fuel-air mixture with the high-frequency plasma already present in the combustion chamber 151 to support.
Figur 3 zeigt eine spezielle Ausführungsform 201 einer Hochfrequenzzündvorrichtung 154. Eine derartige Hochfrequenzzündvorrichtung ist grundsätzlich bereits aus der deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 102 39 410.5 bekannt. Die Hochfrequenzgeneratoranordnung 152 weist einen Hochfrequenzgenerator 202 auf, dessen Hochfre- quenzsignale im Megahertzbereich mittels eines Verstärkers 203 verstärkt und anschließend der Hochfrequenzzündvorrichtung 201 zugeführt werden. Schematisch ist hier eine induktive Einkopplung 204 der hochfrequenten Schwingungen in einer als λ/4-Resonator 205 aufgebaute koaxiale Wellenleiterstruktur als wesentlicher Bestandteil der Hochfre- quenzzündvorrichtung gezeigt. Der koaxiale Resonator 205 besteht aus einem Außenlei- ter 206 und einem Innenleiter 207, wobei das eine sogenannte offene Ende 208 des Resonators 205 mit dem Innenleiter 207 als Zündstift 207a die Zündung bewirkt. Für die hochfrequenten Schwingungen stellt das andere brennraumferne geschlossene Ende 209 des Resonators 205 einen Kurzschluss dar. Das Dielektrikum 210 zwischen dem Außenleiter 206 und dem Innenleiter 207 besteht im Wesentlichen aus Luft oder einem geeig- neten elektrisch nicht leitenden Material. Lediglich zur Abdichtung des offenen EndesFIG. 3 shows a special embodiment 201 of a high-frequency ignition device 154. Such a high-frequency ignition device is basically already known from the German patent application with the file number 102 39 410.5. The high-frequency generator arrangement 152 has a high-frequency generator 202, the high-frequency signals of which are amplified in the megahertz range by means of an amplifier 203 and then fed to the high-frequency ignition device 201. An inductive coupling 204 of the high-frequency vibrations in a coaxial waveguide structure constructed as a λ / 4 resonator 205 is shown schematically here as an essential component of the high-frequency ignition device. The coaxial resonator 205 consists of an outer conductor 206 and an inner conductor 207, the so-called open end 208 of the resonator 205 with the inner conductor 207 as the ignition pin 207a causing the ignition. The other closed end 209 of the resonator 205 remote from the combustion chamber represents a short circuit for the high-frequency vibrations. The dielectric 210 between the outer conductor 206 and the inner conductor 207 essentially consists of air or a suitable electrically non-conductive material. Only for sealing the open end
208 des Resonators 205 zum Brennraum hin ist eine Dichtung 211 vorhanden. Die Dichtung 211 besteht auch aus einem elektrisch nicht leitenden Material, das den Temperaturen im Brennraum 151 stand hält, z. B. Keramik. Dabei bestimmen die die elektrischen
Eigenschaften des Füllmaterials 210 bzw. der Abdichtung 211 die Abmessungen des Resonators 205 mit.208 of the resonator 205 towards the combustion chamber there is a seal 211. The seal 211 also consists of an electrically non-conductive material that withstands the temperatures in the combustion chamber 151, for. B. ceramics. They determine the electrical Properties of the filling material 210 or the seal 211 include the dimensions of the resonator 205.
Bei dieser Hochfrequenzzündvorrichtung 201 wird das Prinzip der Feldüberhöhung in einem koaxialen Resonator 205 der Länge (2n + 1) • λ eff/ 4 mit n ≥ O benutzt, λeff ist hierbei die effektive Wellenlänge der elektromagnetischen Welle im Resonator. Das durch eine genügend starke Mikrowellenquelle als Generator 202 und wahlweise auch dem Verstärker 203 erzeugte hochfrequente Signal wird durch die Einkopplung 204 induktiv, aber wahlweise auch kapazitiv, aus beidem gemischt oder durch eine Aperturkopplung in den Resonator 205 eingeführt. Durch die Ausbildung eines Spannungsknotens am Kurzschluss 209 und eines Spannungsbauchs am offenen Ende 208 ergibt sich am Zündstift 207a, der eine einstückige Fortsetzung des Innenleiters 207 darstellt, eine Feldüberhöhung, die zu dem vorstehend beschriebenen Plasma im Brennraum 151 führt.
In this high-frequency ignition device 201, the principle of field elevation in a coaxial resonator 205 of length (2n + 1) • λ eff / 4 with n O O is used, λeff is the effective wavelength of the electromagnetic wave in the resonator. The high-frequency signal generated by a sufficiently strong microwave source as the generator 202 and optionally also the amplifier 203 is mixed inductively, but optionally also capacitively, from the two by the coupling 204 or introduced into the resonator 205 by an aperture coupling. The formation of a voltage node at the short circuit 209 and a voltage antinode at the open end 208 results in a field increase at the ignition pin 207a, which represents an integral continuation of the inner conductor 207, which leads to the plasma in the combustion chamber 151 described above.