Mijloace de reducere activ a emisiilor poluante la M.A.S.Cursul 7

Studiile care vizeaz mbuntirea parametrilor energetici i ecologici ai motoarelor cu aprindere prin scnteie privesc procesele de schimb de gaze, formare a amestecului, arderea i urmresc urmtoarele direcii:

intensificarea turbionrii amestecului n camera de ardere prin intervenii asupra sistemului de admisie i camerei de ardere; mbuntirea pulverizrii combustibilului i asigurarea dozajului dorit de toate regimurile de funcionare inclusiv la regimurile tranzitorii i la mersul n gol forat (amestec stoichiometric pentru a se asigura tratarea eficient a gazelor); mrirea temperaturii pereilor camerei de ardere i micorarea suprafeei acesteia pentru a reduce volumul de amestec din stratul limit unde flacra se stinge; reducerea volumului interstiiilor care rein amestec carburant i n care flacra nu ptrunde; controlul temperaturii maxime de ardere la motoarele cu amestec omogen printr-un unghi optim de aprindere, recircularea gazelor arse pentru a frna procesele de formare a poluanilor; mrirea duratei i puterii scnteii electrice n vederea lrgirii domeniilor de funcionare ale motorului cu amestecuri srace; organizarea formrii stratificate a amestecului aer-combustibil pentru a permite funcionarea stabil a motorului utiliznd amestecuri srace.

Schimbul de gaze Procesul de schimb al gazelor influeneaz procesele din cilindrii motorului ceea ce afecteaz parametrii energetici i procesele de formare a poluanilor att la motoarele cu aspiraie natural ct i la motoarele supraalimentate.mbuntirea umplerii cilindrilor se poate realiza prin urmtoarele tehnologii: utilizarea unor colectoare de admisie care s genereze supraalimentarea sonic; utilizarea mai multor supape pe cilindru; utilizarea distribuiei variabile.

Colectorul de admisie rezonant poate avea lungimea fix i n acest caz el este "acordat" la motor numai pentru un regim de turaie (regimul puterii maxime) sau poate avea lungime variabil. Modificarea lungimii colectorului de admisie se realizeaz prin intermediul unei clapete. n acest caz, colectorul de admisie este acordat cu motorul la regimul de turaie al cuplului maxim i la regimul de turaie al puterii maxime. Sistemele de admisie rezonante introduc n cilindri unde de presiune care vor mbunti procesul de formare a amestecului omogen aer-combustibil. n cazul tubulaturii de evacuare utilizarea fenomenelor ondulatorii la curgerea gazelor trebuie s genereze n poarta supapei de evacuare la sfritul procesului o und de depresiune pentru a favoriza curgerea gazelor reziduale exsitente n camera de ardere.

Pentru mbuntirea procesului de formare a amestecului se poate intensifica turbionarea acestuia prin amplasarea pe peretele canalului de admisie a unei clapete comandate n raport cu parametrii de funcionare ai motorului.Mrirea seciunii de trecere a gazelor se poate realiza prin mrirea numrului de supape att pentru ncrctura proaspt ct i pentru gazele arse. Configuraia utilizat este: dou supape de admisie i dou supape de evacuare pe cilindru.mbuntirea parametrilor energetici i minimizarea emisiilor poluante se pot realiza prin deschiderea i nchiderea n momente optime ale supapelor de admisie i evacuare n funcie de regimul de funcionare (distribuie variabil).Distribuia variabil a gazelor se poate realiza utiliznd diferite soluii tehnice cum ar fi: sisteme de acionare mecanice; sisteme de acionare hidraulice; sisteme electromagnetice.

Pentru a realiza distribuia variabil s-au dezvoltat o multitudine de sisteme de acionare mecanice cum ar fi: cam cu profil variabil spaial longitudinal i cu arbore cu came deplasabil longitudinal n raport cu axa motorului; utilizarea unor came cu profil variabil radial; utilizarea unor dispozitive prin care camele i modific poziia unghiular mpreun cu arborele fa de poziia arborelui cotit; sisteme care utilizeaz dou came.

Sistemele de distribuie variabil cu comand hidraulic sunt asociate cu tachetul hidraulic.Dezvoltarea unor sisteme electromagnetice de distribuie variabil permite controlul distribuiei gazelor prin intermediul unei uniti electronice de control n funcie de parametrii funcionali ai motorului. Distribuie variabil: a) cu cam spaial; b) cam cu profil variabil radial; c) defazarea camei cu dispozitiv cu lan.

Sistemul Valvetronic BMW a eliminat necesitatea clapetei de acceleraie asigurnd modificarea nlimii de deschidere a supapelor de admisie ntre minim i maxim, permind mbuntirea cu 10% att a performanelor ct i a consumului de carburant conform datelor furnizate de productor. Funcionarea sistemului Valvetronic este bazat pe modificarea cu ajutorul unui motor electric (6) a poziiei punctului de reazem (5) al prghiei suplimentare (4) intercalat ntre cam (1) i culbutor (2). n figur este reprezentat sistemul BMW-Valvetronic cu nlimea de ridicare a supapelor minim (A) i maxim (B). ntre acestea exist practic o infinitate de poziii intermediare de ridicare a supelor.

FIAT este primul constructor care a introdus n producia de serie un motor la care acionarea supapelor de admisie este realizat fr utilizarea unui arbore cu came. Acest sistem, denumit MULTIAIR, a fost introdus n anul 2009 pe modelul Alfa-Romeo Mito. Acesta are un arbore cu came (1) pentru acionarea supapelor de evacuare (2), prevzut n plus cu cte o cam (3) care, printr-un mecanism hidraulic acioneaz fiecare pereche de supape de admisie (5) ale unui cilindru. Deschiderea acestora este controlat electronic, urmrind fidel profilul camei atunci cnd electrovalva (8) este nchis. Este posibil de asemenea realizarea unor momente de deschidere i nchidere ale supapelor diferite ntre limitele ridicrii camei.Funcionarea sistemului se bazeaz pe existena unei came (3) pe arborele de distribuie (1) al supapelor de evacuare (4). Prin antrenarea pompei (9), aceast cam genereaz presiune hidraulic transmis n sistemul de acionare a supapelor de admisie care poate direciona uleiul sub presiune prin intermediul electrovalvei (8) pentru acionarea supapelor de admisie n sensul deschiderii sau nchiderii. n cazul n care presiunea uleiului nu este utilizat n timpul generrii sale de ctre cam, ea va fi stocat de ctre acumulatorul hidraulic (10), de unde va putea fi utilizat pentru acionarea supapelor chiar i dup ce s-a ncheiat aciunea camei (3) asupra pompei (9).

Utilizarea amestecurilor omogene

Injecia de benzin Sistemele de injecie a benzinei datorit posibilitilor de control precis al dozei de combustibil pe ciclu, n funcie de parametrii funcionali ai motorului, s-au impus n faa carburatorului cu toate c acestuia i-au fost aduse importante modernizri prin controlul electronic. Utilizarea sistemului de injecie de benzin permite meninerea dozajului amestecului n limitele = 0,99 - 1,01 pentru ca eficiena de funcionare a convertorului catalitic cu trei ci s fie maxim.Umplerea motorului se mbuntete la utilizarea injeciei de benzin datorit reducerii pierderilor gazodinamice de pe traiectul de admisie. Puterea dat de motor este mai mare. La utilizarea injeciei de benzin se obin reduceri importante ale consumului de combustibil att n regimurile stabilizate de funcionare ct i n regimurile tranzitorii datorit reglrii cu precizie a dozei de combustibil.Sistemele de injecie de benzin se pot clasifica dup urmtoarele criterii:1. Locul injeciei: injecie n colectorul de admisie (injecie monopunct); injecie n porile supapelor de admisie (injecie multipunct); injecie direct (n cilindru).

2. Presiunea de injecie: injecie de joas presiune (0,5 - 0,7 MPa); injecie de presiune nalt (4 - 5 MPa).

3. Durata injeciei: injecie continu (pe ntreg ciclul motor); injecie discontinu (secvenial).

4. Sistemul de comand: mecanic; electric; hidropneumatic; electronic.

Sistemul electronic de comand i control este utilizat deoarece permite controlul funcionrii optime a motorului la toate regimurile.Pentru meninerea amestecului omogen la un dozaj stoichiometric este necesar ca unitatea electronic de control s primeasc informaii de la "sonda " care detecteaz prezena oxigenului din gazele de evacuare.Utilizarea amestecurilor omogene srace (>1) este posibil prin utilizarea unor rapoarte ridicate de comprimare ale motorului ( = 11 - 16) i o turbionare intens a amestecului. n acest caz, gazele de evacuare conin o cantitate ridicat de oxigen i sistemele de tratare a gazelor cu metale preioase (Pt, Rh, Pd) nu mai au o funcionare eficient i trebuiesc nlocuite cu sisteme de tratare catalitic dezvoltate pentru gazele arse net oxidante.

Camera de ardere Pentru a reduce procesele de formare a compuilor poluani i a maximiza parametrii energetici ai motorului cu amestec omogen trebuie ca suprafaa camerei de ardere s fie minim pentru a se evita pierderile de cldur. Camera de ardere trebuie s permit amplasarea bujiei n centrul acesteia ca distanele parcurse de frontul de flacr pn la perei s fie egale.mbuntirea regimului termic al camerei de ardere se poate realiza prin aplicarea unor acoperiri termoizolante pe capul pistonului, suprafaa supapelor de evacuare i suprafaa aferent camerei de ardere din chiulas. Prin acoperirea acestor suprafee cu dioxid de zirconiu pe un strat intermediar de Ni, Co, Cr, AlY se poate obine o cretere a performanelor motorului cu 10%, reducerea emisiilor poluante cu 20 - 50%, reducerea particulelor din gazele de evacuare cu pn la 52% i reducerea emisiei sonore cu pn la 3 [dB].

Utilizarea amestecurilor stratificate Prin stratificarea amestecului se nelege obinerea n camera de ardere a unor amestecuri cu dozaje diferite. n zona bujiei se organizeaz amestecuri bogate, n limita de inflamabilitate iar spre pereii camerei de ardere amestecul este din ce n ce mai srac.Principalul avantaj al stratificrii amestecului l constituie utilizarea unor amestecuri global srace care n condiii omogene s-ar aprinde cu dificultate i ar pune probleme la propagarea flcrii.Amestecul bogat din zona bujiei este uor de aprins iar frontul de flacr se propag spre amestecurile srace datorit creterii temperaturii gazelor din camera de ardere.n zona de amestec bogat se formeaz mici cantiti de CO i HC care vor avea timpul s fie oxidate pe durata procesului de ardere i pe o poriune a cursei de destindere. n zona de amestec bogat datorit deficitului de oxigen se formeaz mici cantiti de oxid de azot.La arderea amestecurilor srace, datorit excesului de oxigen, se formeaz cantiti reduse de CO i HC iar oxizii de azot formai sunt n cantiti mici datorit nivelului redus de temperatur la care are loc arderea.Stratificarea amestecului aer-combustibil se poate realiza prin: utilizarea camerei de ardere divizate, la care exist o separare fizic a celor dou camere care comunic printr-un canal; realizarea de amestecuri stratificate n camer unitar prin injecie direct.

Camera de ardere divizat La aceste motoare camera de ardere comport dou compartimente care sunt alimentate cu amestecuri diferite din punct de vedere al coeficientului de exces de aer . Legtura dintre cele dou compartimente este realizat printr-unul sau mai multe canale de dimensiuni reduse. Compartimentul cu volumul mai mic, antecamera, conine bujia care este una clasic. Aceasta este alimentat cu amestec bogat care este uor inflamabil. Amestecul parial ars prsete antecamera sub form de jeturi i intr n camera principal care este alimentat cu amestec srac. Aceast soluie a fost aplicat n producia de serie cu mare succes. Iniial conceptul a fost propus de Ricardo n anii 20 i dezvoltat ulterior n Rusia i Japonia. Soluia permite reducerea emisiilor de HC dar mrete ntr-o oarecare msur nivelul emisiilor de NOX.

Injecia direct de benzin Cu toate c ideea injectrii combustibilului la motoarele cu aprindere prin scnteie direct n cilindrul motorului este veche, doar recent ea a fost introdus la producia de serie a motoarelor de autoturisme. Introducerea acesteia la motoarele moderne a fost posibil datorit progreselor n domeniul electronicii, al controlului computerizat al motorului.Motoare cu injecie direct de benzin au fost construite nc din primii ani ai motorului cu ardere intern. Primele aplicaii au fost n domeniul militar, la motoarele pentru avioanele de lupt germane. Mai trziu, injecia direct a fost aplicat la motoarele pentru autoturismele de nalt performan. Reprezentative pentru aceast perioad sunt motoarele Daimler Benz pentru Formula 1 i pentru modelul 300 SL. Pentru mai multe decenii, injecia direct a fost practic uitat. Aceasta, datorit dificultilor n controlarea proceselor din motor, n special la turaii mari, precum i dificultii de realizare a presiunii nalte n benzin.Revenirea injeciei directe a fost marcat de prezentarea prototipului IRVW Futura din 1989. Cu aceast ocazie a fost consacrat i titulatura GDI (Gasoline Direct Injection). Motorul prezentat de constructorul german era destul de revoluionar, una dintre nouti era i injecia direct de benzin, dotat cu o pomp ce furniza presiunea maxim de 450 bar.n ultima vreme, datorit restriciilor din ce n ce mai severe n domeniul polurii impuse motoarelor cu ardere intern, injecia direct se preconizeaz a fi soluia de formarea a amestecului spre care se for ndrepta toi constructorii de motoare cu aprindere prin scnteie.

Avantaje:

Coeficientul de exces de aer global poate fi substanial supraunitar permind obinerea unei bune economii;

Arderea se realizeaz n condiii ce defavorizeaz formarea NOx;

Cantitile de monoxid de carbon i hidrocarburi produse la nceputul procesului de ardere pot fi oxidate complet n interiorul camerei de ardere;

Amestecul ce ptrunde n interstiii este foarte srac sau chiar nu conine deloc benzin diminundu-se cantitatea de hidrocarburi formate pe aceast cale;

Controlul sarcinii motorului poate fi efectuat, cel puin parial, prin varierea mbogirii amestecului i nu prin obturarea admisiei, minimizndu-se pierderile prin pompare;

Amestecul care arde la sfrit este foarte srac i de aceea este mult mai puin susceptibil la detonaie. Se pot utiliza rapoarte de comprimare mai mari.

Soluii constructive

Aplicarea injeciei directe a impus dezvoltarea unor soluii constructive deosebite de cele pentru motoarele cu injecie indirect. Principalele sisteme care sufer modificri sunt modul de organizare a micrii ncrcturii, formarea amestecului la diferitele regimuri de funcionare, modul de control al sarcinii motorului i bineneles echipamentul de injecie. Alte sisteme cum ar fi cel de recirculare al gazelor arse, au fost mbuntite din punct de vedere al preciziei controlului i eficienei funcionrii. Alte sisteme cum ar fi cele de tratare al gazelor de evacuare au trebuit s fie total regndite datorit condiiilor total diferite de funcionare.

Sistemul de injecie este cel care confer motorului avantajele substaniale n domeniul economicitii, puterii, emisiilor. Fa de sistemele de injecie indirect acestea trebuie s fie comandate cu o precizie mai mare i s interacioneze mult mai profund cu celelalte sisteme (aprindere, supraalimentare, recirculare a gazelor arse, tratare a gazelor arse). Injectoarele folosite sunt de construcie special, diferit de cele pentru injecia indirect. Ele trebuie s lucreze n condiii grele de presiune i temperatur. Problema principal care se pune este realizarea unei pulverizri ct mai fine dar fr creterea exagerat a presiunii. Pentru aceasta au fost ncercate diferite configuraii ale orificiului de pulverizare. Soluia cu cel mai mare potenial ar fi utilizarea unor injectoare care imprim jetului o puternic micare de swirl. Se poate obine o finee foarte bun a pulverizrii la o presiune relativ joas.O soluie i mai interesant este cea a injeciei directe de amestec aer-combustibil. Instalaia de injecie realizeaz o preamestecare a combustibilului cu o cantitatea de aer realizndu-se un amestec extrem de bogat sub forma unei emulsii. Aceasta va fi apoi introdus n cilindrul motorului. Prin utilizarea acestei metode se mbuntete substanial fineea pulverizrii i de asemenea se faciliteaz evaporarea. Totodat creterea presiunii jetului injectat se poate realiza prin utilizarea de aer de nalt presiune, soluie tehnic mai la ndemn dect injecia de benzin de nalt presiune.

Sistemul de injecie direct cu benzin FSI conceput de Volkswagen

Tipuri de orificii de pulverizare pentru injecia direct

Injector electromagnetic Bosch

Injectorul motorului Renault F5R IDE 16V produs de Siemens

Potenialul cel mai remarcabil al motorului cu injecie direct, l constituie funcionarea acestuia la sarcini pariale i la mersul n gol ncet. Cu ct strategiile de control al proceselor din motor sunt mai performante, cu att rezultatele obinute sunt mai bune. n figura de mai jos este prezentat un model de strategie de control a formrii amestecului.

Consumul de combustibil Cel mai important obiectiv n realizarea motoarelor cu injecie direct este economicitatea. Potenialul teoretic al injeciei directe este clar demonstrat, cu scderi ale consumului de combustibil cu 20% la sarcini pariale i de pn la 35% la mersul n gol ncet. Injecia de amestec aer-combustibil poate realiza un consum de combustibil cu aproximativ 4% mai sczut fa de injecia simpl de benzin. Se observ c cele mai importante reduceri ale consumului se realizeaz la mersul n gol ncet i la sarcini pariale, n principal datorit nivelului ridicat de stratificare a amestecului. Cel mai spectaculos rezultat se obine pentru mersul n gol ncet datorit modului diferit de realizare al controlului sarcinii. Pe lng aciunea clapetei de aer (mult redus de aceast dat) modificarea sarcinii se realizeaz prin varierea cantitii de benzin injectate pe ciclu.La sarcin plin, cnd amestecul format este omogen, motorul cu injecie direct se comport aproximativ identic cu cel cu injecie indirect.Explicaia consumului mai sczut al injeciei directe de amestec rezult din mult mai buna vaporizare, care prin durata ei redus n timp permite o ardere mai complet, deci un randament superior al arderii.

mbuntirea consumului de combustibil la diferite regimuri de funcionare, relativ la motorul cu injecie multipunct (IDA injecie direct de amestec aer-benzin, ID injecie direct de benzin).

Emisiile motoarelor cu injecie direct de benzin Situaia emisiilor pentru aceste motoare este puternic afectat de regimul de ardere complet diferit fa de motorul cu injecie indirect i amestec omogen.La funcionarea la mersul n gol ncet, motorul cu injecie direct are un nivel de emisii de HC cu 50% mai redus datorit evitrii udrii pereilor, a ptrunderii combustibilului n interstiii i vitezei mari de ardere. Regimurile de funcionare cu un nivel crescut de HC sunt mersul n gol ncet i la sarcini pariale datorit timpului extrem de scurt avut la dispoziie pentru formarea amestecului ceea ce determin arderea combustibilului direct din starea de picturi, deci o vitez de ardere sczut. Folosirea recirculrii gazelor arse determin creterea substanial a emisiilor de HC.Emisiile de NOx ale motoarele cu injecie direct, att n cazul injeciei de benzin ct i de emulsie benzin-aer, sunt semnificativ mai mari fa de motoarele cu injecie indirect la mersul n gol ncet datorit amestecului local stoichiometric, care determin viteze mari de degajare a cldurii. La sarcini pariale avem o reducere a NOx de aproximativ 50 % fr recircularea gazelor de evacuare i de pn la 90% cu recirculare. Cu toate c nivelul emisiilor de NOx este semnificativ redus, principala problem a motoarelor cu injecie direct rmne reducerea n continuare a acestora. Datorit coeficientului de exces de aer global supraunitar aplicarea catalizatorilor cu trei ci obinuii este neeficient, motiv pentru care tratarea gazelor arse devine o problem dificil de rezolvat, mai ales dac considerm i nivelul redus al temperaturii acestora.

Instalaia de aprindere

Sistemul PJC Aprinderea cu jet de flacrIniialele provin de la prescurtarea denumirii n limba englez Pulsed Jet Combustion, sistem care este cunoscut i sub denumirea de Aprinderea cu jet de flacr.n cazul acestui sistem, aprinderea se produce ntr-o antecamer, care este separat de camera principal de ardere de deasupra pistonului i comunic cu aceasta prin intermediul unuia sau mai multora orificii. Pe msur ce flacra se dezvolt n antecamer, presiunea gazelor din acest compartiment crete, fornd gazul s ias spre camera principal prin orificiul sau orificiile de legtur, sub forma unuia sau mai multor jeturi turbulente de flacr. Jetul sau jeturile penetreaz amestecul din camera principal, aprinzndu-l, iniiind astfel arderea n camera principal de ardere. Aprinderea n antecamer este de obicei realizat cu o bujie convenional. Rolul antecamerei este acela de transforma flacra iniial din jurul electrozilor bujiei n unul sau mai multe jeturi de flacra n camera principal, jeturi care au o suprafa substanial i care pot aprinde amestecuri foarte srace ntr-o manier repetabil. Au fost dezvoltate mai multe sisteme diferite pentru atingerea acestui obiectiv, unele dintre acestea au fost utilizate n motoarele cu aprindere prin scnteie de serie.

Sistemul de aprindere cu jet de flacr torch cell Cel mai simplu tip de aprindere cu jet de flacr este cunoscut sub denumirea de celul tor (torch cell). Cavitatea nu are supap separat, deci este nebaleiat, i nici un fel de determinare a cantitii de combustibil ce ptrunde n antecamer. Funcia cavitii de turbionare este de a mri viteza iniial de cretere a frontului de flacr imediat dup descrcarea electric a bujiei, prin faptul c flacra se va dezvolta ntr-o zon cu o turbionare mai intens dect n volumul camerei de ardere. Jetul sau jeturile de flacr care ies din cavitate genereaz o mare suprafa iniial a frontului de flacr, pentru iniierea facil a procesului de ardere n masa principal a amestecului din camer.

O alt variant a acestui sistem prevede incorporarea cavitii de turbionare n corpul bujiei. Au fost dezvoltate sisteme cu volume de antecamer variind ntre 20 % i mai puin de 1% din volumul total al camerei de ardere.O problem major const n faptul c antecamera nu este niciodat splat de ncrctura proaspt. Din acest motiv coeficientul gazelor reziduale din antecamer este cu mult superior fa de media general pentru ntregul volum al camerei de ardere. Procedeul de aprindere cu jet de flacr cu camera divizat nebaleiat

Procedeul de aprindere cu jet de flacr cu camera divizat baleiat La aceste soluii amestecul din antecamer este mbogit prin adaos de combustibil, astfel, c n momentul descrcrii bujiei amestecul din antecamer este uor mbogit. Procesul iniial de ardere din antecamer se produce astfel mai repede i mult mai repetabil. Volumul antecamerei este de obicei ntre 20 i 25 % din volumul total al camerei de ardere. Soluia determin complicaii constructive, aprnd necesitatea unui al doilea sistem de alimentare, care s furnizeze amestec mbogit ctre antecamer. Antecamera este baleiat foarte eficient, coeficientul gazelor reziduale att pentru antecamer ct i generalizat pe tot volumul camerei de ardere este redus fa de cazurile precedente.

Numrul i dimensiunile orificiilor de legtur dintre antecamer i camera principal de ardere au o importan mare asupra dezvoltrii flcrii n camera principal. Dou variante sunt prezentate n cele ce urmeaz. n figura a numrul orificiilor este redus, de asemenea i dimensiunile acestora. Se genereaz astfel jeturi cu penetrabilitate mare favoriznd viteza de ardere, cresc totui pierderile gazodinamice la trecerea prin canalele de legtur; antecamera are un volum de 2-3% din volumul total al camerei de ardere. Posibiliti de comunicare ntre camera divizat i camera principal

n cazul invers, prezentat n figura b, n care numrul i dimensiunile orificiilor de legtur sunt mari, jeturile au o penetrabilitate mai redus. Viteza de ardere este mai redus dect n cazul precedent. Aceast soluie a fost utilizat i la motorul Honda CVCC. Volumul antecamerei este de aceast dat de 5-12% din volumul total al camerei de ardere.Toate aceste sisteme extind limita de funcionare cu amestecuri srace a motoarelor cu pn la cteva uniti. De exemplu, soluia cu camer nebaleiat i fr sistem auxiliar de injecie poate funciona la sarcini medii cu un coeficient de exces de aer = 1,25. Soluiile cu amestec stratificat pot funciona cu amestecuri mult mai srace. Cel mai bun compromis ntre consumul de combustibil i performanele ecologice se obine pentru [1,11,3]. Totui la toate aceste sisteme de aprindere cu jet de flacr suntem penalizai de creterea pierderilor de cldur ctre perei, datorit creterii raportului S/V al camerei de ardere, i creterii vitezelor de curgere.Un dispozitiv special pentru iniierea aprinderii amestecurilor aer-benzin poart denumirea de Generator de jet de flacr (Flame Jet Generator). El const dintr-o bujie, incorpornd o cavitate de 0,5 cm3 (fabricat de IRKS Polonia) i o supap Servojet (produs de BKM Inc. San Diego SUA).

Generator de jet de flacr.

1-injector aer-combustibil,2-supap, 3-conduct combustibil, 4-terminal de nalt tensiune, 5-izolator,6-corpul bujiei,7-cavitate,8-electrod,9-electrod de mas, 10-orificiu de ieire.Flame Jet Generator

Aprinderea cu jet de plasm Folosirea amestecurilor puternic srcite determin probleme de inflamabilitate a amestecului, n cazul folosirii sistemelor de aprindere convenionale. O metod sigur de a crete probabilitatea de aprindere a amestecului este creterea aportului energetic al sistemului de aprindere. Folosirea plasmei asigur o cretere semnificativ a energiei de aprindere.Bujia cu plasm este executat dintr-o bujie normal la care se modific forma electrozilor. Cel de mas este nlocuit cu o plac metalic cu un orificiu de 2 mm. Electrodul central este parial gurit i ca rezultat se formeaz n interiorul su un spaiu cu volumul de 6-9 mm3. Energia folosit (civa Jouli) este foarte mare n comparaie cu cea din cazul sistemelor clasice. Se genereaz astfel un nucleu de plasm semnificativ mai mare dect n cazul bujiei clasice. Exist variante cnd n volumul generat n electrodul central se injecteaz o mic cantitate de combustibil.Ca principale avantaje se pot enumera: reducerea ntrzierii la aprindere, posibilitatea aprinderii amestecurilor srace i nu n ultimul rnd faptul c implic modificri minore pentru aplicarea unui motor de serie.Problema major care de altfel a mpiedicat folosirea acestui dispozitiv de aprindere n producia de serie este durabilitatea. Datorit temperaturilor mari i a energiei cinetice mari a jetului de plasm uzura electrozilor, n special a celui de mas este foarte pronunat.

Bujie cu plasm