Plasmasytytys

Plasmasytytys on vaihtoehtoinen polttomoottorin kipinäsytytyksen menetelmä, jossa tavanomaisen sytytystulpan pistemäisen kipinän sijasta tuotetaan polttoaineseoksen ionisaatio ja siitä aiheutuva nopea syttyminen plasmasytytystulpan kahden elektrodin väliseen suureen tilavuuteen. Sisempi elektrodi on kapea metallitappi, joka on sijoitettu ympyrälieriön muotoisen ulomman elektrodin keskelle. Ulommassa elektrodissa on aukkoja kaasunvaihdon ja liekin etenemisen helpottamiseksi. Plasmasytytyksessä purkaukseen tarvittava jännite on elektrodien välisen etäisyyden vuoksi suurempi kuin tavanomaisessa sytytystulpassa. Plasmasytytyksessä muodostuu lukuisia samanaikaisia säteittäisiä purkauskanavia elektrodien välille. Plasmasytytyksessä sähköpurkaus kestää vain joitain nanosekunteja. Plasmasytytyksessä tarvittava sytytystulppa voidaan jälkiasentaa tavanomaisen sytytystulpan tilalle sillä edellytyksellä että plasmasytytystulpan elektrodit mahtuvat palotilaan. Plasmasytytyksen erityinen etu on sen kyky sytyttää nopeasti ja luotettavasti laihojakin polttoaineseoksia, jolloin moottoriin saadaan hyvä hyötysuhde ja vähäiset typen oksidien päästöt. Tavanomaisella kipinäsytytyksellä tarvittava seossuhde on lähellä stoikiometrista optimia eikä puristusta voi kasvattaa korkeaksi nakutustaipumuksen vuoksi. Plasmasytytyksessä nakutus vältetään laihan seossuhteen avulla, jolloin myös seoksen puristusta voidaan kasvattaa. Sähköpurkaukseen tarvittavan korkean jännitteen ja purkauksen lyhyen keston vuoksi sytytysjärjestelmässä tarvitaan uudenlaisia elektronisia sytytyspiirejä.

Katso myös

• Kipinällä hallittu puristussytytys
• Lasersytytys
• Mikroaaltosytytys
• Pyörteinen suihkusytytys

Lähteet

• Singleton, Daniel & Pendleton, S. J. & Gundersen, Martin A.: The role of non-thermal transient plasma for enhanced flame ignition in C₂H₄–air. Journal of Physics D: Applied Physics, 2011, 44. vsk, nro 2, s. 1–6. United Kingdom: IOP Publishing, Institute of Physics. doi:10.1088/0022-3727/44/2/022001 ISSN 1361-6463 Artikkelin verkkoversio. (PDF) Viitattu 17.8.2019. (englanniksi)
• Technology Transient Plasma Systems. Arkistoitu 17.8.2019. Viitattu 17.8.2019. (englanniksi)
• Patentti US 10,072,629 B2 Sanders et al.: "Repetitive ignition system for enhanced combustion". September 11, 2018. Viitattu 2019-08-17.