Zapłon w komorze wstępnej był badany od początku XX wieku jako technologia sprzyjająca szybkiemu zapłonowi ubogich mieszanek paliwowych. Konstrukcja MAHLE Jet Ignition wykorzystuje bardzo małą pomocniczą komorę wstępną (mniej niż 3% objętości prześwitu komory głównej). Po zapaleniu ta komora wstępna wyrzuca szybko poruszające się, przegrzane strumienie przez dyszę z wieloma kryzami do głównej komory spalania, powodując szybki, równomierny zapłon. 

MAHLE Jet Ignition ma dwie wersje: 

• System aktywny wykorzystuje mały wtryskiwacz paliwa w komorze wstępnej oraz świecę zapłonową
• Pasywny system pobiera ładunek z komory głównej podczas suwu sprężania

System aktywny wykazał wcześniej 20-30% poprawę wydajności silnika. Jednak zapłon w komorze wstępnej miał w przeszłości problemy przy niskich obciążeniach, zwłaszcza w warunkach biegu jałowego i nagrzewania katalizatora, w tym słabą stabilność spalania i poważnie ograniczoną zdolność do opóźnienia zapłonu. 

– Nasze badanie wykazało, że jest to spowodowane zatrzymaniem procesu wymiany gazowej między komorą wstępną a cylindrem podczas suwu ssania wywołanego silnym dławieniem, co oznacza słabe usuwanie gazów resztkowych z komory wstępnej – mówi Mike Bunce, jeden z inżynierów MAHLE – To z kolei prowadzi do niestabilnego spalania w komorze wstępnej, które następnie rozprzestrzenia się przez cały proces spalania w cylindrze.

Pomocne na te problemy mogą być koncepcje komory wstępnej zasilanej paliwem pomocniczym, takie jak aktywny MAHLE Jet Ignition. – Obsługa Active MJI z częściowym rozcieńczeniem na biegu jałowym pozwala na skuteczniejsze usuwanie pozostałości – wyjaśnia Bunce. – W warunkach podgrzewania katalizatora, zasilanie pomocnicze zapewnia bardziej bezpośrednią kontrolę nad przygotowaniem mieszanki w komorze wstępnej, co skutkuje zmniejszeniem niestabilności w zdarzeniu spalania w komorze wstępnej. Te kroki, w połączeniu z innymi działaniami optymalizacyjnymi, doprowadziły do ​​tego, że nasz wielocylindrowy silnik testowy MJI osiągnął wydajność na biegu jałowym i podgrzewanie katalizatora porównywalną do osiągów nowoczesnych silników z zapłonem iskrowym bez potrzeby stosowania zapłonnika wtórnego, a wyniki badań stanowią rzeczywisty postęp w zapewnianiu zapłonu odrzutowego. Technologia taka jak MJI może z powodzeniem działać w pełnym zakresie wymaganym od nowoczesnych silników.

– Byliśmy pod wrażeniem technologii MJI i potencjału aktywnego systemu w zakresie redukcji emisji i oszczędności paliwa – mówi Steve Sapsford, przewodniczący Powertrain Systems and Fuels Group w IMechE i członek panelu technicznego nagrody.

Źródło: MAHLE