点火组件和点燃内燃活塞发动机的燃烧室内的可燃燃料混合物的方法与流程

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的点火组件。

本发明还涉及一种根据独立方法权利要求的前序部分的点燃内燃活塞发动机的燃烧室内的可燃燃料混合物的方法。

背景技术：

内燃发动机的操作要求变得越来越高。内燃发动机需要具有低比燃料消耗，同时它们还需要满足非常严格的排放要求。一般来说，当燃烧室温度上升时，氮氧化物的形成量也增加。燃烧温度可以通过使用空气/燃料比高的贫燃料混合物来降低。在一些情况下，贫燃料混合物的燃烧可能不完全。

为了应对排放要求，有各种各样可用的技术，通过这些技术，可以在发动机运行时控制气体排放。另一方面，并不期望发动机的总体性能因为旨在降低排放的动作而受到损害。关键的是使可燃燃料混合物在发动机的气缸中非常有效且精确地燃烧。因此，点火正时和点火策略起到非常重要的作用。

有若干种在利用奥托循环操作的发动机的燃烧室中即气缸中将燃料空气混合物点燃的方式。典型地，使用火花塞产生电弧或电火花，而火花塞可以布置在气缸中从而将其中的燃料空气混合物点燃。使用传统的火花塞(它也可以被称为电弧放电)的缺点是电弧的长度大小受到明显限制。因此，在较大燃烧室内可能有多个传统的火花塞以便在更宽阔的区域上更有效地将可燃燃料混合物点燃。另外，在标准的火花塞的情况下，点燃燃料空气混合物的电脉冲可以具有若干微秒的持续时间，这在电极之间引起电击穿。电击穿在两个电极之间产生单传导通道，并且电流即火花开始流动，直到点火线圈中的能量耗尽。标准的火花塞可以放置在气缸中或者与主燃烧室连接的预燃室中。

例如，ep2097629b1公开了一种用于活塞发动机的预燃室布置，其中燃料和燃烧空气的混合物通过布置在预燃室中的火花塞点燃。在电晕放电点火的情况下，燃料空气混合物通过高电场强度点燃，而没有所谓的电弧放电。预燃室通常在使用燃气作为燃料的贫燃奥托循环发动机中使用。预燃室可以供应有富燃料混合物而燃烧供应有贫燃料混合物。

fr2886689a1也提出了在预燃烧室中进行电晕点火，于是该预燃烧室在燃烧室中进行实际点火。燃料喷射以如下方式进行：通过开口可将给定比例的燃料传送到预燃烧室内。以这种方式操作的内燃发动机在操作中往往发生点火失败。预燃烧室点火基于如下概念：在预燃烧室中点燃第一燃料空气混合物，并且通过转移开口将以这种方式点燃的燃料空气混合物传送到内燃发动机的燃烧室(在该燃烧室处，实际燃料空气混合物发生点燃)内。

us2011/0100322a1公开了在发动机的气缸中也使用电晕放电点火将燃料空气混合物点燃的方案。us2011/0100322a1公开一种用于在内燃发动机的燃烧室中将燃料空气混合物点燃的装置。该装置包括连接至电压源并延伸到预燃烧室内的电极，其中发生电晕放电。在预燃室中点燃的燃料空气混合物被转移到燃烧室以将其中的燃料空气混合物点燃。这些文献着眼于预燃室的不同形状，该预燃室的横截内表面在至少一个开口的区域中小于在电极伸入预燃烧室内的区域中的该横截内表面。另外，该文献公开了通向预燃烧室的流入入口。可以通过该流入入口将流入引入以冲洗预燃烧室。在优选情况下，将流体入口连接至燃料源，因为这样能够将燃料或燃料/空气混合物引入预燃烧室内，并且与传统入口阀独立地进行燃料供应。

wo2009058339a1公开了一种具有预燃烧室的射频点火器。该点火器可以具有部分地延伸到该预燃烧室内的电极。该电极被构造成引导在射频范围内具有电压分量的电流，其中该电流在内燃预燃烧室内产生电晕。

us2014/0109886a1公开了用于提供脉冲功率以提高发动机的性能效率的系统和方法。还采用了将低功率转换成高功率并且将长时间输入转换成短时间输出的脉冲功率来提高燃料效率。

本发明的一个目的是提供一种点火组件，其中与现有技术的方案相比显著地提高了性能。

技术实现要素：

本发明的目的通过一种火电组件而基本得到满足，该点火组件被构造成将内燃活塞发动机的燃烧室中的可燃燃料混合物点燃，该点火组件包括适合于附装在气缸盖的开口中的预燃室组件，该预燃室组件具有至少一个孔口以提供所述预燃室和所述发动机的燃烧室之间的流动连通，所述点火组件进一步包括：具有至少一个电极的脉冲等离子体塞组件，该至少一个电极与所述预燃室的空间连通并且该脉冲等离子体塞组件适合于在至少两个电极之间产生多个等离子体流光；和控制单元，该控制单元设置有可执行指令以致动所述脉冲等离子体塞组件以便产生脉冲。本发明的特征在于，所述控制单元设置有用于在致动所述脉冲等离子体塞组件时设定在每次点火过程中使用的一串脉冲的变量的脉冲信息，并且所述控制单元进一步设置有可执行指令以使用所述脉冲信息致动所述脉冲等离子体塞组件来产生所述脉冲。

这提供了一种用于点燃可燃燃料混合物的点火组件，由此通过使用脉冲功率显著地改善了性能。与现有技术方案相比，燃烧预燃室中的燃料混合物的点燃快速并且更可靠。该点火组件增强了燃料消耗并且产生少得多的污染排放。因而，改善了总体燃烧过程。这具体是因为如下事实：等离子体流光非常活越，并且这些流光在预燃烧室中同时在若干地方发生。另外，增强贫燃能力。流光是电击穿的一般模式。它们在火花的初始阶段起到作用。流光的特征在于，在生长的放电通道前面使自发场增强。

在一次点火中使用的连续脉冲序列在这里被称为脉冲串。脉冲串是在发动机操作过程中可控地布置的变量。该脉冲串本身包括可独立地调节的各个变量。所述各个变量包括一次点火过程中的脉冲数目、每个脉冲的长度或持续时间以及脉冲串中的两个连续脉冲之间的间隔或时间。

根据本发明的一个实施方式，所述控制单元包括指令以根据发动机的操作参数产生在一次点火过程中使用的脉冲数目。

根据本发明的一个实施方式，所述脉冲信息包括每个脉冲或脉冲束的脉冲持续时间和/或脉冲间隔的信息。

根据本发明的一个实施方式，所述控制单元设置有可执行指令以致动所述脉冲等离子体塞组件，从而产生持续时间均小于100ns的脉冲。

根据本发明的一个实施方式，所使用的脉冲数目为每次点火2到40个脉冲。

根据本发明的一个实施方式，所述脉冲的数目为每次点火少于30个脉冲。

根据本发明的一个实施方式，所述脉冲的数目为每次点火少于20个脉冲。

根据本发明的一个实施方式，所述脉冲系统根据在一个或多个之前的点火过程中获得的发动机的一个或多个操作参数形成。

根据本发明的一个实施方式，所述脉冲信息包括针对所述发动机的预定操作参数的不同脉冲数目值的映射。

根据本发明的一个实施方式，所述预燃室组件设置有用于将燃料供送到所述预燃室的空间内的可控气态燃料入口，并且所述控制单元设置有可执行指令以便以与所述脉冲等离子体塞组件的致动同步的方式控制燃料供送。

根据本发明的一个实施方式，所述预燃室组件设置有用于将燃料供送到所述预燃室的空间内的可控气态燃料入口，并且所述控制单元设置有可执行指令以控制所述燃料供送，以在所述发动机的燃烧室中提供贫燃料混合物，并在所述预燃室中提供贫燃料混合物。

本发明的另一个目的通过一种通过等离子体脉冲点火将内燃活塞发动机的燃烧室中的可燃燃料混合物点燃的方法实现，该方法包括如下步骤：通过具有预燃室空间的预燃室组件发起的、将内燃活塞发动机的燃烧室中的可燃燃料混合物点燃的步骤；和致动脉冲等离子体塞组件以产生用于在至少一个电极和所述预燃室空间的壁之间产生脉冲并因而产生多个等离子体流光的脉冲的步骤，在该方法中，所述脉冲等离子体塞组件利用一串可控脉冲致动并产生多个所述脉冲。

为了最小化或避免从等离子体转变到形成火花，电压脉冲的持续时间相当短。根据本发明的一个实施方式，该方法包括产生多个脉冲的步骤，在该脉冲串中每个脉冲都具有10ns到100ns的持续时间。这还防止产生附加热并为在燃烧过程中保持温度水平足够，由此防止产生污染的氮氧化物。由于由脉冲等离子体塞组件产生的高能电子，增强了空气燃料混合物的燃烧。

根据本发明的一个实施方式，该方法包括产生小于100纳秒的上升时间快速上升的电压脉冲的步骤。

根据本发明的一个实施方式，根据发动机的一个或多个操作参数控制脉冲串中的脉冲数目。

根据本发明的一个实施方式，将燃料引入发动机内，从而通过控制借助于预燃室气体燃料供送到预燃室内的燃料来向发动机的预燃室内提供贫燃料(λ＞1,4)混合物，并且向发动机的燃烧室内提供更贫(莱姆达例如甚至λ＞1,4)燃料混合物。一般来说，空气燃料当量比λ(莱姆达)为对于给定混合物实际空气燃料比与化学计量的比。λ＝1.0为化学计量，富混合物λ<1.0，而贫组合物λ>1.0。

这提供了同时降低nox排放并提高总体发动机性能的效果，这确保了气态燃料有效稳定地点燃。

根据本发明的一个实施方式，从包括针对发动机的预定操作参数的不同脉冲数目值的映射获得脉冲的数目。举例来说，例如可以限定成这样：在超过名义最大功率的20％的负荷处，控制系统使用每次点火20个脉冲。

根据本发明的一个实施方式的预燃室组件可适合于位于内燃活塞发动机的气缸盖中，并且该预燃室组件包括预燃室和脉冲等离子体塞组件，该脉冲等离子体塞组件设置有至少一个电极，该至少一个电极沿着预燃室的中央纵向轴线从其第一端延伸到预燃室内。该预燃室设置有位于该预燃室的第二端的至少一个孔口，以便在该预燃室和发动机的位于气缸内的主燃烧室之间提供流动连通。该预燃室在沿着该电极朝向预燃室的第二端在中央纵向轴线方向上的每个位置处具有圆形横截面，并且该预燃室的内表面被布置成相对于电极的末端即以该末端作为中心点以第一半径的距离旋转对称地弯曲，从而形成至预燃室的球形区段。

有利地，所述预燃室在所述预燃室的第一端处具有比在所述电极的末端的纵向位置处更大的圆形横截面。

根据本发明的一个实施方式，所述预燃室的半径被布置成将内腔线性地加工成从在所述预燃室的第一端的位置处的半径至位于所述电极的末端的纵向位置处的半径。

附图说明

在下面，将参照所附的示例性示意图来描述本发明，其中：

图1示出了根据本发明的一个实施方式的点火组件；

图2示出了根据本发明的另一个实施方式的点火组件；

图3示出了根据本发明的另一个实施方式的点火组件；

图4示出了根据本发明的另一个实施方式的点火组件；

图5示出了根据本发明的另一个实施方式的点火组件；

图6示出了根据本发明的一个实施方式的致动过程；

图7示出了根据本发明的另一个实施方式的点火组件；以及

图8示出了根据本发明的又一个实施方式的点火组件；

具体实施方式

图1示意性示出了内燃发动机100，如本领域中已知的，该内燃发动机100包括一个或多个气缸102和气缸盖104。该发动机设置有点火组件106，该点火组件106被构造成利用预燃室组件将内燃活塞发动机100的燃烧室中的气态燃料的可燃燃料混合物点燃。根据图1的实施方式，该点火组件包括预燃室组件14，该预燃室组件14具有至少一个孔口18，以在该预燃室和发动机100的燃烧室之间提供流动连通。发动机100的燃烧室可以称为主燃烧室。预燃室组件设置有在其中发起点火的室空间。该点火组件进一步包括具有与预燃室空间15连通的至少一个电极23的脉冲等离子体塞组件22。在该实施方式中，电极23延伸到预燃室20内。该点火组件适合于在适合于该组件的至少两个电极之间产生多个等离子体流光。在图1的实施方式中，点火组件适合于在所述至少一个电极和预燃室空间的壁之间产生多个等离子体流光，所述壁操作成所述至少一个电极中的一个电极。本发明的方案是采用所谓的脉冲等离子体点火。脉冲等离子体是非平衡等离子体。它还被称为非热或低温等离子体。在这种脉冲等离子体点火系统中，在将组件致动之后，产生多个高压脉冲，这些脉冲具有从5纳秒到100纳秒的持续时间，并且每个脉冲都在电弧发生之前结束。脉冲等离子体塞组件产生并输送在预燃室空间中作用的快速上升、超短的高压脉冲。脉冲等离子体塞组件22连接至电压源60，该电压源60供应作为在脉冲等离子体塞组件22中产生的电压脉冲源的能量。

点火组件进一步包括控制单元62，该控制单元62被布置成尤其控制点火组件的电压源60的操作。点火组件106的控制单元62设置有可执行指令，以致动或换言之触发脉冲等离子体塞组件106，包括连续地施加能量以产生脉冲的步骤，每个脉冲具有小于100ns的持续时间。图6示出了遵从根据本发明的可执行指令的致动过程。

控制单元62设置有用于在致动脉冲等离子体塞组件时在每次点火过程中使用的一串脉冲的变量的脉冲信息。在一次点火中使用的脉冲序列称为脉冲串。脉冲串是在发动机的操作过程中可控制地布置的变量。脉冲串本身包括可独立地调节的各个变量。所述各个变量包括脉冲数目、每个脉冲的长度或持续时间以及两个连续脉冲之间的间隔或时间。脉冲信息对控制单元62可用，例如，将控制单元62布置成与已经存储有该信息的存储单元63通信。另外，控制单元62设置有可执行指令，以使用该脉冲信息致动脉冲等离子体塞组件，以产生多个脉冲。在这方面，一次点火是指，在一个或多个阶段中将旨在在气缸的一个循环过程中燃烧的装料点燃。应该理解，该控制单元可以是发动机电操作系统64的一部分。

脉冲信息可以根据在发动机的同一气缸或发动机的所有气缸的一个或多个之前点火过程中获得的发动机的一个或多个操作参数来形成。这样，该点火适合用于发动机的气缸的每次点火。脉冲的数目有利地为每次点火2到40个脉冲。

根据本发明的实施方式，存储单元63包括与发动机的一个或多个预定操作参数有关的不同脉冲数目值的映射。

在图1的实施方式中，预燃室组件14设置有用于将燃料供送到预燃室空间内的气态燃料管道25和入口26。该管道在这里被布置成与气态燃料源70连通。管道25设置有控制到达预燃室空间内的燃料流的阀构件27。当发动机操作时，可燃燃料混合物在预燃室20中点燃，然后点燃的燃料混合物经由孔口18传送到燃烧室40内，并在那里将实际可燃燃料混合物点燃。阀构件27被布置成由控制单元63控制，从而针对脉冲等离子体塞组件的致动来适当地布置阀构件27的操作即燃料到预燃室的直接供送。管道25的阀构件27被控制成在致动脉冲等离子体塞组件之前或同时打开。该控制单元设置有可执行指令以控制开始燃料供送的时刻以及与脉冲等离子体塞组件的致动同步地供送的燃料的持续时间。这样，可以在预燃室中为燃料点火提供最佳环境。此外，预燃烧室20的壁24可以用作其中一个电极，从而在脉冲等离子体塞组件22和壁24(当电压源60给脉冲等离子体塞组件22供应电压时该壁24接地)之间产生电场。

如能够从图1看到的，气缸盖10包括用于将空气引入燃烧室40内的入口通道50。优选地，在发动机中使用的气态燃料的主要部分与入口通道50中的空气混合。如在本领域中已知的，入口通道50设置有至少一个入口阀25，从而控制进入发动机的气缸40内的燃料流。气缸盖10还包括分别设置有至少一个排气阀46的排气通道52。

图2示出了根据本发明的一个实施方式的预燃室组件14。该预燃室组件14适合于附装在内燃发动机的气缸盖10的开口中以作为发动机的点火源来操作。这种类型的预燃室组件特别地有利于在燃烧室中燃烧气态燃料并且发动机使用贫燃奥托循环操作时的燃料点燃。

预燃室组件14包括设置有电极23的脉冲等离子体塞组件22。电极23沿着预燃室20的中央纵向轴线cl从其第一端20.1向预燃室20内延伸一定距离。预燃室20的壁24适合于用作脉冲等离子体塞组件的电极23的阴极。预燃室20设置有位于预燃室20的第二端20.2处的至少一个孔口18，从而提供预燃室20和发动机的燃烧室40之间的流动连通。第一端和第二端是指中央纵向轴线cl的方向。孔口的数目可以根据实际应用而改变。

预燃室20在沿着电极23朝向预燃室20的第二端的中央纵向轴线cl的方向上的每个纵向位置x处具有垂直于该轴线cl的圆形横截面。举例来说，位于两个位置的横截面由作为示例的半径r1和r2来表示。因而，预燃室的电极和内壁24彼此同轴地布置。这适用于从预燃室20的第一端20.1开始而终止于预燃室20内的电极23的自由端的纵向截面。预燃室20有利地关于中央轴线cl旋转对称。

另外，预燃室20具体为内壁24被布置成从电极23的末端以第一半径re的距离旋转对称地弯曲，从而形成至预燃室20的略微球形区段20.3。球形区段20.3纵向地定位为内壁24的连接至球形区段20.3的切线的延伸部。第一半径re等于在位于电极23的顶端的纵向位置处的半径r2。

在该实施方式中，预燃室20包括顶端区段20.4，该顶端区段20.4适合于在安装时延伸到发动机的燃烧室40内。具体地，预燃室20的至少一个孔口18被布置在预燃室20的顶端区段20.4处，以在预燃室20和发动机的燃烧室40之间提供流动连通。该顶端区段被布置成球形区段20.3的延伸部，该延伸部具有比预燃室20在半径r2的位置处小的横截面面积，这提供了增加的气体速度和改进的气体混合。顶端区段的实际形状可以根据情况而改变，这里作为示例示出了具有圆形端部的圆柱形形式。

预燃室20的形式也可以描述为认为在纵向方向上具有第一区域和第二区域。这些区域具有不同横截面面积，从而垂直于中央轴线cl的横截面面积在位于电极的自由端的区域中小于在电极23进入预燃室20内的区域中的横截面面积。这意味着从预燃室20的中央轴线cl到预燃室的内表面限定的半径在电极末端的区域中比第一端20.1处的半径小。例如，预燃室20的横截面面积可以在沿着中央轴线cl从盖表面16朝向第二端20.2移动时渐缩。

预燃室组件14包括用于将内燃活塞发动机的燃烧室40中的可燃燃料混合物点燃的点火组件12。该点火组件12设置有具有至少一个电极23的脉冲等离子体塞组件22。该点火组件能够产生快速上升的电压脉冲，该快速上升的电压脉冲在预燃室中形成多个等离子体流光，而不会形成如在参照图1描述的传统火花。壁表面24包括盖表面16，并且电极23的一部分穿过盖表面16延伸到预燃室20中。有利地，脉冲等离子体塞组件22和预燃室组件14可以可更换地组装至发动机的气缸盖10。脉冲等离子体塞组件22设置有绝缘体21，从而至少部分地包围电极23。

如图2所示，脉冲等离子体塞组件22连接至电压源60，该电压源60向脉冲等离子体塞组件22供应作为电压脉冲源的能量。脉冲等离子体塞组件22可以设置有控制单元62，该控制单元62控制电压源60的操作，并因而还控制脉冲等离子体塞组件22的操作。控制单元62和电压源60被设计成产生电压脉冲的快速施加，如以上参照图1和图6所说明的那样。

脉冲等离子体塞组件22的预燃室20中的电极23至少部分地延伸到预燃室20中，其中所产生的等离子体流光用于点燃燃料。控制单元62被布置成控制脉冲等离子体塞组件22的操作，从而在预燃室20中发生利用等离子体流光进行等离子体脉冲点燃。此外，预燃室20的内壁24优选用作配对电极，从而在脉冲等离子体塞组件22和壁24之间产生电场，当电压源60给脉冲等离子体塞组件22供应电压时该壁24接地。换言之，脉冲等离子体塞组件22的电极23用作阳极，而预燃室20的壁24用作阴极。于是在脉冲等离子体塞组件22的电极23和预燃室20的内壁24之间产生流光。这确保在预燃室20中在各种位置处都同时点燃，从而提高预燃室20以及燃烧室40中的燃烧稳定性。

预燃室20设置有用于将气态燃料或燃料和空气的混合物引入预燃室20内的管道25。管道25被布置成通向预燃室20。显然，管道25设置有阀构件(虽然没有在图2中示出)，从而将通向预燃室20的气体流动打开或关闭。此外，管道25布置成与燃料源70流动连通。

当发动机操作时，可燃燃料混合物在预燃室20中点燃，然后点燃的燃料混合物通过孔口18传送到燃烧室40内，并在这里将实际的可燃燃料混合物点燃。在燃烧室40中燃烧的燃料优选为气态燃料。

图3公开了本发明的另一个实施方式。图3中的预燃室组件14包括与图1和图2中所示的元件对应的元件，只不过预燃室20为不同形式。此外，在该实施方式中，预燃室组件14包括具有电极23的脉冲等离子体塞组件22，该电极23沿着预燃室20的中央纵向轴线cl从预燃室的第一端20.1向预燃室20内延伸一定距离。

该实施方式中的预燃室20在沿着电极23朝向预燃室20的第二端的中央纵向轴线cl的方向上具有垂直于该轴线cl的圆柱形横截面。举例来说，两个位置处的相等横截面由半径r1和r2来表示。这适用于从预燃室20的第一端20.1开始而终止于电极23的顶端或末端的纵向截面。预燃室20有利地关于中央轴线cl旋转对称。

另外，预燃室20具体为内壁24被布置成从电极23的末端以第一半径re的距离旋转对称地弯曲，从而形成至预燃室20的略微球形区段20.3。球形区段20.3纵向地定位为内壁24的连接至球形区段20.3的切线的延伸部。在该实施方式中，在位于电极23的顶端处的纵向位置处的第一半径re等于半径r2和半径r1。

而且，该实施方式中，预燃室20包括顶端区段20.4，该顶端区段20.4适合于在安装时延伸到发动机的燃烧室40内。具体地，预燃室20的至少一个孔口18被布置在预燃室20的顶端区段20.4处，以在预燃室20和发动机的燃烧室40之间提供流动连通。该顶端区段的实际形状可以根据情况而改变，这里作为示例示出了具有圆形端部的圆柱形形式。

预燃室组件14包括用于将内燃活塞发动机的燃烧室40中的可燃燃料混合物点燃的点火组件12。该点火组件12设置有具有至少一个电极23的脉冲等离子体塞组件22。该点火组件能够产生快速上升的电压脉冲，该快速上升的电压脉冲在预燃室中在电极和预燃室壁之间形成多个等离子体流光。有利地，脉冲等离子体塞组件22和预燃室组件14可以可更换地组装至发动机的气缸盖10。脉冲等离子体塞组件22设置有绝缘体21，从而至少部分地包围电极23，如参照图1和/或图2所说明的那样。

脉冲等离子体塞组件22的预燃室20中的电极23至少部分地延伸到预燃室20中，其中利用等离子体流光进行等离子体脉冲施加以将燃料点燃。因而在脉冲等离子体塞组件22和预燃室20的壁24之间产生流光。这确保了在各种位置处都同时在预燃室20中点燃，从而提高预燃室20中以及燃烧室40中的燃烧稳定性。

图4公开了本发明的另一个实施方式。图4中的预燃室组件14包括与图2中所示的元件对应的元件，只不过预燃室20为不同结构。如图4中所示，预燃室主体30由两个主部件31、32即端部件31和主部件32形成。端部件包括球形区段20.3和顶端区段20.4，而主部件32包括其中定位电极的预燃室。顶端区段20.4和球形区段为分开单元，使得例如可以与若干类型的顶端区段一起使用一种类型的球形区段，从而支持该实施方式的模块化实施。

图5公开了本发明的另一个实施方式。图5所示的预燃室组件14包括与图1中所示的元件对应的元件，只不过预燃室20为不同结构。如能在图5中看到的，这里，点火组件12设置有本体部40，电极和燃料管道25通过该本体部40进入燃烧室内，并且通过该本体部40，可以将该组件可释放地附装至第一端20.1或预燃室20。该实施方式提供了可容易地互换和维修的电极。

图6示出了遵循根据本发明的一个实施方式的可执行指令的致动过程。在水平轴线上示出了上止点(tdc)情形，其中在预定时刻执行触发74或开始该致动过程。实际触发正时可以例如根据发动机的操作环境设置在上止点或者相对于tdc位置某种程度地提前或延迟。触发动作致使脉冲等离子体塞组件106连续地向电极施加能量并因而产生脉冲77。如能够看到的，该触发动作致使在一次点火过程中产生了一串脉冲序列76。在图中，示例性地示出了触发74和脉冲76的开/关(1，0)状态。每个脉冲都被控制成具有有利地小于100ns的持续时间。然而，该串脉冲中的一个或多个脉冲的实际持续时间可以改变。此外，脉冲之间的间隔i也可以改变。控制单元62的可执行命令包括在一次点火过程中提供若干个脉冲的指令。在这方面，一次点火是指，在一个或多个阶段中将旨在在气缸的一个循环过程中燃烧的装料点燃。

图7示意性地示出了内燃活塞发动机100，该发动机100包括一个或多个气缸102和气缸盖104。该发动机设置有点火组件106，该点火组件106被构造成利用预燃室组件14将内燃活塞发动机100的燃烧室中的气态燃料的可燃燃料混合物点燃。预燃室组件14具有至少一个孔口18以提供该预燃室和发动机100的燃烧室之间的流动连通。该预燃室组件设置有发起点火的室空间。该点火组件进一步包括具有与预燃室空间15连通的至少一个电极23的脉冲等离子体塞组件22。

在该实施方式中，脉冲等离子体塞组件22包括可移除地组装的塞722。该塞722包括本体724，通过该本体724可以将塞722附装至预燃室20。本体722在其一端设置有空腔726，该空腔726被布置成在安装到预燃室20内时通向预燃室空间15。该本体有利地设置有外螺纹，该外螺纹与预燃室20的内螺纹相配合，通过这样可以将本体并因此将塞722附装至预燃室。塞722还设置有电极23和绝缘体21以支撑并至少部分地包围电极23。电极23与本体724电绝缘，并且也与预燃室电绝缘。本体724作为该组件的接地电极来操作。

电极23延伸到本体的空腔726内并且被布置于其中央轴线。空腔726由空腔的壁限定界限，从而该空腔为具有圆形横截面的圆柱形。空腔726的长度和电极23的长度基本彼此相等。换言之，该电极从空腔的底部延伸至空腔的边缘。该空腔形成在位于本体末端的套筒状部分内。点火组件适合于在电极和空腔726的圆柱形壁之间产生多个等离子体流光。在图7的实施方式中，该点火组件适合于产生到达塞的空腔空间内的多个等离子体流光。脉冲等离子体塞组件产生并输送经由塞空腔而在预燃室空间中作用的快速上升、超短的高压脉冲。脉冲等离子体塞组件22连接至电压源60，该电压源60供应作为在脉冲等离子体塞组件22中产生的电压脉冲源的能量。

在图7的实施方式中，本体722和电极23被布置成延伸到预燃室空间15内，这有益于改善预燃室20中的燃料空气混合物的点燃。这是由于等离子体流光的位置有利于点火。根据本发明的一个实施方式，延伸到预燃室内的本体724的套筒状部分设置有多孔或穿孔的壁区段725。这增强了预燃室空间15和空腔726之间的流体连通，从而例如改善火苗传播。

点火组件12进一步包括被布置成以与图1的实施方式类似的方式操作的控制单元62和存储单元。因而，该组件的操作和部件与以上参照图1提到的那些一致。

图8示出了点火组件106，该点火组件106被构造成利用预燃室组件14将内燃活塞发动机100的燃烧室中的气态燃料的可燃燃料混合物点燃，在图8的实施方式中，除了本体722和电极23被布置成延伸为与预燃室空间15的内表面齐平(这有益于改善抗腐蚀性并对本体722进行冷却)之外，该点火组件在其它方面与图7中所示的类似。

该点火组件12进一步包括被布置成以与图1的实施方式类似的方式操作的控制单元62和存储单元。因而，该组件的操作和部件与以上参照图1提到的那些一致。

尽管这里已经关于目前被认为是最优选的实施方式的那些内容通过示例的方式描述了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的实施方式，而是旨在覆盖如所附权利要求中限定的本发明的特征的各种组合或修改以及包含在本发明的范围内的若干其它应用。关于以上任一实施方式提及的细节可以与另一个实施方式相关地使用，只要这种组合在技术上可行即可。