據(jù)外媒報(bào)道，亞琛應(yīng)用技術(shù)大學(xué)(Aachen University of Applied Sciences)研發(fā)了一款全新的火花塞，其采用了等離子體(plasma)技術(shù)。

研究人員一直在鉆研一個(gè)問(wèn)題：若不采用氣缸內(nèi)燃燒的油氣混合物，如何提升發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性。稀薄燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)(Lean engines)逐步走人研究人員視線，因?yàn)檫@類發(fā)動(dòng)機(jī)的能效得到了提升，還擁有不少其他優(yōu)點(diǎn)。

然而，問(wèn)題在于點(diǎn)火困難：氣體壓力(gas pressure)和溫度相當(dāng)高，且稀混合氣體(lean mixture)難以點(diǎn)燃，傳統(tǒng)的電動(dòng)火花塞(electric spark plug)難以被應(yīng)用，因?yàn)殡S著壓力的提升，磨損非常嚴(yán)重。有許多機(jī)構(gòu)曾在該領(lǐng)域開展過(guò)相關(guān)研究，但紛紛以失敗告終。

Heuermann教授提出了基于等離子體的火花塞技術(shù)。在物理學(xué)上，是一種由自由電子和帶電離子為主要成分的物質(zhì)形態(tài)，等離子體又叫做電漿，是由部分電子被剝奪后的原子及原子團(tuán)被電離后產(chǎn)生的正負(fù)電子組成的離子化氣體狀物質(zhì)?？此啤吧衩亍钡牡入x子體，其實(shí)是宇宙中一種常見的物質(zhì)，在太陽(yáng)、恒星、閃電中都存在等離子體，它占了整個(gè)宇宙的99%。若利用這類等離子體取代點(diǎn)火式火花塞，可通過(guò)點(diǎn)火時(shí)的粉紫色電壓閃爍(火花顏色，pink-purple flicker)加以識(shí)別。

據(jù)Hermann教授透露，該研發(fā)的核心在于控制電子技術(shù)(control electronics)，這類電子控制設(shè)備可確保實(shí)現(xiàn)微波波段(microwave spectrum)范圍(2.45 GHz)內(nèi)等離子產(chǎn)生器(plasma generation)所需的頻率。Hermann教授表示：“在該該技術(shù)使得其頻率是可變的，從而確保能達(dá)到最大程度的能量吸收(energy absorption)并提升等離子體生成的效能。在該微波頻譜(microwave spectrum)范圍內(nèi)，研究團(tuán)隊(duì)采用的頻寬約為80 MHz。該控制集成電路可測(cè)量實(shí)際信號(hào)，并將該數(shù)值與基準(zhǔn)信號(hào)(reference signal)相比對(duì)，在反饋環(huán)路(feedback loop)中調(diào)節(jié)其頻率。”

由于負(fù)載分布(load profile)均勻，可實(shí)現(xiàn)最佳的極限精益運(yùn)營(yíng)(極限稀薄燃燒，extreme lean operation)。在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，其挑戰(zhàn)在于速度和功率變化，需要使稀薄燃燒可適用于不同的工況。未來(lái)，該技術(shù)或?qū)樗^的“多燃料(multi-fuel)”方案(在同一發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)使用多種不同的燃料)奠定基礎(chǔ)。