EPA-AA-TEB-511-81-18A
EPA Evaluation of the Baur Condenser Under Section .511
 of  the Motor  Vehicle  Information  and Cost  Savings Act
                          by

                   Stanley L. Syria
                     August, 1981
              Test and Evaluation Branch
         Emission Control Technology Division
     Office  of  Mobile  Source Air  Pollution Control
         U.S. Environmental Protection Agency

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EPA  Evaluation of  the  "Baur Condenser"  Under Section  511 of  the  Motor
Vehicle Information and Cost Savings AcT

The  following  is  a summary of  the  information on the  device  as supplied
by the Applicant and the resulting EPA analysis and conclusions.

1.  Marketing  Identification of the Device;

    "(trade name) "Baur Electronic", (marketing name)" Baur Condenser",
    (model numbers) Type 101/NS, 101/KS."
                        t
2.  Invt.ntor of Device and Patents:
    a)  Mr. Heinz Baur
        Baur Electronic
        Postfach 69, D-3414 Hardegsen/Solling, West Germany
    b)  (patent #)  1902  199  (the  applicant  did not provide a  copy  of the
        patent)

    Manufacturer of Device:
    Baur Electronic
    Postfach 69, D-3414 Hardegsen/Solling, West Germany

4.  Manufacturing- Organization Principals;

    "Mr. Heinz Baur, Mrs. Ursula Baur (owners & manufacturers)"

5.  Marketing Organization in U.S./Identity of Applicant;

    B.C.A. Finnenich
    Importer and Distributor
    Baur Electronic
    3250 Hwy. 22 West Sommerville,  NJ  08876

6.  Identification of Applying Organization Principals;

    "Mr.  Bernie  G.A.  Firmenich,  Mrs. Gertrud  W.M.  Firmenich, Mr.  Albert
    F. Firmenich, (communication with EPA) Bernie G.A. Firmenich"

7.  Description of Device (as supplied by Applicant);

    "(purpose)  For  the  reduction  of   the  operating  expenses  of   the
    automobile  and  the  environmental  load  caused  by  exhaust gases  and
    pollutants,  (theory  and Construction  )  in German"  (Attachment A  of
    this evaluation).

8.  Applicability of the Device (claimed);

    "No list at  this  time.   For  use only with non-resistor  standard  size
    spark plugs.  For all types of  ignition systems."

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9.  Costs (claimed):

    Cost information not submitted.

10. Device Installation, Tools and Expertise Required (claimed);

    See item no. 11.

11. Device Operation (claimed);

    "(10) & (11) Device Installation & Operation:"

    Applicant combined items nos.  10  and  11.   No statements were provided
    nor  were  references  made.  However,  it  is assumed  by  EPA that  a
    particular page of  the  application was intended to  address  these two
    topics and are therefore included as Attachment B of this evaluation.

12. Device Maintenance (claimed);

    "Apply anti-seize compound on spark plug threads."

13. Effect on Vehicle Emissions (non-regulated) (claimed);

    "No other substance regulated or emitted."

14. Effects on Vehicle Safety (claimed);

    "Can cause severe shock with engine running."

15. Test Results  - Regulated  Emissions  and  Fuel  Economy  (submitted  by
    Applicant);

    "From West Germany by Professor G.  P. Blair" (Attachments A  and  C  of
    this evaluation).

16. Testing by EPA;

    Prerequisites  to  EPA testing  of  any device  are that,  a) the  device
    description  must  indicate  there  are  potential   fuel  economy   and
    exhaust  emission  benefits  associated  with  the device,  and  b) the
    applicant submit  test data  from  an  EPA  recognized independent  test
    laboratory which shows the device  causes  improvements  in fuel economy
    and exhaust  emission levels.

    EPA  did  not  test  the device  for  this  evaluation  for two  reasons.
    First,  the device  description was  not  adequate enough  to show there
    are potential"  fuel  economy and  exhaust  emission benefits  associated
    with  the  device.    Second;,   test   data   from  an   EPA   recognized
    independent   test  facility  was  not  submitted  by   the   applicant.
    Therefore, acceptable test  data was  not  made available to EPA which
    would substantiate  the  claims made for  the device.   Thus, there  was
    no technical basis for EPA testing of  th«  device.

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17. Analysis;

    A.  Description of the Device:.

        (1) It  is  claimed  the   device   is  for  "the  reduction  of  the
            operating expenses  of  the  automobile  and the  environmental
            load caused by  exhaust  gases  and pollutants".   Also,  claimed
            (Attachment  D  of this  evaluation)  is  that  the device  "will
            help unleaded  cars with  pinging problems".   Further,   it  is
            claimed   (Attachment   D)   the   device   accomplishes   the
            aformentioned   improvements    by  modifying   the   secondary
            ignition  spark  to  a, quote,  "shorter  duration  but a  higher
            intensite".

        (2) The  applicant   did   submit   a  description  of   the   device
            construction and theory  of  operation  (Attachment  A of  this
            evaluation).  EPA evaluated  the  document and determined that
            to fully  understand  the  device  the  applicant  would need  to
            clarify  portions  of  the  information.   The  applicant  was
            requested (Attachment  E  of  this evaluation)  to clarify  the
            document, however,  this request  was not  complied with.   Faced
            with this situation,  EPA  resorted  to  two other  approaches  in
            an effort to.learn more of  the  device  description  and  theory
            of   operation.    First  EPA   considered   other   documents
            (Attachments F,  G,  and H)  submitted  by  the  applicant  which
            were not  referenced   in the   application,  however,  which  did
            provide  some  information.    Second,   EPA  sectioned  a  Baur
            Condenser device.

            The  information  obtained from these  approaches  suggest  the
            Baur Condenser may be  a capacitor  which is installed  between
            the  spark plug  and  the  associated secondary lead.   Because
            the outer metal  shell is  grounded  to  the spark plug by  means
            of a  coil spring,  the  device is  thought to  be a  capacitor
            connected in parallel with  other capacitors, i.e.,  secondary
            leads  and   coil  windings,   which  govern   the   secondary
            capacitance.   For   this  reason  and   because  capacitors   in
            parallel  are  additive,   in  respect  to  capacitance,   it   is
            believed  the Baur  Condenser  may be increasing  the  secondary
            capacitance.   Should  this   indeed  be   the   case,   then  the
            secondary  voltage   rise  time  would   also  increase with   a
            consequential decrease  in available  voltage  and  an increase
            in spark  duration.   The  rate  of energy  transfer  across  the
            spark  plug  electrodes  would  also  be  expected  to  decrease.
            This,  of  course,  is all contrary  to  that  claimed  by  the
         -- applicant.  It must be  remembered  EPA's understanding  of  the
            device is based  entirely  upon that  information  which did not
            need clarification  by the applicant and also  on the  knowledge
            gained  by  sectioning  a  Baur  Condenser.  Clarification   of
            other information by  the  applicant  may  enable EPA to develop
            a  different  understanding.

        (3) Admittedly automotive  ignition systems, particularly breaker
            type  systems,  have  many  shortcomings  which  may   adversely
            affect engine performance.  Improvements  to  ignition systems
            have  been  and   still  are  being  made.   Perhaps,   the  Baur

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        Condenser   is   an   improvement.    However,   based   on  the
        information submitted, EPA does not  expect  the Baur Condenser
        to  be a  contributing  factor  in  the  improvements  made  to
        vehicle performance.

B.  Applicability of the Device:

    The applicant  states  "no list at  this time.   For use  only with
    non-resistor  standard  size  spark   plugs.   For   all  types  of
    ignition  systems".  Because  of an  inadequate description  of the
    device and substantiating  test data,  EPA  cannot  substantiate the
    claims made in respect to the applicability of the device.

C.  Cost of the Device:
    Information on  the  retail price  of  the device was  riot  provided.
    Therefore, EPA  is not  able to evaluate  the  reasonableness  of its
    cost.

D.  Device Installation - Tools and Expertise Required;

    (1) The  installation instructions  (Attachment B)   states,  "Baur
        Condensers  are  very  easy to  install.   Simply screw  the  Baur
        Condenser   (hand  tight   only)   onto  the  spark  plugs   and
        reconnect  ignition  wires".   The  instructions  additionally
        state, "some  types  of spark  plugs  have  caps  screwed  on  top.
        Remove the caps  and  screw on top of  the  Baur Condensers.  If
        they . can  not be taken off  replace  the  spark plug  with the
        threaded type."  Further stated  is  that  in some  instances the
        secondary cable  spark  plug  connector and boot may have  to be
        snipped  off and  replaced.    It  is  judged that  the task  of
        installing  the  "Baur  Condenser"  between  the  spark  plug and
        secondary  cable  and   the   replacement   of   the   boot   and
        connectors are  relatively  simple operations.   It was further
        determined the  operations  require  a minimum  of  tools (pliers
        and side cutters) and  only a basic  understanding of  engines,
        i.e., knowledge  as  to  spark plug  locations  relative to the
        engine.    With   respect   to  these   basic   operations,   the
        installation instructions  were  judged to  be  correct  but not
        entirely  adquate in  that  a precautionary  statement  should
        have  been included  alerting  the individual  to the  care  that
        must  be  exercised   when  removing  resistor   type   secondary
        cables and boots.

        Further,   it was  determined  the  requirement  of  having  to
     — - "screw the  Baur Condenser  onto  the  spark plug"  is a  major
        shortcoming   in  the   design  of  the  device for  two  reasons.
        First,  considering   that  most   automobiles  driven   on  U.S.
        highways use  spark  plugs  with  terminal  caps,  the  need  to
        remove  the  caps  would  be  a required  additional  task  for
        almost all vehicles.   Second, the  majority of spark  plugs  in
        use   today  have  non-removeabl«  terminal  caps.    The   few
        exceptions are .generally of  a design in  which  the  terminal

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        cap has a male  threaded  end which screws into  the  spark plug
        ceramic insulator.   In  either  case,  the  spark  plug is  not
        compatible with the  "Baur  Condenser"  and  would  have  to  be
        replaced.   This of  course increases the cost,  expertise,  and
        number of  tools required.  It  further creates a  potentially
        significant problem  in that the  type  of spark plug  required
        may not be readily available.   A  change in  design which  would
        incorporate  a  snap-on type  connector would  easily  resolve
        this  entire   problem.   It  was  also  noted  the  installation
        instructions did not  contain  any  statement regarding  the  use
        of only "non-resistor standard  size spark  plugs"  (as stated
        in Section No. 8 of the application).

    (2) The  installation  instructions  recommend  several  additional
        operations  to  obtain  the  "best  results"  from  the  "Baur
        Condenser".  The additional operations recommended result  in
        a  thorough  tuneup.   Thorough tuneups  are always  encouraged,
        however,   in   respect  to  this  evaluation,  the  tuneups  will
        significantly  increase a) the  level  of  expertise  required,
        b) the number and  sophistication of  the  tools  needed,  and
        c) the cost   involved.    The  level  of  expertise  and  tools
        required  may  compel  individuals to have the  "Baur  Condenser"
        installed   by   automotive  service  facilities  which  would
        further increase the  cost of  installation.  The total  cost  to
        purchase   and   install  the  device  may  cause   the  "Baur
        Condenser" to be  not a  cost  effective purchase.   This  of
        course would  depend  on  the  fuel savings  realized over  the
        life  of  the   device.    Without   cost,  fuel  economy,   and
        durability data, EPA cannot determine  the  cost  effectiveness
        of  the  device.   Another  point  to consider  in  respect  to
        tune-ups  is that the  impact on  fuel  economy levels  attributed
        to the device may be  insignificant  compared to  the  impact  due
        to having performed  the  tuneup.  This could be misleading  to
        individuals  who  have  purchased  the  device  because   fuel
        economy benefits caused by  the  tuneups  would be attributed  to
        the  "Baur  Condenser".  For lack  of data,  EPA  does not  know
        whether or not this problem would  exist.

    (3) Driver operation  of  the  device   was   not  addressed  by  the
        applicant.   However,  due  to  the  component   design,  there
        appears to be no need  for operating  instructions.   The device
        appears capable  of  functioning without  a controlling action
        from the  driver of  the vehicle..

E.  Device Operation:

    No specific instructions were provided for  operation of a  vehicle
    with the device,  and none were judged  to be required.

F.  Device Maintenance (claimed);

    (1) The applicant states  "apply anti-seize compound on  spark plug
        threads".   This  statement  also appears in the  installation
        instructions   (Attachment  B)  provided  to  purchasers  of  the

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        device.  Attachment  B also  recommends  "regap plugs  at 7500"
        (units  omitted).    No  other  maintenance   is   recommended.
        Because  the  statements  are  not:  specific,  EPA  is not sure
        whether the  anti-seize compound  is  suppose  to be  applied to
        only one of  the threaded ends of  the  spark plug,  and  if so,
        which one.   EPA believes  there  to be no problem with applying
        the compound to the  threads which come  into  contact  with the
        cylinder  head.   However,  there   may   be  a  problem   if  the
        compound is  applied  to  the  threads which  contact the "Baur
        Condenser"  in  that  a  good  eilectrical  connection  may  be
        precluded.' Whether  the problem would exist  of  course depends
        on  a number of  factors  such as  compound  composition  and
        quantity,  pressure  between  thread  surfaces,  temperatures,
        etc.  EPA  cannot  fully assess t:his  potential  problem without
        adequate test data!.'        •  1

        EPA  is  concerned  that  extended   exposure  to road salt  may
        require  that additional  maintenance be  recommended  for  the
        device.  There  is also  concern as to the long term effect on
        spark plug electrodes due to the  "shorter  duration but  higher
        intensity"  (as  stated  in  Attachment  D)  of  the  ignition
        spark.   Without an  adequate description  of  the   device  and
        appropriate  test  data,  EPA  can  not   determine  whether  the
        maintenance instructions providesd are adequate.

    (2) The   maintenance    instructions     (and    the    installation
        instructions)   did   not  include  any   statement   cautioning
        individuals  as  to  the hazard  of  a  "severe shock  with  engine
        running" (as  stated  in  Section  No. 14 of  the  application).
        In this respect the instructions! were judged not adequate.

G.  Effects on Vehicle Emissions (non-re-gulated):

    The statement  that  "no,1 other substance  regulated or  emitted"  has
                          ij i f        '
    been judged to be reasonable.  Based  on  the nature  of the device,
    EPA does not expect ariy1 adverse affect on non-regulated emissions.

H.  Ef-fects on Vehicle Safety;

    It  is   stated  the  device  "can  cause  severe   shock  with  engine
    running".   Although EPA  cannot  substantiate  the statements,  for
    lack of data,  EPA  believes the  statement may be  reasonable.   The
    reason for  this  is  that  the  device  is attached to the secondary
    ignition system  which  does contain  high voltage.  Therefore,  it
    appears reasonable  to suspect high voltages  to  be  associated  with
   —the  device.   Thus,  all  safety  measures   followed   with   other
    ignition  systems   should  also   be   practiced  with   the   "Baur
    Condenser".

I.  Test Results Supplied by the Applicztnt:

    The applicant  did  submit test data (Attachments A  and C of  this
    evaluation).  EPA evaluated  the  data  and determined  that,  1)  the
    tests were  not conducted  at  an EPA  recognized independent  test

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        facility,   2) the  correct  test  procedures  may  not  have  been
        followed at  all  times and,  3) clarification of  the  data  by  the
        applicant  was needed.  The applicant: was requested  (Attachments  E
        and I)  to  clarify the  data and  to submit  additional test  data
        obtained at an independent  test facility,  however, EPA's  request
        were not complied with.  Subsequently, the applicant  informed  EPA
        (Attachment J of  this evaluation) he  did  not have the necessary
        funds for additional testing and  that  he was  withdrawing  from the
        evaluation program.

18. Conclusions;      •

    EPA  fully  considered  all  of  the  information submitted   by   the
    applicant.  The evaluation of  the  "jBaur Condenser" was based  on  that
    information.   A  significant  portion  of   the  information  required
    clarification by  the  applicant.   The applicant was  requested  on  two
    occasions  to  clarify  the  information   in question  and  to   provide
    additional  test  data  obtained  at  an  independent  teist facility,
    however, EPA's  requests  were not  complied with.   For these  reasons,
    EPA's  understanding  of  the   device  Is   based  entirely  on  that
    information that did not need clarification and also  on tht knowledge
    gained  from   sectioning   the  "Baur   Condenser".    Based  on  this
    understanding.   EPA  believes  the   device  is unlikely to  change  the
    secondary  ignition  capacitance  in  a  manner  that  would  cause  the
    benefits claimed by the applicant.  Further, acceptable test data  was
    not submitted  by the  applicant  which would substantiate the  claims
    made for  the  device.   Thus,  there is n.o  technical  basis to  support
    any claims made for  "Baur Condenser"  or to substantiate  the need  for
    EPA testing of  the device.

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                           List of Attachment.';

Attachment A              Enclosure    to    Application,    Theory     and
                          Construction of Device and Test Data.

Attachment B              Enclosure   to   Application,   Installation   and
                          Maintenance Instructions.

Attachment C              Letter,  B.  Firmenich  to Merrill  Korth,  EPA,
                          June 17, 1981.

Attachemnt D              Enclosure     to     Application,     Promotional
                          Information.

Attachment E              Letter, EPA to B. Firmenich, May 27, 1981.

Attachment F              Letter,  B. Firmenich  to  Peter Hutchins,  EPA,
                          June 5, 1981.

Attachment G              Promotional Material.

Attachment H              Promotional Material.

Attachment I              Letter, EPA to B. Firmenich, June 23, 1981.

Attachment J              Letter,  B.  Firmenich  to Merrill  Korth,  EPA,
                          June 29, 1981.

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                                          EPA-AA-TEB-511-81-18B
                    Attachments to
EPA Evaluation of the Baur Condenser Under Section 511
 of  the  Motor  Vehicle  Information and Cost  Savings Act
                     August,  1981
              Test and Evaluation Branch
         Emission Control Technology Division
     Office  of Mobile  Source Air Pollution Control
         U.S. Environmental Protection Agency

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 Neuc Erfiebnisse iiber die Entnammung
 durch den  clektrischen  Funkcn*
 Dr.-liiK. R. Maly.  Dr.-lnR. II. Alhreclil, 1'iof. Dr.-Ing. W. II Bloss, Dr.-lng.
 W. Her Jen  llf.-lui'. N Sa^,au J)ipl.-Ing. H. Wagner,Institu!  fur Physikalisjhe
 Llcktronik. l.'imersiiat Siutlgarl
Die L'riicrsiicliuiigcn an unserem ininiui, die VOID Uundeumnisierium fur
Forscluing und  Technologic gelorderl wurdcn.  hcfauin Jich mil dcr Auf-
klamns der bislang nocli wcnig bekannicn Prozcsic. die bci der Einleitung
einui  Eniflaiumung -• dci  Zundung  - in cincm bicnnbi/cn G«misch ah-
laufcn(l,2).
Dcr prin?.i|)iclle Aufbau herkommliclier Zundanlagcn 1st in DUd I wieder-
gci>cbcn. DICM.-S  auf tier Spulcaxundung bcruhcnJe Zundungspnruip gcniigte
den Anfoidcrungcn solanuc,  ah die  AspekU der SchadstofTcinJssion und
der Hrcnnsiorfukonoiiiir  von uniergcordncur Ucdcuiung  warcn. Den mo-
demon  Anlordcrun^en koimen dicse  Zundanlagen  nur  bcdingt gerecht
werilen [3J.
                         Eluktron-k
Zundtrofo

                             R. L.C
       eilcr              Enlttafung

BiJd I. PrinzipiclJcr Aufbau konventioneller Spuienzundungcn
   Kordemngsvorhubcn  dcs  Bundcsininiitcriums fur Forschung und Tech-
   nologic
                                                               533
                                         Bild 2: Spannungs-(oben 1 kV/tinheit) und Suomvcflauf (uulcn -tb
                                                Einhcit) im Furxkenschwan? eincr Tran^slor/undanlage
                                                Einhcii)
Strom- und Spannunjjverlaufe hefkommlichci Zundsysicme ^ind in
wiedergegeben (TSZV Dei Funkcnstrom faUl dabei eiv^a linear in emi
von 35 mA auf 0 ab. Die  Funkcnspannung von 300- 500 V blcibi
konstant. AJs wichtigsie Mafinahmc iui Erhohung der ZundiJchcrliei
ungunsUgen  Bedingungen  wird  ublicheiweise die  EnUadungsdaucr
gert. Die in jungster Zen entwickelicn elekironischen SyMcmt /en
gleichen cha/aktensiischcn Vcrlauf ibild 2). die pnruipiellcn phyuka
Eigenschafien dei FunJcenentladung blciben dihcr unverandcn
Unscre Arbeiten ha'oen jedo«.-h aniiand yon Modelluntcrsuchu.-igen rn
der Kurueit&pckuo&kopie  und  dci  Kurueilinterferuineinc  gczei,
njcht  die Vorgange im  rm-Bereich. tondem vielmfHf iolche im nv
von auschli|utc bender  Bedeutung fur  eme tichcre EplAin-jnung i
Bild 3  sind typische Strom- und Spannungjverlaufe aus diescm 2eit
wiedergegeben. Der Spitzenslrom Uegt bei 40 A, die Funkcnspann
fanglich  bei ? kV. Enitprechcnd hoch sind die  aufiretendcn  Lei:
(hiereimge lOOkW im Wrgleich zu cinigen 10 W im Funkenschwaiu
Eine BiJanz der einer lechnischen FunktnenUaJung zugetuhncn eleki
Energie zeigt. dafi in der Durchbruchsphase in 10-20 ns Dauer elwa
im darauffolgenden  stromschwachen  GlinunenUadungsietl  das  I
 lOOl'ache diescr Energie umgeseui wird.
In unseren Modelluntersuchungen ajn CH4-Lufi Gcmiich konnie u
holicn Energieanteiles kcin  Ueitrag des Funkenuhwan/cs  rur  Cn
                                          534

-------
In Uild 5  sind  Vcrsuclixiigclinissc und Uciechnungcn einandcr gegcmibff-
gcstdli wordcn. Ausdchnung und T empualur dcs uktivcii Volumcns werdcn
von  dcr UurJibrucluphasc bcsiimnU. Sic untcrsclieidcn sicli bci Kabelent-
ladungen oline  und technischc Zimdarilagcn (IIKZ) mil Funkcnschwaru bei
glcichcr Energic in der Durcltbnichsphase nichl, obwohl die insgcsamt uin-
gosctzte l-inergic stark unttrscliiedlicli iit.
Der lioginn dcr Untllaininung lalii ML!\ tu ciwa 20pscnlnchmcn. Iki erfolg-
reiclter 7.undunc ui cine wcilcrc Encrgiezufulu nicht noiwendig.
Hs jsL nun sdir woscnilich.. dad dutch Andcrung der clcklnschcn Groben
cincf Zundanlaty woilaus liohere lincrgiebcUage in die potcnliellcn Energie-
spcicher einnobfachl werden  konncn (elwa durch Unweflcilving  dcr elek-
(rischen Encrgif).
Dudurch Uiscn sicli ein grolicres aklwiorles  Voluinen, hohere Tempcraturen
und  cine giof^erc An/alil von Starlradikalcn fur die chemischcn Kcllenreak-
Uuncr. criciclicn.  Ls  lU  dantii nio^hcli, jin.li magcrcrc  und turbulcnlere
Gcinisclic richer iv ctiill.uniiK-n. liild 6 zt-igt in Interfcrogrammcn don Em-
flub cincr boklicn  Unwcnciiung  dcr elckiri&chcn Energie zu Guniien  der
               ^'   In  liild 1  w\A  cine Rcllie solcher Uniersucliungsorgcb-
       0)
                                                                  1000
Bilil 1: IMa^mavulumina in emcm LulKMU-Cieniisch f\ - |, 1 leklrodcn-
             id I  mm), u) IlkZ. b) IfKZ mil  10 x holicu-r Lncrgic in dcr
          rtliluucli-.plu-.c t^lcichc (ic^jnilcncrgic wic hci j). t) 1-nll.iOunti
       cine:.  lll'-KunJcnijiufi 11\\\ .  lO-faih

Bild o: Incerferogramme von KunkcnpUimcn im ^Il
       (X =• Ij.Oben: 4 ps. unicn: 40o^»nath l-HnkcnJurchbru./
       Links IIKZ.recrmllKZ mil cj  10 x liohcu-j Lncryic in Jci
       Durchbmchiphase. jbcr glciihcr G-samicnccgic. l-lokif.iJ«-i
              I mm
 53S

-------
     /iisanunciigcsielli wurden, die die Auswirknng dor Vorga.-igc nil Nano
sckumlcnhcrcicli  bis in den  Mikiu- und Millisckundcnbeicich hincin vcr-
dcuiliclicn.
ts  ist  schr  wescnUich, Juts ncbcn  einer Vcrbcsscrung der Itntnammungs-
phaso  uuch  cine Bcschlcunik'ung der sdbstandigcn  Vcrbrcnnung errcicht
werden kann. was cine wichugc Vorausicuung fur die Verwirklichung von
Magerkonzcpten darslclli.
    f: Inierferogramnie von Flammenplasmen im Lufl-CH4-Gcmi$ch
       :X = !.: - 20?: ^ij. Lin/;i: ruiu-fioci Gcmisch. rechis: Mrdmendes
Ncbcn dun XAVcn  gclii die Turbulent des Gemisches (Ladun^bewcgungJ
mi hlckiiodenbcrcich sclir sta/k in die Zundsicherheit tin. Wie liild Szeigt,
i;ann  c'urcli Ccmischstromung cine  so  starke Zcrkliiftung  der Flammen-
froiit  vcr'jrsachi werdon.  dab cine wciicre  Ausbrcilung infoljje stark  er-
!u)!>ic-r Warmevcrlusie an die Umgebung beeintrachligi odef gaaz verhinded
v-ud.  In UJt! 0 isi in qualnaiivcr Wuise  die prinzipielle Abhangigkeit dur ci-
fo/dcriiclic-n Mrk4ajiicn XundL-ncrgii: vom X-Wcri und  der Stiomungsge-
stliwindigkeit v da;gciiclll.
Daraus lalit iich dcr crliohte Ziindenergiebedarf bci  ungunsligen Bctricbs-
b-.-dnigungcn einei  Moiors trkcnncn.  dor natli uivx-rcn Untcrsuchungeii
am /wcck.inJfiip.
                                                                                              Bild 9: Zund^reruen in Abhangigkcii von dcr
                                                                                                     und Jcr Luftzahl X I Luu<'ll4 -Gcini^chl. Pjrainclcr: Zunjcucrgu
                                                                                                     (rc|ji:v) Vfel-punkK' • HKZ. '••> MK2 mil o. 10 \ hohcrcr Hm-rj;
                                                                                                     in dc
                                                                                              Die weileren Arbcucn. haben zum 2iel. die bishengcn Erkcnntnisic a
                                                                                              VcrhaJmissc un rcaJcn Motor zu libertragcn.
Schiifttum

(I] H  Alhrcchi  M. II  bio... K  Mji>. b. Sjf^u und E. M'jgncr  I i
    dung!>vcrgi>nge in /undkerzcn. I.. 2. und •>. Siatus--<;/nirur  cici l;o
    rungsprogfaninii  ,,Kfi
-------
Neue Gedanken zu  ZONDVORGANGEN

Energieeinsparung und Schadstoffreduzierung im Abgas sind drin-
gende Erfordernisse unserer  Zeit.

Diese Schrift zeigt neue Wage und  G.edanken auf, die Erfullung  die-
ser Forderungen zu realisieren.

Mit der Hochstromziindung werden sowohl Energie eingespartr, als
auch die Schadstoffemissionen gesenkt, und zwar bei Leistungsop-
timierung.                                   •  -

Stark abgemagerte Kraftstoff-Luft-Gemische, die bislang als zQnd-
unwillig und motorschSdigend galten,  kOnnen einwandfrei geziindet
und verbrannt werden. Die Motoren  ktfnnen in Arbeitsbereichen ge-
fahren werden, die mit der konventionellen Zdndung nicht erlaubt
werden konnen. Es ist moglich, bei entsprechender Einstellung und
voller FunktionsfShigkeit von Ztindung und Vergaser Super-Motoren
mit Normalkraftstoff zu betreiben  (Zxindzeitpunkt-Bes±immung nach
SOZ-Regeln).

Durch die kapazitive StoBentladung wird die Zundenergie so er-
hoht, daB die Bildung von Olkohle  und Oxyden fast ganz verhindert
wird.
Folge: Besserer Warmeaustausch und Senkung des SOZ CStrafienoktan-
bedarf) der Motoren.
Hier wird eine kostenmaBig vertretbare MQglichkeit gegeben, auch
Altwagen in die versch
-------
Bild 3: Spannun£v(obcn 2,5 kV/Ginheit) und Stromvcrlauf (unterf h2'X/
       ninhcil) ini Fu'nkenkopf einer TransistorzQndanUgc (Zcit; SO ns/
       Linlicit)

akliven Volumtns oder zu  deiicn Tcmperatur nachgcwicxn werden. Man
daif dahcr annchmen,  da£ dieser EnergieanteU haupUachlich  in der schi
diinnen Schicht dcs tCalhcxlcnfall] un^cKl/t und iiber die EkkUodc »bgc-
fiihrl v/iid.
Anders verhalt  ci itich mil dcr nur 10-20 n» dauemden Durchbruchsphaic.
eincr  l-'unkencnilad'jng. Die hohcn SUom- und Spannungiwcrte lulucn zu
einer sihr effektivcn Encrgicubcrlrieune auf den Gasraum. Die Enerpc. die
die Elekuoncn  aus dcm clektrischen  Fcld aufnchmcn, wild iibcr Anregung,
Di5so7.iaiion und loniuiion auf die  Gaanolekulc  iibcrtragen. Diese poten-
ucUcn Iincrgicfornv:n konnen dabei  wcsentlich hohcre Energiebeirage auf-
nehmcn. aJs es allcin in Form dei ihermischen Energie mdglich 1st.
Es komnu zu einer schr raschun Aufheizung des FunkcnkanaJj  auf Tempo-
raturcn iibcr  50 000 K. die Oberdnacke von 100-200 bar  zur Folge hat.
Dcr FunkenkanaJ exploded niit mehrfacher Ubcrschallgejchwindigkeit und
dchnt ach  dabci iclir stark  aus (Kanaldurchmeuer Dp «s40/nn nach 10ns,
Dj.- «s 1 mm nach I /js)-
Die in den potenliellen Energieformen gcspeicherte Energie wird bei der
Auidchnung tiber Kckombination und Molckulbildung abgebaut. Die damit
frciwcidende Warmc bewiikt die wciterc stetige Ausdchnung des aklivier-
ten hcifien Volumcns  bis zu einigen lOps.  Die zeitlichc  Umvcrteilung der
unpriin^lich  elcktriich eingcbrachtcn  Energie von  300jJ in potentieUe
Jincrgie und spalcr in themiische Energie ist in Bild 4 deudich zu erkennen.

                                                                535
                                                                                                 (pi  2   5   Ql  2    5   ]   2    J   10   2
UilJ 4. i'ljMiulciiipt.-jiiK I. p..ttT.i:i:!l«: I ner^c I pol -.i.-i-j :l:v:::
   f    E'C E(he/m tuio hunkcnpljMiia^ iKaheliniljJung in N;.
       ca  10 ni. liir ihcrnioJ) njmuchi.'^ (IK-Kh^cu-u'lu ••lino V
                   r. unJ
a.1
       Q01  2    5   Ql   2    5   }    2    5   10   2
 Bild S. TcmperaturT. Volumcn V unJclektrsoh iugcfuhflc l:.i
       eincr Kabclcntladung (Siromflutidjuff == IOns>untJ hi-
       HKZ-tnllaJung
 536

-------
-•--	o	    ~r  --&-
                     2
         E  =  L  .  i     wobei  i  %/  3  A  und die  Induktivitat der
          P       2        Spule  L <^s? 10  m  Hy  sind.

                          Die  Einheit der Induktivitat ist
                          ein  Henry mit der  Dimension:

                          1 V   .   1	S  =   .1  Hy.   •
                              1 A

Damit wird E   =  10 .  10-3.  9.      V . S  . A2
            p     	2	!	            A

               =    4,5   . • 10-2      V . S  . A

               =    4,5   .  10-2  Ws

               =  45    .  10-3  Ws  =  45  m Ws.
Im Moment der Stromunterbrechung  (Unterbrecherkontakt  offnet)  wird
E  umgesetzt in die  SekundSrenergie

               Es    =  C  . U2
                           2

Wird dabei eine verlustfreie Spule angenoiranen, so wird

               EP    .=   Es

Die Kapazitat C wird gebildet durch die SpulenkapazitSt bei  einer
Hochspannung von 25  KV zu:

               ES     45   .  10-3  Ws

                                C  =  E   .  2
                                       U2

                                      45   .  2   .   10-3 Ws

                                      252  . 106     V2
                                           . 109    Ws
                                        _
                                     625
                                   ^   0,144   .  10-9  As_
                                                       V

                                   =   144     .  10-12 As_ =  144 pF
                                                       V     ======

Die Ej.nheit .der elektrischen Kapazitat ist ein Farad mit  der
Dimension :
                     -As        =   1 F
                     1   V

Die lonisierung der Funkenstrecke in ihrer Spannungshohe  hangt ab
von
                     a)  Kompressionsdruck
                     b)  Elektrodenabstand der Zxindkerze
                     c)  Temperatur des Brennraumes etc.

und kann angenommen werden zwischen 4 - 10 KV .

-------
, Bef indet sich ein Entstorwiderstand von 5  k jft_ in Reihe mit der
T'unkenstrecke, so ergibt sich die "Spulen-Entladezeitkonstanz"

                  T zu: rr  -  R  . C

  r  -  R .  c  r =  5 . io3 £ . 1,44     io-10    £5-

                 =  5 . 1,44 . IO-7  V            As
                                     A            V

                 =  7,2  .  IO-7  S
                       •
                 =  0,72 /u

Der Zxindstrom ergibt sich  aus lonisierungsspannung und Entstorwi-
derstand zu:

I   = -    =    4  .  IQJJ             0,8 A  =  mind,  bei 4- kV
      R        5   . 101*             === = =

            =    10  .  IO3
                       IO3            2,0 A  max. bei 10 kV
Der  Ztindstrom klingt mit 'V ab und hat diese HOhe nur filr den
Bruchteil  von f ,  also rund 1 %, was einer Zeit von ca. 10 ns
entsprechen wxirde.                                •
Die  Brennspannung,  d.h. die Spannung tiber den Kerzenelektroden ,
kann mit 30 - 50 V  angenommen werden.  ••

Der  Brennwiderstand kann gerechnet werden zu:

            RR-I    =   u    =  50 V       =  62, 5 5i  •
              B1        I       07T~A .        == = = =

            RU9    =   U    =50         =  25,0  52
              82        I       2~            == = =
Die Zxindleistung betragt  somit :

            P   =   U   ,  I           P  s   U
                                            B1 -  -    l
                                           50 V  .  0,8  A wShrend  einer
                                                        Zeit  von 10 ns
                                        =   40  W

Damit wird^die Zundenergie:                            _
                                     E  =   40  W   .   10-  S
                                                       »
                                        =   0,4  At  Ws
FOR DIE ZUNDUNG DES KRAFTSTCFF-LUFTGEMISCHES ZUR VERFUGUNG  STEHEMDE
ENERGIE KANN MIT  0,4 /a Ws  ANGESETZT  WERDEN.

Der Verteilerfinger-Abstand ist  bei  all diesen  Betrachtungen bewuBt
vernachlSssigt worden. Rechnet man die Verluste des Rotorabstamles
noch mit ein, so v/ird der rechnerische Wert noch schlechter werden.

Die theoretischen Ergebnisse sind somit Maximalwerte.

-------
 En-3rgie-,eng.2  zur verrugung, aie        .,      w._ 	. _.	.
 bildung  fuhrt und nur zundwillige Gemische ausreichsnd entzvindet.
 Abgaswerte:
                     2-5 Vol.  Prozent  = Co
                 1 000 - 1 500 ppm       = HC
 2.   Wirkungsweise der  B A U R  -  Z 0 N D U N G

 Die  Schwachstelle  der konventionellen Ziindanlage ist die verhalt-
 nisma'fiig  geringe Leistung der Zundspule (ca.. 20 W) , damit wird der
 SekundSrstrom von Anfang an begrenzt, und zwar auf ca. 0,8 - 2 A.
 Dabei mufl die Phasenverschiebung am Ausgang der Zundspule zwischen
 Strom und  Spannung vo*i ca. 90° als Wirkungsleistungs-Reduzierung
 hingenommen werden.

 Ganz anders liegen dagegen die Verhaitnisse bei Verwendung des
 Kondensators  von BAUR.
                                    R
JL '
TOmHy.

IR ""
ipKChm
	 , 	 ' '
0,1 KOhm
C
TAApt

SKOhm




c ,
50pf -

       I	;	|
Ober die Zeitkonstante TT* =  1,6/u  s  wird  jetzt  der Kondensator mit
einer KapazitSt von  50 pF aufgeladen  und erst^danach steigt die
Ziindspannung bis  zur lonisierungsgrenze  an.
                     C

                     50
      U
io-12  ss.
              A
-------
                IT   e   =   R   .  C
                                  V               12
                        =   25  .  £   .   50   .  10-      As


                            1,25  .   10-9   s

                        =   1,25  ns   (Minimalwert)

!         Der Strom, der sich bei 0,2  - 0,5/u As ergibt, stellt sich ein zu:
i
I                    i •«# 200 -  500   A w^hrend einer  Nanosekunde.

         Erhoht sich bei Temperatur die  Kapazita't auf 80 -  100 pF,  so  kann
         auch mit einer LadungserhOhung  auf 0,4 - 1/u As gerechnet  werden.

         Die Entlade'strome wSren dann analog dazu 400 - 1000 A wfihrend einer
         Nanosekunde'.

         Von Einflufi ist einzig und allein di« Ladung des Kondensators, da
         der Stromflufi aus der Zdndspule sich in  der  Grc-Senordnung  von etwa
         1 A bewegt und zur Plasmabildung niclit beitragen kann.

         Die im Kondensator gespeicherte Energie
                                                t
                          E-   v     -  c    ir  '
                      •    ~   £»-!    —  (^ •  VI .
                     rain       1              1
                                          2

                              50  .  10-12 F   .   (4000 v)2
                                               2

                              50  . 10-12  As   16   .  106  V2
                                             2 V

                              25  .  16   .  1C)-6   VAs
                              400   /u  Ws
                              E   '  =  C     U'
                    E         L2       C  '  U2
                     max               	T,—
                              50  .   10-12  F  .  ( 10 000 V)2
                              25  .   10-12  .  108  VAs

                              2,5 mWs
         Die  Ziindleistung ? v;ird bei 50 V  =  Brennspannung :
                          Pl    =  U
                                   50 V  .   UOO -A

                                   20 000  W wahrend einer Nanosekunde

-------
                      ~2        "   '   "2

                            =   50  V   .   1000 A

                            =   50  000 W  wahrend eir.er Nanosekunde
Die  dabei wirksam werdende  Energie  betragt:

      E  -       =   E,   =   20 000   W   .  1C-9 s
      mm           1
                          20 /u   Ws
     £„,___      =   E,      50 000   W   •  10-9  s
      max          2
                       '-   50  /u  Ws
Die Differenz zwischen der Energie,  die  im  Kondensator  gespeichert
ist und der tatsSchlichen Arbeit ira  Funken  darf  in der  unvollstSn-
digen Entladung pro ZOndvorgang gesehen  werden.  Die  lonisierung <3er
Funkenstrecke wird gelBscht, bevor die Ladung  vom Kondensator  voll-
stSndig abgeflessen ist. AuBerdem flieBt die Ladung  iiber  einen ISn-
geren Zeitraum von den KondensatorbelSgen ab,  als fur die entschei-
dende GrQBe = 1 ns angesetzt worden  ist.

3.  Klopfen und Klingeln bei Otto-Motoren


Wird bei einem hochverdichteten Otto-Motor  mit -einer Verdichtung
von z.B. 1:9 bis 1:11 die Zilndung zu frxih eingeleitet,  so daB  der
Kompressionsdruck noch zu niedrig ist, so setzen in  Abhangigkeit
der Klopffestigkeit des Benzins explosionsartige partielle Expan-
sionen ein, die filr AuBenstehende deutlich  als akustische Signale
wahrnehmbar sind. Diese partiellen Expansionen entziehen  einerseits
dem Motor Wirkungsenergie, weil die  Expansion  in der GrSBenordnung
10 - 100 /is ablSuft, so daB die trSgen  Kolben-  und  Pleuelmassen
nicht folgen kOnnen. Sie sind zudem  sch-Sdlich, da sie bei zu lange
anhaltender Einwirkung zu Materialermiidungen fiihren.

Wird die Zilndung erst eingeleitet wenn sich der  Kompressionsdruck
bereits erhSht hat, so ISuft auf Grund des  Zusammenwirkens von hS-
herem Druck und zwangslSufig schwScherem Ziindfunken  die Expansion,
homogen und gewollt langsam, in 1 -  2 ms ab.
In AbhSngigkeit von der Oktanzahl des Benzins, der Gestaltung des
Verbrennungsraumes und der HOhe der Verdichtung  des Motors stellen
sich die Klingelerscheinungen frxiher oder spSter ein.

Wird bei einem hochverdichteten Motor von Super- auf Normalbenzin
umgestellt, so ist dabei die unterschiedliche Abbrandgeschwindig-
keit der beiden Benzinsorten und die verschiedenen Oktanzahlen von
entscheidender Bedeutung.
Nimmt man den Ziindzeitpunkt fur einen mit Supertreibstoff (  98 -
100 Oktan) betriebenen Motor mit 40° vor O.T. an, so ergibt  sich
bei einer Drehzahl von 4 500 U/min eine Abbrandzeit von T von:

           T  = oc	o      wobei     2 TC  r - 380°
                n.' " 2 TC r

-------
                               auu  u      oaer
                 360°               min

                 oc .   o   60  sec
                 360° .4 500

                 60   .   40   sec
                 360° .4 500

                 0,0014814  sec

                 1,48  nis
 Bei  einem  Betrieb  mit ^Normalbenzin  (92 - 94  Oktan)  wird mit
 einem Ziindzeitpunkt von 24° vor 0 .T.  gerechnet,  das  ergibt bei
 4  500 U/min  eine Abbrandzeit T von:

       T     =   24°  .   60  sec
                360° .   4  500
             =   0,0008888    sec
             =   0,89 ms
Zum Beispiel entsprechen  die  24°  vor O.T.  dem  Ziindzeitpunkt bei
4 500 U/min bei einem Mercedes  230/8, 6  Zylinder und  bilden den
Klingelgrenzbereich.

Mit anderen Worten:
Die ZUndung mufi von 40  vor O.T.  fur Superbenzin auf  24° vor O.T.
fur Normalbenzin zttruckgenommen werden,,  damit  das Vollgasklingeln
bei niedrigen Drehzahlen  nicht  auftritt.

ES TRITT DABEI KEINE  LEISTUNGSREDUZIERUNG  AUF  I

DIESE MA&IAHME 1ST NUR EINE VORUBERGEHENDE LOSUNG', WENN MOTOREN

MIT NORMALBENZIN ANSTELLE VON'SUPER  GEFAHREN WERDEN SOLLEN UND

EINE KONVENTI.  ONELLE   ZONDANLAGE BESITZEN  I

Die Ursache liegt darin,  dafi  Normalbenzin  mit  der konventionellen
Ziindung im Gegensatz  zu Super-Benzin unvollstfindiger verbrennt.
Die Ablagerungen im Brennraum belasten durch ihre keramikartigen
Stoffe nicht nur die  Kolbenringe  und das Motor31, sondern erhohen
auch laufend weiter die Kompression  des Motors und damit gleich-
zeitig den Oktanzahlbedarf. Mit steigendem Oktanzahlbedarf mu6
aber der Ziindzeitpunkt weiter zuruckgenoirjnen werden. Das fuhrt so
weit, daS> der Motor bei der nachsten h^heren Belastung- Schaden
niiTimt.    -

Verreieden  wird dieser Verlauf  nur durch eine  riickstancsfreie
Verbrennung, die die  standige Oktanzahlbedarfserhohuns verhindert,
wie es durch die BAUR-KONDENSATOREM   erreicht wird.

Durch die BAUR-KOMDENSATOR-Stoftentladung treten fur einige Nano-
sekunden Initialtemperaturen  auf, die weit Qber der "Normal-
zundungstemperatur" liegen. Die Gemischverbrennung gelangt in

-------
dven  Plasmabereich , der die ruckstancsfreie Verbrennung mog-
lich r.acht .
Durch die EAUR-KOKDENSATOREN kanr.  das  Gemisch von •*_ - 0,8
- 1,0 - wie es bei der konventionellen Ziindanlage gefahren
werden rcuS-  auf 7\- =  1,1-1,3 abgeraagert  werden ( d.h.
Luf tiiberschUii) , so da/l in Verbincung mit  der. kraftigen Zxind-
strom wirklich rxickstandsfrei verbrannt warden kann und es zu
keiner ErhShung des Oktanzahlbedarf s konunt .
Der Motor gibt seine voile Lei stung ab und 1st thermisch ge-
siinder, well er ohne .wSrmeisolierende  Ruckstandschichten. ge-
fahren werden kann.
Bei der Umstellung der Motoren von Super- auf N ormal -Kraft r-
stoff sollte grundsStzlich der Ziindzeitpunkt nach den Richt-
linien der StraBencktanbedarfsermittlung  der einzelnen Motoren
bestimiTit werden.
r
ELEKTK
 3-414- Hardegsen/ Soiling
 Postfach • Tel. O55O5/1551

-------
       B A U R  - KONDESSATOREK  -TEST
                     von
           Professor G.  P.   BLAIR
               Report Nr.  1193
Zusammenfassung:

Eine Kondensatorenerfindung  zum  Ansehlufl an die Zund—
kerzen von Autonscbil-Motcren  wurde auf einem RICAHDO E6-
                                 i «
Motor mit variierbarer  Kcmpressi'.onseinstellung uber ei —
nen Bereich verschiedener  Luft-Kraftstoff-Verbaltnisse
nahe dem stochiometrischen geteatet, scvie bei gleich-
bleibender Brehzahl,  Kompression und gleichem Zundzeit—
punkt.
Die Ergebnisse zeigen erhohte Leistung und thermische
Virksamkeit unter alien Testbedingungen. Sie zeigen gleich-
falls eine Empfindlichkeit im Hinblick auf den Elektroden-
abstand; sie vurde jedoch  nicht  durchgepruft.
Beim stochiometrischen  Luft-Kraftstcff-Verhaltnis stieg
die Leistung um 5 % an  und der spezifische Kraftstoffver—
brauch ging um denselben Wert zuruck.
        t-aJML
         ivMlHf '
        ib]m u.
iiiimim
                 n
                               3414- Mardegsen/ Soiling
                               Postfach -  Tel. O55OS/1551

-------
BROMAC  (UK)  der  Ballyclare,  Co.  Antrim, bat diese Uni-
versitat urn  die  Untersuchung einer Erfindung ,die sich
"BAUR-Kondens<.tor"  nennt.  Diese  Erfindung soil die Lei-
stung erhohen  und den  Krafts toffverbrauch bei  frendgezun—
deten Automobil-Motoren verr ingerri , venn sie auf die her-
koicislichen (typischen) Ziindkerzen auf geschraubt wird. Sie
soil auch die  Abgas-Emissionen verringerrx.

Bei der Koniglichen Universitat  in Belfast wurde ein
EAUE-Kondcnsator, Typ  1o1/NS-long, auf die Zxindkerze eines
RICARDO E6-Motors mit  variablen  Kompressionsverhaltnis an—
gebracht. Eine* Beschreibung  des  RICARDO E6-Motors befindet
sich in einem  Unhang zu diesera Bericht.

Da die BAUR-Einbauanleitung  empfiehlt

  a) eine Zundkerze mit vorgezogener Isolatorspitze
     zu benutzen und

  b) den Elektrodenabstand ara besten auf 0,8 mm zu
     erveitern,
fanden die folgenden Versuche statt :

  I.) Ein Yersuch Nr.  1 mit  der  Zundkerze Champion K8 Y,
      Elektrodenabstand 0,6U mm

 II.) ein Versuch Nr.  2 mit  der  Chanpioc- K8 Y,
      ElektrorttTPhstflccl 0,6U mm, fiber mit zusatzlich
      angebrachtem  BAUR-Kondennator

III.) ein Versuch Nr.  3 mit  der  Champion N8 Y, aber
      mit Erveiterung  des  Elektrodenabstandes  auf
      0,8 mm und mit angebrachteir. EAUK-Kondensator.
Diese Versuche wurden  bei  der foJgenden, gleichbleibenden
Motoreinstellung durchgefxihrt:

      1 .500  U/min.,
      Zundzeitpunkt: 30  vor oberem Totpunkt
      Verdicbtungsverhaltnis: T-5
      Kraftstoff: 98 Octan-Shell, spezifisches
                                   Gevicht O.T^k gemessen
      Drosselklappe: voll  geoffnet

Die Zundkerze  H8 Y  vurde gev&hlt, veil sie der empfehJ ens
Typ nit vorgezcgener Isolatorspitze ist und der Ziindz.eitpunkt
vurde bei Versuch 1 bei einea Luft/Kraft stoff-Verha.lt nis
von 1U, 0 optiraiert,  und fur die Dauer der Versuche fixiert.
DJT3 Ver dichtunsrsverhe It ni.s von 7.5 vurde ausgevahlt, veil
es das z.Zt.  verbreitetste beim  Automobil ist  und die Motor-
geschvindigkext  ist fur die  RIXARDO Eo-Versuche aiif 1 . 5CO
U/iin s tandardis ievt , bei  einem  Hubrauir- von 500caJ.

Jt-der Ver.^ucb  wurde bei 7  Luft/Kraftstoff-J'ischungsverhalt-
nissen durchgefiihrt von ca.  13.0 bis  17*0, tatsachlich  un:
den Punkt des  stochiciretris chen  Luf t/L'raf tstof f-Genisches
heruiji, der normalervsimi die teste Ausr.ut zur\s  bei 15.10

-------
e i' LI .r j. u &
Die semessenen tferte  fur  jeden  Test  vurden  auf den Test-
blattern 1 - 3 festgchalten  und dec  Bericht  bei^efugt und
sind tatsachlich Singangs- bzv. Ausgar-ssdaten  von einein
progranait rbaren TI . 59-Texas-Rechner mit  ?C 1 00-Brucker ,
der die Roh-MeSdaten  uberniinmt  und die  Werte uber die SAE-
Korrekturvert e zu endgultigen Ergebnisssn des  DrehmoEentes ,
Leistung etc. urcrechnet .

Die Abkurzungen verden  im folgenden  erlautert :
Dateneingabe :  MM HG  -   Luftdruck,  mm  Hg
               DEGC   -   Raumtemperatur ,  C
               RPM    -  Motorgeschwindigkeit , UpM
               SPGR   -   Spez.  Gewicht  des  Kraftstoff es
               S.KG   -   Kraftmesser-Belast-ung, Kraft in KG
               SEC    -   Kraft staff -Verbrauchszeit
               H CM   -   Luf tmanometer-Verbrauchswert in cm
               KAIR   -   Korrekturfaktor  der
                          Luf t verb rauchs temp era tur
                      -  Motor-Drehnoment,  ITm
                      -  Mittlere  Bremslast, kPa
                      -  Last , kW
                         Kraftstoffverbrauch,  kg/h
                      -  Luf tverbrauch ,  kg/b.
                      -  Bremslast-spezifischer Kraftstoff-
                         Verbrauch, kg/kWh
                      -  Warmewirkungsgrad  %
                         Volumetrischer  Wirkungsgrad %
                         (vie Leistungsverhaltnis)
Die Ergebnisse dieser Versuche verden  in den Testblattern
1-3 fur veitere Betrachtungen  festgehalten.
Diagramm 1 zeigt   Bremslast-spezifischer Kraftstoff-
                   Verbrauch, kg/kg/kWh, im Vergleich
                   zum Kraftstoff/Luft-Verhaltnis
Diagramm 2 zeigt   Bremslast-spezifischer Kraftstoff-
Leistungsdaten : T NM
                BMEP
                KW
                FK/H
                AK/H
                A/F

                TH %
                VOL.?
                   Verbrauch, kg/kWh  im
                   mittlerer Bremslast
                                        Vergleich
                                        kPa
Diagramm 3 zeigt   Last im Vergleich  zu Warmevirkungsgrad
Erorterung der Ergebnisse:
                              verden, dafi alle  Tests  auf
Von Diagramm 1 kann entnommen
ungefi.hr das stochiometrische Luft/Kraftstoff-Verhaltnis
zentriert sind mit dem Ergebnis , daJ3 Versuch 2 das beste
Resultat erbringt und dem Standard-(Nicht-BAUR)  Ziindsystem
ca. 5 % xiberlegen ist bei diesem Punkt der Einstellung;
das ist eine beachtliche Verbesserung.
Die Resultate von Versuch 3 sind nicht so ergiebig, be-
sonders vo die BAUR-Einbauanveisung den Ans: pruch  erhebt
auf Virksamkeit , namlich  , dafl ein erveiterter Elektroden-

-------
 abstand eine effektivere Verbrennung ita mageren Gemisch-
 bereich erbringen soil. Zu beachten ist, dafl alle Versuche
 bei nahezu gleichnafiigen Luf tstrotnvert unternommen warden.
 Der volumetrische Wirkungsgrad schwankte um +_ 1 % bei 86£.

 Diagramm 2 kann entnommen verden, dafl die maximale mittlere
 Bremslast des Motors verbessert wurde urn ca. 6.5 %, so daS
 auch Drehmoment und Last un denselben Prozentsatz angehoben
 wurden, veil die Versuche bei gleichbleibender Umdrehungs-
 zahl durchgefuhrt vurden.
 Beiaerkenswerterweise vurde der Kraftstoffverbrauch bei
 800 kPa mittlerer Bremslast, 31.8 Drehmoment und 5«0 kW
 Lastabgabe um ca.' 13.U % verbessert, und obwohl dieses eine
 ein *enig unechte analytische Aussage ist, so ist sie nichts-
 destoweniger korrekt.
 Es bedeutet , daS geringerer spezifischer Kraftstoff-Verbrauch
 bei hoherem Drehmoment, besserem mittlerem Bremsdruck und
 besserer Last gehalten werden kann, wenn die BAUR-Erfindung
 angevendet wird.

 Es ist ersichtlich, dafl die Ergebnisse von Versuch 2 besser
 sind als der Standard-Versuch Nr. 1 und der Versuch 3 mit
 den erveiterten Elektrodenabatanden. Mit anderen Worten:
 Es sieht so aus, als ob das BAUR-System besser mit den
 normalen Elektrodenabstanden wirkt, die von Champion auf
 0,6U.mm festgesetzt sind, als mit den von BAUR empfohlenen
 0,8 mm. Das kann aber auch seine Ursache in einer Besonder-
 heit des Magnet-Zundsystems des RICARDO-Motors haben; daher
 weist es auf die Notwendigkeit hin, dafl das BAUR-System
 jedem Ziindsystem (Lucas, Delco-Reuiy, Wipac, Lumention etc.)
 mit groBer Wahrscheinlichkeit ang«paflt werden sollte.

 Von Diagramm 1 kann entnommen werden, daS das BAUR-System
 am besten um den stochiometrischen Punkt von Luft/Kraftstoff
 arbeitet. Das stimmt wenigstens fur die RICARDO-Maschine.
 Es sollte vergegenwartigt werden, dafl dieses -einen beacht-
 lichen Vorteil fur die Erfindung darstellt, wenn diese zu-
 sammen mit einer Bosch-Lambda—Sonde und Einspritzanlage
 benutzt wird, die gleichmaflig die Luft/Kraftstoff-Relation
 optimiert im stochiometrischen Bereich mittels eines Zirconium-.
 Meflfuhlers fur Sauerstoff im Abgaa.

 SchluSfolgerung:
 Die Anbringung eines BAUR-Kondensators an der Zundkerze
 bringt verbesserte (ca. 5 £) Last und verbesserten Benzin-
 verbrauch (ca. 55?) auf einem RICARDO E6-Motor bei Versuchen
 uber~einen weiten Bereich von Luft/Kraftstoffrelationen;
 in Bereich der stochioaetrischen Genischbildung ,

 Die Ergebnisse sind optimal erst dann , wenn bei einen vorge—
 gebenen Fahrzeugmotor fur die entsprechende Ziindanlage der
 richtige Elektrodenabstand eingestellt worden ist, der nur
 durch Experiment bestimmt werden kann.

 Datiert am 9, November 1978
                                      gez. Professor G.P. BLAIR

(Beglaubigte Ubersetzung ins Deutsche durch.
 beeidigten Dolmetscher H. Kusmp.nn , Hann , -Munden 1

-------
0-35
                                                                                                                                                    .£
                                                                                                                                                     >
                                                                                                                                                     w
                                                                                                                                                    o
                                                                                                                                                    s?
                                                                                                                                                     a/
                                                                                                                                                     9-
                                                                                                                                                     c
                                                                                                                                                     o
                                                                                                                                                     in

                                                                                                                                                    •O
                                                                                                                                                    O
                                                                                                                                                   Q.

-------
    0-3
 vj 0-3
 G
 i
 in
   0-31
   0-30
      600
                          650
                                                 Brake  .Veen Effective  Pressure
                                              700
                                                                   750
                                                                                        300
                                                                                                            550
5-0
                                            Test
                                                Thermo!   efficiency - V.

-------
Deg'jssa
          INHALTSVERZEICHNIS
  1.      Zusammenf assung Abschlufibericht

                                               *
  2.      Auf gabeiistellung des FE-Vorhabens


  3.      Losungsweg


  4.      Anharig zum Abschluflbericht (Motortest)


  4.1.    Motorpriif stand mit Analyseeinrichtungen   Bild


  4.2.        "          mit. S-Kammertsjstkonverter  Bild


  4.3.        "          Aktivitats- und Dauertest  Schema


  4.4.    Einzelheiten Motorpriif stand           -        .  ...


  5.      Motor-Dauertestergebnisse   1. Auswahltest


  6.        "          "              2.. Auswahltest


  7.     . Degussa-Metalltragerkat.    Uild
                        /*"'                .             •

  8.        "          "              Bild


  9.      Anordnung Katalysatoren im Alsgassystem    .Bild


 1O.      Fahrzeugtypen


 11.      Sekundarluftsystem (SLS) .


 12.      Beschreibung BAUR-Zundsystem


 13.      Leistungsvergleich Fahrzeug ;ait und ohne Kat.
 16.      Katalysator-Druckverlust


 17.      DURABILITY-DRIVING-SCHEDULE


 18.             H      n

-------
        19.    Zusammensetzung  Testkraftstoff

        2O.    Abgastemperatur  im ECE-Test

        21.    Abgastemperatur  im AMA DURABILITY-TEST

        22.    Abgastemperatur  max. bei norir.aler Ziindung

        23.    Abgastemperatur  max. bei Spatziindung

        24.  . ' AnschluBschema Ziindzeitpunktverstellung nach Start

       . 25.    CO-Emission iiber Fahrkurve, Start,  unbrauchbar

£   '   26.    CO-Emission iiber Fahrkurve, Start,  brauchbar

        27.    Emissionswerte im  Dauertest Fahrzeug 1

        28.    •'"'""      "       ".     1

        29.    	L_	"	*  .	r	2_

        3O.    Emissionswerte im  Leerlauf

        31.    "      • "       f(Fahrstrecke) Fahrzeug 1 '

        32.    	|J	f (FahrstreckeQ Fahrzeug 2

        33.    Emissionswerte f(Fahrstracke) Fahrzeug 2
               im HeiBtest                                •  ./'

        34.    Konvertierung als  Funktion c!er Abgasteraperatur .
#              frischer Ka-calysator und nach 5O OOO km  Dauertest

-------
             PRUFSTAND UND AMA-FAHR.ZEDGTESTS ZUH

             GZWINNUNG VON LEISTDNGSDATEN XATALY-

             TISCHER ABGASREINIGUNGSSYSTEHE UNTEK,'

                 EUROP^ISCHEN TESTBEDINGUNGEN
                       AbschluBbericht
                     • •- —
                  FE-Vorhaben 104 05 1O1/2

                des  Umweltbundesasites, -Berlin
                Berichterstatter:" E.  Volker
                     •  D  E  G U S S A

                    Kanau 11   (Wolfgang)

                     '22.  Februar 1979


Der Bundes^inister des Inrern  und  das UzjveltbuDdess—t  iiber-
Dsiiaen keine Gewahr flir die  Hichtigkeit, die  Genauigkeit
ucd Vollstandigkeit der Angaben  sowie riir die  Beachtu^E
privater Hechte Dritter.  Die  in  diesem Bericht geau^erten
Acsichten und Meiauage-n cuss en nicht ^it denen des  Bundes-

-------
Zusajrjnenf assung

Im Bahmen des FE-Vorhabens wurden iiber  2  Testserien
am Motorprufstand ein optimaler Katalysatortyp
fur die Fahrzeugtests ermittelt. Die Wahl fiel
auf Metalltrager-Katalysatoren mit Edelmetall-
Beschichtung.

Ihre Erprobung erfolgte an 2 Fahrzeugen,  Typ Audi  8O
GLS, mit Auto-T^atik. Beide wurden mit einer Sekundarluft-
versorgung  (Pulsairsystem) und je 2 parallel ange-
ordneten Katalysatoren ausgeriistiat. Ein Fahrzeug  (Nr.  2)
erhielt eine Hochstrom-Entladungszuncung  System H3aur".

Die Dauertests mit Fahrzeug 1 becannen am 14.  7. 1978  und
wurden nach Erreichen einer Teststrecke von"5O OOO km
Mitte Dezember d.. J. beendet.
Wahrend des Tests traten mehxmals Storungen an der Gemisch-
                               ill
bildur.g auf. Zwischen 2O OOO und 25 OOO kr. Laufstrecke
wurde das Fahrzsug einicje Zeit irrttlmlicherweise mit Spat—.
ziindung betrieben, wcdurch sich die Abcastemper'aturen
im Rohrstrang der Zylinder 2+3 von 84O auf maximal 92O°C
erhohten. Als Folge stiegen die HC-Emissionen an und
einer der beiden Katalysatoren -fiel nach 32 5OO km durch
                              *
mechanischen Schaden aus.
Er wurde durch einen  entsprechend thermisch vorgealterten
Katalysatcr ersetzt und der Fahrzeugtest fortgesetzt. Der
weitere Dauertest verlief bis zur Beendigung nach 5O OOO kin
reibungslos.

-------
                      2.
   litcl des Berichts
                 Pxrufstand und AXA-Fahrzeugtests zur Gewinnung
              ' von Leistungsdater.  katalytischer Abgasreinigungs-
               systerae unter europaischen Bedingungen
 5.
             n), Vorna=e(n)
               Dr. Edgar Koberstein
               Herbert Volker
 6. OurchfC.'a-ende Institution (Szce, Anschrift)
               Degjssa-Zweigniederlassung
               Wolfgang
               545O Hanau-Wolfgang
               Abtlg.  FC-PH
 7. fa.-dernds Institution (.fast, Anschrift)
   Ihweltbundessmt, Sisaarciplatz 1, 1000 Berlin 33

               L;nweltbundesamt,Bismarckplat:
               1OOO Berlin 33  -
                                                   3.
                                                        28.2.79
                                                  9. VerOffentl i chur.gsia tis
10.
                                                        a - Br.
                                                  11. Seiisazzhl
                                                        27
                                                  12.
                                                         1
                                                  13. Tjbellsn und
                                                         25
                                                  Vi, Abbilccngsn
                                                          5
15- ZusStzliche Antjaben
16. Kurzfassung
                                     sollten an Serienfahrzeugen
            mit verbleite^i Kraftstoff uber 5O OOO kra auf ihre
            Eignung  fur eurcpaische. Bedingur.geza getestet: -werden.
            Zwei Fahrzeuge mit Vergasermotoren, Fuls'airsystemsn.
            land Autoabgaskatalysatoren ausgeriistet/  ivurden auf
            Labeco-Rollen im AMA-Dvirabilitytest unter Verv/endung
            von verbleitera Kraf tstoff" (0, 15g Pb/1) .berrieben.
            Nach je  5  OOO km erfolgte ein ECE-Test.  Ein Fahrzeu^-
            erreichte  inzwischen  5C) OOO km, das zweite 15 OOO km,
            wofaei dieser Test fortcesetzt wird. Nach 45 OOO km
            lag die  CO-Emission des erstsn Fahrzeugs ncch unter -
            3Og/Test,  wShrend der JSummenwert von HC-f-NO_, lOg/Test,
            leicht viberschritten  wxirde. Infolge stark ange—
            stiegener  Rohemissioneri iiberschritt auch die CO-
            Emission mit Katalysator nach 5O OCO km  den ent-
            sprechenden UBA-Vorschlacsvert. ^Beirn. zwelten Fahr-
            .zeuo konnten nach 15  OOO km die ' UBA'-VorschlacswerTe
            fur^alle Abcaskc~ocner:l:en sicher eirioehalten
17. SchlagvCrier
13. Prtis
                      19.
20.
USA - r * C - 8tt  (3.75)
                                                          -  2  -

-------
                             REPOST COVER SHEET
1. Xeport Ko.
                                                   3-
J,. Report Title
           Priifstand und AMA-Fahrzeugtests zur Gewinnung
           von Leistungsdaten katalyt.ischer Abgasreinigungs-
                                         Bedinquncien 	.
5. Author(s), fanily Raae(s), First Sa«e(s}
           Dr,  Edgar Koberstein
           Herbert Volker  •
6. Ferioraing Oroanisation (,.taaet
           Degussa—Zweigniederlassung
           Wolfgang
           645O Hanau-Wolfgang
           Abtlg. ?C-PH
7. Spansoring igsncy (toae, Wress)  •

  Ifcveltbondrsaat,  aisnarckplatz 1, WOOD Berlin 53
           Unrweltbiindesamt, Bismarckplatz  1
           1OOO Berlin  33
                            8. Report Date
                                  28.2.79
                                                   9. PuOl i cation Date
                            10. UFOFLAW - Eef. Ho.
                            11. Bo. of Pages
                                 27
                                                  12. fio. of References
                                                         1  -
                            13. Ho. of Tables, Diagnos
                                  25
                            'i. So. of Figures
                                   5
15. Sup?lensntar7 totes
".6. Abstract
            Car 2 has completed 15  OOP kilometers and 'at this
            stage an ECE  15 emission test showed that levels
            belov/ German  UBA proposals have been maintained.
            The obtained  test-results are leading to  the
            conclusion  that exhaust-emission-catalysts  are
            also useful at Europe-driving-conditions   and
            show sufficient endurance.
 17.
            Endurance-tests  of lead  tolerant catalysts
            at  Europe-driving-conditions.
 18. Price
19-
20.

-------
An beiden Fahrzeugen wurden'die Katalysatoren im
Abgasrohrsystein,  wie Anlage  9  zeigt,  angebrach-i.
Der Abstand  zwischen Katalysator und  Motorkrunuaer-
auslafl betrug etva 15O bzw.  13O nua. Mit dera Fahr-
zeug  1 '(HU-DD 27O)  begannen  wir in disser Ausfuhrung
'am 14.6.78 den Dauertest.

Die Umrilstung des Fahrzeugs  2  (HU-DE  585? v/urde Mitte
Juli  beandet/ als'bereits die  ersten  Ergebnisse aus
den DauerlSufen des Fahrzeugs  1 vorlagen. Sie deuteten
darauf hin/  dafl eine Absenkung der Fahrzeugr oh emission
erforderlich war, urn etwa 5O%  cier UBA-Vorschiagswerte
fur die Fahrzeugemission ira  frischen  Zustand  des Kata-
                             »
lysators zu  erreicheh. Dies  wird als  notwendig erachtet.
urn bei  so%iger Verschlechterung des "Katalysatorwirkuncs-
grades und bei den in'der Serie. auftretenden  Schwankungen
der Rohemissionen die angestrebten Grenzwer-te gemafl
     (7/76) Uber 5O OOO km einzuhalten.
                                              -11

-------
                  diesera Grunde vurde Fahrzeug 2 vor Beginn
              des Dauertests mit einer Hochstrciu-Entladungs-
              ziindung System "BAUR" ausgerxistet. Beschreibung
              dieses Systems 1st aus Anlage 12 zu ersehen.
             " Wie aus den spater auf gef iihrten Testwer-ten hervor-
              geht, koniite damit eine drastische Absenkung der  -
                                                            :
..             Fahrzeugrohemission erreicht und die angestrebten
              50% der UBA-Grenzwerte mit frischem Katalysator
              in etwa erzielt werden.
              Leistninqsmessungen

              Vor Beginn des Dauertests vrur.den mit dem Fahrzeug 2,
              1m Serien-2ustand/ aber mit dem SAUR-Zundsystem,
              Leistungsmessungen voro Tl)Vf Koln mit und o'hne Kata-
              lysatoren ausgefiihrt.  Der Leistungsvergleich zeigt,
              siehe hiersx; Anlage 14, 15 und 16, daB bei norraalem
              StraBenteillastbetrieb  innerhalb der Fehlergrenze
,              keine Leistungsverluste bei Einsatz des Katalysators auf-
              traten.  Nur bei extremer Belastung betrugen die Leistungs-
              verlusts urn 3,2%.  Dies  entspricht der bei den US-Fahrzeucen
              unter diesen Bedingungen auftretenden Leistungsminder-ung
              bei Katalysatorbetrieb. Im iib.rigen konnten x-;ir aus Zeit-
              griinden keine Optimierung der Katalysatoreri in Bezug auf
              Fahrzeugleistung vornehmen. Dnrch entsprechende Versrchs-
              arbeiten wSren sicher  noch Verbesserungen zu erreichen
              gewesen.. Es kann davon ausgegangen warden, daB der durch
              Katalysatoren verursachte Leistungsverlust: bei normalen
              StraflenteilJastbetrieb vernachlassigbar ist.
                                                         -  12  -

-------
                      13  -
 Ausfiihrnnq der Dauertests
 Bei Beginn der vorgesehenen Dauertests Mitte Juli  1978
. bestand in der Bundesrepublik Deutschland keine Mog-
 lichJceit fur deren Durchf uhrung . Aus diesem Grunde
 wurde die Firma Octel in Bletchley, England, mi t der
 Ausf uhrung der Dauererprobung beauftragt. Octel stellt
 Additive fur die Mineralolindustrie her und ist des-
 halb m'it der Problematik verbleiter Kraftstoffe bestens
 vertraut. Sie besitzt sechs vollautomatisch arbeitende
 "Labeco"-Rollenprufstande zur Ausf uhrung vcn Fahrzeug-
 dauererprobungen uni ist in der Lage CVS- und ECE-Tests
 auszufuhren.              '          '
          • «
 Testverfahren
 Da fur die I'atalysatordauererprobung an Fahrzeucen
 in Europa keinerlei Vorschriften oder Testprograncne
 existieren, unirde das in USA von der EPA zugelassene
 Alterungsvcrfahren im 'Rollentest nach Federal .Register,
 Rules and Regulations, APENDIX IV Durability Driving
 SCHEDULE, Anlage 17 und 18, angewendet. Das Fahrzeug
 wird auf der Rolls - iiber eine EDV-Anlage gesteuert -
 •
 betrieben, wobei verschiedene Fahrzyklen mit Unter-^
 brechungen nacheinander gefahren-werden. Die maxi-
 mal auftrete.nde Fahrgeschwind.igkeit liegt bei
 120 km/h.

 Per verwendete Kraftstoff entspricht dem in der Bundes-
 republik Deutschland verwendeten Gemisch "KotorTnix".
 Juit O,15 g Bleigehalt/Liter. Weitere Spezifikations-
 Werte sind aus Anlage 19 zu ersehen.


                                          -  14   ~

-------
                     -20-
.Trotzdem wurde  mit  dieser  Betriebsweise sine
CO-Emission  von 26,7 g/T errelcht.  Diese Gegen-
liberstellung zeigt  deutlich  den  Einflufl der
Fahrzeugstarts  auf  die  Emissionen und die Not-
wendigkeit einer gezielten Verbesserung in der
Gemischaufbereitung fiir die  Stiartphase, was bei
der Motorkonstruktionberucksiehtigt werden rniiflte.
Fahrzeug 2

Durch  den Einsatz  des  BAUR-Ziiiidsystems  celang es,
die  Fahrzeuorohemission  im EC3^-Test und Leerlauf cegen-
iiber Fahrzeuc  1  deutlich abzusenken.
             Veraleich  Rohemission  ECE-Test
                CO  g/Test
 Fahrzeug 1
 Fahrzeug 2
50,9 - 61,9
33,2 - 37,5
                HC g/Test
4,22 - 5,13
3,14 - 3,76
                -g/Test
5,34 - 7,62
4,88'- 4,92
              Leer 1 auf einstel Inner  (Mittslwert)
               CO Vol.  %
 Fahrzeug 1
 Fahrzeug 2
O,97 Vol.*
O,24 Vol.*
                O2 Vol. %
3,8 Vol.%
6,1 Vbl.%
 Es  mufl zwar bemerkt werden,  dafi  der Motor  des  Fahr-
 zeugs 1  eine hohere Leistung (63 KW) als der des
 zweiten  Fahrzeugs  (55  KW)  hatte,  aber daraus lassen
                                         -  21

-------
                     -  21


sich nicht die hohen Emissionsunterschiede erklaren.
Durch das BAUR-Zundsystem 1st es offenbar rooglich,
den Motor magerer  zu betreiben..
              *
Die Testergebnisse des Fahrzeugs 2 llegen im frischen
Zustand des Katalysators  deutlich besser als beim
Fahrzeug 1 und etva so, wie sie fiir die sichere Ein-
haltimg der UBA-Vorschlagswerte im Langzeittest er-
forderlich sind.


         ECE-Test mit Katalysator Fahrzeug 2
               (s. hierzu auch Anlage)
Fahrzeug 2
(frischer Kat.)

UBA-Gren zwerte
                    CO
                  g/Test
17,8
30
           HC+NOV
                J^
           g/Test
 5,97
1O
              HC
            g/Test
1,27
           g/Test
4,7
Fahrzeug 2
Inzwischen hat dieses Fahrzeug eine Teststrecke von
15 OOO km erreicht. Siehe Anlage 29, 32  und  33. Nach
Anwendung der vorher beschriebenen Konditionierung wurden
reproduzierbare Testwerte erzielt, die bisher insgesamt
besser lagen als beim Fahrzeug 1.
Nach 15 OOO km wurden die UBA-Vorschlagswerte  in alien
Komponenten noch sicher einoehalten:

-------
                                      -  22
              CO g/T       HC  g/T      N0x g/T     HC~*~+ NO  g/T

                15,7        3,57         5,51          9,08
               FID-Messung

              Per Test wird  fortgesetzt.
^
              Urn den SinfluQ des  Kaltstarts  slchtbar zu rnachen^.
              •wurden die Ernissionen des Fahrzeugs  2  in 2 getrennte.
              Beutel elngeleltet  und die beiden ersten sowie die
              zwei  letzten Fahrzyklen  separeit  ausgewertet. Zur Er~i
              reprasentativer /Terte fur den  Heifltest_
              wurden die Zmissionen der beicJen Heiflzyklen verdoppelt,
              was etwa eineir. konipletten Heiiistarttsst entsprichw.

              Die Sunrae der  Eir.issionen aus Beutel  1  und 2 ergibt
              den gesa.Titen Xaitstarttest. Wile  aus  Anlage 32 und
              33 zu ersehen  ist,  verMnderten sich  die Heiflstart-
. j            werte nur unwesentlich,  wShrend  die  Kaltstartwerte
              leicht anstiegen  und in  der CD-Emission doch  erheblich
              schwankten.

              Insgesamt ergibt  sich folgande?r  Zusammenhang:
                                                                       *
              NO -Emission,  bleibt im  Heifi-  und Kaltstart etwa konsr.ann
                Jt
              HC-Emission erreicht etwa 53 3 der Kaltstartwerte
              CO-Emission erreicht etwa 16 '4 der Kaltstartwerte.
                                                        -23

-------
                                                     ;Anlaqe 29
 Fahrzeug 2,  Audi 80 GLS,  Automat.  HU-DS 585
 Bemerkung
Fahr-   Fahr-
zeug-   strecke
Emission-ECE-Test

      g/Test
Kraftstof
verbrauch.


*Kat.Kaltst.
^Kat.HeiBst.
"*"Kat.HeiGst.
Rohem.
Rohem.
Rohem.
Kat.


-
Jon

•






13 333
15 368
km
0
O
O
O
O
O
O
5 113
1O 147
15 182

CO
34,1
O
O
23,21
37,5
35,3
17,8
20,6
34tt
15,7

HCFID
2,7
1,2
V
3,14
3,76
3,45
1,27
2,99

NO
X
6 1
6,4
6,2
4,88
4,95
4,9'
4,7
5,29
3,55 j 5, 1C
3,57
5,5

KC+NO .
FID X
8,8
7,6
7,5
8,02
8,63
-3,43
5,9-7
8,28
8,65
5,07
i/ O.UU JC7X








13,56
13,43
-
^Messungen TUV K51n bei  nicht. optimierter Gemiscneinstellung
  Xoltstartorobleme

-------
                                            UQA-Vorschlag
                                                                                     a
                                                                                     A
                                                                                     o
                                            UBA-Vorschlag
                                                                          HC • NO*
                                                                          WOX
                                                                          HC FID
                                                                          CO
     5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
tOOOO      45000      MCCO
Fahrstrecke [ km]	-
'
             Emission' f   (FahrstreckG im AMA Durabilitytest)
             ECE - H^ifJIt'sl
             Kulolysaier : Melolllrager, Edelmo!c!!bc:cii!Chh»ng

-------
                                                 UBA-VorscHog
                              •o
                              •A
                     Kollslorlprobleme
                                                 UBA-Vorschlog
                                                                                  K   HC • NOX
                                                                                  a   NOX
                                                                                  6   HC FID
                                                                                  o   CO
0
5000
10000
150CO
20000
250CO
30 COO
35000
40000     • 45000
Fahrstrecke  I km]
                  Emission  f   (Fahrstrecke imAMA Durabilitytest)
                  ECE -Koll.slnrl - f-mi
           i  eO-Aujomol V.-njos^r.  HU
        K^lalysolor : Mr-lolilroger. r.d^i
                                                   ung
                      t* t ,*«••**•  • i •

-------
Si   u
£   1?
5>  10-
x    5
2    6-
^   2^
    0
                                     7777** 777^
                                                          UGA-Vcrschlag
n
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	 ^ 	 Q 	
	 «— — -4_ — ^°^mn° — — ° —
* .
   1CO-J
    00-
                                                        Kalalysaloruberhilzung
                                                        J = Abgos>S20 flC
                                                Rohemission

                                            x   HO NOX
                                            D
70-

6U-

50-
to-
-jf .
JO
?0-
10-
n .
— iivyX
A HC FID
Q y/77///y7//
77^0,7777? ' 0 CO

UBA-Vorschlog
/> o - O O •'•' 	 ^~" 	 ° 	 "
0— 	 """ ^^ 	 . 	 ' "" -HI _4J 0-
'

                5000
                           10000
15000
20000
25000
30 OCX)
35000
40000       £5000

Fahrslrecke (km)

                         Emission  f    (FahrstreckeimAMA  Durabilitytest)
                         ECE - Kollslr.rl -
                        Audi eC-Aulorr.ol . Vwipaoor. HU DO - 270
                        l('ulfilyr.r:lcr : Melnlllfagt-r. I;deln.cln!lhc5chicl-'!ung

-------
                    Leistungsmcssung Audi 80 GLS Aubomatik
Ohne BerUcksichtigung der Reibleistung des Priifsbandes(Fahrzeug 2)und der Walkarbeit
                    2. Fahrstufe ohne Katalysator
Drehzahl
min"1
5600
4500
3500
5000
5000'
3500
4500
5600
:zeit
s
24.0
22.4
25.7
23.8
24.5
23.9
27.2
25.0
Umdreh
1U=1 .294m
514
375
310
438
465
295
451
535
V
km/h:
99.5
78.0
56.2
65.7
88.4
57.5
77.2
99.7
Zugkraft(V)
1V= 33,3 kp
3.54
4.74
5.28
4.38
4.27
5.29
4.80
3.63
Zugkraft
kp
117.9
157.8
175.8
145.9
142.2
176,2
159.6
1*20.9
Leistung
PS
43.4
45.6
36.6
46.3
46.6
37.6
45.7
44.6
Leisln
kW
31 .9.
33.5'
26.9
34.0!
34.2".
27. 6'.
33.61
32. 8C

-------
                         Leistunqsmassung Audi 60 GLS
Ohne Bertlcksichtigung der Reibleistung des Priifstandes (Fahrz eug  2) und  der  Walkarbeit
                         2. Fahrstufe mit Katalysator
Drehzahl
min" '
5 GOO
4500
3500
5000
5000 .
3500
4500
5600'
Zeift
s
34.9
20.3
23 .8
24.4'
32.9
23.5
27.0
21 .5
Umdreh
1U=1 .249m
751
354
307
466
623
294
462
461
V
km/h
100.2
81.2
60.1
89.0
08.2
S8.3
79.7
99.9 :
Zagkraf t
V
1V= 33.3 kp
3.40
4. .48
5.10
3.95
4.16
5.20
4.50
3.51
Zugkraf t
kp
113.2
149,2
169.8
131 .5
138.5
173.2
149.9
116.9
Leistung
PS
42.0 *4-
Rei
•44.9
37.8
43.4
45.2
37.4
44.2
43.2
Leistunq
kW
- 30.89
fen ncch ka
33.02
27.80
31 .92
33.25
27,51
32,51
31 .774
                                    I  I

-------
Transistor or Electronic ignitions were a hip; breakthrough
in the -.early Sixties. High voltage ifnition systems inabled
plug  ra.Tjs to increase producing: more ipnition enerj^ and
helped  prevent plug miss fire. This isn't to say that conven-
tion?.!  ignition systems do not produce enough i.rnition
energy.  Over 90<;£ of the vehicles today still  run with points
and condenser. It is "because of today's pollution standards
that  more &. more use of high voltage units are in demand.

To understand why some of the vehicles today have oarly spark
plug  breakdown is a combination of combustion chamber design,
location of the spark plug and flame front velocity of the
ignition spark. Not to mention^lower compression ratios, 2CR.
Ebchaust  Gas Recirculation ETC.
The turbulence of the mixture determines the burning rate.
High  turbulence in the combustion chamber produces a faster
burning rate. Lower turbulence in the combustion chamber
produces a slower burning rate with less power in HP. and  a
greater chance of plug miss fire. More ignition energy is
needed  to ignite lower turbulent conditions.

New Technology in this specialised field have produced avay
inwhich  to improve the conventional and high  voltage ignition
systems. B-.UR 5L5CTRO>?TCS in West Oermany has developed a
means of improving energy transfer ability to the mixture  by
changing the ignition mode.
Experiments were conducted at the Institute for Physical
Electronics at the University Stuttgart.  It h?.s beer, proven
that  a  shorter spark duration is better suited for efficient
energy  transfer to the mixture. "It is not primarily the
amount  of energy supplied which is iraportnnt,  but rather the
mode  of  suppling the electrical ignition enerrry.?  affecting
dr?.3tically the size, expansion velocity and  radial temper—
ture  profile of the activated volume."

This  product will not replace high voltage ignition systems,
but provide away invhich to improve energy transfer
ability...  BAUR CONDSNSSR
                                                Type 101/ns
                                                    3 I/?"
Type
     ?  3

-------
 iihort  duration ignition will help unleaded cars with pinning
 problems.   How, you say ?
 If 'we  -t'ak'e your cameras flash unit, the flash bulb needs 5
 amps to ignite, "but this is too much load current for the
 small  15' volt battery that has a rating of 30mA for normal
 current load. Instead of using the bulb as a load for the
 battery,  through the lOOuF capacitor the battery charges
 through a 3 K ohm resistor and then the capacitor discharges
 through the bulb. At the first instant of discharge, the
 current is enough to fire the bulb, as the energy ignition
 decays very rapidly.
 Mov; to get back to the problem of the American and foreign
 car with 25000 miles and not enough cheap high Octane around.
 One has to understand that the unleaded fuel after it has
 been combusted leaves a small white film in the combustion
 chamber.  And as the engine becomes older the film becomes
 thicker,  insulating and preventing the heat from the
combustion cycle to escape through the water jacket. As the
 new charge of gas mixture comes in the retained heat ignites
 the mixture too soon, and you hear that awful pinging.
 Hetarting the timing stops the pinning, but a big power loss
 is felt.  Ah, right I v.'rong this is where shorter duration can
 help.
 Like the  flash bulb, the battery voltage and current load is
 not intense enough to ignite the bulb, but with a short blast
 from the  charged condenser enabled it to rench the 5 ^-mpn for
 n.  very short duration,
 3y retorting the timing1, the flan" front velocity jr to low
 from  the ifT^tinr. rspark ind *. rower l^rs in feJt.
 spark du r irk i 37i.hr-' men its end, "because increasing plu
 farther remits in sparks flying everywhere but where its
 suppose to.
 Wow by _ chq.n~i.iy the ignition mode, the e:cpannion velocity of
 the ignition"ensrr:.7 rele^rrt ignites a much -reater area, of
 the mixture  restoring the loss of power and inn.blinc you to
 run on lower Octane fuel. A. shorter duration but a higher
 intensite. With this understanding the Baur Condenser ir .7.
 few'yeirs should have a name like Chnmpionl
        50ns
                       lii^liii^SKii:1!% !l!i
                        'i'11!;':!;;;;^ !' 'v:

-------
Mr. Semi's  Flrneaich
Ziaur Condenser
Albert and  cion
3250 Highvaj 22 <7ae£
Scmarvilla, JTJ
On .:ay  19,  1951 t.v> received  yoi:r ^pplic-ncion  ': or ;.;r. ~?A vvsluaiiion of  chs
3aur Condensor.  While  uhe appiicatioii  itssli is generally nccaptable,  -ve
h.'.va  -forsalisiTd  our  policy  cr. supporting  ci-oca  since  our  last corrcspon—
'  b*1  ouc«ats:=   in
         thac  one  page notes that  "over 30"  of  the  vehicles  tCKiay still
         run  with pyftica  anU  s:crdens«r".
In general,  however,  I  jfeel £hae  the only oajor  area whera  jour applica-
tion  is uoficisnc  is in  c«s«  supporting  test ^.ata.   The  requira-J -esc
      ta viil have  to  be obtained  ac -an  c?A-raco^itisad laboracor? of your
          Such  casting  would  *-e  conducted  -1  ^-^cur  a?:pa»nss«   A  list  uf
      atories vhich ara  !^ncwr. to have tho equipaent and p«r«?onn«l to pcr~
fora  accapcabia cestj has been inciudai  in  cho  enclosed  pac'-ct.   *> are
   ipaired to  aaaiat vou in  thii  vievalopzenc of a satisiacuor?  cesL plan.
    sirs  a 20re  ccsples  iaac  plai;,  t;:c  niniauri  t/e  rsquira involves tvc

eu^i:yj  «.ijcst'/iiints  or  rccuiremaaca  for ailsage accuaulacioa  uhich '.jerns
noc  -;lscioav'J  in  yotir  cjpp-iicatioR,  yorsr liGvics s!-oi;lrf  fju-ulity  for iMs
ralnir.x^t  plar.   The  vehicles  should  l-e  Felsctec  fron  tho-pe  listed   ir.
Tr.Ll'? i.   Ma."h voMcJe  is  Co  i:e  in  proper  cpoMtin;^ on'-'ar  a:uj  is  cc   i.e
-'»«•! t  to tsnnuf.icturftr '!.? ci;r.a—up  specif .i cations .for z'-'-vt  bc»selin«
T':»- c.f!aLr;it-tc-b^.-:^"  r.:ar.-r.ir, cries* •-•ith  \.±:z vahlcie
in  L'ar.»«liae con-iflon,  afi.-i  a^aiii with cho udviao  i:rstall*sd sr!.ch ao v»»}u-

-------
start I.A-4 portion ( >...i£U  1  arc!  2) of the Fe^r;;! Test  frccsuura (FT?) ard
a  l:Iejh«a>1  Fuel  Icon.oay  T<;st  (Ii?"v".7) .   The  aet^ilij  ui   Uk-ise  Lists are
contained  la  the  enclosed  poc'xec.   Ai chough  only  a  hot-scare  >T? is
required Co  c:ir.iuiza  -»2:e costs  to  ycu, you  *sru errcoura^cL to  have the
er.tira  cold-stare  t*st  performed sinca  zr.y tasting  and evaluation  per-
fumed by HP A -'111 !*j  eased  on  irs-a complete FT?, and you rsay '-ish co  know
hov a  vehicle vith  your device  parforsas  ov<»r this  official test.   As <*
final  requirement ,   the  personnel of  che  outsida  laboratory  you select
should  perform  every  aliissent of your tasc plan.  This  included prepara-
tion of  the   test  veUlcle,  adjustment  o£  pstrauMsteia acd tuatailation of
the device.
                       •
Sutuission or Data  - We require clsat  all  test data  obtained  froa th«
outsida  laboratories  . n  support of  your application be  ^ubnlttod to us.
This induces any results you h&ve which wers uieclareu voiU'or invallu. b/
the  laboratory.   Wa  also ask  that  you notify  us  of  the  laboratory you
hi»v* cucsett,  whetJ  testlaj*  Is  scneduied  to begin,  wi-:at tests  you  have
decided  co cor.uuct»  allow us  to isaintalo  contact  with  the  laboratory
dttring  the cours*   of th«   casting,  and  aJ low the  csst   laboratory to
directly anaver nny  questions at any tiste  .-about  the  tast  pr
Gi»?-:s  cf  tba Testing  - Tha tost  of the ainiaws  test r.lar.  -*tvo vsbicles,
Ci/o  teat  saquencas  in  duplicate)  described above  should  be  >.*ss than
12000 per  valiicia and leas  than i4CGC  i'or s:ha cotal  tast ac  any  of Che
laboratories on  th« list.  You will have to contact theie individually  to
            r latest prices*
Cuccoca  cf  the Tests  - Although  it  is  impossible to  accurately pradicc
the  overall worth  of  a device  froa a  saali asount  of tasting,  we havs
s.'itobiiisJuid  ac-ca guidelines  vhich will b«lp  you  ietemine  crhather the
tast  results with  your device  should   be  considered encouraging.  These
values  have  bean chceen  L-.I assure bath of us  that ••»  real  difference  in
fuel  Gconony esistcs, and  that we are not  seeing only  che  variability in
the  results.  The  Labla  below ? rase at a  tha '-Binlisua  n-uafccr of  cars thac
nasd  to  be  tested  for  varying degrees   of  fual  eeonoay  inprovetsenc,
aastnBiag  a  typical auount of  variability  in  fuai acoacay  aaasureceiit.
For  a- isiniaua te3t  plan  which  was conducted on  a fleet of  two  cars, tha
average  improvement should b« at  least  ?•*.   If  ac  least aa 3% differanua
in average  fuel economy can  be  shown,   then ve  vould be ahl«  to say sta-
tistically  at  th«i  S02 confidence  iev*l  chat thara  la a raai improvcraenc.
Similarly,  we  «.«>uld sxpect a ninimun of 52  improvement for a fleet of 5
vchicias.   Taat  results which uispiay  a &is:tificant Increase  iu eaissica
lovelo  should  be  reason for concern.

         J'iinlsnun 7-jcl  rconoray  Irra;re.v»!r'-ents  versus Sice of Tf-.Tt .'le
               2                                   ;-:•;:
               2                                   77.
               4                                   d/i
               5                                   5£
              10                                   i4/1
              23                                   2?

-------
        !>  receive  ths  result^  oi.   tlieuc  cestij,  cl-ay vill  !>c  TivLe'^ec  LO
         ne If It aescs  our requirements.   It  your application  is not  ccrs—
 1'ii.tLtij  Vii will ask. you  co suLcnii:  iurthgr  iiirorssiiion or ^."iLii*  Azccr i»t:y
 visaing information  has S;er.  aubaitte-J ,  your  application vlll  be recon-
 sidered,  /ind ones  it  :cee'_s our r-2^uJ. re^encs, yon  ;-.-i II  '.•>; ^t-visaa of our
 •.•ecisioo  wij«char  or  HOC  ^!?A  vill pcrfora  .sriy cor.finrncory  testirjj.  Any
 Ei'.A  i-uscin^ -,ili be periorir-eu st  ac  cost  no >o-.s ana yc.u vill ';s ^ivea c.he
 opportunity co concur vich our case  plan,  Cnce  tids  caseins *-s coaplate,
 an >iv.-vltuicioa report  vili be  NricLin.   li: no E?A tescinji  is>  I'equiretl, che
 report  tsill be uritten  solely  OQ  the basis of  the  teat dat;i  subraiczcd aod
 ot-r  engir-fiRring analysis.
 'Ooapltu  the current  bac'ilo--  act: iucraasins  nuab«r of  Inquiries r
 fuel  ecoroay Device  avaluacions,  cIio EPA ictarcis  to  process your applica-
 tion  i:t  ^s d;.o r.ay consiuar lack of response as a  wicburawal of {.:« .application.

 1 hope the iofornacion abovs  ar.d  that contained in  the enclosed aoctisents
 will  aid you  in  the  preparation of  JE Acceptable application  for an EPA
 evaluation of your device.   I  vill  be your contact  with EPA  during this
 process  ar.ti  ..my  sui.seqt;erc   I?A  evaluation.   !'y  a^Idrsc?  is  Z?A,  Motor
 Vehicla  Emission   Laboratory,  2355  Plyrcour.h  uoad,  Ann  Arbor, Michigan,
 4i;iG5.  ""i-;a telephone nuafaer  is (313) 668-4200.  ?laa«e  c'antacc TSC ii you
 have  any question* or require any further information.
                  ..J
 Sincerely,
 Merrill  V.  Kortlr,
 Device Evaiuacioa Coordinator
 Eiaission Control' Technology Division
 cc. J« White
     511  file - 3aur Condenser
ECTD:TEB:WHITE:&r:0224P:X459:2565PLYMCbTHED:5/21/3l

-------
                                                   Accacnmenc  r
                                             Baur Condenser
                                             Albert & Son
                                             3250 Highway 22 W.
                                             Somerville N.J.
                                             08876
                                             Phone 201-722-7888
                                             6/5/80
Test & Evaluation Branch
D".S. E.P.A.
Att. Project Manager
P. Peter Hutchins
Dear Sir,
          I would like to introduce to you a new product for the
ignition system in the aid of the reduction of the NOx. HC. CO.
gases.
Although high energy ignition systems have helped plug life and
lowered emissions, we feel that so much voltage is not needed, 'but
an increase in heat will help.
The Baur Condensor accelerates the sparking time and increase the
heat.
Looking at the pictures you can see our demonstration box with
the increase very visible.
Mr Baur has sent us a report from the German E.P.A. with good
results.
We have found that the Baur Condensers have aided the foreign
cars with conventional ignition in maintaining the emission lower
and prevent the plugs from missing through the tune-up cycle.
He would like to know if it would "be possible for the E.P.A. to
test the Baur Condensor and verify our findings.
In the interest of cleaner air

                                        Sincerely,
                                        Baur Condensor
                                        Albert &. Son

-------

-------
                   B AUR   IGNITION  SYSTEM
            exhaust gas   decontaminating high-current  ignition  system
                               on  plasma basis.

                         PRG patent  No. 1902  199
                         Protected by  international patents

DESCRIPTION OP THE  BAUR-IGNITION  SYSTEM
Physical background

The automobile industry is capable of producing rapid and safe automobiles
but has not  yet reached the end of its technical development. The weakest
point of the Otto- or Wankel-engine is still the ignition system since fuel
combustion is insufficient only.

For producing the ignition spark, current is passing through the primary of
an ignition coil producing as secondary, according to the induction and rating
of the ignition coil, a voltage of between 15 and 35 ^V.
This voltage should nass with as little loss as possible via an ignition
distributor to the sparking plug in order to effectuate there, by means of the
sparkover voltage, an ootimum combustion of the fuel-air mix.
At the inductive resistor of the coil and at the air gar> of  the distributor
the phases of voltage and current are displaced by about 90 . The voltage is
leading the current. When the ignition voltage is reached between the plug
electrodes the current starts flowing in quadrature. A large amount of the ignition
energgy  is converted into heat in the ignition coil instead of  effectuating
a better ignition of the fuel-air mix at the sparking plug.

The importance of the iginition energy for the development of the ignition
spark and for the ignition of the mix can be seen from the comparative figures
given at the end of this description.

In the conventional ignition system the spark is consisting of the hot spark
head (2000 - 3 000 °C) and the spark tail. Ignition of the fuel-air mix is
effected by the spark head.  The  sra.rk tail is called "cold" by the experts.

-------
 CONCLUSIONS ;


 1.  The development of the spark involves the following consequence
    for the composition of the fuel-air mix;

    There must be a surplus of fuel in the mix to ensure the ignition
    of the mix in each timing sequence by the small head.  The result
    of this is amongth others that there is never a comnlete combustion
    of the mix.

 2.  The amount of released energy is also influencing the  total  combustion
    time of the fuel air mix.

    Since only a small portion of the mix is ignited it takes relatively
    long time until a flame front has devloped from the small ignition
    activity. The so-called mean flame front velocity used calculating
    the combustion time is thus essentially depending on the intensity
    of the ignition spark. This results in the thesis that long  spark
    times are necessary for the sequence of combustion.

 3.  Thus the ignition energy becomes to be of decisive importance also
    for the ignition time.

    For our today's high-speed engines the mean flame front velocity  is
    too low for igniting the fuel-air mix in the adequate  time.

 The herein described properties of the conventional ignition system
 show already the way for obtaining an improvement, viz.:


"-':•:" THE   INCREASE   OP  THE   ENERGY   AMOUNT!


 An  increased ignition spark is counteracting the three abovementioned
 items, viz.:

         1. Increased air portion of the fuel-air mix.

         2. Increased mean flame front velocity.

         3. No combustion residues, as carbon, oxides, etc.

         4. Lower and constant road octane number of the engines.
 THE  B A U R   HIGH IGNITION SYSTEM

 The comprehension of the above explained connections brings  the  problem:

       A better utilization of the energy supplied by the  ignition  coil.

 The capacitive impulse descharge occurring in the high-current ignition
 is of essential importance.

 Through the time constant t  » 1 ,6/u s the capacitor is charged'with a
 capacity of abt. 50 pF whereupon the ignition voltage rises  up to  the
 ionization. The discharge current is now ~>  200  - 500 A during one
 nanosecond.

-------
When at rising temperature the capacity is increased  from  80  - 100  pF
.an'>increased amount of electricity to 0,4 -  1/u  As can be  expected.
THe energy now stored in the capacitor amounts to  2,5 mWs.

The plasma formation is in the range of act.  10 ns so that  the
high-current iginition at 1 ns is already in  the plasma range.

The high-current ignition increases the ignition energy in  a  simple
way:

     By reaching the capacitive impulse discharge.

With respect to obtaining an optimum degree of combustion we  have
to compare the two follwing'systems:

     Conventional ignition system  with long  sparking time

                                   - low ignition energy
     High-current iginition system with short sparking time

                                   » high ignition energy

The principle of work and operation of the HIGH-CURRENT IGNITION SYSTEM
on PLASMA BASIS according to EAUT? incorporates quite  a number of .
essential advantages;

     1. Imnroved cold and warm starting properties.

     2. Utilization of very weak mixtures without sputtering  or
        thermal overheating of the engine.

     3. Lower fuel consumption.
     4. Lower requirements with respect to the knock  rating or
        pre-ignition resestance of the fuel.

     5. The weakening of the fuel mixture results; in  a lowering
        of the pollutant emission of the exhaust gas.
        In spite of the weakened fuel mixture no reduction of
        efficiency. Improved acceleration in  the lower and medium
        speed ranges.

     6. No detrimental formation of combustion residues - carbon,,
        oxides etc. - resulting

        a) in a reduction of the thermal load of the  engine,and
        b) in a reduction of the motor oil load.

     7. Change-over from supergrade to regular grade  petrol without
        power loss after a corresponding adjustment according  to regulations
        with respect to the road octane number.

     8. Increased life of sparking plugs and breaker  contacts.

For attaining these advantages it is indispensable to check the perfect
operation and exakt timing of the sparking units and  to adjust the fuel-air
mix to a higher air surplus. The high-current ignition is capable of
igniting mixtures which can hardly be ignited with the conventional ignition
system.

When making a comparative test by removing the capacitors,  the former operating
behaviour of the engine will not reoccur immediately  since the combustion
residues will build up only slowly. The progressing formation  of residues will
however entail a progressing deterioration of the combustion and a constant

-------
 increase of the  octane demand so that the fuel-air mix must again be
 enriched, and supergrade engines must under full load conditions not
 be operated with regular grade petrol for a longer period.

 SUMMARY
 BAUR  HIGH-CURRENT  IGNITION  SYSTEM on PLASMA  BASIS
 reduces the operating expenses of the automobile and the  environmental
 load caused by exhaust gases and pollutants.
 Criterion
Conventional
Ignition
   BAUR
Ignition System
 Sparking

 Ignition
 Energy
 0,4 u wattsecond
2,5 nn wattsecond
 Ignition
 Temperature
 abt.2 000 - 3 000 C
over 6 000 C
 Exhaust gas:
 CO portion in
 Vol.%
 CH portion in ppm
 1,5 - 4,5
 500 - 1  500
0,1 - 0,5
60-200
 Sparking
 Distance
 0,6 mm
abt. 0,8 mm
 Circuitry
                       n f
             U -o
3414 Hardegsen / Soiling
Postfach •  Tel. O5bOS/1 551
                                       presented by:

-------
                                   Attachment H
               BAUR
       CONDENSER
      FRG pa-tent No.  19022  199
      Protected by International Patents
Hey Foreign and Domestic  Car Owners!
Having problems with plugs "breaking down
too soon? Sick of seeing  your mechanic for
unneeded tune-up*s.
The answer is not hotter  type plugs but an
increase of heat from the spark. And Banr
Condensers do just that.  ,
By screwing on the Condensers to the plugs
the condenser builds up and discharges
much faster which increases the heat of
the spark. And inturn is  able to ignite
leaner mixtures.
Improves hot & cold  starts while not
increasing voltage to v;ea.r plugs. Keeps
plugs clean from elec-bical conductive
deposits, and nov? you can. reach those
tune-up intervals.
Tested by the EPA. in Germany.
For More Information: Send postage paid
                      self addressed envelope toi

                      B.G.A.51. Baur Condenser
                      32!>0 Highway 22 West
                      Soraerville N.J.
                      08876

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                    The Baar Condenser or Spark Intensifier.


The main reason why you should ins-tall Baur Condensers in your car.

To safe money. ???  How?
By not seeing your favorite garage mechanic to many times. How??
By having your engine stay in tune a lot longer and not having the
spark plugs "breaking down prematurely. Or as it seems having to pay
for emission adjustment too often. Also you help resolve the Hot &
Cold start problems.
To Explain:
We all have had it happen to us, our cars missing, "bucking,
hesitating, breaking up under acceleration etc...  gas mileage
slowly going down, even though the oar was tuned up only a few
thousand miles ago. At times dirt and water in the gas is the problem,
mostly however you will find on your tail spark plugs which you just
paid for.
It seems lately spark plugs do not make it to the old 10000 to 15000
miles recommended change, without them "breaking down. We have seen them
come in after 4000 to 6000 miles even cleaning and rsgaping doesn't
help.
The Baur Condenser is presently the only way to keep the spark plugs
from building up electrical conductive lead deposits which in turn
will shorter oxi plugs prematurely, Baur Condensers are easy to
install, they{nst screw on to the spark plugs. The condenser "builds
up fast and discharges with much more heat then your regular ignition
system, keeping your plugs and combustion chamber clean. Now you
can safely reach the greatly extended tune up recommended intervals,
without wasting fuel or expensive inbetween tune ups,,
let us explain how the Baur Condenser is able to keep the emissions
lower longer.                  •       :.
Due to a more completed combustion of $he fuel air mixture, the plugs
and the cC'riu^Tion chamber stay perfectly clean and is therefore able
i<» burn looer octane fuel. As engines are new ther combustion chambers
are c/e&n from carbon build ups and ran fine , but as the engine
becomes older the carbon starts to build up,until then the lower octane
fuel was fine, now that the carbon hag build up and preignition
has started you now look for higher octane. It has been demonstrated
and documented by the EPA.  in Germany using US. equipment. Two
identical cars with identical equipment. One of the cars left stock,
the other car outfitted with Eaur Condensers.
Both cars where operated for 5QQQQ km. 30000 miles under constant
control.
The car with the Baur Condensers maintained a significantly lower
emission, lower than the standards set by the EPA. in Germany.
While the other car went over the set limits in the CO. HC. HOx. gases.
It will mean the same for you, trouble free operation with less
money spend on expensive emission adjustments and inbetween tune ups.

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Bet-ter Hot & Cold start.
The Federal Government is just once more ready to inforce even
strickter emission standards on us. Which will again strain the ignition
systems.
Since it is known the #1 complaint on almost all cars is hard starting
when hot. The Baur Condenser can help.
According to the law of induction (Faraday's Law), the more rapidly
the magnetic field collapses, the hiAerboth the amount of voltage and
energy is created. .One function of the capacitor connected in parallel
with the "breaker is to accelerate the rate of collapse.
The duration of the spark depends on the energy delivered and the tail
of the spark determines the actual spark duration. As soon as the energy
provided from the storage device falls "below a certain minimum level,
the ignition spark can no longer "be sustained, and it extinguishes
itself. The spark duration of 1.4 millisecond is quite long for todays
faster running engines. And in order to improve this the Banr has
used Faraday's Law and developed a means of accelerating the spark time
which increases the amount of energy and inturn increases the heat
ampere.
Dae to lower compression ratios, later timing settings and not to .forget
leaner emission adjustments etc. When the engine is hot this all
works againsec. starting. And the ignition system has to "be able to
combat with all of these disadvantageous.
The Baur Condensers can help this problem by  improving ignition heat.
             For more Information on Baur Condensers
             send postage paid, self addressed envelope to:
             B.G.A.F. Baur Distributor
             3250 US 22 West
             Somerville N.J.
             08876

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                                                                  Attachment I
       JNiTED oTA'fT.£ LNViRCiV.iEN i'AL PROTECTION AGer.'CY

                      ANN ARBOR. MICHIGAN  -i310'j
                                                                  OFFICE OF
                                                           AIR. NOISE AND RADIATION
June 23, 1981
Mr. Bernie G. A. Firmenich
Importer and Distributer
Baur Elecu-onic
3250 Highviy 22 West
Somerville, NJ  08876

Dear Mr. Firmenich:

On  Juna 22,  1981,  we  received  a  package  of  information  from you  to
support  your application  for  an  EPA  evaluation of  the Baur  Condenser
under Section 511  of the  Motor Vehicle Information and Cost  Savings  Act.
The bulk of the information is written  in German  and is of  no value  to us
in that form.

Please  provide  EPA with  an  English  translation of  this  material  by
July 17, 1981 in order that the evaluation of your device  may proceed.

I must  remind you  that  in  our letter to you dated May 27,  1981  we stated
that we  cannot  use  documentation  that  is submitted to us  in the German
language.  That  same letter  defined  the  minimum data  that  is  required
from an  independent laboratory before EPA can determine  if  EPA  confirma-
tion testing is justified.

We try  to  complete our  evaluations in  an  expeditious  manner.  If you as
an applicant  cannot provide  your  data in  a reasonable  time  we  have  no
choice  but  to  complete  our  evaluation   reports using  the  information
available at that time.

Please  let  us  know whsn  you  will  be testing at an  independent  labora-
tory.   We would like to comment on your test plan.  We will  be  expecting
to receive all of the minimum data requirements  from you by  July  27,  1981.

Sincerely,
Merrill W. Korth
Device Evaluation Coordinator
Test and Evaluation Branch

cc: J. White
    511 File "Baur Condenser"

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                                                          Attachment J
                                A
                         B. G. A. FIRMENICH
                         IMPORTER a DISTRIBUTOR

                           BAUR ELECTRONIC

                           32SO HWY. 22 W

                        SOMERVILLE. NJ O887S
June 29, 1981
Mr. Merrill W.. Korth,
Device Evaluation Coordinator
Test and Evaluation  Branch
3.P.A.
-Ann Arbor, Michigan  48105
Dear Mr. Korth,

Thank you for your letter  of June  23, 1981.

We regret to inform you that we do not have the necessary funds to
conform to SPA. independent laboratory testing. It is  apparent that
SPA. is running a business which x*e fully understand,  but, feel the
information submitted should justify conformatory testing by EPA.

It is interesting to note  that the California Board has  indicated no
problems in translating the German- test results and all  German doc-
umentation. It is unfortunate that a language translation problem at
EPA. Ann Arbor Michigan exists.

We- were under the assumption that  -?He EPA. were looking  for new ways
to help— clean our environment. It  seems not. to be so.  You may consider
this as a withdrawal from  Section  511 o:* "the Motor Vehicle Information
and COST SAVINGS ACT or review all information submitted to justify
Government expenditure of  tarcrviyer dollc'irs for conformatory testing by
SPA.

With sincere appreciation  for your time Mr. Merrill W. Korth.

                                             Yours truly,
                                             Bernie G.A. Firmenich

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. BP  F  & E
                        VERSUCHSPROTOKOLL   FUR    EUROPA-FAHRZYKLUS
                                                                                         Blatt  N
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       Fahrzeug
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 Baujahr : ...l.?.7.6..v
L-Stand:
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 Bezugsgewicht :  J.l^O;	(kg)
 Gctrltbe : .JPS
 Abgasreinigung :
                                                             Motor
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                                                    Zylinderzahl : 6..Zy.L»	
                                                    Hubrauo : 	L98L/.	
                                                    Verdichtung : 	..;	
                                                    Geilschaufbereitung :
                                                    KUhlung : ...
                                                       nax.
                                                                          (kW)
                                 : .P.Q.Q	(V«in)
                                                       l«rlauf
                            Betriebsmittel
                       Xraftstoff : .RJF..r...QJlr.I.-:.'Z4
                       Crdtank?  (Farbe grQn)
                       I.  No. : ..32.4/7.6..
                                                                                 Schaleruittel :
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                                                                                                           TahrzeugprOfstand :  ...
                                                                                                           . .         1765
                                                                                                           Schwungmasse : 	
                                                                                                           Breoskraft b. 50 km/h :

                                                                                                           PAH- Samnelsystea:
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                     Betrlebswerte
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    Motor
                          Kraltstoff
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                                             Sanoelsystea
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                                                CO,
                                                                                                 Rechenwerte
                                                                          Hasscn -
                                                                                                 ui
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                                                                                       800
                                    11*0
                                                                                                       18,0$
                   750
                                           0,80
                                                                                       /030
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             INSTALLATION   -    INSTRUCTION

 Congratulation on your decision "buying Baur Condensers! 1
 You are about"to install the newest improvement possible on
 any type of ignition system.
 Baur Condensers are very easy to install. Simply screw the
 Baur Condenser (hand tight only) onto the spark plugs and re-
 connect ignition wires.
 Some types of spark plugs have caps screwed on top.  Remove
 the caps and screw on top of the Baur Condensers. If they can
 not be taken off replace the spark plug with the threaded type.
,jln case you do not have enough clearance to fit the  ignition
.;jwire resistor connector, a right angle connector Bosch part #
 (356 150 005) maybe purchased from 3.G.A.P. or Bosch Dis-fcr.
 to fit Baur Condenser Type 101/NS. •
 For the short Baur Condenser Type 101/KS, the ignition wire
 connector is supplied and you must snip old ignition wire and
 screw on new resistor connector.

 For best results we recommend to use new spark plugs and to
 check all basic setting and adjustments. When you removed the
 spark plugs check the compression and make sure it is up to
 specification.  Adjust the spark plug gap to factory  spec. For
 harder driving, consider a cooler type plug. Apply anti-seize
 compound to sp?.rk plug thread.

 It is a must to check ignition v/ire connectors, cap  & rotor .
 for excessively high resistance. Your mechanic can see this
 using an Ohm Keter or his Ocilloscope in some cases. The
 Distributor is also very important. The points and condenser
 should be replaced and the vacuum advance unit chocked and
 replaced if found defective. The distributor plato that hold
 the points checked that it does not rock and the distributor
 shaft checked for sideways movement.  Any of these important
 items found defective will effect performance^
 Timing is also  very important. At times timing belts can jump
 and timing chains will stretch making it very difficult to set
 the timing if not impossible. After replacing air &  fuel filters
 have your mechanic check and adjust the engines emission. Using
 the emission analyzer he will be alle to see if there are vacuum
 leaks in the system.
 If any condenser is shorting out electrically 3.G.A.F.  will
 replace within  the 6 month limited warranty period.  Fill out
 registration.

 Special Notes:  Do not over advance timing.  Engines with pinging
 will be able to retart timing from Factory Specification and
 retain power.    For Hot Rod owner: Type 101/NS ha.s  been tested
 for compression increases of 9s? to 14:1 rntio
 Reg-p plugs at 7500 Note oil  consumption   Good  Luck '

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                              A
                        B. G. A. FIRMENICH
                        IMPORTER a DISTRIBUTOR

                         BAUR ELECTRONIC

                          323O HWY. 22 W

                       SOMERVILLE. NJ 08879

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Dear Mr. Korth,                                     6/17/81

He are submitting further test results for your evaluation. The
test results conform to the- Federal Register, Rules and Regulations
APEHBIX IV DuraTrLlity Driving- Schedule.,

Test car two has "been outfitted with High Energy Baur System. Tests
clearly show a reduction in emissions before the Cat. Converter.
Please review this test results.

                                    Sincerely,   ^^

                                            w<%
                                           G.A. PirmenicH

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      Bour Elvktronlh • Hvlnx Baur • Ing. grod. VOE. VOI
           Postfach OB. DO414 Haro*g»»n
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BAUR-ELEKTRONIK
Hersteilung und Vertrieb von
Kraftfahrzeug - Spezialzubehor
Postfach • Tel. O55O5/-J551
3414 Hardcgsen/ Soiling
West-Germany
                                                   Konte Mr. 3OOOSSSS

                                                   Konto Hr. 93871-309


                                                   r.      Datum
                                                          5. 2.1980
                      A U  S Z U G

         aus dero Abschluflbericht FE-Vorhaben 10H  05 101/2
         des Urnweltbundesamtes, Berlin,
         xiber die gewcnnenen Testergebnisse beim  Einsatz
         der HochstroTi-InTladungszundung System "BAUR"
         zusfitzlich zur Katalyse.
         BAUR   ELEKTRONIK
              /^st***^

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