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Zündeinrichtung für Brennkraftmaschillen.
Bei Verwendung von höheren Kompressionsdrücken treten bei Verbrennungsmotoren verschiedene Schwierigkeiten auf. Eine davon ist ein beträchtlicher Elektrodenabbrand der Ziindkerzen, welche bei besonders hohen Drücken in einigen Minuten vernichtet werden.
Der Grund für diesen Abbrand ist der elektrische Bogen, der sich zwischen den Elektroden der Zündkerze beim Überspringen des Funkens bildet. Beim Öffnen der Kontakte des Unterbrechers, wobei auf der Zündkerze der Funken überspringt, bilden sich nämlich im Zündungskreise Stromoszillationen mit gedämpften Schwingungen. Beim Überspringen des ersten Funkens wird in der Umgebung der Elektroden der Kerze das den Zylinder erfüllende Gemisch ionisiert, so dass es leitfähiger wird und so ein weiteres Überspringen des Funkens selbst bei kleinen, schon gedämpften Amplituden des oszillierenden Stromes ermöglicht.
Durch zahlreiche Proben wurde festgestellt, dass mit zunehmenden Kompressionsdrücken sehr
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sammenhängender elektrischer Bogen bildet, welcher bei den bekannten magnetelektrischen Zündungen sehr lange brennen kann, da bei diesen die Kontakte verhältnismässig lange Zeit offen bleiben.
Bei Batteriezündungen hingegen ist es bekannt, zwei parallel zueinander geschaltete, nockengesteuerte Unterbrecher vorzusehen, und es wurde bereits vorgeschlagen, diese Nocken derart auszugestalten und einzustellen, dass nach Öffnen des Primärstromkreises durch den einen Unterbrecher dieser Stromkreis durch den zweiten Unterbrecher so bald wieder geschlossen wird, dass gerade die Zündung noch ausreichend sicher erfolgt, aber das langandauernde Zuendesehwingen des Sekundärstromes vor- hindert wird.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Ausbildung dieser Einrichtung für Magnetzün- dungen ; u. zw. besteht die Erfindung hauptsächlich darin, dass bei magnetelektrischer Zündung in der Primärkreisabzweigung für den zu dem geschilderten raschen Schliessen vorgesehenen, parallel geschalteten zweiten Unterbrecher (im folgenden Hilfsunterbrecher genannt) in Serie mit diesem Unterbrecher ein Widerstand eingeschaltet ist.
In den Fig. 1 und 2 ist ein Beispiel der Ausbildung der beiden Unterbrecher im Aufriss bzw. in Seitenansicht dargestellt. Fig. 3 zeigt die vorteilhaftesten Öffnungs- und Schliessungszeitpunkte der Unterbrecher und den Verlauf des Primärstromes bei magnetelektrischer Zündung. Fig. 4 ist ein Schal- tungsschema einer Ausführungsform der Erfindung.
Eine Elektrode der Zündkerze S (Fig. 4) ist an die Sekundärwicklung J2 des Magneten angeschlossen.
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Kondensator K angeordnet. In den Stromkreis des parallel zu dem Arbeitsunterbrecher angeschlossenen Hilfsunterbrechers P2 ist der Widerstand R geschaltet.
Beide Unterbrecher P P2 sind auf einer gemeinsamen Achse (Fig. 1, 2) aufgesetzt, um welche jeder unabhängig vom andern schwingen kann. Die Bewegung des Unterbrechers P1 wird durch die
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noeke am Hebel des Unterbrechers PI anläuft, so dass das Abreissen der Kontakte rasch erfolgt, wogegen die Nocke Vz mit ihrer geraden Kante zum Anlaufe kommt.
Der Unterbrecher wirkt also wie folgt :
Kurz vor dem Maximum der primärspannung im Punkte a (Fig. 3) ruft der Unterbrecher P beim
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Primärstromes hervor, der auf Null sinkt, wie durch den vollen Strich a-ao veranschaulicht ist, wobei auf der Kerze der Funke überspringt. Kurz danach verbindet im Punkt bo der Hilfsunterbrecher Ps den Primärstromkreis über den Widerstand R, wodurch die Oszillation im sekundären Stromkreis unterdrückt wird.
Bei der Schliessung des Unterbrechers P2 steigt die Primärspannung nach der Linie bo-b, erreicht jedoch nicht den vollen Maximalwert und sinkt gleichmässig nach der Linie b-c, denn die Watt-
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den Primärkreis kurz und im Punkt d unterbricht wieder der Hilfsunterbrecher P2, Die gestrichelte Linie in Fig. 3 zeigt den Spannungsverlauf, wenn der Primärkreis nicht unterbrochen werden würde.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, kann der Funke daher nur in der kurzen Zeitspanne, die der Strecke ao-bo entspricht, überspringen, wenn also beide Kontakte der Unterbrecher Pund P : geöffnet sind.
Durch eine gegenseitige Verdrehung der beiden Nocken können nach Bedarf genau die Augenblicke des Schliessens und Öffnens der beiden Unterbrecher Pi und P3 eingestellt werden (damit die Fig. 1 deutlicher ausfalle, ist die gegenseitige Lage der Nocken nicht genau so dargestellt, wie es den Verhältnissen gemäss Fig. 3 entsprechen würde, sondern die Nocken sind etwas verdreht).
Es ist selbstverständlich, dass die Nockenscheiben verschiedene Form haben können. Es müssen auch nicht zwei sein, die gegenseitig verstellbar sind, es kann auch bloss eine einzige Scheibe zur Beherr-
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ersetzt werden, der in beiden Endlagen schliesst.
Der bei der magnetelektrischen Z. ündung in den Primärkreis durch Schliessung des Hilfsunterbrechers P2 geschaltete Widerstand R hat folgenden Zweck :
Die Schliessung des Unterbrechers Ps erfolgt in dem Augenblicke, wo in dem Sekundärkreis die durch den elektrischen Bogen fliessende Stromstärke herrscht. Wäre nun der Unterbrecher P2 kurzgeschlossen, würde sich diese sekundäre Intensität in die Primärwicklung J1 umformen und hier eine bedeutende Intensität hervorrufen, die dann durch das Eisen der Spule wieder ein ziemlich starkes magnetisches Feld durchdrückt und es so lange aufrechthält, bis die gesamte Wattenergie des Magneten erschöpft ist.
Infolge der magnetischen Hysteresis verbleibt dieses magnetische Feld im Eisen der Spule noch in dem Zeitpunkt, wo schon die weitere Arbeitsperiode des Magneten stattfindet und wo der Permanentmagnet den Eisenkern der Spule schon wieder in entgegengesetztem Sinne ummagnetisieren soll.
Da jedoch der magnetische Fluss des Permanentmagneten vorerst das bestehende,. durch die erwähnte Reaktion hervorgerufene magnetische Feld zu überwinden hat, verspätet sich das Ummagnetisieren des Eisenkernes der Spule, so dass in dieser Arbeitsperiode die induzierte Intensität der kurzgeschlossenen Primärwicklung im Augenblicke der Unterbrechung nicht genügend hoch ist, wodurch auch die Sekundärspannung wesentlich geringer wird. In ungünstigen Fällen genügt bei manchen Magneten die Sekundärspannung überhaupt nicht zur Hervorrufung des Funkens auf der Zündkerze.
Wenn der Funke im Sekundärkreis nicht überspringt, kann auch keine Stromreaktion in dem wieder kurzgeschlossenen Primärkreis erfolgen, und deshalb findet auch die bereits erwähnte Verspätung in der Ummagnetisierung des Eisenkernes der Spule nicht statt. Deshalb sind der Primärstrom, die Sekun- därspannung und die Energie des Magneten in der weiteren Arbeitsperiode wieder normal.
Es besteht hier daher die Gefahr, dass der Magnet, dessen Primärwicklung kurzgeschlossen wird, in ungünstigem Falle erst in jedem zweiten Zylinder zünden wird.
Diese Gefahr wird durch Verwendung des erwähnten Widerstandes R behoben, in dem die aus der Sekundär-in die Primärwicklung umgeformte Intensität verbraucht, ihr rasches Sinken hervorgerufen und dadurch auch das Sinken des sekundären magnetischen Flusses beschleunigt wird.
Dadurch wird auch die Verspätung in der Wirkung des Permanentmagneten beseitigt und der Magnet arbeitet vollkommen gleichmässig.
Je grösser der verwendete Widerstand, desto grösser ist die Gewähr für eine vollständig gleichmässige Wirkung des Magneten. Der Widerstand darf aber wieder nicht zu gross sein, da sonst die Belastung der Primärwicklung so klein wäre, dass der Bogen zwischen den Zündkerzenelektroden nicht erlöschen würde. Als am vorteilhaftesten hat sich ein Widerstand von etwa 4'5 Ohm erwiesen.
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