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Die Erfindung betrifft eine Kondensator-Zündeinrichtung für Verbrennungsmotoren, mit einer aus einer
Speisequelle gespeisten Speicherkapazität, die sich über ein Schaltelement in die Primärwicklung einer Zündspule entladet, wobei die Speicherkapazität aus wenigstens zwei Kondensatoren besteht, von denen einer zu-bzw. abschaltbar ist.
Das Prinzip einer Kondensator-Zündeinrichtung besteht darin, dass eine im Primärkreis der Zündspule geschaltete Speicherkapazität aus einem geeigneten Stromkreis auf eine genügend hohe Spannung aufgeladen wird und sich im Augenblick, in dem die Zündung an den Elektroden einer Zündkerze erfolgen soll, diese
Speicherkapazität über ein gesteuertes Schaltelement in die Primärwicklung der Zündspule entladet.
Ein Nachteil bekannter Ausführungen solcher Zündeinrichtungen besteht darin, dass die, bisher üblicherweise aus einem einzigen Kondensator bestehende Speicherkapazität, bei niedrigen Motordrehzahlen und insbesondere beim Anlassen des Motors auf eine niedrigere Spannung aufgeladen wird als bei höheren
Motordrehzahlen. Dies wird dadurch verursacht, dass bei Speisung der Zündeinrichtung aus einer Batterie über einen Wandler, die Batterie noch nicht von der Ladeeinrichtung des Fahrzeuges nachgeladen wird, wobei beim
Anlassen des Motors an ihr sogar eine wesentliche Spannungsverminderung infolge der grossen Stromentnahme durch den elektrischen Motoranlasser auftritt. Wird der Zündkreis unmittelbar aus einem geeigneten Generator gespeist, dann liefert dieser Generator bei niedrigen Motordrehzahlen eine niedrigere Spannung als bei höheren
Motordrehzahlen.
Die Spannungsverminderung an der Speicherkapazität bedeutet auch eine Verminderung der auf die Primärseite der Zündspule abgegebenen Energie, und dadurch auch eine Verminderung der Leistung des
Zündfunkens.
Bei höheren Motordrehzahlen wird bei Speisung des Kondensator-Zündsystems aus dem Generator die
Speicherkapazität im Gegenteil auf eine höhere Spannung als notwendig aufgeladen, und der Zündkreis wird überflüssig überlastet. In diesem Falle kann zwar die überflüssige Energie durch einen eingeschalteten Widerstand verbraucht werden, aber eine solche Lösung ist vom energetischen Standpunkt aus betrachtet unökonomisch und die entstehende Verlustwärme kann ungünstig auf andere Bestandteile des Kreises einwirken.
Die erwähnten Nachteile werden erfmdungsgemäss dadurch beseitigt, dass die Kondensatoren in eine
Reihenschaltung mit der Speisequelle und der Zündspule verlegt sind, wobei das Schaltelement sowohl parallel zur Speisequelle als auch parallel zur Serienschaltung der Speicherkondensatoren und der Primärwicklung der
Zündspule geschaltet ist.
Bei dieser Anordnung kann die Grösse der Speicherkapazität bei niedrigeren Motordrehzahlen und insbesondere beim Anlassen des Motors leicht vergrössert und bei höheren Motordrehzahlen wieder herabgesetzt werden. Diese Lösung ermöglicht beim Anlassen des Motors bzw. bei dessen niedrigeren Drehzahlen eine Vergrösserung der Speicherkapazität derart, dass die Energie der Speicherkapazität auch bei einer niedrigeren Speisespannung gemäss dem Ausdruck 1/2 CU2 in den gewünschten Grenzen bleibt, wobei C die gesamte Speicherkapazität und U die Klemmenspannung der Stromquelle bezeichnet. Bei höheren Motordrehzahlen wird durch Umschaltung der Kondensatoren wieder eine geeignete Verminderung der Speicherkapazität erreicht. Die Kondensatoren können in an sich bekannter Weise von Hand oder auch auf verschiedene Art selbsttätig umgeschaltet werden, z.
B. dadurch, dass gemeinsam mit der Speisung der Steuerpulse des Anlassers auch die Wicklung des Umschaltrelais gespeist wird, oder es kann die Umschaltung durch einen Schalter, der durch Fliehkraft gesteuert wird, gesichert werden u. dgl.
In den Zeichnungen sind zwei erfindungsgemässe Schaltungen und zwei bekannte ähnliche Schaltungen dargestellt. Es zeigen Fig. l ein bekanntes Schaltschema eines Zündkreises, in dem die Speicherkapazität durch zwei Kondensatoren gebildet wird, die zueinander und zu den Ausgangsklemmen des Stromkreises parallelgeschaltet sind, Fig. 2 eine andere bekannte Schaltung, in der die Kondensatoren miteinander in Reihe und beide gemeinsam parallel zu den Klemmen der Stromquelle angeordnet sind, Fig. 3 ein erfindungsgemässes Schaltschema, bei welchem diese Kondensatoren zueinander parallel und beide gemeinsam in Reihe zwischen einer der Ausgangsklemmen der Stromquelle und einer der Eingangsklemmen der Zündspule geschaltet sind, wogegen in Fig.
4 gemäss einer zweiten erfindungsgemässen Ausführungsform diese beiden Kondensatoren miteinander in Reihe und beide gemeinsam zwischen einer Ausgangsklemme der Stromquelle und einer Eingangsklemme der Zündspule angeordnet sind.
Das Schaltschema gemäss Fig. l zeigt zwei Kondensatoren--l und 2--, die parallel zu den Ausgangsklemmen der Stromquelle --4-- geschaltet sind. In Reihe mit dem Kondensator--l--ist ein Schalter--3--angeordnet. In die Zuleitung zwischen einer Ausgangsklemme der Stromquelle--4--und
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geöffneten Schalter --3-- aufgeladen wird, worauf dann im entsprechenden Augenblick, nachdem ein Signal aus dem Anlasskreis--7--zugeführt wird, der Kondensator --2-- sich in die Primärwicklung der Zündspule --5-- entladet. Die dabei entstehende hohe Spannung an der Sekundärseite der Zündspule durchschlägt die
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Funkenstrecke--8--der Zündkerze. Falls die Stromquelle eine verminderte Spannung liefert, z.
B. bei niedrigen Motordrehzahlen, wird der Schalter --3-- auf eine beliebige Weise geschlossen. Dadurch wird die Kapazität des Kondensators-l--zu der Kapazität des Kondensators --2-- geschaltet und die gesamte Speicherkapazität der Einrichtung wird erhöht. Dadurch wird die der Funkenstrecke --8-- der Zündkerze zugeführte Energie auf den gewünschten Wert vergrössert.
Fig. 2 zeigt das Schaltungsschema eines ähnlichen Zündkreises ; die beiden Kondensatoren-11 und 12-sind aber miteinander in Reihe geschaltet und beide gemeinsam parallel an die Ausgangsklemmen der Stromquelle --4-- angeschlossen. Je nach Bedarf schliesst dann der Schalter --13-- den Kondensator --11-- kurz. Die grosse Kapazität des Kondensators --12-- kommt dann bei niedrigen Motordrehzahlen zur Geltung. Die übrigen Bestandteile des Kreises sind ähnlich wie in Fig. l dargestellt.
Im Schaltungsschema gemäss Fig. 3 sind zwei Kondensatoren--21 und 22--zueinander parallelgeschaltet und beide gemeinsam sind in Reihe zu einer der Ausgangsklemmen der Stromquelle --4-- und einer der Eingangsklemmen der Zündspule-5--geschaltet. Das Schaltungsschema zeigt weiters einen Schalter--23-- zum Zu- bzw. Abschalten des Kondensators-21--. Bei einer hohen Motordrehzahl wird der Parallelkondensator durch den Schalter--23--abgeschaltet, wodurch der Funkenstrecke --8-- der Zündspule die notwendige Energie zugeführt wird. Die übrigen Bestandteile des Kreises entsprechen denen der Schaltung nach Fig. 1.
Bei der Schaltung gemäss Fig. 4 sind die beiden Kondensatoren-31 und 32-miteinander in Reihe und beide gemeinsam sind zwischen eine Ausgangsklemme der Stromquelle --4-- und eine Eingangsklemme der
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Die Speicherkapazität kann auch aus mehr als zwei Kondensatoren bestehen und deren Umschaltung kann auf die verschiedensten Arten kombiniert werden.
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The invention relates to a capacitor ignition device for internal combustion engines, having one of a
Supply source fed storage capacity, which is discharged via a switching element into the primary winding of an ignition coil, the storage capacity consists of at least two capacitors, one of which to or. can be switched off.
The principle of a capacitor ignition device is that a storage capacity connected in the primary circuit of the ignition coil is charged from a suitable circuit to a sufficiently high voltage and at the moment when the ignition is to take place at the electrodes of a spark plug, this
Storage capacity discharged into the primary winding of the ignition coil via a controlled switching element.
A disadvantage of known designs of such ignition devices is that the storage capacity, which hitherto usually consisted of a single capacitor, is charged to a lower voltage at low engine speeds and especially when the engine is started than at higher voltages
Engine speeds. This is caused by the fact that when the ignition device is fed from a battery via a converter, the battery is not yet recharged by the vehicle's charging device, with
When the motor is started, there is even a significant reduction in voltage as a result of the large amount of current drawn by the electric motor starter. If the ignition circuit is fed directly from a suitable generator, then this generator supplies a lower voltage at low engine speeds than at higher ones
Engine speeds.
The voltage reduction on the storage capacity also means a reduction in the energy delivered to the primary side of the ignition coil, and thereby also a reduction in the output of the
Spark.
At higher engine speeds, when the capacitor ignition system is fed from the generator, the
On the contrary, storage capacity is charged to a higher voltage than necessary, and the ignition circuit is unnecessarily overloaded. In this case the superfluous energy can be consumed by a switched-on resistor, but such a solution is uneconomical from an energetic point of view and the resulting heat loss can have an unfavorable effect on other components of the circuit.
The disadvantages mentioned are eliminated according to the invention in that the capacitors are in a
Series circuit with the supply source and the ignition coil are laid, with the switching element both parallel to the supply source and parallel to the series circuit of the storage capacitors and the primary winding of the
Ignition coil is switched.
With this arrangement, the size of the storage capacity can be slightly increased at lower engine speeds and, in particular, when the engine is started, and can be reduced again at higher engine speeds. This solution enables the storage capacity to be increased when the motor is started or at its lower speeds so that the energy of the storage capacity remains within the desired limits even at a lower supply voltage according to the expression 1/2 CU2, where C is the total storage capacity and U die Terminal voltage of the power source. At higher engine speeds, a suitable reduction in storage capacity is achieved by switching the capacitors. The capacitors can be switched in a known manner by hand or automatically in various ways, e.g.
B. in that the winding of the switchover relay is fed together with the supply of the control pulses of the starter, or the switching can be secured by a switch that is controlled by centrifugal force u. like
In the drawings, two circuits according to the invention and two known similar circuits are shown. 1 shows a known circuit diagram of an ignition circuit in which the storage capacitance is formed by two capacitors which are connected in parallel to one another and to the output terminals of the circuit, and FIG. 2 shows another known circuit in which the capacitors are in series with one another and both together are arranged parallel to the terminals of the power source, Fig. 3 shows a circuit diagram according to the invention, in which these capacitors are parallel to each other and both are connected together in series between one of the output terminals of the power source and one of the input terminals of the ignition coil, whereas in Fig.
4, according to a second embodiment according to the invention, these two capacitors are arranged in series with one another and both are arranged jointly between an output terminal of the power source and an input terminal of the ignition coil.
The circuit diagram according to Fig. 1 shows two capacitors - 1 and 2 - which are connected in parallel to the output terminals of the current source --4--. A switch - 3 - is arranged in series with the capacitor - 1 -. In the supply line between an output terminal of the power source - 4 - and
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open switch --3-- is charged, whereupon at the appropriate moment after a signal from the starting circuit - 7 - is supplied, the capacitor --2-- discharges into the primary winding of the ignition coil --5--. The resulting high voltage on the secondary side of the ignition coil breaks through the
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Spark gap - 8 - of the spark plug. If the power source supplies a reduced voltage, e.g.
B. at low engine speeds, switch --3-- is closed in any way. As a result, the capacitance of the capacitor -l - is switched to the capacitance of the capacitor --2- and the total storage capacity of the device is increased. This increases the energy supplied to the spark gap --8-- to the spark plug to the desired value.
Fig. 2 shows the circuit diagram of a similar ignition circuit; the two capacitors 11 and 12 are connected in series with one another and both are connected in parallel to the output terminals of the current source --4--. Depending on requirements, the switch --13-- then short-circuits the capacitor --11--. The large capacity of the capacitor --12-- is then shown to advantage at low engine speeds. The other components of the circle are shown in a manner similar to that in FIG.
In the circuit diagram according to FIG. 3, two capacitors - 21 and 22 - are connected in parallel to one another and both are connected together in series to one of the output terminals of the power source --4-- and one of the input terminals of the ignition coil -5. The circuit diagram also shows a switch - 23 - for switching the capacitor -21 on and off. At a high engine speed, the parallel capacitor is switched off by switch - 23 -, whereby the necessary energy is supplied to the spark gap --8-- of the ignition coil. The other components of the circuit correspond to those of the circuit according to FIG. 1.
In the circuit according to FIG. 4, the two capacitors - 31 and 32 - are in series with one another and both are common between an output terminal of the current source --4-- and an input terminal of the
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The storage capacity can also consist of more than two capacitors and their switching can be combined in various ways.