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Zündeinrichtung für in beiden Richtungen umlaufende Verbrennungsmotoren.
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wenn man nicht auf die Vorteile der Zündzeitpunktverstellung verzichten will.
Wird auf die Möglichkeit einer Verstellung des Zündzeitpunktes verzi htet, so lässt sich bei derartigen Verbrennungsmotoren eine Zündung des Gasgemisches mit den bisher üblichen magnet-
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in dem der Kolben des Motors bei seiner hin- und hergehenden Bewegung seinen inneren (oberen) Totpunkt erreicht hat.
Hierbei ergibt sich jedoch der Übelstand, dass bei den überaus schnellen Kolbenbewegungen
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die Gase werden zur Entzündung gebracht. bevor der Kolben seinen oberen Totpunkt erreicht hat. also noch in der Kompressionsperiode.
Will man die Vorteile der Frühzündung auch auf die Zündung des Gasgemisches von rechts. und Hnksumlaufenden Verbrennungsmotoren übertragen, so ergibt sich die Schwierigkeit, die magnetelektrische Zündvorrichtung den Y erhältnissen am Motor anzupassen.
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stellungderzugehörigenAnkerstellungen.
Fig. 2 bis 4 sind schematische Darstellungen eines Verbrennungsmotors in verschiedenen Kurbelstellungen.
Fig. 5 ist eine Wiederholung der Fig. 1 mit denjenigen Änderungen, die durch die Erfindung hervorgebrachtwerden.
Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht eines Polschuhes nach der Erfindung.
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nach der Erfindung.
Fig. 9 ist eine Ansieht eines Polschubes nach der Erfindung.
Fig. 9a ist ein Schnitt nach einer veränderten Ausführungsform des Po) schubes.
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unterbrechen.
Fig. 11 ist eine schematische Darstellung der wesentlichen Teile des Unterbrechers.
Die Erfindung beruht auf folgender Überlegung.
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und wird bei der Ankerstellung o Null oder nahezu Null. Die in Fig. 1 eingezeichnete Stromkurve, deren Ordinaten über den Mittelpunkten der darunter angegebenen Ankerstellungen die zugehörigen Intensitäten angeben, verläuft vor Erreichung des Maximums anders als danach.
Sie ist also nicht symmetrisch. Die Intensität des Stromes steigt plötzlich bis zu einem Maximum, um dann bei weiterer Drehung des Ankers allmählich abzufallen. Diese Erscheinung ist durch die Natur der Stromquelle (1-Induktor) begründet.
. Für die Zündung kann im günstigsten Falle nur der Teil der Kurve ausgenutzt werden, der zwischen den Stellungen a und b des Ankers liegt, weil bei weiterer Drehung der Strom zur Bildung eines Zündfunkens nicht mehr ausreicht. Dasselbe gilt bei Drehung des Ankers in der Richtung des Pfeiles 2 (nach links). Auch hierbei kann nur der Teil der Stromkurve ausgenutzt werden,
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zusammenfallen, wobei die Kurven entgegengesetzt gerichtet sind, indem Teil, der für die Zündung des Gasgemisches im Zylinder ausgenutzt werden kann, also nicht in gleicher Richtung vf'rhiufen.
Dix Stellung a, a, entspricht der für beide Drehrichtungen passenden Friihzündung, während die Ht ('Ilul1gen 1) und b1 den jeweiligen Spätzündungszeitpunkt darstellen. Die beiden Früh- ziindungell fallen also zusammen.
L'berträgt man diese durch das Wesen der Stromquelle (Magnetinduktor) gegebenen Ver- hältnisse auf den Verbrennungsmotor, so ergibt sich das in Fig. 2 dargestellte Bild. Angenommen, der Verbrennungsmotor läuft im Sinne des Pfeiles l (nach rechts) um, so wird das Gasgemisch bei eingestellter Frühzündung bei der Stellung a des Kolbens und der Kurbel entzündet, wie dies erforderlich ist, wenn man die Explosionskraft des Gasgemisches während des vollen Arbeitshubes des Kolbens ausnutzen will. Dieser Stellung der Kurbel entspricht die Stellung a des Ankers (Fig. 1).
Die Möglichkeit einer Zündzeitpunktverstellung liegt hierbei zwischen den Kurbelstellungen a und b, was sowohl mit den oben erwähnten, durch die magnetelektrische Maschine gegebenen, als auch mit den zur Erzielung einer guten Motorleistung erforderlichen Bedingungen in Einklang steht.
Lässt man dagegen den Verbrennungsmotor im Sinne des Pfeiles 2, als nach links, umlaufen, so erfolgt die Frühzündung des Gasgemisches bei der Kurbelstellung a1 (gleichbedeutend mit a), denn die Stromquelle liefert nur bei der dieser Kurbelstellung entsprechenden Ankerstellung den nötigen Zünstrom. Jetzt liegt aber dieser Zündzeitpunkt nicht mehr, wie bei Rechtslauf, im Kompressionshub des Kolbens, sondern in seinem Arbeitshub, was den für die günstigste Motorleistung aufgestellten Bedingungen widerspricht. Zur Zeit der Spätzündung hat der Kolben bereits die Hälfte seines Abwärtshubes zurückgelegt.
Dieselben ungünstigen Verhältnisse treten auf, wenn durch entsprechende Verschiebung des Antriebszahnrades der magnetelektrischen Maschine gegenüber dem Antriebszahnrad auf der Kurbelwelle den Friihziindzeitpunkt in den Totpunkt verlegt (Fig. 3). Während im ersten Falle der Verbrennungsmotor wenigstens bei Rechtslauf günstig arbeitet, arbeitet er nach Fig. 3 in beiden Fällen ungünstig. Hieraus geht hervor, dass die bisher üblichen magnetelektrische11 Maschinen zur Zündung von Motoren, die in beiden Richtungen umlaufen, nicht verwendet werden können.
Nach der Erfindung werden diese Schwierigkeiten dadurch überwunden, dass die Einstellung der Frühzündung an der magnetelektrischen Zündvorrichtung bei rechtsumlaufendem Motor gegenäber der Einstellung der Frühzündung bei linksumlaufendem Motor um den doppelten Winkelbetrag ( x) der einfachen Zündverstellung (x) vom Frühzündzeitpunkt, bis Totpunktlage
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des Verbrennungsmotors bei verschiedenen Kurbelstellungen, das heisst während des jeweiligen Kompressionshubes des Kolbens, während die Spätzündungen in der Totpunktlage des Kolbens eintreten. Das entspricht den Bedingungen für die günstigste Motorleistung (Fig. 4).
Die Erfindung besteht darin, die Frühzündzeitpunkte durch eine besondere Ausgestaltung des Magnetfeldes auseinanderzulegen, und zwar im Sinne der Fig. 6 bis 11. Die einfachste Form eines nach der Erfindung gestalteten Polschuhes ist in Fig. 6 perspektivisch dargestellt.
Dadurch, dass nur ein Teil der achsialen Länge des Polschuhes, nämlich der mit 2 bezeichnete, die normale Ausbildung hat, während der mit 1 bezeichnete Teil weggeschnitten ist, werden bei
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abgeflachte und verschobene Stromkurve, wie sie in Fig. 5 dargestellt ist, wobei p den dem Kurbelweg z entsprechenden Ankerweg bezeichnet.
Der Erfolg ist, dass das Maximum der Stromintensität entsprechend den für jede Drehrichtung verschiedenen Kurbelstellungen bei verschiedenen Ankerliltellul1gen auftritt, die um
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den doppelten Winkelbetrag (2#) der einfachen Zündverstellung (#) auseinanderliegen. Im Gegensatz zu den Stromkurven der Fig. 1 nähern sich hierbei die Stromkurven A und B einander und überdecken in beiden Drehrichtungen gemeinsame Ziindfelder.
Zur Erzielung dieser neuen Wirkung, nämlich zur Erzeugung eines Magnetfeldes, welche je nach der Drohrichtung Ströme erzeugt, deren Intensitätsmaxima um den erforderlichen Winkelbetrag auseinanderliegen, wird die an sich bekannte stufenförmige Absetzung der Polkanten des Ankers, der Feldmagnete oder auch beider Teile benutzt.
Für den vorliegenden Fall ist die Einrichtung im besonderen so getroffen, dass die Grösse der Überlappung der Polschuhc des Ankers oder der Feldmagncte beiderseitig (das heisst in bezug auf die Symmetrieachse) dein Winkelwert (2 ex) entspricht, um den die beiden Frühzündungen bei rechts-und linksumlaufenden Verbrennungsmotor auseinanderliegen, wie dies aus Fig. 8 der Zeichnung deutlich hervorgeht, wo als Grösse der einfachen Zündverstellung ein Winkel von #0 angenommen ist.
In der Zeichnung ist angenommen, dass nur die Polschuhe der Feldmagnete mit den entsprechenden Überlappungen versehen sind. Bei Anordnung der Überlappung sowohl an den Polschuhen, der Feldmagnete, als auch des Ankers ist es erforderlich, dass die Summe beider Überlappungen dem Winkelwert 2x entspricht ; bei gleichmässiger Verteilung würde sich die
Grösse der Überlappung demnach je auf die Hälfte (x) reduzieren.
1m engeren Zusammenhang mit der besonderen Ausgestaltung des Ankers oder der feld- magnete steht die Ausbildung des Stromunterbrechers. Um den elektrischen Strom sowohl bei
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auseinanderliegen, vermindert um die Breite des auf dieser Fläche schleifenden Unterbrecher- nockens, um in beiden Drehrichtungen Frühzündungen herbeizuführen ; vorausgesetzt, dass keine Verstellungsmöglichkeit des Unterbrechers in bezug auf die Umkehrung der Bewegungsrichtung des Verbrennungsmotor vorgesehen ist.
Ist eine solche vorhanden, so kann die Grösse der Auflauffläehe beliebig verändert werden, nur ändert sich dementsprechend der Winkel, um den die Unterbrechung zur Einstellung verschiedener Zündzeitpunkte bei Umkehrung der Bewegungsrichtung verschoben werden muss.
Fir das Wesen der Erfindung ist es gleichgiltig, ob die stufenförmigen Absetzungen sich
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