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Verteilereinrichtung für die Zündung von Verbrennungskraftmaschinen.
Bei Verbrennungskraftmaschinen mit acht und mehr Zylindern erhält die Verteilerscheibe bei den bisher bekannten Einrichtungen einen sehr grossen Durchmesser, weil die einzelnen Segmente einerseits wegen der Zündzeitverstellung eine genügende Länge in der Umfangsrichtung und andrerseits einen gewissen Mindestabstand zwecks Sicherung gegen die Entstehung von Kriechfunken. haben müssen. Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten hat man schon früher vorgeschlagen, für Acht-und Zwölfzylindermotoren die Verteilersegmente in zwei kreisförmig angeordneten Gruppen anzuordnen und die beiden umlaufenden Verteilerkohlen hintereinander zu schalten. Dabei erhalten bekanntlich die beiden in Reihe geschalteten Kerzen gleichzeitig den Zündstrom, der im Explosionszylinder zündet, im Auspuffzylinder hingegen unwirksam verläuft.
Der hierbei im Auspuffzylinder auftretende Funke beeinträchtigt die Arbeitsweise der Maschine nicht, wenn es sich um Vier-oder Sechszylindermotoren handelt. Bei Motoren mit zwölf und mehr Zylindern, häufig aber auch schon bei Motoren mit acht Zylindern haben jedoch an sich geringe Änderungen in der Beschaffenheit der Ventilsteuerung, beispielsweise eine durch Abnutzung bedingte Verlegung der genauen Lage des Ventils, den Übelstand zur Folge, dass in dem Auspuffzylinder eine zweite unbeabsichtigte und störende Zündung auftritt. Es kommt noch hinzu, dass bei den in Rede stehenden Zündvorrichtungen für jede beliebige Zylinderanzahl wegen der doppelten Zündung eine Erhöhung der Spannung um etwa 20 v.
H. gegenüber der Erzeugung nur einer Zündung nötigen Spannung erforderlich ist, woraus sich die Notwendigkeit einer Vergrösserung der Zündmaschine ergibt.
Die Erfindung hilft nun diesen Übelständen dadurch ab, dass dem Hauptverteiler ein Hilfsverteiler vorgeschaltet ist, durch den der Zündstrom so gesteuert wird, dass. er stets nur zu einer der Zündkerzen gelangen kann, auch wenn durch den Hauptverteiler mehrere Zündkerzen an die Schleifkohlen angeschlossen sind. Auch hier ist es zweckmässig, die Segmente des Hauptverteilers in zwei ringförmigen Gruppen anzuordnen.
In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsformen der Erfindung veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. i eine Ausführungsform in einem axialen Schnitt durch die Zündmaschine.
Fig. 2 ist hierzu ein durch den Hauptverteiler gelegter Querschnitt. Fig. g stellt das zu dieser Ausführungsform gehörige Schaltungsschema dar. Fig. 4, 5 und 6 zeigen in gleicher Weise die zweite Ausführungsform.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. i bis 3 besteht die eigentliche Zündmaschine aus dem Doppel-T-Anker 1, der in Kugellagern 2 ruht. Das Feld wird gebildet durch zwei permanente Hufeisenmagnete 4 und 5, die in der Richtung der Ankerachse hintereinander angeordnet und deren Polschuhpaare derart gegeneinander um 900 versetzt sind, dass die Polschuhe des einen, Magneten vor den Polschuhlücken des anderen stehen. Infolgedessen entsteht während'einer Umdrehung des Ankers in der Sekundärwicklung viermal eine Zündspannung.
Die beiden Enden der Sekundärwicklung sind an die in axialer Richtung nebeneinander angeordneten, in der Umfangsrichtung dagegen zueinander versetzten Kontaktsegmente 7 und ?"angeschlossen, die in Isolierringen 8 auf der Ankerwelle eingebettet sind und deren jedes sich über einen Umfang von etwa 1500 erstreckt. Diese Segmente kommen während der Ankerdrehung nacheinander mit zwei Schleifbürsten 9,9'und 10, 10'in
Berührung, die in der aus Fig. i ersichtlichen Weise einander gegenüberstehen. Die Schleifbürsten 10, 10'stecken in dem metallenen Bürstenhalter 11, der sie mit dem Gestell der
Maschine verbindet und sie dadurch erdet.
Die Schleifbürsten 9,9'sind voneinander isoliert und mit den Schleifkohlen 12, 12' des Hauptverteilers leitend verbunden, die mit einer Übersetzung von 2 : 3 durch das Zahnradgetriebe 13 und 14 mit Hilfe der sie tragenden Verteilerwelle 15 angetrieben werden.
Die feststehenden Kontaktsegmente 16 und 16'des Hauptverteilers sind in zwei ringförmigen
Gruppen in Isolierstoff angeordnet und nicht gegeneinander versetzt, so dass die Schleifkohlen 12 und 12'gleichzeitig mit den jeweilig nebeneinander liegenden Segmenten der beiden Gruppen in Berührung kommen. Von den Segmenten führen in bekannter Weise
Leitungen zu den isolierten Kontakten der Zündkerzen, deren Gegenkontakte geerdet sind.
Bei der beschriebenen Ausführungsform, die für einen Viertaktmotor mit zwölf
Zylindern gedacht ist, wird die Ankerwelle von der Maschine mit der 11/2 fachen
Geschwindigkeit der Kurbelwelle angetrieben, so dass die Schleifkohlen 12 und 12'des
Hauptverteilers mit Kurbelwellengeschwindigkeit umlaufen. Dreht sich also d : e Kurbelwelle um einen Betrag von 600, so durcheilt der Anker der Zündmaschine einen Winkel
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von 900 und liefert eine Zündspannung, während gleichzeitig die Verteilerkohlen 12 und 12'von einem Segment 16 und 16'auf das nächste gelangen.
Wie aus dem Schaltungsschema der Fig. 3 hervorgeht, ist die Primärwicklung 17 mit dem einen Ende geerdet und mit dem anderen Ende an den festen Kontakt 18 des Unterbrechers 6 angeschlossen, dessen beweglicher Kontakt 19 geerdet ist. Die beiden Enden der Sekundärwicklung 20 sind gegen die Primärwicklung 17 isoliert und je mit einem der beiden Segmente 7 und 7'des Hilfsverteilers verbunden. Die Schleifbürsten des letzteren sind so angeordnet, dass entweder die Bürsten 9 und 10'oder 9'und 10 gleichzeitig mit den beiden Kontaktsegmenten 7 und 7'in Berührung sind.
In Fig. 3 ist angenommen, dass das linke Ende der Sekundärwicklung über das Segment 7'geerdet ist, während das andere Ende der Sekundärwicklung über das Segment 7 mit der Schleifkohle 12 und durch diese mit dem Segment Nr. i des Hauptverteilers in leitender Verbindung steht. Die Schleifkohle 12'steht dann in Berührung mit dem Verteilersegment Nr. 7, ihre Verbindung mit der Sekundärwicklung ist aber an der Schleifbürste 9' des Hilfsverteilers unterbrochen. Es erhält daher ausschliesslich die an das Segment Nr. i angeschlossene Zündkerze einen Zündstrom.
Im Augenblick des Auftretens der nächsten Zündspannung, die nach einer Drehung des Ankers um 900 aus der angenommenen Lage erfolgt, sind die Segmente 7 und 7'noch in Berührung mit den Bürsten 9 und 10', während an den Bürsten 9'und 10 noch immer der Strom unterbrochen ist. Die Schleifkohlen 12 und 12'haben sich um 600 weiter- bewegt und stehen nun mit den Segmenten Nr. 2 und Nr. 8 in Berührung, so dass nunmehr ausschliesslich an der Zündkerze Nr. 2 ein Funke auftritt.
Sobald sich der Anker nochmals um 900 weiterbewegt hat, verlassen die Segmente 7 und 7'die Schleifbürsten 9 und 10'und kommen mit den Schleifbürsten 9'und 10 in Berührung, während die Schleifkohlen 12 und 12'nunmehr auf den Segmenten Nr. 9 und Nr. 3 liegen. Der Zündstrom gelangt alsdann, da nunmehr die Schleifkohle 12'durch die Segmente 7 und 7'an die Sekundärwicklung angeschlossen, die Schleifkohle 12 dagegen abgeschaltet ist, lediglich in die Zündkerze, die mit dem Segment Nr. 3 in Verbindung steht. Nach einer weiteren Drehung des Ankers um 900 bleiben die Segmente 7 und 7' noch in Berührung mit den Bürsten 9'und 10, während an den Bürsten 9 und 10'der Strom unterbrochen bleibt.
Die Schleifkohlen 12 und 12'sind auf die Segmente Nr. 10 und Nr. 4 gelangt, und der Zündstrom geht lediglich in die an das Segment Nr. 4 angeschlossene Zündkerze. Auf diese Weise geht bei fortlaufender Drehung der Ankerwelle der nach jeder Vierteldrehung entstehende Zündstrom jedesmal in nur eine Zündkerze, und zwar in der durch die Nummerierung der Segmente in Fig. 3 angegebenen Reihenfolge. Demgemäss entstehen bei je zwei Umdrehungen der Maschine zwölf Zündspannungen,-die nacheinander in den zwölf Zündkerzen zur Wirkung kommen.
Die Ausführungform nach den Fig. 4 bis 6 stimmt hinsichtlich der allgemeinen Bauart der Zündmaschine mit der vorher bebehriebenen Ausführungsform im wesentlichen überein.
Sie unterscheidet sich davon aber einmal durch eine etwas abweichende Schaltung und ausserdem dadurch, dass der Verteiler nicht mit dem Übersetzungsverhältnis von. 2 : 3, sondern von i : 3. durch die Zahnräder 13 und 14 angetrieben wird. Demgemäss sind die Schleifkohlen 12 und 12'des Hauptverteilers um 300 gegeneinander versetzt, wie dies die Fig. 4 und 5 erkennen lassen.
Die beiden Segmente 7 und 7'des Hilfsverteilers erstrecken sich über einen Umfang von je golf. Ebenso sind die Schleifbürsten 9, 9'und 10, 10'um goo zueinander versetzt, wie Fig. 4 erkennen lässt, Beide Schleifbürstenpaare sind gegeneinander und gegen Erdeisoliert. Die Schleifbürsten 9,9'sind miteinander und mit der Schleifkohle 12 des Hauptverteilers elektrisch verbunden, während die Bürsten 10 und 10'miteinander und mit der Schleifkohle 12'verbunden sind. Da die Segmente 16 und 16'des Hauptverteilers 6 nicht gegeneinander versetzt sind, so ergibt sich aus der Versetzung der Schleifkohlen 12 und 12'
EMI2.1
Die Ankerwelle wird, wie bei der ersten Ausführungsform, auch hier mit der 11/fachen Geschwindigkeit der Kurbelwelle angetrieben, so dass. für eine Teildrehung der Kurbelwelle von 600 die Ankerwelle der Zündmaschine einen Weg von 900 zurücklegt und, infolge des Übersetzungsverhältnisses von 1 : 3, jede der Verteiler kohlen 12 und 12'die halbe Entfernung zwischen zwei Verteilersegmenten bestreicht.
Die Schaltung für diese Ausführungsform ist aus Fig. 6 ersichtlich. Hier ist das eine Ende der Primärwicklung 17 geerdet, während das andere Ende einerseits an die Sekundärwicklung 20 und andrerseits an den festen Kontakt 18 des Unterbrechers 6 angeschlossen ist. Die beiden Wicklungen 17 und 18 wirken dabei nach Art eines Selbstumformers.
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Das nicht geerdete Ende der Sekundärwicklung 20 ist mit beiden Kontaktsegmenten 7 und 7'des Hufsverteilers verbunden. Dabei sind die Bürsten 9, 9' und 10, 10'so angeordnet, dass in jedem Augenblick nur eine von ihnen mit den Segmenten in Berührung ist. In dem Schaltungsschema der Fig. 6 ist angenommen, dass die Wicklungen 17 und 20 durch das Segment 7 und die Schleifbürste 9 mit der Schleifkohle 12 des Hauptverteilers verbunden sind, während die Verbindung mit der Schleifkohle 12'unterbrochen ist, da die Bürsten 10 und 10'mit den Segmenten 7 und 7'nicht in Berührung stehen. Der Zündstrom, der in diesem Augenblick entsteht, geht also ausschliesslich nach dem Verteilersegment Nr. i und der daran angeschlossenen Zündkerze.
Bei der nächsten Zündspannung, die nach einer Ankerdrehung von 900 entsteht, wird das Segment 7 von den Bürsten 9 und 10 frei, während das Segment 7'mit der Bürste 10'in Berührung kommt. Die Schleifkohlen 12 und 12' bewegen sich inzwischen um 300 weiter, so dass nunmehr die Schleifkohle 12 zwischen den Segmenten Nr. i und Nr. 3 steht. Die Schleifkohle 12'ist auf das Segment Nr. 2 gelangt, das nunmehr den Zündstrom erhält und ihn der zugehörigen Zündkerze zuführt. Macht der Anker eine weitere Drehung um den Betrag von go0, so bleibt das Segment 7 noch ausser Verbindung mit den Schleifbürsten 9 und 10, jedoch ist das Segment 7'dabei ausser Berührung mit der Bürste 10'gekommen und auf die Bürste 9'gelangt.
Die Schleif kohle. ? befindet sich in diesem Augenblick in Berührung mit dem Segment Nr. 3, während die Schleifkohle 12'jetzt zwischen den Segmenten Nr. 3 und Nr. 4 steht. Auf diese Weise erhalten nacheinander bei je zwei Umdrehungen der Maschine die zwölf Zündkerzen die während dieser beiden Umdrehungen der Maschine entstehenden Zündspannungen zugeführt.
Bei der beschriebenen Einrichtung lässt sich jede Zündmaschine verwenden, die bei einer Ankerumdrehung vier Zündspannungen erzeugt. Man kann indessen den Erfindunggedanken selbstverständlich durch entsprechende Umgestaltung des Hilfsverteilers und des Hauptverteilers auch so ausbilden, dass Zündmaschinen mit mehr oder weniger als vier Zündspannungen bei jeder Umdrehung Verwendung finden können.
Auch lässt sich die Erfindung auf Motoren-mit mehr oder weniger als zwölf Zylindern anwenden.,
PATENT-ANSPRÜCHE : I. Verteilereinrichtung für die Zündung von Verbrennungskraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, dass dem Hauptverteiler ein Hilfsverteiler vorgeschaltet ist, durch den der Züudstrom so gesteuert wird, dass er stets nur zu einer der Zündkerzen gelangen kann, auch wenn durch den Hauptverteiler mehrere Zündkerzen an die Schleifkohlen angeschlossen sind.