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Bei Hochspanungszündeinrichtungen für Verbrennungskraftmaschine ist es bekannt, vor die Zündkerzen eine Funkenstrecke zu schalten, wodurch man auch bei verrussten oder verölten Kerzenelektroden noch das Überspringen eines Funkens an diesen und zugleich eine Reinigung der Elektroden erreichen kann. So nützlich aber die Vorschaltfunkenstreeke beim Lauf des Motors sein kann, so schädlich ist sie im allgemeinen beim Andrehen und bei langsamem Lauf des Motors. Damit nämlich die Vorschaltfunkenstreeke die beabsichtigte Wirkung ergibt, muss ihr Elektrodenabstand ziemlich gross sein.
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erst bei einer höheren Drehzahl durchschlagen, als sie in der Regel beim Ankurbeln oder elektrischen Andrehen der Verbrennungskraftmasehine erreicht wird.
Ebenso benötigt man im Falle der Batteriezündung, wenn die Kraftmaschine noch kalt ist. eine höhere Durchschlagsspannung an den Zündkerzen als bei warmer Kraftmaschine. Nun vermindert aber natürlich die Vorschaltfunkenstreeke wie jeder andere Widerstand im Hochspannungskreis die Durchsehlagspannung. Wirft man noch dazu den Motor mittels einer elektrischen Drehvorrichtung an.für den dieselbe Batterie als Spannungsquelle dient, wie für die Zündung, so hat man wegen der starken Inanspruchnahme der Batterie durch den Andrehmo 01' während des Andrehens ohnehin schon eine geringere Primärspannung und damit auch eine schwäch@ Zündspannung zur Verfügung als während des Laufes der Kraftmaschine.
Deshalb ist es notwendig, die
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der Vorschaltfunkenstreeke den verschiedenen Betriebszuständen der Kraftmasehinenanlage selbsttätig derart angepasst. dass er beim Andrehen und bei langsamem Lauf geringer ist als bei voller Tourenzahl der Kraftmaschine. Den Ubergangswiderstand zwischen den Elektroden der Vorschaltfunkenstreeke kann man auf zwei verschiedene Arten verändern : Entweder dadurch, dass man den Abstand der Elektroden vergrössert oder verkleinert. oder dadurch, dass man von Elektrodenformen, die den Funken- übergang begünstigen z. B. Spitzen zu solchen Formen übergeht, die den Funkenübergang erschweren. z. B. Platten und umgekehrt.
An und für sieh ist es natürlich gleichgültig, mit welchem Teil der Kraftmaschinenanlage. der bei einer Änderung des Betriebszustandes verstellt wird. man die Elektroden der Vorsehaltfunkenstrecke in Verbindung bringt. Bei Ziindeinriehtungen ohne Verstellung des Zündzeitpunkte könnte man die Vorschaltfunkenstreeke beispielsweise unter den Einfluss der Vergaserdrosselung stellen.
Hat die Kraftmaschinenanlage z. B. eine Zündeinrichtung mit Verstellung des Zündzeitpunktes. so lässt man die Veränderung der Vorschaltfunkenstreeke vorteilhaft in Abhängigkeit von der Verstellung der Zündzeitpunktes vor sieh gehen u. zw. derart, dass bei der Spätziindstellung die Vor'-chaltfunken- streeke einen geringeren rbergangswiderstand bietet, als bei der Friihziindtsellung.
Man kann die Vorsehaltfunkenstreeke auch in Abhängigkeit von der Drehzahl der Kraftmaschine bringen. derart. dass erst bei einer bestimmten Drehzahl der gewünschte tberschlagwiderstand selbsttätig vor die Zündkerzen geschaltet wird. Bis zur Erreichung dieser Drehzahl kann der vor die Kerzen geschalteteÜberschlagwiderstandentwedergleichoderannäherndgleichNullseinodererkannmitderDrehzahl von einem beliebig wählbaren Mindestwert an auf den voraus bestimmten Höchstwert anwachsen.
Die Kraft, welche die Änderung des Cbersehlagswiderstandes hervorbringt, kann an und für sich beliebiger Art sein. So könnte man beispielsweise die Elektroden der Vorschaltfunkenstreeke unter die Einwirkung eines Elektromagneten stellen, dessen Zugkraft sich mit der Drehzahl des Motors ändert.
Besonders zweckmässig ist es aber, die Vorschaltfunkenstreeke von der Fliehkraft beeinflussen zu lassen.
Auf den Zeichnungen sind mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine Innenansicht, Fig. 2 einen Querschnitt nach A#B der Fig. 1 eines Verteilers mit Überschlagelektroden. Fig. 3 zeigt den Längsschnitt mit teilweiser Ansicht eines 1Iagnetapparates,
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im Schnitt nach E#F wiedergibt.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 ist angenommen, dass der Verteiler einer Zündeinrichtung mit Verstellung des Zündzeitpunktes angehört, und diese Verstellung durch Verdrehen des nicht umlaufenden Teiles der Unterbrechereinrichtung bewirkt wird. Das umlaufenden Verteilerstück a ist mit einer als Spitze ausgebildeten Überschlagselektrode b versehen.
Die feststehende Verteilerscheibe d enthält in gleichen Abständen voneinander vier Übersehlagelektroden Cj-c, an die mittels Klemm-
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Spätzündstellung hin ab, u. zw. ist er in der FruhzündsteIIung gleich der gewünschten Länge der Vor- schaltfunkenstreeke bei vollem Lauf des Motors und in der Spätziindstellung, also beim Andrehen des Motors, zweckmässig so klein als möglich.
Dieselbe Wirkung kann man erreichen, wenn man die feststehenden Elektroden Cl-Ci als Spitzen oder Schneiden ausbildet und der umlaufenden Elektrode b eine der gezeichneten Elektroden c ähnliche Form gibt. Desgleichen könnte man. ohne von der Erfindung abzuweichen, die Arbeitsflächen der Elek-
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her aus einer Schneide in eine Fläche übergehen oder dasselbe bei der umlaufenden Elektrode b vornehmen.
Bei Zündsystemen, bei denen der Zündzeitpunkt von Hand oder selbsttätig, z. B. mittels eines Zentrifugalreglers, durch Verdrehen der Unterbrecherwelle gegeniiber der Motorwelle erfolgt, ist das
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geschehen, dass man sie mit der Vorrichtung zum Verdrehen der Unterbrecherwelle in geeigneter Weise verbindet.
Statt die Verteilerseheibe zu verdrehen, kann man auch, da der Funkenübergang unabhängig von der Einstellung des Zündzeitpunktes stets an derselben Stelle eintritt. die Elektroden cl-ci senkrecht zu ihrer gezeichneten Lage in der Verteilerscheibe d anbringen und hat dann zur Veränderung der Funken-
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Elektroden bei hohen Drehzahlen aneinander streifen, weil eben mit zunehmender Drehzahl auch der gegenseitige Abstand der Elektroden grösser wird.
Hat man es mit einer Zündeinrichtung zu tun. bei der der Zündzeitpunkt durch Verstellen des umlaufenden Teiles der Unterbrechereinrichtung verlegt wird, so lässt man die eine Elektrode in Abhängigkeit von dem umlaufenden Teil der Unterbreehereinriehtung rotieren und ordnet die andere Elektrode feststehend an. Da in diesem Falle die Unterbrechung des Primärstromes für Früh- und Spät-
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bei Früh-und Spätzündung im Augenblick der Unterbrechung verschiedene Stellen der Elektroden der Vorschaltfunkenstrecke gegenüber. Selbstverständlich ist hiefür Voraussetzung, dass mindestens eine
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zunehmenden Abstand von der Kreisbahn der umlaufenden Elektrode besitzt oder ihre Form in entsprechender Weise ändert.
Das in den Fig. 3 und 4 dargestellte Ausführungsbeispiel ist ein Magnetapparat mit umlaufendem
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Die Fig. 5-11, 15 und 16 zeigen Anordnungen, bei welchen eine der Elektroden der Vorsehaltfunkenstrecke verstellbar ist und unter dem Einfluss der Fliehkraft steht. Bei den Anordnungen nach den Fig. 12-14 dagegen ist der Abstand der Elektroden der Vorsehaltfunkenstrecke unveränderlich. Sie wird durch eine leitende Verbindung überbrückt und durch Fliehkraftregelung erst bei einer bestimmten Drehzahl eingeschaltet.
Die selbstregelnde Vorschaltfunkenstreeke ist bei der Ausführung nach Fig. 5 zwischen den Stromabnehmer 1 und das umlaufende Verteilerstück 2 eingefügt u. zw. derart, dass die eine Elektrode 3 fest mit dem Stromabnehmer 1 und die andere Elektrode 1 axial verschiebbar mit dem Schaft o des umlaufenden Verteilerstückes. 2 verbunden ist. Die Elektrode 4 sitzt an einer Hülse 6, die auf dem Schaft 5 verschiebbar angeordnet ist. Ein Fliehkraftregler mit Fliehgewichten 7 greift einerseits an dem Schaft 6 und andrerseits an der Hülse 6 an. Im Ruhezustand und bei niedrigen Drehzahlen nähert eine Feder 8 die Elektrode 4 soweit als zulässig der Elektrode 3. so dass nur ein ganz geringer Überschlagswiderstand zwischen den Elektroden der Vorschaltfunkenstrecke besteht.
Mit zunehmender Drehzahl aber ziehen die Fliehgewichte 7 die Elektrode J immer weiter von der Elektrode : ab, bis eine bestimmte, durch einen
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Fliehgewieht 7 in fester Verbindung. Das Fliehgewieht 7 ist auf der der Elektrode 4 entgegengesetzten Seite der Drehachse des Verteilers 2 angeordnet.
In der Ruhe und bis zu einer bestimmten Drehzahl überwiegt die Kraft der Feder 6'die Wirkung
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Abstand der Elektroden und 4 vergrössert wird.
Die Ausführung nach Fig. 7 unterscheidet sieh von derjenigen nach Fig. 6 im wesentlichen dadurch, dass die selbstregelnde Vorschaltfunkenstrecke 3, 4 ganz in das umlaufende Verteilerstück 2 hinein verlegt und die verstellbare Elektrode 4 selbst als Fliehgewicht ausgebildet ist. Die Überleitung der Hochspannung vom umlaufenden Verteilerstüek : 2 nach den Verteilersegmenten 12 kann entweder wie gezeichnet durch Überschlagspitzen 13 oder auch mit Hilfe einer Schleifkohle geschehen.
Um den Übergangswiderstand zwischen den Elektroden : ; und 4 bei niedrigen Drehzahlen möglichst gering zu halten. ist nur die verstellbare Elektrode- mit einer Spitze versehen, die feste Elektrode J dagegen mit einer entsprechenden Vertiefung, so dass bis zur kritischen Drehzahl die beiden Elektroden einander in einer Fläche berühren.
Fig. 8 zeigt einen wagreeht liegenden Verteiler, wie er vorzugsweise bei Batteriezindsystemen zur Anwendung kommt. Die Übersehlagselektroden des Verteilers 2 sind wiederum zugleich die Elektroden
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von der Verteilerachse nach der Innenseite der Verteilerseheibe hin zunimmt.
Ist es auf der einen Seite erwünscht, bei niedrigen Drehzahlen den Funken zwischen Spitzen überschlagen zu lassen, die einen verhältnismässig geringen Übergangswiderstand bieten. so ist auf der anderen Seite namentlich bei der umlaufenden Elektrode für den Dauerbetrieb eine weniger rasch sich abnützende Elektrodenform zu bevorzugen. Die Fig. 9 und 10 zeigen zwei Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes, die diesen beiden Forderungen gerecht werden.
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des umlauf nden Verteile Stückes.' dient, d. h. der Funkenübergang nunmehr zwischen den Elektroden 14und3stattfindet.
Fig. 10 zeigt wieder einen wagrecht liegenden Verteiler. Das umlaufende Verteilerstück 2 ist hohl
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Die Fig. 12-14 zeigen Ausführungsformen bei denen die Ausschaltung der Funkenstrecke in Ruhe bzw. bei niedrigen Drehzahlen durch eine leitende Überbrückung erfolgt. Die bei den Elektroden : 1 und4 4 der Funkenstrecke sind dann unverstellbar undhaben einen fürdenDauerbetriebbestimmtenAbstand.
Bei der in Fig. 12 angegebenen Ausführung liegen die beiden Elektroden 3 und 4 in der Drehachse des Verteilerstückes 2. Zwei einander diametral gegenüberliegende Metallkugeln 21 werden durch je eine Feder 22 seitlich gegen die Elektroden gedrückt, so dass eine leitende Verbindung zwischen den E'ektroden hergestelit ist. Das umlaufende Verteilerstüek kann im übrigen mit einer Überschlagspitze, wie gezeichnet, oder mit einer Sehleifkohle versehen sein. Die Überbrückung der Elektroden 3 und 4 der Vorschaltfunkenstrecke wird aufgehoben, und die Funkenstrecke tritt damit in Wirksamkeit, sobald die Zentrifugalkraft der Kugeln 21 den Gegendruck der Federn 22 überwindet.
Man könnte dieselbe Wirkung natürlich auch mit einer einzigen Kugel 21 erzielen, doch würde dann innerhalb gewisser Drehzahlen der Übergangswiderstand zwischen den Elektroden. 3 und 4 nicht mit Bezug auf alle Verteilersegmente der gleiche sein, denn auf die Kugel 21 wirkt nicht nur die Fliehkraft und die Federkraft, sondern auch die Schwerkraft ein, u. zw. je nach der Stellung des umlaufenden Verteilerstückes 2, u. zw. das eine Mal im Sinne der Feder und das andere Mal im Sinne der Zentrifugalkraft. Verwendet man indessen mehr als eine Kugel 21, so kann man leicht mit Bezug auf alle Verteilersegmente gleichartige Kugelstellungen erreichen. Fig. 13 und 14 zeigen eine andere Art der Überbrückung einer unveränderlichen Vorschalt- f ankenstrecke, 4 durch Fliehkraftregelung.
Hier ist zwischen die Hochspannungszuleitung und die Verteilerschleifkohle 23 (an deren Stelle natürlich auch eine Überschlagspitze treten kann) eine Kugel 21 eingeschaltet, die für gewöhnlich durch eine Feder 22 an die Zuleitung 9 angedrückt wird. Die Kugel 21 ist mit der Kohlenführung 25 leitend verbunden. Es ist also zunächst ein sehr geringer Übergangswiderstand vorhanden. Sobald infolge der Zentrifugalwirkung die Kugel 21 ieh von dem Ende der Zuleitung 9 entfernt, steigert sich der Widerstand, bis der Funkenübergang an der unveränderlichen Vorschaltfunkenstrecke erfolgt. Dann bleibt die weitere Zunahme des Abstandes zwischen 9 und 21 ohne Einfluss.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 13 ist nur die eine Elektrode 4 der unveränderlichen Vorschaltfunkenstrecke am umlaufenden Verteilerstüek 2 angeorndet. während die andere Elektrode 3 an der
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form nach Fig. 14 dagegen bildet die Führung 25 der Verteilerschleifkohle 2. 3 die zweite Elektrode der Vorschaltfunkenstrecke.
Es ist klar, dass man auch in den Fällen der Fig. 13 und 14 anstatt einer einzigen Kugel 21 mehrere Kugeln (vgl. Fig. 12) in solcher Anordnung vorsehen kann, dass die Widerstandsverhältnisse zwischen 3 und 4 mit Bezug auf jedes Verteilersegment die gleichen sind.
Bei den aussen auf dem Verteilerstück angeordneten Elektroden, wie sie Fig. 11 zeigt, kann man zweckmässig die eine Elektrode glocken- oder becherfönnig ausbilden, so dass sie die Funkenstrecke einschliesst. Fig. 15 und 16 zeigen diese Ausführung.
Von den beiden Elektroden. 3 und 4 ist die eine. 3 fest mit dem umlaufenden Verteilerstück 2
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Elektrode 4 durch ihr Gewicht nach aussen strebt.
Die Elektrode 4 ist mit einer becherartigen Aushöhlung 28 versehen, in die die Elektrode 3 hineinragt, so'dass der Funken selbst bei hoher Umdrehungszahl des Apparates gegen Abblasen geschützt ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Hochspannungszündeinrichtung für Verbrennungskraftmaschinen mit einer vor die Kerzen geschalteten Funkenstrecke, gekennzeichnet durch eine derart verstellbare Funkenstrecke, dass der Übergangswiderstand zwischen den Elektroden der Vorschaltfunkenstrecke den verschiedenen Betriebszuständen der Verbrennungskraftmaschinenanlage selbsttätig derart angepasst wird, dass er beim Andrehen geringer ist als beim Lauf der Maschine.