Zündanlage. Die Erfindung bezieht sieh auf Zündanla- gen mit einem eine Wieklung enthaltenden Stromkreis, welehe Wiekluno- in Verbindung mit Mitteln zür Speisung einer Zündkerze steht,
und in weleher Zündanlage eine eine Drosselspule enthaltende Dänipf-uin.oseiiirieh- tun- an die Wieklun- an-esehlossen ist zür Verniehtun- der Ener-ie im Stromkreis naeh der Zündun- der Kerze.
Die Erfindun-, bezweekt, die, Dinipfung in derarti-en Zündanlagen zu verbessern, um Interferenzen zwisehen den aufeinanderfol- genden Sehwingungsfolgen der Zündimpulse <B>c</B> kn in den Zündkerzenstromkreiszwei--en verhin dern zu können.
Zu diesem Zweek weist gemäss der vor liegenden Erfindung die Drosselspule einen Kern aus magnetiseli sättigbarein Material <B>auf.</B>
In den Figuren der beiliegenden Zeich nung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfin dungsgegenstandes dargestellt.
Fig. <B>1</B> ist ein sehematisehes Stromkreisdia- gramin des Beispiels.
Fig. 2 und<B>3</B> zeigen seheniatiseh die Wir kung des Dämpfers.
Bei Iloehfrequenzzündanla,-en können die Impulse zur Erregung der Zündkerzenstrom- kreise mittels einem Zündmagnet<B>10-15</B> (Fig. <B>1)</B> erzeugt werden, dessen Primärwiek- lung <B>1.1</B> normalerweise dureh einen Unter- breehungssehalter 14 kurzgesehlossen ist.
Der Primärkreis besitzt einen Kondensator<B>13,</B> der über die Magnetwicklung<B>11</B> gesehaltet ist, Dieser Primärkreis wird<U>stosserregt,</U> wenn der Unterbreehersehalter #yeöffnet wird so dass eine Folge von Schwingungen entsteht, die vom Magnettransformator 10-11-12 auf- -wärtstransformiert und naeheinander den einzelnen Sehwingkreisen, von welehen <B>je</B> einer einer Zündkerze zugeordnet ist, zuge führt werden, um die Zündkerzen zu zünden.
Bei einem solehen System ist der Sehwin- , gung, _svorgang, weleher dureh das Öffnen des linterbreehers erzeugt -wird, oft nieht genü- ,gend gedämpft,
so dass die Sehwingungsfolge dieses Vorganges vor der näehsten Öffnung des Unterbreehersehalters nieht versehwindet. Dies bewirkt Überlappangen oder Interferen zen der Sehwingningen aufeinanderfolgender Zündimpulse, was Fehlzündungen oder ein falsehes Arbeiten der Zündkerzen zur Folge hat.
Ein solehes fehlerhaftes Arbeiten ist bei Flugzeugmotoren mit grosser Zylinderzahl Lind relativ grosser Drehzahl speziell ernst, da hier ein sehr kleines Zeitintervall nvischen den aufeinanderfol-,enden Sehwingungsfolgen <B>c</B> der Zündimpulse besteht.
Zur Behebung die ses Mangels ist für den Primä.rkreis des Magneten eine Dämpf-ungseinriehtung, im fol genden kurz als Dämpfer be7eiehnet, an geordnet, die eine rasehe Dilmpfung des beim öffnen des Unterbrechersehalters erzeugten Zuges von Sehwingungen bewirkt.
Auf diese -V#Teise wird die Energie des Magnetstromkrei ses, naehdem die erste Sehwingung einer Sehwingungsfolge erzeugt worden ist, raseh zerstreut, das heisst verniehtet, wodureh im wesentlichen die Crberlappung oder Interferenz der Schwingungsfolgen aufeinanderfolgender Zündimpulse aufgehoben wird und die Möglichkeit von Mehrfachzündung der Zünd kerze herabgesetzt wird.
Bei einer bevorzug ten Ausführungsform. der Zündanlage wird die erste Schwingung jeder Folge zur Stoss erregung eines Hoehfrequenzschwingungskrei- ses verwendet, dessen Bestandteile innerhalb oder neben der zu zündenden Zündkerze an geordnet sind. Der Dämpfer reduziert die maximale Amplitude dieser ersten Seliwin- gung und verhindert einen übermässig raschen Spannungsanstieg, wodurch der Zündstrom kreis stabilisiert und die Arbeitsweise des Alagneten bei langsamem Arbeiten verbessert wird.
Der Hochfrequenzstromkreis des in Fig. <B>1</B> veranschaulichten Aasführungsbeispiels der Zündanlage weist einen Zündmagneten<B>10</B> mit einer Primärwicklung<B>11</B> und einer Se kundärwicklung 12 auf<B>.</B> Ein Kondensator<B>13</B> Lmd ein Unterbrecherschalter 14, Welcher durch einen Nocken<B>15</B> betätigt wird, sind parallel zu der Primärwichl-Ling <B>11</B> geschal tet, wobei der eine Anschluss bei<B>16</B> geerdet sein kann. Wenn der Unterbrecher 14 ge schlossen ist und der Magnet<B>10</B> angetrieben wird, entsteht in der Primärwicklung ein magnetisches Wechselfeld.
Der Unterbrecher- schalter 14 ö ffnet periodisch, zweeks Erzeu gung von Schwingangsfolgen in der Primär wicklung, welche Schwingungsfolgen aufwärts transformiert werden und an der Sekundär wicklung 12 erscheinen. Ein Dämpfer<B>S</B> ist gleichfalls zum später- ausführlicher angege benen Zweck an die Primärwieklung gelegt.
Die Sehwingungen, welche beim Öffnen des Unterbreeherschalters auftreten, werden nacheinander durch einen Verteiler<B>17</B> auf die verschiedenen Zündkerzenerregungs <B>-</B> Strom- kreiszweige verteilt, welcher Verteiler einen drehbaren Kontaktgeber<B>18</B> und eine Mehr zahl Kontakte aufweist, einen für jeden Zünd- kerzenerregungs-Stromkreiszweig. Da die letz teren Stromkreiszweige im -Aufbau und in der Tirkung alle gleich sind,
wird nur ein ein- Ager derartiger Stromkreiszweig beschrieben. Der Strolu gelangt vom Verteiler durch ein abgeschirmtes Kabel, welches einen innern Leiter 22 und einen geerdeten äussern Leiter <B>23</B> aufweist, zu einem Schwingkreis 20; der Leiter<B>23</B> ist mit einem Gehäuse 24 verbun den, das seinerseits am Gehäuse<B>25</B> der Zünd kerze<B>26</B> angeschlossen ist.
Die Bestandteile des Sehwingkreises sind im Gehäuse 24 mon tiert-, diese Bestandteile umfassen eine Fun- kenstreckeneinrichtung <B>27</B> Lind einen Konden sator<B>28</B> zusammen mit der Primärwieklung <B>29</B> eines Transformators<B>30,</B> welcher bequem in der Zündkerze<B>26</B> angeordnet sein kann.
Der Sekundärstromkreis des Transformators <B>30</B> umfasst eine Sekundärwieklung <B>31,</B> von welcher der eine Anschluss mit dem Gehäuse <B>'25</B> verbunden ist und der andere Ansehlass züi einem Kontaktglied<B>32</B> führt, das an die Zünd- kerzenelektrode <B>33</B> angeschlossen ist. Eine Mehrzahl von Masseelektroden 34 kann an das Gehäuse<B>25</B> angeschlossen sein, welehe dann mit der Elektrode<B>33</B> die Strecke bilden, an weleher die Zündfunken erzeugt werden.
Der Aufbau und die Wirkungsweise, der vorer- wä,hnten Stromkreise sind im Patent Nr. <B>268946</B> mit dem Titel Zündanlage für Verbrennungs- kraftmaschinen beschrieben.
Wenn durch Öffnen des Unterbrechersehal- ters 14 eine Folge von Schwingungen erzeugt Wird, werden diese durch den Magnet<B>10</B> aufwärtstransformiert, worauf sie über den Verteiler<B>17</B> zum angeschalteten Schwing kreis 20 gelangen, diesen erregen und damit die Primärwicklung <B>29</B> speisen.
Auf diese Weise wird in der Sekundärwicklun- <B>31</B> ein <B>C</B> HoehfreqLien7,strom indLiziert, welelier z-tvi- sehen den Elektroden<B>33,</B> 34 einen Funken erzeugt, uni im zugehörigen Zylinder eine Brennstoffladung zur Entzündung zu brin gen.
Man bemerkt, dass die Primürwicklung <B>1.1</B> und der Kondensator<B>13</B> einen Sehwin- gungskreis darstellen, welcher bewirkt, dass eine Folae von Schwingungen<B>36</B> (s. Fig. 2) erzeugt wird, wenn der Primärkreis dureh öffnen des Unterbrecherschalters stosserreat wird und kein Dämpfer an den Stromkreis angeschaltet ist.
Obgleich diese Sehwingun- gen etwas gedämpft sind, neigen aufeinander- folgende dazu einander zu überlalgern und miteinander zu interferie- -ren, was Fehlzündungen oder ein schlechtes Zünden der Zündkerze zur Folge haben kann. Ferner ist der anfängliche Spannungsanstie- sehr raseh, was eine Unstabilität der Funken- streekeneinrielltun.- <B>27</B> zur Folge hat.
Diese Schwierigkeiten werden durch den Dämpfer<B>8</B> behoben oder wesentlich herabgesetzt, welcher aus einem Widerstand<B>37</B> und einer in Serie dazu angeordneten Drosselspule<B>38</B> mit einem Kern aus nia--netiseh sättigbarem Material <B>z5</B> besteht, und der parallel zür Priniärwiel##lun.-- 11 geschaltet ist.
Es ist verständlich, dass der Widerstand<B>37</B> teilweise oder ganz durch den Widerstand der Drosselspule<B>38</B> dargestellt werden lwnn. Im Betriebe der Anlage ist die Drosselspule<B>38</B> des Dämpfers<B>S</B> während der Zeitspanne, während welcher siel) die Span nung auf den nötig)-en Wert zur Betätigung des Sehwingkreises 20 und zur Zündun,- der Zündkerze aufbaut, unges.Dtigt, In dieser Zeitspanne stellt die Drosselspule an der Priniärwieklung <B>11</B> eine grosse Impedanz dar,
und es fliesst nur ein -erin"-er 'Stroni durch den Dämpfer. Wenn die Spannun--szunahme fortschreitet, wird der Kern der Drosselspule gesättigt, und deren I.nipedanz fällt auf einen sehr geringen Wert hinunter mit der Wir kung, dass der Widerstand<B>37</B> wirksam in Erscheinung tritt; dies trifft dann oderetwas später ein, nachdem die Spannung eine ge nügende Höhe erreicht hat, -um die Zündkerze zu zünden.
Daraufhin wird die Energie der Magnetkreise iiii Widerstand raseli vernichtet und die in der Primärwieklune <B>11</B> und dem Kondensator<B>13</B> erre,--ten Schwingungen wer den rasch gedämpft, so dass eine voni öffnen des Unterbreellersehalters herrührende Sch-,vin- gungsfolge nicht mit der beim nächsten<B>Öff-</B> nen des Unterbreehersehalters entstehenden Seliwiii."-tiii#,-sfol"-e interferiert.
Eine typische Spann-tingskurve für den, einen Dämpfer S enthaltenden -.Nlagnetkreis ist durch die Linie<B>29</B> in Fi--. 2 angedeutet. Diese Kurve zeigt den vom Magnetstroinkreis erzeugten ',pannungsverlauf, ohne die Wir kung der Funkeiientladung züi 1)erüeksiehti- geil.
Es ist verständliell, dass die erste Sellwill- gung, 40 allein kräfti,- genug ist, um die Zündkerze züi zünden, wonach die Schwül- (-yuii,-en rasch gedämpft werden, so dass ein Interferieren aufeinanderfolgender Zündstösse vermieden wird.
Die rasche Dämpfung der durch das öffnen des Unterbreehersehalters 14 erzeugten Schwingungsfolgen ist vorteil haft zur Vermeidung des Verbrennens der Verteilerkontakte, was durch die nahezu Lin- gedämpften Sellwingungen geschehen könnte, die entstehen, wenn kein Dämpfer verwendet Mrd. Ferner ist die maximale Amplitude der Kurve<B>39</B> geringer als diejenige der Span- nungIskurve <B>36,</B> welche ohne die Verwendung eines Dämpfers entstellt, das heisst,
die maxi- niale Amplitude 41 der Kurve<B>39</B> ist kleiner als die Maximalspamiung 42 der Kurve<B>36,</B> und der Spannungsanstieg ist weniger steil. Dies wurde als vorteilhaft gefunden, indem die Arbeitsweise des Magneten bei langsamem Arbeiten verbessert wird und so ein stabileres Arbeiten der Funkenstreekeneinriehtlino- <B>27</B> erreicht werden kann.
Die _NVirkun- der Funkenentladun- ist in den Kurven der Fig. <B>3</B> dargestellt. Die Kurve <B>50</B> stellt die Spannunlo, dar, wenn der Dämp fer verwendet wird, während die Kurve<B>51</B> den Spannungsverlauf zeigt, wenn kein Dämp fer verwendet wird. Man bemerkt, dass die Spannung rapid auf den Wert<B>52</B> ansteigt, welche erforderlich ist, um den Schwing kreis 20 züi erregen und die zugehörige Kerze zu zünden.
Daraufhin fällt die Spannung rasch auf den Minimalwert<B>53,</B> worauf eine gedämpfte Polge von Seh-wingungen erzeugt wird, dabei werden die Schwingungen der Kurve<B>50</B> rascher gedämpft als die Sehwin- gungen gemäss der Kurve<B>51.</B> Man bemerkt ferner, dass für den Fall ohne Dämpfer die Spannung sieh, wie bei 54 ersichtlich, der Zündspannung <B>52</B> nähert, nachdem die Zün dung stattgefunden hat.
Wenn also kein Dgnipfer verwendet wird, kann die Zünd- spannung nach der ersten Zünd-Lin,- der Zündkerze nochmals erreicht werden (Kur venteil 54) mit der Wirkung, dass zwei oder mehrere Funken durch das öffnen des Unter- brecherschalters erzeugt werden können. Dies bewirkt Energieverluste und schädigt die Stromkreisbestandteile und Zündkerzen über mässig.
Dieser Linerwünschte Eifekt wird durch den Dämpfer weitgehend herabgesetzt oder zum Verschwinden gebracht, da die Energie des Kreises rasch vernichtet wird, wobei* die maximale nach der ZündLing auf tretende Spannung, wie bei<B>55</B> angedeutet, den zur Erzeugung eines Funkens an der Zündkerze erforderlichen Wert nicht erreicht.
Die Bemess-Luigsdaten für den Widerstand <B>37</B> und die Drosselspule<B>38</B> sind etwas kritisch und sie hängen von der Induktanz-Wider- stands-Charakteristik der Magnet-Primärwick- lung ab. Geeignete Werte für die Dämp- lerbestandteile werden am besten empirisch mit Hilfe eines Oszillographen bestimmt.
Weitere Aasführungsbeispiele von Zünd- anlagen nach der Erfindung mit Dämpfern sind zum Beispiel solche, die eine Batterie, einen Unterbrecherschalter und die Primär wicklung eines Transformators als Primär stromkreis aufweisen, wAei der Dämpfer und ein Kondensator an den Unterbrecherschalter gelegt sind und die Zündkerzenstromkreis- zweige von der Sekundärwicklung gespiesen werden, oder solche,
bei welchen ein Vaku-Lun- Unterbrecherschalter Lind der Dämpfer<B>je</B> an eine Generatorwicklung geshuntet, sind, welche direkt an die Zündkerzenstromkreise gekop pelt ist, oder solche, bei welchen in den Pri mär- oder Sekundärkreisen ein Koppluings- transformator vorhanden oder bei welchen im Primärkreis ein Verteiler vorgesehen ist, in welchem Fall ein separater Unterbrecher- schalter und ein Dämpfer für jede Zünd kerze angeordnet werden kann.