DD210106A5

DD210106A5 - IONIZING SELF-HEATING COMMUTATOR OF HIGH VOLTAGE PULSE ENERGY FOR THE ATTACHMENT SYSTEM OF A CARBURETOR MOTOR

Info

Publication number: DD210106A5
Application number: DD83252775A
Authority: DD
Inventors: Halilovic Esref; Radisic Branko
Original assignee: Halilovic Esref; Radisic Branko
Priority date: 1982-07-28
Filing date: 1983-07-05
Publication date: 1984-05-30
Also published as: BE896923A; DE3313591A1; ES524476A0; DK89983D0; SE8304163L; JPS5941652A; SE8304163D0; GB2124426A; BR8302476A; ES8406645A1; YU164582A; NL8301177A; RO84423B; PL243215A1; RO84423A; FR2531283A1; IT8367813A0; DK89983A; IT1168807B

Abstract

Ziel und Aufgabe der Erfindung bestehen in der Schaffung eines ionisierenden selbsterregbaren Kommutators der Hochspannungsimpulsenergie fuer das Zuendsystem eines Vergasermotors, um in den Systemen zur Zuendung des Gemisches in Vergasermotoren durch eine Hochspannungsimpuls eine solche Verteilung der Impulsenergie zu erreichen, dass ein starker Funken zwischen den Zuendkerzenspitzen erreicht und gleichzeitig die Verzunderung der Zuendkerzenspritzen begrenzt u.verhindert.Die Aufgabe wird dadurch geloest,dass der Kommutator aus einem rohrfoermigen Gehaeuse aus einem elektrisch isolierenden Material,in dessen zuelindrischem Innenraum Anode u.Katode in einer Entfernung x angeordnet sind,waehrend in dem geschlossenen Raum zwischen den Elektroden,der mit Luft oder einem Gemisch anderer Gase gefuellt ist,ein Metallphotonenauge in einer Entfernung m von der Anode angebracht ist,die ringfoermig ist,u.eine Staerke n u.ein Mittelloch mit etwa demselben Durchmesser wie der Durchmessereines zuelindrischen Vorsprungs einer zweiten Anode hat.The object and the object of the invention are to provide an ionizing self-energizing commutator of the high voltage pulse energy for the exhaust system of a carburetor engine to achieve in the systems for igniting the mixture in carburetor engines by a high voltage pulse such a distribution of the pulse energy that reaches a strong spark between the Zuendkerzenspitzen The object is achieved in that the commutator consists of a tubular housing made of an electrically insulating material, in whose interior space the anode and cathode are arranged at a distance x, while in the closed space between the electrodes, which is filled with air or a mixture of other gases, a metal photon eye is attached at a distance m from the anode, which is annular, and a thickness n and a center hole of about the same diameter as the diameter of a zuelin drical projection of a second anode.

Description

Berlin, den 27. 10. 33 62 170 13Berlin, 27. 10. 33 62 170 13

Ionisierender selbsterregbarer Kommutator der Hochspannungsimpulsenerqie für das Zündsystem eines Vergasermotors High-voltage ionizing self- energizing commutator for the ignition system of a carburetor engine

Field of application of the invention

Diese Erfindung betrifft den ionisierenden seibsterregbaren Kommutator der Hochspannungsimpulsenergie für das Zündsystem eines Vergasermotors.This invention relates to the ionizing self-energizable commutator of high voltage pulse energy for the ignition system of a carburetor engine.

Characteristic of the known technical solutions

Ionisierende Vorzünder, die im Hochspannungskreis von Zündsystemen von Vergasermotoren eingesetzt werden, sind seit Beginn des Jahrhunderts allgemein bekannt - US-PS 992 168 aus dem Jahre 1910, deutsche PS 253 594 aus dem Dahre 1911 usv;. Diese und spätere Lösungen hatten das Ziel, eine hohe Durchschlagsspannung an den Zündkerzenpunkten zu erreichen. Die Durchschlagsspannung an den Zündkerzenpunkten ist von vielen Eigenschaften des Primär- (Niederspannung) und des Sekundärstromkreises (Hochspannung) abhängig, beispielsweise dem Spitzenstrom des Primärstromkreises, dem Transformationskoeffizienten der Induktionsspule, der Induktanz der Primärwicklung, der Kapazitanz beider Stromkreise und dem Nebenschlußwiderstand an den Zündkerzen.Ionizing primers used in the high voltage circuit of carburetor ignition systems have been well known since the beginning of the century - U.S. Patent No. 992,168 , 1910, German PS 253,594, dated 1911, etc .; These and later solutions aimed to achieve a high breakdown voltage at the spark plug points. The breakdown voltage at the spark plug points is dependent on many characteristics of the primary (low voltage) and secondary (high voltage) circuits, such as the peak current of the primary circuit, the induction coil transformation coefficient, the inductance of the primary winding, the capacitance of both circuits, and the shunt resistance on the spark plugs.

Ein Nebenschlußwiderstand wird durch Ablagerungen auf den Zündkerzenisolatoren verursacht. Diese Ablagerungen bilden auf Grund ihrer elektrischen Konduktanz einen 'Nebenschluß am Elektrodenabstand, wodurch es zu einem Stromverlust kommt. Dieser Verlust kann so hoch sein, daß die EntladungShunt resistance is caused by deposits on the spark plug insulators. Due to their electrical conductance, these deposits form a shunt at the electrode gap, which leads to a loss of current. This loss can be so high that the discharge

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zwischen den Zündkerzenpunkten vollständig entfällt. Einige Komponenten der Ablagerungen auf den Zündkerzen können unter normalen Arbeitsbedingungen des Motors nicht verbrennen. Es können nur Kohlenstoff und organische Verbindungen verbrennen, während die Schwermetalloxide chemisch so stabil sind,, daß keine "Selbstreinigung" erfolgt. Der elektrische Widerstand dieser Ablagerung ist hoch, wenn der Motor kalt ist, er liegt zwischen ca. 500 und 10 000 MOhm, während der Widerstand bei Erhitzung auf die Arbeitstemperatur der Zündkerzen bis zum 10 OOOfachen kleiner sein kann. Zündaussetzungenwirken sich auf Motorunterbrechungen und den Kraftstoffverbrauch aus* Nach experimentellen Daten bewirkt bei einem Sechszylindermotor nur ein Zündkerzenausfall eine Steigerung des Kraftstoffverbrauchs um 25 %» Wenn zwei Zündkerzen nicht einwandfrei arbeiten, steigt der Kraftstoffverbrauch bereits um ca* 60 %, ^l completely eliminated between the spark plug points. Some components of the deposits on the spark plugs can not burn under normal working conditions of the engine. It can burn only carbon and organic compounds, while the heavy metal oxides are so chemically stable, that no "self-cleaning" takes place. The electrical resistance of this deposit is high when the engine is cold, it is between about 500 and 10 000 MOhm, while the resistance when heated to the working temperature of the spark plugs can be up to 1010 times smaller. Ignition Exposures Affect Engine Interruptions and Fuel Consumption * According to experimental data, in a six-cylinder engine, only one spark failure will increase fuel economy by 25 % » If two spark plugs are not working properly, fuel consumption will already increase by about * 60 %, ^l

Die Arbeitsbedingungen für die Zündkerze im Motor zeigen eine andere schädliche Erscheinung, das Verzundern der Zündkerzenspitzen durch Sogenentladung, das eine Vergrößerung des Elektrodenabstands bewirkt»The operating conditions for the spark plug in the engine show another detrimental phenomenon, the scaling of the spark plug tips by Sogenentladung, which causes an increase in the electrode gap ».

Der Einfluß der oben genannten Erscheinungen nimmt während der Lebensdauer der Zündkerze zu, und es kommt dar Zeitpunkt, an dem die Spannung, die von der Induktionsspule entwickelt wird und auf Grund des Stromverlustes gesenkt ist, nicht mehr den größer gewordenen Abstand zwischen den Zündkerzenspitzen überschlagen kann. Es tritt dann ein Ausfall der Zündkerze ein»The influence of the above phenomena increases during the life of the spark plug, and it comes at a time when the voltage developed by the induction coil and lowered due to the loss of current can not overturn the increased distance between the spark plug tips , There then occurs a failure of the spark plug »

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Die erforderliche Zündenergie ist vom Arbeitsschema des Motors abhängig. Im heißen Motor, unter normalen Arbeitsbedingungen hat das Arbeitsgemisch im Zylinder eine Temperatur, die der Selbstentzündungstemperatur nahekommt, und es ist zur Zündung nur sehr wenig Zündenergie erforderlich. Bei ,—-.. einem anderen Arbeitsschema ist eine sehr hohe Zündenergie notwendig. Es handelt sich dabei um den kalten Motor (Kaltstart) , plötzliche Beschleunigung, Leerlauf. Für fette wie für magere Gemische wird eine hohe Zündenergie benötigt,The required ignition energy depends on the operating scheme of the engine. In the hot engine, under normal working conditions, the working mixture in the cylinder has a temperature close to the auto-ignition temperature, and very little ignition energy is required to ignite. At, - .. another working scheme requires a very high ignition energy. These are the cold engine (cold start), sudden acceleration, idle. For both rich and lean mixtures a high ignition energy is needed

Die genannten Probleme verweisen auf die Notwendigkeit einer Lösung des Problems, durch welche eine Verteilung der Hochspannungsimpulsenergie erreicht wird,, bei der unter allen Arbeitsbedingungen des Motors ein funktionell korrekter Funken bei minimaler Verzunderung der Zündkerzenspitzen erreicht wird, das einer längeren .Nutzungsdauer mit korrekt reguliertem Elektrodenabstand entspricht,The problems mentioned refer to the need for a solution to the problem through which a distribution of the high-voltage pulse energy is achieved ,, when under all operating conditions of the engine a functionally correct spark is achieved with minimal scaling of the spark plug tips that a longer .Nutzungsdauer with properly regulated plug gap corresponds,

(."''.. f-iit den bekannten Vorzündern konnte das Problem nicht gelöst werden. Das bezieht sich vor allem auf das Verzundern der Zündkerzenspitzen, ein Problem, das bisher überhaupt noch nicht behandelt wurde. (. "'' .. f-iit known squibs have not resolved the problem. This refers mainly to the scaling of the spark plug tips, a problem that was not previously treated.

Außerdem haben die bekannten Vorzünder andere Nachteile, so das Problem des Gasgemischs, das Problem der Gasevakuierung, das Problem des korrekten "Haltens" der Durchschlag- und der Funkenlöschspannung in den gegebenen Grenzen, das Funktionsproblem bei hohen Frequenzen, das Problem der Dispersion des Katodenmaterials, das Problem der Nutzungsdauer und die technischen Probleme bei der Produktion und der hoheIn addition, the prior art igniters have other disadvantages, such as the problem of gas mixture, the problem of gas evacuation, the problem of correctly "holding" the breakdown and spark extinction voltage within the given limits, the high frequency functional problem, the problem of cathode material dispersion, the problem of life and the technical problems in the production and the high

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Kostenaufwand für diese Produktion, Ziel der Erfindung Cost of this production, aim of the invention

Ziel der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der -\ Technik zu vermeiden,The aim of the invention is to avoid the disadvantages of the state of the art

Explanation of the essence of the invention

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen ionisierenden selbsterregbaren Kommutator der Hochspannungsimpulsenergie für das Zündsystem eines Vergasermotors zu beschaffen, um in den vorhandenen Systemen zur Zündung des Genisches in Vergasermotoren durch einen Hochspannungsimpuls eins solche Verteilung der genannten Impulsenergie zu erreichen, aas, besonders unter negativen Arbeitsbedingungen, ein starker Funken zwischen den Zündkerzenspitzen erreicht und gleichzeitig die Verzunderung der Zündkerzenspitzen begrenzt und ) verhindert wird,The object of the invention is to provide an ionizing self-energizable commutator of the high voltage pulse energy for the ignition system of a carburetor engine to achieve such distribution of said pulse energy in the existing systems for igniting the geniculate in carburetor engines by a high voltage pulse a, especially under negative working conditions , a strong spark between the spark plug tips is achieved while limiting the scaling of the spark plug tips and ) ,

Dieses Ziel scheint zwei sich widersprechende Punkte aufzuweisen, und zwar die geringere Verzunderung der Zündkerzenspitzen bei einem stärkeren Zündfunken zwischen ihnen.This goal seems to have two conflicting points, namely the lower scaling of the spark plug tips with a stronger spark between them.

Der Kommutator besteht aus einem rohrförmigen Gehäuse aus einem elektrisch isolierenden Material, in dessen zylindrischem InnenrauiT, eine Anode und eine Katode in einer bestimmten Entfernung angeordnet sind, während in dem geschlossenen Raum zwischen den Elektroden, der mit Luft oder einem Gemisch anderer Gase gefüllt ist, ein Metallphotonenauge inThe commutator consists of a tubular housing made of an electrically insulating material, in the cylindrical InnenrauiT, an anode and a cathode are arranged at a certain distance, while in the closed space between the electrodes, which is filled with air or a mixture of other gases, a metal photon eye in

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einer bestimmten Entfernung von der Anode angebracht ist, die ringförmig ist und eine Stärke und ein Mittelloch mit etwa demselben Durchmesser wie der Durchmesser eines zylindrischen Vorsprungs einer zweiten Anode aufweist. Das Gehäuse hat eine Metallabdeckung auf seiner Außenfläche, wobei C'\ diese Abdeckung größer als die Länge der Gesamtlänge von Anode und Katode ist.a certain distance from the anode, which is annular and has a thickness and a center hole with approximately the same diameter as the diameter of a cylindrical projection of a second anode. The housing has a metal cover on its outer surface, where C '\ this cover is greater than the length of the total length of the anode and cathode.

Die Anode ist mit einem Hochspannungsimpulseingang und dem dazugehörenden Widerstand und die Katode mit dem Hochspannungsausgang verbunden, der mit der mittleren Zündkerzenspitze verbunden ist, während der Metalldeckel mit Erde Verbindung hat,The anode is connected to a high voltage pulse input and associated resistor and the cathode is connected to the high voltage output connected to the center spark plug tip while the metal lid is connected to ground.

embodiment

Die Erfindung wird in einem Ausführungsbeispiel an Hand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:The invention will be explained in more detail in an embodiment with reference to the accompanying drawings. Show:

Fig, 1: einen Längsschnitt durch eines der möglichen Ausführungsbeispiele dieser Erfindung;Fig. 1: a longitudinal section through one of the possible embodiments of this invention;

Fig. 2: eine schematische Darstellung, welche die Verbindung der Erfindung mit der Hochspannungsinstallation des Zündsysteras des Vergasermotors zeigt.Fig. 2 is a schematic diagram showing the connection of the invention with the high voltage installation of the ignition of the gasoline engine.

Das Gehäuse 1 besteht aus elektrisch isolierendem Material und hat Rohrform, Der Arbeitsraum des Gehäuses wird durch Metallelektroden abgeschlossen, die Anode 3 und die KatodeThe housing 1 is made of electrically insulating material and has a tubular shape. The working space of the housing is terminated by metal electrodes, the anode 3 and the cathode

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A₁ die um die Länge x voneinander getrennt sind. Innerhalb des Arbeitsraumes ist in einer Entfernung m von der Anode ein Metallphotonenauge 2 in Form eines dünnen Ringes mit einer Stärke η in dem Gehäuse 1 angebracht. A ₁ separated by the length x. Within the working space at a distance m from the anode, a metal photon eye 2 in the form of a thin ring with a thickness η in the housing 1 is mounted.

Bei den üblichen Ausführungsbeispielen betragen die Entfernung m 0,2 bis 1 mm, die Stärke η 0,1 bis 0,5 mra und die Entfernung χ 1,5 bis 3,5 mm. Der geschlossene Raum zwischen den Elektroden ist mit Atmosphärenluft normaler Zusammensetzung gefüllt. Der Startdruck dieser Luft liegt zwischen 1 und 5". Bar,- Der Raum zwischen den Elektroden ist nur in Sonderfällen mit einem Spezialgemisch gefüllt.In the usual embodiments, the distance m is 0.2 to 1 mm, the thickness η 0.1 to 0.5 mra and the distance χ 1.5 to 3.5 mm. The closed space between the electrodes is filled with atmospheric air of normal composition. The starting pressure of this air is between 1 and 5. " Bar, - The space between the electrodes is filled with a special mixture only in special cases.

Auf der äußeren zylindrischen Seite des Gehäuses 1 ist eine Metallabdeckung 5 fest angebracht, deren Gesamtlänge etwas größer als die äußere Gesamtlänge der Elektroden ist.On the outer cylindrical side of the housing 1, a metal cover 5 is fixedly mounted, whose overall length is slightly larger than the outer total length of the electrodes.

Die Hochspannungsableitung 7, die mit der Katode 4 verbunden ist, ist mit der mittleren Zündkerzenspitze, CE, verbunden·The high voltage lead 7 connected to the cathode 4 is connected to the middle spark plug tip, CE.

Anode 3 ist mit einer Hochspannungsimpulsquelle 6 mit einem Widerstand R verbunden.Anode 3 is connected to a high voltage pulse source 6 having a resistor R.

Die Metallabdeckung 5 ist mit der Erde M verbunden, die zwei Kapazitäten bildet,, die Eingangskapazität Cl und die Ausgangskapazität C2. Der Wert der Eingangskapazität Cl ist von der Magerungslänge der Anode 3 im Gehäuse 1 abhängig, und der Wert der Ausgangskapazität C2 hängt von der Magerungslänge der Katode 4 isa Gehäuse 1 ab.The metal cover 5 is connected to the ground M, which forms two capacitances, the input capacitance Cl and the output capacitance C2. The value of the input capacitance Cl depends on the lean length of the anode 3 in the case 1, and the value of the output capacitance C2 depends on the lean length of the cathode 4 isa case 1.

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Die Beschreibung der Arbeitsweise der Teile und des gesamten Kommutators nach dieser Erfindung bezieht sich auf den gesamten charakteristischen Zyklus des Hochspannungsimpulses des Zündsystems des Vergasermotors.The description of the operation of the parts and the entire commutator according to this invention relates to the entire characteristic cycle of the high voltage pulse of the ignition system of the carburetor engine.

Wenn der Hochspannungsimpuls den Wert erreicht, der zum Überbrücken der Abstände zwischen den Kommutatorelektroden 3 und 4 und zwischen den Zündkerzenspitzen CE und ME gebraucht wird, beginnt die elektrische Entladung zwischen beiden Zündern«When the high voltage pulse reaches the value needed to bridge the distances between the commutator electrodes 3 and 4 and between the spark plug tips CE and ME, the electrical discharge between the two igniters begins «

Zahlreiche Untersuchungen haben den Beweis erbracht, daß diese Art der elektrischen Entladungen zwei Komponenten aufweist _f eine kapazitive und eine induktive.Numerous studies have provided evidence that this type of electrical discharges has two components _for capacitive and inductive.

Die kapazitive Komponente der Funkenentladung ist faktisch die Entladung der Energie, die im Sekundärkreis gesammelt wurde» Nach dieser Erfindung gehören die Kommutatoreingangskapazität Cl und die Ausgangskapazität C2 zu diesem Stromkreis.The capacitive component of the spark discharge is in fact the discharge of the energy collected in the secondary circuit. According to this invention, the commutator input capacitance C1 and the output capacitance C2 belong to this circuit.

Die kapazitive Entladung wird durch einen leuchtend blauen Funken und eine Explosion sieht- und hörbar» Der Anfangsstrom der kapazitiven Entladung liegt zwischen einigen Hundert und mehr als 1000 A, seine Temperatur beträgt ca. 10 000 K, Daran schließen sich Hochfrequenzschwingungen von einigen bis etwa 10 MHz an, die in einem Zyklus bis zu einigen Hillionstel einer Sekunde währen»The capacitive discharge is seen by a bright blue spark and an explosion and audible »The initial current of the capacitive discharge is between a few hundred and more than 1000 A, its temperature is about 10 000 K. This is followed by high-frequency oscillations of some to about 10 MHz, which last up to a few trillionth of a second in one cycle »

Die Dämpfung der hochfrequenten elektromagnetischen Schwin-The attenuation of the high-frequency electromagnetic vibration

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gungen außerhalb des Entladeraumes wird durch einen Widerstand R von 6 bis 12 kOhm am Hochspannungsimpulseingang 6 erreicht und in bezug auf den umgebenden Raum durch die Metallabdeckung 5, die mit der Erde M verbunden ist und die Funktion einer Abschirmung gegen Funkstörung übernimmt.Conditions outside the discharge space is achieved by a resistance R of 6 to 12 kohms at the high voltage pulse input 6 and with respect to the surrounding space through the metal cover 5, which is connected to the ground M and performs the function of shielding against radio interference.

Die Funkentladung beginnt, bevor die Spannung des Impulses ihren Maximalwert erreicht. Das ist der Grund dafür, daß die kapazitive Entladung nur den Teil der magnetischen Energie liefert, der in der Induktionsspule gesammelt wurde. Der Rest der Energie wird durch induktive Entladung freigesetzt, und zwar als ein blaßvioletter-gelber Funken. Dieser Teil der Entladung wird als der "Schwanz" des Funkens bezeichnet.The radio discharge begins before the voltage of the pulse reaches its maximum value. This is the reason why the capacitive discharge provides only that part of the magnetic energy that has been collected in the induction coil. The rest of the energy is released by inductive discharge, as a pale violet-yellow spark. This part of the discharge is called the "tail" of the spark.

Die induktive Entladungskomponente des Stroms liegt zwischen etwa zehn und einigen Hundert Milliampere, und die Spannung beträgt zwischen einigen Hundert und einigen Tausend Volt. Die Dauer dieser Entladung erstreckt sich über ein größeres Zeitintervall von einigen Mikrosekunden bis zu einigen Zehnteln einer Millisekunde. Mit dieser Erfindung werden neben anderen Vorteilen auch eine Verkürzung des "Zündschwanzes" und eine Vergrößerung der Energie der kapazitiven Komponente erreicht.The inductive discharge component of the current is between about ten and a few hundred milliamperes, and the voltage is between a few hundred and a few thousand volts. The duration of this discharge extends over a larger time interval from a few microseconds to a few tenths of a millisecond. With this invention, among other advantages, a shortening of the "ignition tail" and an increase in the energy of the capacitive component are achieved.

Die Untersuchung des Zündprozesses hat gezeigt, daß eine Erhöhung der Geschwindigkeit der Freisetzung der Funkenenergie die Zündfähigkeit vergrößert. Das bedeutet, daß bei gleicher freigesetzter Energiemenge die kapazitive Komponente wirksamer als die induktive Komponente ist.Examination of the ignition process has shown that increasing the rate of release of spark energy increases ignitability. This means that for the same amount of energy released, the capacitive component is more effective than the inductive component.

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Bei der Untersuchung des Ziels dieser Erfindung wurde folgendes festgestellt:In investigating the object of this invention, it was found that:

Mit dem Energiekommutator nach dieser Erfindung im Hochspannungskreis des Zündsystems sind die Durchschlagparameter drastisch verändert:With the energy commutator according to this invention in the high voltage circuit of the ignition system, the breakdown parameters are drastically changed:

-.die Durchschlagsspitzenströme sind bis zum 4fachen größer;the breakdown peak currents are up to 4 times greater;

- die Durchschlagsspitzenleistung ist bis zum 2 »3f acher, größer;- The breakdown peak power is up to 2 »3f acher, larger;

- die Elektroenergie in der ersten Halbphase der U-I-Durchschlagseigenschaften ist bis zum 3,3fachen größer;the electric energy in the first half-phase of the UI breakdown properties is up to 3.3 times greater;

- die durchschnittliche relative Lichtintensität ist bis zum 3,8fachen größer»- the average relative light intensity is up to 3.8 times greater »

Weitere Untersuchungen zum Ziel dieser Erfindung beschäftigten sich mit dem' Einfluß der besseren Funkenparameter auf die Arbeitskenndaten des Motors. Es wurden folgende Arbeitsbedingungen des Motors ermittelt, bei denen ein positiver Einfluß der Erfindung festgestellt werden kann:Further investigations into the object of this invention dealt with the influence of the better spark parameters on the working characteristics of the engine. The following operating conditions of the engine were determined in which a positive influence of the invention can be determined:

- Arbeit mit niedrigen Drehzahlen;- work at low speeds;

- geringe Belastung und kleine "öffnung des Drosselventils;- low load and small "opening of the throttle valve;

- bei der Arbeit mit einem mageren Gemisch, besonders bei der Arbeit mit einem mageren als dem optimalen Gemisch für einen minimalen Kraftstoffverbrauch und- when working with a lean mixture, especially when working with a leaner than the optimal mixture for a minimum fuel consumption and

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- bei der Arbeit mit verspäteter Zündung gegenüber der für bestimmte Arbeitsbedingungen optimalen Zündung.- when working with delayed ignition compared to the optimal ignition for certain working conditions.

Bei der Untersuchung wurde außerdem deutlich, daß der Einfluß der Erfindung um so offensichtlicher war, je weiter die Arbeitsbedingungen von den optimalen Bedingungen für ein gegebenes Arbeitsschema entfernt waren. In Abhängigkeit davon, wie weit die Bedingungen von den optimalen entfernt waren, betrug die Verbesserung der Wirtschaftlichkeit bis zu δ %,. In the investigation also became clear that the effect of the invention was the more obvious the farther the working conditions were removed from the optimal conditions for a given work scheme. Depending on how far the conditions were away from the optimum, the improvement in cost-effectiveness was up to δ %.

Die Teile des Energiekommutators nach dieser Erfindung haben folgende Funktionen:The parts of the energy commutator according to this invention have the following functions:

Das Photonenauge 2 emittiert eine Lawine von Initialelektronen _t die eine Vorionisierung des gesaraten Raumes zwischen den Elektroden 3 und 4 bewirken.The photons eye 2 emits an avalanche of electrons Initial _t the effect preionization of gesaraten space between the electrodes 3 and 4. FIG.

Die Elektronenemission des Photonenauges 2 wird durch die Spannung des. Hochspannungsimpulses erregt und ist von diesem in der Zeit abhängig,The electron emission of the photon eye 2 is energized by the voltage of. The high voltage pulse and is dependent on this in time,

Oer Änderung der Spannung zwischen der Anode 3 und der Katode 4 folgt eine Änderung des elektrischen Feldes. Dieses Feld ist inhomogen und konzentriert sich auf die scharfen Kanten der Elektroden. Besonders hoch ist diese Konzentration an der scharfen, gerundeten Kante des Vorsprungs der Anode 3a* In einer verhältnismäßig geringen Entfernung von dieser Kante m ist ein Photonenauge 2 angebracht, dessen öffnung eine rundgeformte scharfe Kante mit etwa demselbenOer change of the voltage between the anode 3 and the cathode 4 follows a change of the electric field. This field is inhomogeneous and focuses on the sharp edges of the electrodes. This concentration is particularly high at the sharp, rounded edge of the projection of the anode 3a. At a comparatively small distance from this edge m, there is a photon eye 2 whose opening has a round-shaped sharp edge with approximately the same

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- 11 Durchmesser wie der zylindrische Vorsprung der Anode 3a hat.- 11 diameter as the cylindrical projection of the anode has 3a.

Wenn die Spannung des Hochspannungsimpulses bis annähernd zum Vordurchschlagswert ansteigt, wird die Stärke des elekirischen Feldes an der scharfen, gerundeten Kante des Photonenauges so groß, daß zuerst eine Erregung und dann eine Ionisation der Atome des Photonenauges und am Ende eine starke elektronische Selbstemission ausgelöst werden» Zu diesem Zeitpunkt emittieren in dem Raum an der runden, scharfen Kante des Lochs im Photönenauge erregte Atome und emittierte Elektronen vom Photonenauge hochenergetische Photonen in den gesamten umgebenden Raum, wodurch eine enorme Anzahl von Initialelektronen und Ionen erzeugt, wird, die sich eruptionsartig entwickeln und schnell zum Oberbrücken des Raumes zwischen den Elektroden führen. Ein auf diese Weise vorbereiteter und erfolgter Durchschlag hat -ganz besondere Eigenschaften. Der Durchschlagkanal ist homogen und hat einen großen Querschnitt» Das Bombardement der Katode durch positive Ionen wird weicher, eine größere Zahl positiver Ionen mit geringerer Geschwindigkeit trifft auf eine größere Fläche der Katode» Auf diese Art und Weise wird eine Dispersion von Katodenmaterial und deren Verzunderung verhindert, die ein großes Problem bei den bekannten Vorzündern" darstellt. Eines der Probleme der bekannten Vorzünder ist der Funktionsverlust mit der Zeit. Er steht im Zusammenhang mit dem "Verschwinden" von Gas, das durch Adsorption und chemische Reaktion mit dispergiertem Katodenmaterial bewirkt wird. Da nach der Erfindung die Dispersion von Katodenmaterial auf ein Minimum reduziert wird, ist es möglich, in dem Raum zv'/ischen den Elektroden selbst Gase mitWhen the voltage of the high voltage pulse rises to near the pre-breakdown value, the intensity of the electric field at the sharp, rounded edge of the photon eye becomes so large that first an excitation and then ionization of the photon eye atoms and, at the end, a strong electronic self-emission is triggered » At this time, in the space at the round, sharp edge of the hole in the photon eye, excited atoms and emitted electrons from the photon eye emit high energy photons into the entire surrounding space, thereby generating an enormous number of initial electrons and ions that are eruptive and fast lead to the upper bridges of the space between the electrodes. A prepared and made in this way breakdown has - very special properties. The breakthrough channel is homogeneous and has a large cross-section "The bombardment of the cathode by positive ions is softer, a larger number of positive ions at a slower speed hits a larger area of the cathode" In this way, a dispersion of cathode material and its scaling is prevented One of the problems of known primers is the loss of function over time, which is related to the "disappearance" of gas caused by adsorption and chemical reaction with dispersed cathode material According to the invention, the dispersion of cathode material is reduced to a minimum, it is possible in the space zv '/ ischen the gases themselves with gases

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höherer chemischer Aktivität und vor allem normale Atmosphärenluft zu verwenden.higher chemical activity and especially to use normal atmospheric air.

Der Kommutator nach der vorliegenden Erfindung ermöglicht eine nützliche Umverteilung der Energie auf folgende Weise:The commutator according to the present invention enables a useful redistribution of energy in the following way:

Die Eingangskapazität Cl sammelt die Energie, während die Spannung des Hochspannungsimpulses ansteigt; später setzt sie diese Energie in einer kurzen Zeitspanne frei, während welcher der Elektrodenabstand überbrückt wird* Die Ausgangskapazität C2 sammelt Energie, während der Zündraum zwischen den Elektroden durchschlagen wird, und setzt die Energie frei, während der Elektrodenabstand überbrückt wird.The input capacitance Cl accumulates the energy while the voltage of the high voltage pulse increases; later it releases this energy in a short period of time during which the electrode gap is bridged * The output capacitance C2 accumulates energy as the ignition space is breached between the electrodes and releases the energy while bridging the electrode gap.

Die elektromagnetische Energie, die abgestrahlt und durch die Metallabdeckung 5 aufgefangen wird, wird freigesetzt,. während ebenfalls die Zündstrecke zwischen den Elektroden durchschlagen wird*The electromagnetic energy radiated and caught by the metal cover 5 is released. while the ignition gap between the electrodes is also penetrated *

Da der Kommutator nach dieser Erfindung den größten Teil der Energie in kapazitive Energie umwandelt, ist der Prozeß der Funkenbildung zwischen den Zündkerzenspitzen durch eine erhebliche Zeitverkürzung des "Zündfunkenschwanzes" bei gleichzeitiger Verringerung der Verzunderung der Zündkerzenspitzen gekennzeichnet.Since the commutator of this invention converts most of the energy into capacitive energy, the process of sparking between the spark plug tips is characterized by a significant time reduction of the "spark tail" with concomitant reduction in scaling of the spark plug tips.

Unter normalen Arbeitsbedingungen des Motors beträgt die zur Anfangszündung des Gemisches erforderliche Energie ca.3 md.Under normal engine operating conditions, the energy required to start the mixture is about 3 md.

Eine Untersuchung des Gegenstandes dieser Erfindung zeigte,An examination of the subject of this invention showed

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daß der Wert an Elektroenergie in der ersten Halbperiode der U-I-Charakteristik des Durchschlags 34 bis 36 mD beträgt.the value of electric energy in the first half period of the breakdown UI characteristic is 34 to 36 mD .

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß der Gegenstand dieser Erfindung von großer Bedeutung für die Ver~It will be apparent from the foregoing description that the subject matter of this invention is of great importance to the industry

\^- besserung der Arbeitsweise und die Wirtschaftlichkeit von Vergasermotoren ist.Is improving the functioning and efficiency of petrol engines - \ ^.

Die einfache Bauweise des Gegenstandes der Erfindung ermöglicht eine billige Produktion, seine einfache Montage si-, chert breite Anwendung.The simple construction of the object of the invention enables a cheap production, its simple assembly si-, chert wide application.

Claims

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1. Ionizing self-exciting commutator of high voltage pulse energy for the ignition system of carburetor engines, characterized in that it consists of a tubular housing (1) made of an electrically insulating material, in the cylindrical interior anode (3) and cathode (4) at a distance χ are arranged, while in the closed space between the electrodes is filled with air or a mixture of other gases, a metal photons eye (2) at a distance m from aer Anorde (3) is mounted, which is annular, and η a strength and a center hole of about the same diameter as the diameter of a cylindrical projection of the anode. (3a). Has.

2 * Ionizing self - exciting commutator according to point I ₁ . characterized in that the housing (1) has a metal cover (5) on its outer surface, said cover (5) being greater than the length of the total length of anode (3) and cathode (4).

3. Ionizing self-exciting commutator according to the items 1 and 2 * characterized in that the anode (3) with the high voltage pulse input (6) and the associated resistor (R) is connected, and the cathode (4) connected to the high voltage output (7) is that with the middle one. Spark plug tip (CE) is connected, while the metal cover (5) with earth. (M) is connected.

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