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Entstörte Zündanlage für Ottomotoren Die Erfindung bezieht sich auf
funkentstörte Zündanlagen für Ottomotoren.
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In vielen Fällen genügt es zur Funkentstörung bei sogenannter Fernentstörung
des Zündfunkens von ein- oder mehrzylindrigen Ottomotoren Zündkerzenstecker mit
Entstörwiderständen zu verwenden. Hierbei sind die Entstörstecker in üblicher Weise
auf die Zündkerzen aufgesteckt und mit den Zündspulen durch Zündkabel verbunden.
Diese führen bei mehrzylindrigen Maschinen - sofern nicht für jeden Zylinder eine
besondere Zündspule verwendet wird -über einen ähnlich entstörten Verteiler zu einer
gemeinsamen Zündspule. Dabei ist die Zündspule oder sind die Zündspulen an irgendeinem
Teil des Motors oder einem den Motorraum abgrenzenden Teil der Karosserie angebracht.
Allerdings können bei einer solchen Entstörung nur geringe Forderungen gestellt
werden und keine empfindlicheren Empfänger benutzt werden.
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Bei Entstörforderungen war man bisher darauf angewiesen, die Hochspannung
führenden Kabel, Verteiler einschließlich Zündspule abzuschirmen und bei sogenannter
Vollabschirmung auch die Niederspannungsleitungen einschließlich der Unterbrecher.
Dieses System wurde gegen die übrige Niederspannung durch eine Verdrosselung abgeriegelt.
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Man hat zwar auch schon Zündspulen mit einer aus Drosselspulen und
Kondensatoren bestehenden Siebkette in einer Baueinheit zusammengefaßt, um einen
Übertritt der Störspannungen von der Oberspannungsseite auf die Unterspannungsseite
zu verhindern. Doch hat sich diese Ausführung - abgesehen von dem verhältnismäßig
großen Aufwand -nicht einführen können. Mit dieser Maßnahme konnte die Ausstrahlung
über die Verbindung zum Unterbrecher nicht verhindert werden, da die Verdrosselung
in die Leitung zur Masse über Batterie gelegt wurde.
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Eine andere Ausführung einer Zündanlage insbesondere für hochtourige
Maschinen mit über alle Drehzahlen gleichbleibender Zündleistung sieht einen sehr
kleinen Transformator mit geringster Induktivität bzw. Energiespeicherung vor, der
zur Vermeidung von Spannungsverlusten durch die kapazitive Wirkung abgeschirmter
Hochspannungszuleitungen direkt auf die Zündkerze aufgesetzt ist. Um dieses Teil
sehr klein halten zu können, wurde hierbei bewußt auf die sonst bei Zündspulen übliche
Speicherung der Energie verzichtet; man nimmt hierfür einen zusätzlichen, abgesetzt
montierten kapazitiven Energiespeicher sowie eine spezielle Stromerzeugeranlage
für 250 Volt in Kauf. Da bei dieser Anlage der Zündimpuls - im Gegensatz zu den
sonst üblichen Zündsystemen mit energiespeichernden Zündspulen - im Zündaugenblick
aus den Kondensatoren über den dem Unterbrecher entsprechenden Einschaltkontakt
und den Transformator zu der Zündkerze gelangt, muß für eine Funkentstörung immer
der gesamte vorstehend aufgezeichnete Stromkreislauf bis zu den Kondensatoren abgeschirmt
werden.
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Allen diesen Anlagen mit abgeschirmten Kabeln haftet der große Mangel
an, weitverstreute Anlageteile abschirmen und die Schirme hochwertig miteinander
verbinden zu müssen. Die Kosten für eine Abschirmung mit Abschirmgeflecht sind ohnehin
nicht ganz billig. Da dieses jedoch verhältnismäßig schnell brüchig wird und damit
erneute Funkstörungen hervorgerufen werden, müssen bei hochwertigeren Anlagen sehr
teure Tombak=Wellrohreverwendet werden.
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Hinzu kommt der weitere Nachteil, daß durch die räumliche Ausdehnung
der Abschirmsysteme und deren Kapazitäten auch noch verhältnismäßig kleine Störspannungen
in den Leitern solche Ladungsströme und damit Spannungsabfälle in den Abschirmelementen
hervorrufen, daß die Abschirmelemente selbst strahlen. Somit wird die Wirksamkeit
der Entstörmaßnahmen herabgemindert.
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Demgegenüber beruht die Erfindung auf dem Grundgedanken, jede Störquelle
mit ihren Einflüssen zu vermeiden und den Einfluß der unvermeidlichen Störquellen
auf den geringstmöglichen Raum zu beschränken. Hiermit wird der Aufwand an Abschirmmaterial
sowie Montage gering. Außerdem haben die Entstörmaßnahmen eine größere Wirksamkeit,
da diese nicht durch Sekundäreffekte geschwächt werden.
Störquellen
in einer Zündanlage sind: a) der Zündfunke, b) der Funke am Verteiler, c) der Unterbrecherfunke,
d) die Glimmerscheinungen entlang der Zündkabel, e) die Glimmerscheinungen in den
Hohlräumen der Zündspulen.
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Da der Unterbrecher aus konstruktiven Gründen nicht mit der Zündspule
und der Zündkerze zusammengebaut werden kann, muß dieser getrennt entstört werden.
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Die Erfindung betrifft eine entstörte Zündanlage für Ottomotoren,
bei der für jede Zündkerze eine energiespeichernde Zündspule vorgesehen ist; die
Erfindung besteht darin, daß die auf der Zündkerze lösbar aufsitzende Zündspule
in ihremOberspannungskreis einen Entstörwiderstand enthält und daß diese Teile in
einem geerdeten Metallgehäuse baulich zu einer Einheit zusammengefaßt sind.
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Dieses Ziel wird also gemäß der Erfindung unter Verwendung von energiespeichernden
Zündspulen dadurch erreicht, daß 1. in an sich bekannter Weise der Verteiler entfällt
und für jede Zündkerze eine besondere Zündspule Verwendung findet, 2. die abgeschirmten
Hochspannungszündkabel ohne Ersatz durch abgeschirmte Niederspannungszündkabel in
Fortfall kommen, 3. Zündkerze und Zündspule zu einer Entstöreinheit auf kleinstem
Raum zusammengefaßt werden und elektrisch eine funkentstörte Einheit bilden.
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Entsprechend der Erfindung dient die metallische Abschirmung gleichzeitig
als Behälter für die an sich in bekannter Weise in Isolierstoff eingebetteten Zündspulwicklung,
Entstörung und Verbindungsteile. Dadurch, daß der Abschirmmantel bei der erfindungsgemäßen
Ausführung zwei Aufgaben erfüllt, nämlich einerseits als Abschirmung und andererseits
als Aufnahmebehälter dient, ergibt sich der weitere Vorteil, daß die Baueinheit
besonders wirtschaftlich und billig ausfällt. Man kann nachweisen, daß durch den
Fortfall von Zündkabel und dessen Montage sowie den Zusammenbau Zündspule, Stecker
und Entstörwiderstand die Baueinheit billiger ist als die einfachste bekannte Entstörung
nur mit Entstörstecker und abgesetzter Zündspule, auch dann, wenn nur eine einzige
Zündspule mit einem Verteiler verwendet wurde.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird von der üblichen Schaltung
der Zündspule abgewichen und das der Zündkerzenseite abgewendete Ende der Hochspannungswicklung
nicht mit dem Unterbrecherende der Unterspannungswicklung verbunden, sondern direkt
an Masse geführt. Hierdurch wird die Weiterleitung der Hochfrequenz durch galvanische
Verbindung zur Niederspannungswicklung unterbunden und durch die direkte Verbindung
mit Masse unschädlich gemacht.
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Besonders günstig erscheint es nach der Erfindung, wenn der Baueinheit
im wesentlichen die Form eines abgesetzten Zylinders gegeben wird, da in einem solchen
Falle der Abschirm- und Aufnahmebehälter einfach, z. B. durch Tiefziehen, hergestellt
werden kann. Dies schließt aber nicht aus, daß der Stecker senkrecht zu der Zündspule
der Baueinheit liegt. Diese Ausführung läßt sich zwar nicht so wirtschaftlich herstellen
wie die erste Ausführung, jedoch erscheint sie dann erforderlich, wenn aus räumlichen
Gründen die verhältnismäßig hohe Baueinheit in abgesetzter Zylinderform nicht zur
Anwendung kommen kann.
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Zweckmäßig übergreift der den Stecker abschirmende Teil des Abschirmmantels
die Schlüsselflächen der jeweiligen Zündkerze, wobei der erwähnte Teil des Abschirmmantels
durch entsprechende Gestaltung des Randes als Zentrieransatz auf der Kerze oder
in der Zündkerzenaussparung verwendet werden kann. Auf diese Weise wird die Forderung
nach gemeinsamer Entstörung mit der Zündkerze erfüllt. Den übergreifenden Teil als
Zentrieransatz zu verwenden hat den Vorteil, daß die verhältnismäßig schweren Baueinheiten
in Verbindung mit ihrer Halterung - die noch zu beschreiben ist - einen festen Sitz
erlangen.
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Bei dem Einbau eines Entstörwiderstandes kann es gemäß der Erfindung
zweckmäßig sein, einen solchen Widerstand zu verwenden, dessen Widerstandswert sich
bei Temperatursteigerung erhöht. Die gleiche Wirkungsweise läßt sich erzielen, wenn
die Oberspannungswicklung selbst als Entstörwiderstand ausgebildet wird. Hierzu
besteht sie zweckmäßig aus einem Metall, dessen Widerstandswert verhältnismäßig
hoch ist und sich mit steigender Temperatur stark erhöht. Die zuletzt beschriebene
Maßnahme hat den Vorteil, daß bei niedrigen Temperaturen der Baueinheit der Zündstrom
verhältnismäßig groß ist und somit die Wahrscheinlichkeit eines Nichtanspringens
des Motors wegen Zündschwierigkeiten kaum vorhanden ist.
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Für die Befestigung der Baueinheit, die zweckmäßig gleichzeitig für
die Herstellung des Massenanschlusses herangezogen wird, ist eine leicht lösbare
Halterung, z. B. eine Behalterung, vorgesehen, die mit einem Exzenterverschluß ausgestattet
ist. Eine solche Halterung ist nicht nur billig, sondern sie läßt sich auch mit
einem einzigen Handgriff lösen, so daß gegebenenfalls das erforderliche Auswechseln
der Kerzen in keiner Weise behindert ist.
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In der Zeichnung ist die Erfindung durch zwei Ausführungsbeispiele
veranschaulicht. Es zeigt Abb.1 eine erfindungsgemäße Baueinheit im Schnitt mit
einer als Entstörwiderstand wirkenden Oberspannungswicklung, Abb.2 eine gegenüber
Abb.1 geänderte AusfÜhrungsform mit getrenntem Entstörwiderstand, Abb.3 eine Draufsicht
der Ausführung Abb.2. Nach Abb.1 sind in einem zylindrischen Aufnahmebehälter 1,
der gleichzeitig als Abschirmmantel dient, eine im wesentlichen aus einer Unterspannungswicklurig
2 und einer als Entstörwiderstand ausgelegten Oberspannungswicklung 3 bestehende
Zündspule 4 sowie eine Steckvorrichtung 5 eingebaut. Alle diese Teile sind in Isolierstoff
6 eingebettet. Der Aufnahmebehälter 1 weist in seinem unteren Bereich einen abgesetzten
Teil 7 auf, der kappenartig die in den Zylinderkopf 8 eingeschraubte Zündkerze 9
übergreift. Er wird am Grund der Aussparung 10 des Zylinderkopfes 8 abgestützt und
ist damit elektrisch leitend mit dem Zylinderkopf verbunden. Die Schaltung der Oberspannungswicklung
3 weicht bei dem Ausführungsbeispiel gegenüber den bekannten Schaltungen von Zündspulen
ab, indem sie mit dem einen Ende bei 11 nicht mit der Unterspannungsspule 2,
sondern
mit dem Abschirmmantel l leitend verbunden ist.
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Die Anordnung der Anschlußklemmen 13 und 14
der Unterspannungswicklung
2 ist beliebig, jedoch empfiehlt es sich, diese kopfseitig anzuordnen, da sie dort
leicht zugänglich sind.
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Für die Befestigung der von dem Abschirmmantel 1 abgeschlossenen Baueinheit
sind auf dem Zylinderkopf abgewinkelte Stützen 15 mittels der Zylinderkopfschrauben
16 befestigt, die an ihren oberen Enden ein Spannband 17 mit Exzenterverschluß
18 tragen.
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Das Ausführungsbeispiel gemäß Abb.2 unterscheidet sich von dem nach
Abb.1 vor allem dadurch, daß hier kein abgesetzter zylindrischer Abschirmmantel,
sondern ein Mantel 19 nach Art eines T-Stückes vorhanden ist, der jedoch
die gleiche Wirkung und die gleichen Aufgaben hat wie der Mantel 1 nach Abb. 1.
Außerdem ist hier zwischen Stecker 5 und dem spannungsführenden Ende 20 der
Oberspannungswicklung 3 der Entstörwiderstand 21 vorgesehen. Ferner weist der den
Stecker 5 umgebende Teil 22 des Abschirmmantels 19 einen nach innen umgebördelten
Rand 23 auf, der federnd den Sechskant 24 der Zündkerze 9 übergreift.
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Die Abb.3 läßt schließlich erkennen, daß die Bauheinheit nach Abb.
2 ebenfalls durch ein Band 17
mit Exzenterverschluß 18 festgelegt wird, wobei
das Band ebenfalls an abgewinkelten Stützen 15 befestigt ist, die ihrerseits durch
die Zylinderkopfschrauben 16 auf dem Zylinderkopf 8 lagegesichert sind.
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Es versteht sich, daß die T-Form gemäß Abb.2 nicht zwingend ist, viehmehr
kann auch der Stecker 5 mit seinem Mantel 22 hakenförmig an einem Ende eines zylindrischen,
die Zündspule 4 umgebenden Behälters angesetzt sein. In einem solchen Falle
läßt sich der erwähnte zylindrische Behälter leicht mit einem Spannband festlegen,
da der Stecker 5 nicht stören kann.