DE1196899B

DE1196899B - Electric ignition system for internal combustion engines

Info

Publication number: DE1196899B
Application number: DEE18034A
Authority: DE
Inventors: Earl W Meyer Jun; Robert J Latorre; John C Naborowski
Original assignee: Electric Auto Lite Co
Current assignee: Electric Auto Lite Co
Priority date: 1959-07-29
Filing date: 1959-07-29
Publication date: 1965-07-15

Description

Elektrische Zündanlage für Brennkraftmaschinen. Die Erfindung betrifft eine elektrische Zündanlage für Brennkraftinaschinen, bei der eine Gleichstromquelle, Emitter und Kollektor eines Transistors und die Primärwicklung einer Zündspule in Reihe ge- schaltet sind, wobei der Erregerstrom durch die Primärwicklung über den Transistor durch einen im Ernitter-Basiskreis des Transistors liegenden Unterbrecher synchron mit der Brennkraftmaschine gesteuert wird.Electric ignition system for internal combustion engines. The invention relates to an electrical ignition system for Brennkraftinaschinen, in which a DC power source, the emitter and collector of a transistor and the primary winding of an ignition coil switched through in series, with the exciting current through the primary winding via the transistor by a reason in Ernitter-base circuit of the transistor breaker is controlled synchronously with the internal combustion engine.

Es ist eine elektrische Zündanlage für Brennkraftmaschinen bekannt, bei der eine Gleichstromquelle, Emitter und Kollektor eines Transistors und eine Zündspule in einem Erregerstromkreis in Reihe geschaltet sind, wobei der durch den Erregerstromkreis fließende Strom durch den Transistor gesteuert wird, der mittels eines Steuerstromkreises, in dem Enlitter und Basis des Transistors miteinander verbunden sind, als Stromschalter ausgebildet sind, wobei der Steuerstromkreis eines einen Teil des Steuerstromkreises bildenden Unterbrechers direkt mit der Gleichstromquelle verbindbar oder von ihr trennbar ist. Dabei ist der Unterbrecher mit einem Schleifkontakt verbunden, der auf einem an Masse liegenden elektrischen Widerstand bewegbar ist. Das hat zur Folge, daß beide Unterbrecherkontakte isoliert werden müssen und nur ein Teil der Batteriespannung als Steuerspannung für den Emitter-Basis-Kreis des Transistors ausgenutzt werden kann. Die erzeugte Steuerspannung beginnt nicht bei der Spannung 0 und fällt auch nicht auf Null ab. Dadurch ergeben sich lange Schaltzeiten, eine zu niedrige Ausgangsspannung der Sekundärwicklung der Zündspule und schwankende Werte für die Zündspannung an den Zündkerzen.An electrical ignition system for internal combustion engines is known in which a direct current source, emitter and collector of a transistor and an ignition coil are connected in series in an excitation circuit, the current flowing through the excitation circuit being controlled by the transistor, which is controlled by means of a control circuit in which Enlitter and base of the transistor are connected to one another, are designed as a current switch, the control circuit of a breaker forming part of the control circuit being connectable directly to the direct current source or being able to be disconnected from it. The interrupter is connected to a sliding contact that can be moved on a grounded electrical resistor. As a result, both interrupter contacts must be isolated and only part of the battery voltage can be used as a control voltage for the emitter-base circuit of the transistor. The generated control voltage does not start at voltage 0 and does not drop to zero either. This results in long switching times, an output voltage of the secondary winding of the ignition coil that is too low and fluctuating values for the ignition voltage at the spark plugs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die elektrische Zündanlage für Brennkraftmaschinen in ihrem Aufbau zu vereinfachen und in ihrer Wirkungsweise zu verbessern. Das wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der Unterbrecher an Masse bzw. an der Gleichstromquelle liegt. Dadurch entfällt der durch Schleifkontakt veränderliche Widerstand und die dadurch bewirkte ständige Belastung der Batterie. Da ein Unterbrecherkontakt direkt geerdet ist, brauchen beide Unterbrecherkontakte nicht mehr isoliert zu werden. Ein wesentlicher Vorteil liegt in dein schnellen Ansprechen der Schaltfunktion des Transistors in der Ein- oder Ausschaltstellung, d. h., dem Transistor wird eritweder die volle oder nicht die volle Leitfähigkeit in einer wesentlich kürzeren Zeit gegeben als das mit dem bekannten Steuerkreis möglich ist. So wird bei der Erfindung durch das Anlegen der vollen Batteriespannung an den Steuerstromkreis, ausgehend von und fallend bis auf den Wert Null, der Strom in der Primärwicklung der Zündspule sehr schnell aufgebaut und insbesondere auch wieder sehr schnell abgebaut. Dies wiederum resultiert in einem wesentlichen Ansteigen der Ausgangsspannung der Sekundärwicklung der Zündspule sowie auch in einem gleichbleibenden Wert für die Zündspannung an den Zündkerzen.The invention is based on the object of simplifying the structure of the electrical ignition system for internal combustion engines and improving their mode of operation. This is achieved according to the invention in that the interrupter is connected to ground or to the direct current source. This eliminates the resistance that can be changed by sliding contact and the resulting constant load on the battery. Since one break contact is directly grounded, both break contacts no longer need to be isolated. A major advantage is the rapid response of the switching function of the transistor in the on or off position, i. That is, the transistor is given either full or not full conductivity in a significantly shorter time than is possible with the known control circuit. Thus, in the invention, by applying the full battery voltage to the control circuit, starting from and falling to the value zero, the current in the primary winding of the ignition coil is built up very quickly and, in particular, is also reduced again very quickly. This in turn results in a substantial increase in the output voltage of the secondary winding of the ignition coil and also in a constant value for the ignition voltage at the spark plugs.

Bei der praktischen Ausführung ist die Gleichstromquelle mittels Anschlußklemmen und über elektrische Leiter direkt in den Steuerstromkreis geschaltet. Zum Trennen der direkten Verbindung des Steuerstromkreises mit der Stromquelle ist der Unterbrecher in den Steuerstromkreis geschaltet, so daß, der nach der Primärwicklung der Zündspule fließende Erregerstrom durch den Transistor unterbrochen wird.In the practical version, the direct current source is by means of terminals and connected directly to the control circuit via electrical conductors. To separate the direct connection of the control circuit with the power source is the breaker connected to the control circuit so that, after the primary winding of the ignition coil flowing excitation current is interrupted by the transistor.

Die Erfindung ist in der Zeichnung an mehreren Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Es zeigt F i g. 1 ein Schaltbild, F i g. 2 das Schaltbild einer abgewandelten Ausführung, F i g. 3 eine weitere Abwandlung und F i g. 4 das Schaltbild einer weiteren abgewandelten Ausführungsform.The invention is illustrated in the drawing using several exemplary embodiments. It shows F i g. 1 is a circuit diagram, FIG. 2 shows the circuit diagram of a modified version, FIG. 3 shows a further modification and FIG. 4 shows the circuit diagram of a further modified embodiment.

Der aus F ig. 1 ersichtliche Transistor 10, beispielsweise ein P-N-P-Vs-Transistor, besteht aus einem. Halbleiterkörper 12, der den durch die Priftiärwicklung der Zündspule fließenden Erregerstrom steuert. Als Stromquelle dient eine Akkumulatorenbatterie 13" deren negativer Pol an Masse 14 liegt und deren positiver Pol über einen Schalter und eine Leitung 15 mit dem Emitter 16 des Transistors 10 verbunden ist. Der Kollektor 17 des Transistors ist über eine Leitung 18 und einen Hauptstrom-Steuerwiderstand R 3 an die Klemme 19 der Primärwicklung 20 der Zündspule angeschlossen. Die Klemme 21 am anderen Ende der Primärwicklung liegt an Masse 23 und ist mit einem Ende der Sekundärwicklung 25 verbunden. Das andere Ende der Sekundärwicklung 25 ist über die Hochspannungsleitung 26 mit dem Verteiler 27 verbunden, der in bestimmten Zeitabständen die ortsfesten Verteilerkontakte 28 berührt und dadurch die Entladespannung an jede der Zündkerzen 30 legt.The one from Fig. 1 visible transistor 10, for example a PNP-Vs transistor, consists of a. Semiconductor body 12 which controls the excitation current flowing through the primary winding of the ignition coil. A storage battery 13 ″ serves as the power source, the negative pole of which is connected to ground 14 and the positive pole of which is connected via a switch and a line 15 to the emitter 16 of the transistor 10. The collector 17 of the transistor is connected via a line 18 and a main current control resistor R 3 is connected to the terminal 19 of the primary winding 20 of the ignition coil. The terminal 21 at the other end of the primary winding is connected to ground 23 and is connected to one end of the secondary winding 25. The other end of the secondary winding 25 is connected to the distributor 27 via the high-voltage line 26 connected, which touches the stationary distributor contacts 28 at certain time intervals and thereby applies the discharge voltage to each of the spark plugs 30.

Der Transistor 10 bewirkt als Steuerelement das Ein- und Ausschalten des Erregerstroms durch die Primärwicklung 20 der Zündspule. Diese Wirkung wird durch einen Steuerstrom erzielt, der in bekannter Weise durch den Unterbrecher periodisch unterbrochen wird.The transistor 10 acts as a control element to switch the excitation current through the primary winding 20 of the ignition coil on and off. This effect is achieved by a control current which is periodically interrupted in a known manner by the interrupter.

Nach F i g. 1 besteht der den Transistor 10 steuernde Stromkreis aus einer Leitung 32, welche die Leitung 15 mit einem Ende eines Widerstandes R 1 verbindet, dessen anderes Ende über die Leitungen 34 und 35 an den Unterbrecherhebel 36 des Unterbrechers angeschlossen ist, an dem sich der bewegliche Kontakt 37 befindet, der mit dem ortsfesten Kontakt 38 zusammenwirkt, der an Masse 39 liegt. Der Unterbrecherhebel 36 und dessen Kontakt 37 werden synchron mit der Brennkraftmaschine mittels einer Nockenscheibe 40 betätigt, die mechanisch mit dem Verteiler 27 verbunden ist, wie durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist.According to FIG. 1 , the circuit controlling the transistor 10 consists of a line 32 which connects the line 15 to one end of a resistor R 1 , the other end of which is connected via the lines 34 and 35 to the breaker lever 36 of the breaker on which the movable contact is located 37 is located, which interacts with the stationary contact 38 , which is connected to ground 39 . The interrupter lever 36 and its contact 37 are actuated synchronously with the internal combustion engine by means of a cam disk 40 which is mechanically connected to the distributor 27 , as indicated by a dashed line.

Die Basis 42 des Transistors 10 ist mit einem Widerstand R 2 verbunden, der über die Leitung 34 an den Steuerstromkreis angeschlossen ist, wodurch der Stromkreis des Transistors und dessen Verbindung mit dem Steuerstromkreis für die Änderung der Spannungszuführung zu den Elektroden des Transistors vervollständigt wird. Der Steuerstromkreis des Transistors 10 ist also mit der Spannungswelle, d. h. mit der Batterie 13 verbunden, da der Stromkreis den Widerstand R 1 und die Unterbrecherkontakte 37 und 38 einschließt. Die Impulsquelle wird also durch das öffnen und Schließen der Kontakte 37 und 38 gesteuert. Wenn die Kontakte 37 und 38 geöffnet werden, haben Kollektor 17 und Basis 42 des Transistors 10 die gleiche Spannung, so daß der Stromfluß durch den Transistor und damit in der Primärwicklung 20 unterbrochen ist. Durch das Schließen der Kontakte 39 und 38 führt die Basis 42 gegenüber dem Kollektor 17 negative Spannung, wodurch der Stromfluß durch den Transistor und die Primärwicklung 20 der Zündspule ermöglicht wird.The base 42 of the transistor 10 is connected to a resistor R 2 which is connected to the control circuit via the line 34, whereby the circuit of the transistor and its connection to the control circuit for changing the voltage supply to the electrodes of the transistor is completed. The control circuit of the transistor 10 is thus with the voltage wave, i. H. connected to battery 13 since the circuit includes resistor R 1 and breaker contacts 37 and 38 . The pulse source is thus controlled by the opening and closing of the contacts 37 and 38. When the contacts 37 and 38 are opened, the collector 17 and base 42 of the transistor 10 have the same voltage, so that the current flow through the transistor and thus in the primary winding 20 is interrupted. By closing the contacts 39 and 38 , the base 42 carries a negative voltage with respect to the collector 17 , which enables the current to flow through the transistor and the primary winding 20 of the ignition coil.

Bei der praktischen Ausführung muß der Widerstand 1 einen verhältnismäßig hohen ohmschen Widerstandswert aufweisen, damit der durch die Unterbrecherkontakte 37 und 38 fließende Strom eine sehr kleine Amplitude hat. Ein Wert von 100 000 Ohm reicht dabei aus.In the practical implementation, the resistor 1 must have a relatively high ohmic resistance value so that the current flowing through the breaker contacts 37 and 38 has a very small amplitude. A value of 100,000 ohms is sufficient.

Durch die geschlossenen Unterbrecherkontakte 37 und 38 fließt nicht nur der Strom von sehr kleiner Amplitude im Steuerstromkreis, sondern außerdem der Strom im Stromkreis der Basis 42 des Transistors 10, in dem sich der wärineabgebende und strombegrenzende WiderstandR2 befindet. Der Widerstand R 2 muß etwa 40 Ohm betragen. Der Höchstwert des durch die Kontakte 37 und 38 fließenden Stroms beträgt deshalb bei dieser Ausführung der Erfindung weniger als 1 Ampere, so daß auf den Kondensator, der in den bekannten Zündanlagen an die Unterbrecherkontakte angeschlossen ist, verzichtet werden kann, ohne die Arbeitsweise der Kontakte zu beeinträchtigen oder ihre Lebensdauer zu verkürzen. Um die Amplitude des Erregerstroms im Emitter-Kollektor-Stromkreis der Zündanlage zu steuern, ist der strombegrenzende und wärineabgebende Widerstand R 3 von 1,0 Ohm zwischengeschaltet.Through the closed interrupter contacts 37 and 38 not only the current of very small amplitude flows in the control circuit, but also the current in the circuit of the base 42 of the transistor 10, in which the heat-emitting and current-limiting resistor R2 is located. The resistance R 2 must be about 40 ohms. The maximum value of the current flowing through the contacts 37 and 38 is therefore less than 1 ampere in this embodiment of the invention, so that the capacitor, which is connected to the breaker contacts in the known ignition systems, can be dispensed with without affecting the operation of the contacts affect or shorten their service life. In order to control the amplitude of the excitation current in the emitter-collector circuit of the ignition system, the current-limiting and heat-emitting resistor R 3 of 1.0 ohms is interposed.

Bei der in F i g. 1 dargestellten Ausführung schafft der Kein 23 der Zündspule ein in sich geschlossenes magnetisches Kraftfeld. Er ist länglich ausgebildet und mit einem sehr schmalen Luftspalt versehen, um Kraftlinienverluste zu vermeiden und die im Primärkreis induzierte Spannung wesentlich zu verringern. Der Kern 43 besteht vorteilhaft aus einem Elektrostahl mit hoher Permeabilität oder aus magnetisch durchlässigen Werkstoffen, die einen sehr starken magnetischen Fluß pro Querschnittseinheit aufnehmen. So ist beispielsweise ein Kein aus hochprozentigem, komorientiertem Siliziumstahl brauchbar, der vorzugsweise aus einem vielfach geschichteten, übereinandergelegten Band besteht. Das Band hat einen überzug, um die einzelnen Schichten voneinander zu trennen und in ihrer Lage zu halten. Dabei kann der Kein die Primärwicklung 20 und die Sekundärwicklung 25 der Zündspule aufnehmen und hat einen Luftspalt 45 von 0,13 bis 7,7 mm, vorzugsweise 0,25 mm Breite. Um die den Luftspalt 45 bildenden Kernflächen auseinander zu halten, ist zwischen sie eine maßgenaue dünne Platte 47 aus nicht magnetisierbarem Werkstoff eingesetzt.In the case of the in FIG. In the embodiment shown in FIG. 1, the coil 23 creates a self-contained magnetic force field. It is elongated and provided with a very narrow air gap in order to avoid losses of lines of force and to significantly reduce the voltage induced in the primary circuit. The core 43 advantageously consists of an electrical steel with high permeability or of magnetically permeable materials which absorb a very strong magnetic flux per unit cross section. For example, a none made of high-percentage, grain-oriented silicon steel can be used, which preferably consists of a multi-layered, superposed strip. The tape has a cover to separate the individual layers from one another and to hold them in place. The none can accommodate the primary winding 20 and the secondary winding 25 of the ignition coil and has an air gap 45 of 0.13 to 7.7 mm, preferably 0.25 mm in width. In order to keep the core surfaces forming the air gap 45 apart, a dimensionally accurate thin plate 47 made of non-magnetizable material is inserted between them.

Die primäre und sekundäre Wicklung der Zündspule sind konzentrisch angeordnet und erstrecken sich über den Luftspalt 45 des praktisch geschlossenen magnetischen Kerns 43. Die Primärwicklung der Zündspule führt einen starken Erregerstrom mit verhältnismäßig niedriger Induktivität und besteht aus verhältnismäßig wenigen Windungen, während das Verhältnis der Windungszahlen der Primärwicklung zur Sekundärwicklung sehr hoch ist. Bei einer Zündanlage von 12 Volt mit üblichen Zündkerzen haben sich Zündspulen mit einer Primärwicklung zur Aufnahme des Erregerstroms von 8 bis 12 Ampere mit einer Induktivität bis zu 3 Millihenry bei einer Windungszahl bis zu 50 und einem Windungsverhältnis zur Sekundärwicklung von mindestens 250: 1 bewährt. Sehr gute Leistungen werden erzielt, wenn die Primärwicklung der Zündspule eine Induktivtität von 1 bis 2 Millihenry und einen Erregerstrom von 9 bis 10 Ampere bei 35 Windungen aufweist, während die Sekundärwicklung aus etwa 1800 bis 1900 Windungen besteht, wobei beide Wicklungen in konzentrischer Anordnung sehr eng am Kern anliegen. Die Primärwicklung liegt hierbei dem Kein am nächsten und ist von der Sekundärwicklung umgeben. Diese Anordnung kann jedoch umgekehrt werden, ohne die gute Leistung der Anlage wesentlich zu beeinträchtigen. Die bekannten Spulen weisen für die gleiche Spannung eine Primärwicklung auf, deren Induktivität zwischen 6 und 9 Millihenry liegt, und deren Erregerstrom eine Stärke von 3 bis 4 Ampere hat, bei einem Verhältnis der Windungszahlen der Primärwicklung zur Sekundärwicklung von weniger als 160: 1. The primary and secondary windings of the ignition coil are arranged concentrically and extend over the air gap 45 of the practically closed magnetic core 43. The primary winding of the ignition coil carries a strong excitation current with relatively low inductance and consists of relatively few turns, while the ratio of the number of turns of the primary winding to the secondary winding is very high. In a 12 volt ignition system with conventional spark plugs, ignition coils with a primary winding to absorb the excitation current of 8 to 12 amps with an inductance of up to 3 millihenry with a number of turns of up to 50 and a turns ratio to the secondary winding of at least 250: 1 have proven successful. Very good performance is achieved if the primary winding of the ignition coil has an inductance of 1 to 2 millihenry and an excitation current of 9 to 10 amps with 35 turns, while the secondary winding consists of about 1800 to 1900 turns, with both windings in a concentric arrangement very close rest on the core. The primary winding is closest to the none and is surrounded by the secondary winding. However, this arrangement can be reversed without significantly affecting the good performance of the system. The known coils have a primary winding for the same voltage, the inductance of which is between 6 and 9 millihenry, and the excitation current has a strength of 3 to 4 amperes, with a ratio of the number of turns of the primary winding to the secondary winding of less than 160: 1.

Bei der in F i g. 2 dargestellten anderen Ausführung der elektrischen Zündanlage gemäß der Erfindung dient ein Gleichstromgenerator 13' zur periodisehen Erregung eines Transformators 23' sowie zur Erzeugung des Spannungsgitters für die Steuerung des Transistors10' als Stromschalter. Die positive Klemme des Generators13' ist über einen Schalter und Leiter15' an die Klemmel9' der Primärwicklung 20' angeschlossen. Die Klemme 21' der Primärwicklung ist mit dem den Primärstrom steuernden Widerstand R 3 verbunden, der über die Leitung 18' an den Emitter 16' des Transistors 10' angeschlossen ist. Der Kollektor 17' liegt an Masse 23', wodurch die Verbindung zum negativen Pol des Generators 13' hergestellt ist, der seinerseits an Masse 14" liegt. Die Klemme 21' der Primärwicklung 20' ist mit der Sekundärwicklung 25' verbunden, deren anderes Ende über die Leitung 28' mit dem Verteiler 27' verbunden ist, der die Sekundärspannung über die ortsfesten Kontakte 28' auf die einzelnen geerdeten Zündkerzen 30' verteilt.In the case of the in FIG. In another embodiment of the electrical ignition system according to the invention shown in FIG. 2, a direct current generator 13 'is used to periodically excite a transformer 23' and to generate the voltage grid for controlling the transistor 10 'as a current switch. The positive terminal of the generator 13 'is connected to the terminal 9' of the primary winding 20 'via a switch and conductor 15'. The terminal 21 'of the primary winding is connected to the resistor R 3 which controls the primary current and which is connected to the emitter 16' of the transistor 10 ' via the line 18' . The collector 17 ' is connected to ground 23', whereby the connection to the negative pole of the generator 13 ' is established, which in turn is connected to ground 14 ". The terminal 21' of the primary winding 20 'is connected to the secondary winding 25' , the other end of which is connected via the line 28 ' to the distributor 27' , which distributes the secondary voltage via the stationary contacts 28 ' to the individual grounded spark plugs 30' .

Der Transistor 10' wird durch einen Steuerstromkreis periodisch geschaltet, der die gleiche elektrische Stromquelle, den Generator lY, benutzt. Dieser Steuerstromkreis besteht aus einer Verbindung des Emitters 16' mit der Basis 4V über den großen Widerstand R 1 und den Drosselwiderstand R 2, die über eine gemeinsame Leitung 35' an den Unterbrecher angeschlossen sind. Der Unterbrecher besteht aus dem Hebel 36', an dem der Unterbrecherkontakt 37 befestigt ist und der mittels der Nockenscheibe 40' periodisch von dem ortsfesten Kontakt 38' abgehoben wird, der an Masse 39' liegL Die Nockenscheibe, 40' ist mit dem Verteiler 27' mechanisch verbunden, wie durch die gestrichtelte Linie angedeutet ist, damit das Unterbrechen des Steuerstromkreises des Transistors 10' und das Verteilen der Sekundärspannung auf die Zündkerzen 30' aufeinander abgestimmt ist. Bei dieser Ausführung bildet die Steuerung des Stromkreises des Transistors lO', die durch die Verbindung des Emitters 16' mit der Basis 42' hergestellt wird, unter Einschluß der Unterbrecherkontakte 37', 38', tatsächlich zwei parallele Verbindungswege zur Stromquelle 13'. Einer der parallelen Verbindungswege liegt außerhalb des Transistors und wird von der Leitung 32', dem großen Widerstand R 1, der Leitung 34', der gemeinsamen Leitung 35' und den Unterbrecherkontakten 37', 38' sowie dem Erdanschluß 39' gebildet. Der andere parallele Verbindungsweg wird von dem Emitter 16', dem Halbleiterkörper 12', der Basis 42', dem Drosselwiderstand R 2, der gemeinsamen Leitung 35', den Kontakten 37', 38' und dem Erdanschluß 39' gebildet. Bei Schließlage der Kontakte 37', 38' hat die Basis 42' eine negative Spannung gegenüber dem Emitter 16', so daß von dem Emitter 16' ein Strom zur Basis 42' fließen kann. Dann fließt Strom vom Emitter 16' zum Kollektor 17' und erregt die Primärwicklung 20'. Sind die Unterbrecherkonkontakte 37', 38' geöffnet, so hat die Basis 42' die gleiche Spannung wie der Emitter 16', so daß der Transistor 10' sperrt und der Strom in der Primärwicklung 20' und der Magnetfluß unterbrochen werden, wodurch in der Sekundärwicklung die Spannung induziert wird, die zum Erzeugen des Funkens an den Zündkerzen 30' erforderlich ist.The transistor 10 ' is periodically switched by a control circuit which uses the same electrical power source, the generator IY. This control circuit consists of a connection between the emitter 16 ' and the base 4V via the large resistor R 1 and the choke resistor R 2, which are connected to the interrupter via a common line 35'. The interrupter consists of the lever 36 ' to which the interrupter contact 37 is attached and which is periodically lifted from the stationary contact 38' by means of the cam disk 40 ', which is connected to ground 39' . The cam disk 40 'is connected to the distributor 27' mechanically connected, as indicated by the dashed line, so that the interruption of the control circuit of the transistor 10 ' and the distribution of the secondary voltage to the spark plugs 30' are coordinated with one another. In this embodiment the control of the circuit of the transistor 10 ', which is established by the connection of the emitter 16' to the base 42 ', including the breaker contacts 37', 38 ', actually forms two parallel connection paths to the current source 13'. One of the parallel connection paths lies outside the transistor and is formed by the line 32 ', the large resistor R 1, the line 34', the common line 35 ' and the breaker contacts 37', 38 ' and the ground terminal 39' . The other parallel connection path is formed by the emitter 16 ', the semiconductor body 12', the base 42 ', the inductor resistor R 2, the common line 35', the contacts 37 ', 38' and the ground terminal 39 ' . When the contacts 37 ', 38' are in the closed position , the base 42 'has a negative voltage with respect to the emitter 16', so that a current can flow from the emitter 16 ' to the base 42'. Current then flows from emitter 16 ' to collector 17' and excites primary winding 20 '. If the breaker contacts 37 ', 38' are open, the base 42 'has the same voltage as the emitter 16', so that the transistor 10 ' blocks and the current in the primary winding 20' and the magnetic flux are interrupted, whereby in the secondary winding the voltage is induced which is required to produce the spark at the spark plugs 30 '.

Für den Widerstand R 1 ist ein Wert von 100 000 Ohm, für den Widerstand R 2 ein Wert von 15 bis 40 Ohm und für den Widerstand R 3 ein Wert von 0,2 Ohm angebracht. Der Transformator 43 hat im wesentlichen die gleichen Eigenschaften wie die Zündspule nach F i g. 1. Sein Kern besteht jedoch aus zwei U-förmigen Teilen, die einander gegenüberstehen und durch Luftspalte 45' von sehr geringer Breite getrennt sind, in die dünne Plättehen aus nichtmagnetisierbarem Werkstoff 47' eingesetzt sind. Die Primär- und Sekundärwicklung des Transformators sind ebenfalls konzentrisch angeordnet und haben im wesentlichen die gleichen Eigenschaften wie bei der Ausführung nach F i g. 1, insbesondere bezüglich ihrer Windungszahlen, ihrer Induktivität, des Primärstromes und des Verhältnisses der Windungszahl der Primärwicklung zu derjenigen der Sekundärwicklung.For the resistor R 1 is a value of 100,000 ohms, a value of 15 to 40 ohms and the resistor R 3 are attached a value of 0.2 ohm for the resistor R.sub.2. The transformer 43 has essentially the same properties as the ignition coil according to FIG. 1. Its core, however, consists of two U-shaped parts that face each other and are separated by air gaps 45 'of very small width, into which thin plates of non-magnetizable material 47' are inserted. The primary and secondary windings of the transformer are also arranged concentrically and have essentially the same properties as in the embodiment according to FIG. 1, in particular with regard to its number of turns, its inductance, the primary current and the ratio of the number of turns of the primary winding to that of the secondary winding.

Gemäß F i g. 3 besteht der Transistor 50 aus dem Halbleiterkörer 52 mit Emitter 53, Kollektor 54 und Basis 56. Als Gleichstromquelle dient eine Batterie 57, deren negativer Pol über die Leitung 58 an Masse 59 liegt. Die positive Klemme der Batterie ist über einen Schalter und die Leitung 60 an ein Ende 61. der Primärwicklung 62 angeschlossen. Das andere Ende der Primärwicklung 62 ist durch die Leitung 63 mit dem Hauptstrom-Steuerwiderstand R 3 verbunden, der über die Leitung 64 mit dem Kollektor 54 des Transistors verbunden ist. Der Emitter 53 des Transistors 50 liegt über die Leitung 65 an Masse 67. Somit sind die Primärwicklung 62, der Widerstand R 3, der Kollektor 54 und der Emitter 53 des Transistors 50 in Reihe geschaltet und bilden den Hauptstromkreis der Zündanlage. Auch bei dieser Ausführung ist die Anschlußklemme 61 der Primärwicklung 62 mit einem Ende der Sekundärwicklung 69 verbunden, deren anderes Ende durch die Hochspannungsleitung 70 mit dem Verteiler 71 verbunden ist, der in bestimmten Zeitabständen die ortsfesten Kontakte 72 berührt und dadurch die in der Sekundärwicklung induzierte Spannung an die einzelnen Zündkerzen 73 legt.According to FIG. 3 , the transistor 50 consists of the semiconductor body 52 with emitter 53, collector 54 and base 56. A battery 57, the negative pole of which is connected to ground 59 via the line 58, serves as a direct current source. The positive terminal of the battery is connected to one end 61 of the primary winding 62 via a switch and line 60 . The other end of the primary winding 62 is connected by the line 63 to the main current control resistor R 3 , which is connected to the collector 54 of the transistor via the line 64. The emitter 53 of the transistor 50 is connected to ground 67 via the line 65. The primary winding 62, the resistor R 3, the collector 54 and the emitter 53 of the transistor 50 are thus connected in series and form the main circuit of the ignition system. In this embodiment, too, the terminal 61 of the primary winding 62 is connected to one end of the secondary winding 69 , the other end of which is connected by the high-voltage line 70 to the distributor 71 , which touches the stationary contacts 72 at certain time intervals and thereby the voltage induced in the secondary winding to the individual spark plugs 73 .

Der Transistor 50 wirkt wieder als Vorrichtung zum periodischen Unterbrechen des Erregerstrorns durch die Primärwicklung 62 der Zündspule und erzeugt infolge der Unterbrechung des magnetischen Flusses die für die Zündung der Zündkerzen 73 erforderliche Spannung. Die Schalttätigkeit des Transistors wird durch die periodische Erzeugung des Spannungsgitters erzielt, durch das der Transistor leitend oder nicht leitend durch einen Steuerstromkreis gemacht wird, in dem der Unterbrecher der üblichenZündanlage liegt, der periodisch den Steuerstromkreis öffnet und schließt.The transistor 50 again acts as a device for periodically interrupting the excitation current through the primary winding 62 of the ignition coil and, as a result of the interruption of the magnetic flux, generates the voltage required to ignite the spark plugs 73. The switching action of the transistor is achieved by the periodic generation of the voltage grid, by means of which the transistor is made conductive or non-conductive by a control circuit in which the breaker of the usual ignition system is located, which periodically opens and closes the control circuit.

Der Steuerstromkreis für den Transistor 50 ist einerseits durch Zwischenschalten des Emitters 53 mit der Basis 56 über die Leitung 68, den großen WiderstandR1, die Leitung74 und den StrombegrenzungswiderstandR2 und andererseits durch die Verbindung der beiden Widerstände mittels einer gemeinsamen Verbindungsleitung 75 mit dem Unterbrecher verbunden, der mittels des Leiters 76 an die positive, nicht geerdete Klemme der Batterie 57 angeschlossen ist. Der Unterbrecher besteht aus einem schwenkbar gelagerten Hebel mit dem Kontakt 77, der mittels der Nockenscheibe 80 periodisch dem ortsfesten Kontakt 78 genähert oder von ihm abgehoben wird. Die Nockenscheibe 80 ist mit dem Verteiler 71 verbunden. Auch bei dieser Ausführuno, bildet der Steuerstromkreis für den Transistor 50 zwei parallele Leitungswege, die beide über die Kontakte 77, 78 zum Öffnen und Schließen des Stromkreises zur Batterie 57 führen. Einer dieser Leitungswege geht von dem positiven Pol der Batterie aus über die Leitung 76, die Unterbrecherkontakte 77, 78, die Leitungen 75 und 74, den großen Widerstand R 1 und die Leitung 68, die an Masse 67 liegt. Der andere geht vom positiven Pol der Batterie aus über die Leitung 76, die Unterbrecherkontakte 77, 78, die gerheinsame Verbindungsleitung 75, den Widerstand R 2, die Basis 56, den Halbleiterkörper 52 und den Emitter 53 nach der Leitung 65, die an Masse 67 liegt.The control circuit for the transistor 50 is connected on the one hand by interposing the emitter 53 with the base 56 via the line 68, the large resistor R1, the line 74 and the current limiting resistor R2 and on the other hand by connecting the two resistors by means of a common connecting line 75 to the interrupter, the is connected to the positive, ungrounded terminal of the battery 57 by means of the conductor 76 . The interrupter consists of a pivotably mounted lever with the contact 77, which is periodically approached or lifted from the stationary contact 78 by means of the cam disk 80. The cam disk 80 is connected to the distributor 71 . In this embodiment, too, the control circuit for the transistor 50 forms two parallel conduction paths, both of which lead to the battery 57 via the contacts 77, 78 for opening and closing the circuit. One of these conduction paths starts from the positive pole of the battery via the line 76, the breaker contacts 77, 78, the lines 75 and 74, the large resistor R 1 and the line 68, which is connected to ground 67 . The other starts from the positive pole of the battery via the line 76, the breaker contacts 77, 78, the coarse connecting line 75, the resistor R 2, the base 56, the semiconductor body 52 and the emitter 53 to the line 65, which is connected to ground 67 lies.

Die Wirkungsweise des Steuerstromkreises ist die gleiche Wie bei den Aüsführungsbeispielen nach F i g. 1 und 2. Auch die Zündspule hat im wesentlichän die gleichen Eigensi-haften *ie die Zündspule nach F i g. 1. lhf Keim 82 hat einen Luftspalt 83, in den ein entsprechend bemessenes Abstandsstück 84 aus nichtmagnetisierbarem Werkstoff eingesetzt ist. Primär- und Sekundärwicklung der Spule haben die gleiche kanzentrische Anordnung und im wesentlichen die gleichen Eigenschaften, wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1, insbesondere bezüglich der Anzahl der Windungen der Primärwicklung, ihrer Induktivität, des Erregerstroms sowie des Verhältnisses zwischen den Windungszahlen von Primär-und Sekundärwicklung.The mode of operation of the control circuit is the same as in the exemplary embodiments according to FIG . 1 and 2. The ignition coil also has essentially the same properties, ie the ignition coil according to FIG . 1. lhf germ 82 has an air gap 83 into which a correspondingly dimensioned spacer 84 made of non-magnetizable material is inserted. The primary and secondary windings of the coil have the same square-center arrangement and essentially the same properties as in the exemplary embodiment according to FIG . 1, in particular with regard to the number of turns of the primary winding, its inductance, the excitation current and the ratio between the number of turns of the primary and secondary winding.

In F i g. 4 besteht der Transistor aus einem Halbleiterkörper 86 mit dem Emitter 87, dem Kollektor 89 und der Basis 90. Die Batterie 91 liefert sowohl den Erregerstrom für die Primärwicklung als auch den Strom zum Erzeugen des Spannungsgitters für die Steuerung des als Stromschalter wirkenden Transistors. Der positivePol der Batterie 91 ist über einen .Schalter 92 und über eine Leitung 93 an den Emitter 87 angeschlossen. Der Kollektor 89 ist über die Leitung 94 und den Hauptstrom-Steuerwiderstand R 3 mit derKlemme 95 der Primärwicklung 96 der Zündspule verbunden. Die andere Klemme 97 der Primärwicklung liegt an Masse 98 und ist mit einem Ende der Sekundähvicklung 100 verbunden. Das andere Ende der Sekundärwicklung 100 ist über die Hochspannungsleitung 102 an den Verteiler 103 angeschlossen, der die ortsfesten Verteilerkontakte 104 in regelmäßigen Abständen berührt und dadurch die Spannung der Sekundärwicklung an die einzelnen Zündkerzen 105 legt. Der Steuerstromkreis des Transistors wird von der gleichen Stromquelle für die Primärwicklung 96 gespeist. Er besteht aus der Verbindung des Emitters 87 mit der Basis 90 über die Leitung 107, den großen Widerstand R 1 und die Leitung 108, die mit der einen Klemme des Drosselwiderstandes R 2 verbunden ist, dessen andere Klemme an der Basis 90 liegt. Dieser Kreis ist über ein gemeinsames Verbindungsstück 109 an einen an sich bekannten Unterbrecher 110 angeschlossen, der an Masse 112 liegt. Der Unterbrecher 110 kann selbstverständlich auch in magnetischer Bauart ausgeführt oder als lichtempfindliche Vorrichtung ausgebildet sein. Die Zündspule hat im wesentlichen die gleichen Eigenschaften wie die Ausführung nach F i g. 1. Sie besteht aus einem magnetisierbaren Kern 115, der einen Luftspalt 116 von sehr geringer Breite aufweist, in den ein Abstandsstück 117 aus einem nichtmagnetisierbaren Werkstoff eingesetzt ist.In Fig. 4, the transistor consists of a semiconductor body 86 with the emitter 87, the collector 89 and the base 90. The battery 91 supplies both the excitation current for the primary winding and the current for generating the voltage grid for controlling the transistor acting as a current switch. The positive pole of the battery 91 is connected to the emitter 87 via a switch 92 and via a line 93 . The collector 89 is connected to the terminal 95 of the primary winding 96 of the ignition coil via the line 94 and the main current control resistor R 3. The other terminal 97 of the primary winding is connected to ground 98 and is connected to one end of the secondary winding 100 . The other end of the secondary winding 100 is connected via the high-voltage line 102 to the distributor 103 , which touches the stationary distributor contacts 104 at regular intervals and thereby applies the voltage of the secondary winding to the individual spark plugs 105. The control circuit of the transistor is fed by the same current source for the primary winding 96. It consists of the connection of the emitter 87 to the base 90 via the line 107, the large resistor R 1 and the line 108, which is connected to one terminal of the inductor resistor R 2, the other terminal of which is connected to the base 90 . This circuit is connected via a common connecting piece 109 to an interrupter 110 , known per se, which is connected to ground 112. The interrupter 110 can of course also be of a magnetic type or be designed as a light-sensitive device. The ignition coil has essentially the same properties as the embodiment according to FIG. 1. It consists of a magnetizable core 115 which has an air gap 116 of very small width, into which a spacer 117 made of a non-magnetizable material is inserted.

Claims

Claims: 1. Electrical ignition system for internal combustion engines, in which a direct current source, emitter and collector of a transistor and the primary winding of an ignition coil are connected in series, the excitation current through the primary winding via the transistor through one in the emitter-base circuit of the transistor lying interrupter synchronism is controlled by the internal combustion engine, d a d g e k urch hen -zeichnet that the breaker is connected to ground (39) or to the DC power source (14).

2. Ignition system according to claim 1, characterized in that to disconnect the direct connection of the control circuit with the power source, the interrupter is connected in the control circuit so that the excitation current flowing to the primary winding of the ignition coil is interrupted by the transistor. References considered: British Patent No. 809,989; French Patent No. 1167 325; U.S. Patent No. 2,852,588.