DE1238713B

DE1238713B - Piezoelectric ignition device for internal-axis rotary piston internal combustion engine

Info

Publication number: DE1238713B
Application number: DEF36179A
Authority: DE
Inventors: Anton Fuchs; Dipl-Ing Helmut Keller
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1962-03-03
Filing date: 1962-03-03
Publication date: 1967-04-13
Also published as: FR1349672A

Description

Piezoelektrische Zündeinrichtung für innenachsige Kreiskolbenbrennkraftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine piezoelektrische Zündeinrichtung für innenachsige Kreiskolbenbrennkraftmaschine mit Schlupfeingriff und innenliegenden Dichtteilen, wobei eine oder mehrere Zündkerzen vorgesehen sind und die Zündspannung in einem piezoelektrischen Kristall erzeugt wird.Piezoelectric ignition device for internal-axis rotary piston internal combustion engine The invention relates to a piezoelectric ignition device for internal axes Rotary piston internal combustion engine with slip engagement and internal sealing parts, wherein one or more spark plugs are provided and the ignition voltage in one piezoelectric crystal is generated.

Bekannt sind piezoelektrische Zündeinrichtungen für Hubkolbenmaschinen, wobei zwischen dem piezoelektrischen Kristall und der Zündkerze eine Vorrichtung vorhanden ist, welche der genauen Steuerung des Zündzeitpunktes dient. Um genau in Abhängigkeit der Kolbenstellung den Zündzeitpunkt zu erreichen, ist auch bei den bekannten piezoelektrischen Zündeinrichtungen eine Art Unterbrecher nötig, wodurch diese Zündeinrichtungen recht kompliziert werden.Piezoelectric ignition devices for reciprocating piston engines are known, a device between the piezoelectric crystal and the spark plug is available, which is used to precisely control the ignition timing. To be exact reaching the ignition point depending on the piston position is also at the known piezoelectric ignition devices required a kind of breaker, whereby these ignition devices become quite complicated.

Für Kreiskolbenbrennkraftmaschinen ist eine Zündeinrichtung bekannt, wobei eine dauernde Funkenstrecke oder ein Glühfaden verwendet wird, welcfie in den Verbrennungsraum hineinragen. Bei dieser bekannten Ausführung erfolgt die Zündung des Gemisches in Abhängigkeit der Winkelstellung des Drehkolbens, denn sobald der Drehkolben die Funkenstrecke übersteuert, wird das verdichtete Gemisch durch die Funkenstrecke gezündet. Der Zündzeitpunkt ist bei dieser Konstruktion von der Lage der Funkenstrecke im Mantel der Kreiskolbenbrennkraftmaschine abhängig.An ignition device is known for rotary piston internal combustion engines, using a continuous spark gap or filament, welcfie in protrude into the combustion chamber. In this known embodiment, the ignition takes place of the mixture depending on the angular position of the rotary piston, because as soon as the Rotary piston overrides the spark gap, the compressed mixture is through the Spark gap ignited. The ignition timing is dependent on this design the spark gap in the jacket of the rotary piston internal combustion engine.

Für die ausgeführten Kreiskolbenbrennkraftmaschinen wurde bisher eine elektrische Magnet-oder Batteriezündung verwendet. Der Nachteil dieser bekannten Bauarten ist ihr komplizierter Aufbau sowie das hohe Gewicht und ihr großer Platzaufwand. Besonders bei kleineren Einheiten kommt dadurch der Hauptvorteil der Kreiskolbenbrennkraftmaschine, nämlich geringes Gewicht, geringer Platzbedarf und bauliche Einfachheit nicht zum Tragen, da diese Vorteile durch die Nachteile der bekannten Zündanlagen nahezu wieder aufgehoben werden.For the rotary piston internal combustion engines that have been carried out, a electric magnet or battery ignition used. The disadvantage of this known Types is their complicated structure as well as the high weight and their large space requirements. This is the main advantage of the rotary piston internal combustion engine, especially with smaller units, namely low weight, small footprint and structural simplicity not for the Wear, as these advantages are almost repeated by the disadvantages of the known ignition systems To get picked up.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektrische Zündeinrichtung für Kreiskolbenbrennkraftmaschinen zu schaffen, die die Nachteile der bekannten Bauarten nicht aufweist und die Vorteile der Kreiskolbenbrennkraftmaschine in vollem Umfange nutzbar macht.The object of the invention is to provide an electrical ignition device for rotary piston internal combustion engines that have the disadvantages of the known Does not have types and the advantages of the rotary piston internal combustion engine in full Makes scope usable.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Zündkerze(n) mit dem Kristall in ständig leitender Verbindung steht(en). Entgegen der bisher vorherrschenden Meinung, daß Kreiskolbenbrennkraftmaschinen die genaue Einhaltung eines bestimmten Zündzeitpunktes für einen einwandfreien Betrieb erforderlich machen, haben Untersuchungen gezeigt, daß ein bestimmter Zündzeitpunkt nicht erforderlich ist. Im Gegenteil konnte festgestellt werden, daß sich ein Zündbereich, innerhalb dessen mehrere Zündfunken zur Verfügung stehen, sehr günstig auf den Verbrennungsablauf einer Kreiskolbenbrennkraftmaschine auswirkt. Wird also gemäß der Erfindung eine Kreiskolbenbrennkraftmaschine mit einer piezoelektrischen Zündeinrichtung ausgestattet, so ergeben sich daraus wesentliche Vorteile, die infolge der hauptsächlichen Vorzüge der Kreiskolbenbrennkraftmaschine nicht nur in einer Addition von Vorteilen bestehen, sondern eine grundsätzlich neue Wirkung ergeben. Durch das geringe Gewicht, die geringe Baugröße, den einfachen Aufbau und die billige Herstellungsmöglichkeit von Kreiskolbenbrennkraftmaschinen und deren elektrischer Zündeinrichtung ergibt sich nach der Erfindung eine Brennkraftmaschineneinheit, die gegenüber den bekannten Ausführungen einen ganz wesentlichen Fortschritt darstellt.This object is achieved according to the invention in that the spark plug (s) is (are) in permanent conductive connection with the crystal. Contrary to the previous prevailing opinion that rotary piston internal combustion engines the exact compliance make a certain ignition point necessary for proper operation, Investigations have shown that a specific ignition point is not required is. On the contrary, it was found that there is an ignition range within whose multiple ignition sparks are available, very favorably on the combustion process affects a rotary piston internal combustion engine. So according to the invention is a Rotary piston internal combustion engine equipped with a piezoelectric ignition device, so there are significant advantages resulting from the main advantages the rotary piston internal combustion engine not only consist of an addition of advantages, but result in a fundamentally new effect. Due to the low weight that small size, the simple structure and the cheap production possibility of Rotary piston internal combustion engines and their electrical ignition device result according to the invention an internal combustion engine unit, which compared to the known Execution represents a very significant advance.

Das Schutzbegehren richtet sich nur auf die direkte Verbindung der Zündkerze mit dem piezoelektrischen Kristall, also ohne Zwischenschaltung eines Unterbrechers.The protection request is only aimed at the direct connection of the Spark plug with the piezoelectric crystal, i.e. without the interposition of one Breaker.

Weitere Ausbildungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Figur und aus den Patentansprüchen.Further training possibilities of the invention emerge from the following description of the figure and from the claims.

In der Figur ist eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Die Figur stellt einen Teilquerschnitt durch eine Kreiskolbenbrennkraftmaschine mit piezoelektrischer Zündeinrichtung dar.In the figure is an exemplary embodiment of the invention shown. The figure shows a partial cross section through a rotary piston internal combustion engine with a piezoelectric ignition device.

In dem Mantel 1 der Kreiskolbenbrennkraftmaschine bewegt sich ein mehrzahniger Kolben 2. Sein Bewegung wird auf die Abtriebswelle 3 übertragen. Die Abtriebswelle 3 ist mit einem Zahnrad 5 versehen, das mit einem auf der Welle 4 angeordneten Zahnrad 6 im Eingriff ist. Die Welle 4 kann beispielsweise in dem Gehäuse 11 gelagert sein und trägt drei Nocken 12. In dem dargestellten Beispiel ist der Durchmesser des Zahnrades 6 doppelt so groß wie der Durchmesser des Zahnrades 5. In dem Gehäuse 11 ist weiterhin ein Kristallkörper 7 angeordnet, der über einen übertragungshebe110 von den Nocken 12 zusammengedrückt werden kann. Das eine Ende des Kristallkörpers 7 ist durch ein Isolierstück 13 elektrisch vom Gehäuse 11 getrennt und über die Zündleitung 9 mit der als Funkenstrecke dienenden Zündkerze 8 verbunden. Die Zündkerze 8 ist in dem Mantel 1 angeordnet.A multi-toothed piston 2 moves in the jacket 1 of the rotary piston internal combustion engine. Its movement is transmitted to the output shaft 3. The output shaft 3 is provided with a gear 5 which meshes with a gear 6 arranged on the shaft 4. The shaft 4 can, for example, be mounted in the housing 11 and carries three cams 12. In the example shown, the diameter of the gear 6 is twice as large as the diameter of the gear 5. In the housing 11, a crystal body 7 is also arranged, which over a transmission lifter 110 can be compressed by the cam 12. One end of the crystal body 7 is electrically separated from the housing 11 by an insulating piece 13 and connected via the ignition line 9 to the spark plug 8 serving as a spark gap. The spark plug 8 is arranged in the jacket 1.

Die Wirkung der in der Figur dargestellten Zündeinrichtung ergibt sich aus dem folgenden. Wird die Abtriebswelle 3 in Drehung versetzt, so treibt sie über die Zahnräder 5 und 6 die Welle 4 an. Bei einer Drehung der Welle 4 wird durch die Nocken 12 und den übertragungshebel 10 der Kristallkörper 7 wechselweise zusammengedrückt und entlastet. Nach dem piezoelektrischen Effekt entsteht beim Zusammendrücken und Entlasten des Kristallkörpers 7 zwischen dessen Enden eine Spannung, die zur Erzeugung eines Funkens an der Zündkerze benutzt wird. Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel. Das Ausführungsbeispiel ist im wesentlichen nur ein Funktionsschema, das konstruktiv weitgehend abgewandelt werden kann.The effect of the ignition device shown in the figure results from the following. If the output shaft 3 is set in rotation, it drives the shaft 4 via the gears 5 and 6. When the shaft 4 rotates, the cams 12 and the transmission lever 10 alternately compress and relieve the crystal body 7. According to the piezoelectric effect, when the crystal body 7 is compressed and relieved of stress, a voltage is generated between its ends, which voltage is used to generate a spark on the spark plug. The invention is not limited to the illustrated embodiment. The exemplary embodiment is essentially only a functional diagram that can be largely modified in terms of design.

Claims

Claim: Piezoelectric ignition device for internal-axis rotary piston internal combustion engine with slip engagement and internal sealing parts, with one or more spark plugs being provided and the ignition voltage being generated in a piezoelectric crystal, characterized in that the spark plug (s) (8) with the crystal (7) is (are) in constant conductive connection. Publications considered: German utility model No. 1832 611; French Patent No. 1277 577; French patent specification No. 79 749 to French patent specification No. 1277 577; U.S. Patent Nos. 3,009,975, 2,954,509.