DE1262677B

DE1262677B - Ignition assembly for internal combustion engines

Info

Publication number: DE1262677B
Application number: DEB68532A
Authority: DE
Inventors: Henry Bernard Gersoni
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1961-09-07
Filing date: 1962-08-22
Publication date: 1968-03-07

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. CL: Int. CL:

F02pF02p

Deutsche Kl.: 46 c3-13/01 German class: 46 c3- 13/01

Nummer: 1262 677Number: 1262 677

Aktenzeichen: B 68532 VIII c/46 c3File number: B 68532 VIII c / 46 c3

Anmeldetag: 22. August 1962 Filing date: August 22, 1962

Auslegetag: 7. März 1968Opening day: March 7, 1968

Die Erfindung betrifft eine Zündanordnung für Brennkraftmaschinen mit einer magnetelektrischen Zündmaschine, zu deren Induktionswicklung ein Unterbrecherkontakt und mindestens eine jeweils eine Zündkerze mit der Zündspannung beaufschlagende Zündschaltung parallel geschaltet sind. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Zündanordnung dieser Gattung zu schaffen, bei welcher der Verlauf der Zündspannung gegen die Drehzahl bei geringen Drehzahlen wie im bekannten Fall schnell ansteigt, aber im Gegensatz zum Bekannten bei höheren Drehzahlen möglichst konstant bleibt, d, h. nicht weiter ansteigt.The invention relates to an ignition arrangement for internal combustion engines with a magneto-electric Blasting machine, for its induction winding a breaker contact and at least one each a spark plug are connected in parallel with the ignition circuit applying the ignition voltage. the The object of the invention is to create an ignition arrangement of this type in which the curve of the ignition voltage versus the speed at low speeds as in the known case increases rapidly, but, in contrast to what is known, remains as constant as possible at higher speeds, d, h. does not increase any further.

Es ist bereits eine dies leistende Zündanordnung bekannt (USA.-Patentschrift 2 879 451), in welcher ein Speicherkondensator periodisch aufgeladen und entladen wird. Dadurch bereits unterscheidet sich die bekannte Anordnung gattungsmäßig von denjenigen Zündanordnungen, von denen die vorliegende Erfindung ausgeht. Bei dieser bekannten Anordnung findet ein Transformator Anwendung, dessen Kern gesättigt wird, bevor die Unterbrecherkontakte geöffnet werden. Das Feld im Kern des Transformators bricht nach Öffnung der Unterbrecherkontakte schnell zusammen. Bei einer weiteren bekannten Zündanordnung (französische Patentschrift 1 165 686) liegt ein sättigbarer Transformator im Entladekreis eines Speicherkondensators, der wie bei der eben beschriebenen bekannten Anordnung periodisch geladen und entladen wird.An ignition arrangement which achieves this is already known (US Pat. No. 2,879,451), in which a storage capacitor is periodically charged and discharged. This already differs the known arrangement of the generic type of those ignition arrangements of which the present invention goes out. In this known arrangement, a transformer is used, the core of which is saturated before the breaker contacts are opened. The field in the core of the transformer breaks quickly after opening the breaker contacts. In another known ignition arrangement (French patent specification 1 165 686) a saturable transformer is located in the discharge circuit of a Storage capacitor, which is charged periodically and as in the known arrangement just described is discharged.

Im Gegensatz zu den bekannten Anordnungen werden aber hier keine sättigbaren Transformatoren zur Begrenzung der zu übertragenden Spannung verwendet, um so ein Ansteigen der Ausgangsspannungsspitzen mit steigender Drehzahl zu verhindern, sondem es wird ausgegangen von der eingangs definierten Zündanordnung mit magnetelektrischer Zündmaschine, und die Erfindung besteht dabei darin, daß der Unterbrecherkontakt von einer Drosselspule überbrückt ist, deren Kern eine im wesentlichen rechteckige Charakteristik aufweist, und die so ausgelegt ist, daß ihre Sättigungsspannung gleich der von der Zündmaschine bei einer mittleren Drehzahl abgegebenen Spannung ist.In contrast to the known arrangements, however, there are no saturable transformers here used to limit the voltage to be transmitted in order to prevent the output voltage peaks from rising to prevent with increasing speed, special it is based on the initially defined Ignition arrangement with magneto-electric ignition machine, and the invention consists in that the breaker contact is bridged by a choke coil, the core of which is essentially a has a rectangular characteristic, and which is designed so that its saturation voltage is equal to that is the voltage delivered by the blasting machine at a medium speed.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Zündanordnung nach der Erfindung mit mehreren zu der Induktionsspule parallelgeschalteten Zündschaltungen ist vorgesehen, daß die Zündspannung den einzelnen Zündschaltungen über einen Verteiler zugeführt wird.In an advantageous embodiment of the ignition arrangement according to the invention with several to the Induction coil parallel-connected ignition circuits is provided that the ignition voltage to the individual Ignition circuits is fed through a distributor.

Eine weitere praktische Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die magnetelektrische Zünd-Zündanordnung für BrennkraftmaschinenAnother practical embodiment of the invention is that the magneto-electric ignition-ignition arrangement for internal combustion engines

Anmelder:Applicant:

The Bendix Corporation,The Bendix Corporation,

Detroit, Mich. (V. St. A.)Detroit, me. (V. St. A.)

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. K. A. Brose, Patentanwalt,Dipl.-Ing. K. A. Brose, patent attorney,

8023 Pullach, Wiener Str. 28023 Pullach, Wiener Str. 2

Als Erfinder benannt:
Henry Bernard Gersoni,
Colliersville, N. Y. (V. St. A.)Named as inventor:
Henry Bernard Gersoni,
Colliersville, NY (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 7. September 1961
(136 599)Claimed priority:
V. St. v. America 7 September 1961
(136 599)

maschine als Niederspannungstyp ausgeführt ist und daß die Zündkerze bzw. die Zündkerzen jeweils über einen Zündtransformator mit der Zündspannung beaufschlagt werden.machine is designed as a low voltage type and that the spark plug or the spark plugs each over the ignition voltage can be applied to an ignition transformer.

Wenn bei dem vorliegenden System die Unterbrecherkontakte geöffnet werden, dann ist nach dem Öffnen dieser Kontakte diejenige Spannung, auf welche die Wicklung des Induktors gelangt, wegen der Sättigung des Kernes der parallelgeschalteten Drossel begrenzt, wodurch also ab einer bestimmten Spannung keine Spannungserhöhung mehr stattfindet. Bei den bekannten Zündsystemen wird im wesentlichen die Spannung an den dort angewendeten Ladekondensatoren dadurch begrenzt, daß vor dem Öffnen der Unterbrecherkontakte der Kern des Transformators sich sättigt und damit an der Sekundärwicklung eine konstante Spannung erscheint. Die Erfindung geht also nicht nur von einer im Vergleich zum Stand der Technik anderen Gattung von Zündspannungsbegrenzungseinrichtungen aus, sondern erreicht auch die Begrenzung in anderer und besonders vorteilhafter Weise. Wenn die parallelgeschaltete Drossel sich sättigt, werden dadurch die parallel dazu liegenden Unterbrecherkontakte kurzgeschlossen, wodurch der besondere Vorteil erhalten wird, daß die Funkenbildung an den Unterbrecherkontak-If the breaker contacts are opened in the present system, then after When these contacts open, the voltage on which the winding of the inductor reaches, because of the saturation of the core of the parallel-connected choke is limited, thus starting from a certain Voltage no more voltage increase takes place. In the known ignition systems is im essentially the voltage on the charging capacitors used there is limited by the fact that before When the breaker contacts open, the core of the transformer is saturated and thus on the secondary winding a constant tension appears. The invention is therefore not just based on a comparison to the state of the art different type of ignition voltage limiting devices, but achieved also the limitation in a different and particularly advantageous way. If the parallel connected If the choke is saturated, the parallel breaker contacts will be short-circuited, whereby the particular advantage is obtained that the spark formation on the breaker contact

809 517/178809 517/178

in der Wicklung 11 induzierte Spannung dem richtigen der mit den Entladestrecken 29 verbundenen Transformatoren 27 zuführt.in the winding 11 induced voltage is the correct one the transformers 27 connected to the discharge paths 29.

In F i g. 2 weist die mit A bezeichnete Kurve den 5 typischen Verlauf der Ausgangsspannung gegenüber der Drehzahl von magnetelektrischen Zündmaschinen auf, wie sie in Zündstromkreisen der beschriebenen Art verwendet werden. Man sieht, daß bei der Kurve A die Ausgangsspannung im DrehzahlbereichIn Fig. 2, the curve labeled A shows the typical course of the output voltage versus the speed of magnet-electric ignition machines, as used in ignition circuits of the type described. It can be seen that curve A shows the output voltage in the speed range

stellen können.can ask.

Im folgenden wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel unter Hinweis auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigtIn the following the invention is based on an exemplary embodiment with reference to the drawing explained. In the drawing shows

Fig. 1 ein Schaltbild einer bevorzugten, der Erläuterung dienenden Ausführungsform der magnetelektrischen Zündmaschine,Fig. 1 is a circuit diagram of a preferred, explanatory serving embodiment of the magneto-electric blasting machine,

F i g. 2 eine grafische Darstellung, in der die Aus-F i g. 2 is a graphic representation in which the

ten erheblich vermindert wird. Dies verlängert die Lebensdauer der Unterbrecherkontakte. Es ist auch besonders vorteilhaft, daß ein Rückprellen an den ..Unterbrecherkontakten nicht schädlich sein kann, da die gesättigte parallelgeschaltete Spule über den Unterbrecherkontakten während eines solchen Prellens einen Kurzschluß erzeugt. Diese erheblichen technischen Vorteile können von den bekannten Zündanordnungen nicht erreicht werden, weil z. B.ten is considerably reduced. This extends the service life of the breaker contacts. It is also particularly advantageous that a rebound on the .. Interrupter contacts can not be harmful, since the saturated coil connected in parallel across the breaker contacts during such bouncing generated a short circuit. These considerable technical advantages can be distinguished from the well-known Ignition arrangements are not achieved because z. B.

die verwendeten sättigbaren Transformatoren keine io von 0 bis 500 stark ansteigt und daß im Bereich von Kurzschlüsse über den Unterbrecherkontakten her- 500 bis 2500 U/min und darüber diese erzeugte Spannung weiter zunimmt. Die hohe Ausgangsspannung von derartigen magnetelektrischen Zündmaschinen, insbesondere im Drehzahlbereich oberhalb 500 U/min, 15 ist für die richtig arbeitende Zündung nicht notwendig und unter anderem schädlich, da sie einen unnötig hohen Stromfluß im Transformator erzeugt. Gemäß der vorliegenden Erfindung gelangt eine sättigbare Drossel zur Anwendung, die im Primärgangsspannung einer magnetelektrischen Zünd- 20 kreis parallel zu den Unterbrecherkontakten 15 anmaschine, wie sie beispielsweise im Stromkreis der geschaltet ist. In der der Erläuterung dienenden Aus-Fig. 1 verwendet wird, gegenüber der Drehzahl führungsform weist diese Drossel die Form einer dieser Zündmaschine aufgetragen ist, wobei die Aus- Spule 32 auf, welche einen sättigbaren Kern mit im gangsspannung dieser Zündmaschine sowohl mit wesentlichen rechteckiger Charakteristik enthält. Eine als auch ohne die spannungsbegrenzende, sättigbare 25 typische derartige Spule 32, die in einem der F i g. 1 Spule veranschaulicht ist, welche einen Bestand- ähnlichen Stromkreis verwendet wird, wobei jedoch teil der erfindungsgemäßen neuen Kombination dar- ein Achtzylindermagnetinduktor mit einer Ausgangsstellt, spannung von 14 KV bei 300 U/min eingebaut ist, Fig. 1 ist der Spulenteil 10 einer magnetelektri- weist 180 Windungen auf. Mit einer solchen, in der sehen Zündmaschine, etwas schematisch dargestellt, 30 dargestellten Weise angeschalteten Spule 32 folgt die wobei einfachheitshalber derjenige Teil der Zünd- Ausgangsspannung der magnetelektrischen Zündmaschine, der das umlaufende Magnetfeld erzeugt, maschine, die der gleich wie bei der Kurve A ist, der weggelassen wurde. Dieser Teil 10 der Zündmaschine Kurve B. Der Kondensator 19 weist in jedem Fall enthält eine Wicklung 11. Mit einem Ende der Wick- eine Kapazität von 74 μΡ auf. Diese Kurve, welche lung oder Spule 11 ist ein Draht 17 verbunden, wäh- 35 im Anfangsbereich im wesentlichen gleich der rend an das andere Ende ein Draht 16 angeschlossen Kurve A ist, trennt sich von der Kurve A am Punkt S ist. Zwischen die Drähte 16 und 17 ist ein Satz üb- merklich und liegt anschließend wesentlich unter der licher Unterbrecherkontakte 15 und ein Lichtbogen- Kurvet. Die Ausgangsspannung nimmt daher mit löschkondensator 19 angeschaltet. der Drehzahl bei der Kurve B wesentlich weniger Ein an den Draht 16 angeschlossener Draht 20 40 zu als bei der Kurvet.the saturable transformers used do not increase sharply from 0 to 500 and that in the area of short circuits across the breaker contacts, this generated voltage continues to increase from 500 to 2500 rpm and above. The high output voltage of such magneto-electric ignition machines, especially in the speed range above 500 rpm, 15 is not necessary for properly working ignition and is harmful, among other things, since it generates an unnecessarily high flow of current in the transformer. According to the present invention, a saturable choke is used, which is connected in the primary output voltage of a magneto-electric ignition circuit in parallel to the interrupter contacts 15, as is connected, for example, in the circuit of the. In the explanatory Aus-Fig. 1 is used, compared to the speed guide form, this throttle has the shape of one of this ignition machine is plotted, the off coil 32, which contains a saturable core with the output voltage of this ignition machine both with a substantially rectangular characteristic. A typical coil 32 of this type, as well as without the voltage-limiting, saturable 25, which is shown in one of the FIGS. 1 coil is illustrated, which an existing-similar circuit is used, but part of the novel combination according to the invention is an eight-cylinder magnetic inductor with an output voltage of 14 KV at 300 rpm is installed, Fig. 1 is the coil part 10 of a magnetelektri - has 180 turns. With such a coil 32, shown in the blasting machine, shown somewhat schematically, 30, the following, for the sake of simplicity, is that part of the ignition output voltage of the magneto-electric blasting machine that generates the circulating magnetic field, which is the same as in curve A. that has been omitted. This part 10 of the blasting machine curve B. The capacitor 19 in each case contains a winding 11. With one end of the winding a capacitance of 74 μΡ. This curve, which development or coil 11 is connected to a wire 17, while curve A is connected in the initial area essentially equal to the curve A connected to the other end, separates from curve A at point S. A set is usually noticeable between the wires 16 and 17 and then lies substantially below the interrupter contacts 15 and an arc curve. The output voltage therefore decreases with the quenching capacitor 19 switched on. much less A connected to the speed at the curve B to the wire 16 wire 20 to 40 than in the Kurvet.

verbindet das Ende der Spule 11 mit dem Mittel- In jedem Zyklus, in dem eine Spannung in derconnects the end of the coil 11 to the center In each cycle in which a voltage is in the

kontakt 21 eines Verteilers 22. Der veranschaulichte Wicklung 11 induziert wird, nimmt der Fluß im Zündstromkreis ist eine sogenannte Niederspan- sättigbaren Kern der Spule 32 so lange zu, bis er den nungsausführung, so daß jede der mit einem bestimm- Sättigungspunkt erreicht. Im gleichen Zyklus hat die ten Winkelabstand voneinander getrennten Elek- 45 Spule 32 an und oberhalb dieses Punktes eine sehr troden25 des Verteilers, mit denen der drehbare kleine Impedanz. Wenn die Unterbrecherkontakte Verteilerfinger 24 aufeinanderfolgend zusammen- 15 öffnen, so steigt die an der Drossel 32 anliegende arbeitet, über einen Spannungserhöhenden Zünd- Spannung auf einen vorbestimmten festen Wert an, transformator mit ihrer entsprechenden Entlade- bei dem die Drossel gesättigt ist. Dieser Wert bestrecke verbunden ist. Somit ist, entsprechend der 50 stimmt die Größe der Spannung der Sekundärwick-Darstellung, jede Elektrode 25 mit ihrer Entlade- lung 14 und somit die Spannung an der Entladestrecke 29 über einen Draht 26 verbunden, der zur strecke 29.contact 21 of a distributor 22. The illustrated winding 11 is induced, the flux in the The ignition circuit is a so-called low-voltage saturable core of the coil 32 until it reaches the execution execution, so that each of the reaches a certain saturation point. In the same cycle, the th angular distance from each other separated elec- 45 coil 32 at and above this point a very troden25 of the distributor, with which the rotatable small impedance. When the break contacts Open the distributor fingers 24 one after the other, so that the pressure applied to the throttle 32 increases works via a voltage-increasing ignition voltage to a predetermined fixed value, transformer with its corresponding discharge in which the choke is saturated. This value extends connected is. Thus, according to FIG. 50, the magnitude of the voltage of the secondary Wick representation is correct, each electrode 25 with its discharge 14 and thus the voltage on the discharge path 29 connected via a wire 26, which leads to line 29.

Primärwicklung des Zündtransformators 27 führt. Die Wenn eine Sättigung der Drossel 32 auftritt, so istPrimary winding of the ignition transformer 27 leads. If the reactor 32 is saturated, so is

Primär-und Sekundärwicklungen jedes Zündtransfor- ein Kurzschlußlereis parallel zu den Unterbrechermators 27 sind an einem Ende miteinander verbunden, 55 kontakten vorhanden, so daß verhindert wird, daß während das andere Ende der Sekundärwicklung irgendwelche von der magnetelektrischen Zünd-Primary and secondary windings of each ignition transformer, a short circuit parallel to the interrupter 27 are connected to one another at one end, 55 contacts are present, so that it is prevented that while the other end of the secondary winding has any of the magneto-electric ignition

mittels eines Drahtes 30 an eine Elektrode der Entladestrecke 29 angeschlossen ist. Die andere Elektrode jeder Entladestrecke ist über einen Draht 31 an Erde angeschlossen.is connected to an electrode of the discharge path 29 by means of a wire 30. The other electrode each discharge path is connected to earth via a wire 31.

Eine magnetelektrische Zündmaschine der bis jetzt beschriebenen Art ist bekannt. Die Unterbrecherkontakte 15 und der Verteilerarm 24 sind mit dem drehbaren Teil der Zündmaschine, der dasA magneto-electric ignition machine of the type described so far is known. The breaker contacts 15 and the distributor arm 24 are connected to the rotatable part of the blasting machine, which the

maschine nach Öffnen der Kontakte erzeugte Energie im Sekundärkreis vernichtet wird. Bei niedrigeren Geschwindigkeiten der magnetelektrischen Zünd-60 maschine wird der bestimmte Wert, bei dem die Drossel 32 gesättigt ist, nicht erreicht. Die Drossel wirkt dann als ein Weg hoher Impedanz und beeinflußt daher die Wirkungs weise der magnetelektrischen Zündmaschine in keiner Weise und hat kernenmachine after opening the contacts is destroyed in the secondary circuit. At lower The speeds of the magneto-electric igniter 60 will be the specific value at which the Throttle 32 is saturated, not reached. The choke then acts as a high impedance path and influences therefore the effect of the magneto-electric blasting machine in no way and has cores

Magnetfeld erzeugt, verbunden, so daß die Unter- 65 schädlichen Einfluß auf die Eigenschaften der Zündbrecherkontakte 15 zu der Zeit öffnen und den maschine bei kleinen Geschwindigkeiten. Magnetinduktorkreis freigeben, wenn sich der Ver- Man kann erkennen, daß die vorstehend beschrieteilerfinger 24 in einer Lage befindet, in der er die so bene Verwendung der Spule 32 einen schnellerenMagnetic field generated, connected, so that the under- 65 harmful influence on the properties of the ignition breaker contacts 15 open at the time and run the machine at low speeds. Release the magnetic inductor circuit when the pressure is on 24 is in a position in which he can use the spool 32 a faster

Abfall der Spannung nach öffnen der Unterbrecherkontakte 15 ergibt, als dies ohne die Spule 32 möglich wäre. Dadurch wird die Dauer des Funkens in der Entladestrecke vermindert. Die Anwendung einer derartigen Spule verkleinert die Anzahl der Spannungsschwingungen im Stromkreis nach öffnen der Entladestrecke, wodurch die Lebensdauer dieser Strecke vergrößert wird. Ohne die Anwesenheit der Spule 32 können, falls der Stromkreis an der Sekundärwicklung der Zündspule 27 offen ist, diese Spule und die Hochspannungsleitungen des Stromkreises Schaden nehmen. Ist die Spule 32 jedoch vorhanden, so wird der größte Teil der im System vorhandenen Energie über diese Spule kurzgeschlossen, so daß der beschriebene, mögliche Schadensfall nicht auftreten kann.Drop in voltage after opening the breaker contacts 15 results than would be possible without the coil 32. This will set the duration of the spark in the unloading distance is reduced. The use of such a coil reduces the number of voltage oscillations in the circuit after opening the discharge path, thereby reducing the service life of this Route is enlarged. Without the presence of the coil 32, if the circuit is on the secondary winding the ignition coil 27 is open, this coil and the high-voltage lines of the circuit Get damaged. However, if the coil 32 is present, most of that will be present in the system Energy short-circuited via this coil, so that the described, possible damage case does not occur can.

Bei der vorliegenden Zündanordnung wirkt sich ein Prellen der Unterbrecherkontakte nicht schädlich auf diese aus, da der sättigbare Kern der Spule 32 gesättigt bleibt und der Stromkreis an den Unterbrecherkontakten während dieses Prellens kurzgeschlossen ist. Mit der vorliegenden Zündanordnung ist es möglich, die Unterbrecherkontakte früher zu schließen, als dies bisher möglich war, da die Spannungsschwingung im System sehr viel schneller abklingt. Die vorliegende Zündanordnung kann daher, wie vorstehend angegeben wurde, mit einer magnetelektrischen Zündmaschine verwendet werden, die mit wesentlich größerer Geschwindigkeit angetrieben wird, als bisher möglich war.With the present ignition arrangement, bouncing of the breaker contacts is not harmful on this, since the saturable core of the coil 32 remains saturated and the circuit at the breaker contacts shorted during this bouncing. With the present ignition arrangement it is possible to open the breaker contacts earlier to close than was previously possible because the voltage oscillation in the system is much faster subsides. The present ignition assembly can therefore, as indicated above, with a Magnetic electric blasting machine are used, which are driven at a much greater speed than was previously possible.

Claims

Patent claims:

1. Ignition arrangement for internal combustion engines with a magneto-electric igniter, too whose induction winding has an interrupter contact and at least one spark plug each with the ignition voltage acting on the ignition circuit are connected in parallel, thereby characterized in that the interrupter contact is bridged by a choke coil, the core of which is a substantially rectangular one Has characteristic, and which is designed so that its saturation voltage is equal to that of the Blasting machine is delivered at a medium speed voltage.

2. Ignition arrangement according to claim 1 with several connected in parallel to the induction coil Ignition circuits, characterized in that the ignition voltage corresponds to the individual ignition circuits is supplied via a distributor.

3. Ignition arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the magneto-electric Ignition machine is designed as a low voltage type and that the spark plug or the The ignition voltage is applied to each spark plug via an ignition transformer will.

Considered publications:
U.S. Patent No. 2,879,451;
French patent specification No. 1 165 686.

1 sheet of drawings