DE1439993B2 - Zuendeinrichtung fuer brennkraftmaschinen - Google Patents
Zuendeinrichtung fuer brennkraftmaschinenInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P3/00—Other installations
- F02P3/02—Other installations having inductive energy storage, e.g. arrangements of induction coils
- F02P3/04—Layout of circuits
- F02P3/0407—Opening or closing the primary coil circuit with electronic switching means
- F02P3/0435—Opening or closing the primary coil circuit with electronic switching means with semiconductor devices
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Description
Die Erfindung betrifft eine Zündeinrichtung nach Patent 1 169 202 für Brennkraftmaschinen, mit einer
Hochspannungszündspule, deren Primärwicklung aus einer Stromquelle über mindestens zwei miteinander
in Reihe geschaltete Transistoren mit Strom versorgt wird, von denen jeder mit seiner Basis an eine gemeinsame,
den Zündzeitpunkt bestimmende Steuervorrichtung, gegen den anderen entkoppelt, angeschlossen
ist, und mit einem in der Verbindungsleitung von der Basis des ersten, unmittelbar an die Primärwicklung
angeschlossenen Transistor zur Steuer-· vorrichtung angeordneten Gleichrichter, dessen:
Durchlaßrichtung mit der Durchlaßrichtung der! Emitter-Basis-Strecke dieses Transistors überein-!
stimmt. :
Bei der Zündeinrichtung nach dem Hauptpatent j dient der Gleichrichter dazu, eine genaue zeitliche!
Übereinstimmung im Betriebsverhalten der miteinan-' der in Reihe geschalteten Transistoren sicherzustel-1
len. Diese sollen in eingeschaltetem Zustand einen beträchtlichen Strom über die Primärwicklung der
Zündspule führen können. Hierzu ist es notwendig, daß die beiden jeweils von einer Basis der Transistoren
zur Steuervorrichtung, beispielsweise einem Unterbrecherkontakt, führenden Widerstände sehr niedrig
gewählt werden. An diesen Widerständen kann daher eine beträchtliche Wärme entstehen, solange
die Unterbrecherkontakte geschlossen sind. Im Gegensatz zu anderen Anwendungsfällen von Schalttransistoren
muß bei einer zum Betrieb einer Brennkraftmaschine dienenden Transistor-Zündeinrichtung
berücksichtigt werden, daß die Brennkraftmaschine in einer Kurbelwellenstellung stehenbleibt und sogar
in dieser Stellung längere Zeit belassen werden kann, bei welcher die Unterbrecherkontakte geschlossen
sind. Eine weitere Schwierigkeit kann dadurch entstehen, daß in einem solchen unerwünschten Betriebsfall
der über die Primärwicklung fließende Strom durch einen Vorwiderstand begrenzt werden
muß, welcher zur Wärmeentwicklung ebenfalls beträchtlich beitragen kann.
Zum Schutz der gegenüber Wärmeeinwirkung empfindlichen Transistoren und des Gleichrichters
wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die beiden Basiswiderstände in einem von den übrigen Schaltelementen
der Zündeinrichtung getrennten Gehäuse untergebracht werden. Hierdurch wird es möglich,
die entwickelte Wärme an die Umgebungsluft abzuführen, ohne daß die wärmeempfindlichen Halbleiter-Bauelemente
in Mitleidenschaft gezogen werden können.
Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Äusführungsbeispiels
einer Transistor-Spulen-Zündeinrichtung näher beschrieben und erläutert. Es zeigt
F i g. 1 die Zündeinrichtung in schematischer Darstellung
in einem Übersichtsbild,
F i g. 2 das elektrische Schaltbild der Zündeinrichtung
nach Fig. 1,
F i g. 3 ein Gehäuse mit zwei darin untergebrachten Basiswiderständen sowie einem Vorwiderstand,
teilweise in der Ansicht und teilweise im Schnitt,
F i g. 4 eine Draufsicht auf dieses Gehäuse bei abgenommenem Deckel und
Fig. 5 einen Querschnitt durch die zur Zündeinrichtung gehörende Schalteinrichtung.
Die zum Betrieb einer nicht dargestellten Vierzylinder-Viertakt-Brennkraftmaschine
bestimmte Transistor-Spulen-Zündeinrichtung umfaßt einen Zündverteiler 10 mit eingebautem, in F i g. 1 nicht erkennbarem
Unterbrecher sowie eine Zündspule 11 unc eine Schaltvorrichtung 12, ein zwischen diesei
Schaltvorrichtung und der Spule angeordnetes Gehäuse 13 sowie eine zur Stromversorgung der Zündanlage
dienende Sammlerbatterie 14.
Mit dem Pluspol der Sammlerbatterie 14 kanr durch Schließen eines Zündschalters 15 die Pluslei
tung 16 der Schaltvorrichtung 12 verbunden werden
ie Schaltvorrichtung 12 enthält zwei mit ihren Kolktor-Strecken zueinander in Reihe geschaltete
ransistoren 17 und 18 vom pnp-Typ, die zusammen it einem etwa 0,1 bis 1 Ohm großen Vorwiderstand
) mit der Primärwicklung 20 der Zündspule 11 in eihe geschaltet sind. Die beiden Transistoren sind
it ihrer Basis über je einen Basiswiderstand 20 bzw. I und eine gemeinsame Leitung 22 an den feststejnden
Kontakt 23 eines als Steuervorrichtung für ie Transistoren dienenden Unterbrechers ange-
;hlossen, der in dem Gehäuse des Verteilers 10 unirgebracht
ist und außerdem einen synchron mit der kurbelwelle der Brennkraftmaschine umlaufenden
'nterbrechernocken 24 sowie einen mit diesem zuimmenarbeitenden,
an Masse angeschlossenen Un-■-rbrecherhebel 25 aufweist. Der Unterbrechernoken
sitzt auf der Antriebswelle 26 des Zündverteilers, lit dieser Antriebswelle ist eine umlaufende Ver-
:ilerelektrode 27 verbunden, die mit vier in dem aus solierstoff bestehenden Deckel 28 des Verteilers sitenden,
feststehenden Verteilerelektroden 29 zusamienarbeitet. An die Verteilerelektroden 29 sind die
Zündkerzen 30 der Brennkraftmaschine über je ein aindkerzenkabel 31 angeschlossen. Die umlaufende
ferteilerelektrode 27 steht über ein Hochspannungsabel
32 mit der sekundären Hochspannungswickiing 33 der Zündspule 11 in Verbindung. Beide
Vicklungen der Zündspule sind miteinander verbunlen und an Masse angeschlossen.
Solange der Unterbrecherhebel 25 sich in seiner ichließstellung befindet und dabei den feststehenden
Jnterbrecherkontakt 23 berührt, werden die beiden Transistoren stromleitend gehalten, weil dann über
lie beiden Basis-Widerstände 20 und 21 ein hoher, liese Transistoren in ihrem Sättigungszustand haltenier
Basisstrom über die gemeinsame Leitung 22 zur Viasse fließen kann. Der Basisstrom des Transistors
14 fließt dabei außerdem über einen Gleichrichter 55, der zwischen der Basis des Transistors 18 und
iem zugehörigen Basiswiderstand 21 angeordnet ist.
Dieser Gleichrichter hat die Aufgabe, die beiden Transistoren 17 und 18 gegeneinander zu entkoppeln
und sicherzustellen, daß beide in der weiter unten näher beschriebenen Weise gleichzeitig gesperrt werden,
wenn der Unterbrecherhebel 25 von dem Unterbrechernocken 24 im Zündaugenblick in seine Öffnungsstellung
gebracht wird.
Da bei geschlossenem Unterbrecher 23, 25 jeweils ein erheblicher Basisstrom über die beiden Basiswiderstände
20 und 21 fließt und eine beträchtliche Verlustwärme erzeugt, welche die Betriebstemperatur
der Transistoren 17 und 18 und demzufolge deren Eigenleitfähigkeit erheblich vergrößern würde,
sind die beiden Basiswiderstände 20 und 21 zusammen mit dem Vorwiderstand 14 in einem gemeinsamen,
aus Blech hergestellten Gehäuse 13 untergebracht, wie die F i g. 3 und 4 besser erkennen lassen.
Der Vorwiderstand 19 wird von der Wendel aus Widerstandsdraht gebildet, die an ihren Enden jeweils
mit einem Klemmbolzen 40 bzw. 41 verbunden ist und über zwei scheibenförmige Isolatoren 42 und
gespannt gehalten wird. Die Klemmbolzen 40 und sitzen auf je einem durch Isolierscheiben 44 gegen
idas Gehäuse 13 isolierten Trägerstreifen 45 bzw. 46. Zwei Schrauben 48 und 49, auf deren Enden in der
aus Fig. 3 ersichtlichen Weise Rändelmuttern 50 zum Befestigen des Gehäusedeckels 51 aufgeschraubt
werden können, dienen zur Befestigung der beiden keramischen Isolierscheiben 42 und 43 und außerdem
zur Befestigung der beiden Basiswiderstände 20 und 21, deren Widerstandsdraht jeweils auf ein nicht
näher bezeichnetes keramisches Rohr aufgewickelt ist. Die Basiswiderstände sind an denjenigen Enden,
an denen sie über die gemeinsame Leitung 22 mit dem Unterbrecher verbunden werden sollen, auf
einen Blechbügel 55 festgenietet, der mit einer durch einen Sprengring 56 gesicherten Mutter 57 unter
Zwischenlage einer Isolierscheibe 58 gegen die Keramikscheibe 42 gespannt gehalten wird. Das gegenüberliegende
Ende des Widerstandes 20 ist gegen den abgewinkelten, seitlichen Lappen 60 eines doppelt
abgekröpften Blechstreifens 61 vernietet, der auf seinem dem Lappen 60 abgewendeten Endabschnitt 62
eine Anschlußklemme 63 trägt, die wie die in F i g. 3 dargestellten Anschlußklemmen 40 und 41 ausgebildet
ist. Zum Anschluß und zur Befestigung des Basiswiderstandes 21 dient ein Blechstreifen 65, der mit
seinem abgewinkelten Fuß 66 unter Zwischenlage eines Isolierstoffkörpers 67 gegen den Anschluß-Streifen
61 des Widerstandes 20 isoliert mit einer auf den Schaft der Schraube 49 aufgeschraubten Mutter
68 festgezogen werden kann. Dieser Blechstreifen trägt eine vernietete Anschlußklemme 69, während
auf gleicher Höhe mit ihr auf dem für beide Basiswiderstände gemeinsamen Blechstreifen 55 eine Anschlußklemme
70 für die Zuleitung 22 vorgesehen ist. Die erfindungsgemäße Unterbringung der beiden
Basiswiderstände 20 und 21 sowie des Vorwiderstandes 19 im Gehäuse 13 ermöglicht es, die von diesen
Widerständen entwickelte Wärme von der Schalteinrichtung 12 fernzuhalten, die in F i g. 5 in ihrer Seitenansicht
dargestellt ist.
Die Schalteinrichtung 12 weist außer dem bereits erwähnten Gleichrichter 35 und den beiden Transistoren
17 und 18 noch jeweils einen zur Emitter-Basis-Strecke des Transistors 17 parallelgeschalteten
Widerstand 73 und einen zur Emitter-Basis-Strecke des Transistors 18 parallelgeschalteten Widerstand
74 auf. Diese beiden Widerstände haben die Aufgabe, die beiden Transistoren mit Sicherheit in ihren
Sperrzustand überzuführen, wenn der Unterbrecherhebel 25 seinen Gegenkontakt 23 verläßt. In diesem
Augenblick entsteht infolge des im Eisenkern der Zündspule 11 vorhandenen Magnetfelds eine starke
induktive Gegenspannung von etwa 160 V, die gleichmäßig auf die beiden Emitter-Kollektor-Strecken
der Transistoren 17 und 18 verteilt werden muß. Hierzu dienen die beiden gleich großen, jeweils
zu einem der Transistoren parallelliegenden Widerstände 75 und 76. Parallel zu diesen Widerständen
ist jeweils einer von zwei Kondensatoren 77, 78 angeordnet. Diese haben untereinander übereinstimmende
Kapazitätswerte und sind außerdem jeweils durch eine von zwei Zenerdioden 79 und 80 überbrückt.
Die Durchbruchsspannungen dieser Zenerdioden liegen höher als die auf die einzelnen Transistoren
entfallenden Anteile der in der Primärwicklung 20 induzierten Gegenspannung. Sie sind jedoch
niedriger als die höchstzulässigen Werte der Emitter-Kollektor-Spannungen, denen die Transistoren 17
und 18 standzuhalten vermögen.
Um das Eindringen von Störwellen aus der nicht dargestellten, mit der Batterie 14 verbundenen
Stromversorgungsanlage für die sonstigen, bei Betrieb der Brennkraftmaschine erforderlichen Stromverbraucher
in die Schalteinrichtung 12 zu vermei-
den, ist in unmittelbarer Nähe der Eingangsklemme 81 für die Plusleitung 16 mit dieser ein Durchführungskondensator
82 verbunden, der zur Erzielung eines sehr niedrigen induktiven Widerstandes zylindrische
Belegungen aufweist, von denen eine stirnseitig mit dem zentral durch die Beläge hindurchgeführten
Anschlußleiter für die Plusleitung 16 verbunden ist, während die andere, ebenfalls koaxial angeordnete
Gegenbelegung des Kondensators mit Masse verbunden ist. Der Durchführungskondensator 82 ist
an der Unterseite des Mittelteils eines U-förmigen Trägergestells 83 mit einem Spannbügel 84 befestigt.
Das Trägergestell erlaubt den ungehinderten Kühlluftzutritt zu den beiden ebenfalls an der Unterseite
befestigten Transistoren 17 und 18 und trägt auf angeschnittenen Befestigungslappen 86 und 87 eine
Isolierstoffplatte 88, auf welcher die beiden Zenerdioden 79 und 80 sowie die übrigen elektrischen
Bauelemente der Schalteinrichtung 12 befestigt und untereinander in der aus dem Schaltbild nach F i g. 2
ersichtlichen Weise durch gedruckte Lötverbindungen untereinander verbunden sind.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Zündeinrichtung nach Patent 1 169 202 für Brennkraftmaschinen, mit einer Hochspannungszündspule,
deren Primärwicklung aus einer Stromquelle über mindestens zwei miteinander in Reihe geschaltete Transistoren mit Strom versorgt
wird, von denen jeder mit seiner Basis an eine gemeinsame, den Zündzeitpunkt bestimmende
Steuervorrichtung, gegen den anderen entkoppelt, angeschlossen ist, und mit einem in der
Verbindungsleitung von der Basis des ersten, unmittelbar an die Primärwicklung angeschlossenen
Transistors zur Steuervorrichtung angeordneten Gleichrichter, dessen Durchlaßrichtung mit der
Durchlaßrichtung der Emitter-Basis-Strecke dieses Transistors übereinstimmt, dadurch gekennzeichnet,
daß die Basiswiderstände (20, 21) der beiden Transistoren (17, 18) in einem von den übrigen Schaltelementen der
Zündeinrichtung getrennten, vorzugsweise aus Metall bestehenden Gehäuse (13) untergebracht
sind.
2. Zündeinrichtung nach Anspruch 1 mit einem zu den Emitter-Kollektor-Strecken der Transistoren
sowie der Primärwicklung in Reihe geschalteten Vorwiderstand, dadurch gekennzeichnet, daß
der Vorwiderstand (19) mit den beiden Basiswiderständen (20, 21) zusammen in dem eine getrennte
Baugruppe ergebenden Gehäuse (13) untergebracht sind.
3. Zündeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu -den: :
Emitter-Kollektor-Strecken der Transistoren (17, 18) jeweils gleich große Widerstände (75, 76)
und miteinander in ihren Kapazitätswerten übereinstimmende Kondensatoren (77, 78) vorgesehen
sind.
4. Zündeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den Emitter-Kollektor-Strecken
der Transistoren.(I7, ^,jeweils eine Zenerdiode (79, 80) vorgesehen ist, die
eine mit der Zenerdiode des benachbarten Transistors übereinstimmende, nur wenig unterhalb
der zulässigen Emitter-Kollektor-Spannung des Transistors liegende Durchbruchsspannung hat.
5. Zündeinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der mit dem
Pluspol der Batterie verbundenen Klemme ■ (81).
der Zündeinrichtung und Masse ein Kondensator mit möglichst geringer Induktivität, insbesondere
ein durchgeschleifter Entstörkondensator oder ein Durchführungskondensator vorgesehen ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19511439993 DE1439993B2 (de) | 1951-01-28 | 1951-01-28 | Zuendeinrichtung fuer brennkraftmaschinen |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19511439993 DE1439993B2 (de) | 1951-01-28 | 1951-01-28 | Zuendeinrichtung fuer brennkraftmaschinen |
DEB0073409 | 1963-09-06 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1439993A1 DE1439993A1 (de) | 1968-12-19 |
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DE1439993C3 DE1439993C3 (de) | 1974-04-18 |
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ID=25752077
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19511439993 Granted DE1439993B2 (de) | 1951-01-28 | 1951-01-28 | Zuendeinrichtung fuer brennkraftmaschinen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1439993B2 (de) |
-
1951
- 1951-01-28 DE DE19511439993 patent/DE1439993B2/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1439993A1 (de) | 1968-12-19 |
DE1439993C3 (de) | 1974-04-18 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |