DE1539198A1 - Transistorized ignition system for internal combustion engines, especially for motor vehicles - Google Patents
Transistorized ignition system for internal combustion engines, especially for motor vehiclesInfo
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- DE1539198A1 DE1539198A1 DE1966F0048928 DEF0048928A DE1539198A1 DE 1539198 A1 DE1539198 A1 DE 1539198A1 DE 1966F0048928 DE1966F0048928 DE 1966F0048928 DE F0048928 A DEF0048928 A DE F0048928A DE 1539198 A1 DE1539198 A1 DE 1539198A1
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- F02P3/04—Layout of circuits
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- F02P3/0453—Opening or closing the primary coil circuit with semiconductor devices
Description
Transistorisierte Zündanlage für Brennkraftmaschinen, insbeTransistorized ignition system for internal combustion engines, esp
sondere von Kraftfahrzeugenespecially of motor vehicles
Die Erfindung "betrifft eine transistorisierte Zündanlage für Brennkraftmaschinen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, mit kontaktloser Steuerung eines den Primärstrom der Zündspule schaltenden Leistungstransistors durch einen von der Brennkraftmaschine antreibbaren elektromechanischen Generator, ■dessen den Leistungstransistor beim Erreichen einer bestimmten Umsehaltspannung steuernde Spannungsimpulse in einem bestimmten "Verhältnis zur Drehzahl der Brennkraftmaschine an Grosse zunehmen (Bussien, Automobiltechn. Taschenbuch, 18. Auflage 1965, Ed.1, Seiten 422-425). 'The invention "relates to a transistorized ignition system for internal combustion engines, in particular for motor vehicles, with contactless control of a power transistor that switches the primary current of the ignition coil by an electromechanical generator that can be driven by the internal combustion engine Speed of the internal combustion engine to increase in size (Bussien, Automobiltechn. Taschenbuch, 18th edition 1965, Ed.1, pages 422-425). '
Bei allen bekannten Zündanlagen für Brennkraftmaschinen, einschließlich der neuerlich auf'dem Markt befindlichen trän- ■ sistorisierten Zündanlagen ist der Schließwinkel., d.h. der mechanische Drehwinkel der Maschine, während welchem die Zündspule von der Fahrzeugbatterie her mit elektromagnetischer Energie aufgeladen wird, unabhängig von der Drehzahl der Haschine konstant. Der Schließwinkel muss sich folglich bei .diesen Anlagen nach dem höchsten Drehzahlbereich der Maschine 'richten, wenn der Primärwicklung der Zündspule zwecks Erzielung ausreichender Zündspannungen stets in genügendem Maße EnergieIn all known ignition systems for internal combustion engines, including those recently launched on the market sistorized ignition systems is the dwell angle, i.e. the mechanical angle of rotation of the machine during which the Ignition coil from the vehicle battery with electromagnetic Energy is charged, regardless of the speed of the machine constant. The dwell angle must therefore be at .these systems according to the highest speed range of the machine 'Align when the primary winding of the ignition coil always has enough energy to achieve sufficient ignition voltages
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zugeführt werden soll. Bei niedrigen Maschinendrehzahlen wird der Primärwicklung der Zündspule folglich über einen viel längeren Zeitraum als erforderlich Strom zugeführt, so dass ein Teil der zur Zündspule fließenden elektrischen Energie nutzlos vergeudet wird".should be fed. At low machine speeds the primary winding of the ignition coil is consequently supplied with current for a much longer period of time than required, so that some of the electrical energy flowing to the ignition coil is uselessly wasted ".
Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu'beseitigen und eine Zündanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welbher der Schließwinkel derart selbständig verändert wird, daß bei niedrigen Drehzahlen der Brennkraftmaschine, insbesondere Leerlauf, die Aufladung der Zündspule auf das gerade erforderliche Maß an elektromagnetischer Energie für eine sichere Zündung beschränkt ist und trotzdem auch bei hohen Drehzahlen stets die erforderliche Zündenergie zur Verfügung steht. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der .' : -. magnetische Kreis des Generators so ausgebildet ist, dass der den Leistungstransistor einschaltende Teil jedes Spannungsimpulses einen im Bereich der Umschaltspannung liegenden Abschni7t mit verhältnismässig geringer Augenblickswertänderung aufweist,The object of the invention is to eliminate this disadvantage and to create an ignition system of the type mentioned at the outset, in which the dwell angle is changed automatically in such a way that at low engine speeds, in particular idling, the ignition coil is charged to the required level electromagnetic energy is limited for safe ignition and yet the required ignition energy is always available even at high speeds. According to the invention, this object is achieved in that the. ' : -. The magnetic circuit of the generator is designed in such a way that the part of each voltage pulse that switches on the power transistor has a section in the range of the switching voltage with a relatively small change in the instantaneous value,
Zweckmässig ist dabei der Generator so ausgebildet, dass die Umschaltspannung nur hinauf bis zu einer bestimmten mittleren. Drehzahl der Brennkraftmaschine im Bereich·des Abschnittes mit geringer Augenblickswertänderung der Spannung und bei allen darüberliegenden Drehzahlen in einem Bereich mit grosser Augenblickswertänderung der Spannung liegt. Bei einer solchen Ausbildung nimmt der Schließwinkel vom Leerlauf bis zu einer bestimmten Drehzahl im mittleren Bereich zu und bleibt dann im wesentlichen konstant. Bei niedrigen Maschinendrehzahlen bis hinauf zu cder vorbestimmten Drehzahl kann der Schließwinkel so gross bemessen werden, dass die Zündspule gerade ausreichend mit Energie versorgt wird, um den erforderlichen Betrag an Zündenergie zu speichern. Als Ergebnis dieser Maßnahme wirdThe generator is expediently designed so that the Switching voltage only goes up to a certain average. Speed of the internal combustion engine in the area of the section with a slight change in the instantaneous value of the voltage and at all speeds above it in a range with greater Instantaneous value change of the voltage. With such a Training takes the dwell angle from idling up to one certain speed in the middle range and then remains essentially constant. At low machine speeds The dwell angle can be up to the predetermined speed be dimensioned so large that the ignition coil is just sufficient energized to the required amount To store ignition energy. As a result of this action will
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der Durchschnittsstromverbrauch gegenüber den bekannten Zündsystemen,'bei denen der-Schließwinkel im wesentlichen konstant ist, erheblich herabgesetzt. Oberhalb der vorbestimmten Drehzahl ist de'r Schließwinkel konstant mit einem Wert, wie er ■üblicherweise den bekannten Zündanlagen entspricht, wobei die Zündspule in ausreichendem Umfange mit elektrischer Energie zur Erzeugung genügend hoher Zündspannungen versorgt .wird.the average power consumption compared to the known ignition systems, 'at which the closing angle is essentially constant is significantly reduced. Above the predetermined speed, the dwell angle is constant with a value like this ■ usually corresponds to the known ignition systems, with the Ignition coil with sufficient electrical energy is supplied to generate sufficiently high ignition voltages.
In weiterer vorteilhafter Ausbildung der Erfindung ist der Leistungstransistor von dem Generator über einen Steuertransistor steuerbar, welcher sich in leitendem Zustand befindet,-wenn der Leistungstransistor dem Primärstrom der Zündspule unterbricht, und welcher vom Generator beim Überschreiten der Umschalt spannung in seinen den Leistungstransistor einschaltenden nichtleitenden Zustand umschaltbar ist. In a further advantageous embodiment of the invention, the power transistor can be controlled by the generator via a control transistor, which is in the conductive state, -when the power transistor interrupts the primary current of the ignition coil, and which from the generator when the switching voltage is exceeded in its non-conductive state that switches on the power transistor is switchable.
Der Steuertransistor ist zu diesem Zwecke in grundsätzlich bekannter Weise an seiner Basis negativ vorgespannt, und der Generator gibt bei seiner· Drehung Spannungsimpulse mit einer Wellenform ab, die am Anfang sehr flach ansteigt und dann während des letzten Abschnittes des Spannungsanstieges schlagartig aieh- in eine Wellenform mit steilem Anstieg und kurzer' Anstiegszeit übergeht . Als Folge hiervon wird die Vorspannung des Steuertransist.ors bei niedrigen Drehzahlen, wenn der elektromechanische Generator eine niedrige Spannung erzeugt, erst überwunden, nachdem ein beträchtlicher Drehwinkel der Maschine und des elektromechanischen Generators, vom ÜTullwert der Welle ab gerechnet, zurückgelegt ist. Der Steuertransistor wird dann in seinen leitenden Zustand umgeschaltet, und der zur Steuerung des Energieflusses in die Primärwicklung der Zündspule dienende Leistungstransis'tor wird eingeschaltet, wenn der Augenblickswert der Spannung unter die Vorspannung des Steuertransistors absinkt. Als Folge hiervon wird die Primärwicklung der Zündspule bei niedriger Masehinendrehzahl nur über einen kurzen Drehwinkel der Maschine und des Generators erregt* Wenn die Masehinendrehzahl und die Drehzahl des Generator;The control transistor is basically better known for this purpose Way negatively biased at its base, and the generator gives voltage pulses with a Waveform that increases very gently at the beginning and then suddenly during the last section of the voltage increase aieh- in a waveform with a steep rise and a short ' Rise time skips. As a result, the bias of the control transistor at low speeds when the electromechanical generator generates a low voltage, only overcome after a considerable angle of rotation of the machine and the electromechanical generator, from the ÜTull value counted from the wave is covered. The control transistor is then switched to its conductive state, and the to Control of the energy flow in the primary winding of the ignition coil serving power transistor is switched on when the Instantaneous value of the voltage below the bias of the control transistor sinks. As a result, the primary winding the ignition coil at low engine speed only over a short angle of rotation of the machine and the generator energized * When the mass engine speed and the speed of the generator;
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ansteigen, nimmt auch die Ausgangsspannung des Generators zu und hebt die negative Vorspannung des Steuertransistors früher auf. Hierdurch wird der Schließwinkel vergrössert, wobei die Vergrösserung in einem bestimmten Verhältnis zur Maschinendlrehzahl bis hinauf zu jener vorbestimmten Drehzahl erfolgt, bei welcher, infolge des anfänglich steilen Anstiegs der Impulsspannung, der Schließwinkel nicht mehr langer zunimmt, wenn die Maschinendrehzahl weiter ansteigt.increase, the output voltage of the generator also increases and raises the negative bias of the control transistor earlier on. This increases the dwell angle, with the magnification in a certain ratio to the engine speed up to that predetermined speed at which, as a result of the initially steep increase in the Pulse voltage, the dwell angle no longer increases, if the engine speed continues to increase.
Die Erfindung schafft somit ein Zündsystem, bei welchem die Primärwicklung der Zündspule unter allen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine eine ausreichende Menge an elektrischer Energie erhält.· Gleichzeitig spart dieses System elektrische Energie in den unteren Drehzahlbereichen derMaschine ein, in welchen die Primärwicklung der Zündspule nur über einen kleinen Drehwinkel der Maschine und des Generators erregt zu'werden braucht.The invention thus creates an ignition system in which the primary winding of the ignition coil under all operating conditions the internal combustion engine a sufficient amount of electrical At the same time, this system saves electrical energy in the lower speed ranges of the machine, in which the primary winding of the ignition coil can only be excited over a small angle of rotation of the machine and the generator needs.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es · zeigen :The invention is explained in more detail below with reference to an embodiment shown in the drawing. It · demonstrate :
- ι ■- ι ■
Pig. 1 in einem Diagramm' den zeitlichen Anstieg des Primärstromes der Zündspule in Prozenten der maximalen Stromaufnahme,Pig. 1 in a diagram 'shows the increase in the Primary current of the ignition coil as a percentage of the maximum current consumption,
Pig. 2 in einem Diagramm über der MaschinendrehzahlPig. 2 in a diagram over the engine speed
als Kurve A den tatsächlich erreichbaren Endwert des Primärstromes in Prozenten der maximalen Stromaufnahme bei einem konstanten Schließwinkel von beispielsweise 28° für eine Achtzylinderi maschine und als Kurve B den Schließwinkel in ! I Winkelgraden, wie er notwendig ist, um einen"curve A represents the final value that can actually be achieved of the primary current as a percentage of the maximum current consumption at a constant dwell angle of, for example, 28 ° for an eight-cylinder machine and as curve B the dwell angle in! I degrees of angle as it is necessary for a "
Stromanstieg in der Zündspule auf hundert Prozent sicherzustellen, 'Ensure current increase in the ignition coil to one hundred percent '
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Pig. 3 in einem Diagramm über der Maschinendrehzahl der Kurve C den Mittelwert des aufgenommenen Primärstromes bei einem konstanten Schließwinkel von 28 und als Kurve D den Mittelwert des Primärstromes für den Pail, dass der Schließwinkel stets gerade gross genug gehalten wird, um einen Stromanstieg auf hundert Prozent der maximalen Stromaufnahme zu gewährleisten,Pig. 3 in a diagram over the engine speed of the Curve C shows the mean value of the primary current drawn at a constant dwell angle of 28 and as curve D the mean value of the primary current for the pail, that the closing angle is always straight is kept large enough to allow the current to rise to one hundred percent of the maximum current consumption guarantee,
Pig. 4 in einem Diagramm die Ausgangsspannung des elektromechanischen Generators nach der Erfindung, aufgetragen über dem Drehwinkel des Zündverteilers,Pig. 4 shows the output voltage of the electromechanical in a diagram Generator according to the invention, plotted against the angle of rotation of the ignition distributor,
Pig. 5 einen Wirkschaltplan für die erfindungsgemässe Zündanlage,Pig. 5 shows a circuit diagram for the inventive Ignition system,
Pig* 6 einen Axialschnitt durch den in einem Gehäuse vereinigten elektromechanischen Generator und den Zündverteiler,Pig * 6 an axial section through the united in one housing electromechanical generator and the distributor,
Pig. 7 eine Draufsicht auf den Generator bei abgenommenem Zündverteiler mit teilweiser Schnittdarstellung des Unterdruckreglers und dein Pliehkraftregler,Pig. 7 is a top plan view of the generator when it is removed Ignition distributor with partial sectional view of the vacuum regulator and your thrust regulator,
Pig. 8 in perspektivischer AnsiGht nach Linie 8-8 in Pig. 7 einen Teil des Generatorankers mit einem umlaufenden Zahn, · ■Pig. 8 in perspective view according to line 8-8 in Pig. 7 a part of the generator armature with a circumferential tooth, · ■
Pig. 9 in vergrösserter Darstellung einen Querschnitt durch den elektromechanischen Generator im Bereich der feststehenden und umlaufenden Zähne,Pig. 9 shows, in an enlarged illustration, a cross section through the electromechanical generator in the area the fixed and rotating teeth,
Pig.10 einen Schnitt durch den Generator nach Linie " 10-10 in Pig. 9, wobei Einzelteile teilweise ungeschnitten dargestellt sind.Pig.10 a section through the generator according to line " 10-10 in Pig. 9, individual parts are shown partially uncut.
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In dem Diagramm nach Fig. 1 ist das Ansteigen des Primärstromes in der Zündspule in Prozenten über der Zeit bei einem herkömmlichen Zündsystem aufgetragen. Aus dem Diagramm ist ersichtlich, dass zur Erzielung eines hundertprozentigen Stromaufbaues in der Primärwicklung einer typischen Zündspule angenähert fünf !Millisekunden erforderlich sind. In Zündsystemen, in denen iIn the diagram according to FIG. 1, the increase in the primary current is shown in the ignition coil as a percentage over time for a conventional one Ignition system applied. From the diagram it can be seen that to achieve a hundred percent current build-up in the Primary winding of a typical ignition coil takes approximately five! Milliseconds. In ignition systems where i
der Schließwinkel, d.h. der mechanische Drehwinkel der .Antriebsmaschine bzw. des Zündverteilers, über welchen Strom durch die Primärwicklung der Zündspule fließt,konstant ist, kann bei niedrigen Drehzahlen die tatsächliche Erregungszeit der Zündspule ein Vielfaches des Wertes betragen, der erforderlich wäre, um einen hundertprozentigen Stromaufbau zu gewährleisten.the dwell angle, i.e. the mechanical angle of rotation of the drive machine or the ignition distributor, via which current flows through the primary winding of the ignition coil, is constant, can be at low speeds, the actual excitation time of the ignition coil is a multiple of the value that would be required, to guarantee a hundred percent electricity build-up.
ι In dem Diagramm nach Pig. 2 zeigt die im wesentlichen horizontal liegende Kurve A den Verlauf des Primärstromes in der Zündspule in Prozenten gegenüber der maximalen Stromaufnahme bei einer normalen Achtzylindermaschine, aufgetragen über deren Drehzahl, jeweils in dem Augenblick, in welchem der Strom in der Primärwicklung unterbrochen wird. Die zweite etwa um 45° geneigte Kurve B zeigt, ebenfalls als Punktion der Ivlaschinendrehzahl> den Schließv/inkel der Zündspule in'Winkelgraden der Zündverteilerdrehung, wie er bis zum Aufbau des hundertprozentigen Primärstromes erforderlich ist. Wie aus dem Diagramm ersichtlich, brauchte der erforderliche Schließv/inkel bei einer niedrigen Drehzahl von beispielsweise 400 U/m im Leerlauf mit einem Verteiler, der in V/irklichkeit einen konstanten Schließwinkel von 28° besitzt, nur 5° zu betragen,und bei 1200 U/m würden .bei einem gleichen Zündverteiler mit 28° wirklichem Schließwinkel nur 1.7° benötigt. Bei geringen Maschinendrehzahlen brauchte also der Schließwinkel nur einen Bruchteil desjenigen V/ertes zu betragen, der für höhere Maschinendrehzahlen erforderlich ist, wobei der eigentlich erforderliche Schließwinkel im wesentlichen proportional mit der Maschinendrehzahl bis hinauf zu einem bestimmten Drehzahlwert ansteigt.ι In the diagram after Pig. 2 shows the essentially horizontal lying curve A shows the course of the primary current in the ignition coil as a percentage compared to the maximum current consumption at a normal eight-cylinder engine, plotted against its speed, in each case at the moment in which the current in the primary winding is interrupted. The second curve B, inclined by approximately 45 °, shows, also as a puncture, the machine speed> the closing angle of the ignition coil in degrees of rotation of the ignition distributor, as it is necessary until the one hundred percent primary current is built up. As can be seen from the diagram, needed the required closing angle at a low speed of, for example, 400 rpm while idling with a Distributor that in reality has a constant dwell angle of 28 ° has to be only 5 °, and at 1200 rpm would. bei an identical ignition distributor with a real dwell angle of 28 ° only requires 1.7 °. Needed at low machine speeds so the dwell angle is only a fraction of that value to be, which is required for higher engine speeds, the actually required dwell angle essentially increases proportionally with the engine speed up to a certain speed value.
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In dem Diagramm nach Fig. 3 ist der Mittelwert des Primärstromes in der Zündspule in Amperes über der Maschinendrehzahl aufgetragen. Die im wesentlichen horizontal verlaufende Kurve G zeigt die Stromaufnahme bei einem konstanten Schließwinkel von 28°, wie sie "bei einem gewöhnlichen Zündverteiler einer Achtzylindermaschine gegeben ist, während die um 45 geneigte Linie die Stromaufnahme wiedergibt, wenn der Schließwinkel gerade so'gross gehalten wird, dass ein Stromanstieg auf hundert Prozent in der Primärwicklung der Zündspule sichergestellt wird.In the diagram according to FIG. 3, the mean value of the primary current is Plotted in the ignition coil in amperes over the engine speed. The essentially horizontal curve G shows the power consumption at a constant dwell angle of 28 °, as it is "given in an ordinary distributor of an eight-cylinder engine, while the one inclined at 45 ° Line represents the current consumption when the dwell angle is kept just so large that a current increase to one hundred percent in the primary winding of the ignition coil is ensured.
Aus den drei Diagrammen geht hervor, dass optimale Verhältnisse dann erreicht werden, wenn bei niedrigen Maschinendrehzahlen der Schließwinkel im wesentlichen proportional mit der Maschinendrehzahl ansteigt und dann bei höheren Drehzahlen auf !einem konstanten Y/ert gehalten wird. Der Übergang vom veränderlichen Sehließwinkel zum konstanten Schließwinkel sollte zweckmässig bei derjenigen Maschinendrehzahl liegen, die durch den Schnittpunkt der beiden Kurven nach Fig. 3 gegeben ist, also beispielsweise bei 2000 U/m. Eine solche Bemessung hat den Vorteil eines minimalen Stromverbrauches im Bereich niedriger Maschinendrehzahlen, während andererseits bei allen Maschinendrehzahlen in ausreichendem Maße elektrische Energie in die Zündspule gelangt, um die erforderlichen hohen Spannungen für eine sichere Zündung zu erzeugen.The three diagrams show that the ratios are optimal can then be achieved when at low machine speeds the dwell angle is essentially proportional to the Machine speed increases and is then kept at a constant Y / ert at higher speeds. The transition from the changeable The viewing angle to the constant closing angle should expediently be at that machine speed that is due to the Intersection of the two curves according to FIG. 3 is given, for example at 2000 rpm. Such a rating has the Advantage of minimal power consumption in the range of low machine speeds, while on the other hand at all machine speeds sufficient electrical energy reaches the ignition coil to generate the high voltages required for to produce a safe ignition.
Bei der Erfindung wird zur Schaffung einer Zündanlage mit veränderlichem Schließwinkel, der als Funktion der Maschinendrehzahl im unteren Drehzahlbereich ansteigt, ein elektromechanischer Generator verwendet. Ab einer bestimmten Drehzahl im mittleren Drehzahlbereich der Maschine bleibt der Schließwinkel im wesentlichen konstant. Abhängig von der jeweiligen Zündanlage und der Brennkraftmaschine soll dieser Übergang etwa in der Mitte des gesamten Drehzahlbereichs, beispielsweise bei 2000 U/m liegen.The invention is to create an ignition system with a variable dwell angle that increases as a function of the machine speed in the lower speed range electromechanical generator used. From a certain Speed in the middle speed range of the machine, the dwell angle remains essentially constant. Depending on of the respective ignition system and the internal combustion engine, this transition should be approximately in the middle of the entire speed range, for example, at 2000 rpm.
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Die elektrische Schaltung einer derartigen Zündanlage, in welcher der Erfindungsgedanken verwirklicht werden kann, ist in Pig. als Eeispiel dargestellt. Eine Zündspule 10 hat eine Sekundärwicklung 11, an welche Zündkerzen 12 über einen Zündverteiler angeschlossen sind. Der Zündverteiler 12 weist einen rotierenden Verteilerläufer 14 auf, mittels welchem die Zündkerzen 12 nacheinander mit der Sekundärwicklung 11 in Synchronismus, mit der"Brennkraftmaschine verbunden werden.The electrical circuit of such an ignition system, in which the idea of the invention can be practiced is in Pig. shown as an example. An ignition coil 10 has a secondary winding 11, to which spark plugs 12 are connected via an ignition distributor. The ignition distributor 12 has a rotating Distributor rotor 14, by means of which the spark plugs 12 successively with the secondary winding 11 in synchronism with the "internal combustion engine are connected.
Die Primärwicklung 15 der Zündspule 10 wird von einer als Stromquelle dienenden Batterie 16 über einen zwischen die Batterie 16 und die Primärwicklung 15 eingeschalteten Schaltrtransistor 1.7 erregt.. Hierzu ist die positive Klemme 21 der Batterie über Leitungen 23 und 24, den beweglichen Kontakt 25 •des Zündschalters 26, dessen festen Kontakt 27, eine leitung 28, einen Belastungswiderstand 29 eine Leitung 30, einen Widerstand 31 und eine Leitung 32 mit dem Emitter 22 des Schalttransistors 17 verbunden. Der Kollektor 33 des Transistors 17 steht über eine Leitung 34 und einen Widerstand 41 mit der Primärwicklung der Zündspule 10 in Verbindung. ■ ■The primary winding 15 of the ignition coil 10 is of a as Battery 16 serving as a power source via a switching transistor connected between battery 16 and primary winding 15 1.7 excited .. For this purpose, the positive terminal 21 of the battery is via lines 23 and 24, the movable contact 25 • the ignition switch 26, whose fixed contact 27, a line 28, a load resistor 29, a line 30, a resistor 31 and a line 32 to the emitter 22 of the switching transistor 17 connected. The collector 33 of the transistor 17 protrudes a line 34 and a resistor 41 with the primary winding of the ignition coil 10 in connection. ■ ■
Der Schalttransistor 17 wird durch einen Vorspannkreis 42 gesteuert, v/elcher einen zweiten Transistor 43 mit einem an die Basis 45 des Schalttransistors 17 über eine Diode .46 verbundenen Emitter 44 aufweist. Der Kollektor 47 des Transistors 43 ist über einen Basisstrombegrenzungswiderstand 49 an Masse angeschlossen. Der Emitter 22 und die Basis 45 des Schalttransistors 17 sind über einen Y/iderstand 51 miteinander verbünden.'The switching transistor 17 is controlled by a bias circuit 42, v / elcher a second transistor 43 with one to the Base 45 of the switching transistor 17 via a diode .46 connected emitter 44 has. The collector 47 of the transistor 43 is connected to ground via a base current limiting resistor 49. The emitter 22 and the base 45 of the switching transistor 17 are connected to one another via a Y / resistor 51. '
Von der Basis 52 des Transistors 43 führt eine Leitung 55 . izu dem Kollektor 53 eines dritten Transistors 54 und liegt ausserdem über einen Έiderstand 56 an Masse. Der Emitter 57 ,des Transistors 54 ist über einen Widerstand 58 an die Leitung angeschlossen.A line 55 leads from the base 52 of the transistor 43. izu the collector 53 of a third transistor 54 and is also connected via a Έ esistance 56 to ground. The emitter 57 of the transistor 54 is connected to the line via a resistor 58.
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Von der Basis 60 des Transistors 54 führt eine Leitung 61 '.-'■zur Klemme "62 der ringförmigen Ausgangswicklung eines elektromechanischen Generators 64. Die andere Klemme 65 der Ausgangswieklung 63 ist an eine Verzweigungsklemme 66 zwischen einem Widerstand 67-und der Kathode 68 eines Gleichrichters 69 angeschlossen. Die Anode- 71 des Gleichrichters 69 ist mit einer Verzweigungsklemme 72 verbunden, an diel ein Widerstand 73 angeschlossen ist, dessen anderes" Ende!mit der Leitung 30 verbunden ist. Ein weiterer Widerstand 74 liegt zwischen der Verzweigungsklemme 72 · · und einer Verzweigungsklemme 75, während ein dritter Widerstand 76 mittels einer Leitung 77 zwischen die Verzweigungsklemme' 75 und eine Verzweigungsklemme 78 vor der Basis 60 des Transistors 54 angeschlossen ist. Von der Klemme 78 zweigt über einen Rücklcapplungswid erst and 81 eine Leitung 82 zur Leitung 34 ab. Die Verzweigungsklemme 75 ist über eine Leitung 83 an Masse angeschlossen.From the base 60 of the transistor 54, a line 61 '.-' ■ leads to Terminal "62 of the annular output winding of an electromechanical generator 64. The other terminal 65 the output shaft 63 is connected to a branch terminal 66 between a resistor 67 and the cathode 68 of a Rectifier 69 connected. The anode- 71 of the rectifier 69 is connected to a branch terminal 72, to which a resistor 73 is connected, the other of which " End! Is connected to line 30. Another resistor 74 is located between the branching terminal 72 and a branch terminal 75, while a third resistor 76 by means of a line 77 between the branch terminal ' 75 and a junction clip 78 in front of the base 60 of transistor 54 is connected. A line 82 branches from terminal 78 via a feedback resistor and 81 to line 34. The branch terminal 75 is via a Line 83 connected to ground.
Der Zündverteiler 13 und der elektromechanische Generator 64 besitzen gemäss der Darstellung in den Figuren 6 bis 10 ein gemeinsames Gehäuse 113, das in bekannter Weise an der Brennkraftmaschine 'angebracht wird. Das Gehäuse 113 hat die /übliche Form und kann von einem herkömmlichen Verteiler für eine Brennkraftmaschine übernommen werden. Innerhalb des Gehäuses 113 befindet sieh ein langgestrecktes Lager 114 für die Verteilerwelle 115, die ausserdem bei 116 unmittelbar im Verteilergehäuse gelagert ist.The ignition distributor 13 and the electromechanical generator 64 have, according to the illustration in FIGS. 6 to 10, a common housing 113, which is mounted in a known manner on the internal combustion engine 'is attached. The housing 113 has the / usual form and can be obtained from a conventional distributor for an internal combustion engine can be taken over. Inside the housing 113 there is an elongated bearing 114 for the distributor shaft 115, which is also at 116 directly in the Distributor housing is stored.
Auf der Verteilerwelle 115 ist mit Hilfe von Querstiften 118 und 121 ein Zahnradritzel 117zum Antrieb durch ein rotierendes Teil der Brennkraftmaschine befestigt, so dass das Zahnritzel in Synchronismus mit dem Arbeitsablauf der Maschine dreht.On the distributor shaft 115 is with the help of transverse pins 118 and 121 a pinion gear 117 to be driven by a rotating member attached to the internal combustion engine so that the pinion rotates in synchronism with the operation of the machine.
Der elektromechanische Generator 64 hat einen feststehenden Teil •122 mit einem koaxial zur Verteilerwelle 115 angeordneten ring-The electromechanical generator 64 has a stationary part • 122 with an annular ring arranged coaxially to the distributor shaft 115
Fo 7603 hg/12.4.66 .Fo 7603 hg / 12.4.66.
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=förmigen Permanentmagneten 123 aus Bariumtitanit. In radialem ATdstand zum Permanentmagneten 123 ist ein-:- ringförmiger Leiter für den magnetischen Fluss angebracht, der aus irgendeinem geeignet enl'fefromagnetischen Material "besteht. Die radial ausserhalb des Leiters 124 befindliehe ringförmige Ausgangswicklung ist in einem Spulenkörper 126 aus Kunststoff eingebettet, der den Leiter 124 von der ringförmigen Ausgangswicklung 63 trennt und auf Abstand hält. Die drei ringförmigen Elemente, nämlich der Permanentmagnet 123, der Kraftflußleiter 124 und die Ausgangswicklung 63 einschließlich dem Spulenkörper 126 sind zwischen einer unteren Platte 131 und einer oberen Platte 132 angeordnet, die beide aus magnetischem Material bestehen. Die beiden Platten 131 und 132 sind zwischen den Schultern 134 und 135 einer Buchse 136 gehalten. Diese Buchse 136 sitzt drehbar auf dem Aussenmantel des. Lagers 114 und kann sich auf diesem begrenzt drehen.= shaped permanent magnet 123 made of barium titanite. In radial ATdstand to permanent magnet 123 is a -: - ring-shaped conductor attached to the magnetic flux, which consists of any suitable electromagnetic material. The radially outside of the conductor 124 located annular output winding is embedded in a bobbin 126 made of plastic, the separates conductor 124 from annular output winding 63 and keeps at a distance. The three annular elements, viz the permanent magnet 123, the flux conductor 124 and the output winding 63 including the bobbin 126 are between a lower plate 131 and an upper plate 132 arranged, both made of magnetic material. The two plates 131 and 132 are between the shoulders 134 and 135 a socket 136 held. This socket 136 is rotatably seated the outer jacket of the. Bearing 114 and can be limited to this turn.
Y/ie aus den 3?ig. 9 und 10 ersichtlich, vreist die untere Platte 131 einen nach 'aufwärts gerichteten Kragen 138 auf, der an seiner Peripherie in gleichmässigen Abständen verteilt eine Anzahl nach aufwärts gerichteter Zähne 141 trägt. Die Anzahl der Zähne 141 entspricht der Anzahl der Zündkerzen der Maschine, nämlich im Ausführungsbeispiel bei einer Brennkraftiaaschine mit acht Zylindern acht- Zündkerzen.- Me obere Platte 132 trägt nach aufwärts gerichtete profilierte Zähne 142, deren Zahl· <jler Anzahl der Zähne 141 und somit der Anzahl der Zylinder und Zündkerzen der Maschine entspricht. Wie ]?ig. 9 und 10-zeigen, sind die Zähne 142 mit Abstand radial innerhalb der Zähne 141 angeordnet und ihre eine Endkante befindet sich jeweils in der Nähe .der entsprechenden Endkante der Zähne 141. . ■Y / ie from the 3? Ig. 9 and 10 can be seen, the lower plate vries 131 has an upwardly directed collar 138 which is attached to its periphery evenly spaced a Number of upwardly directed teeth 141 carries. The number of teeth 141 corresponds to the number of spark plugs on the machine, namely in the exemplary embodiment in an internal combustion engine with eight cylinders eight- spark plugs.- Me upper plate 132 carries upwardly directed profiled teeth 142, whose Number · <any number of teeth 141 and thus the number of cylinders and spark plugs corresponds to the machine. How]? Ig. 9 and 10- show the teeth 142 are spaced radially inward of the teeth 141 arranged and their one end edge is each in the Sewing .the corresponding end edge of the teeth 141.. ■
Der rotierende Teil 145 des elektromechanischen Generators 64 weist einen scheibenförmigen. Anker 146 mit einer Anzahl nach abwärts gerichteter profilierter Zähne 147 auf, deren Zahl der Anzahl der Zähne 141 auf der unteren Platte 31 bzw. der Zähne auf der oberen Platte 132 entspricht.The rotating part 145 of the electromechanical generator 64 has a disk-shaped one. Anchor 146 with a number according to downwardly directed profiled teeth 147, the number of which corresponds to the number of teeth 141 on the lower plate 31 or the teeth on the top plate 132 corresponds.
Po 7603. hg/12.4.66 6AD ORIGINALPo 7603. hg / 12.4.66 6AD ORIGINAL
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— '11— IV \J <J I yj U- '11 - IV \ J <J I yj U
Der rotierende Teil.145 bzw. der Anker 146 dreht sich mit Bezug auf Pig. 7 und 9 entgegen dem Uhrzeigersinn. In dem in Pig. gezeigten Zustand befindet sich die nacheilende Kante jedes Zahnes 147 in nur geringem Hadialahstand aur nacheilenden Kante eines Zahnes 141, und die vorauseilende Kante jedes Zahnes- 147 hat nur einen geringen Radialahstand aur vorauseilenden Kante.eines .Wahnes 142. Der Luftspalt für den im oberen Teil der Fig. 10 eingezeichneten magnetischen: Fluß, der den ringförmigen Permanentmagneten 123 mit der ringförmigen Aus-, gangs wicklung 63 verbindet, -ist somit sehr klein, während "bei der Drehung.des Ankers 146 in eine Stellung, in welcher die . Zähne 147 zwischen den Zähnen 141 und 142 gemäss der gestrichelten Darstellung im linken Teil der Pig. 9 liegen, der luftspalt in diesem magnetischen Kreis sehr gross ist.The rotating part 145 or the armature 146 rotates with reference on Pig. 7 and 9 counterclockwise. In the one in Pig. In the state shown, the trailing edge of each tooth 147 is in only a slight Hadialahstand aur trailing Edge of a tooth 141, and the leading edge of each tooth 147 has only a small radial distance to the leading edge Edge of a delusion 142. The air gap for the one in the upper Part of Fig. 10 drawn magnetic: Flux that the ring-shaped permanent magnet 123 with the ring-shaped, gangs winding 63 connects, -is very small, while "at the rotation of the armature 146 into a position in which the. Teeth 147 between the teeth 141 and 142 according to the dashed line Representation in the left part of the pig. 9 lie, the air gap is very large in this magnetic circuit.
Der ringförmige Permanentmagnet 123 ist in Axialrichtung polarisiert oder magnetisiert, so dass der magnetische Pluß durch den ringförmigen Permanentmagneten 123 und die beiden angrenzenden Platten 131 tmd 13.2 in Pfeilrichtung nach Pig. 10 verläuft. Der ringförmige Leiter 124 für den magnetischen Fluss hat zur oberen Platte 132 einen geringen Abstand, so dass ein kleiner Luftspalt 150 zwischen diesen beiden Teilen gebildet ist.., der zum Zweelie der Verdeutlichung.übertrieben gross gezeichnet ist. Dieser Luftspalt mag grössenordnungsmassig etwa 1,25"mn betragen.. Durch diese Ausbildung ist der magnetische Widerstand für den vom. Permanentmagnet 123 ausgehenden Kraftfluss durch, den Kraftflussleiter 124, die'obere Platte und:die untere Platte 131, wenn sich die Zähne 147 in der in Pig. 9 gestrichelt eingezeichneten Stellung befinden, sehr klein^ im Verhältnis-,zu dem Parallelweg durch die untere Platte 131, den Kragen 138i.;die nach oben gerichteten Zähne.141 der unteren Platte 131, die Zähne 147 des Ankers 146, die nach oben gerichteten Zahne 142 der oberen Platte 132 und diese Platte selbst. - - ' ·The ring-shaped permanent magnet 123 is polarized in the axial direction or magnetized so that the magnetic plus through the annular permanent magnet 123 and the two adjacent Plates 131 and 13.2 in the direction of the arrow according to Pig. 10 runs. The ring-shaped conductor 124 for the magnetic flux has a small distance from the upper plate 132, so that a small air gap 150 is formed between these two parts is .. which, for the sake of clarification, is exaggerated is drawn. This air gap may be of the order of magnitude be about 1.25 "mn .. Due to this training, the magnetic Resistance for the dated. Permanent magnet 123 outgoing power flow through the power flow conductor 124, die'obere Platte and: the lower plate 131, when the teeth 147 are in the in Pig. 9 are the position shown in dashed lines, very small ^ in relation to the parallel path through the lower plate 131, the collar 138i .; the upward facing teeth. 141 the lower plate 131, the teeth 147 of the armature 146, the upwardly directed teeth 142 of the upper plate 132 and this plate self. - - ' ·
Wenn sich umgekehrt die-Zähne 147 in der in Pig. 9 voll aus ge.- " zogenen Stellung "befinden, ist der Luftspalt in dem magnetischenConversely, if the teeth 147 are in the Pig. 9 fully from ge.- " pulled position "are the air gap in the magnetic
Fo 7603 ßg/12.4.66 ."·. 909837/0687 ■ Fo 7603 ßg / 12.4.66. "·. 909837/0687 ■
Kreis über die ..Zähne 141, 147 und 142 angenähert gleich oder kleiner als der Luftspalt zwischen dem Kraftflußleiter 124 und der oberen Platte 132, wodurch ein Parallelweg für den Kraftfluss mit einem magnetischen Widerstand geschaffen wird, der im wesent-^ liehen gleich oderkleiner als der magnetische Widerstand für den Kraftfluss durch den ringförmigen Leiter 124 ist, ' Auf diese Weise wird., der Kraftfluss bei der Drehung der Verteilerwelle 115 abwechselnd von nahezu hundert Prozent durch den ringförmigen Kraftflussleiter 124 auf einen Betrag von etwas über fünfzig Prozent innerhalb des durch die Zähne 141,147 und 142 verlaufenden Parallelweges verlagert und umgekehrt. Hierdurch wiederum wird der di.e Ausgangswicklung 63 umfassende Kraftflussanteil des ringförmigen Permanentmagneten 153 abwechselnd vergrössert und verkleinert,' wodurch in der Wicklung 63 eine Ausgangswechsel-spannung erzeugt· wird. , ·Circle over .. teeth 141, 147 and 142 approximately the same or smaller than the air gap between the force flux guide 124 and the top plate 132, creating a parallel path for the power flow with a magnetic resistance is created, which is essentially ^ borrowed equal to or less than the magnetic resistance for the flux of force through the annular conductor 124, 'on this Way becomes., The power flow during the rotation of the distributor shaft 115 alternately from nearly one hundred percent through the annular force flux guide 124 to an amount of just over fifty Percent within that passing through teeth 141,147 and 142 Shifted parallel path and vice versa. As a result, the di.e output winding 63 is in turn the power flow component of the ring-shaped permanent magnet 153 alternately enlarged and reduced, 'as a result of which an output alternating voltage in the winding 63 is produced. , ·
Die vorgenannten Kraftflussv/ege sind aus Pig. 10 ersichtlich, worin der untere Teil den Kraftflussverlauf durch den Leiter 124 z^igt, wenn sich die Zähne 147 in der in Pig. 9 gestrichelt eingezeichneten Stellung befinden, während der obere Teil den Kr aft fluss verlauf wiedergibt, wenn sich die Zähne 147 in. der in Pig. 9 voll ausgezogenen Stellung befinden, in welcher die Zähne.147 die Zahne 141 und 142 nahezu berühren.The aforementioned power flow curves are from Pig. 10 can be seen, wherein the lower part shows the course of the force flow through the conductor 124 when the teeth 147 are in the Pig. 9 dashed drawn position, while the upper part reproduces the force flow when the teeth 147 are in in Pig. 9 are fully extended position in which the Teeth. 147 nearly touching teeth 141 and 142.
Die Zähne Π41 an der unteren Platte 131, die Zähne 142 an der *The teeth Π41 on the lower plate 131, the teeth 142 on the *
oberen Platte 132 und die Zähne 147 an· dem Anker 146 sind vorzugsweise so geformt, dass innerhalb der Wicklung 63 der in Pig. 4 dargestellte wellenförmige Verlauf der Spannung induziert wird,. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, bestehen die Zähne 141 aus im wesentlichen nach aufv/ärts gerichteten, einstückig mit dem aufwärts gebogenen Kragen 138 der'unteren Platte 131 verbundenen Rechtecken. Die Zähne 142 sind demgegenüber in radialer Richtung abgestuft und weisen Aussparungen148 gemäss den Darstellungen \- ±n Pig. 7 und 9 auf. Die Zähne 147- sind axial abgestuft, d.h. sie haben Ausschnitte ,149, wie die Betrachtung von der Seite in Pig. 8 zeigt. 'top plate 132 and teeth 147 on armature 146 are preferably shaped so that within winding 63 the in Pig. 4 shown wave-shaped profile of the voltage is induced. As can be seen from the drawing, the teeth 141 consist of rectangles which are essentially directed upwards and are integrally connected to the upwardly curved collar 138 of the lower plate 131. In contrast, the teeth 142 are stepped in the radial direction and have recesses 148 according to the illustrations \ - ± n Pig. 7 and 9 on. Teeth 147- are axially stepped, that is, they have cutouts, 149, as seen from the side in Pig. 8 shows. '
Fo 7603 hg/12.4.66 ■ \ ' Fo 7603 hg / 12.4.66 ■ \ '
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Me Fullinie in Pig. 4 wird bei der in Tig. 9 gestrichelt eingezeichneten Stellung der Zähne 147 erreicht. Wenn die Zähne diese Stellung passieren, tritt-an der Ausgangswieklung 63 praktisch keine Plussänderung auf, und die Ausgangsspannung dieser Wicklung ist gleich Null.Me full line in Pig. 4 is used in the in Tig. 9 shown in dashed lines Position of teeth 147 reached. When the teeth pass this position, the exit cam 63 occurs practically no positive change, and the output voltage of this Winding is zero.
Wenn sich die Zähne 147 nun entgegen dem Uhrzeigersinne mit Bezug auf Pig. 9 "bewegen, gelangen ihre vorauseilenden Kanten in den Bereich zwischen den Zähnen 141 und den zurückspringenden Abschnitten 148 der Zähne 142, wodurch der Kraftfluss durch die Wicklung 63 vom Permanentmagneten 123 her fortschreitend vergrössert wird. Dies entspricht dem sich unmittelbar an den Nullpunkt anschließenden Spannungsverlauf in Pig. 4. Wenn nun die vorauseilenden Kanten der Zähne 147 in den Bereich der vorspringenden Abschnitte der Zähne 142 gelangen,'steigt der die Wicklung 63 durchsetzende Kraftfluss rapide an, wodurch die steil ansteigenden Teile des in -Pig. 4 abgebildeten Spannungs- · Verlaufs erzeugt werden. Etwa gleichzeitig kommen die hinter den Ausschnitten 149 gelegenen höheren Abschnitte der Zähne in den Bereich der Zähne 141 der unteren Platte 131 und unterstützen hierdurch das rapide Ansteigen des die Wicklung 63 durchsetzenden Kraftflusses. ' . ■If the teeth 147 are now counterclockwise with respect to on Pig. 9 "move their leading edges into the Area between the teeth 141 and the recessed portions 148 of the teeth 142, as a result of which the flow of force through the winding 63 from the permanent magnet 123 progressively increases will. This corresponds to the voltage curve in Pig immediately following the zero point. 4. If the The leading edges of the teeth 147 get into the region of the projecting portions of the teeth 142, 'the die Winding 63 penetrating force flow rapidly, whereby the steeply rising parts of the in -Pig. 4 illustrated voltage Can be generated in the course. At about the same time they come behind the cutouts 149 located higher portions of the teeth in the area of the teeth 141 of the lower plate 131 and support as a result, the rapid increase in the temperature passing through the winding 63 Power flow. '. ■
Wenn die nacheilenden Kanten der,Zähne 147 die nacheilenden , Kanten der Zähne 141 passiert haben, nimmt der die Wicklung 63 durchsetzende Kraftfluss rapide ab, und es werden die hohen negativen-Spannungen,wie sie teilweise in Pig- 4 eingezeichnet sind, hervorgerufen. ' " . .When the trailing edges of the teeth 147 are the trailing, If the edges of the teeth 141 have passed, the winding 63 takes place the penetrating flow of power decreases rapidly, and it becomes the high one negative voltages, as partially drawn in Pig-4 are caused. '"..
Der Zündverteiler 13 mit dem elektromechanischen Generator 64 enthält auch einen PJiehkraftversteller, der den Einsatz .der Zündspannungen'für die· Zündkerzen 12 entsprechend der Drehzahl der Maschine vorverlegt. Gemäss Pig. 6 und 7 weist dieser Pliehkraftversteller eine Platte 151 auf, die fest auf der Welle.115 sitzt. Wie weiter aus Pig. 7 ersichtlich, trägt die-Platte 151.aufwärts gerichtete Zapfen 153, die sich durch Öffnungen 154 im scheibenförmigen Anker 146 des rotierenden Teiles The ignition distributor 13 with the electromechanical generator 64 also contains a PJiehkraftversteller that the Ignition voltages for the spark plugs 12 according to the speed moved forward of the machine. According to Pig. 6 and 7 shows this Pliehkraftversteller a plate 151 which sits firmly on the shaft.115. How on from Pig. 7 can be seen, carries the plate 151. upwardly directed pins 153, which extend through openings 154 in the disc-shaped armature 146 of the rotating part
Po 7603 hg/12.4.66 90983770687Po 7603 hg / 12.4.66 90983770687
erstrecken. Der Anker 146 trägt zwei aufwärts gerichtete Sollen 155,und die Zapfen 153 und die Bolzen 155 sind durch Jedem 156 Td zv;. 157 kraftSchlussig miteinander verbunden. Der Anker 146 trägt weiterhin;eine Hülse 161, weiche die Welle 115 derart umgreift, dass eine beschränkte Wiekelbewagung möglich ist. Zwei Fliehgewichte 162 sind an aufwärts gerichteten Zapfen 163 "befestigt, die von der· Platte 151 "gemäss Darstellung in Fig. 7 getragen werden. Aus dem scheibenförmigen Anker 146 sind av/ei Flanschen 164,165 nach aufwärts abgewinkelt, die sich mit den iiockenförmigen Oberflächen der Fliehgewiehte 162 in Anlage befinden.extend. The anchor 146 carries two upwardly directed shoulders 155, and the pins 153 and bolts 155 are through each 156 Td zv ;. 157 firmly connected to each other. The anchor 146 continues to carry ; a sleeve 161, which surrounds the shaft 115 in such a way that a limited rocking movement is possible. Two flyweights 162 are attached to upwardly directed pegs 163 ″ which are carried by plate 151 ″ as shown in FIG. From the disk-shaped armature 146 are av / ei flanges 164, 165 angled upwards, which are in contact with the cam-shaped surfaces of the centrifugal force 162.
Die Hülse 161 trägt.den "Verteilerläufer 171 mit einem daran angebrachten elektrischen Kontaktfinger 172. Dieser elektrische Kontakt weist einen selbstfedera&en Ansatz 173 aufs der gegen einen mit der Sekundärwicklung 11 der Zündspule .10 elektrisch verbundenen festen Kontakt 174 anliegt. Der Verteilerläufer 171 ist identisch mit. dem Verteilerläufer 14 im Schaltbild nach Fig. 1« Eine Verteilerkappe 175 aus Isolierstoff deckt das Verteilergehäuse 113 und den Verteilerläufer 1?1 ab. Die Verteilerkappe enthält, in gleichen Abständen am Umfang eines Kreisels verteilt, Kontakte Ί76, deren Anzahl der Sahl der Zündkerzen und Zylinder der Brennkraftmaschine entspricht, so dass bei Drehung des Verteilerläufers 171 von der Welle 115 her die Sekundärwicklung der Zündspule nacheinander mit den einzelnen Zündkerzen 12 in Verbindung gebracHt wirdThe sleeve 161 trägt.den "distributor rotor 171 having an attached electrical contact finger 172. This electrical contact comprises a selbstfedera & en approach 173 s of the solid to an electrically connected with the secondary winding 11 of the ignition coil .10 contact 174 is applied. The distributor rotor 171 is identical with the distributor rotor 14 in the circuit diagram according to FIG Spark plugs and cylinder of the internal combustion engine, so that when the distributor rotor 171 rotates from the shaft 115, the secondary winding of the ignition coil is successively connected to the individual spark plugs 12
Der Zündverteiler 13 einschließlich dem elektromechanischen Generator 64 weist ferner gemäss der Darstellung in Fig. 7 einen Untefdruckversteller 177 bekannter Ausführung auf. Eine Zugstange 178 des Unterdnuckverstellers ist mit der unteren Platte 131 des«feststehenden Generatorteils 122 verbunden, der den ringförmigen Permanentmagneten 123 j den-Kraftflußleiter 124 für den magnetischen Fluss, die ringförmige Aus gangs wicklung 63 sowie die obere und untere Platte 131 und 132 mit den auf Abstand angeordneten Zähnen 141 bzw. 142 trägt., Die Zugstange 178 drehtThe ignition distributor 13 including the electromechanical generator 64 also has according to the illustration in FIG. 7 an underpressure adjuster 177 of known design. One The pull rod 178 of the lower pressure adjuster is connected to the lower one Plate 131 of the fixed generator part 122 connected to the the annular permanent magnet 123 j den-force flux conductor 124 for the magnetic flux, the annular output winding 63 and supports upper and lower plates 131 and 132 with spaced apart teeth 141 and 142, respectively. The tie rod 178 rotates
Fo 7603 "/ 12.4.66- ·Fo 7603 "/ 12.4.66- ·
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den feststellenden Generatorteil 122 einschließlich der Buchse in Übereinstimmung mit des Unterdruck der Maschine tim das Längslager 114. Hierdurch wird die relative Stellung der Zähne 141 und 142 im Verhältnis zu den Zähnen 147 verändert, und der Einsatz des Zündfunkens aa den' Zündkerzen 12 der Brennkraftmaschine wird in Übereiiistrnnnung mit dem Unterdruck der Maschine vor- bzw. zurückverstellt.the detecting generator part 122 including the socket in accordance with the negative pressure of the machine tim that Longitudinal bearing 114. This sets the relative position of the teeth 141 and 142 changed in relation to teeth 147, and the use of the spark aa the 'spark plugs 12 of the internal combustion engine is in excess with the negative pressure of the Machine moved forwards or backwards.
Sie Auslasswicklung 65 ist mit dem Best der Schaltung nach Mg. über Leitungen verbunden, von denen eine als Leitung 179 in Pig. 6 eingezeichnet ist.The outlet winding 65 is with the best of the circuit according to Mg. connected via lines, one of which as line 179 in Pig. 6 is shown.
Im Betrieb des elektromechanischen Generators und des Zündverteilers dreht der rotierende Teil 145 mit dem Anker 146, der Platte 151, der Welle 115, der Hülse 161 und dem Verteilerläufer 171 j wie "bereits erwähnt, entgegen dem Uhrzeigersinne mit Bezug auf die Dai-stellungen nach den Pig. 7 und 9· Dabei gelangen, wie ohne weiteres ersichtlich, die Zähne 147 des Ankers 146 nach, je einer Achteldrehung der Welle 115 und des Ankers; 146 in Anlage zu den Zähnen 141 und 142. Hierdurch werden in der Aus gangswx cklxuig 63 während jeder vollen Umdrehung des .Ankers 146 und der Welle 115 acht elektrische Wechselstromperioden erzeugt. Da"bei wirken die acht Zahnbestückungen 141,142 und 147,- wenn sie sich, in lahstellung befinden, als paralleler magnetischer Kreis für, den vom Permanentmagneten 123 ausgehenden Kraftfluss. ,In operation of the electromechanical generator and the Distributor rotates the rotating part 145 with the armature 146, the plate 151, the shaft 115, the sleeve 161 and the distributor rotor 171 j as "already mentioned, counterclockwise with reference to the Dai positions after the Pig. 7 and 9 · included get, as can be seen without further ado, the teeth 147 of the Armature 146 after one eighth of a turn of the shaft 115 and the Anchor; 146 in contact with teeth 141 and 142. As a result are cklxuig 63 during each full revolution in the output swx of the .Anchor 146 and the shaft 115 generated eight electrical alternating current periods. This is where the eight tooth configurations work 141,142 and 147, - if they are in a lazy position, as parallel magnetic circuit for that of the permanent magnet 123 outgoing power flow. ,
Wie bereits ,erwähnt, kuppelt der Pliehkraftversteller die auf -. der Welle 115 sitzende Platte 151 .mit dem Anker 146 und der " Hülse 161, die den Verteilerläufer 171 trägt mit Hilfe der Federn 156 und 157, der KLiehgewiehte 162 und der aufwärtsgerichteten Flanschen 164,165 des Ankers 146. Je grosser die .Drehzahl der Welle 115 und somit der Platte 151 ist, umso grosser ist auch die Zentrifugalkraft an den JPliehgewichten 162. Hierdurch werden:die Fliehgewieirfce nach auswärts gegen die Plansche 164,165 gedrückt und drehen den Anker 146, die Hülse 161 undAs already mentioned, the pull force adjuster couples the -. the shaft 115 seated plate 151 .with the armature 146 and the "sleeve 161, which carries the distributor rotor 171 with the help of the springs 156 and 157, the Kliehgewehte 162 and the upward flanges 164,165 of the armature 146. The greater the. speed of the shaft 115 and thus the plate 151, the greater the centrifugal force on the jib weights 162. As a result, the centrifugal weights are pressed outward against the planes 164, 165 and rotate the armature 146, the sleeve 161 and
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den Verstellerläufer 171 entgegen dem Uhrzeigersinne zur .'/eile. 115 und Platte 151. Da die Drehrichtung des gesamten rotierenden Teils des Generators gleichfalls entgegen dem Uhrzeigersinne gerichtet ist, wird.folglich die Erzeugung der Wechselspännungen in der Ausgangswicklung 63 im Verhältnis zur Drehung der Welle 115 und der Brennkraftmaschine vorverlegt, so dass die Zündung mit zunehmender Maschinendrehzahl früher einsetzt.move the stage runner 171 counterclockwise. '/ hurry. 115 and plate 151. Since the direction of rotation of the entire rotating part of the generator is also counter-clockwise, the generation of the alternating voltages is consequent in the output winding 63 in relation to the rotation the shaft 115 and the internal combustion engine are brought forward so that the ignition starts earlier as the engine speed increases.
Aus Pig. 7 lässt sich entnehmen, dass "beim Ansteigen des Unterdruckes in der Maschine der feststehende Teil des Generators mit dem Permanentmagneten 123, der Ausgangswicklung 63 und der auf den Platten 131 bzw. 132 angeordneten aufwärts gerichteten Zähne 141 und 142 im Uhrzeigersinne gegenüber dem rotierenden Teil 145 einschliesslich dem Anker 146 verdreht wird. Dies hat gleich-.falls zur Folge, dass die Zündspannung an den Zündkerzen und somit der Zündfunken mit zunehmendem Unterdruck in der Ansaugleitung der Maschine früher einsetzt.From Pig. 7 it can be seen that "when the negative pressure rises in the machine the fixed part of the generator with the permanent magnet 123, the output winding 63 and the on upwardly directed teeth disposed on plates 131 and 132, respectively 141 and 142 is rotated clockwise with respect to the rotating part 145 including the armature 146. This has the same .if As a result, the ignition voltage at the spark plugs and thus the ignition spark with increasing negative pressure in the intake line the machine starts earlier.
Die wechselnde Ausgangsspannung der Wicklung 63 wird, wie aus ■i]?ig. 4 hervorgeht, der Basis 60 des Transistors 54 zugeführt. Dieser Transistor befindet sich normalerweise in leitendem Zustand.The alternating output voltage of the winding 63 becomes as out ■ i]? Ig. 4, the base 60 of the transistor 54 is supplied. This transistor is normally in a conductive state.
Unter normalen Betriebsbedingungen ist bei drehender Brennkraftmaschine der Zündschalter 26 geschlossen, und die elektrische Energiequelle' 16 liegt in Serie mit dem Emitter 22 und dem Kollektor 33 des Transistors 17 sowie der Primärwicklung 15 der Zündspule 10. Der Transistor 54 befindet sich unter der Voraussetzung, dass in der ringförmigen Ausgangswicklung 63 gerade keine Spannung induziert wird, in seinem leitenden Dauerzustand. Dies folgt aus der Verbindung des Emitters 57 des Transistors 54 mit. der positiven-Klemme 21 der Energiequelle 16 über den Widerstand 58, die Leitung 32 und den davor liegenden Leitungszug. Die Basis 60 des Transistors 54 liegt über den Widerstand 76 und die Leitungen 77 und 83 an Masse, d.h. an der negativenUnder normal operating conditions, the internal combustion engine is rotating the ignition switch 26 is closed and the electrical power source 16 is in series with the emitter 22 and the Collector 33 of transistor 17 and the primary winding 15 of the Ignition coil 10. The transistor 54 is located on the assumption that that no voltage is induced in the annular output winding 63, in its conductive permanent state. This follows from the connection of the emitter 57 of the transistor 54 with. the positive terminal 21 of the energy source 16 via the Resistor 58, line 32 and the line in front of it. The base 60 of the transistor 54 is across the resistor 76 and lines 77 and 83 to ground, i.e. the negative
Fo 7603 hg/12.4, 66Fo 7603 hg / 12.4, 66
Klemme, der Energiequelle 16 und hat somit eine negative Vor- · spannung gegenüber dem Emitter 57» wodurch der Transistor 54 in seihen leitenden Zustand geschaltet ist. Der sich von der Basis des Transistors 54 über den Widerstand 76 und die Leitungen 77,83 einstellende Strom ergibt eine negative Vorspannung der Basis 60 gegenüber dem Emitter 57 von angenähert .0,4 Volt.Terminal, the energy source 16 and thus has a negative advantage voltage with respect to the emitter 57 »whereby the transistor 54 is switched in its conductive state. The one from the Base of transistor 54 through resistor 76 and the lines The current setting 77.83 results in a negative bias voltage of the base 60 with respect to the emitter 57 of approximately .0.4 volts.
Wenn der Transistor 54 leitend ist, befindet sich der Transistor 43 in seinem nichtleitenden Zustand, da der Spannungsabfall am. Transistor 54 so gering ist, dass der aus der Basis 52 des Transistors 43 heraustretende Stromfluß Hull'ist. Es leuchtet ein,, dass eieli im nichtleitenden Zustand des Transistors 43 auch der Transistor 17 nicht leitend ist, da von dessen Basis kein Strom abf Hess en kann. Um den Transistor 54 in seinen nichtleitenden Zustand zu bringen und die Transistoren 43 und einzuschalten, ist es erforderlich, die negative Vorspannung an der Basis 60 des Transistors 54 zu beseitigen. Dies gesphieht mit Hilfe der Ausgangsspannung an der Wicklung 63 des elektromechanischen Generators 64, wie dies Pig. 4 zeigt. Dort ist die Vorspannung am Transistor 54, die durch diese wellen-_--l· förmigen Spannungen zur Ausschaltung des Transistors 54 überwunden werden muss, durch eine gestrichelte Linie 187 markiert. Die eingezeichneten Halbwollen .181,182 und 183 gelten für eine niedrige Geschwindigkeit, eine mittlere Geschwindigkeit und eine 'hohe.Geschwindigkeit.When transistor 54 is conductive, the transistor is 43 in its non-conductive state, since the voltage drop on the. Transistor 54 is so small that the current flow emerging from base 52 of transistor 43 is Hull '. It glows a ,, that eieli in the non-conductive state of the transistor 43 the transistor 17 is also not conductive, since no current can be drawn from its base. To the transistor 54 in his To bring the non-conductive state and to switch on the transistors 43 and 43, it is necessary to apply the negative bias voltage at base 60 of transistor 54 to eliminate. This is seen with the aid of the output voltage on winding 63 of the electromechanical generator 64, like this Pig. 4 shows. There is the bias voltage on transistor 54, which is caused by these waves -_-- l shaped voltages to turn off the transistor 54 overcome must be marked by a dashed line 187. The drawn half-wools .181, 182 and 183 apply to one low speed, medium speed and high speed.
Was nun den Wellenverlauf bei niedriger Geschwindigkeit 181 anbe-.trifft, so wird, wenn der Spannungswert den Schnittpunkt 185" der Halbwelle 131 mit der horizontalen gestrichelten Linie 187 überschreitet,- die negative Vorspannung an der Basis 60 des Transistors 54 überwunden, und das an der Basis 60 von der Ausgangswicklung 63 her auftretende positive Potential blockiert den weiteren Stromfluss von dieser Basis, so dass der Transistor 54 ausgeschaltet wird. Hierdurch wird ein Stromfluss an der Basis 52 des Transistors 43 ermöglicht, wodurch sowohl derAs for the waveform at low speed 181, so if the voltage value passes the intersection 185 " of half-wave 131 with the horizontal dashed line 187 exceeds the negative bias on the base 60 of the transistor 54, and that on the base 60 of the Positive potential occurring in the output winding 63 blocks the further flow of current from this base, so that the transistor 54 is turned off. This enables a current to flow at the base 52 of the transistor 43, whereby both the
Po 7603 hs/12«4.66Po 7603 h s / 12 «4.66
- 9 0 9837/0687- 9 0 9837/0687
- ι σ —- ι σ -
Transistor 52 wie auch der Transistor 17 eingeschaltet werden. Wenn die Spannung in der Klemme 62nuter den Schnittpunkt 186 mit der gestrichelten Linie 187 absinkt, wird der Basisstrom des Transistors 54 nicht mehr langer !blockiert, und dieser Transistor wird erneut eingeschaltet, wodurch die Transistoren 43 und 17 wieder ausgeschaltet werden, f/ährend der zwischen den Punkten 185 und 186 liegenden ladeperiode, während welcher der Transistor 17 leitend ist, fliesst Strom τοη der Spannungsquelle 16 über den Emitter 22 und den. Kollektor 33 zur Primärwicklung 15 der Zündspule 10. Wenn der Schnittpunkt 186 im · Diagramm nach Pig. 4 erreicht ist, wird der Transistor 54 wieder eingeschaltet, und die Transistoren 43 und 17 werden ausgeschaltet. Hierdurch wird der Stromfluss in der Primärwicklung "15 der Zündspule 10 unterbrochen, und in der Sekundärwicklung 11 wird die Zündspannung induziert«,Transistor 52 as well as transistor 17 are turned on. When the voltage in terminal 62nuter the intersection 186 decreases with the dashed line 187, the base current of the transistor 54 is no longer blocked, and this The transistor is switched on again, whereby the transistors 43 and 17 are switched off again during the between the charging period lying between points 185 and 186, during which the transistor 17 is conductive, current τοη flows from the voltage source 16 via the emitter 22 and the. Collector 33 to the primary winding 15 of the ignition coil 10. When the intersection 186 in the · Diagram after Pig. 4 is reached, the transistor 54 turned on again, and transistors 43 and 17 become switched off. This interrupts the flow of current in the primary winding 15 of the ignition coil 10 and in the secondary winding 11 the ignition voltage is induced «,
Die Ausgangs spannung an der Klemme 62 der Wicklung 63, deren Verlauf durch die Kurve 181 in Pig. 4 wiedergegeben ist, sinkt dann ins Negative ab, steigt nach einer "bestimmten Zeit wieder an und kehrt auf die gleiche Höhe wie im Schnittpunkt 185 zurück. In diesem Zeitpunkt wird der Transistor 54 erneut ausgeschaltet, und die Transistoren 43 und 17 v/erden eingeschaltet, wodurch ein neuer Zündzyklus eingeleitet wird.The output voltage at the terminal 62 of the winding 63, whose Course through curve 181 in Pig. 4 is reproduced, then falls into the negative, rises again after a "certain time and returns to the same elevation as at intersection 185. At this point, transistor 54 is turned off again, and transistors 43 and 17 are turned on to ground, thereby turning on new ignition cycle is initiated.
Es ist ohne weiteres erkennbar^ dass der jeweilige Abschnitt zwischen den Schnittpunkten 185 und 186, 185' und 186 ,185" und 186 gleich dem Schließwinkel der Zündanlage, d.h. dem Drehwinkel des Verteilers und. des Generators ist, der die Primärwicklung der Zündspule erregt. Pur die Halbwelle 181 beträgt der Sehließwinkel 7°, für die Halbwelle 182 15° und für die Halbwelle 183 ,It is immediately recognizable ^ that the respective section between intersections 185 and 186, 185 'and 186, 185 "and 186 equals the dwell angle of the ignition system, i.e. the angle of rotation of the distributor and. of the generator is the primary winding the ignition coil energized. The viewing angle is purely for the half-wave 181 7 °, for the half-wave 182 15 ° and for the half-wave 183,
Weiterhin geht aus fig. 4 und aus der allgemeinen Kenntnis der Spannungscharakteristiken rotierender elektrischer Maschinen hervor,Furthermore, fig. 4 and from general knowledge of the Voltage characteristics of rotating electrical machines,
Po 7603 hg/12.4.66Po 7603 hg / 12.4.66
909837/0687909837/0687
dass beim Ansteigen der Drehzahl der Brennkraftmaschine und des elektromechanischen- Generators 64 (Anwachsen der Drehzahl der Welle 115 und des'rotierenden Teils 145) auch die Grosse der in der Ausgangswieklung 65 induzierten Spannung ansteigt, wodurch der Schnittpunkt 185 zwischen der Ausgangsspannung der Wicklung 65 und der durch die linie 187 eingezeichneten TJmschalt-Spannung der Transistoren in Richtung zu den Schnittpunkten 185' bzw. 185" verschoben wird. Hierdurch nimmt der Schließwinkel in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine zu. Beispielsweise beträgt "bei der mittleren, durch die Halbwelle gekennzeichneten Dreheahl der Ladewinkel 15° gegenüber 7° bei niedriger Maschinendrehzahl. Bei einer· bestimmten Drehzahl im mittleren Drehzahlhereich der Maschine, der durch alle durch die Zündanlage gegebenen Parameter bestimmt ist, rückt der Schnittpunkt zwischen der Ausgangsspannung 185 mit der Linie 187 sehr dicht an den Anfang der Kurven 181, 182 und 185 heran,, wie dies Pig. 4 zeigt. In diesem Punkt erreicht der Schließwinkel einen Standardwert von 28°. Die entsprechende Drehzahl liegt vorzugsweise an der Stelle des Schnittpunktes der beiden in Fig. 5 dargestellten Kuryen und "beträgt bei einer normalen Achtzylindermaschine angenähert 2 000 U/m.that when the speed of the internal combustion engine increases and of the electromechanical generator 64 (increase in speed the shaft 115 and the rotating part 145) also the large of the voltage induced in the output voltage 65 increases, whereby the point of intersection 185 between the output voltage of the Winding 65 and the TJmschalt voltage indicated by line 187 of the transistors is shifted in the direction of the intersection points 185 'or 185 ". This increases the dwell angle depending on the speed of the internal combustion engine. For example, "is in the middle, through the half-wave marked Dreheahl the loading angle 15 ° compared to 7 ° low machine speed. At a certain speed in the middle speed range of the machine, which runs through all of the Ignition system given parameter is determined, the point of intersection between the output voltage 185 and the line 187 moves very much close to the beginning of curves 181, 182 and 185, like this Pig. 4 shows. At this point the dwell angle reaches a standard value of 28 °. The corresponding speed is preferably at the point of intersection of the two in FIG. 5 represented Kuryen and "amounts to a normal eight-cylinder engine approximately 2,000 rpm.
Wenn nun die Maschihendrehzahl über die vorgenannte bestimmte Drehzahl hinaus ansteigt, bleibt, wie ersichtlich, der Schließwinkel im wesentlichen konstant, da die Aus gangs spannung der Wicklung 65 mit zunehmender Grosse den Schnittpunkt 185" zwischen der Kurve 185 und dem Transistorschaltniveau nur noch ganz schwach nach links, sofern überhaupt, verschiebt.If now the machine speed is above the aforementioned certain As can be seen, the dwell angle remains essentially constant, since the output voltage of the winding 65 with increasing size the intersection 185 "between the curve 185 and the transistor switching level only completely Slightly shifted to the left, if at all.
Durch die vorliegende Erfindung wird auf diese Weise eine Zündanlage für eine Brennkraftmaschine geschaffen, bei welcher der Energieverbrauch auf ein Minimum herabgesetzt wird, während gleichzeitig die Erzeugung genügend hoher Zündspannungen sicher-The present invention thus provides an ignition system created for an internal combustion engine in which the energy consumption is reduced to a minimum, while at the same time the generation of sufficiently high ignition voltages
Fo 7605 hg/l2.4.66 Fo 7605 hg / l2.4. 66
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gestellt wird. ' Dies erfolgt durch eine Veränderung des Schließwinkels in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl zwischen einem niedrigen Drehsahlwert und einem vorbestimmten Wert, der vorzugsweise im mittleren Drehzahlbereich der Maschine liegt. Oberhalb dieser vorbestimmten Drehzahl bleibt der Schließwinkel praktisch konstant. ' .is provided. 'This is done by changing the Closing angle as a function of the machine speed between a low speed value and a predetermined value, which is preferably in the medium speed range of the Machine lies. Above this predetermined speed, the dwell angle remains practically constant. '.
Patentansprüche /Patent claims /
Po 7603 hg/12.4.66Po 7603 hg / 12.4.66
909837/0687909837/0687
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