DE1539251A1 - Zuendgeraet fuer Verbrennungsmotoren - Google Patents

Description

• ZündgQrät für Verbrennun.--.smotoren

  bezieht sich auf --in Ijündge.rrqt für Verbren-

  ist es daß die Zünd-

  k-erzen in einer vorb,:#st4-i-.Tuten Reihenfolge und-zu vorbestimm-

  pun! tz2n --#ezü.tide-t werden, um den Kraftstoff innerhalb

  fc.,i "'eitr K 1-

  der ..otorzyli-ider züi zünden. D.-*L--ses Zünden erfordert verhält-

  n-i 'hohe #ipannungen, die mit Hilf e geeigneter' Zündgeräte

  werd%3-,.i. Da -In der '#"##el-el lediglich eine Gleichstrom-

  hatterie als Strcr..- bzvi. Sp#-,rinungcquelle zur Verfügung -steht,

  4

  weist rlas UnOgerät einen Gleichspannungs-Wechselspannungs-

  Umforner s-crie eine ZUndspulo auf,.deren Zündspannungen an die

  jeweils zu zündcnaeri Zündkerzen angelegt sind. Zur Umformung

  sind r.echcnisch bcvtdgte Kontakte verwendet, die einer nicht

  u.,icrl#ebl-idhen Abnutzung unterworfen sind. Die-Lebensdauer der-

  ,##rtiger Zün(Igeräte ist daher relativ begrc-nzt und-die Funktions-

  1"#eise Cerartiger Vertrcnnung--m.otoren ändert sich sehr stark

  mit der Betriebsclauer des Zündgerätes.

  rer Erfindung liegt di'c Aufgabe zugrunde, diese Nach11-eile aufeinfache Weise zu beseitigen. Es soll eineinfach konstruiertes UnCgcrät geschaffen werden, das praktisch keinen mechanischcn AtrÄut-"ungcn unterworfen ist und sich daher durch eine lcnge, wartungsfreie liebenzdauer auszeichnet. Außerden soll ec-- Nachteil der bisher bekannten ZünCger,:ite -.beseitigt -werrlen, nach eine.- bcs-L-ir",.iten Detriebsdauer die Zündzeitpunkte neu eingestellt werden müsscn, un eine optinale Motorausnutzung zu crzielcn, da die den einzelnen ZUndkerzen zugeordneten, Mechc.nisch bcviegten Schaltkontakte nicht inner gleich,.sQndern n I'unter sehr verschieden starl z abgenutzt werden.
• Die Erfindung besteht darin, daß der Umformer aus einen ferronegnetischcn Ferrit--kern. mit einer gleichstronerreg-tUen Vornacklung und einer Viech5elspf-nnungs%7iclcluiig soviie einer mit Zühr.cn und Zahnlücken verselicnen, drehbaren, ferromagnetischen Scheibe besteht, deren Zähne bzvi. Zahnlücken bei

  der Scheibc.nrotation nacheinander in den Luf-19.spalt des Ferrit-

  kcrns geLi#ngen.

  Instelle meche-nir:ch wirk.-aner Schaltkontakte z ur Erzeugung

  tAer l"c-chE:elsr-r.r#u-p *wird daher erfindungsgemüß von magnetisch

  l ec hselsv.-nnung erzcugeiiden Elemcnten

  CelrL-uch rgracht. 'Per Erfindung liegt das Prinzip des Magnet-

  vzricnetc--s zugrunde, tei dcn ein r-agnetisierb--rer Kernteil

  -urch eine Vorragnetisierunge-wicklung mit einen Magnetfluß,

  Aurchsttizt vii.-rig so daß in einer anderen Wicklung eine Spannung

  i---#uz4-ert iver(len kann. wenn durch geeignete 1.1a2nahnen das in

  1.:zenetv&ricr.ejt-,erkcrn erregte Magnetfeld geändert wird. B(i-Cer

  Erfindung erfolg-111- diese Magnetfeldünderung in als Magnetvario-

  metcrkc--ii. dicncnt4cn Fc-rri%-,kc-rii dadurch, daß der magnetische Wi-

  2crstcnd (es Ferritkerns nit llilfc einer sich durch den luft-

  sra,lit diczes Kcrns ter,-egcne.c.n Zahnzcheibe verär.(ler-IL-, wird . Di.,Zu

  es erftrderlich, daß diese Scheibe zumindest in denjenigen

  die (lurch den Ferri#I -l-kernluf4-ralt bei ner Rotation

  dcr Scheite gel"#nf.c.n, ferromt--gneti--cli ausgebildet ist,

  --n - #u-c` ricn Zur-'--rnlt Zähnc und Zahnlücken 5 -er

  2!--!-eibe ge24-nrzcn. Z-J-Cli im Tiuftz-palt ein forro.magnet'

  fl--'czcr (;rch'tcrcn Scheibe, dcn.n ist der magnetische

  W-L",2crs-tcnC, an Befindet czich ir.-. Luf-It.-spält kein for-

  sc-ndcrn eine Zal-;nlücke, dann ist der

  des Fcrritkerns -an größten. Durch die

  h.--Acr#.#ng ecs Widerstandes beim VieChcoln

  zu ei.-.er Zal--nlücke unr, u4--gehehrt werden in der

  Wechselsrannungswicklung elektrische Spannungen induziert,

  rlie einer Trz#nsistcrschaltung zugeführt Y;er*#en, url an Ausgang.

  acr Transistcrschaltung in einer Undspule die für die Zündung

  rIer Zün#kcrtcn:erfcr(1,erliclic Spannung zu erzeugen. In der Wech-

  sel.spannungr-viiclclung wird also eine InduktIonsspannung erzeugt.

  Diese wirrl- in eer Trc-Insistcrschal-IIung verstärkt und anschlie-

  Ecnd mit instescnde.-e einen Leiztungstr(-Ins-ister auf die ZUn'C-

  spule ve,itergeleitet.

  Vc.n der Zahl der Zähne bzvi. Zahnlücken der ferronagnetischen,

  instcccndere aus Ferrit bestehenden, drehtaren Scheibe sowie

  (1er r#rchzahl dieser Scheibe, hUngt es abt wic die Z-Undfolge d-er

  ei_n--elncn Zünflke.-zen verläuft. Die Bauart der Scheibe bestimmt

  den Öffnung-- bzvi. Schlief.-viinkel. Bei der 1-.lontage der Zahn-

  ,-cl- .eibe wird der Zündzeitpunkt definiert eingestellt; er kann

  sich nach rlicscm Einstellen nicht mehr verändern.' Die bei (3.en

  sher hek.,.nntcn Zün#geräten mit mechanischen Kontakten zur

  !7rzEugune" der V"cchselsr",#nnung au.-L#'4%,retcnrl.cn li'cch41.-eilc sind fläher

  auf außcror(Icn'ilich einfache Weise beseitigt.-

  U-m riie V.ech---elsy-c--r 1- # nung in der Viechselspan.nungsi-i-cl,lung mög-

  liel.-.-st groß vu r""c#hcr, ist, -es vorteilhaft, Ciie 1#urchlaufge-

  s ch-,Iii.-ilickeit N (le--r Z#'-hne bz% --i. 'Zchnlücge.-c-,.i (lurch tien Luftspalt

  Acs Fe--ri+-j,-c:rns sehr groß Zu Au.-4' diese Weise

  ,gc-lin-t er-, die 1."if3u!#t"ic.rsr#p##rLnur.g irn -Icr

  c kl u r, g c c i m W c c-',.# -3 3. c, ri 2 a 1- r- , Z u r 2 a n 1 ck o u -n (1 u mg P, k e hr t -

  +

  teii bzw. 211,--eil --en. ist es aus

  f'r,*'-,'#"-. n-*clil- -ög -h, e,ne hohe Dreh-ahl der

  ferrvmagnetischen Zahnscheibe zu verwenden, dann ist in weitercr Ausbildung der Erfindung zu empfehlen, die Scheibe mit nur wenigcn Zähnen und Zahnlücken zu verwehen, so daß beispielsweige bei vier Zündkerzen'dicse Zahnscheibe nur einen oder zwei Zähne aufweist und sich diese vier- bzw. zweimal drehen puß, bis die gesamte Zündkerzenfolge nacheinander gczUn2et ist. Die durch eine derartige "Ubersetzung" erreichte höhere "Umfangsgeschwindigkeit" bedingt eine zeitlich schnel-Icre inderung des Magnetfeldes und deshalb ein steileres Insteigcn bzw. Abfallen der in der Wechselspannungswicklung induziertcn elektrischen Spannung. Besonders zweckmäßig ist esq die Zähne der ferromagnetischen Scheibe mit einem sehr hochpermeablen Material mit einer Anfangspermcabilität vcn mehr als etwa Ja = 1000 zu versehen. Anhand der Figuren 1 - 49 die Ausführungsbeispiele der Erfindung dars tellcn, ist diese in folgend= näher erläutert. In der Figur 1 ist in Aufsicht eine drihtare, ferromagnatische Scheibe 1 aus Ferrit dargestellt. Diese Scheibe ist um die nicht dargestellte Achse 2 drehbar, po daß sich beim'Drehen die ZUhne 3 bzw. Zahnlückcn 4 dieser Scheibe durch den in dieccr Figur nicht ersichtlichen Zuftzpaltbereich eines Ferritkcrns 5 bcwcgcn. De r Ferritkern 5 ist mit zwei Spylenwicklungent Umlich einer Vormagnetisierungswicklung 6 und einer Wechselilannungswicklung 7, versehen, wie dies in Fig. 2 näher därgestellt ist. Die Figur 2 stellt eine Seitenansicht der fetroungneticchcn Scheibe und einen Schnitt durch den Forritkern 5 scrie dessen Vormagnetisierungswicklung 6 und Wochselspannungswicklung 7 dar. Nach diesem Ausfühiungsbeispiel beträgt der Winkel des Zahnsegmcntes, der sog. Sc hließwinkel cm y 54 0 bzw. 60 % eincs Kreisquatrantcn und der Winkel der Zahnlücke, der -scg. Öffnungswinkel 360 bzw. 40 % des Kreisquadranten..
• Die Scheite weist vier derartige Zähne bzw. 2ahnlücken auf unA ist einer aus vier Zündkerzen bestchcndcn Verbrennungsmctcranlage zugccrinet, so daß bei einer Umdrehung der ferromngnetischcn Zahnscheibe 1 durch entsprechende Kontaktierung nacheincnCcr sämtliche vier Zündkerzen gezündet werden. Der SchliAwinkel, C = 540 und der Öffnungswinkl P = 3601cfinicrcn die lage der ZUnizeitp unkte zueinander. Durch Veränderung dicscr Winkel könncn die-ZUntzeitpunktc verst.ellt werden, a.h., daß bei einer Verstellung der ZUntzeitpunkte eine andere Schei-be eingesetzt werten muß. In der Figur 3 ist schematisch ein Schaltbild des erfindungsgcmüßcn Ztntgerätco dargestellt. Beim Einschalten des Zündz-chlccses 8 wird die Vormagnetisierungswicklung 6 mit Gleichstrcm vcrzcrgt, so daß sich ein Magnotfeld im Fcrritkern 5 auczubildcn vermag. In der Wechselspannungswicklung 7 worden Spannungcn induziert, wcnn beim Prchcn der Scheibe durch den-Luftslalt ein-Utcrgcng vcn z. D. einen Zahn zu einer Zahnlücke crfolgt. Die induzierte Synnung in dieser Wcchselspannungcwicklung 7 wird einer Transistorcchaltung 9 zugeleitet, dort vcrstUrkt und üter die ZUndspule 10 An Zündkerzen 11 zugeleitet * Eine cntsprechenic*Verbindung zu den einzzelnen ZündkerzenkcntakA,-cn 12 1-crgt Aalfür, aaaß diese in der vorgesehenen Reihenfo2ge mit der Zündsrannung versorgt vierden.
• In rler Figur 4 ist schematisch ein erfindungsgemüßes Zündgerät mit eincr Utcrsetzung in Seitcnansicht daargest ellt. Beim Drehc-n

  (;er.ferrcmagnet4L2chcn Scheibe 1 vieracii die Zähne b-"vi. Zahn-

  lückcn (*urch (Icn luftspalt des Ferritkerns 5 bcfÖrdc--t. In Un-

  41erschied zu (;cn in den Figuren 1 und 2 Aargestollten Ausfüh-

  rungsteispiel= reist die Archbaro, forromagnetische Zahnschei-

  1-e 1 leAilglich. zvei Zähne un#; zv"ei Zalinlückcn auf, obwohl vier

  '7U.nA]cerzcn r.Cclieinaniler gezün(let verrlcn nüsscn. Es ist daher

  ,rfcrrlcrlicli, (1,a.13 die 2".,hnc-cheibe 1 pro Zünrlfolge zweinal um

  -;!-re Achse ro'ticr-'#-,. Zu dic-cen Zi#.,ccl#. ist ein Ul.-c-rso-IU-zur.gsgetrie-

  le ,.,e-.wcn,'et, Aas aus (!len zwei Zahnräulern 13 und 14 soviie rIem

  Antrieb, 15 1,cstclit. 7urch 2--Lese in (er -Figur 4 r3argestellte

  i-.,u,-.- gelingt es, eine höhere Induktionsspann-ung in der

  --u als bei einer Zahr--

  Z c 1-. c- it C mit -"4-cr Zäh--,cr, und vier Zahnlückcn, die mit nur hal-

  icr

Claims (2)

1. Patentanstrilche 1. 2i#nrlgerät für Verbrennungsmotoren, das einen Gleichspannungs-Vi'cchsels#cnnunhc-Umfcrmer scwic eine Zündspulc aufweist, deren ZühAspcnnungcn an aie jeweils zu zündenden Zündkerzen angelegt tinA, r1a(lurch gckcnnzeichnet, daß der Umformer aus einen ferromogneti-l-chcn Ferritkern (5) mit einer gleichstromerregten Vormagnctisicrungswicklung (6) und einer Wechselspannungswicklung (7) scwic einer mit Zähncn (3) und Zahnlüclccn (4) versehenen, 3-.clitarcr., fcrrcragnetischen Scheibe (1) besteht, deren Zähne tzw. Zalnlückcn bei der Scheibonrotatien nacheircnaer in den Luftspalt des Ferritkerns (5) gelangen.
2. 2. ZLnrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß die fcrrcmaenc'Llische Scheibe (1) aus Ferrit beoteht. 3. ZUn(;perät nach Anspruch 'l oder 2, Aarlurch p .,ekennzeichnet, L rlaß Haie Zähne (3) acr . ferroragnetischcn Scheibc (1) eine Anfangs- vcii r.,ichr als /u. = 1000 auf,.-,leioen. ZU-,ir"gerät nach eincr, der Ansprüche 1 3, darlurch gekennzeich- net , Aaß rlie f crrcr:agne'Vi-,ehe '--"che-.*Loe 1 ) eiine der Züiiil#-.er--c."- znzahl Ics Vcr«l#-.-r,r..riunl#sr..otors e.-itsprcchc-#-,ric, Zahl an 2.i111.nen (3) tzvi. (4) aufweilst -und in-L.- rIcn ZUndkcr--c.nlrlontakten (1,2) Acrart gekoppelt ist--e r;aaß bei c--'iicr #'2cl,.r-,ibcr,-,1n.drehung z#intlichc ZUr(11#er-"cn nacheing-Inler züiie;b.Dr --:inri. Züncl gerät- nach einen der Ansprüche 3, daziurch gekennzeich- net, (laß (Iie ferro,-agnet4#..--che Scheibe (1) eine geringere Anzahl vcn i.Uhncn (3) bzw. Zahnlückcn als die Zündker--enan--ahl des 'x#rcrlrcnnung,rmotcrs aufweist und mit den Zünclkcr--cnkontalcten (12) r' crcrt gckop,-".elt ist, claß bei mehr als einer Scheibenunarchung 21:"mtliche Zün#;kcrzcn nacheinander z-Undbar sind.