DE1763306A1 - Zuendeinrichtung fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Zündeinrichtung, für Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht-sich-auf eine Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen, mit einem der Speicherung der Zündenergie dienenden Zündkondensator, der durch eine in einer Iadewicklung nduzierbare Spannung aufladbar ist und-mit Hilfe eines kontaktlos steuerbaren elektronischen Schalters über-die Primärwicklung eines Zündtransformators entladen wird, dessen Sekundärwicklung mit wenigstens einer Zündkerze in: Verbindung steht. -Derartige Mädeinrichtungen eignen sich besonders dort, wo zur-Speisung der Zündanlage eine Batterie als Energiequelle fehlt: Ferner'werden für die Steuerung keine störanfälligen mechanischen Schalter benötigt. - ` Eine besonders einfache Ausführung, die zugleich einen Schutz gegen den Betrieb der Zündeinrichtung mit falscher Drehrichtung bietet, , ergibt sich, wenn gemäß der Erfindung ein Eisenkern vorgesehen ist, . der auf einem ersten, den Ladeanker bildenden Schenkel eine Ladewicklung und auf einem zweiten, den Steueranker bildenden Schenkel eine Steuerwicklung trägt, und daß ein von der Brennkraftmaschine angetriebener Magnet durch Vorbeibewegen.an dem Ladeanker und an dem Steueranker in diesem jeweils eine Lade- bzw. eine Steuerspannung induziert.
• Einzelheiten und weitere Merkmaler der Erfindung ergeben sich in Verbindung mit den Unteransprüchen aus der nachfolgenden Beschrei- . bung eines Ausführungsbeispiels und aus den zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:.
• Fig. 1 ein Schaltschema der Zündeinrichtung und den prinzipiellen Aufbau des Eisenkernes, Fig. 2 den Spannungsverlauf der in der Ladewicklung und Steuerwicklung induzierten Spannungen UZ und USt bei richtiger Drehrichtung des Magneten und Fig. 3 die Spannungsverläufe bei falscher Drehrichtung.
• In Fig. 1 ist ein dreiteilig ausgebildeter Eisenkern. 10 dargestellt, der auf einem als Ladeanker 1l bezeichneten ersten Schenkel eine Ladewicklung 12 trägt ..Auf seinen als Steueranker 13 bezeichneten zweiten Schenkel ist eine Steuerwicklung 14 gewickelt, und ein mittlerer dritter Schenkel 15 trägt die Primärwicklung 1e und die Sekundärwicklung 1? eines Zündtransformators. Um den Steueranker 13 von dem übrigen Eisenkern magnetisch zu entkoppeln, ist ein Luftspalt 28 . zwischen dem Steueranker 13 und dem übrigen Teil des Eisenkernes 10 vorgesehen. In der Nähe des Eisenkernes 1® ist eine Scheibe 18 drehbar gelagert, die durch eine mit einer strichpunktierten Linf: angedeutete Verbindung von der nichtdargestellten Brennkraftmaschine an= getrieben wird. Am äußeren Rand der Scheibe 18 ist ein Magnet 19 angeordnet, dessen Magnetpolschuhe 20 und 21 nahe an den Schenkeln 11, 13 und 15 des Eisenkerns 10 vorbegeführtwerden.
• Die auf dem Steueranker 13 angeordnete Steuerwicklung 14 ist mit ihrem einen Ende an Masse gelegt und mit ihrem anderen Ende mit der Anode einer Diode 22 verbunden, deren Kathode an die Steuerelektrode eines Thyristors 23 angeschlossen ist, dessen Kathode an Masse liegt und dessen Anode mit dem einen Ende der Primärwicklung 16 des Zündtrafos verbunden ist: Der Verbindungspunkt der Primärwicklung 16 mit der Sekundärwicklung 17 des Zündtransformators ist an einen Zündkondensator 24 und.an die Kathode eines Ladegleichrichters 25 angeschlossen, dessen Anode mit der einseitigen Masse liegenden Ladewicklung 12 ver- i buneen-istDer Zündkondensator liegt mit seinem anderen Anschluß ebenfalls mit Masse: An die Sekundärwicklung 17 ist eine @einseitig an Masse liegende Zündkerze 26 angeschlossen. -Die Wirkungsweise der Zündeinrichtung ist folgende: Bei richtiger Drehrichtung (Fig. 2) wird durch den Streufluß bei Annäherung des mit den Polachuhen 20 und 21 versehenenMagneten 19 an den Ladeanker 11:(Polradstellung a) in der Ladewicklung 12 und in der Steuerwicklung 14 eine Spannung induziert, die einen mit unterbrochenen Linien dargestellten Verlauf hat. Diese Spannung ist für die Ladung des Zündkondensators nahezu bedeutungslos; es ä besteht jedoch die Gefahr, daß diese Halbwelle den Thyristor 23 zündet, wodurch eine Aufladung des Kondensators 24 verhindert würde. Aus-diesem Grunde ist an dem Ladeanker ein die Flugänderungen bei -Vorbeibewegen der-Magaetpolschuhe 20 und. 21 abschwächendes Eisenleitstück 27 angebracht. Dadurch wird die Störspannung bis auf einen kleinen Rest unterdrückt und hat den 3.n Fig: 2 mit ausgezogenen Linien' `angedeuteten Verlauf.
• In der Stellung b der Scheibe 18 ist die Änderung des die Ladewicklung 12 durchsetzenden. Magnetflusses am größten; die in der hadswick-Jung induzierte hadespannung üL ereicht dort ihr Maximum. Dann wird der Zündkondensator 24 über den Ladegleichrichter 25 aufgeladen. Im Bereich zwischen Stellung c und d wird der Thyristor 23 bei Erreichen einer bestimmten Steuerspannung USt im Zündzeitpunkt ZP gezündet; der-Kondensator 24 entlädt sich dann über die Primärwicklung 16 des Zünd= trafos. Die dadurch in der Sekundärwicklung 17 induzierte hohe Spannung führt zum Funkenüberschlag an der Zündkerze 26. . Die erfindungsgemäße Zündeinrichtung weist den besonderen Vorteil auf,', .daß bei 'falscher Drehrichtung der Scheibe 18 die Zündeinrichtung keine; ausreichende Zündspannung abgibt, wodurch ein Rücklauf des Motors verhindert wird. Dieser Vorgang ist in Fig. 3 besonders deutlich erkennbar.
• Bei falscher Drehrichtung der Scheibe 18 dreht sich die Polarität der Ladespannung UZ und der Steuerspannung Ust um..Damit würde der ..,. Kondensator 24 im wesentlichen von der in der Stellung c erzeugten Halbwelle aufgeladen; eine Aufladung kann jedoch nicht stattfinden, weil zu diesem Zeitpunkt von der Steuerspannung USt der Thyristor 23 stromleitend gehalten wird. Die geringe Ladespannung, mit welcher der Zündkondensator 24 bei Stellung a aufgeladen wird, ist infolge des Eisenleitstückes 27 so niedrig, daß kein Funkenüberschlag an der Zündkerze 26 auftreten kann.
• a Ein weiterer Vorteil der erfindüngsgemäßen Zündeinrichtung besteht darin, daß - richtige Drehzahl vorausgesetzt - bei steigender Dreh-! zahl der Brennkraftmaschine und. damit-der Scheibe 18 die Anstiegsflanken der Steuerspannung steiles werden, wodurch die Einschaltschwelle des Thyristors zwischen den Stellungen c und d schneller erreicht wird. Dieser Vorgang wirkt als Zündzeitpunktvorverstellung-und erhöht die Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine.
• Der bei diesem Ausführungsbeispiel dreischenkelig ausgebildete Eisen- t kern 10, der auf seinem mittleren Schenkel 15 den Zündtransformator trägt, kann auch zweischenkelig ausgebildet sein und der Zündtransformator an beliebiger Stelle untergebracht werden. Die dreischenke-. lige Ausführung weist jedoch den besonderen Vorteil auf,- daß die Zündeinrichtung besonders kompakt gebaut werden kann und auch für besondere Verwendungszwecke geschlossen mit einer Kunstharzmasse oder ähnlichem eingegossen werden kann.
• Falls es aus räumlichen Gründen vorteilhaft sein sollte, kann der Steueranker auch innerhalb einer mit der Brennkraf tmaschine verbundenen Scheibe angeordnet sein, wobei die Scheibe einen zweiten Dauermagfeten mit innenliegenden Polschuhen erhält.
• Die hier beschriebene Anlage mit einer Zündkerze kann auch für Anlagen mit mehreren Zündkerzen verwendet werden, wenn der Zündspannungsstoß über einen an sich bekannten-Zündverteiler den Zündkerzen zugeführt wird und-beispielsweise die Drehzahl der Scheibe 18 erhöht wird.
• Es besteht weiterhin'die Möglichkeit, die Scheibe 18 ruhend anzuordnen und denn Eisenkern 10 rotieren zu: lassen. f Der im Ausführungsbeispiel verwendete Thyristor kann auch durch einen beliebigen elektronischen Schalter ersetzt werden,, der beispielsweise @: P Elektronenröhren: oder andereSalblsterbauelemente enthält. r

Claims (1)

1. `Ansprüche 1. Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen, mit einem der Speicherung der Zündenergie dienenden Zündkondensator, der durch eine in einer Ladewicklung induzierbare Spannung aufladbar ist und mit Hilfe eines kontaktlos steuerbaren elektronischen Schalters über die Primärwicklung eines Zündtransfv=atvrs entladen Wird, dessen ; s Sekundärwicklung mit wenigstens einer Zündkerze in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß ein Eisenkern (10) vorgesehen a ist, der auf einem, ersten, den-Ladeanker bildenden Schenkel (11),. ' eine Ladewicklung (12)- und auf einem zweiten, den Steueranker bildenden. Schenkel (13) eine Steuerwicklung (14) trägt, und daß i ein von der Brennkraftmaschine angetriebener Magnet (1g) durch t Vorbeibewegen an dem Ladeanker (11) und an dem Steueranker (13) in diesem jeweils eine Lade- bzw. eine Steuerspannung induziert E 2. Zündeinrichtung nach. Anspruch 1,-dadurch gekennzeichnet, daß der ' t. .Eisenkern*(10) dreischenkelig ausgebildet ist. 3. Zündeinrichtung nach Anspruch. 2, dadurch gekennzeichnet, daß der -@ f in Umlaufrichtung der Schwungscheibe -(1S) betrachtet - erste Schenkel . (11) die Ladewicklung (12)y der zweite Schenkel (15) den Züildtransi®rmator (16, 1?) und der dritte Schenkel (13) die Steuerwicklung (14) trägt. - - 4. Zündeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch. entsprechende Wahl des Wickelsinnes der Lade- und Steuerwicklung die Polarität der Lade- und Steuerspannung UZ und USt so festgelegt ist, daß bei richtiger Drehrichtung der Schwung-Scheibe (18) der Ladeimpuls und der Steuerimpuls in zeitlicher Nacheinanderfolge auftreten, und daß bei falscher Drehrichtung der Ladeimpuls und der. Steuerimpuls sich überschneiden:' 5. Zündeinrichtung nach Anspruch 1t dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenkern (10) zweischenkelig ausgebildet ist und der Zündtransformator (1617) auf einem 'getrennt vom Eisenkern (10) angeordneten Anker angebracht ist. 6. Zündeinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der die Steuerwicklung (14) tragende Schenkel (13) des Eisenkerns (10) durch einen Luftspalt vom übrigen Eisenkern, (10) getrennt ist. Zündeinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der die Ladewicklung (12) tragende Schenkel (11) mit einem zur Unterdrückung von Störimpulsen vorgesehenen Eisenleitstück (2'j) versehen ist. S. Zündeinrichtung nach wengstens,einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet-, daß ein Anschluß der Steuerwicklung,(14) an Masse liegt -und die andere &ischlußleitung der steuerwickldng (14) zur *Anode einer Diode (22) führt, deren Kathode@mit der Steuerelektrode eines steuerbaren Gleichrichters (23) verbunden ist. 9. Zündeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der steuerbare Gleichrichter (23)@mit seiner Kathode an Masse liegt und seine Anode mit dem einen Ende der Primärwicklung (16) des i Zündtrafos verbunden ist. 10. Zündeinrichtung nach Anspruch,9, dadurch gekennzeichnet, daß der. ,gemeinsame Anschlußpunkt des Zündtrafos (16, 1?) git dem einen Anschluß eines Zündkondensators (24) und der Kathode eines Lade- .' gleichrichters (25) verbunden ist, wobei der Zündkondensator (24) ' mit seinem anderen Ende an Masse und die Anode des Ladegleichrichters (25) an dem einen Ende der Ladewicklung (12) liegt, die wiederum mit ihrem anderen Ende an Masse liegt und der zweite Anschluß der Sekundärwicklung (1?) des Zündtrafos über die Funkenstrecke der Zündkerze (26) an Masse liegt. .