DE1763306C3

DE1763306C3 - Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE1763306C3
Application number: DE19681763306
Authority: DE
Inventors: Bernd 7022 Leinfelden Bodig; Gerhard Dipl.-Ing. 7064 Geradstetten Soehner; Gert 7000 Stuttgart Strelow
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1968-05-02
Filing date: 1968-05-02
Publication date: 1975-06-05
Also published as: DE1763306B2; DE1763306A1

Description

5. Zündeinrichtung nach einem der vorher- — in Umlaufrichtung des Magneten betrachtet — gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 50 der vordere als Ladcankcr ausgebildete Bereich des daß der mittlere Schenkel (15) die Primär- und Eisenkerns die Ladewicklung und der hintere als

Steueranker ausgebildete Bereich die Steuerwicklung trägt.

Einzelheiten und weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich in Verbindung mit den Unteransprüchen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausfühbii d d Zi i

Sekundärwicklung (16 und 17) des Zündtransformators trägt.

Die Erfindung betrifft eine Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen mit einen Magnetgenerator, dessen umlaufender, von der Brennkraftmaschine angetriebener Magnet mit einem eine Ladewicklung tragenden, mehrschenklig ausgebildeten, vorzugsweise E-förmigen Eisenkern zusammenwirkt, welcher drei in Umlaufrichtung des Magneten hintereinanderliegende Polschuhe aufweist sowie mit einem der g
rungsbeispiels und aus den Zeichnungen. Es zeigt

F i g. 1 ein Schaltschema der Zündeinrichtung und den prinzipiellen Aufbau des Eisenkerns,

Fig. 2 den Spannungsverlauf der in der Ladewicklung und Steuerwicklung induzierten Spannungen U'L und U'St bei richtiger Drehrichtung des Magneten und

F i g. 3 die Spannungsverläufe bei falscher Dreh-

Speicherung der Zündenergie dienenden Zündkon- 65 richtung.

densator, der durch die in der Ladewicklung indu- In Fig. 1 ist ein dreiteilig ausgebildeter Eisenkern

zierte Spannung aufladbar ist und mit Hilfe eines 10 dargestellt, der auf einem als Ladeanker 11 bedurch eine gegenüber der Ladewicklung phasenver- zeichneten ersten Schenkel eine Ladewicklung 12

trägt. Auf seinen als Steueranker 13 bezeichneten zweiten Schenkel ist eine Steuerwicklun.^ 14 angeordnet, und ein mittlerer dritter Schenkel 15 trägt die Primärwicklung 16 und die Sekundärwicklung 17 eines Zündtransformators. Um den Steueranker 13 von dem übrigen Eisenkern magnetisch teilweise zu entkoppeln, ist ein Luftspalt 28 zwischen dem Steueranker 13 und dem übrigen Teil des Eisenkerns 10 vorgesehen. In der Nähe des Eisenkerns 10 ist eine Scheibe 18 drehbar gelagert, durch die eine mit einer strichpunktierten Linie angedeutete Verbindung von der nichtdargestellten Brennkraftmaschine angetrieben 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 vorbeigeführt werden.

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 verbunden ist. Der Zündkondensator liegt mit seinem anderen Anschluß ebenfalls an 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 Polschuhen 20 und 21 versehenen Magneten 19 an den Ladeanker 11 (Polradstellung α) in der Ladewicklung 12 und in der Stcuerwicklung 14 eine Spannung induziert, die einen mit unterbrochenen Linien dargcstellten Verlauf hat. Diese Spannung ist für die Ladung des Zündkondensators nahezu bedeutungslos; es 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 Flußänderungen bei Vorbeibewegen der Magnetpolschuhe 20 und 21 abschwächendes Eisenleitstück 27 angebracht. Dadurch wird die Störspannung bis auf einen kleinen Rest unterdrückt und hat den in F i g. 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 Ladewicklung induzierte Ladespannung Ul erreicht dort ihr Maximum. Dann wird der Zündkondensator 24 über den Ladegleichrichter 25 aufgeladen. Tm Bereich zwischen Stellung c und d wird der Thyristor 23 bei Erreichen einer bestimmten Steuerspannung U_Si im Zündzeitpunkt ZP gezündet; der Kondensator 24 entlädt sich dann über die Primärwicklung 16 des Zündtrafos. 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 Ul und der Steuerspannung U si 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 Sieuerspannung i/._s-, der Thyristor 23 stromleitend gehalten wird. Die geringe Ladespannung, mit welcher der Zündkondensator 24 bei Stellung α aufgeladen wird, ist infolge des Eisenleitstücks 27 so niedrig, daß kein Funkenüberschlag an der Zündkerze 26 auftreten kann.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Zündeinrichtung besteht darin, daß — richtige Drehzahl vorausgesetzt — bei steigender Drehzahl der Brennkraftmaschine und damit der Scheibe 18 die Anstiegsflanken der Steuerspannung steiler werden, wodurch die Einschaltschwelle des Thyristors zwischen den Stellungen c und d früher erreicht wird. Dieser Vorgang wirkt als Zündzeitpunktvorverstellung und erhöht die Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine bei hohen Drehzahlen.

Der bei diesem Ausführungsbeispiel dreischenklig ausgebildete Eisenkern 10, der auf seinem mittleren Schenkel 15 den Zündtransformator trägt, kann auch als Schnenanker ausgebildet sein und der Zündtransformator an beliebiger Stelle untergebracht werden. Die dargestellte 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.

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.

Der im Ausführungsbeispiel verwendete Thyristor kann auch durch einen beliebigen elektronischen Schalter ersetzt werden, dtr beispielsweise Elektronenröhren oder andere Halbleiterbauelemente enthält.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansorüche-

1. Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen mit einem Maenetgenerator, dessen umlaufender, von der Brennkraftmaschine angetriebener Manet mit einem eine Ladewicklung tragenden, mehrschenklig ausgebildeten, vorzugsweise I-förmigen Eisenkern zusammenwirkt, welcher Hrei in Umlaufrichtung des Magneten hinterein-•nderliegende Polschuhe aufweist sowie mit einem der Speicherung der Zündenergie dienen- «len Zündkondensator, der durch die in der Lade-Wicklung induzierte Spannung aufladbar ist und i Hilf i dh i üb d Ld

schobene Steuerwicklung kontaktlos steuerbaren elekironischen Schalters über die Primärwicklung eines Zündtransformators entladbar ist, dessen Sekundärwicklung mit wenigstens einer Zündkerze in Verbindung steht.

Derartige Zündemncht.mgen eignen sich besonders dort, wo zur Speisung der Zündanlage eine Batterie als Energiequelle fehlt Ferner werden fur die Steuerung keine störanfälligen mechanischen .o Schalter benötigt. Bei emer aus dem japanischen Gebrauchsmuster 3 819 007 (1963) bekannten Zundanlage dieser Art ist zur Ansteuerung des elektronisehen Schalters eine Steuerw.cklung vorgesehen, d_ie Teil eines vom sogenannten Ladeanker des Magnet-

d Mk

Wicklung induzierte Spannung aufladbar ist und g

|Eit Hilfe eines durch eine gegenüber der Lade- 15 generators separat angeordneten Meuerankers ist. kl hb ikl k Eine solche Lösung ist sehr material- und platzauf-

wendig; der Stcueranker muß außerdem gesondert hergestellt, montiert und eingestellt werden.

Bei einer anderen, aus der deutschen Auslegeschrift I 228 461 bekannten, besonders einfachen Ausführung wird die zur Steuerung des elektronischen Schalters erforderliche Steuerspannung an einer Anzapfung der Ladewicklung abgegriffen. Die Anlage ist so ausgelegt, daß bei maximaler Spannung am di S d Ah

gg

Wicklung phasenverschobene Steuerwicklung kontaktlos steuerbaren elektronischen Schalters über die Primärwicklung eines Zündtransformator entladbar ist, dessen Sekundärwicklung mit wenigstens einer Zündkerze in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß — in Umlaufrichtung des Magneten (18) betrachtet — der vordere als Ladeanker ausgebildete Bereich (11) des Eisenkerns (10) die Ladewicklung (12) und i h

des Eisenkerns (10) die Ladewicklung (12) und gg

der hintere als Steueranker ausgebildete Bereich 25 Zündko^densator die Steuerspannung den Ansprech-

(13) die Steuerwicklung (14) trägt. wert des elektronischen Schalters erreicht und damit

2. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch einen Zündvorgang auslöst.

gekennzeichnet, daß durch entsprechende Wahl Derartige Anlagen haben jedoch den Nachteil, daß

des Wicklungssinns der Ladewicklung (12) und sie gegen ein Anlaufen bzw. ein Weiterlaufen der der Steuerwicklung (14) die Polarität der Lade- 30 Brennkraftmaschine in falscher Drehrichtung nicht und Steuerspannung {U_L bzw. U_SI) so festgelegt gesichert sind, da in beiden Drehrichtungen der ist, daß bei richtiger Drehrichtung des Magneten Zündkondensator periodisch von der Ladewicklung (19) der Ladeimpuls und der Steuerimpuls in aufgeladen und sodann über den Zündtransformator zeitlicher Nacheinanderfolge auftreten, und daß entladen wird. Ein weiterer Nachteil solcher Anlagen bei falscher Drehrichtung der Ladeimpuls und 35 besteht darin, daß insbesondere im oberen Drchzahlder Steuerimpuls sich überschneiden. bereich der Brennkraftmaschine der Zündkondensa-

3 Z tor nicht mehr vollständig geladen wird, da der Zünd

Zeitpunkt durch den steilen Anstieg der Stcucrspannung vorverstellt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine von einem Magnetgenerator versorgte, kontaktlosc Kondensatorzündanlage ohne separat angeordnete Steuermittel in ihrem Aufbau mit einfachen Mitteln riicklaufsichcr zu machen und so zu gestalten, daß

3. Zündeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der die Steuerwicklung (14) tragende Sehenkel (13) des Eisenkerns (10) durch einen Luftspalt (28) von den zwei anderen Schenkeln (11, 15) des Eisenkerns (10) getrennt ist.

4. Zündeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß der die Ladewicklung (12) tragende Schenkel 45 bei richtiger Drehrichtung der Brennkraftmaschine (11) mit einem zur Unterdrückung von Stör- eine vollständige Aufladung des Zündkondensators impulsen vorgesehenen Eisenleitstück (27) ver- über den ganzen Drehzahlbereich gewährleistet ist.
sehen ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß