DE2050121A1 - Ignition generator for capacitor ignition systems of internal combustion engines - Google Patents
Ignition generator for capacitor ignition systems of internal combustion enginesInfo
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Description
R. 55 Ws/Lm
7-10.70R. 55 Ws / Ch
7-10.70
Anlage zurAttachment to
Patent- «ö4Patent «ö4
sianmeldungregistration
Zündgenerator für Kondensatorzündanlagen von BrennkraftmaschinenIgnition generator for capacitor ignition systems of internal combustion engines
Die Erfindung betrifft einen Zündgenerator für Kondensatorzündanlagen zum Betrieb von Brennkraftmaschinen, der einen feststehenden, U-förmigen Eisenkern mit einer Ladewicklung zur Aufladung eines Zündkondensators und zur Ansteuerung eines kontaktlosen Schalters im Zündzeitpunkt sowie umlaufende mit Polschuhen versehene Dauermagnete enthält.The invention relates to an ignition generator for capacitor ignition systems for the operation of internal combustion engines, which has a fixed, U-shaped iron core with a charging winding for Charging of an ignition capacitor and for controlling a contactless switch at the ignition point as well as rotating contains permanent magnets provided with pole pieces.
Es ist bekannt, Zweitakt-Brennkraftmaschinen durch besondere Maßnahmen an der Zündanlage rücklaufsicher zu machen. Aber auch bei nicht rücklauf sicheren Brennkraftmaschinen ist die Zündanlage sojausgelegt, daß die Maschine nur bei einer festgelegten Drehrichtung ihre volle Leistung erreicht, da derIt is known that two-stroke internal combustion engines can be made backflow-proof by special measures on the ignition system. but Even in the case of internal combustion engines that are not safe to return, the ignition system is designed so that the machine only operates at a fixed one Direction of rotation reaches its full capacity as the
. ' -2-209817/0375. '-2-209817 / 0375
Robert Bosch GmbH ' ' p_ R· 55 Ws/LmRobert Bosch GmbH '' p_ R 55 Ws / Lm
StuttgartStuttgart
Zündzeitpunkt bei falscher Drehrichtung in einen ungünstigen Bereich der Kolbenstellung im Zylinder der Brennkraftmaschine fällt.Ignition point in the wrong direction of rotation into an unfavorable one Range of the piston position in the cylinder of the internal combustion engine falls.
Nun ist es aber zweckmäßig, Zweitakt-Brennkraftmaschinen für verschiedene Anwendungsgebiete wahlweise in der einen oder anderen Drehrichtung arbeiten zu lassen. So wird z.B. bei Rasenmähern die Abnutzung der Schneidemesser auf die Hälfte reduziert, wenn d±e Messer abwechselnd in beiden Drehrichtungen schneiden· In diesem Fall muß Jedoch die Brennkraftmaschine in beiden Drehrichtungen ihre volle Leistung abgeben, was mit den bekannten Zündanlagen der eingangs beschriebenen Art nicht möglich ist.But now it is useful to use two-stroke internal combustion engines to work in one or the other direction of rotation for different areas of application. E.g. With lawnmowers, the wear of the cutting blades is reduced by half if the blades alternate in both directions of rotation cut · In this case, however, the internal combustion engine must deliver its full power in both directions of rotation, which is not possible with the known ignition systems of the type described above.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den magnetischen Zündgenerator einer Zündanlage so zu gestalten, daß in beiden Drehrichtungen die volle Leistung der Brennkraftmaschine erreicht wird, indem die zur Umsteuerung eines kontaktlosen Schalters benötigte Spannung in einem für beide Drehrichtungen definierten, günstigen Zündzeitpunkt in der Ladewicklung des Zündgenerators induatiert wird.The invention is based on the object of the magnetic To design the ignition generator of an ignition system so that the internal combustion engine achieves full power in both directions of rotation by the voltage required to reverse a contactless switch in one for both directions of rotation defined, favorable ignition point in the charging winding of the ignition generator is induced.
DauermagnetePermanent magnets
Dies wird erfindungsgemäß durch zwei!für Rechts- und Linkslauf der Brennkraftmaschine erreicht, die um einen auf ihre Mittelachse bezogenen Winkel in Umfangarichtung gegeneinsnder versetzt sind, der doppelt so groß ist wie der Zündwinkel zuzüglich des Ansteuerwinkels für den kontaktlosen Schalter.According to the invention, this is achieved by two! For clockwise and counterclockwise rotation of the internal combustion engine reached by one on their Angle relative to the central axis in the circumferential direction relative to one another are offset, which is twice as large as the ignition angle plus the control angle for the contactless switch.
Die Einzelheiten der Erfindung sind an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungßbeispiel näher beschrieben. Ea aeigen:The details of the invention are described in more detail using an exemplary embodiment shown in the drawing. Ea aeigen:
Pig· 1 einen Zündgenerator mit zwei in Umfangsrichtung gegeneinander versetzten Dauermagneten und eine an die Ladewicklung angeschlossene Kondensator Zündanlage undPig · 1 an ignition generator with two in the circumferential direction Staggered permanent magnets and one connected to the charging winding Condenser ignition system and
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Robert Bosch GmbH _* R.55 Vs/LmRobert Bosch GmbH _ * R.55 Vs / Lm
Stuttgart ""Stuttgart ""
Fig, 1 ein Diagramm über den Verlauf der Spannungen <1T an der Ladewicklung sowie am Kondensator1 shows a diagram of the course of the voltages < 1T on the charging winding and on the capacitor
und am Widerstand der Zündanlage nach Fig.and at the resistance of the ignition system according to Fig.
Ein magnetischer Zündgenerator für die Zündanlage eines Einzylin'der-Zweitaktmotors ist in Fig. 1 mit 10 bezeichnet. Er hat «inen feststehenden, U-förmigen Eisenkern 11, auf dessen Schenkel: 11a eine Ladewicklung 12 befestigt ist, die über eine Diode 13 einen Kondensator 14 auflädt. Der Kondensator 14 wird über die Primärwicklung 15a einer Zündspule 15 entladen, wenn im Zündzeitpunkt ein im Entladestromkreis liegender Thyristor 16 durch Anlegen einer Steuerspannung leitend wird. Diese Spannung wird an einem Widerstand 17 abgenommen, der am Anschluß 12a der Ladewicklung 12 angeschlossen ist und mit dem Kondensator 14 in Reihe liegt. Durch die Kondensatorentladung über die Primärwicklung 15a der Zündspule 15 wird in ihrer Sekundärwicklung 15b ein Hochspannungsimpuls induziert, der an einer mit ihr verbundenen Zündkerze 18 einen Zündfunken zur Folge hat. Die für die Aufladung des Kondensators 14 nicht benötigten Spannungshalbwellen der Ladewicklung 12 werden über den Widerstand 17 und eine weitere Diode 19 geleitet, die einerseits mit dem Anschluß 12b der Ladewicklung 12 und andererseits mit der Leitung 20 zwischen dem Kondensator 14 und dem Widerstand 17 verbunden ist.A magnetic ignition generator for the ignition system of a single-cylinder two-stroke engine is denoted by 10 in FIG. It has a fixed, U-shaped iron core 11 on its Leg: 11a a charging winding 12 is attached, which charges a capacitor 14 via a diode 13. The capacitor 14 is discharged through the primary winding 15a of an ignition coil 15, when a thyristor 16 in the discharge circuit becomes conductive when a control voltage is applied at the time of ignition. This voltage is taken from a resistor 17 which is connected to the connection 12a of the charging winding 12 and with the capacitor 14 is in series. As a result of the capacitor discharge via the primary winding 15a of the ignition coil 15, in its secondary winding 15b induces a high voltage pulse, which results in an ignition spark on a spark plug 18 connected to it. The one for charging the capacitor 14 voltage half-waves of the charging winding 12 that are not required are passed through the resistor 17 and another diode 19, on the one hand with the connection 12b of the charging winding 12 and on the other hand with the line 20 between the capacitor 14 and the resistor 17 is connected.
Der Zündgenerator ist ferner mit zwei umlaufenden Dauermagneten 21 und 22 versehen, die um einen auf ihre Mittelachsen χ und y bezogenen Winkel <?C von etwa 65° in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind. Die Dauermagnete 21 und 22 sind in gleicher Richtung magnetisiert und mit jeweils an ihren Enden angeordneten Polschuhen 23 und 24 in eine Schwungscheibe 25 aus unmagnetischem Material eingegossen, die von der nicht dargestellten Brennkraftmaschine angetrieben wird. Die Polschuhe 23 und 24 werden bei laufender Brennkraftmaschine an den Schenkeln 11a und 11b des Eisenkerns 11 vorbeibewegt, wobei der von den Dauermagneten 21 und 22 ausgehende magnetische Fluß jeweils im Eisenkern 11 auf einen Maximalwert ansteigt und dann wieder auf Null abfällt.The ignition generator is also equipped with two rotating permanent magnets 21 and 22, which are circumferentially about an angle <? C, based on their central axes χ and y, of approximately 65 ° are offset from one another. The permanent magnets 21 and 22 are magnetized in the same direction and each with their Pole pieces 23 and 24 arranged at the ends are cast in a flywheel 25 made of non-magnetic material, which is not of the non-magnetic material internal combustion engine shown is driven. The pole shoes 23 and 24 are connected to the internal combustion engine when the engine is running Legs 11a and 11b of the iron core 11 moved past, the magnetic flux emanating from the permanent magnets 21 and 22 in each case in the iron core 11 rises to a maximum value and then falls back to zero.
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Robert Bosch GmbH . R. 55 Ws/LmRobert Bosch GmbH . R. 55 Ws / Ch
Durch die Flußänderung im Eisenkern 11 wird in der Ladewick- , lung 12 eine Spannung u^ induziert, die in Fig. 2 durch eine ausgezogene Linie auf der Zeitachse t des Diagramms dargestellt ißt. Mit der positiven Ladehalbwelle wird der Kondensator 14 aufgeladen.. Die durch eine gestrichelte Linie dargestellte Kondensatorspannung uc entspricht am Ende des Ladevorgangs dem Scheitelwert der Ladespannung u^ . Der aufgrund der Ladespannung Ur durch den Widerstand 17 fließende Strom bewirkt hier einen Spannungsabfall, der dem Thyristor 16 als Steuerspannung "Uq, zugeführt wird, die durch eine strichpunktierte Linie dargestellt und von der Kathode des Thyristors 16 aus gemessen ist. Im Zündzeitpunkt Zzp erreicht die Steuerspannung Uq+. die Ansprechspannung U des Thyristors 16 und versetztThe change in flux in the iron core 11 induces a voltage u ^ in the charging winding 12, which is shown in FIG. 2 by a solid line on the time axis t of the diagram. The capacitor 14 is charged with the positive charging half-wave. The capacitor voltage u c shown by a dashed line corresponds to the peak value of the charging voltage u ^ at the end of the charging process. The current flowing through the resistor 17 due to the charging voltage Ur causes a voltage drop here, which is fed to the thyristor 16 as a control voltage "Uq", which is shown by a dash-dotted line and measured from the cathode of the thyristor 16. At the ignition point Zzp reaches the Control voltage Uq + . The response voltage U of the thyristor 16 and offset
Οι &Οι &
ihn in den leitenden Zustand. Nun entlädt sich der Kondensator 14- über die Primärwicklung 15a und in der Sekundärwicklung 15b wird dadurch ein Hochspannungsimpuls induziert, der an der Zündkerze 18 einen Zündfunken zur Folge hat.him in the conductive state. The capacitor 14- now discharges through the primary winding 15a and in the secondary winding 15b thereby induces a high voltage pulse which is transmitted to the Spark plug 18 results in an ignition spark.
Um die volle Leistung der Brennkraftmaschine für beide Drehrichtungen zu gewährleisten, ist beim Ausführungsbeispiel ein Zündwinkel il·' von 20° festgelegt, d.h. die Zündung erfolgt 20° vor dem oberen Totpunkt (VT) des nicht dargestellten KoI-In order to ensure the full power of the internal combustion engine for both directions of rotation, an ignition angle il · ' of 20 ° is specified in the exemplary embodiment, ie ignition takes place 20 ° before top dead center (VT) of the cylinder (not shown).
winkel ο
bens. Ferner ist ein Ansteuert ß zu berücksichtigen, der sich
daraus ergibt, daß die Steuerspannung u„. die Ansprechspannung
erst bei abnehmendem Magnetfluß im Eisenkern 11 erreicht.angle ο
bens. Furthermore, a control β must be taken into account, which results from the fact that the control voltage u ". the response voltage is only reached when the magnetic flux in the iron core 11 decreases.
Da der mit der Ladewickiung 12 verkettete Fluß infolge der magnetischen Streuung in beiden Drehrichtungen nicht ganz gleich ist, ergibt sich bei Rechtslauf ein AnsteutrwinkelSince the chained with the Ladewickiung 12 flow due to the magnetic scattering is not exactly the same in both directions of rotation, clockwise rotation results in an attack angle
β von 14° und bei Linkslauf ein Ansteuerwinkel fS van. 11°. Fig. 1 zeigt die Anordnung des Eisenkerns 11 und der Dauermagnete 21 und 22 bei einer Kolbenstellung im oberen Totpunkt. Dort ist der bei Rechtslauf im Zündzeitpunkt wirksame Daueimagne* 21 gegenüber der Mittelachse ζ des Eisenkerns 11 um den Zündwinkel ff" und den Ansteuerwinkelß nach rechts versetzt, während der bei Linkslauf wirksame Dauermagnet 22 um den Zünd- β of 14 ° and a control angle fS van for counter-clockwise rotation. 11 °. Fig. 1 shows the arrangement of the iron core 11 and the permanent magnets 21 and 22 with a piston position in top dead center. There the Daueimag ne * 21 effective in clockwise rotation is offset to the right with respect to the central axis ζ of the iron core 11 by the ignition angle ff " and the control angle ß , while the permanent magnet 22 effective in anti-clockwise rotation around the ignition
209817/0375209817/0375
Bcvbert Boscn GmbH -5-Bcvbert Boscn GmbH -5-
*Τή* waä. den -Änsteiie:rw±nfcel yÖ' nach links versetzt ist. * Τή * waä. den -Änsteiie: rw ± nfcel yÖ 'is offset to the left.
iür den WiniDBl ^C , mn den beide Hagnete 21 und 22 gegeneinin Xfialasfrieiitmig versetzt sind, ergibt sich daher für dasFor the WiniDBl ^ C, with the two magnets 21 and 22 facing each other Xfialasfrieiitmig are offset, therefore results for the
die Gleiclmng;
= 2X20° + 14° + 11° °the equation;
= 2X20 ° + 14 ° + 11 ° °
Bei Vernachlässigung der unterschiedlichen Streuung ergibt si-cli iür die Hahenrngsgleichung:Neglecting the different scatter results in si-cli for the equation:
2 (J^ +jf ) = 2x (20 + 14)° =68°2 (J ^ + jf) = 2x (20 + 14) ° = 68 °
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