DE2242354A1

DE2242354A1 - Zuendanlage fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2242354A1
Application number: DE19722242354
Authority: DE
Inventors: Walter Hofer; Peter Schmaldienst
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1972-08-29
Filing date: 1972-08-29
Publication date: 1974-03-14

Description

Zündanlage für Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft eine Zündanlage für Brennkraftmaschinen, mit einem umlaufenden, unsymmetrisch magnetisierten Polrad, mit einer feststehenden Ankerplatte, die einen ladeanker und einen Geberanker trägt, mit einem über mindestens eine Diode aufladbaren Kondensator sowie mit einem am Kondensator angeschlossenen Entladestromkreis, bestehend aus einer Primärwicklung auf einem Zündanker eines Zündtransformators,~dessen Sekundärwicklung mit einer Zündkerze verbunden ist und aus einem elektronischen Entládeschalter, der über eine Steuerleitung umschaltbar ist.
Es sind Zündanlagen bekannt, bei denen ein Geberanker und ein Ladeanker durch ein unsymmetrisch magnetisiertes, vorzugsweise vier-poliges Polrad, bei welchem drei der vier Pole gleiche Polarität aufweisen, erregt werden. Der Zündimpuls wird durch Ansteuern eines mit einem Kondensator und der Primarwicklung eines Zündtransformators in Reihe liegenden elektronischen Entladcschalters durch den Geberanker ausgelöst. Eine solche unsymmetrische Magnetpolanordnung bringt den Vorteil einer günstigen und guten Kondensatoraufladung und bietet eine Rücklaufsicherheit für die Brenlflcraftmaschine. Der Nachteil der bekannten Anordnungen sind Jedoch besonders bei hohen Drehzahlen auftretende Störeinflüsse, verursacht durch eine ungleiche MAgnetisierung der drei gleichen Magnetpole oder durch dynamische Luftspaltveränderung am induktiven Geber durch Schwingungen der Kurbelwelle, welche Störspannungen erzeugen, die unerwünschte Zündungen hervorrufen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Störeinflüsse zu beseitigen bzw. zu verringern.
Die Aufgabe wird erfindungsgernäß dadurch gelöst, daß die ladewicklung des Ladeankers und die Geberwicklung des Geberankers in Reihe geschaltet sind und daß die Anker derart unter dem Einfluß des gemeinsamen Polrades stehen, daß durch magnetische Ankerrückwirkung Geberstörspannungen weitgehend kompensiert werden.
Um bei hohen Drehzahlen eine Frühverstellung des Zündzeitpunktes zu erreichen, ist nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung zusätzlich die Pimärwicklung des Zündtransformators mit der Geberwicklung in Reihe geschaltet.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß auftretende Geberstörspannungen kompensiert werden und dadurch keine unerwünschten Zündungen mehr auftreten können. Außerdem wird bei hohen Drehzahlen eine Anhebung der Frühverstellung des Zündzeitpunktes erreicht gegenüber konventionellen Zündanlagen, wo bei hohen Drehzahlen eine Verschlechterung der Frühverstellung auftritt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen: Fig. 1 das Schaltbild einer Zündanlage mit in Reihe geschalteten Ankern, Fig. 2 ein Diagramm, das die Geberspannung und die durch das Polrad induzierte Spannung der Pritnärwicklung der Zündspule bei niedriger Drehzahl beschreibt, Fig. 3 ein Diagramm, das die Geberspannung -und die durch das Polrad induzier-te Spannung der Primärwicklung der Zündspule bei hoher Drehzahl beschreibt.
In der Schaltung nach Fig. 1 ist die Primärwicklung 1 eines Zündtrawnsformators 2, eine Geberwicklung 3, ein Dämpfungswiderstand 4, eine Steuerdiode 5, eine Ladewicklung 6 und eine ladediode 7 in Reihe geschaltet.
Parallel zu dieser Reihenschaltung liegen je einzeln ein Thyristor 8, ein spannungsabhängiger Widerstand 9 und eine Umschwingdiode 10. Die Ladewicklung 6 ist über die ladediode 7 außerdem noch mit einem Kondensator 11 verbunden, dessen zweiter Anschluß zum Zünsdtransformator 2 führt und dort die Sekundärwicklung 12 mit der Primärwicklung 1 sowie mit dem Geberaaiker 3 verbindet. Die Steuerelektrode des Thyristors 8 ist über eine Steuerleitung 13 mit der Steuerdiode 5 und dem ladeanker 6 verbunden. Eine Kurzschlußleitung 14 mit einem Kurzschlußschalter 15 überbrückt den Dämpfungswiderstand 4, die Geberwicklung 3 und die Primärwicklung 1 des Zündtransformators 2. Der Verbindungspunkt der 'Kurzschlußleitung 14 mit der Primärwicklung 1 ist mit der MAsse verbunden. Die Anker sind im umlaufenden Polrad 16 so angeordnet, daß der Geberanker mit der Geberwicklung 3 und der Zündanker mit den ick1ungen 1 und 12 übereinander liegen und der ladeanker mit der ladewicklung 6 um 1800 versetzt ist. Mit dem Polrad 16 sind drei gleiche Magnete 17 und ein entgegengerichteter Stgnet 18 um je 900 versetzt fest verbunden.
Die Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 1 soll anhand der Fig. 2 und 3 beschrieben werden. Der Ladeanker mit der Ladewicklung 6 lädt über die Ladediode 7 den Kondensator 11 auf. Wenn nun ein Impuls des Geberankers mit der Geberlicklung 3 auftritt, so gelangt dieser über den Dämpfungswiderstand 4, die Steuerdiode 5 und die Steuerleitung 13 an die Steuerelektrode des Thyristors 8 und macht diesen stromleitend. Der Kondensator 11 entlädt sich über den Thyristor 8 und die Primärwicklung 1 des Zündtransformators 2 und erzeugt an dessen Selcundärwicklung 12 einen Zufldimpuls, der einer Zündkerze zugeleitet wird. Über die Primärwicklung 1 des Zündtransformators 2 und die Umscbwingdiode 10 erfolgt ein Rückschwingvorgang, der den Kondensator 11 zum Teil wieder auf lädt.
Zum Abschalten der Zündung wird der Vurzschlufschalter 15 geschlossen.
Der Geberanker 3 kann den Thyristor 8 nicht immer betätigen, und der Kondensator 11 kann sich daller nicht mehr entladen. Eine Überladung des Kondensators 11 in diesem Schaltzustand verhindert der spannungsabhängige Widerstand 9, der Überspannungen durchläßt. Die Kurzschlußleitung 14 ist so geschaltet, daß keine hohen Spannungen am Kurzschlußschalter 15 auftreten können und eine Gefährdung des Bedienenden vermieden wird.
Bei der Aufladung des Kondensators 11 fällt, verursacht durch den Ladestrom, eine Spannung an der Geberwicklung 3 und der Steuerdiode 5 ab.
Diese Spannung kompensiert gleichzeitig auftretende Geberstörspannungen, die infolge ungleicher Magnetisierung der drei gleichgerichteten Magnetpole des Polrades oder durch dynamische Luftspaltveränderung am Geberanker durch Schwingungen der Kurbelwelle entstehen können. Der Dämpfungswiderstand 4 schsächt zusätzlich die auftretenden Impulse ab.
In den Fig. 2 und 3 sind Spannungskoordinaten 100 und Zeitkoordinaten 101 aufgezeichlet. Die Schwellspannung 102 der Steuerelektrode des Thyristors 8 ist als gestrichelte Linie eingezeichnet. In Fig. 2 sind die Verhältnisse bei niedrigen Drehzahlen der Prennkraftmaschine dargestellt. Die durch das Polrad im Zündtransformator induzierte Spannung 105 ist wegen der geringen Windungszahl und Induktivität noch klein. Die Geberspannung 106 erreicht im Seitpunk-t 105 die Schwellspannung des Thyristors 8 und legt damit den Sündzeitpunkt fest. Bei Erhöhung der drehzahl der BrenrdgraYtmaschine verändert sieh die Geberspannung zur Kurve 107. Es erfolgt eine Verstärkung der Frühverstellung des Zundzeitpunkts. Infolge der steigenden Ankerinduktivität tritt bei hohen Drehzahlen nach Fig. 9 eine Verschiebung der Geberspannung 111 in eine der Frühverstellung entgegengesetzte Richtung auf. Die Zündung würde erst zu einem spä-teren Zeitpunkt 109 auftreten.
Bei diesen hohen Drehzahlen wird jedoch die durch das Polrad in der Primärwicklung 1 des ZündtransZormator,s 2 induzierte Spannung 110 größer als die Schwelispannung des TEhyristors 8 und löst die Zündung aus. Da der Zündtransformator infolge seines klein dimensionierten Ankers, der einen großen Luftspalt zum Polrad hin bildet, eine geringe Indtuktivität besitzt, erfolgt keine Verschiebung analog der Geberspannung und die Frühverstellung des Zündzeitpuüftes 108 bleibt gewahrt.
Die Magnete 17 und 18 im Polrad 16 sind aus einer Plastikmasse mit eingebettetem Dariumferritpulver hergestellt. Dies ermöglicht eine einfache und schnelle Herstellung des Polrades.

Claims

Ansprüche

W Zündanlage für Brennlonaftmaschinen, mit einem umlaufenden, unsymmetrisch magnetisierten Polrad, mit einer feststehenden Ankerplatte, die einen Ladeanker und einen Geberanker tragt, mit einem über mindestens eine Diode aufladbaren Kondensator sowie mit einem am Kondensator angeschlossenen Entladestromkreis, bestehend aus einer Primäwicklung auf einem Zündanker eines Zündtransformators, dessen Sekundärwicklung mit einer Zündkerze verbunden ist und aus einem elektronischen Entladeschalter, dor über eine Steuerleitung umschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladewicklung (6) des Ladeankers und die GeberwiclflwlS (3) des Geberankers in Reihe geschaltet sind und daß die Anker derart unter dem Einfluß eines gemeinsamen Polrades (16) stehen, daß durch magnetische Ankerrückwirkung Geberstörspaanungen weitgehend kompensiert werden.
2. Zündanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnets daß zusätzlich die Primärwicklung (a) des Zündtransformators (2) mit der Geberwicklung (3) in Reihe geschaltet ist.
3. Zündanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärseite des Zündtransformators (2) durch die Verwendung eines klein dimensionierten Ankers und eines großen Luftspalts zwischen Anker und Polrad (16) eine kleine Induktivität besitzt.
4. Zündanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein Dämpfungswiderstand (4) mit der Geberwicklung t)) in Reihe geschaltet ist.
5. Zündanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der ladewicklung (6) und der Geberwicklung (3) eine Steuerdiode (5) vorgesehen ist, über welche die Gebenzicklung (3) mit der Steuerleitung (led) verbunden ist.
6. Zündanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ziindungsschaltung eine Kurzschlußleitung (14) mit einem Kurzschlußschalter (15) parallel zu dem Dämpfungswiderstand (4), der Geberwicklung (3) und der Primärwicklung (1) des Zündtransformators (2) vorgesehen ist.
7. Zündanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Zur Verhinderung einer Überladung des Kondensators (all) nach der Zündungsabschaltung ein spannungsabhängiger Widerstand (9) parallel zum Kondensator (11) und der Primärtricklung (1) des Zündtransformators (2) vorgesehen ist.
8. Zündanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Material für die Magnete (17, 18) des Polrades (16) eine Plastikmasse mit eingebettetem Ferritpulver, vorzugsweise Bariumferrit, vorgesehen ist.

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