DE2357261B2 - Zündeinrichtung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents
Zündeinrichtung für eine BrennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Zündeinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zündkerzen,
die ihre Zündspannung von der Sekundärwicklung einer
Zündspule erhalten und je mit einer zwischen zwei Elektroden befindlichen Vorfunkenstrecke in Serie
geschaltet sind. Eine solche Zündeinrichtung ist durch die DE-PS 7 65 281 bereits bekannt
Solche Zündeinrichtungen dienen zur Entflammung des in den Zylindern der Brennkraftmaschine komprimierten
Kraftstoff-Luft-Gemisches.
Bei einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern, von denen jeder Zylinder mit wenigstens einer
Zündkerze versehen ist, macht es sich erforderlich, daß die Zündspannungsstöße in einer bestimmten Reihenfolge
auf die Zündkerzen der einzelnen Zylinder verteilt werden. Hierzu findet ein sogenannter Zündverteiler
Verwendung, bei dem seither ein den Hochspannungsstoß an der Sekundärwicklung der Zündspule abnehmender
Kontaktfinger im Abstand an mehreren, den einzelnen Zündkerzen zugeordneten Festkontakten
vorbeibewegt wird. In dem jeweiligen Zeitpunkt in dem dann in einem der Zylinder das Kraftstoff-Luft-Gemisch
zu entflammen ist, steht der Kontaktfinger gerade demjenigen Festkontakt gegenüber, der der Zündkerze
dieses Zylinders zugeordnet ist, so daß der in diesem
Zeitpunkt zur Verfugung gestellte Zündspannungsstoß infolge eines Oberschlages zwischen Kontaktfinger und
diesem Festkontakt einen das Gemisch entflammenden Zündfunken an der besagten Zündkerze erzeugt
Die soeben geschilderte Zündverteilung kann leicht dadurch gestört werden, daß an der Innenwand des
Zündverteilers Kondenswasser mit Schmutzteilchen oder durch elektrische Funken erzeugten Stickstoffoxiden
in Berührung kommt und sich dann Kriechwege zwischen den Festkontakten bilden, die bei den
bekannten Ausführungen Energieverluste und die Gefahr einer falschen Verteilung verursachen können.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zündeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen und dabei die
soeben erwähnten Unzulänglichkeiten zu vermeiden.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß von den beiden Elektroden einer jeden Vorfunkenstrecke
wenigstens eine Elektrode durch -;ine magnetische Kraft bewegbar ist und die Auswahl derjenigen
Zündkerze, die jeweils die Zündspannung erhalten soll, in der Weise getroffen ist, daß die zu dieser Zündkerze
gehörende Vorfunkenstrecke bei Entstehung der Zündspannung vorübergehend einen verringerten Abstand
zwischen ihren sich auch dann nicht berührenden Elektroden aufweist
Es ist (nach der FR-PS 14 77 816) auch schon bekannt,
die Zündkerzen durch in Serie dazu liegende Reed-Schalter
in vorbestimmter Reihenfolge vorübergehend an die Sekundärwicklung anzuschließen, wobei aber die
Reed-Schalter keine Vorfunkenstrecke bilden, sondern eine direkte Verbindung zwischen Sekundärwicklung
und Zündkerze herstellen. Bei einer solchen direkten Verbindung kann jedoch die Erzeugung eines Zündfunkens
leicht durch (Schmutz-) Nebenschlüsse an den Kerzen-Elektroden gestört werden.
Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher
erläutert und beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 zu einer erfindungsgemäßen Zündeinrichtung gehörende Vorfunkenstrecken, deren Elektrodenabstand
durch eine permanent-magnetische Kraft verringerbar ist,
F i g. 2 zu einer erfindungsgemäßen Zündeinrichtung gehörende Vorfunkenstrecken, deren Elektrodenabstand
durch eine elektro-magnetische Kraft verringerbar ist,
F i g. 3 die Schaltungsanordnung einer erfindungsgemäßen Zündeinrichtung mit Vorfunkenstrecken nach
F i g. 2 und
Fig.4 den kurvenmäßigen Verlauf eines in der
Zündeinrichtung nach Fig.3 verwendeten Steuersignals.
In Fig. 1 sind zwei Zündkerzen 1, 2 gezeigt, die je einem vom zwei nicht dargestellten Zylindern einer
Zweizylinder-Viertakt· Brennkraftmaschine zugeordnet sind. Die schaltungsmäßig einseitig an einer Masseverbindung
3 liegende Zündkerze 1 ist über eine Vorfunkenstrecke 4 an den Ausgangsanschluß 5 einer zu
einer Zündspule 6 gehörenden Sekundärwicklung 7 angeschlossen. Ebenso ist die schaltungsinäßig einseitig
an der Masseverbindung 3 liegende Zündkerze 2 über eine Vorfunkenstrecke 8 an den Ausgangsanschluß 5
der Sekundärwicklung 7 angeschlossen. Von der Sekundärwicklung 7 erhalten die Zündkerzen 1, 2 in
ihrem jeweiligen Zündzeitpunkt die Zündspannung.
Jede der Vorfunkenstrecken 4, 8 befindet sich zwischen je einer von zwei an die Sekundärwicklung 7
angeschlossenen Elektroden 9 und je einer von zwei an die Zündkerze 1 bzw. 2 angeschlossenen Elektroden 10.
Von den beiden Elektroden 9£ 10 einer jeden Vorfunkenstrecke 4 bzw. 8 ist wenigstens eine
Elektrode, im Beispielsfall die Elektrode 10, durch eine magnetische Kraft bewegbar. Die Auswahl derjenigen
Zündkerze, die jeweils die Zündspannung erhalten soll, ist in der Weise getroffen, daß die zu dieser Zündkerze
gehörende Vorfunkenstrecke bei Entstehung der Zündspannung vorübergehend einen verringerten Abstand
zwischen ihren Elektroden 9, 10 aufweist Dies läßt sich in einfacher Weise dadurch realisieren, daß von
den beiden Elektroden 9, 10 einer jeden Vorfunkenstrecke 4 bzw. 8 wenigstens eine Elektrode, im
Beispielsfall die Elektrode 10, nach Art einer federnden Zunge 11 rechteckigen oder auch runden Querschnitts
ausgebildet ist und sich durch die magnetische Kraft entgegen ihrer Vorspannung der anderen Elektrode, im
Beispielsfall der Elektrode 9, nähern läßt
Der Spannungswert bei dem der elektrische Durchbruch
an den Vorfunkenstrecken 4, 8 erfolgen soll, läßt sich durch Begrenzung der Abstandsverringerung ihrer
Elektroden 9, 10 hinreichend genau festlegen. Im Beispielsfall ist zu diesem Zweck die Elektrode 9 einer
2) jeden Vorfunkenstrecke 4 bzw. 8 mit einem Distanzstück
13 aus Isolierstoff versehen, gegen das die durch die magnetische Kraft bewegte Elektrode 10 stößt. Im
Beispielsfall dient dieses Distanzstück 13 gleichzeitig zur Abstützung der ruhenden Elektrode 9, um eine
jo definierte Lage dieser Elektrode 9 zu erhalten.
Damit die zur Elektrodenbewegung notwendige magnetische Kraft nicht allzu groß sein muß, empfiehlt
es sich, bei jeder der Vorfunkenstrecken 4, 8 zwischen der zu bewegenden Elektrode 10 und dem die
J5 magnetische Kraft erzeugenden Magnet 14 einen Anzugskörper 15 aus magnetisch wirksamen Material
vorzusehen. Der Anzugskörper 15 kann aus magnetisch leitendem Material, beispielsweise Weicheisen, bestehen
oder auch ein Permanentmagnet sein, wobei sich dann Magnet 14 und Anzugskörper 15 mit entgegengesetzter
Polarität nähern. Im bevorzugten Beispielsfall ist der Anzugskörper 15 formschlüssig mit der Elektrode
10 verbunden, so daß diese Elektrode 10 nicht unbedingt aus einem magnetisch wirksamen Material bestehen
> muß.
Um an den Vorfunkenstrecken 4,8 durch Kriechwege auftretende Nebenschlüsse weitgehenst zu vermeiden,
sollte der Anschluß 16 der Elektrode 9 möglichst große Entfernung von dem Anschluß 17 der Elektrode 10
ίο haben. Dies läßt sich leicht dadurch realisieren, daß die
beiden Elektroden 9,10 einer jeden Vorfunkenstrecke 4 bzw. 8 von ihrem Befestigungspunkt 18 bzw. 19 her
wenigstens nahezu entgegengesetzten Verlauf nach ihren einander benachbarten freien Enden hin haben. Im
>■■> bevorzugten Fall sind die Befestigungspunkte 18,19 der
Elektroden 9, 10 durch Einschmelzung dieser Elektroden 9,10 in einen Hohlkörper 20 gebildet, der aus einem
magnetisch nichtleitenden und zweckmäßig auch elektrisch isolierenden Material, vorzugsweise Glas
wi oder Keramik, besteht. Im Beispielsfall wird jeder der
Vorfunkenstrecken 4,8 für sich von einem Hohlkörper 20 umschlossen. In geeigneten Fällen können die
Vorfunkenstrecken 4,8 selbstverständlich auch gemeinsam von einem einzigen solchen Hohlkörper umgeben
i' ί sein.
Bei der gezeigten Ausführung ist es aus Konstruktionsgründen zweckmäßig, wenn man die beiden
Elektroden 9,10 einer jeden Vorfunkenstrecke 4 bzw. 8
im Bereich ihrer freien Enden aneinander vorbeilaufen läßt Dabei sollte an den Elektroden 9, 10 im Bereich
dieser freien Enden je ein wenigstens annähernd nasenförmiger, jeweils auf die Gegenelektrode weisender
Vorsprung 21 bzw. 22 vorgesehen sein. Im Bedarfsfall kann man auch nur eine der beiden
Elektroden 9,10 mit einem solchen Vorsprung versehen. Im vorliegenden Fall sind diese Vorsprünge 21,22 durch
seitliche Ausbiegungen der Elektroden 9, 10 gebildet. Der zurücklaufende Endabschnitt 23 der den Vorsprung
22 an der bewegbaren Elektrode 10 bildenden Ausbiegung kann so weit verlängert sein, daß sich
dadurch diese Elektrode 10 in ihrer Ausgangsstellung an dem Hohlkörper 20 abstützt
Um mit Sicherheit einen elektrischen Überschlag bei nicht allzu hohen Spannungswerten zu erhalten, ist der
Hohlkörper 20 mit einem geeigneten Gas gefüllt. Außerdem sind die Elektroden 9,10 beständig gemacht
indem sie wenigstens in den einander näherbaren Bereichen und mindestens dort an der Oberfläche aus
einem relativ schwer zerstäubbaren Material bestehen.
Das Gas in dem Hohlkörper 20 kann beispielsweise Stickstoff oder ein Stickstoff-Argon-Gemisch mit einem
Mischungsverhältnis 10:1 bis 1:2 sein, das bei normaler Raumtemperatur unter einen Druck von etwa
1 bis 15 Bar steht Dabei sollte ein etwaiger Anteil an anderen Edelgasen bzw. Wasserstoff geringer als 10
Volumen-% sein. Ferner kann das Gas in dem Hohlkörper 20 auch ein Edelgas, vorzugsweise Argon,
oder ein Edelgasgemisch sein, das unter einen Druck von etwa 1 bis 15 Bar steht und eventuell einen Anteil an
Stickstoff bzw. Wasserstoff von höchstens 0,2 Volumen-% hat
Als Material für die Elektroden 9,10 ist beispielsweise
eine Eisen-Kobalt-Nickel-Legierung oder auch eine Eisen-Kobalt-Chrom-Legierung geeignet
Als relativ schwer zerstäubbares Material kann Zirkonium, Tantal, Hafnium, Niobium, Titan, Molybdän,
Wolfram, Eisen, Kobalt bzw. Nickel oder auch eine Legierung von mehreren dieser Stoffe Verwendung
Finden, wobei hier der Hauptbestandteil der Gasfüllung in dem Hohlkörper 18 ein Edelgas, vorzugsweise Argon,
sein sollte.
Auch ist als relativ schwer zerstäubbares Material ein Nitrid der Metalle Zirkonium, Hafnium, Niobium,
Vanadium bzw. Eisen, vorzugsweise Zirkoniumnitrid, geeignet wobei hier die Gasfüllung im Hohlkörper 18
Stickstoff enthalten sollte.
Der Spannungswert der bei verringertem Elektrodenabstand an der Vorfunkenstrecke 4 bzw. 8 einen
elektrischen Durchbruch hervorruft sollte höchstens 80% desjenigen Spannungswertes betragen, bei dem
diese Vorfunkenstrecken 4, 8 bei nicht verringertem Elektrodenabstand durchbrechen würden.
Bei der Ausführung nach F i g. 1 wird die Elektrodenbewegung der Vorfunkenstrecken 4, 8 permanent-magnetisch
bewirkt, indem der Magnet 14 ein Dauermagnet ist und auf einer während des Betriebes mit
Nockenwellendrehzahl umlaufenden Welle 24 sitzt die diesen Magner 14 mit seinem Nordpol zunächst an dem
Anzugskörper 15 der Vorfunkenstrecke 4 und dann nach Drehung um einen Winkel von 180 Grad an dem
Anzugskörper 15 der Vorfunkenstrecke 8 vorbeibewegt worauf er dann nach weiterer Drehung um einen
Winkel von 180 Grad wieder an dem Anzugskörper 15 der Vorfunkenstrecke 4 vorbeiläuft Dabei ist die
Ausführung so getroffen, daß der Magnet 14 die Abstandsverringerung der Elektroden 9, 10 an der
Vorfunkenstrecke 4 bzw. 8 bereits bewirkt hat wenn in der Sekundärwicklung 7 der Zündspule 6 beispielsweise
durch Unterbrechen eines über deren Primärwicklung 25 geführten Stromflusses die Zündspannung erzeugt
wird. Der verringerte Elektrodenabstand an der jeweiligen Vorfunkenstrecke 4 bzw. 8 stellt dann sicher,
daß dort durch die Zündspannung bevorzugt ein elektrischer Durchbruch hervorgerufen und abhängig
davon an der zugeordneten Zündkerze 1 bzw. 2 ein
tu Zündfunke erzeugt wird, ohne daß etwaige Kriechströme
diesen Vorgang wesentlich stören können.
Selbstverständlich kann der Magnet 14 auch fest angeordnet sein und beispielsweise mit seinem Nordpol
dem Anzugskörper 15 der Vorfunkenstrecke 4, dagegen mit seinem Südpol dem Anzugskörper 15 der Vorfunkenstrecke
8 gegenüberstehen, wobei dann eine nicht dargestellte, mit der Welle 24 rotierende und das
Magnetfeld abschirmende Blende im Zündzeitpunkt der jeweiligen Zündkerze 1 bzw. 2 den magnetischen Fluß
zu dem Anzugskörper 15 der zugehörigen Vorfunkenstrecke 4 bzw. 8 jeweils freigibt Der Magnet 14 könnte
in diesem Fall auch ein Elektromagnet sein.
Auch könnte dem Anzugskörper 15 einer jeden Vorfunkenstrecke 4 bzw. 8 ein nicht dargestellter
Elektromagnet zugeordnet sein, wobei die Spulen dieser Elektromagnete in der Weise mit Strom versorgt
werden, wie das anhand der F i g. 3 näher erläutert ist
In F i g. 2, in der wie in F i g. 1 wirkende Bauteile mit dem gleichen Bezugszeichen versehen und nicht noch
3d einmal eingehend erläutert sind, findet eine elektro-magnetische
Kraft zur Elektrodenbewegung Verwendung. Die Vorfunkenstrecken 4, 8 werden hier durch einen
dem Reedrelais ähnlichen Aufbau gebildet indem sowohl der die Vorfunkenstrecke 4 umgebende
S3 Hohlkörper 20 von einer Steuerspule 26, als auch der die Vorfunkenstrecke 8 umgebender Hohlkörper 20 von
einer Steuerspule 27 in Umfangsrichtung umschlossen ist Eine Elektrodenanordnung, die hierfür bevorzugt
geeignet ist besteht darin, daß die beiden Elektroden 9,
10 einer jeden Vorfunkenstrecke 4 bzw. 8 mindestens im wesentlichen aus magnetisch leitendem Material bestehen
und als Serienschaltung in dem magnetischen Kreis der Steuerspule 26 bzw. 27 liegen. Demzufolge ist hier
der Anzugskörper 15 (Fig. 1) nicht unbedingt notwen-
« dig.
Mittels der Schaltungsanordnung nach F i g. 3 können die Steuerspulen 26, 27 in geeigneter Weise mit Strom
versorgt werden. Die dort schaltungsmäßig dargestellte Zündeinrichtung, die für eine nicht dargestellte Brennkraftmaschine
eines ebenfalls nicht dargestellten Kraftfahrzeuges bestimmt sein soll, wird aus einer Stromquelle
28 gespeist die beispielsweise die Batterie des Kraftfahrzeuges sein kann. An der Stromquelle 28 geht
von dem Pluspol eine einen Betriebsschalter 29 enthaltende Versorgungsverbindung 30 und von dem
Minuspol die Masseverbindung 3 aus. Von der Versorgungsverbindung 30 geht ein Leitungszug aus,
der zunächst über die Primärwicklung 25 der Zündspule 6 und danach über die zwischen dem Emitter 31 und dem
m> Kollektor 32 liegende Schaltstrecke eines durch einen
Transistor 33 gebildeten steuerbaren elektronischen Schalters zu der Masseverbindung 3 führt
Die Sekundärwicklung 7 der Zündspule 6 hat den zwei Zündkerzen 1,2 die Zündspannung zur Verfugung
b5 zu stellen. Um nun die Zündspannung entsprechend auf
die Zündkerzen 1, 2 verteilen zu können, ist der Zündkerze 1 die Vorfunkenstrecke 4 und der Zündkerze
2 die Vorfunkenstrecke 8 vorgeschaltet
Die Steuerspule 26 bildet mit einer zwischen dem Kollektor 34 und dem Emitter 35 liegenden Schaltstrekke
eines einen elektrisch steuerbaren Zündungsschalter bildenden Transistors 36 eine Serienschaltung, die
spulenseitig an der Masseverbindung 3 und mit dem Kollektor 34 an der Versorgungsverbindung 30 liegt.
Ebenso bildet die Steuerspule 27 mit einer zwischen dem Kollektor 37 und dem Emitter 38 liegenden
Schaltstrecke eines einen weiteren elektrisch steuerbaren Zündungsschalter bildenden Transistors 39 eine
Serienschaltung, die auch spulenseitig an der Masseverbindung 3 und mit dem Kollektor 37 an der
Versorgungsverbindung 30 liegt. Der Transistor 36 ist mit seiner Basis 40 an die Verbindung zweier
Teilwiderstände 41, 42 angeschlossen, die einen zwischen der Versorgungsverbindung 30 und der
Masseverbindung 3 liegenden Spannungsteiler 43 bilden. Ebenso ist der Transistor 39 mit seiner Basis 44
an die Verbindung zweier Teilwiderstände 45, 46 angeschlossen, die ebenfalls einen zwischen der
Versorgungsverbindung 30 und der Masseverbindung 3 liegenden Spannungsleiter 47 bilden.
Außerdem ist die Basis 40 des Transistors 36 an die Ausgangsklemme 48 eines Signalgebers 49 und die Basis
44 des Transistors 39 an die Ausgangsklemme 50 eines Signalgebers 51 angeschlossen. Die Signalgeber 49, 51,
die im Beispielsfall auf induktivem Prinzip beruhen, sind von einem durch die Brennkraftmaschine in Rotation
versetzbaren Signalauslöser 52 nacheinander im Sinne der Abgabe eines den Zündvorgang auslösenden
Steuersignals S (Fig.4) beeinflußbar, das etwa den
Verlauf einer Sinus-Halbwelle hat Der Signalauslöser 52 weist eine Scheibe 53 auf, die aus magnetisch
nichtleitendem Material besteht, an der äußeren Randzone ein über einen relativ kleinen Winkelabschnitt
sich erstreckendes Leitstück 54 aus magnetisch leitendem Material trägt und auf der während des
Betriebes mit Nockenwellendrehzahl umlaufenden Welle 24 sitzt Das Leitstück 54 ist durch einen mit
gestricheltem Linienzug angedeuteten magnetischen Kreis 55 des Signalgebers 49 und nach weiterer
Drehung um einen Winkel von 180 Grad durch einen ebenfalls mit gestricheltem Linienzug angedeuteten
magnetischen Kreis 56 des Signalgebers 51 hindurchbewegbar. Der magnetische Kreis 55, der von einem
Permanentmagnet 57 ausgeht, durchsetzt eine Geberspule 58, die mit ihrem einen Wicklungsende an der
Masseverbindung 3 liegt und mit ihrem anderen Wicklungsende die Ausgangsklemme 48 bildet Der
magnetische Kreis 56, der von einem Permanentmagnet 59 ausgeht, durchsetzt eine Geberspule 60, die mit ihrem
einen Wicklungsende ebenfalls an der Masseverbindung 3 liegt und mit ihrem anderen Wicklungsende die
Ausgangsklemme 50 bildet Dabei ist außerdem sowohl die Ausgangsklemme 48 des Signalgebers 49 über eine
von dem hier abgegebenen Steuersignal 5 in Durchlaßrichtung beanspruchte Blockierdiode 61 als auch die
Ausgangsklemme 50 des Signalgebers 51 über eine von dem dort abgegebenen Steuersignal 5 in Durchlaßrichtung
beanspruchte Blockierdiode 62 an die Basis 63 des Transistors 33 angeschlossen. Ferner ist die Basis 63 des
Transistors 33 an die Verbindung zweier Teilwiderstände 64, 65 angeschlossen, die einen zwischen der
Versorgungsverbindung 30 und der Masseverbindung 3 liegenden Spannungsteiler 66 bildea Der Spannungsteiler
66 ist im Vergleich zu den Spannungsteilern 43,47 so bemessen, daß, wie in dem Spannungs(T^-Zeit(if>Diagramm
(F i g. 4) gezeigt, die Schaltschwelle Ui, bei der die Schaltstrecke 34—35 bzw. 37—38 des Transistors 36
bzw. 39 durch das Steuersignal S in den leitenden Zustand gesteuert wird, dem Betrag nach niedriger liegt
als die Schaltschwelle U 2, bei welcher die Schaltstrecke 31 —32 des Transistors 33 in den nichtleitenden Zustand
übergeht Dadurch ist sichergestellt, daß der Zeitpunkt 11 der den Ablauf des Zündvorganges bestimmenden
Umsteuerung des Transistors 33 innerhalb der Zeitdauer T liegt, in der sich die dabei ebenfalls
ίο umzusteuernde Schaltstrecke 34—35 bzw. 37—38 des
Transistors 36 bzw. 39 in dem stromdurchlassenden Zustand befindet
Selbstverständlich kann zur Erzeugung des Steuersignals S auch eine Impulsformerschaltung Verwendung
is finden und im Bedarfsfall zu ihrer Auslösung der
herkömmliche Unterbrecherschalter ausgenutzt sein.
Die soeben beschriebene Zündeinrichtung hat folgende Wirkungsweise:
Sobald der Betriebsschalter 29 geschlossen wird, ist die Zündeinrichtung funktionsbereit Befindet sich das Leitstück 54 gerade außerhalb der magnetischen Kreise 55,56, so ist durch den Spannungsteiler 66 am Transistor 33 die Basis 63 gegenüber dem Emitter 31 so weit negativ vorgespannt, daß sich die Schaltstrecke 31—32 in dem leitenden Zustand befindet Somit wird die Primärwicklung 25 der Zündspule 6 vom Strom der Stromquelle 28 durchflossen.
Sobald der Betriebsschalter 29 geschlossen wird, ist die Zündeinrichtung funktionsbereit Befindet sich das Leitstück 54 gerade außerhalb der magnetischen Kreise 55,56, so ist durch den Spannungsteiler 66 am Transistor 33 die Basis 63 gegenüber dem Emitter 31 so weit negativ vorgespannt, daß sich die Schaltstrecke 31—32 in dem leitenden Zustand befindet Somit wird die Primärwicklung 25 der Zündspule 6 vom Strom der Stromquelle 28 durchflossen.
Am Transistor 36 ist durch den Spannungsteiler 43 die Basis 40 gegenüber dem Emitter 35 so weit negativ
vorgespannt daß sich die Schaltstrecke 34—35 in dem stromsperrenden Zustand befindet Ebenso ist am
Transistor 39 durch den Spannungsteiler 47 die Basis 44 gegenüber dem Emitter 38 so weit negativ vorgespannt,
daß sich die Schaltstrecke 37—38 im stromsperrenden
Bewegt nun die sich drehende Scheibe 53 das Leitstück 54 durch einen nicht näher dargestellten
Luftspalt des magnetischen Kreises 55 hindurch, so entsteht eine Wechselspannungsperiode, deren erste
Halbwelle das in Fig.4 dargestellte Steuersignal 5
bildet das heißt das diese Halbwelle gegenüber der Masseverbindung 3 positiv ist Erreicht nun das
Steuersignal 5 die Schaltschwelle Ui, so wird die an die
Ausgangsklemme 48 der Geberspule 58 angeschlossene Basis 40 des Transistors 36 gegenüber dessen Emitter 35
so weit positiv vorgespannt daß dort die Schaltstrecke 34—34 leitend wird. Das hat zur Folge, daß die
Steuerspule 26 vom Strom der Stromquelle 28 durchflossen und durch die dabei entstehende magnetisehe
Kraft der Abstand der zur Vorfunkenstrecke 4 gehörenden Elektroden 9,10 verringert wird.
Erreicht das Steuersignal 5 die Schaltschwelle UZ1 so
wird die über die Blockierdiode 61 an die Ausgangsklemme 48 der Geberspule 58 angeschlossene Basis 63
des Transistors 33 gegenüber dessen Emitter 31 so weit positiv vorgespannt daß dort die Schaltstrecke 31 —32
in den stromsperrenden Zustand übergeht Das hat zur Folge, daß der Stromfluß in der Primärwicklung 25 der
Zündspule 6 unterbrochen und abhängig davon in deren
eo Sekundärwicklung 7 ein Hochspannungsstoß erzeugt wird. Dieser Hochspannungsstoß gelangt als Zündspannung
an die Zündkerze 1, wo sie einen elektrischen Überschlag (Zündfunke) hervorruft, um das in dem
zugehörigen Zylinder komprimierte Kraftstoff-Luft-
In dem soeben geschilderten Fall erhält deshalb die Zündkerze 1 die Zündspannung, weil an der Vorfunkenstrecke
4 die Elektroden 9, 10 verringerten Abstand
haben und daher dort eine niedrigere Spannung für den
elektrischen Durchbruch notwendig ist als an der Vorfunkenstrecke 8, deren Elektroden 9, 10 im
Vergleich dazu momentan einen größeren Abstand haben.
Sobald das Steuersignal S die Schaltschwelle U 2 unterschreitet, geht der Transistor 33 an seiner
Schaltstrecke 31 —32 wieder in den stromdurchlassenden Zustand über. Unterschreitet das Steuersignal S die
Schaltschwelle Ui, dann wird am Transistor 36 die Schaltstrecke 34-35 nichtleitend und der Stromfluß in
der Steuerspule 26 wieder unterbrochen. Demzufolge vergrößern die Elektroden 9,10 der Vorfunkenstrecke 4
ihren Abstand wieder auf den ursprünglichen Wert
Bewegt die sich drehende Scheibe 53 das Leitstück 54 durch einen nicht näher dargestellten Luftspalt des
magnetischen Kreises 56, so wird durch das dann erneut erzeugte Steuersignal Sin der bereits beschriebenen Art
und Weise bei der Schaltschwelle U1 die Schaltstrecke
37—38 des Transistors 39 in den leitenden Zustand gesteuert und somit die Steuerspule 27 eingeschaltet.
Die magnetische Kraft der Steuerspule 27 verringert den Abstand zwischen den Elektroden 9, 10 der
Vorfunkenstrecke 8. Sobald das Steuersignal S die Schaltschwelle U 2 erreicht und die dann nichtleitend
werdende Schaltstrecke 31—32 des Transistors 33 erneut den Ablauf eines Zündvorgangs bewirkt, erhält
die Zündkerze 2 die Zündspannung, und zwar wegen der jetzt bevorzugt durchbrechenden Vorfunkenstrecke 8.
Somit wird nun das komprimierte Kraftstoff-Luft-Gemisch in dem zur Zündkerze 2 gehörenden Zylinder
entflammt.
Wie anhand des soeben beschriebenen Ausführungsbeispiels gezeigt, ist bei der erfindungsgemäßen
Zündeinrichtung wohl zur Auslösung des Zündvorgangs ein einfacher rotierender Signalauslöser 52, nicht aber
ein rotierendes Glied zur Zündspannungsverteilung notwendig, was einen Verzicht auf den herkömmlichen
Zündverteiler möglich macht, oder aber eine wesentliche Vereinfachung eines solchen Verteilers mit sich
bringt.
Selbstverständlich kann anstatt der elektrisch steuerbaren Zündungsschalter 36, 39 auch eine mechanische
Schalteinrichtung vorgesehen sein, die sicherstellt, daß bei Entstehung der Zündspannung jeweils eine der
Spulen 26, 27 eingeschaltet ist. Ausgehend von dem (eingangs geschilderten) herkömmlichen Zündverteiler
kann das in der Weise geschehen, daß in die freie Stirnseite des Kontaktfingers ein vorzugsweise aus
Graphit bestehender Gleitkontakt federnd eingesetzt ist und die Festkontakte durch voneinander isolierte
Kontaktbahnen gebildet sind, über die der Gleitkontakt geführt wird. Der Gleitkontakt steht jeweils dann mit
einer der Kontaktbahnen in Berührung, wenn ein Zündspannungsstoß erzeugt wird. Schaltungsmäßig
liegen die Kontaktbahnen je über eine der Steuerspulen 26, 27 an der Masseverbindung 3 und der Gleitkontakt
an der Versorgungsverbindung 30.
Schließlich können die Vorfunkenstrecken 4, 8 samt ihren Steuerspulen baulich an beliebigen Stellen
angeordnet sein, also beispielsweise in bzw. an der Zündspule oder auch in den Kerzensteckern.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (17)
1. Zündeinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zündkerzen, die ihre Zündspannung
von der Sekundärwicklung einer Zündspule erhalten und je mit einer zwischen zwei Elektroden
befindlichen Vorfunkenstrecke in Serie geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß von
den beiden Elektroden (9, 10) einer jeden Vorfunkenstrecke
(4 bzw. 8) wenigstens eine Elektrode durch eine magnetische Kraft bewegbar ist und die
Auswahl derjenigen Zündkerze (1 bzw. 2), die jeweils die Zündspannung erhalten soll, in der Weise
getroffen ist, daß die zu dieser Zündkerze (1 bzw. 2) gehörende Vorfunkenstrecke (4 bzw. 8) bei Entstehung
der Zündspannung vorübergehend einen verringerten Abstand zwischen ihren sich auch dann
nicht berührenden Elektroden (9,10) aufweist
2. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von den beiden Elektroden (9,
10) einer jeden Vorfunkenstrecke (4 bzw. 8) wenigstens eine Elektrode nach Art einer federnden
Zunge (11) ausgebildet ist und sich durch die magnetische Kraft entgegen ihrer Vorspannung der
anderen Elektrode nähern läßt
3. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Abstandsverringerung der
Elektroden (9,10) begrenzt ist
4. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die beiden Elektroden (9, 10)
einer jeden Vorfunkenstrecke (4 bzw. 8) mindestens im wesentlichen aus magnetisch leitendem Material
bestehen und als Serienschaltung in einem die magnetische Kraft erzeugenden magnetischen Kreis
liegen.
5. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß sich zwischen der bewegbaren
Elektrode (10) und dem die magnetische Kraft erzeugenden Magnet (14) ein Anzugskörper (15) aus
magnetisch wirksamen Material befindet
6. Zündeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elektroden
(9,10) einer jeden Vorfunkenstrecke (4 bzw. 8) von ihrem Befestigungspunkt (18 bzw. 19) her wenigstens
nahezu entgegengesetzten Verlauf nach ihren einander benachbarten freien Enden hin haben.
7. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elektroden
(9, 10) einer jeden Vorfunkenstrecke (4 bzw. 8) im so Bereich ihrer freien Enden aneinander vorbeilaufen.
8. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, 2, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß von den beiden
Elektroden (9, 10) einer jeden Vorfunkenstrecke (4 bzw. 8) mindestens eine Elektrode im Bereich ihres
freien Endes einen wenigstens nahezu nasenförmigen, auf die andere Elektrode gerichteten Vorsprung
(21 bis 22) aufweist
9. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorfunkenstrecke (9 bzw. bo
10) in einen Hohlkörper (20) aus magnetisch nichtleitendem Material eingeschlossen ist
10. Zündeinrichtung nach Anspruch 1 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (18)
mit Gas gefüllt ist μ
11. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die beiden Elektroden (9, 10) einer jeden Vorfunkenstrecke (4 bzw. 8) wenigstens
in den einander näherbaren Bereichen und mindestens dort an der Oberfläche aus einem relativ
schwer zerstäubbaren Material bestehen.
12. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorfunkenstrecken (4, 8)
während des Betriebes der Brennkraftmaschine nacheinander dem Einfluß einer
permanent-magnetischen Kraft ausgesetzt sind.
'
13. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Vorfunkenstrecken (4, 8)
während des Betriebes der Brennkraftmaschine nacheinander dem Einfluß einer elektromagnetischen
Kraft ausgesetzt sind.
14. Zündeinrichtung nach Anspruch 1 oder 13, dadurch gekennzeichnet daß jeder der Vorfunkenstrecken
(4, 8) je eine im stromdurchfiossenen Zustand die mangetische Kraft erzeugende Steuerspule
(26 bzw. 27) zugeordnet ist
15. Zündeinrichtung nach Anspruch 1,2,4,6,9,13
oder 14, dadurch gekennzeichnet daß die je eine der Vorfunkenstrecken (4,8) aufnehmenden Hohlkörper
(20) von je einer der Steuerspulen (26, 27) umschlossen sind.
16. Zündeinrichtung nach Anspruch 1,13 oder 14, dadurch gekennzeichnet daß die zu den einzelnen
Vorfunkenstrecken (4, 8) gehörenden Steuerspulen (26, 27) nacheinander an eine Stromquelle (28)
schaltbar sind und dieses vorübergehende Einschalten der Steuerspulen (26,27) auf die Auslösung eines
Zündvorganges abgestimmt ist
17. Zündeinrichtung nach Anspruch 1,13,14 oder
16, dadurch gekennzeichnet daß jede der Steuerspulen (26, 27) mit der Schaltstrecke (34—35 bzw.
37—38) eines von mehreren elektrisch steuerbaren Zündungsschaltern (36, 39) in Serie an der
Stromquelle (28) liegt und die vorübergehende Umsteuerung der einzelnen Schaltstrecken (34—35,
37—38) in den stromdurchlassenden Zustand jeweils von der Auslösung eines Zündvorganges abhängig
ist
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