DE2745061A1

DE2745061A1 - Vorrichtung zur unterdrueckung von zuendstoerungen bei motorraedern

Info

Publication number: DE2745061A1
Application number: DE19772745061
Authority: DE
Inventors: Toshikazu Kawakami; Mitsutaka Yoshida
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Niterra Co Ltd
Priority date: 1976-10-06
Filing date: 1977-10-06
Publication date: 1978-04-13
Also published as: US4137883A; JPS5352838A; FR2367365B1; DE2745061C2; FR2367365A1

Description

27AbC)BI

Vorrichtung zur Unterdrückung von Zündstörungen

bei Motorrädern

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Unterdrückung von elektrischen Störwellen, die von Motorräder.n, Motorfahrrädern u.dgl« hervorgerufen werden.

Ein von einem Verbrennungsmotor, insbesondere einem fremdgezündeten Verbrennungsmotor, getriebenes Motorrad ruft gewöhnlich Zündstörungen in Form von elektrischen Störwellen hervor, die unter anderem im Rundfunkfrequenzbereich liegen und den Rundfunkempfang stören* Es sind daher schon verschiedene Versuche gemacht worden, diese Zündstörungen herabzusetzen oder ganz zu vermeiden. So sind Zündkerzen bekannt, die im Inneren einen elektrischen Widerstand aufweisen. Auch gibt es bereits Kerzenstecker, die im Inneren einen elektrischen Widerstand oder eine Induktivität, aufweisen. Auch verwendet man abgeschirmte Kerzenstecker, abgeschirmte Zündkabel, Widerstandszündkabel u.dgl.; keine dieser Maßnahmen hat jedoch voll befriedigende Ergebnisse gebracht« Als zusätzliche Erschwernis tritt hinzu, daß in Europaund in den USA die einzuhaltenden Störgrenzen verhältnismäßig niedrig angesetzt sind. Die zur Einhaltung dieser Grenzen erforderlichen Maßnahmen sind für die Massenfertigung ungeeignet und teuer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Unterdrückung von Zündstörungen anzugeben, die auch nachträglich an Motorrädern noch angebracht werden kann und die die Erzeugung von Störwellen in einfacher und billiger Weise ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der UnteransprUche.

809815/0769

Versuche haben den überraschenden Effekt gezeigt, daß der Hochspannungskreis einer Zündkerze keinen Einfluß auf die Erzeugung von elektrischen Störwellen ausübt, daß jedoch ein Erdungskreis, der den Rahmen des Motorrades mit einschließt, einen recht erheblichen Einfluß auf die Erzeugung elektrischer Störwellen hat. Die Erfindung basiert auf dieser Erkenntnis und schlägt daraus die zu treffenden Maßnahmen vor.

Die Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert werden· Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Motorrades, das mit einem bekannten Zündsystem ausgerüstet ist;

Fig. 2 und 3 zwei vereinfachte Schaltbilder von bekannten Zündsystemen;

Fig. ^ im Ausschnitt eine scheraatische Seitenansicht eines mit einer erfindungsgeraäßen Vorrichtung ausgerüsteten Motorrades;

Fig. 5 und 6 vier vereinfachte Schaltbilder erfindungsgemäß gestalteter Zündsysteme, und

Fig. 7 bis 10 graphische Darstellungen der durch die Erfindung erzielbaren Erfolge im Vergleich mit dem Stand der Technik.

Bevor die Erfindung näher erläutert werden soll, soll zunächst eine kurze Darstellung des Standes der Technik anhand der Fig. gegeben werden.

Fig. 1 zeigt schematisch ein Motorrad mit einem Rahmen 1 und einem darin befestigten Verbrennungsmotor 2 sowie einer Zündspule 3 ο Der Verbrennungsmotor 2 besteht aus einem Kurbel-

809815/0769

gehäuse 2a, das Test mit dem unteren Rahinenholm 1a verbunden ist, wo auch eine elektrische Verbindung zwischen diesen beiden Teilen besteht. Weiterhin ist ein Zylinder 2b erkennbar, der etwa halb so hoch ist wie die Gesamthohe des Verbrennungsmotors 2 und sich annähernd senkrecht nach oben bis in die Nähe des oberen Rahmenholmes Ib erstreckt. Die Zündspule 3 ist gewöhnlich an der Unterseite des oberen Rahmenholmes Ib befestigt. Ihre Sekundärspule ist eine llochspannungswicklung und weist einen Hochspannungsanschluß T auf, der über ein Hochspannungs-Zündkabel 5 relativ geringer Länge mit einer Zündkerze k verbunden ist, welche in den Zylinderkopf des Verbrennungsmotors 2 eingeschraubt ist«

In Fig. 6 ist weiterhin eine Strebe 6 erkennbar, die am Oberholm Ib des Rahmens I befestigt ist und durch Vermittlung eines Gummipuffers Vibrationen des Verbrennungsmotors 2 unterdrücken soll. Daher ist dar Rahmen 1 nicht unmittelbar elektrisch mit dem Zylinder 2b verbunden. Zuweilen fehlt auch die Strebe 6.

Dei der oben beschriebenen Zündspule 3 ist die Sekundärspule über den Rahmen 1 mit Masse verbunden (geerdet).

Fig. 2 zeigt den Erdungskreis eines Magnetzündsystems, bei welchem eine von einem Magnet-Generator erzeugte niedrige Spannung Versorgungsspannung für die Primärspule der Zündspule ist. Dieser Erdungskreis kann auch für einen mit Kondensatorentladung arbeitenden Zündkreis verwendet werden.

In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 wiederum tier Rahmen des Motorrades, mit 2a das Kurbelgehäuse und mit ^b der Zylinder und mit 3 die Zündspule bezeichnet. Bei dieser bedeuten 3a die Primärwicklung und 3b die Sekundärwicklung. Mit k ist eine Zündkerze, mit 5 ein Hochspannungs-Zündkabel und mit 7 die Spule eines Magnet-Generators bezeichnet, welcher im Kurbel-

809815/0769

—o-

gehäuse 2a des Verbrennungsmotors 2 angeordnet ist. Parallel zur Spule 7 liegt eine Kontaktstrecke 8 und ein Kondensator 9· Ein Niederspannungskabel 10 verbindet die Spule 7 mit der Primärwicklung 3a der Zündspule 3. Dieses Niederspannungskabel ist gewöhnlich längs des Rahmens I verlegt.

Die Masseverbindung des Zündsystems nach Fig. 2 von den beiden Wicklungen der Zündspule 3 zur Zündkerze k verläuft über den Rahmen I, das Kurbelgehäuse 2a und den Zylinder 2b_o

Fig. 3 zeigt einen anderen bekannten Zündkreis mit einem Unterbrecher )h und einem Loschkondensator 9» bei welchem die Masseverbindung vom Funkt E an der Zündspule 3 über den Unterbrecher I^ odor den Lösclikondeiisator ¹J zu einer Batterie 11 verläuft, welche Stromquelle für die Primärwicklung 3a der Zündspule ist. Der Masseanschluß E der Zündspule 3 ist über einen Leitungsdraht 12 mit dem Unterbrecher ]h verbunden» Der Funkenlöschkondensator 9 ist nahe der Zündspule 3 angeordnet und mit seinem einen Pol ebenfalls mit dem Masseanschluß E der Zündspule 3 verbunden. Die andere Elektrode E¹ des Kondensators ist mit dem Rahmen 1 verbunden.

Die Massekreise der beiden bekannten Zündsysteme schließen den Rahmen 1 als wesentliches Element ein« Es ist daher möglich, daß der Rahmen 1 als Sekundärquelle zum Ausstrahlen von elektrischen Störwellen, etwa gleich einer Antenne, wirkt, je nachdem, wie unvollständig die elektrische Verbindung zwischen dem Rahmen I und tier Zündkerze h ist, die als Hochfrequenz-Stör— generator wirkt. Da dies bisher nicht beachtet worden ist, waren die Bemühungen zur Unterdrückung von Störstrahlungen bei Motorrädern nicht erfolgreich.

Beim erfindungsgemäßen Zündsystem ist die Zündspule 3 an demjenigen Teil des Rahmens 1 angebracht, der sich nahe der Zündkerze h befindet. Auch hier weist die Zündkerze einen Masse-

8098 15/0769

anschluß E auf, der im wesentlichen auf dem gleichen Potential liegt wie das Rahmenteil, an welchem die Zündspule befestigt ist. Der Masseanschluß E ist elektrisch mittels eines flexiblen Drahtes 15 mit dem Zylinderkopf des Verbrennungsmotors 2 verbundene Hierdurch wird eine vollständige Unterdrückung von vom Rahmen 1 ausgehenden Störstrahlungen erreicht.

In Fig. k sind nur die hauptsächlichen Bestandteile einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zündsystems bei einem Motorrad dargestellt. Der oben erwähnte flexible Draht 15 besteht aus einem gefLochtenen Kupferband mit einer Breite von etwa 8 mm und einer Länge von etwa 20 cm. Die Zündspule 3 ist am Rahmen mit Hilfe einer Schraube befestigt, die zugleich den Masseanschluß £ bildete Auf diese Weise ist die mit Masse zu verbindende Seite der Sekundärwicklung 3b der Zündspule 3 direkt über das kurze flexible Kupferband 15 mit dem Zylinderkopf des Verbrennungsmotors 2 verbunden. Der Befestigung des Bandes am Zylinderkopf dient eine Schraube 2c.

In Fig. 5a ist der elektrische Schaltkreis eines ersten, in erfindungsgemäßer Weise gestalteten Zündsystems dargestellt. Dazu ist der in Fig. 2 dargestellte Schaltkreis in der Weise verändert, daß der Massekreis der Sekundärwicklung 3*> der Zündspule 3 am Masseanschluß E, an welchem die Zündspule 3 mit dem Rahmen 1 verbunden ist, durch einen Leitungsdraht 15 ergänzt ist, welcher mit dem Massepol der Zündkerze '4 direkt verbunden ist.

Bei der in Fig. 5*> gezeigten zweiten Ausführungsform ist die Zündspule 3 gegenüber dem Rahmen 1 isoliert montiert, so daß über den Rahmen 1 kein Massestrom fließen kann. Die Masseverbindung zum Massepol der Zündkerze U wird nur über den mit dem Massepol E der Zündkerze verbundenen Leitungsdraht 15 hergestellt.

8098 1 B/0769

Fig. 6a zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die sich von dem in Figo 3 dargestellten bekannten Schaltkreis dadurch unterscheidet, daß der Masseanschluß E¹ des Kondensators 9 mit beiden Masseanschlüssen der beiden Wicklungen der Zündspule 3 verbunden ist und der andere Kondensatorpol über einen Leitungsdraht 15 mit der Schraube 2c verbunden ist, die in den Zylinderkopf des Verbrennungsmotors 2 eingeschraubt ist.

Bei der in Fig. 6b dargestellten Ausführungsform ist der Masseanschluss der Primärwicklung Ja. der Zündspule 3 galvanisch von dem Masseanschluß der Sekundärwicklung getrennt und über einen Leitungsdraht 12 mit dem Unterbrecher 1h und einem Funkenlöschkondensator 9 verbunden. Der Masseanschluß E der Sekundärwicklung 3b der Zündspule 3 ist über einen Leitungsdraht 15 direkt mit der in den Zylinderkopf des Verbrennungsmotors 2 eingeschraubten Schraube 2c verbunden.

Bei den in den Figuren 5b und 6b verwendeten Ausführungsformen der Erfindung ist es günstig, wenn der Leitungsdraht 15 einen hohen elektrischen Widerstand aufweist, um die Anpassungseigenschaften eines solchen Leiters auszunutzen.

Die Figuren 7 bis 10 zeigen graphisch den Verlauf der elektrischen StÖrintensität in dB über der Frequenz, wie sie mit Zündsystemen nach den Figuren 2, 3» 5 und 6 unter den Bedingungen ermittelt wurden, die in der folgenden Tabelle niedergelegt sind. Diese Zeichnungen lassen den durch die Erfindung erzielbaren Erfolg gegenüber dem Stand der Technik leicht erkennen.

809815/0769

Vers.-. Zündsystem belsp. Typ	Fig. 5a	Massever bindung von 3b	Länge d. Masse- verbindung (cn,)	Wider stand d. Masse verb. CiD	Meß er geb. d.Stör feld stärke	Bemer kungen
a Flg. 2	Fig. 5b	über 1	^ 75	O,1-0,01	siehe Fig. 7	Stand d. Technik
b	Fig. 3	über 15 und paral lel Über 1	20	0,002	siehe Fig. 8	Erfindung
C	Fig. 6a	nur über 15	20	0,002	siehe Fig. 9	Stand d. Technik
d	Fig. 6b	Über 1	/v 75	0,050	siehe Fig.10	Erfindung
e	E in Fig.bb nur mit 1 verbunden	nur über 15	20	0,002	Ver gleichs- beispiel
f	Fig. 5a	η	20	0,002	Erfindung
g	Fig. 5b	über 1	~ 75	0,050	Ver gleichs- beispiel
h	über 15 und parallel Über 1	20	0,002	Erfindung
1	nur über 15	20	c, 005
j	0,008
k	0,015
1	0,002
m	0,008

Bemerkung: Der Widerstandswert der Masseverbindung ist der

zwischen E oder E¹ und dem Massepol der Zündkerze gemessene.

809815/0769

2 7 A b 0 B 1

Bei den Versuchsergebnissen a bis m wurde von einem Zündsystem Gebrauch gemacht, das an einem Motorrad installiert war, das einen einzylindrigen Verbrennungsmotor mit einem

Hubraum von 175 cm aufwies, in welchen eine Zündkerze eingeschraubt war, die einen elektrischen Widerstand von 5 k _fi einschloß» Im Kerzenstecker war ebenfalls ein elektrischer Widerstand von 5 k Sl eingebaut. Die Störintensität des elektrischen Feldes wurde auf der Basis amerikanischer Normen aufgenommen.

Wie aus den Figuren 7 und 8 hervorgeht, sind die Testergebnisse gemäss den Kurven b, c, e und f besonders gut hinsichtlich der Unterdrückung der Störfeldstärken. Bei diesen Beispielen war der Masseanschluß der Sekundärwicklung der Zündspule oder der mit diesem elektrisch in Serie geschaltete Funkenlöschkondensator elektrisch über einen flexiblen Leitungsdraht geringstmöglicher Länge mit dem Zylinderkopf des Verbrennungsmotors verbunden, um den im wesentlichen wirksamen Massekreis zwischen Zündkerze und Zündspule zu schließen. Die Kurven a, d und g stehen für Beispiele, bei denen der Masseanschluß der Sekundärwicklung der Zündspule oder der mit diesem verbundene Funkenlöschkondensator elektrisch nur über den Fahrzeugrahmen mit dem Massepol der Zündkerze verbunden war.

In Fig. 9 zeigt k die Ergebnisse für ein Beispiel, bei dem der Masseanschluß £ mit dem Fahrzeugrahmen 1 und parallel dazu der Leitungsdraht 15 zum Massepol der Zündkerze k gezogen ist, vie es Fig. 5a zeigt. Bei diesem Beispiel k ist die Leitfähigkeit des Verbindungsdrahtes 15 niedriger als die des Rahmens 1, so daß er für den Masseschluß zwischen der Sekundärwicklung der Zündspule und dem Massepol der Zündkerze nicht besonders wirksam ist. Als Folge davon zeigt das Beispiel k keine guten Störunterdrückungseigenschaften.

809815/0769

In Fig. 10 stehen die Beispiele 1 und m für eine Ausführungsform, bei welcher der Masseanschluß £ der Zündspule 3 über einen Leitungsdraht 15 mit dem Massepol der Zündkerze k in der Weise verbunden ist, wie es Fig. 5 zeigt. Bei diesen Beispielen wird der Massekreis zwischen der Sekundärwicklung 3b der Zündspule nur durch den flexiblen Draht 15 gebildet. Dabei weist das Versuchsbeispiel m einen Leitungsdraht 15 von relativ hohem elektrischen Widerstand auf und bringt bessere Störunterdrückungseigenschaften als das Beispiel 1, das einen Leitungsdraht 15 geringen elektrischen Widerstandes verwendet.

Wie man erkennt, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung in Form eines einfachen Leitungsdrahtes sehr einfach an bereits vorhandenen Motorrädern nachträglich angebracht werden, um deren Störungseigenschaften zu verbessern«

809815/0769

Claims

erkörner<L

D-θ MÜNCHEN SO · WIDENMAYERSTRASSE 48 D-I BERLIN-DAHLEM 33 · PODBIELSKIALLEE Θ8

. HONDA GIKEN KOGYO berlin: dipl.-ing. r. müller-börner

KABUSHIKI KAISHA

. MÜNCHEN: DIPL.-ΙΝβ. HANS-HEINRICH WEY

Tokyo / Japan d.pl.-.ng.ekkeharo körner

2. NGK SPARK PLUG CO., LTD.
Nagoya City / Japan

28 848

Ansprüche

1./Vorrichtung zur Unterdrückung von Zündstörungen bei Motorrädern, Motorfahrrädern u_odgl., bestehend aus einem Fahrzeugrahmen, einem daran befestigten fremdgezündeten Verbrennungsmotor aus Kurbelgehäuse, Zylinder und im Zylinderkopf eingeschraubter Zündkerze sowie einer am Fahrzeugrahmen nahe dem Verbrennungsmotor befestigten Zündspule, dadurch gekennzeichnet, daß der Masseanschluß (ε) der Sekundärwicklung (3b) der Zündspule (3) mittels eines kurzen elektrischen Leitungsdrahtes (15) unmittelbar mit dem Zylinderkopf des Verbrennungsmotors (2) elektrisch leitend verbunden ist.

2· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündspule (3) am Oberholm (Tb) des Fahrzeugrahmens (i) befestigt ist.

3· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Masseanschluß (ε) der Sekundärwicklung (3b) der Zündspule (3) sowohl über den Fahrzeugrahmen (i) als auch über den Leitungsdraht (15) mit dem Massepol der Zündkerze (k) elektrisch leitend verbunden ist«

80981 5/0769

MÜNCHEN: TELEFON (089) 335589 BERLIN: TELEFON (O3O) 8313088

KABEL: PROPINDUS ■ TELEX 0534344 . KABEL: PROPINDUS ■ TELEX O184O57

kt Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Masseanschluß (e) der Sekundärwicklung (3b) der Zündspule (3) über den Leitungsdraht (15) nur mit dem Massepol der Zündkerze (h) elektrisch leitend verbunden ist_o

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Masseanschluss (ε) der Zündspulensekundärwicklung (3b) über einen Kondensator (9) und den mit diesem in Reihe geschalteten Leitungsdraht (15) elektrisch mit dem Massepol der Zündkerze (k) verbunden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitungsdraht (15) aus einem flexiblen Band gebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet_y daß das Band ein geflochtenes Kupferband von 8 nun Breite und 20 cm Länge ist.

Vorrichtung nach Anspruch h, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitungsdraht einen hohen elektrischen Widerstand aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Massepol der Primärwicklung (3a) der Zündspule (3) von dem Massepol der Sekundärwicklung (3b) der Zündspule (3) galvanisch getrennt ist.

8098 1 5/0769