DE2759998C2 - Kondensatorzündanlage für Brennkraftmaschinen - Google Patents
Kondensatorzündanlage für BrennkraftmaschinenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kondensator-Zündanlage für Brennkraftmaschinen nach dem Oberbegriff
des Hauptanspruchs.
Eine derartige Kondensatorzündanlage ist aus der US-PS 38130 771 bekannt Diese bekannte Zündanlage
macht von einer gleichzeitigen Energiespeicherung sowohl in einem Kondensator als auch in einer Spule Gebrauch
und arbeitet zuverlässig und mit hohem Wirkungsgrad, wenn die Entladung und damit der Zündfunke
über einen Verteiler mit mechanischem Unterbrecherkontakt hervorgerufen wird, da ein solcher Unterbrecherkontakt
immer mehr oder weniger Rechteck-Schaltimpulse liefert
Der vorliegende Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kondensatorzündaniage der eingangs charakterisierten
Art zu schaffen, bei der die Zündung des Thyristors mit geringer Leistung auf der Sekundärseite
des Transformators verbessert wird und die Herstellungskosten verringert werden.
Die erfindungsgemäße KondensatorzCndanlage bewirkt
in vorteilhafter Weise durch schaltungstechnische Maßnahmen unabhängig davon, ob ein unterbrecherloser
Zündverteiler vorliegt oder nicht, daß ein Minimum an Leistung beim Auflösen des Thyristors benötigt und
die Möglichkeit der falschen Auslösung des Thyristors vermindert wird. Die erfindungsgemäße Kondensator-Zündanlage
erzeugt automatisch eine relativ hohe Ausgangsspannung, eine lange Funkendauer und eine geringe
Verweilzeit beim Start und geringen Maschinengeschwindigkeiten und eine relativ geringe Ausgangsspannung,
kürzere Funkenzeit und höhere Verweiizeit bei höheren Maschinengeschwindigkeiten.
Anhand eines in den Figuren der btiüsgenden Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiels sei die Erfindung im folgenden näher erläutert Es zeigt
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Kondensatorzündanlage; und
Fig.2 eine schematische Darstellung eines idealen Transformators, der bei der erfindungsgemäßen Zündanlage
verwendet werden kann.
Sowohl im Stand der Technik gemäß der US-Patentschrift 38 00 771 als auch beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Primärkreis des Transformators T-X periodisch geöffnet und geschlossen, was zu einem Stromanstieg und zu einem Stromabfall in der Primärwicklung des Transformators führt. Hierdurch werden Spannungen mit umgekehrter Polarität in der Sekundärwicklung des Transformators erzeugt. Als Transformator kann beispielsweise ein solcher mit einer symmetrischen Teilung auf der Sekundärseite verwendet werden, wie er durch den Typ Stancor P-6375 vorgegeben ist. Für einen optimalen Betrieb kann der ideale Transistor gemäß F i g. 2 Anwendung finden.
Sowohl im Stand der Technik gemäß der US-Patentschrift 38 00 771 als auch beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Primärkreis des Transformators T-X periodisch geöffnet und geschlossen, was zu einem Stromanstieg und zu einem Stromabfall in der Primärwicklung des Transformators führt. Hierdurch werden Spannungen mit umgekehrter Polarität in der Sekundärwicklung des Transformators erzeugt. Als Transformator kann beispielsweise ein solcher mit einer symmetrischen Teilung auf der Sekundärseite verwendet werden, wie er durch den Typ Stancor P-6375 vorgegeben ist. Für einen optimalen Betrieb kann der ideale Transistor gemäß F i g. 2 Anwendung finden.
Gemäß F i g. 1 ist ein Entladungskondensator C-3
vorgesehen, der über die Zündspule beim Zünden eines Thyristors SCR entladen wird. Die gleichzeitige Verwendung
des kapazitiven und induktiven Speichereffektes bewirkt, daß das vorliegende System din maximalen
Wert des benutzten Energieübertragungspunktes zweimal anstatt nur einmal während der Zeit durchläuft, in
der der Batterie Energie entnommen wird. Bezug nehmend
auf die Zeichnung wird die während der Leitung des Transistors Q-3 im Transistor T-I induktiv gespeicherte
Energie während der Nichtleitung des Transistors Q-3 zur Sekundärseite des Transformators T-I
übertragen und kapazitiv in einem Speicherkondensator C-I gespeichert, um durch direkte kapazitive Energieübertragung
während der nächsten Leitung des Transistors Q-3 zum Entladungskondensator C-Z übertragen
zu werden und die Ladung des Entladungskondensators auf einen größeren Wert zu bringen, als wenn
nur entweder induktive oder kapazitive Energieübertragung verwendet würde. Nur während der Leitung
des Transistors Q-3 kann der Batterie Energie entnommen werden.
Wenn der Primärkreis geöffnet üt, wird eine Spannung
auf der Sekundärseite mit einer solchen Polarität erzeugt, daß die Unterseite des in der Zeichnung dargestellten
Transformators bezüglich der Oberseite positiv ist- Diese Sekundärspannung erhöht die Energie im
Speicherkondensator C-I. Die durchschnittliche Spannung im Kondensator C-I, wie auch der induktive Wert
der unteren Hälfte der Transformator-Sekundärseite werden so bestimmt, daß der Kondensator voll geladen
ist, bevor der Primärkreis geschlossen ist Wenn der Primärkreis geschlossen ist, wird eine Spannung in der
Sekundärseite induziert mit einer Polarität, so daß die Obersehe des in der Zeichnung dargestellten Transformators
bezüglich der Unterseite positiv ist Diese Spannung wird an den Entladungskondensator C-3 zusammen
mit der Spannung über dem Speicherkondensator C-I angelegt Bei der vorliegenden Schaltung wird die
Kapazität des Speicherkondensators C-I gegenüber der bei der bekannten Zündanlage benutzten Kapazität erhöht,
während die Betriebsspannung gesenkt wird. Dies hat die Wirkung, daß die Leistung erhöht wird, die Arbeitsspannungen
abnehmen und die Kosten der Schaltung vermindert werden. Den maximalen Wert der Kapazität
von C-I erreicht man, wenn die Anzahl der An-Aus-Zyklen
von Transistor Q-3, die erforderlich sind, um das Durchschnittsladungspotential von Kondensator
C-I zu erreichen, bewirkt, daß die anfängliche Anlaßzeit
der Maschine außerordentlich lang ist Bei Verwendung mit den anderen Komponentenwerten, die am
Ende der Beschreibung aufgelistet sind, wurde gefunden, daß ein Kondensator von 16 μΡ keine außerordentlich
lange Zeit für die Ladung benötigt Neben den oben aufgeführten Vorteilen führt die Vergrößerung des
Speicherkondensators auch zu einer geringeren Änderung in aufeinanderfolgenden Funkenspannungen, wie
sie bei kleineren Kondensatoren auftreten können, wenn die optimale Verweilzeit nicht aufrechterhalten
wurde.
Der Entladungskondensator C-3 wird nun aufgeladen und kurz nachdem der Primärkreis wieder geöffnet ist,
wird der Steuerelektrode-Emitterübergang des Thyristors SCR in Durchlaßrichtung vorgespannt, der Thyristor
SCR wird ausgelöst und die im Entladungskondensator C-3 gespeicherte Ladung entlädt sich über den
Thyristor SCR und die Zündspule, wodurch eine Zündkerze des Fahrzeugs einen Zündfunken abgibt.
Bei der vorliegenden Schaltung wird — im Gegensatz
zu der bekannten Schaltung — kein das Auslösen des Thyristors SCR bewirkender Widerstand verwendet, so
daß ein Minimum an Leistung beim Auslösen des Thyristors SCR verbraucht wird, was zu einem wirksameren
Betrieb führt. Bei der vorliegenden Schaltung verläuft der Auslöseweg, wie ersichtlich, über einen sehr kleinen
und billigen (0,005 μΡ) Kondensator, so daß für die Entwicklung
des Auslösesignals eine minimale Energiemenge verlorengeht Em hoher (100 k) Widersland R-A wird
einfach dazu benutzt, um geringe Spannungsänderungen im Kondensator C-I nach dem Auslösen des Thyristors
SCR zu ermöglichen. Der Kondensator C-2 wird über den Widerstand R-4, kurz nachdem der Thyristor
SCR ausgelöst ist, geladen, bis er ein bestimmtes Potential
erreicht, das größer ist als das des Kondensators C-I.
Das weitere Laden des Kondensators C-2 über den Widerstand R-4 bewirkt, daß die Diode CR-S in Sperrichtung
vorgespannt wird. Die Diode CR-S wird durch die
am Kondensator C-i dauernd vorhandene Spannung in Sperrichtung vorgespannt, wodurch die Möglichkeit einer
falschen Auslösung des Thyristors SCR zu einem vom Auslösezeitpunkt verschiedenen Zeitpunkt d.h.
wenn der Transistor Q-3 sperrt, wesentlich vermindert
wird. Jedoch können die Schaltungsstellungen von Kondensator C-2 und Diode CR-S vertauscht werden, wenn
eine vergrößerte AuslöseempFindlichkeit benötigt wird.
Wie oben dargelegt, entlädt sich der Kondensator C-3, wenn der Thyristor SCR ausgelös* "-rird. Eine weitere
Verbesserung der vorliegenden Seiiäi'Ung besteht
darin, den Kondensator C-3 über die Anode (tatsächlich durch die Zündspule) und die Steuerelektrode des Thyristors
SCR zu verbinden, anstatt über die Anode und die Kathode. Zusätzlich ist eine Seie des Kondensators
C'3 direkt mit einer Seite des Kondensators C-I verbunden. Diese Modifikationen verbessern die Zündstabilität
des Thyristors SCR und verhindern dessen falsches Auslösen durch Obergangszustände, die De;m Laden des
Kondensators C-3 auftreten können. Da die Steuerelektrode des Thyristors SCR nur einen kleinen Teil des
Leitungsstromes durchläßt, wird die Diode CR-5 dazu benutzt, einen Rückkehrweg für den größeren Teil des
Stromes, der über die Kathode fließt, zu schaffen.
Weiterhin verhindern der Kondensator C-4, die Widerstände R-S und R-6 und die Diode CR-10 ein mehrfaches
Zünden (lange Funkendauer) des Thyristors SCR.
Dies ist insbesondere vorteilhaft bei Verwindung in Rennmaschinen oder wenn extra weite Elektrodenabstände
bei den Zündkerzen verwendet werden. Während jie Schaltung die Funkendauer auf eine Zündung
des Thyristors SCR vermindert, wird die gesparte Energie zum Entladungskondensator zurückgeführt und
wird dazu benutzt, die besonders hohen Ausgangsspannungen zu schaffen, die für weite Elektrodenabsvände
und unter Rennbedingungen erforderlich sind.
Wenn die Diode CR-I die Leitung unterbricht, steigt an der Anode des Thyristors SCR eine positive Spannung schnell an, die dazu dient, den Thyristor SCR für eine ausgedehnte Funkendauer wieder zu zünden, wenn die Schaltung Kondensator C-4, Widerstand R-5, Widerstand R-6 und Diode CR-IO nicht vorgesehen ist. Die Diode O?-10 gibt diesen positiven Anstieg zur Kathode des Thyristors SCR weiter, die Diode CR-5 wird in Durchlaßrichtung us-.i der Kathoden-Steuerelektroden-Übergang in Sperrichtung vorgespannt, wodurch eine wiederholte Zündung verhindert wird. Der Widerstand R-5 schafft einen Entladungsweg für den Kondensator C-4. Ein falsches Auslösen wird auch dadurch vermindert, daß zu jeder Zeit, in der an der Anode des Thyristors SCR eine positive Halbwelle anliegt, der Steuerelektroden-Kathoden-Übergang in Sperrichtung vorgespannt i^t. Dies tritt auch zu jeder Zeit auf, zu der sich eine Ladung auf dem Kondensator C-3 befindet, die Diode CR-9 in Durchlaßrichtung vorgespannt ist, und ein falsches Auslösen an der Anodenseite des Thyristors
Wenn die Diode CR-I die Leitung unterbricht, steigt an der Anode des Thyristors SCR eine positive Spannung schnell an, die dazu dient, den Thyristor SCR für eine ausgedehnte Funkendauer wieder zu zünden, wenn die Schaltung Kondensator C-4, Widerstand R-5, Widerstand R-6 und Diode CR-IO nicht vorgesehen ist. Die Diode O?-10 gibt diesen positiven Anstieg zur Kathode des Thyristors SCR weiter, die Diode CR-5 wird in Durchlaßrichtung us-.i der Kathoden-Steuerelektroden-Übergang in Sperrichtung vorgespannt, wodurch eine wiederholte Zündung verhindert wird. Der Widerstand R-5 schafft einen Entladungsweg für den Kondensator C-4. Ein falsches Auslösen wird auch dadurch vermindert, daß zu jeder Zeit, in der an der Anode des Thyristors SCR eine positive Halbwelle anliegt, der Steuerelektroden-Kathoden-Übergang in Sperrichtung vorgespannt i^t. Dies tritt auch zu jeder Zeit auf, zu der sich eine Ladung auf dem Kondensator C-3 befindet, die Diode CR-9 in Durchlaßrichtung vorgespannt ist, und ein falsches Auslösen an der Anodenseite des Thyristors
SCR höchstwahrscheinlich auftreten kann.
Beim Betrieb von Passagierfahrzeugen ist im Gegensatz
zum Rennbetrieb eine lange Funkendauer gewöhnlich wünschenswert und daher kann die Schaltung, bestehend
aus Kondensator C-4, Widerstand R-S, Widerstand RS und Diode CR- IO wegfallen.
Wenn eine mittlere Funkendauer gewünscht wird, kann diese Schaltung vorgesehen werden und der Wert
des Widerstandes R-S kann erhöht werden. Durch leichtes
Erhöhen des Wertes von Widerstand R-S kann die Funkendauer am unteren Ende der Umdrehungszahl
erhöht werden und durch weiteres Erhöhen die Dauer bei höheren Umdrehungszahlen.
Wie oben dargelegt, ist es das Ziel der Erfindung, eine Kondensatorüündanlage mit gleichzeitiger kapazitiver
und induktiver Energieübertragung anzugeben, die mit Verteilern vom unterbrecherlosen Typ zusammenarbeitet,
die in den vergangenen Jähen weitgehend in Gebrauch gekommen sind. Wie dem Fachmann bekannt ist,
weist der iinterhrerherlose Verteiler einen sich drehenden
Läufer oder Reluktor auf, der eine Anzahl von Armen aufweist, die sich von seinem Umfang weg erstrekken
und die beim Drehen an einem stationären Dauermagnenten vorbeigeführt werden. Wenn jeder Arm sich
dem Mangeten nähert, so wird ein Impuls gegebener Polarität in einer Aufnahmespule erzeugt und wenn der
Arm vom Magneten wegbewegt wird, so wird ein Impuls von entgegengesetzter Polarität erzeugt. Bezug
nehmend auf die Zeichnung erzeugt so ein Arm des Läufers, der gegen und weg vom Dauermagnet bewegt
wird, die Impulswellenform, wie sie auf der linken Seite der Fig. 1 dargestellt ist. Wenn die Drehgeschwindigkeit
des Läufers abnimmt, nimmt auch die Spitze-zu-Spitze-Spannung der Weilenform ab, während die Dauer
zunimmt und die vorderen und hinteren Kurventeile werden weniger steil. Wenn die Drehgeschwindigkeit
zunimmt, nimmt umgekehrt die Spitze-zu-Spitze-Spannung zu, während die Impulse enger werden und der
vordere und hintere Kurventeil steiler wird. Typischerweise kann bei unterbrecherlosen Verteilern die Spitzezu-Spitze-Spannung
in einem Bereich von 2 bis 4 Volt beim Start und von 20 bis 40 Volt bei höheren Maschinengeschwindigkeiten
liegen.
Bezug nehmend auf die Transformatorprimärschaltung in der Zeichnung, ist es der Zweck des Transistorkreises,
den Primärwindungskreis in Übereinstimmung mit den Verteilerausgangsimpulsen ?u schließen und zu
öffnen. Wenn die Transistoren vom positiven Teil jedes Impulses geschaltet werden, fließt der Strom von der
Batterie über die Primärwindung und über den Leistungstransistor <?-3. Am Ende des positiven Teils des
Impulses werden dw- Transistoren abgeschaltet und der
Strom kommt zum Erliegen, wobei die Höhe des Primärwindungsstromes
abhängig ist von der Zeitdauer, während der die Transistoren angeschaltet waren. Die
Dioden CR-1, CR-2 und CR-3 blockieren die negative
Halbwelle des Impulses, um eine Beschädigung des Basis-Emitter-Obergangs
des Transistors Q-I zu verhindern.
Zusätzlich verhindern die Dioden, daß die Transistoren ausgelöst werden, bevor der Impuls eine erste
vorbestimmte Minimalamplitude erreicht hat Bei der dargestellten Ausgestaltung der Erfindung ist diese Amplitude
mit Z4 Volt gewählt und die Dioden sind so ausgewählt, daß jede eine Vorwärtskurzschlußspannung
vor; 0,6 Volt aufweist Weiterhin sind die Transistoren
so gewählt, daß sie eine Vorwärts-Basis-Emitterkurzschluß&pannung
von 0,6 Volt haben, so daß die Transistoren nicht leiten, bis die Eingangswellenform 2,4
Volt erreicht hat. Falls gewünscht, kann die Diode CR 3 zu Lasten eines größeren Batterieabzuges beim unteren
Drehzahlende weggelassen werden, jedoch erhöht diese Änderung die Auslöseempfindlichkeit und schafft eine
geringfügig größere Ausgangsenergie.
Ein Blockieren des unteren Amplitudenteils des Signals
von der. Transistoren führt zu einem schnelleren Sättigungseinschalten der Transistoren, wodurch sich
ein geringerer Wärme- und Leistungsverlust in den ίο Transistoren selbst ergibt und wodurch der Transistor
Q-3 bei geringen Maschinengeschwindigkeiten gerade zu dem Zeitpunkt abschaltet, in dem die Primärseite des
Transformators T-J gesättigt ist. Die Leitfähigkeit des Transistors Q-3, nach dem die Primärseite desTransformators
T-i gesättigt ist, würde zu einem nicht leistungsfähigen Betrieb führen, infolge der durch die Erwärmung
der Primärwindungen des Transformators und die hohe Stromerwärmung der Transistoren, hauptsächlich
des Transistors Q-3, verlorenen Energie.
Das schnelle Sättigungseinschalten des Transistors ergibt sich aus der erhöhten Spannungszunahme der
Eingangswellenform oberhalb 2,4 Volt. Dies ist insbesondere wesentlich, wenn die Eingangswellenform in
ihrer Amplitude größer wird, wobei der vordere Teil steiler wird. Infolge der drei Dioden ist die Leitungszeit
für den Transistor (?-3 bei geringen Drehzahlen auf nur
etwa 5 Millisekunden Dauer gehalten (gleich einer Funkendauf.r
vor. annähemu nur i5%), es ist jedoch eine
Leitung fiH- eine Millisekunde bei annähernd 50% bei
dieser, hohen Achtzylinder-Maschinendrehzahlen möglich. Die Ein-Zeit des Transistors Q-3 wird dadurch automatisch
reguliert, um die beste Ausgangsspannung zu erzeugen, d. h. did höchste beim Start und beim Leerlauf,
wenn hohe Ausgangsleistung benötigt wird und abnehmende bei zunehmender Drehzahl, wenn die Anforderungen
an die Funken geringer werden. Eine relativ niedrige Dauer ergibt sich bei geringen Drehzahlen,
wenn gewünscht, und eine höhere Da:.";r ergibt sich bei
höheren Drehzahlen, wie gewunden;. Die Ausgangsspannung
bleibt immer auf einer mehr als ausreichenden Höhe, während gleichzeitig der Batterie geringere
Stromwerte entnommen werden als normal.
Die Schaltung ist ferner so aufgebaut, daß eine Spannung bei einer zweiten vorbestimmten Amplitude, die
wesentlich geringer als die erste vorbestimmte Amplitude ist, wirksam ist, um den Transistor Q-3 beim Start der
Maschine einzuschalten. Bei der dargestellten Ausgestaltung ist diese zweite Amplitude mit 0,6 Volt gegenüber
2,4 Volt für die erste Amplitude gewählt Der Widerstand Ri und die Diode CRA sind mit der Batteriespannung
über den Startschalter verbunden, so daß die Batteriespannung nur beim Start angelegt ist Di?" ist
wirksam, um die Eingangsempfindiichkeit des Transistors Q-I auf den gewünschten Betrag zu erhöhen. Dies
ist bei kaltem Wetter oder geringem Batterieladezustand wichtig, wenn die Amplitude des Ausgangssignals
des magnetischen Verteilers infolge der geringen Startdrehzahlen, die bei diesen Bedingungen auftreten können,
relativ gering ist Wenn jedoch der Verteiler so
eo gestaltet ist, daß eine ausreichende Amplitudenauslösespannung
beim Start aufrechterhalten wird oder wenn er ausreichende Amplitudenauslösespannungen beim
Start schafft ist es nicht erforderlich, die Batteriespannung anzulegen und der Widerstand Ä-l und die Diode
CRA können weggelassen werden.
Der Widerstand R-3 hilft dabei, ein sicheres Abschalten
der Transistoren Q-2 und Q-3 zu gewährleisten, und
der Widerstand R-2 verhindert schädliche Stromhöhen,
die in den Basis-Emitter-Übergängen der Transistoren Q-2 und Q-3 erreicht werden können, wenn der Thyristor
SCR während der leitenden Phase der Transistoren Q-X, Q-2 und Q-3 vorzeitig auslöst oder wenn der Transformator
T-X aus irgendeinem Grund übersättigt ist.
Wie oben dargestellt, wird die Entladungsschaltung so aufgebaut, daß bei hohen Spannungen des Entladungskondensators
C-3, der Thyristor SCR sich einige Male s»lbst auslöst. Nun ist ersichtlich, daß die höheren
Spannungen bei geringeren Masohinengeschwindigkeiten auftreten, bei denen ein wiederholtes Auslösen und
längere Funkendauer benötigt werden. Zusätzlich gibt das vorliegende Zündsystem Funken mit extrem hoher
Amplitude ab, selbst wenn die Batterie praktisch leer ist, indem gespeicherte Energie aufgebaut wird, bis zu dem
Punkt, in dem ein schwaches Auslösen, das sich bei geringen Batteriespannungen ergibt, ausreicht, nachdem
die Spannung am Thyristor SCR sich bis zu einer großen Höhe aufgebaut hat. Einige Funken werden in dem Prozeß
ausgelassen, jedoch können die restlichen Funken die Maschine schnell genug drehen, so daß der Generator
oder Alternator zu arbeiten beginnt. Die Maschine kann zum Laufen gebracht werden, wenn es einen Weg
gibt, über die erste Stellung durchzudrehen.
Ein zusätzlicher Vorteil der vorliegenden Schaltung ist es, daß, wenn die Maschine nicht dreht, überhaupt
kein Strom fließt, außer dem Transistorleckstrom, der in der Nähe von nur 1 bis 50 Mikroampere liegt. Dieser
geringe Einschaltstrom ermöglicht es, daß eine Hilfsstellung, wie sie normalerweise bei Zündspulen zu finden
ist, vermieden werden kann. Zusätzlich erlaubt die kurze Einsc^altperiode des Transistors Q-3 auch bei geringen
Maschinengeschwindigkeiten, daß der Ballastwiderstand,
wie er bei funkenbetätigten Systemen benötigt wird, eliminiert werden kann, wodurch sich eine größere
Wirksamkeit ergibt
Werte der erfindungsgemäßen Schaltung sind unten aufgelistet. Diese Werte sind typisch, können jedoch
innerhalb des Rahmens der Erfindung geändert werden:
Ri | 15000hm |
R-2 | 56 Ohm |
R-3 | 1000 Ohm |
RA | 10OK Ohm |
R-5 | 1000 Ohm |
R-6 | lOOOOOhrn |
C-X | 16 μΡ |
C-2 | 0,005 μΡ |
C-3 | ΙμΡ |
C-A | 0,005 μΡ |
CRi bis CR-XO | Silizium-Dioden |
TX | Stancor P-6375 |
Q-I | ECG-128 |
oder 2N3053 (vorzugsweise) | |
oder2N3300 | |
Q-2 | ECG-129 |
oder2N4037 | |
odcr2N4036 | |
oder 2N5323 (vorzugsweise) | |
Q-3 | TlP34A,BoderC |
SCR | T16-116E |
oderT16-116M |
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wenn die Zündung eingeschaltet bleibt.
2. Eine Einzylinder-Viertakt-Maschine kann bei 3600 Umdrehungen pro Minute betrieben werden, wobei
über 400 Volt auf der Primärseite der Zündspule aufgebracht werden von ausreichender Energie,
um eine Funkendauer von 0,5 ms zu ermöglichen, bei einer Stromentnahme von nur 0,1 A und einer
12-V-Quelle.
3. Ausgangsspannungen von 500 bis 600 Volt Amplitude und einer Dauer von über 1,0 ms, wobei weniger
als 1 A aus einer 12-V-Quelle entnommen wird, sind bei geringen Drehgeschwindigkeiten bei einer
Achtzylinder-Maschine leicht erreichbar. Ausgangsspannungen von annähernd 400 Volt Amplitude
und einer Dauer von 0,33 ms bei einer Entnahme von weniger als 4 A sind bei 10 000 Umdrehungen
pro Minute möglich.
4. Alle vorstehenden Leistungsparameter bringen bedeutende Energieersparnisse mit sich, in dem der
einer 12-V-EnerKiequelle entnommene Strom stark
vermindert wird.
Da alle Energie schließlich von der Verbrennung eines bestimmten Typs von Brennstoff herkommt, führt
eine breite Verwendung derartiger Zündsysteme zu einer wesentlichen Ersparnis von Brennstoff, der gegenwärtig
schwieriger zu erhalten ist.
5. Die Zündkerzenlebensdauer kann ohne Wiedereinstellen des Elektrodenabstandes oder Reinigen zumindest
auf das Fünffache ausgedehnt werden, möglicherweise sogar über das Zehnfache, im Gegensatz
zu weniger kräftigen Zündsystemen.
Zusätzlich kann der Transformator Tl verbessert werden, indem der Abzweigpunkt der Sekundärseite
nach unten geführt wird, bis die Windungen in der unteren Hälfte ein Viertel bis ein Drittel der Gesamtsekundärwindungen
betragen. Der Gieichstrom-Widerstand der unteren Hälfte der Sekundärseite sollte auf
etwa 25 Ohm vermindert werden. Der obere Teil der Sekundärseite sollte bei etwa 100 Ohm liegen.
Die Primärseite sollte etwa 4 m.H haben mit 0,25 Gleichstrom-Widerstand.
Der Kern sollte nicht gesättigt sein, bevor 10 A Primärstrom
erreicht ist
Das Verhältnis der Primärwindungen zu den Gesamtsekundärwindungen
sollte bei etwa 1 :32 liegen.
Ein vorstehend beschriebener Transformator würde folgende Vorteile gegenüber einem Transformator vom
Typ Stancor P6375 aufweisen.
Eine Zusammenfassung der mit diesem Typ von Zündsystem möglichen Leistung ergibt folgendes: es
1. Wirksamerer Betrieb und höhere Ausgangsleistung bei Funkenintervallen im Bereich von 14 ms.
2. Verminderte Spannungsspitzenamplitude Ober die Transistoren Q-I, Q-2 und Q-3, wenn sie abschalten.
2. Verminderte Spannungsspitzenamplitude Ober die Transistoren Q-I, Q-2 und Q-3, wenn sie abschalten.
3. Größeres Vorspannen in Sperrichtung der Ladediode
CR-9 während der Zeit, in der der Kondensator
C-3 Energie an die Zündspule abgibt, wodurch verhindert wird, daß Energie von Kondensator C-3
zu Kondensator C-X zurückkehrt
4. Höhere Auslösespannung für den Thyristor SCR, wodurch sich eine bessere Startfähigkeit bei kaltem
Wetter oder geringen Kurbelgeschwindigkeiten ergibt
1. Praktisch keine Stromentnahme im elektrischen System, wenn die Maschine sich nicht dreht, selbst
Hierzu i Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Kondensatorzündanlage für Brennkraftmaschinen, weiche aufweist
einen Transformator mit einer Primär- und einer Sekundärwicklung,
einen Primärschaltkreis, der die Primärwicklung, eine Batterie und eine Schalteinrichtung zur Stromunterbrechung
umfaßt,
einen Entladekondensator, der mit seiner einen Seite mit dem einen Ende der Sekundärwicklung des
Transformators verbunden ist,
einen gesteuerten Siliziumgleichrichter und eine mit diesem, dem Entladekondensator und der Sekundärwicklung schaltungsmäßig verbundene Zündspule,
Schaltungsmittel zum Zuführen der in der Sekundärwicklung induzierten Spannung zu dem Entladekondensator, um diesen zu laden, wenn der Primärschaltkreis geschlossen wird,
Schaltungsmittel zum Triggern des gesteuerten SiIiziumgleichKdbters, wenn der Primärschaltkreis geöffnet wird,
einen gesteuerten Siliziumgleichrichter und eine mit diesem, dem Entladekondensator und der Sekundärwicklung schaltungsmäßig verbundene Zündspule,
Schaltungsmittel zum Zuführen der in der Sekundärwicklung induzierten Spannung zu dem Entladekondensator, um diesen zu laden, wenn der Primärschaltkreis geschlossen wird,
Schaltungsmittel zum Triggern des gesteuerten SiIiziumgleichKdbters, wenn der Primärschaltkreis geöffnet wird,
Schaltungsmittel zum Enladen des Entladekondensators über den gesteuerten Siliziumgleichrichter
und die Zündspule, um einen Zündfunken zu erzeugen, wenn der gesteuerte Siliziumgleichrichter getriggert
wird,
einen Speicherkondensator zwischen dem anderen Ende der Sekundärwicklung und der Steuerelektrode
des gesteuerten Siliziumgleichrichters, um die Aufladung des Entladekondensators durch den
Transformator zu unterstützen, und
Schaltungsmittel zum Lrden dev Speicherkondensators beim Öffnen des Prim^rschaltkreises,
dadurch gekennzeichne , daß die Schaltungsmittel zum Triggern einen Triggerkondensator (C-2) und eine erste Diode (CR-S) umfassen, wobei die erste Diode mit ihrer Anode an die Kathode des gesteuerten Siliziumgleichrichters (SCR-Y) und mit ihrer Kathode an die eine Seite des Triggerkondensators angeschlossen ist und die andere Seite des Triggerkondensators mit dem einen End« der Sekundärwicklung verbunden ist
Schaltungsmittel zum Lrden dev Speicherkondensators beim Öffnen des Prim^rschaltkreises,
dadurch gekennzeichne , daß die Schaltungsmittel zum Triggern einen Triggerkondensator (C-2) und eine erste Diode (CR-S) umfassen, wobei die erste Diode mit ihrer Anode an die Kathode des gesteuerten Siliziumgleichrichters (SCR-Y) und mit ihrer Kathode an die eine Seite des Triggerkondensators angeschlossen ist und die andere Seite des Triggerkondensators mit dem einen End« der Sekundärwicklung verbunden ist
2. Zündanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Entladekondensator (C-3) wirkungsmäßig
zwischen der Anode und der Steuerelektrode des gesteuerten Siliziumgleichrichters
(SCRA) angeordnet ist.
3. Zündanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Diode (CR-5) zwischen der
Kathode des gesteuerten Siliziumgleichrichters (SCR-i) und der anderen Seite des Entladekondensators
(C-3) angeordnet ist.
4. Zündanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Kondensator
(CA) und eine dritte Diode (CR-10) in Reihe zwischen der Anode und Kathode des gesteuerten
Siliziumgleichrichters (SCR-i) angeordnet sind, um Mehrfachzündungen des Gleichrichters zu verhindern.
5. Zündanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Reihenschaltkreis einen
ersten Widerstand (7?-6) zwischen der dritten Diode und dem zweiten Kondensator (C-4) und einen zweiten
Widerstand zwischen dem gemeinsamen Schaltungspunkt von zweitem Kondensator (C-4) und ersten
Widerstand (R-S) und der Steuerelektrode des gesteuerten Siliziurhgleichrichters (SCR-I) aufweist
6. Zündanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine ungleich unterteilte Sekundärwicklung
des Transformators (T-I).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772759998 DE2759998C2 (de) | 1977-07-06 | 1977-07-06 | Kondensatorzündanlage für Brennkraftmaschinen |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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1977
- 1977-07-06 DE DE19772759998 patent/DE2759998C2/de not_active Expired
Patent Citations (1)
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