DE2837860A1

DE2837860A1 - Verteiler

Info

Publication number: DE2837860A1
Application number: DE19782837860
Authority: DE
Inventors: Tatsuo Igawa; Hiromitsu Nagae; Hiroji Sawada
Original assignee: Hitachi Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1977-09-02
Filing date: 1978-08-30
Publication date: 1979-03-08
Also published as: FR2402084B1; JPS5438447A; FR2402084A1; SE433763B; US4345120A; GB2004122B; CA1093125A; DE2837860C2; SE7809231L; GB2004122A

Description

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NISSAN MOTOR CO., LTD.

2, Takaramachi, Kanagawa-ku

Yokohama (JAPAN)

BIITACHI₃ LTD.

5-1, 1-chome, Marunouchi, Chiyoda-ku

Tokyo (JAPAN)

Verteiler

Die Erfindung betrifft einen Verteiler für eine Brennkraftmaschine , bei dem die Erzeugung von hochfrequentem Rauschen davon unterdrückt ist, und insbesondere einen Verteiler dieser Art, bei dem die Erzeugung von hochfrequentem Rauschen von dem Verteilerabschnitt zwischen der Mittelelektrode und den Seitenelektroden unterdrückt wird.

Bekanntlich hat radiofrequentes oder hochfrequentes Rauschen bei einem Zündsystem einer Brennkraftmaschine einen breiten Frequenzbereich und bildet eine Quelle von Störungen für das ansonsten bequeme Gefühl beim Sehen und Hören für Fernsehzuschauer und Radiohörer, die in einem weiten Bereich beeinträchtigt. Zum Unterdrücken der Erzeugung von hochfrequentem Rauschen bei einem derartigen Zündsystem ist es derzeit üblich, jeweils einen Widerstand enthaltende Zündkerzen mit einem Widerstandslitzen-Zündkabel zu kombinieren. Diese herkömmliche Kombination wird als wirksames Mittel zum Unterdrücken der Erzeugung von hochfrequentem Rauschen von den Zündkerzen des Zündsystems angesehen. Jedoch sind die Zündkerzen des Zündsystems nicht

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die einzige Quelle von hochfrequentem Rauschen, vielmehr ist auch der zum sequentiellen Verteilen der Hochspannungsimpulse auf die Zündkerzen vorgesehene Verteiler eine weitere nicht vernachlässigbare Quelle von hochfrequentem Rauschen.

Um das vom Verteiler in dem Zündsystem erzeugte hochfrequente Rauschen auf das äußerste zu verringern, wurde schon angeregt, einen Widerstand wie einen Keramikwiderstand im Rotor-Elektrodenteil des Verteilers einzusetzen, um so eine Pilterwirkung gegenüber den hochfrequenten Rauschkomponenten zu erreichen. Es wurde auch schon angeregt, einen Entladespalt von etwa 0,15 bis 0,65 mm (0,06 bis 0,250 Inch) zwischen der Rotorelektrode und den Seitenelektrodendes Verteilers vorzusehen. Verschiedene andere Einrichtungen wurden an den Abschnitten der Rotorelektrode und der Seitenelektroden angebracht, die an der Entladung teilnehmen. Jedoch konnte keine dieser Möglichkeiten die gewünschte Wirkung einerRauschunterdrückung in ausreichendem Maße erreichen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Verteiler mit einer neuartigen Elektrodenanordnung anzugeben, um die Erzeugung von hochfrequentem Rauschen von dem Weg von Hochspannungsimpulsen zwischen der Mittelelektrode und den Seitenelektroden des Verteilers aufs äußerste herabzusetzen.

Ein erfindungsgemäß ausgebildeter Verteiler zeichnet sich dadurchjaus, daß zumindest bei einer Elektrode von Rotorelektrode und jeder Seitenelektrode der am Entladen teilnehmende Bereich in feiner oder dünner Weise in

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vermischte oder verschachtelte Leiterbereiche und Hochwiderstandsbereiche geteilt ist.

Die Erfindung gibt einen Verteiler zum Verteilen von durch eine Zündspule erzeugtai Hochspannungsimpulsei an einzelne Zündkerzen über eine Mittelelektrode j eine Rotorelektrode und mehrere Seitenelektroden, die der Rotorelektrode gegenüberliegend angeordnet S^d₇ an, wobei ein Entladespalt dazwischen definiert ist, wobei der an der Entladung teilnehmende Bereich der Rotorelektrode und/oder jeder Seitenelektrode fein oder sorgfältig verschachtelte Leitfähigkeitsbereiche und Hochwiderstandsbereiche besitzt, wodurch die Entladespannung am Entladespalt zwischen der Rotorelektrode und jeder Seitenelektrode zur Unterdrückung der Erzeugung von radiofrequentem oder hochfrequentem Rauschen herabgesetzt wird-

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch im Längsschnitt den Aufbau des Verteilungsbereiches eines Verteilers für eine Brennkraftmaschine;

Pig» 2a bis 2c schematisch Ansichten zur Erläuterung des Grundprinzips der Rauschunterdrückung gemäß der Erfindung;

Fig» 3 eine Darstellung der Meßergebnisse der relativen Rauschfeldstärke bei einem mit einem Ausführungsbeispiel der Erfindung durchgeführten Versuch;

Fig, 4 ein Schaltbild des zur Messung der relativen Rauschfeldstärke verwendeten Schaltkreises;

Fig. 5a bis 5d schematisch perspektivische Ansichten von bei einem Versuch verwendeten Elektroden, der zur Darlegung der Wirksamkeit des anhand Fig. 2 erläuterten Grundprinzips durchgeführt worden ist;

Fig. 6 eine Darstellung der Meßergebnisse für die relative Rauschfeldstärke .bei dem die Elektroden gemäß Fig. 5 verwendenden Versuch;

Fig. 7 schematisch perspektivisch eine Elektrode gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 8 eine Darstellung der Meßergebnisse für die relative Rauschfeldstärke bei Verwendung der Elektrode gemäß Fig. 7;

Fig. 9a, 9b schematisch und perspektivisch Elektroden gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ;

Fig.10 eine Darstellung der Meßergebnisse für die relative Rauschfeldstärke bei Verwendung der Elektroden gemäß Fig. 9a und 9b;

Fig.11 schematisch und perspektivisch eine Elektrode gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 12 eine Darstellung der Meßergebnisse für die relative Rauschfeldstärke bei Verwendung der Elektrode gemäß Fig. 11.

Fig. 1 zeigt den Aufbau des Verteilungsabschnittes eines Verteilers, bei dem die Erfindung verwendbar ist, wobei der Verteiler aufweist ein Gehäuse l,das eine

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Zentrifugal-Voreilwinkeleinheit, ein Vakuum-Voreilwinkeleinheit oder dergleichen enthält_s wobei eine sich drehende oder Rotorwelle 7 in den Innenraum des Gehäuses ragt. Ein Rotorkopf 9, der aus einem Kunstharz wie Polypropylen gegossen ist, ist fest am Oberende der Rotorwelle 7 zur synchronen Drehung mit der Rotorwelle 7 befestigt. Eine Rotorelektrode 10 ist einstückig auf der Oberfläche des Rotorkopfs 9 befestigt. Eine Verteilerkappe bedeckt oder schließt das offene Oberende des Gehäuses 1, und mehrere Seitenelektroden 3 sind längs der Innenumfangswand der Verteilerkappe 2 getragen oder gehaltert„ Jede dieser Seitenelektroden 3 ist elektrisch an einem Ende mit einer zugeordneten Zündkerze über ein Kabel 3A verbunden und ist am anderen Ende der Läufer- oder Rotorelektrode 10 gegenüberliegend angeordnet über einen Entladespalt 8. Eine Mittelelektrode 5 ist im vres sent liehen in der Mitte der Verteilerkappe 2 angeordnet und ist elektrisch an einem Ende mit der Zündspule über eine leitende Feder 6 und einen Mittelanschluß 4 verbunden. Die Mittelelektrode 5 ist am anderen Ende in Anlage oder in Berührung mit der Rotorelektrode 10 derart_s daß Strom von der Mittelelektrode 5 zu einer der Seitenelektroden 3 über die Rotorelektrode 10 fließen kann während des Zündens jedes Maschinen-Zylinders.

lie.nn nun die Rotorelektrode 10 in die einer der Seiten= elektroden 3 gegenüberliegende Lage bei einem Verteiler gemäß Pig« !gebracht ist,, erzeugt die der Mittelelektrode zugeführt Hochspannung eine Funkenentladung über den Ent= lädespalt 8 aufgrund des dielektrischen Durchbruchs der Luft. Gleichzeitig mit der Funkenentladung springt ein Funken über die zugeordnete Zündkerze_s um den gewünschten Zündbetrieb

zu erreichen. Die Entladung, die zwischen der Rotorelektrode 10 und der zugeordneten Seitenelektrode 3 in gleichzeitiger Beziehung zur Funkenentladung über die zugeordnete Zündkerze auftritt, bildet die Quelle von hochfrequentem Rauschen.

Die Energie E dieses hochfrequenten Rauschens ist gegeben durch

E=| CoV²,

mit Co = elektrostatische Streukapazität bei Betrachtung von der Mittelelektrode 10 und der Seitenelektrode 3, und V = Entladespannung am Entladespalt 8. Anschließend an die obige Entladung fließt in der Zündspule gespeicherte magnetische Energie durch diesen Entladespalt 8. Diese beiden Arten der Entladung können voneinander unterschieden werden. Das heißt, die erste Entladung ist eine kapazitive Entladung und die letztere Entladung ist eine induktive Entladung. Gerade die kapazitive Entladung bildet die Hauptquelle von zu vermeidendem hochfrequenten Rauschen, da deren momentane Energie ziemlich groß ist. Um die Erzeugung dieses unangenehmen oder zu vermeidenden hochfrequenten Rauschens aufs äußerste zu verringern, muß die elektrostatische Streukapazität Co in der vorstehenden Gleichung herabgesetzt werden oder muß die Entladespannung V am Entladespalt 8 verringert werden. Jedoch ist eine große Verringerung des Wertes für Co schwierig zu erreichen, da ein durch die Form bestimmter Grenzwert besteht, und es ergibt sich, daß eine geeignete Lösung in der Verringerung des Wertes für V besteht.

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Die Erfindung befaßt sich mit der Verringerung des Wertes der !,adespannung V am Entladespalt 8. Im allgemeinen hängt die Entladespannung an einem sehr engen Spalt nicht nur von der Art und vom Druck des Gases ab, das im Entladungsraum vorhanden ist, sondern auch von der Form und dem Werkstoff der Elektrode»·!. Es ist schwierig, alle diese Paktoren für den Langzeitbetrieb beim Betrieb des einen derartig besonderen Aufbau besitzenden Verteilers zu verwenden.

Die Erfinder haben nun erkannt, daß die Bildung örtlicher Hochwiderstands-Filme auf an der Entladung teilnehmenden Bereichen der Elektroden, die voneinander um einen Entladespalt beabstandet sind, die Entladespannung am Entladespalt stark herabsetzen kann. Dieses Grundprinzip wird anhand der Fig. 2a bis 2c näher erläutert.

In den Fig. 2a bis 2c sind Elektroden vorgesehen, die der Seitenelektrode 3 und der Rotorelektrode 10 ent. sprechen. Bei den Elektroden gemäß Fig. 2a bis 2c sind örtlich Hochwiderstandsfilme 11 an sich gegenüberliegenden Bereichen dieser Elektroden 3 und 10 vorgesehen. Durch das Vorhandensein derartiger Hochwiderstandsfilme 11 ergibt sich eine Anfangsentladung, wie sie durch die Strichlinien 12 dargestellt ist,über den Entladespalt, wie in Fig. 2a dargestellt. Anschließend an die Beendigung der Anfangsentladung oder Vorentladung schlagen sich Ladungen mit zur angelegten Spannung entgegengesetzter Polarität elektrostatisch auf der Fläche der Hochwiderstandsfilme 11 nieder, die auf den sich gegenüberliegenden Bereichen der Elektroden bzw. 10 ausgebildet sind, wie in Fig. 2b dargestellt. Diese

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geladenen Teilchen sind Gasmoleküle oder Elektronen, die während der Entladung ionisiert worden sind. Dann, wenn beim Zustand gemäß Fig. 2b die Hochspannung über die Elektroden 3 und 10 wieder beim nächsten Zyklus angelegt wird, mit einer der Polaritäten der Ladungen oder Raumladungen, die auf den Hochwiderstandsfilmen 11 niedergeschlagen sind, entgegengesetzten Ladung, wird ein starkes elektrisches Feld zwischen den Hochwiderstandsfilmen 11, die die Raumladungen tragen und den verbleibenden Leiter-Elektrodenbereichen bei jeder Elektrode erzeugt, wobei eine Vorzündung, wie durch die Pfeile 13 dargestellt, in jeder Elektrode auftritt vor dem Auftreten der Entladung über den Entladespalt zwischen den Elektroden 3 und 10, wie in Fig. 2c dargestellt. Es hat sich herausgestellt, daß diese Vorzündung gemäß den Pfeilen 13 eine ausreichende Menge an Elektronen und Ionen dem Entladespalt zwischen den Elektroden 3 und 10 zuführt, wodurch die Entladespannung um etwa 50 % herabgesetzt werden kann.

Gemäß den Fig. 2a bis 2c besitzen beide Elektroden 3 und 10 leitende Bereiche und Hochwiderstandsbereiche an sich gegenüberfliegenden Flächen, Selbstverständlich kann jedoch ein merklicher Effekt auch dann in gleicher Weise festgestellt werden, wenn solche Hochwiderstandsbereiche an lediglich einer der Elektroden 3, 10 vorgesehen sind.

Die Erfindung beruht auf diesem Grundprinzip und erreicht einen Verteiler mit einem Elektrodenaufbau_s der Hochwiderstandsbereiche besitzt, die mit Leitfähigkeitsbereichen verschachtelt sind, auf dem der andere Entladeelektrode ähnlichen Aufbaus gegenüberliegenden Fläche.

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Bevorzugte Ausführungsbeispiei der Erfindungen werden nun anhand der Zeichnungen ausführlich erläutert;

Beispiel 1

Ferrite ist der allgemeine Name von Ferrit en.-.von zweiwertigen Metallelementen M, die durch die Molekulargleichung MFe₂O₁. wiedergegeben werden. Die Metallelemente M enthalten beispielsweise Fe, Co, Ni, Cu, Mg und Zn. Die Ferrite dieser Metallelemente werden durch mechanisches Mischen von Oxiden, Karbonaten, Oxalaten, Hydroxiden u.dgl. dieser wesentlichen Metallelemente gebildet sowie nach dem Gießen durch Calcinieren und Brennen der Mischung, um Festkörper zu erreichen. Praktische Herstellungsverfahren dieser Ferrite werden industriell bereits verwende^ wobei irgendein besonderes VerfahrensVermischen oder miteinander Verschmelzen der Rohwerkstoffe nicht erforderlich ist für die Verwirklichung dieses Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Ein derartiger Ferrit ist halb= oder semileitend und dessen Aufbau ist einem Aufbau am analogestenj, wie er in Fig. 2 dargestellt ist_s der das Grundprinzip der Erfindung bildet. Ds heißt₉ daß örtliche Hochwiderstands= bereiche mit Lextfähigkeitsbereichen in dem Ferrit verschachtelt sind. Beispielsweise beträgt der spezifische Volumenwiderstand von Fe₁O₁. etwa 10⁼ Q. cm_s während

R Q

derjenige von WiO und MnO etwa 10 Q. cm bzw. 10 Q. cm beträgt»

Fig. 3 zeigt als Beispiel Meßergebnisse der Rauschfeld= intensität zum Beweis der Wirkung von Ferrit_s bei dessen Verwendung für eine, oder beide Elektroden 3₃ 10. In Fig. 3 ist

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an der Vertikalachse die relative Rauschfeldstärke in dB dargestellt und längs der Horizontalachse die Rauschfrequenz in MHz. Die Rauschfeldstärke wurde mit einem Schaltkreis gemäß Fig. k gemessen. Bei der Messung wurde Strom, der von einer Batterie 14 einer Zündspule 15 zugeführt worden ist, durch einen Schalter 16 unterbrochen, um einen Hochspannungsimpuls über die Sekundärwicklung der Zündspule 15 zu erzeugen. Dieser Impuls wurde der Retorelektrode 10 des Verteilers zugeführt. Die Rotorwelle wurde gedreht, um eine Entladung über die Rotorelektrode und eine der Seitenelektroden 3 zu erreichen. Ein Erfassungsoder Detektorwiderstand 19 war zwischen der Seitenelektrode 3 und Masse oder Erde angeschlossen, um einen Teil einer geschlossenen Schleife zu bilden, die den Entladestrom zum geerdeten Ende der Sekundärwicklung der Zündspule 15 leitete. Die über den Detektorwiderstand abgefallene Spannung wurde einem abstimmbaren Rauschfeldintensitäts- oder Rauschfeldstärke-Meßgerät 20 zugeführt zu dessen Ablesung an dem Instrument oder Gerät Bei der Schaltung oder dem Schaltkreis gemäß Fig. 4 wurde die Rotorwelle mit konstanter Drehzahl von 1500 mm gedreht und war der Detektorwiderstand 19 ein nichtinduktiver Widerstand von 50-A-und war das Rauschfeldstärke-Meßgerät 20 ein handelsübliches Gerät, nämlich das Gerät vom Typ,NF-105 der Singer Company. Die Vertikalachse in Fig. 3 zeigt die Unterschiede der Ablesungen am Meßgerät für den herkömmlichen Elektrodenaufbau und denjenigen am Meßgerät für den Elektrodenaufbau gemäß der Erfindung bei verschiedenen Rauschfrequenzen. Bei dem herkömmlichen Elektrodenaufbau war Messung für sowohl die Rotorelektrode als auch die Seitenelektroden verwendet. Die Strichlinie A zeigt die Ablesung für die Messingelektroden und die

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Rauschfeldstärke in diesem Pall wurde auf 0 dB gesetzt, um die relativen Rauschfeldstärken-Pegel zu zeigen , die durch die Vollinien-Kurven B, C und D gezeigt sind. Die Kurve B zeigt die relativen Rauschfeldstärke bei Verwendung einer Rotorelektrode aus Aluminium und von Seitenelektroden aus Ferrit und die Kurve C zeigt ditoc bei Verwendung einer Rotorelektrode aus Ferrit und Seitenelektroden aus Aluminium, während die Kurve D diese zeigt bei Verwendung von sowohl einer Rotorelektrode als auch Seitenelektroden aus Ferrit. Aus Fig. 3 ergibt sich, daß die Verwendung einer RotQrelektrode aus Ferrit oder von Seitenelektroden aus Ferrit eine befriedigende Unterdrückungswirkung von hochfrequentem Rauschen zeigt, wobei diese Wirkung deutlicher wird, wenn sowohl eine Rotorelektrode aus Ferrit als auch Seitenelektroden aus Ferrit verwendet werden.

Ganz allgemein besitzt der Ferrit einen Widerstand und diese Widerstandskomponente erreicht eine Filterwirkung gegenüber einem hochfrequenten Strom. Es ist nun üblich, die Rotorelektrode in Hälften aufzuteilen längs der Stromflußrichtung und einen Widerstand zwischen die Hälften einzusetzen, woraufhin diese Filterwirkung erwartet wird. Aus einem anhand Fig. 5a bis 5d erläuterten Versuch hat sich ergeben, daß die Unterdrückungswirkung bezüglich des hochfrequenten Rauschens bei der Erfindung im wesentlichen auf dem vorgenannten Raumladungseffekt beruht statt auf dem herkömmlichen einfachen Filtereffekt aufgrund des Einsetzens eines Widerstands. Bei diesem Versuch wurden drei Arten von Rotorelektroden verwendet. Eine der Rotorelektroden besaß die Form eines einzigen Stabes 21 aus Ferrit, wie gemäß Fig. 5a. Bei einer weiteren Rotorelektrode war Messing mit einem leitfähigen Anstrich an einem Ende verbunden, d. h. dem an der Entladung teilnehmende Bereich eines einzelnen

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Stabs 21 aus Ferrit derart, daß etwa 1/5 der Gesamtlänge des Perritstabs 21 bedeckt ist, wie in Fig. 5b dargestellt. Bei einer dritten Rotorelektrode war das Ferrit 21 durch einen leitfähigen Anstricn"^man der Entladung teilnehmenden Bereich eines einzelnen Stabs 22 aus Messing angeklebt oder aufgebracht, um etwa 1/5 der Gesamtlänge des Messingstabs 22 zu bedecken, wie in Fig. 5c dargestellt. Fig. 6 zeigt die Meßergebnisse für die relative Rauschfelddichte oder -stärke für Verteiler, die diese drei Arten an Rotorelektroden aufweisen sowie Seitenelektroden aus Messing. In Fig. 6 entsprechen die Kuvenverlaufe a, b, c den Ausführungsbeispielen gemäß Fig.5a, 5b und 5c. Aus Fig.

der ergibt sich, daß die Rotorelektrode, bei Zumindest deren..

an der Entladung teilnehmende Bereich mit Ferrit bedeckt ist, wie gemäß Fig. 5c, eine merkliche Unterdrückungswirlcung für hochfrequentes Rauschen zeigt, um nicht auf die Rotorelektrode aus Ferrit gemäß 5a Bezug zu nehmen, wobei die Rotorelektrode,die die Widerstandsfähigkeit von Ferrit gemäß Fig.5b verwendet, keine wesentliche Unterdrückungswirkung für hochfrequentes Rausehen zeigt= Auf diese Weise ist die vorteilhafte positive Wirkung des genannten Raumladungseffektes bewiesen.

Die in Fig. 5c dargestellte Rotorelektrode ist mit dem Ferrit 21 an deren an der Entladung teilnehmenden Bereich oder Fläche versehen und das Messing 22, das ein Leitermaterial ist, bildet den mit der Mittelelektrode in Anlage befindlichen Körperabschnitt. Auf diese Weise besitzt diese Rotorelektrode sowohl den Vorteil guter Wärmestrahlung als auch den Vorteil hohen Widerstandes gegenüber Verschleiß. Eine Rotorelektrode in einem Verteiler wird durch

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die Hitze erwärmt, die während der Entladung entsteht und kann daher thermisch zerstört werden an dem Abschnitt, der einstückig durch den Rotorkopf getragen ist. Der Rotorelektroden-Aufbau gemäß Fig. 5c kann in befriedigender Weise Wärme abstrahlen und kann daher dieses Problem vermeiden. Das Verschleißproblem braucht nicht betrachtet zu werden, da der Körperabschnitt der Rotorelektrode gemäß Fig. 5c aus einem herkömmlichen Werkstoff wie Messing besteht. Aus einem anderen Gesichtspunkt besitzt die Rotorelektrode gemäß Fig. 5c einen höheren Widerstand gegenüber Verschleiß an diesem besonderem Abschnitt. Eine Seitenelektrode, wie in Fig.5d dargestellt, ist ähnlich der

Rotorelektrode gemäß Fig. 5c derart_s daß deren an der Entladung teilnehmende Bereich mit Ferrit 21 bedeckt ist und daß deren mit dem Kabel verbundene Bereich aus Messing besteht. Anstelle des in den Fig_o 5c und 5d verwendeten Messings kann auch Aluminium verwendet werden_s wie das anhand Fig. 3 erläutert ist_s um die gleiche Wirkung zu erreichen.

Daraus ergibt sich_s daß die Verwendung einer Elektrode mit einem an der Entladung teilnehmenden Bereichs der fein oder sorgfältig in verschachtelte leitfähige Bereiche und Hochwiderstandsbereiche aufgeteilt ist_s das starke Herabsetzen der Entladespannung bewirkt_s aufgrurd des Auftretens einer Vorzündung vor der Hauptzündung= Die Grenze des Widerstandswertes eines derartigen Hochwiderstand= bereiches der Elektrode wird im folgenden diskutiert.

Es sei angenommen*, daß die Hochwiderstandsfilme einen spezifischen Volumemxiderstand j> und eine Dielektrizitätskonstante β s besitzen» Die Zerfallgeschwindigkeit

oder Zerfallsrate von sich an den Hochwiderstandsfilmen ansammelnden Ladungen wird im allgemeinen durch eine Zeitkonstante Γ ausgedrückt, die sich ergibt zu:

f: iO'-S -f , (1)

mitto. = Dielektrizitätskonstante im Vakuum, nämlich

8,8S χ 1O"¹⁰ P/cm (8,85 χ 1O~¹² As/Vm). Die Zeitkonstante

V gibt die Zeit wieder, zu der die sich ansammelnden Ladungen auf etwa ho % abgenommen haben (genauer gesagt auf 1/e = 2,718), wobei dieservWert ein entscheidender Paktor für das Erreichen der Unterdrückungswirkung für hochfrequentes Rauschen ist.

Bei dem in Pig. I dargestellten Verteiler ergibt sich das Entladezeitintervall t der Rotorelektrode zu

_t - 60 ₍₂₎

t UJ

mit P = Anzahl der Seitenelektroden, d. h. der Zylinderzahl der Brennkraftmaschine, und mit N = Drehzahl der Rotorwelle.

Aus den Gleichungen (1) und (2) ergibt sich, daß die Beziehung

r> § (3)

derart sein muß, daß mehr als ^O % der Ladungen auf den Hochwiderstandsfilmen verbleiben können. Die Anzahl P der Maschinenzylinder beträgt beispielsweise 4, 6 oder Das Entladezeitintervall t wird mit zunehmendem Wert für P

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verringert, wobei ein geringerer Zerfall der Ladungen auftritt. Polglich ist das Setzen des Wertes für P auf P = 4 für die vorliegende Diskussion ausreichend. Aus dem gleichen Grund wird für den Wert von N ein Minimal wert verwendet und hier auf N = 300 gesetzt, was der Drehzahl der Rotorwelle während des Leerlaufs entspricht.

Somit ergibt sich die Beziehung (3) zu:

r> —^- = 5 χ ίο"² s.

4 χ 300

Es ist daher erforderlich, daß die Zeitkonstante f =έο· Ss -j⁵ der Hochwiderstandsfilme auf einem Wert ist, der größerals 5 x 10 s ist.

Es sei nun angenommen, daß Sielektrizitätskonstante £s = woraus sich ergibt, daß der spezifische Volumenwiderstand ^ der Gochwiderstandsfilme betragen muß

f > l_r 4 χ 10⁹ 9.cm.

Da im allgemeinen die Dielektrizitätskonstante einer anorganischen Feststoff-Hochwiderstandsschicht im Bereich von 4 bis 40 liegt, kann der vorstehende Wert um eine Zehnerpotenz verringert werden, um einen Wert in der Größenordnung von 10 ß.cm zu erreichen, insoweit dies die vorliegende Diskussion betrifft. Die Obergrenze des spezifischen Volumenwiderstands der Hochwiderstandsfilme wird nicht durch den Wert der Zeitkonstante beeinflußt und der merkbare wesentliche Effekt gemäß der Erfindung erstreckt sich bis zu den unendlich großen Vierten des spezifischen Volumenwiderstands.

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Während sich die vorstehende Diskussion auf den Zerfall von Ladungen an der Rotorelektrode bezog, so trifft das gleiche auch auf die Seitenelektroden zu, wenn der Wert von P in der Gleichung (3) gesetzt ist auf P=I. Im Fall einer aus dem gleichen Werkstoff wie die Rotorelektrode bestehenden Seitenelektrode ist die Zeitkonstante größer als der vorstehende Wert und der gewünschte Effekt kann in ausreichender Weise erreicht werden, wenn die einschränkenden Bedingungen für die Rotorelektrode erfüllt sind.

Beispiel 2

Fig. 7 zeigt eine Rotorelektrode aus Aluminium 17, die an ihrem an der Entladung teilnehmenden Bereich mit einem gewebten oder nichtgewebten Textilerzeugnis 23 (beispielsweise Faservlies) aus anorganischem Werkstoff wie Glas bedeckt ist. In Zusammenwirkung mit dieser Rotorelektrode sind Seitenelektroden aus Aluminium vorgesehen, wobei die relative Rauschfeldstärke mit dem Schaltkreis gemäß Fig.4 gemessen worden sind. Die Ergebnisse sind in Fig. 8 dargestellt, wobei die Art der Darstellung der Meßergebnisse wie anhand der Fig. 3 erläutert erfolgt-In Fig. 8 zeigt die Kurve A die relative Rausehfeldstärke, wenn das gewebte oder nichtgewebte Textilerzeugnis 23 aus Glas eine Dicke von 0,11 mm und eine Schutt- oder Stoffdichte von 0,21 g/cm besitzt und die Kurve B zeigt diejenige, wenn das gewebte oder nichtgewebte Textilerzeugnis 23 aus Glas einer Dicke von 0,2¹I mm und eine Stoff dichte von 0,24 g/cnr besitzt. Aus Fig. 8 ergibt sieh, daß die relative Rauschfeldstärke um etwa 20 dB verringert werden kann im

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Vergleich zum herkömmlichen Elektroden-Aufbau. Eine derartige Unterdrückungswirkung für hochfrequentes Rauschen kann dadurch erreicht werden, daß die auf der Fläche des Glases, das einen Isolator bildet, sich ansammelnden Raumladungen entladen werden, d. h., daß eine Vorzündung vor der Hauptentladung auftritt.

Beispiel 3

Zwei Glimmerschichten 24 mit jeweils einer Dicke von 0,1 mm sind zwischen drei Aluminiumschichten 17 mit jeweils einer Dicke von 0,5 mm zwischengeschichtet und sind an ihren Anlageflächen mit Aluminiumschichten 17 mittels eines Epoxyharzklebers verbunden zur Bildung zweier Rotorelektroden, wie in Fig. 9a bz\i. 9b dargestellt. Bei der in Fig. 9a dargestellten Rotorelektrode fluchten die Glimmerschichten 24 und die Aluminiumschichten 17 an dem an der Entladung teilnehmenden Bereich der Rotorelektrode. Bei der Rotorelektrode gemäß Fig. 9b ragen die Glimmerschichten 24 umd etwa 0_s2 mm aus den Aluminiumschichten 17 an dem an der Entladung teilnehmenden Bereich der Rotorelektrode vor. Fig. 10 zeigt die Meßergebnisse für die relative Rauschfeldstärke in Bezug auf Kombinationen dieser Rotorelektroden mit Seitenelektroden aus Messing. In Fig. 10 entsprechen die Kurven a und b den Rotorelektroden gemäß Fig. 9a bzw. 9b_s und aus Fig. 10 ergibt sich_s daß die Rauschfeldstärke um etwa 10 bis 20 dB verringert werden kann im Vergleich zu dem herkömmlichen Elektroden-Aufbau.

Auch in diesem Fall kann die Wärme st rahlungsvjirkung und die Verschleißwiderstandswirkung verbessert werden_s wenn der Körperabschnitt der Rotorelektrode_s der in Anlage

an die Mittelelektrode ist, aus einem Leiterwerkstoff besteht, wie gemäß Fig. 5c, und der aus der Entladung teilnehmende Bereich in Form eines Laminats aus Aluminiumschichten und Glimmerschichten aufgebaut ist. Zusätzlich zu der Rotorelektrode können die Seitenelektroden ebenfalls in Form von Laminaten aus Aluminiumschichten und Glimmerschichten ausgebildet sein. Selbstverständlich sind die Werkstoffe, die -das Laminat bilden, nicht ;.uf Aluminium und Glimmer beschränkt, vielmehr können andere geeignete metallische bzw. anorganische Werkstoffe ebenfalls verwendet werden.

Beispiel 4

Puder aus Metall oder Kohlenstoff sind mit Pudern aus Metalloxiden gemischt und die Mischungen sind gesintert, um mehrere gesinterte Rotorelektroden 8 zu erhalten, deren jede die Form gemäß Fig. 11 besitzt. Folgende Mischungen wurden beispielsweise verwendet:

A: Für die Probe A wurden pulverförmiges Wolfram und pulverförmiges AIpO-, mit einem Volumenverhältnis von 1 : 1 gründlieh gemischt und das Gemisch wurde in eine Form gegeben und bei einer Temperatur von 1500 C unter einem

ρ
Druck von 500 kg/cm heißgepreßt, um die Rotorelektrode zu bilden;

B: bei der Probe B wurden 70 Volumenprozent pulverförmigen Kupfers mit 30 Volumenprozent SiO₂ gründlich gemischt, wobei das Gemisch zur Bildung der Rotorelektrode bei eineiJTemperatur von 900 ⁰C unter einem Druck von 2000 kg/cm heißgepreßt wurde;

C: bei der Probe G wurden 80 Volumenprozent pulverförmigen Aluminiums mit 20 Volumenprozent MgO gründlich gemischt und wurde die Mischung bei einer Temperatur von

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550 C unter einem Druck von 2000 kg/cm zur Bildung der Rotorelektrode heißgepreßt;

D: bei der Probe D wurden 50 Volumenprozent pulverförmigen Kupfers mit 50 Volumenprozent pulverförmigen Borosilikatglases gründlich gemischt, wobei dann eine geeignete Menge Polyvinylalkohol der Mischung zugeführt wurde; nach Granulieren der Mischung wurden die Körnchen in die Form der Rotorelektrode angeordnet oder geformt und bei einer Temperatur von 900 ⁰C in einer Stickstoffgasatmosphäre gesintert, um die Rotorelektrode zu bilden;

E: bei der Probe E wurden 10 Volumenprozent pulverförmigen Kohlenstoffs mit 90 Volumenprozent Borosilikatglas gründlich gemischt, wobei die Mischung in die Form der Rotorelektrode gebracht wurde, entsprechend dem gleichen Verfahren, das bei der Herstellung der Probe D verwendet worden ist.

Die Proben-Rotorelektroden A bis E, die auf diese Weise erhalten warden sind, wurden mit Seitenelektroden aus Messing kombiniert, wobei der Schaltkreis gemäß Fig. k zum Messen der relativen Rauschfeldstärke verwendet wurde. Fig. 12 zeigt die Meßergebnisse. Aus Fig. 12 ergibt sich, daß die relative Rauschfeldstärke um etwa 10 bis 20 dB bei jeder Probe verringert werden kann, obwohl sich die Unterdrückungswirkung von hochfrequentem Rauschen abhängig von den Proben leicht unterscheidet.

Durch Beobachtung mittels eines Elektronenmikroskops wurde festgestellt, daß der deutliche Unterdrückungseffekt für hochfrequentes Rauschen von der Verteilung leitfähiger

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kleiner Teilchen und widerstandsfähiger kleiner Teilchen in dem an der Entladung teilnehmenden Bereich der Rotorelektrode erreicht werden kann. Wenn sich auch das vorliegende Beispiel auf Rotorelektroden unterschiedlicher Werkstoffe bezog, so können ähnliche Werkstoffe auch für die Seitenelektroden verwendet werden, um die Unterdrückungswirkung gegenüber hochfrequentem Rauschen zu verbessern, wie das anhand Fig. 3 erläutert worden ist.

Aus der vorstehenden ausführlichen Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung ergibt sich, daß der hochfrequente Strom, der von einem Verteiler stammt, wirksam durch den einzigartigen Elektroden-Aufbau gemäß der Erfindung unterdrückt werden kann, wobei die Elektroden aus kostengünstigen Elektrodenwerkstoffen gebildet sein können. Herkömmliche Elektroden können leicht durch erfindungsgemäße Elektroden ersetzt werden ohne sonstige Veränderungen im Aufbau bestehender Verteiler vornehmen zu müssen.

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Claims

Ansprüche

1. .Verteiler für Brennkraftmaschine, mit einer Mittelelektrode, einer Rotorelektrode und der Rotorelektrode gegenüberliegenden Seitenelektroden, wobei zwischen diesen ein Entladungsspalt definiert ist, und mit einer Einrichtung zum Verteilenn von durch eine Zündspule erzeugten Hochspannungsimpulsen auf einzelne Zündkerzen über die Mittelelektrode,die Rotorelektrode und die Seitenelektroden,

dadurch gekennzeichnet,

daß zumindest eine von Rotorelektrode (10) und Seitenelektroden (3) ihren entsprechenden an der Entladung teilnehmenden Bereich fein oder sorgfältig in verschachtelte leitfähige Bereiche und hochwiderstandsfähige Bereiche aufgeteilt enthält.

2. Verteiler nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine von Rotorelektrode (10) oder Seitenelektroden (3) einen aus Ferrit (21) bestehenden an der Entladung teilnehmenden Bereich besitzt.

3. Verteiler nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine von Rotorelektrode (10) und Seitenelektroden (3) aus Ferrit (21) besteht.

4. Verteiler nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet,daß die Rotorelektrode einen Elektroden-Aufbau besitzt, bei dem der an der Entladung teilnehmende Bereich fein oder sorgfältig

81-(A 3235-O3)-MeF

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in verschachtelte Leitfähigkeitsbereiche und Hochwiderstandsbereiche aufgeteilt ist, wobei der mit der Mittelelektrode (5) in Anlage befindlicher Bereich aus einem Leiterwerkstoff gebildet ist.

5. Verteiler nach Anspruch 4, dadur3h gekennzeichnet, daß die Rotorelektrode (10) am an der Entladung teilnehmenden Bereich aus Ferrit (21) gebildet ist und aus einem Leitermaterial wie Aluminium (17) oder Messing (22) gebildet ist an dem Bereich,an dem die Mitteleketrode (5) in Anlage ist, wobei der Ferrit-Bereich elektrisch mit dem Leiterwerkstoff-Bereich gekoppelt ist.

6. Verteiler nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenelektrode (3) einen Elektroden-Aufbau besitzt, bei dem der . an der Entladung teilnehmender Bereich fein oder sorgfältig in zwischengeschachtelte Leitfähigkeitsbereiche und Hochwiderstandsbereiche aufgeteilt ist, wobei der mit einem zu einer zugeordneten Zündspule führenden Kabel (3A) verbundene Bereich · aus einem Leiterwerkstoff gebildet ist.

7. Verteiler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenelektrode (3) aus Ferrit besteht am an der Entladung teilnehmenden Bereich und einem Leiterwerkstoff besteht wie Aluminium (17) oder Messing (22) an dem mit dem Kabel (3A) verbundenen Bereich, wobei der Ferrit-Bereich mit dem Leiterwerkstoff-Bereich elektrisch gekoppelt ist.

8. Verteiler nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet,daß zumindest eine von Rotorelektrode und Seitenelektroden an deren an der Entladung teilnehmenden Bereich mit einem gewebten oder nichtgewebten Textilerzeugnis (23) aus anorganischem Werkstoff bedeckt ist.

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9. Verteiler nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine von Rotorelektrode (10) und Seitenelektroden (3) einen Laminataufbau besitzt aus abwechselnden Lagen von Schichten aus anorganischem Werkstoff und Schichten aus Metallwerkstoff in deren an der Entladung teilnehmenden Bereich.

10. Verteiler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten aus anorganischem Werkstoff über die Schichten aus Metallwerkstoff vorspringen (Fig. 9b).

11. Verteiler nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten aus anorganischem Werkstoff aus Glimmer (2¹J) und die Schichten aus Metallwerkstoff aus Aluminium (17) bestehen.

12. Verteiler nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine von Rotorelektrode (10) und Seitenelektroden (3) als gesinterter Körper einer Mischung aus einem pulverförmiten Leiterwerkstoff und einem pulverförmigen Metalloxid ausgebildet ist.

13. Verteiler nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet_s daß der gesinterte Körper (18) durch Sintern einer Mischung erhalten ist, die aus der Gruppe gewählt ist, die aufweist Wolfram-Aluminiumoxid, Kupfer-Siliziuinoxid, Aluminium-Magnesiumoxid,, Rupfer-Borosilikatglas und Kohlenstoff-Borosilikatglas.

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