DE2934573C2 - Zündanlage für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Zündanlage für Brennkraftmaschinen

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DE2934573C2
DE2934573C2 DE2934573A DE2934573A DE2934573C2 DE 2934573 C2 DE2934573 C2 DE 2934573C2 DE 2934573 A DE2934573 A DE 2934573A DE 2934573 A DE2934573 A DE 2934573A DE 2934573 C2 DE2934573 C2 DE 2934573C2
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P9/00Electric spark ignition control, not otherwise provided for
    • F02P9/002Control of spark intensity, intensifying, lengthening, suppression
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P3/00Other installations
    • F02P3/01Electric spark ignition installations without subsequent energy storage, i.e. energy supplied by an electrical oscillator

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zündanlage fur Brennkraftmaschinen gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
Aus der DE-OS 2733400 ist eine transistorisierte Zündanlage dieser Art für Brennkraftmaschinen bekannt, bei der zwei Hochspannungsschaltkreise mit zwei sekundärseitig über ein Diodennetzwerk zusammenmengeschalteten üblichen Zündspulen von einem gemeinsamen Steuersignalgenerator zur Hochspannungserzeugung im Gegentakt angesteuert werden. Jeder Hochspannungsschaltkreis ist mit zwei in Kaskade hintereinander geschalteten Schalttransistoren versehen, wobei die Kollektoren der jeweiligen Endstufentransistoren am Verbindungspunkt von Primär- und Sekundärwicklung der zugehörigen Zündspule liegen. Die in den Sekundärwicklungen der Zündspulen jeweils induzierten iiochspannungsimpulse werden mittels des Diodennetzwerks einander überlagert, so daß dem sekundärseitig angeschlossenen Zündverteiler eine nicht mehr ausschließlich impulsförmige, sondern während eines Zündvorgangs kontinuierlich abfallende Überlagerungshochspannung zugeführt wird, die eine Verlängerung der Zündfunkcnbildung an den Zündkerzen und damit eine gleichmäßige Zündung insbesondere bei stark abgemagertem LufWBrennstoff-Ansauggemisch ermöglichen soll.
Bei einer solchen Zündanlage sind somit zwei Zündspulen in Verbindung mit sekundärseitigen Hochspannungsdioden erforderlich, was sowohl in bezug auf die anfallenden Herstellungskosten als auch den erforderlichen Platzbedarf unwirtschaftlich ist. Darüber hinaus ist trotz der zur Verbesserung der Zündfreudigkeit des Magergemischs angestrebten Verlängerung der Funkenentladungsdauer an den Zündkerzen ein allmählicher Abfall des Entladungsstroms während der Zündfunkenbildung unvermeidlich, was die Effizienz dieser Zündanlage in der Praxis in Frage stellt.
Weiterhin ist aus der DE-AS 23 39 784 eine verteilerlose Zündanlage für Brennkraftmaschinen bekannt, bei der zwei in Reihe liegende Schalttransistoren über jeweils eine zugehörige Diode kollektorseitig mit der Primärwicklung einer Zündspule verbunden sind, die über eine Mittelanzapfung an Masse liegt und sekundärseitig über gegenseitig geschaltete Dioden direkt mit Zündkerzen verbunden ist. Den Basen der Schalttransistoren wird über Unterbrecherschalter eine Steuerspannung derart zugeführt, daß stets nur einer der beiden Transistoren durchgeschaltet ist und zwischen der Umschaltung beide Transistoren jeweils für nur eine gewisse Zeitdauer gesperrt sind. Die Unterbrecherschalter arbeiten hierbei im wesentlichen mi· der Unterbrecherfrequenz eines üblichen Zündverteilers, bei der die Transistoren bei jedem Arbeitszyklus der Brennkraftmaschine einmal zur Bildung einer impulsartigen diskontinuierlichen Funkenentladung gesperrt werden. Auf diese Weise kann jedoch keine längere
Funkenentladung an den Zündkerzen hervorgerufen werden, sondern lediglich ein Zündverteiler üblicher Bauart durch die Unterbrecherschalter in Verbindung mit den sekundärseitig erforderlichen Hochspannungsdioden entfallen.
Ferner ist aus der DE-OS 2340 865 eine transistorisierte Zündanlage für Brennkraftmaschinen bekannt, bei der ein Scbalttransistor von einem Impulsgenerator über ein in Abhängigkeit von der jeweiligen Kurbelwellenstellung einer Brennkraftmaschine wirkendes Zeitglied zur Erzielung einer variablen Zündfunkendauer ansteuerbar ist Hierbei wird der jeweilige Beginn eines Z und Vorgangs in üblicher Weise von einem Unterbrecherschalter bestimmt und kann über Verzögerungsglieder variiert werden, während die Zünddauer über betriebsparameterabhängige Stellgliederz. B. drehzahlabhängig in Stufen verändert werden soll. Durch diese schaltungstechnisch recht aufwendige Prozeßregelung wird jedoch nicht die Dauer der Zündvorgänge grundsätzlich verlängert, sondern lediglich betriebsparameterabhängig gesteuert
Darüber hinaus ist aus der DE-OS 1639128 eine Zündanlage für Brennkraftmaschinen bekannt, die nach dem üblichen Transformatorprinzip arbeitet, so daß die sekundärseitig erzeugte Hochspannung allein vom Windungsverhältnis zwischen Sekundär- und Primärwicklung des Zündtransformators abhängt Aufgrund des erforderlichen hohen Windungsverhältnisses wird somit ein aufwendiger Zündtransformator mit großen Abmessungen benötigt. Außerdem werden die Zündkerzen während der jeweiligen Zündperiode ständig mit der vorn Zündtransformator sekundärseitig erzeugten Hochspannung beaufschlagt, was zu einem insbesondere bei Kraftfahrzeugen nachteiligen hohen Stromverbrauch führt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Zündanlage der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß zur Gewährleistung einer zuverlässigen Zündung auch bei wenig zündfreudigen Gemischverhältnissen bei der Zündfunkenbildung an den Zündkerzen eine Trigger-Hochspannung in Verbindung mit einer konstanten Verlängerung der Funkenentladung mit einfachen Mitteln erzielbar ist.
Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Mitteln gelöst.
Erfindungsgemäß ist somit eine einzige Zündspule vorgesehen, die als Transformator mit einem einen Luftspalt aufweisenden Magnetkern, einer um den Magnetkern gewickelten einzigen Primärwicklung mit einem mit dem einen Anschluß einer Gleichspannungsqu^Jle verbundensn und die Primärwicklung in zwei Abschnitte aufteilenden Mittelabgriff sowie einer mit den Zündkerzen verbindbaren einzigen Sekundärwicklung ausgebildet ist. Zwischen dem einen Anschluß der Primärwicklung und dem anderen Anschluß der Gleichspannungsquelle liegt die Schaltstrecke eines Schaltelements, während die Schaltstrecke eines weiteren Schaltelemente zwischen dem anderen Anschluß der Primärwicklung und dem anderen Anschluß der Gleichspannungsquelle liegt, wobei jeweils eine Gegenstromsperrdiode zwischen den Anschlüssen der Primärwicklung und den Schaltstrecken der zugehörigen Schaltelemente angeordnet ist. Durch mit der Frequenz von zwei Rechteckimpulsfolgen einander abwechselndes gleichzeitiges Abschaiten des Stroms durch den einen Abschnitt und Einschalten des Stroms durch den anderen Abschnitt der Primärwicklung und gleichzeitiges Einschalten des Stroms durch den einen Abschnitt und Abschalten des Stroms durch den anderen Abschnitt der Primärwicklung werden mittels der Schaltelemente in der Sekundärwicklung Spannungsimpulse einander abwechselnder Polarität mit einer zur Auslösung einer Funkenentladung an einer Zündkerze erforderlichen Hochspannungsspitze an der jeweiligen Impulsvorderflanke und einem darauf folgenden, zur Aufrechterhaltung der Funkenentladung ausreichenden konstanten Hochspannungswert induziert
Der Zündfunken wird somit zunächst durch eine durch Ausnutzung gespeicherter magnetischer Energie gewonnene Hochspannungsspitze eingeleitet und sodann durch die wesentlich niedrigere sekundärseitige Transformatorspannung konstant aufrechterhalten, wobei sich dieser Vorgang in der vom Steuersignalgenerator vorgegebenen Zünddauer mit der vom Impulsgeber bestimmten Impulsfolgefrequenz ständig wiederholt. Aul" diese Weise läßt sich bei geringem Stromverbrauch ohne ein hohes Winuüngsverhältnis eine zuverlässige Zündung auch bei magtrem oder einen hohen Abgas-Rückführungsanteil enthaltendem und somit wenig zündfreudigem LufWBrennstofFgemisch erzielen, da die das im Bereich der jeweiligen Zündkerze befindliche Luft-ZBrennstoffgemisch ionisierende Hochspannungsspitze jeweils nur kurzzeitig anliegt und sodann zur Aufrechterhaltung der hierbei entstehenden Funkenentladung durch die wesentlich geringere Sekundärspannung des Zündspulentransformators ersetzt wird.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gekennzeichnet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.
Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Gesamtdarstellung eines Ausführungsbeispiels der Zündanlage,
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiei der Zündschaltung gemäß Fig. 1,
Fig. 3 eine Querschnittsansicht eines Transformators der Zündschaltung gemäß Fig. 2,
Fig. 4 und 5 Spannungsverläufe, die Funktion und Wirkungsweise der Zündanlage veranschaulichen,
Fig. 6 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Luft-/Brennstoffverhäitnis und dem Brennstoffverbrauch veranschaulicht,
F i g. 7 und 8 weitere Ausführungsbeispiele der Zündschaltung und
Fig. 9 und 10 graphische Darstellungen von unter Verwendung der Zündanlage ermittelten Versufhsergebnissen.
Li Pig. 1 sind jeweils in einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine angeordnete Zündkerzen 1 bekannter Art mit einer Mitteleiektrode und einer Masseelektrode schematisch dargestellt Die Brennkraftmaschine ist nicht dargestellt, soll jedoch eine fremdgezündeie Vierzylinder-Viertakt-Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug sein.
Von einer Zündschaltung 20 wird den Zündkerzen 1 über einen Zündverteiler 10 eine Hochspannung zugeführt, wobei der Zündverteiler 10 mit den Zündkerzen 1 über vier Hochspannungskabel 2 und mit der Zündschaltung 20 übe- ein Hochspannungskabel 3 verbunden ist.
Der Zündverteiler 10 ist in bekannter Weise aufgebaut und weist kreisförmig in gleichmäßigen Abständen angeordnete Verteilerelektroden 11 sowie eine
Läuferelektrode 12 auf. Die Läuferelektrode 12 führt fur jeweils zwei Umdrehungen der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine eine Umdrehung aus, wobei jeweils beim Vorbeilaufen an einer Verteilerelektrode 1.1 der zugehörigen Zündkerze 1 eine Hochspannung von der Zündschaltung 20 zugeführt wird.
Mit der die Läuferelektrode 12 des Zündverteilers 10 tragenden Verteilerwelle dreht sich außerdem ein mit vier Nockenvorsprüngen versehener Unterbrechernocken 13, der Unterbrecherkontakte 14 öffnet und schließt, wobei das EIN-/AUS-Signal der Unterbrecherkontakte 14 der Zündschaltung 20 als Eingangssignal zugeführt wird und Beginn und Ende der Funkenentladung (Zündung) angibt.
Die Zündschaltung 20 setzt eine Gleichspannung von 12 Volt, die von einer die Gleichspannungisquelle bildenden Fahrzeugbatterie 4 abgegeben wird, in eine Hochspannung von 20 kV um.
Nachstehend wird die Zündschaltung 20 unter Bezugnahme auf Fig. 2 näher beschrieben. Zunächst ist eine Signalformerschaltung 21 bekannter Art vorgesehen, die das von den Unterbrecherkontakten 14 abgegebene EIN-/AUS-Signal als Eingangssignal erhält und in ein Rechteckimpulssignal umformt.
Ein Steuersignalgenerator 22 weist eine aütabile Kippstufe bekannter Art auf, die ein Rechteckimpulssignal mit einer konstanten Frequenz von etwa 5 kHz erzeugt.
Ein UND-Glied 23 stellt eine logische UND-Verknüpfungsschaltung für die Ausgangssignale der Signalformerschaltung 21 und des Steuersignalgenerators 22 dar. Wenn das Ausgangssignal der Signalformerschaltung 21 den Wert »1« aufweist, wird es mittels des Ausgangsimpulses des Steuersignalgenerators 22 weitergeleitet, während im Falle des Wertes »0« des Ausgangssignals der Signalformerschaltung 21 das Ausgängssigna! des UND-Gliedes 23 stets ein Signa! des Wertes »0« ist
Ein UND-Glied 24 stellt eine logische UND-Verknüpfungsschaltung für die Ausgangssignale der Signalformerschaltung 21 und das Ausgangssignal «ines Inverters 25 dar, das das invertierte Ausgangssignal des Steuersignalgenerators 22 darstellt. Das UND-Glied 24 leitet das Ausgangsimpulssignal des Inverters 25 weiter, wenn das Ausgangssignal der Signalformerschaltung 21 den Wert »1« aufweist, und gibt stets ein Signal des Wertes »0« ab, wenn das Ausgangssignal der Signalformerschaltung 21 den Wert »0« aufweist.
Zwei NPN-Leistungstransistoren 26 und 27 sind als Schaltelemente mit den Ausgängen der UND-Glieder 23 und 24 in Form einer Gegentakt-Schaltung verbunden. Hierbei ist die Basis des Transistors 26 über einen Widerstand 28 mit dem Ausgang des UND-Gliedes 23 verbunden, während die Basis des Transistors 27 über einen Widerstand 29 mit dem Ausgang des UND-Gliedes 24 verbunden ist. Außerdem sind die Transistoren 26 und 27 jeweils über eine entsprechende Gegenstromsperrdiode 31 bzw. 32 mit einem Transformator 40 einer Zündspule verbunden, wobei ihr Kollektor jeweils mit der Kathode der zugehörigen Gegenstrom- Sperrdiode 31 bzw. 32 verbunden ist Die Emitter der Transistoren 26 und 27 liegen hierbei über eine Leitung L\ an dem negativen Anschluß W der Batterie 4.
Der Transformator 40 weist eine Primäirwicklung 41 und eine Sekundärwicklung 42 in einem Windungsverhälinis 1:100 auf, so daß die von der Primärwicklung 41 erzeugte Spannung von der Sekundärwicklung 42 als hochtransformierte Ausgangsspannung abgegeben wird. Endanschlüsse 43 und 44 der Primärspule 41 sind mit der Anode der Gegenstrom- Sperrdiode 31 bzw. der Anorde der Gegenstrom-Sperrdiode 32 verbunden, während ein Zwischenabgriff 45 über eine Leitung L: mit dem positiven Anschluß /"der Batterie 4 verbunden ist. Ein Anschluß 46 der Sekundärspule 42 ist mit der Läuferelektrode 12 des Zündverteilers 10 verbunden, während der andee Anschluß 47 an Masse liegt.
Die Primärspule 41 und die Sekundärspule 42 sind in der in F i g. 3 dargestellten Weise auf einem Spulenkörper um 2 U-förmige Ferritkerne 48 herumgewickelt, die einen Magnetkern mit einem geschlossenen magnetischen Kreis bilden. Der von den Ferritkernen 48 gebildete magnetische Kreis ist außerdem mit zwei Luftspalten 49 von jeweils annäherend 0,25 mm versehen, so daß der gemeinsame bzw. zusammengefaßte Luftspalt annähernd 0,5 mm beträgt.
Durch Versuche wurde ermittelt, daß bei einem Windungsverhäitnis zwischen der Primärwicklung 41 und der Sekundärwicklung 41 von 1 : 100 die Primärwicklung 20 Windungen und die Sekundärwicklung 2000 Windungen aufweisen sollte. In Fig. 9 sind die Ergebnisse der zur Bestimmung des Windungsverhältnisses durchgeführten Versuche graphisch dargestellt, während Fig. 10 die Beziehung zwischen einer Trigger-Hochspannung der Sekundärspule 42 und dem Luftspalt der Ferritkerne 48 veranschaulicht. Wie F i g. 10 zu entnehmen »5t, wird die höchste Spannung bei einem Luftspalt La von mehr als 0,5 mm erzeugt. Demgegenüber ist nach der Erzeugung der Triggcr-Hochspannung zur Aufrechterhaltung der Funkenentladung mit einer stärkeren Rechteckimpulsspannung ein möglichst kleiner Luftspalt erforderlich.
Wenn eine Brennkraftmaschine mit der vorstehend beschriebenen Zündanlage betrieben wird, dreht sich der Unterbrechernocken 13 des Zündverteilers 10 kontinuierlich und wirkt hierdurch ein Öffnen und Schließen der Unterbrecherkontakte 14, was zur Folge hat, daß die Signalformerschaltung 21 der Zündschaltung 20 ein Rechteckimpulssignal mit dem in F i g. 4 (a) dargestellten Verlauf abgibt, das heißt, die Signalformerschaltung 21 gibt ein Signal der Wertes »1« ab, wenn die Unterbrecherkontakte 14 vom geschlossenen in den geöffneten Zustand übergehen, während beim Übergang der Unterbrecherkontakte 14 von dem geöffneten in den geschlossenen Zustand ein Signal des Wertes »0« abgegeben wird.
Der Steuersignalgenerator 22 erzeugt das in F i g. 4 (b) dargestellte Rechteckimpulssignal mit einer konstanten Frequenz von 5 kHz, wobei der Inverter 25 dieses Signal durch Inversion in ein neues Impulssignal umsetzt.
Das UND-Glied 23 erzeugt dann das in F i g. 4 (c) dargestellte zusammengesetzte Impulssignal, während das UND-Glied 24 das zusammengesetzte Impulssignal gemäß Fig. 4 (d) erzeugt Die Leistungstransistoren 26 und 27 werden in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des zugehörigen UND-Gliedes 23 bzw. 24 durchgeschaltet und gesperrt, und zwar jeweils für die Zeitdauer Γ gemäß Fig. 4, da den Basen der beiden Leistungstransistoren 26 und 27 Impulssignale entgegengesetzter Phase zugeführt werden, so daß die Leistungstransistoren 26 und 27 ständig als Schaltelemente betrieben werden.
In F i g. 5 (a) ist der Signal verlauf gemäß F i g. 4 (d) für die Zeitdauer T in vergrößertem zeitlichem Maßstab dargestellt Hierbei wird der Leistungstransistor 26 zur Zeit /ι, bei der das Ausgangssignal des UND-Gliedes 24 von dem Wert »0« auf den Wert »1« übergeht, vom leitenden Zustand in den Sperrzustand geschaltet, während
der Leistungstransistor 27 vom Sperrzustand auf den leitenden Zustand umschaltet.
Wenn der Leistungstransistor 26 in den Sperrzustanri geschaltet wird, fällt der bis zu diesem Zeitpunkt über die Gegenstrom- Sperrdiode 31 und den Leistungstran- s sistor 26 fließenden Primärstrorii der Primärwicklung 41 niet.' jofort auf Null ab, wobei an den Anschlüssen 43 und 44 der Primärwicklung 41 eine Gegen-EMK in der in Fig. 2 durch den Pfeil Xgekennzeichneten Richtung erzeugt wird. ·
Die den Anschluß 44 und den Transistor 27 miteinander verbindende Gegenstrom-Sperrdiode 32 unterbricht nach der Umschaltung des Leistungstransistors 26 in den Sperrzustand den Stromkreis zwischen Kollektor und Basis des Leistungstransistors 27, was zur Folge hat, daß in der in Fig. 5(B) dargestellten Weise am Anschluß 43 der Primärwicklung 41 eine Hochspannungsspitzc Vx erzeugt wird, die danach auf den ungefähr das Zweifache der Batterierspannung betragenden Wert V1 abfällt.
In gleicher Weise wird der Leistungstransistor 26 zur Zeit ft, bei der der Rechteckimpuls von dem Wert »1« auf den Wert »0« übergeht, vom Sperrzustand in den leitenden Zustand geschaltet, während der Leistungstransistor 27 vom leitenden Zustand in den Sperrzustand übergeht.
Dementsprechend wird der über die Gegenstrom-Sperdiode 32 und den Leistungstransistor 27 fließende Primärstrom unterbrochen und in der Primärwicklung 41 ;ine Gegen-EMKin der in Fig. 2 durch den Pfeil Y gekennzeichneten Richtung erzeugt. Am Anschluß 43 der Primärwicklung 41 wird daher eine negative Hochspannungsspitze, Vi erzeugt, die danach auf Massepotential abfällt.
Dieser Vorgang wiedeholt sich ständig, wodurch der Primärspannungsverlauf gemäß Fig. 5(B) erhalten wird. In der Sekundärwicklung 42 des Transformators 40 wird hierbei entsprechend der Primärspannung eine hochtransformierte Sekundärspannung induziert, die sodann den Zündkerzen 1 zugeführt wird.
Die Sekundärspule 42 erzeugt im Leerlauf eine Sekundärspannung mit dem in Fig. 5 (C) dargestellten Verlauf, während bei Anschluß einer Zündkerze 1 die Sekundärspannung den in F i g. 5 (D) dargestellten Verlauf annimmt.
Während der von dem Schaltvorgang der Unterbrecherkontakte 14 bestimmten Zeitdauer Γ gelangt nun die Läuferelektrode 12 des Zündverteilers 10 in die Nähe einer der Verteilerelektroden 11, so daß einer der Zündkerzen 1 eine Hochspannung von der Zünd- so schaltung 20 zugeführt wird.
An der Zündkerze 1 erfolgt somit eine Kapazitätsentladung in Abhängigkeit von der der Primärspannung V\ entsprechenden Sekundärspannung, woraufhin die Funkentladung in Abhängigkeit von der der Primärspannung V1 entsprechenden Sekundärspannung kontinuierlich für eine lange Zeit erfolgt.
Dieser Vorgang wiederholt sich sodann, so daß an der Zündkerze 1 eines jeden Zylinders der Brennkraftmaschine eine annähernd kontinuierliche Funkentladung über eine lange Zeitdauer erfolgt und das Luft/-Brennstoffgemisch bei jedem Verbrennungszyklus gleichmäßig und zuverlässig gezündet wird.
Hierbei kann das der Brenn kraftmaschine zugeführte Luft-ZBrennstoiTgemisch abgemagert oder eine beträchtliche Abgasrückführung vorgenommen werden, ohne daß nachteilige Auswirkungen in bezug auf die Zündleistung auftreten, wodurch die Brennkraftmaschine einen niedrigeren Brennstoffverbrauch aufweist und der Anteil an Schadstoffen im Abgas in hohem Maße verringert wird.
Die in bezug auf den Brennstoffverbrauch erzielbare Verbesserung ist in Fig. 6 veranschaulicht. Die zur Erstellung des Diagramms gemäß Fig. 6 an einer Brennkraftmaschine durchgeführten Versuche wurden bei einer Drehzahl von 1400 min -' und einer Belastung bzw. einem Drehmoment von 1,2 kg · m sowie einem dem stöchiometrischen Wert entsprechenden Luft/ Brennstoff-Verhältnis A/F von 14,8 vorgenommen. Bei Ausstattung mit einer üblichen Zündanlage hatte die Brennkraftmaschine den durch die Kurve A gemäß Fig. 6 veranschaulichten Brennstoffverbrauch, der einer Rate F von 460 (g/PS · h) entspricht, während bei Ausstattung der Brennkraftmaschine mit der erfindungsgemäßen Zündanlge die Kurve B erhalten wurde, dis einer Verbrauchsrate von 425 (g/PS · h) entspricht, was ein zufriedenstellendes Ergebnis darstellt.
Außerdem ist Fig. 6 zu entnehmen, daß bei einer üblichen Zündanlage im Falle eines über dem Wert 18 liegenden Luft/Brennstoff-Verhältnisses ein Fehlzündungsbereich beginnt, in welchem die Brennkraftmaschine zum Stillstand kommt, während der Fehlzündungsbereich bei der erfindungsgemäßen Zündanlage erst bei einem Luft/Brennstoff-Verhältnis von mehr als 20 einsetzt, wodurch sich ebenfalls die Steigerung der Zündleistung belegen läßt.
Obwohl bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Zündanlage die verwendeten Leistungstransistoren 26 und 27 NPN-Transistoren sind, können in der in Fig. 7 dargestellten Weise statt dessen auch PNP-Transistoren verwendet werden, wenn die Gegenstrom-Sperrdioden 31 und 32 in entgegengesetzter Richtung geschaltet und die Batterie-Masseverbindung vertauscht werden.
Ferner wird bei dem vorstehend beschriebenen Ausfuhrungsbeispiel der Zündverteiler 10 zur Verteilung der Hochspannung auf die Zündkerzen 1 verwendet, jedoch ist im Falle einer Zweizylinder-Brennkraftmaschine auch eine direkte Verbindung der Zündkerzen 1 mit den Anschlüssen 46 und 47 der Sekundärwicklung 42 des Transformators 40 in der in Fi g. 8 dargestellten Weise möglich.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Zündanlage für Brennkraftmaschinen, mit einem Steuersignalgenerator zur Erzeugung von jeweils die Dauer einer Mehrfachzündung der Brennkraftmaschine bestimmenden Signalen, einem mit dem Steuersignalgenerator verbundenen Impulsgeber zur Erzeugung von zwei jeweils um 180° zueinander phasenverschobenen Rechteckimpulsfolgen gleicher und konstanter, im Kilohertzbereich liegender Frequenz während des Anstehens der die Dauer der Mehrfachzündung bestimmenden Signale und einem Schaltkreis mit zwei steuerbaren Halbleiterschaltelementen, die mit der Primärwicklung einer sekundärseitig mit Zündkerzen verbindbaren Zündspule in Reihe geschaltet sind «ind von denen das eine Schaltelement über sens» Steuerelektrode mit den Impulssignalen der einen der beiden Rechteckimpulsfolgen und das andere Schaltelement über seine Steuerelektrode mit den Impulssignalen der anderen der beiden Rechteckimpulsfolgen beaufschlagt wird zum abwechselnden Ein- und Abschalten des Stromes durch die PrimärwickluKg und damit zur Erzeugung einer Vielzahl von Zündfunken, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzige Zündspule vorgesehen ist, die als Transformator (40) mit einem einen Luftspalt (49) aufweisenden Magnetkern (48), einer um den Magnetkern (48) gewickelten einzigen Primärwicklung (41) mit einem mit dem einen Anschluß einer Gleichspanr.ungsquelle (4) verbundenen und die Primärwicklung (41) in zwei Abschnitte aufteilenden Mittelabgriff (45) sowie einer mit den Zündkerzen (1) verbindbaren einzigen Sekundärwicklung (42) ausgebildet ist, daß die Schaltstrecke des einen Schaltelements (26) zwischen dem einen Anschluß (43) der Primärwicklung (41) und dem anderen Anschluß der Gleichspannungsquelle (4) und die Schaltstrecke des anderen Schaltelements (27) zwischen dem anderen Anschluß (44) der Primärwicklung (41) und dem anderen Anschluß der Gleichspannungsquelle (4) liegt, daß jeweils eine Gegenstromsperrdiode (31 bzw. 32) zwischen den Anschlüssen (43 bzw. 44) der Primärwicklung (41) und den Schaltstrecken der zugehörigen Schaltelemente (26, 27) angeordnet ist und daß durch mit der Frequenz der Rechteckimpulsfolgen einander abwechselndes gleichzeitiges Abschalten des Stroms durch den einen Abschnitt und Einschalten des Stroms durch den anderen Abschnitt der Primärwicklung (41) und gleichzeitiges Einschalten des Stroms durch den einen Abschnitt und Abschalten des Stroms durch den anderen Abschnitt der Primärwicklung (41) mittels der Schaltelemente (26, 27) in der Sekundärwicklung (42) Spannungsimpulse einander abwechselnder Polarität mit einer zur Auslösung einer Funkenentladung an einer Zündkerze (1) erforderlichen Hochspannungsspitze an der jeweiligen Impulsvorderflanke und einem darauf folgenden, zur Aufrechterhaltung der Funkenentladung ausreichenden konstanten Hochspannungswert induziert werden.
2. Zündanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftspalt des Magnetkerns im wesentlichen mehr als 0,5 mm beträgt.
3. Zündanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schaltelemente (26, 27) jeweils aus einem Transistor bestehen.
4. Zündanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das 'Windungsverhältnis der Primärwicklung (41) zu der Sekundärwicklung (42) annähernd 1:100 beträgt und daß die Primärwicklung (41) mehr als 20 Windungen aufweist
DE2934573A 1978-09-28 1979-08-27 Zündanlage für Brennkraftmaschinen Expired DE2934573C2 (de)

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