DE2937091C2 - Starthilfesystem für Dieselbrennkraftmaschinen - Google Patents
Starthilfesystem für DieselbrennkraftmaschinenInfo
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Description
Darüber hinaus ist es aus der DE-OS 28 43 119 bekannt,
bei einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine eine mit Zündkerzen verbundene Vorzündungssteuerschaltung
vorzusehen, die an den Zündkerzen einen zu einem vorgegebenen Zeitpunkt in der letzten Halbperiode
des jeweiligen Ansaughubes der Brennkraftmaschine einsetzenden Vorzündungsfunken in Form einer
kontinuierlichen Entladung zur Bildung von Radikalen
aus dem um die Elektroden der Zündkerzen herum befindlichen Luft/Brennstoff-Gemisch erzeugt Bereits in
der letzten Halbperiode eines Ansaughubes wird somit an der jeweiligen Zündkerze eine Vorzündung eingeleitet,
die nur die Bildung von Radikalen zur Vorbereitung eines zündfreudigen und möglichst vollständig verbrennbaren
Luft/Brennstoff-Gemisches, nicht jedoch die eigentliche explosionsartig verlaufende Hauptverbrennungsreaktion
zur Folge hat Während dieses Stadiums des Ansaughubes ist der Druck in der jeweiligen
Verbrennungskammer nämlich für die eigentliche Verbrenncingsreaktion
noch zu niedrig, so daß keine Verbrennung, sondern lediglich eine Umsetzung eines Teils
des Luft/Brennstoff-Gemisches in Radikale und deren chemische Aktivierung erzielt wird. Durch diese Radikale,
die chemisch hochaktive Zwischenprodukte darstellen, soll insbesondere bei sehr magerem Gemisch und
hoher Abgasrückführung die dann beim Verdichtungshub erst einsetzende eigentliche Verbrennungsreaktion
verbessert werden.
Zu diesem Zweck weist die Vorzündungsschaltung einen Hochspannungsgenerator in Form eines Gleichumrichters
auf, der die Batteriespannung in eine Gleich-Hochspannung von 4 kV bis 10 kV umsetzt Hierbei
wird die Batteriespannung von einem Transistor-Schaltkreis in eine Impulsspannung umgesetzt, hochtransformiert
und sodann wieder gleichgerichtet Hierzu umfaßt der Hochspannungsgenerator einen zwei Gegentakt-Transistoren
aufweisenden Transistorschaltkreis, einen Transformator zur Hochtransformation der von
dem Tranrstorschaltkreis abgegebenen Impulsspannung und Steuerung des Durchschaltens und Sperrens
der Gegentakt-Transistoren sowie eine aus Dioden bestehende Gleichrichter-Brückenschaltung zur VoIIweg-Gleichrichtung
der von dem Transformator abgegebenen Wechselspannung. Der Gegentakt-Transistorschaltkreis
dient jomit lediglich zur Umsetzung der Batteriespannung in eine Impulsspannung und hat keinerlei
Einfluß auf die Bildung der eigentlichen Zündsignale für die jeweiligen Zündkerzen. Darüber hinaus
kann noch ein weiterer Hochspannungsgenerator in Form eines Wechselspannungsgenerators vorgesehen
werden, i.'.er die Zündkerzen zusätzlich noch mit einer
Wechsel-Hochspannung beaufschlagt Hierdurch wird die Vorzündungsschaltung jedoch ziemlich aufwendig
und damit unpraktisch.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Starthilfesystem für Dieselbrennkraftmaschinen
zu schaffen, mit dessen Hilfe eine Dieselbrennkraftmaschine ohne das übliche Vorglühen auch bei niedrigen
Temperaturen schnell und zuverlässig angelassen werden kann.
Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des Patentanspruchs
1 angegebenen Mitteln gelöst
Erfindungsgemäß finden somit Zündkerzen anstelle der üblicherweise bei Dieselbrennkraftmaschinen zum
Anlassen vorgesehenen Glühkerzen in Verbindung mit einer Zündschaltung V>. rwendung, bei der im geschlossenen
Zustand von Vorwärmkontakten eines Zündschalters !-npulse mit einer festen Impulsfolgefrequenz
zwei Schaltelementen in Form von z. B. Schalttransistoren zugeführt werden, die in Gegentaktschaltung mit
der Primärspule eines Transformators verbunden sind, an dessen Sekundärspule die Zündkerzen jeweils anliegea
Durch diese einfach aufgebaute Schaltungsanordnung wird während eines Anlaßvorgangs bei jedem Impuls
der jeweiligen Zündkerze eine Wechselspannung zugeführt, die eine zur Auslösung einer Funkenentladung
an der Zündkerze ausreichende Hochspannungsspitze und sodann einen zur Aufrechterhaltung der Funkenentladung
ausreichenden Hochspannungswert aufweist Unter dem Einfluß der Funkenentladung an der
Zündkerze wird der eingespritzte Brennstoff stark aktiviert und der Verdampfung- bzw. Zerstäubungsgrad erhöht,
was die Verbrennung des Brennstoffs wesentlich erleichtert, so daß diese intensiver und mit höherer Geschwindigkeit
erfolgen kann.
Während bei Verwendung üblicher Glühkerzen die zum Anlassen einer Dieselbreraikr? ",.maschine bei einer
Außentemperatur von etwa 00C er.'o^derJiche Zeh in
der Größenordnung von zumindest 10 Sekunden liegt, kann eine Dieselbrennkraftmaschine erfindungsgemäß
unter gleichen Bedingungen bereits in ungefähr 1 bis 2 Sekunden angelassen werden, was bei winterlichen
Witterungsverhältnissen insbesondere unter dem Gesichtspunkt der hierdurch erzielbaren wesentlich geringeren
Batteriebelastung von erheblichem Vorteil ist
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 eine schematische Darstellung des Gesamtaufbaus eines. Ausführungsbeispiels des Starthilfesystems,
Fig.2 eine Ansicht der Dieselbrennkraftmaschine gemäß F i g. 1 im Längsschnitt,
F i g. 3 ein Schaltbild der Hauptabschnitte der Zündschaltung gemäß F i g. 1,
~ i g. 4 eine Schnittansicht des Transformators gemäß
Fig. 3,
F i g. 5 und 6 Signalverläufe zur Veranschaulichung von Funktion und Wirkungsweise des Ausführungsbeispiels
des Starthilfesystems gemäß Fi g. 1, und
F i g. 7 und 8 Schaltbilder von Hauptabschnitten weiterer Ausführungsbeispiele der Zündschaltung.
F i g. 7 und 8 Schaltbilder von Hauptabschnitten weiterer Ausführungsbeispiele der Zündschaltung.
Gemäß der ein erstes Ausführungsbeispiel des Starthilfesystems zeigenden Fig. 1 sind ein Luftfilter 2 und
eine Einlaß-Sammelleitung 3 mit dem Einlaßsystem einer Vierzylinder-Dieselbrennkraftmaschine 1 verbunden,
während mit dem Auslaßsystem der Dieselbrennkraffmaschine
1 eine Abgas-Sammelleitung 4 verbunden ist
Der Brennstoff '.'ird über in den jeweiligen Zylindern
angebrachte Brennstoff-Einspritzventiie 5 zugefühn, wobei die Zuführung zu den Brennstoff-Einspritzventilen
5 zwangsweise über eine Brennstoff-Einspritzpumpe 6 bekannter Art e. rolgt. Eine Zündkerze 7 der allgemein
bei fremdgozündeten Ottomotoren verwendeten Art ist
in der Nähe eines jeden Brennstoff-EinspritEventils 5
angebracht.
Die Zylinder der Dieselbrennkraftmaschine 1 sind jeweils in der in F i g. 2 veranschaulichten Weise aufgebaut
und umfassen einen Zylinderkopf 11, einen Zylinderblock 12, einen Kolben 13, ein Auslaßventil 14, ein
(nicht dargestelltes) Einlaßventil, eine Hauptverbrennungskammer 15, eine mit der Hauptverbrennungskammer
i5 in Verbindung stehende Vorverbrennun«-
kammer 16 in Wirbelkammerbauart, usw. Das Brennstoff-Einspritzventil
5 ist derart in den Zylinderkopf 11 eingepaßt, daß der Brennstoff innerhalb der Vorverbrennungskammer
16 verwirbelt wird, während die Zündkerze 7 derart in dem Zylinderkopf 11 angebracht
ist, daß ihre Entladungselektrode 7a in der Nähe des Brennstoff-Einspritzventils 5 in die Vorverbrennungskammer
16 hineinragt
Wie Fig. 1 zu entnehmen ist, sind die in den jeweiligen
Zylindern befindlichen Zündkerzen 7 jeweils über ein Hochspannungskabel mit einer Zündschaltung 20
verbunden, die wiederum über einen Zündschalter 30 mit einer als Gleichstromquelle dienenden Fahrzeugbatterie
31 verbunden ist
Die Zündschaltung 20 umfaßt Hochspannungsgeneratoren 21 bis 24, eine Impulsgeneratorschaltung 25 und
einen Spannungsregler 26, wobei die Hochspannungsgeneratoren 21 bis 24 jeweils mit einer der Zündkerzen
7 verbunden sind.
Die Impulsgeneratorschaltung 25 ist derart aufgebaut, daß zwei verschiedene Taktsignale A und B erzeugt
werden, die jeweils den Hochspannungsgeneratoren 21 bis 24 zugeführt werden. Der Spannungsregler 26 erzeugt
eine feste Spannung Vc und führt sie als Vorspannung
den Hochspannungsgeneratoren 21 bis 25 za Der Zündschalter 30 ist ein Schalter bekannter Art, der Vorspannkontakte
32 und Vorwärmkontakte 33 aufweist, die durch manuelle Betätigung geöffnet und geschlossen
werden.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf F i g. 3 näher auf Schaltungsteile der Zündschaltung 20 eingegangen.
Die Impulsgeneratorschaltung 25 umfaßt eine Steuersignalgeneratorschaltung 51 zur Bildung des
Taktsignals A und ein Oszillatorschaltung 52 zur Bildung des Taktsignals fi Die Steuersignalgeneratorschaltung
51 ist in bekannter Weise aufgebaut und formt ihr Eingangssignal in ein Rechteckimpuissignal um,
wobei ihr Eingangssignal das von den Vorwärmkontakten 33 abgegebene EIN/A US-Signal bzw. ein Ausgangssignal
ist, das in der in Fi g. 5(a) dargestellten Weise in Abhängigkeit vom Schließen der Vorwärmkontakte 33
auf den Wert »1« und in Abhängigkeit vom öffnen der Vorwärmkontakte 33 auf den Wert »0« übergeht
Die Oszillatorschaltung 52 umfaßt eine astabile Kippstufe bekannter Art und erzeugt das Taktsignal B,
das in der in F i g. 5(b) dargestellten Weise aus Rechteckimpulsen mit einer festen Frequenz von ungefähr
5 kHz besteht
Nachstehend wird näher auf den Hochspannungsgenerator 21 eingegangen. Ein UND-Glied 53 führt eine
UND-Verknüpfung der Ausgangssignale der Steuersignalgeneratorschaltung
51 und der Oszillatorschaltung 52 derart durch, daß die Ausgangssignalimpulse der OszJHatorschaltung
52 weitergeleitet werden, solange ein Signal des Wertes »1« von der Steuersignalgeneratorschaltung
51 abgegeben wird, während bei Abgabe eines Ausgangssignals »0« der Steuersignalgeneratorschaltung
51 stets ein Signal des Wertes »0« abgegeben wird
Ein UND-Glied 54 führt eine UND-Verknüpfung des
Ausgangssignals der Steuersignalgeneratorschaltung 51 und des Ausgangssignals eines das Ausgangssignal der
Oszillatorschaltung 52 invertierenden Inverters 55 derart durch, daß die Ausgangssignalimpulse des Inverters
55 weitergeleitet werden, solange ein Signal des Wertes »1« von der Steuersignalgeneratorschaltung 51 abgegeben
wird, während bei Abgabe eines Ausgangssignals des Wertes »0« der Steuersignalgeneratorschaltung 51
ständig ein Signal des Wertes »0« abgegeben wird.
Es wird nun näher auf zwei Schaltanordnungen eingegangen, die jeweils in Abhängigkeit von dem ihnen
zugeführten Eingangsimpulssignal durchgeschaltet und gesperrt werden. Die Schaltanordnungen bestehen aus
einer ersten Schaltanordnung, die einen NPN-Leistungstransistor 56, einen Widerstand 58 und eine Gegenstromsperrdiode
60 umfaßt, sowie aus einer zweiten Schaltanordnung, die einen NPN-Leistungstransislor
57, einen Widerstand 59 und eine Gegcnstromsperrdiode 61 umfaßt
Die NPN-Leistungstransistoren 56 und 57 sind derart geschaltet, daß sie in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen
der UND-Glieder 53 und 54 im Gegentaktbe-
IS trieb betrieben werden. Die Basis des Transistors 56 ist
über den Widerstand 58 mit dem Ausgang des UND-Gliedes 53 verbunden, während die Basis des Transistors
57 ober den Widerstand 55 mii dem Ausgang des
UND-Gliedes 54 verbunden ist.
Die Transistoren 56 und 57 sind jeweils über die Gegenstromsperrdiode
60 bzw. 61 mit Primäranschlüssen 73 bzw. 74 eines Transformators 70 verbunden, und
zwar derart, daß ihre Kollektoranschlüsse C(Schaltanschlüsse)
jeweils mit der Kathode der Gegenstromsperrdiode 60 bzw. 61 verbunden sind. Die Emitteransthlüsse
£"(Schaltanschlüsse) der Transistoren 56 und 57 si*?d gemeinsam über eine Leitung L\ mit dem negativen
und eine Primärwicklung 71 und eine Sekundärwicklung 72 auf, deren Windungsverhältnis ungefähr 100:1 beträgt,
so daß die in der Primärwicklung 71 gebildete Spannung hochtransformiert und sodann über die Sekundärwicklung
72 abgegeben wird. Die Primäran-Schlüsse 73 und 74 der Primärwicklung 71 sind jeweils
mit der Anode der Gegens -ornsperrdiodc 60 bzw. SI
verbunden, wobei ein Mittelbegriff 75 der Primärwicklung 71 über eine Leitung /..->
mit dem positiven Ausgangsanschluß P der Batterie 31 verbunden ist Die Sekundärwicklung
72 ist über einen Anschluß 76 mit der Zündkerze 7 verbunden, während ein Anschluß 77 an
Masse liegt
Wie in Fig.4 dargestellt ist, sind die Primärwicklung
71 und die Sekundärwicklung 72 auf einem Spulenkern auf zwei U-förmige Ferritkerne 78 gewickelt, die einen
geschlossenen magnetischen Kreis bilden, wobei zwei Luftspalte 79 von jeweils ungefähr 0,25 mm in dem von
den Ferritkernen 78 gebildeten magnetischen Kreis vorgesehen sind.
Die Hochspannungsgeneratoren 22 bis 24 weisen den gleichen Aufbau wie der Hochspannungsgenerator 21
auf, so daß sich ihre Beschreibung erübrigt
Nachstehend werden Funktion und Wirkungsweise des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels
näher erläutert Wenn der Fahrer den Zündschalter 30 derart betätigt, daß die Kontakte 32 geschlossen sind,
wird der Spannungsregler 26 in Betrieb genommen und den Generatoren 21 bis 25 eine Vorspannung zugeführt.
Dies hat zur Folge, daß die Oszillatorschaltung 52 das in
Wenn der Fahrer den Zündschalter 30 weiter betätigt, so daß die Vorwärmkontakte 33 für die Dauer einer Zeit
Γ geschlossen werden, gibt die Steuersignalgeneratorschaltung 51 das in Fig.5(3} dargestellte Taktsigna! A
des Wertes »1« ab. Daraufhin gibt das UND-Glied 53 des Hochspannungsgenerators 21 das in Fig.5(c) dargestellte
Impulssignal ab, während das andere UND-Glied 54 das in F i g. 5(d) dargestellte Impulssienal ab-
7 8
gibt. während einer langen Zeitdauer an der Zündkerze 7
somit die in F i g. 5(c) und (d) dargestellten, phasenmäßig Sodann wiederholt sich der vorstehend beschriebene
t gegenläufigen Impulssignale den Basen der Leistungs- Ablauf, wobei die anderen Hochspannungsgeneratoren
transistoren 56 und 57 der Schaltanordnungen züge- 5 22 bis 24 in der vorstehend beschriebenen Weise arbei-
führt, so daß die Leistungstransistoren 56 und 57 jeweils ten, so daß an den jeweiligen Zündkerzen 7 während
ihre Kollektor-Emitter-Strecke bzw. den Schaltungsab- einer langen Zeitdauer (der Zeitdauer 7), bei der die
schniu zwischen ihren Kollektoranschlüssen C und Vorwärmkontakte 33 geschlossen sind, eine kontinuier-
ihren Emitteranschlüssen E mit gegenläufiger Phase liehe und stabile Funkenentladung erfolgt Wenn somit
r schließen und öffnen. to Brennstoff über das Brennstoff-Einspritzventil 5 in die
und in Fig. 5(d) gezeigte Signal über der Zeitachse ser Brennstoff unter der Wirkung der Funkenentladung
vergrößert dargestellt. Wenn das Ausgangssignal des schnell verdampft und gezündet
»1« übergeht, geht der Leistungstransistor 56 vom 15 wird der in die Vorverbrennungskammer 16 einge-
durchgeschalteten Zustand in den Sperrzustand über, spritzte Brennstoff stark aktiviert und der Verdamp-
während der Leistungstransistor 57 vom Sperrzustand fungsgrad bzw. Zerstäubungsgrad erhöht Hierdurch
in den durchgeschalteten Zustand übergeht wird die Verbrennung des Brennstoffs erleichtert und
Auch wenn der Leistungstransistor 56 nun sperrt, fällt erfoigt intensiver mit einer größeren Geschwindigkeit,
der bis zu diesem Zeitpunkt über die Gegenstromsperr- 20 Von Bedeutung ist hierbei, daß eine hohe Triggerdiode
60 und den Leistungstransistor 56 fließende Pri- spannung und eine kontinuierliche Entladungsspannung
märstrom nicht augenblicklich auf Null ab, so daß zwi- wiederholt erzeugt werden, so daß auch bei einer
sehen den Anschlüssen 73 und 74 der Primärwicklung zeitweiligen Unterbrechung der Funkenentladung an
71 in Richtung des Pfeiles X gemäß F i g. 3 eine Gegen- der Zündkerze 7 durch ein schnelles Vorbeiströmen der
EMK gebildet wird. 25 Luft und des Brennstoffs innerhalb der Vorverbren-
Während der Primärstrom ohne die Gegenstrom- nungskammer 16 die nächste Trigger-Hochspannung
sperrdiode 6t in diesem Falle über die Basis-Kollektor- die Funkenentladung schnell wieder herstellt, die so-Strecke
des Leistungstransistors 57 fließen und damit dann wieder aufrechterhalten wird. Auf diese Weise ist
am Anschluß 73 der Primärwicklung 71 lediglich eine ein verbessertes Startverhalten bei verringertem
gerinre Spitzenspannung bilden würde, wird nun durch 30 Stromverbrauch gewährleistet
die zwischen den Anschluß 74 und den Leistungstransi- Während bei den Glühkerzen des Standes der Techstor 57 geschaltete Gegenstromsperrdiode 61 beim nik die zum Starten einer Dieselbrennkraftmaschine bei Sperren des Leistungstransistors 56 verhindert, daß die einer Umgebungstemperatur von 0°C erforderliche Zeit Basis-Kollektor-Strecke des Leistungstransistors 57 lei- zumindest in der Größenordnung von 10 Sekunden tend wird, so daß am Anschluß 73 der Primärwicklung 35 liegt, kann eine Dieselbrennkraftmaschine erfindungs-71 in der in F i g. 6(b) dargestellten Weise eine Trigger- gemäß unter Ausschluß der Vorwärmzeit in ungefähr 1 Hochspannung V, erzeugt wird, die sodann auf eine bis 2 Sekunden gestartet werden.
Spannung V2 abfällt, welche ungefähr den zweifachen Wenn nach dem Starten der Dieselbrennkraftma-Wert der Batteriespannung aufweist schine 1 der Zündschalter 30 zum öffnen der VorWenn der Rechteckimpuls zur Zeit fe vom Wert »1« 40 wärmkontakte 33 betätigt wird, erzeugt die Steuersiauf den Wert »0« übergeht, wird der Leistungstransistor gnalgeneratorschaltung 51 ein Signal des Wertes »0«, so 56 durchgeschaltet, während der Leistungstransistor 57 daß die Hochspannungsgeneratoren 21 bis 24 außer Besperrt trieb gesetzt werden.
die zwischen den Anschluß 74 und den Leistungstransi- Während bei den Glühkerzen des Standes der Techstor 57 geschaltete Gegenstromsperrdiode 61 beim nik die zum Starten einer Dieselbrennkraftmaschine bei Sperren des Leistungstransistors 56 verhindert, daß die einer Umgebungstemperatur von 0°C erforderliche Zeit Basis-Kollektor-Strecke des Leistungstransistors 57 lei- zumindest in der Größenordnung von 10 Sekunden tend wird, so daß am Anschluß 73 der Primärwicklung 35 liegt, kann eine Dieselbrennkraftmaschine erfindungs-71 in der in F i g. 6(b) dargestellten Weise eine Trigger- gemäß unter Ausschluß der Vorwärmzeit in ungefähr 1 Hochspannung V, erzeugt wird, die sodann auf eine bis 2 Sekunden gestartet werden.
Spannung V2 abfällt, welche ungefähr den zweifachen Wenn nach dem Starten der Dieselbrennkraftma-Wert der Batteriespannung aufweist schine 1 der Zündschalter 30 zum öffnen der VorWenn der Rechteckimpuls zur Zeit fe vom Wert »1« 40 wärmkontakte 33 betätigt wird, erzeugt die Steuersiauf den Wert »0« übergeht, wird der Leistungstransistor gnalgeneratorschaltung 51 ein Signal des Wertes »0«, so 56 durchgeschaltet, während der Leistungstransistor 57 daß die Hochspannungsgeneratoren 21 bis 24 außer Besperrt trieb gesetzt werden.
Dies hat zur Folge, daß der über die Gegenstrom- Obwohl sich das vorstehend beschriebene Ausfühsperrdiode
61 und den Leistungstransistor 57 fließende 45 rungsbeispiel auf eine Vierzylinder-Dieselbrennkraft-Primärstrom
unterbrochen und demzufolge in Richtung maschine bezieht, kann die Erfindung gleichermaßen
des Pfeils Y gemäß Fi g. 3 eine Gegen-EMK in der Pri- auch bei Fünfzylinder-, Sechszylinder- oder Achtzylinmärwicklung
71 induziert wird. Am Anschluß 73 der Pri- der-Dieselbrennkraftmaschinen durch Verwendung
märwicklung 71 wird daher eine negative Trigger- einer geeigneten Zahl von Hochspannungsgeneratoren
Hochspannung V3 erzeugt, die sodann auf Massepoten- 50 Verwendung finden,
tial abfällt Anstelle der bei dem vorstehend beschriebenen Aus-
tial abfällt Anstelle der bei dem vorstehend beschriebenen Aus-
Der wiederholte Ablauf des vorstehend beschriebe- führungsbeispiel verwendeten NPN-Leistungstransistonen
Vorgangs führt zu einer Primärspannung, deren ren 56 und 57 der beiden Schaltanordnungen können
Verlauf in F i g. 6(b) dargestellt ist In Abhängigkeit von außerdem auch PNP-Leistungstransistoren in der in
dieser Primärspannung wird eine hochgespannte Se- 55 Fig.7 dargestellten Weise verwendet werden, indem
kundärspannung in der Sekundärwicklung 72 des die jeweilige Schaltrichtung der Gegenstromsperrdio-Transformators
70 induziert, die dann der Zündkerze 7 den 60 und 61 umgekehrt wird und die Emitterander
Dieselbrennkraftmaschine 1 zugeführt wird. Schlüsse mit der Leitung L2 sowie der Mittelabgriff mit
76 der Sekundärwicklung 72 eine Sekundärspannung 60 Darüber hinaus ist es anstelle der Verwendung der
mit dem in F i g. 6(c) dargestellten Verlauf erzeugt, wäh- Gegenstromsperrdioden 60 und 61 zur Sperrung eines
rend die Sekundärspannung bei Anschluß der Zünd- Primärstroms aufgrund einer in der Primärwicklung 71
kerze 7 den in F i g. 6(d) dargestellten Verlauf aufweist entstehenden Gegen-EMK lediglich erforderlich, einen
hervorgerufene Kapazitätsentladung, woraufhin auf- tion dieser Gegen-EMK erfoigt Λ
grund der der Primärspannung V2 entsprechenden Se- Bei dem votstehend beschriebenen Ausführungsbei-
kundärspannung sodann eine kontinuierliche Entladung spiel werden die Kontakte 32 zur Inbetriebnahme des
Spannungsreglers 26 geschlossen. Es ist jedoch auch ein Schaltungsaufbau gemäß F i g. 8 möglich, bei dem der
Spannungsregler 26 in Abhängigkeit vom Schließen der Vorwärmkontakte 33 in Betrieb genommen wird, so daß
die Stei'ersignalgeneratorschaltung 51 und die UND-
ίο
Glieder 53 und 54 entfallen können. In diesem Falle beginnt
die Oszillatorschaltung 52 in Abhängigkeit vom Schließen der Vorwärmkontakte 33 mit der Erzeugung
eines Impulssignals.
Claims (3)
1. Starthilfesystem für Dieselbrennkraftmaschrnen
mit zumindest einer Verbrennungskammer und einem zugehörigen Brennstoff-Einspritzventil, mit
einer in der Verbrennungskammer angeordneten Zündkerze, einer Gleichspannungsquelle, einem
Zündschalter und einer einen Transformator aufweisenden Zündeinrichtung, dadurch gekennzeichnet,
daß der Zündschalter (30) manuell betätigbare Vorwärmkontakte (33) aufweist, in
deren Schließstellung über die Zündeinrichtung (20) eine Funkenentladung an der Zündkerze (7) erzeugbar
ist, daß der Transformator (70) einen mit einem Luftspalt (79) versehenen Kern (78) aufweist und
übe" einen Mittelabgriff (75) seiner Primärwicklung (7i>und den Zündschalter (30) mit einem Anschluß
(P) der Gleichspannungsquelle (31) verbindbar ist, daß mit den Vorwärmkontakten (33) des Zündschalters
(30) eine Steuersignalgeneratoreinrichtung (51) verbunden ist, die bei geschlossenen Vorwärmkontakten
(33) ein Ausgangssignal (A) erzeugt, daß mit der Steuersignalgeneratoreinrichtung (51) eine Impulsgeneratorschaltung
(52 bis 55) verbunden ist, die während der Dauer des Ausgangssignals der Steuersignalgeneratoreinrichtung (51) Impulssignale
(B}mit einer vorgegebenen konstanten Impulsfolgefrequenz
erzeugt, und daß der Impulsgeneratorschaltung (52 öis 55) eine Schaltanordnung (56 bis
61) nachgeschaket ist, die ein erstes und ein zweites Schaltelement (56 bzw 57) mit einem jeweiligen
Steuereingang aufweist, von denen das erste Schaltelement (56) über seinen einen Endanschluß (C) und
eine erste Gegenslromsperrdiode (60) mit einem Endanschluß (73) der Primärwicklung (71) des
Transformators (70) und über seinen anderen Endanschluß (E) mit dem anderen Anschluß (N) der
Gleichspannungsquelle (31) und das zweite Schaltelement (57) über seinen einen Endanschluß (C) und
eine zweite Gegenstromsperrdiode (61) mit dem anderen Endanschluß (74) der Primärwicklung (71)
des Transformators (70) und über seinen anderen Endanschluß (E) mit dem anderen Anschluß (N) der
Gleichspannungsquelle (31) verbunden sind, während ihre Steuereingänge jeweils mit der Impulsgeneratorschaltung
(52 bis 55) verbunden sind und mit den Impulssignalen (B) zum abwechselnden Leiten
und Sperren des durch die Primärwicklung (71) des Transformators (70) fließenden Stromes beaufschlagt
werden, wodurch bei geschlossenen Vorwärmkontakten (33) in der Sekundärwicklung (72)
des Transformators (70) bei den jeweiligen Anstiegsflanken der Impulssignale (B) eine Impulswechselspannung
mit einer zur Auslösung einer Funkenentladung an der Zündkerze (7) ausreichenden Hochspannungsspitze
und einer sodann folgenden, zur Aufrechterhaltung der Funkenentladung ausreichenden
Hochspannung induzierbar ist (F i g. 6).
2. Starthilfesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente in Abhängigkeit
von den Impulssignalen der Impulsgeneratorschaltung durchschaltbare und sperrbare Leistungstransistoren (56,57) sind.
3. Starthilfesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündkerze in einer
VorverbrennungslumMr (16) angeordnet ist, die mit
Die Erfindung bezieht sich auf ein Starthilfesystem für Dieselbrennkraftmaschinen gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
Bei Dieselbrennkraftmaschinen erfolgen Zündung und Verbrennung des Brennstoffs bekanntermaßen
durch dessen Einspritzung in durch adiabatische Kompression auf eine hohe Temperatur erwärmte Luft, so
daß insbesondere beim Anlassen einer kalten Dieselbrennkraftmaschine z. B. bei Umgebungslufttemperaturen
unter 00C aufgrund der dann niedrigen Temperatur der adiabatisch komprimierten Luft eine merkliche Verringerung
der Zündfähigkeit des Brennstoffs auftritt und ein Anlassen ohne eine Starthilfeeinrichtung mit erheblichen
Schwierigkeiten verbunden ist Als Starthilfeeinrichtung dienen üblicherweise in jeweiligen Vorverbrennungskammern
angeordnete Glühkerzen, auf die beim Anlassen im rotglühenden Zustand zerstäubter
Brennstoff gerichtet wird. Auf diese Weise erhöhen sich
die niedrigen adiabatischen Kompressionstemperaturen durch die Wärmeerzeugung der Glühkerzen in den
Vorverbrennungskammern. Derartige Starthilfeeinrichtungen weisen jedoch den Nachteil auf, daß die zum
Aufheizen der Glühkerzen vor dem Anlassen erforderliehe Zeit im Bereich von ungefähr 15 bis 30 Sekunden
liegt, so daß ein Anlaßvorgang ziemlich umständ'ich und zeitraubend ist Ein weiterer Nachteil besteht darin,
daß bereits eine geringfügige Fehlbedienung zu einer übermäßigen Batterieentladung oder einem mißlungenen
Anlaßvorgang führen kann.
Aus DE-OS 27 48 447 ist -*reits eine Zündanlage für
fremdgezündete Dieselbrt ^kraftmaschinen bekannt,
bei der zur Erzielung einer genauen zeitlichen Abstimmung zwischen Brennstoieinspritzung und Zündung
jeweils bei Betätigung einer Brennstoff-Einspritzeinrichtung Ober diese ein elektrisches Signal ausgelöst und
einer transistorisierten Zündschaltun» zugeführt wird,
die dann in Abhängigkeit von diesem Signal jeweils den Erregerstrom in der Primärwicklung einer üblichen
« Zündspule unterbricht und dadurch in deren Sekundärwicklung
eine Zündspannung erzeugt, die wiederum über einen Zündverteiler der jeweiligen Zündkerze zugeführt
wird. Da ein zündfähiges Luft/Brennstoff-Gemisch erst nach Ablauf einer gewissen konstanten Zeitdauer
nach dem jeweiligen Einspritzvorgang vorliegt, ist der Zündschaltung ein Verzögerungsglied vorgeschaltet,
das diese Verzögerungszeit vorgibt. Zur Erzielung der jeweils erforderlichen Erregungsdauer der
Zündspule findet ein magnetischer Zündverteiler Verwendung, der in zeitlicher Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl
veränderliche Reluktanzen zwischen seinem Rotor und entsprechenden Polstücken aufweist,
die in einer Sensorspule ein Signal induzieren, das zusammen mit dem Ausgangssignal des Verzögerungsgliedes
einem in Verbindung mit der Zündschaltung vorgesehenen Verknüpfungsglied zugeführt wird. Sämtliche
Maßnahmen dienen jedoch im wesentlichen nur dem Zweck, die angestrebte zeilliche Abstimmung zwischen
Brennstoffeinspritzung und Zündzeitpunkt im Rahmen einer kontinuierlichen Fremdzündung zu erreichen und
beziehen sich nicht auf eine Vorzündung im Sinne des
bei Dieselbrennkraftmaschinen sonst üblichen Vorglühens.
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