DE3000935A1

DE3000935A1 - Thyristor-zuendanlage fuer verbrennungsmotoren mit funkenzuendung

Info

Publication number: DE3000935A1
Application number: DE19803000935
Authority: DE
Inventors: Kazimierz Zabrze Marchlewski
Original assignee: Polska Akademia Nauk Instytut
Current assignee: Polska Akademia Nauk Instytut
Priority date: 1980-01-11
Filing date: 1980-01-11
Publication date: 1981-09-03

Description

Thyristor-Zündanlage für Verbrennungsmotoren mit
Funkenzündung Die Erfindung bezieht sich auf eine Thyristor-Zündanlage für Verbrennungsmotoren mit Funkenzündung, durch die ein elektrischer Hochspannungsfunken konstanter Energie induziert wird.
Bekannt ist eine Reihe von Thyristor-Zündsystemen für Verbrennungsmotoren, die transistorisierte Spannungsumformer sowie transistorisierte Auslösekreise enthalten, die durch magnetische, photoelektrische oder Induktionselemente sowie konventionelle mechanische Spannungsunterbrecher gesteuert werden.
Die Systeme weisen den gemeinsamen Fehler auf, daß bei steigender Umdrehungszahl des Motors eine Verringerung der Spannung am Kondensator eintritt, der die Primärwicklung der Zündspule spcist. Dadurch verrngert sich die Encvsic des Zündfunkens, was eine Verlängerung der Dauer des Zündvorgangs des Lft-Treibstoffgemisches bewirkt und dieses nicht imstande ist, während des Arbeitshubes vollständig zu verbrennen.
Dieser Fehler verursacht, daß die Arbeitsweise solcher Zündvorrichtungen, besonders im Bereich höherer Drehzahlen, mit der Wirkungsweise traditioneller Zündanlagen mit mechanischem Unterbrecher im Niederstromkreis der Zündspule vergleichbar ist, die bei höheren Drehzahlen das Luft-Benzingemisch schlechter verbrennen, wodurch eine stärkere Umweltverunreinigung eintritt und gleichzeitig die Leistung des Verbrennungsmotors abfällt.
Die thyristorisierte Zündanlage, welche den Gegenstand der Erfindung bildet, ist frei von diesem Fehler.
Das Prinzip der Lösung gemäß der Erfindung beruht darauf, daß diese eine Ringscheibe aufweist, die mit einem rotierenden Element des Motors gekoppelt und mit einer Reihe gleichmässig am Umfang angeordeneten öffnungen versehen ist sowie eine Abschleudervorrichtung für staubförmige Verunreinigungen enthält. Innerhalb dieser Ringscheibe sind angeordnet ein photoelektrischer Geber sowie ein photoelektrischer Empfänger, der die elektrischen Impulse an ein System zur Verstärkung und Verteilung der Impulse abgibt, von wo es über ein monostabiles Flip-Flopsystem und eine von der Massepolarität des Kraftwagens unabhängige Thyristor-Steueranordnung das System zur Auslösung des Hochspannungs-Zündimpulses einschaltet. Über einen zwei.ten Weg werden von einer Steuerungsanordnung für einige Zündimpulse einige Zündimpulse der Thyristor-Vorrichtung zum Einschalten des Auslösesystems der Hochspannung zugeführt. Die ordnungsgemäl3e Arbeit im Zündsystem bewirkt ein den Zündkreis steuernder Generator.
Den Effekt der Zündschaltung gemäß der Erfindung bildet die Induktion eines HOchspannungsfunkens konstanter Energie unabhängig von der Drehzahl des Verbrennungsmotors. Als Folge der Zündung des Brennstoff-Luftsemisches durch einen Funken konstanter Leistunq erhält man eine gleichmäßige Ausbreitung der Flammenfront im Zylinder. Dies bewirkt eine gleichmässige Verbrennung des Gemisches. Im Effekt entsteht ein gleichmäßiger Druckanstieg je Winkelgrad der Umdrehung der Kurbelwelle.
Die Auslösung einiger Funken während jeden Arbeitshubs bewirkt eine sichere Zündung des Gemisches und verhütet eine Detonationszündung, die für die ordnungsgemäße Arbeit des Verbrennungsmotors recht schädlich ist. Infolge der unrichtigen Verbrennung des Treibstoffgemisches sinkt die Leistung des Motors, steigt der Treibstoffverbrauch und mehr toxische Stoffe gelangen in die Außenluft.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen Fig. 1 das rotierende Element der Zündanlage im Halbschnitt, und Fig. 2 ein funktionelles Blockschaltbild des Systems.
Die Thyristor-Zündanlage gemäß der Erfindung weist eine rotierende Ringscheibe 1 auf, die mit einem rotierenden Element des Verbrennungsmotors gekoppelt ist. Die Ringscheibe 1 hat eine Staubabschleudervorrichtung 2 sowie Öffnungen 3, deren Breite entsprechend dem Arbeitshub des Verbrennungsmotors zwecks Induktion einiger Zündfunken gewählt wurde. Die Öffnungen 3 sind am Umfang der Ringscheibe 1 in einer der Zylinderzahl des Verbrennungsmotors gleichen Zahl angeordnet. Innerhalb der Ringscheibe 1 befindet sich auf einer Seite der Öffnung 3 ein photoelektrischer Geber 4, am günstigsten eine Elektrolumineszenzdiode. Auf der anderen Seite der Öffnung 3 ist ein photoelektrischer Empfänger 5, am besten ein Phototransistor, angeordnet. Der photoelektrische Empfänger 5 ist mit einem System 6 verbunden, in dem eine Verstärkung der Steuerimpulse sowie deren Verteilung auf zwei Wege erfolgt. Der erste Weg besteht aus einem mit dem System 6 verbundenen monostabilen Flip-Flop 7 und steuert über eine Steueranordnung 8 unabgängig von der Polarität der Kraftwayemasse einen mit ihr verbundenen Thyristor 9. Der Thyristor 9 schaltet ein mit ihm verbundenes System 10 zur Auslösung des Hochspannungsimpulses in der Zündanordnung 11 ein. Das System 6 ist gleichzeitig über dem zweiten Weg mit einem Generator 12 für eine Anzahl von Zündimpulsen verbunden und steuert diesen, welcher seinerseits mit dem Thyristor 9 in Verbindung steht.
Außerdem besitzt die Ziindanordnung einen zusätzlichen Generator 13 zur Sicherung konstanter Arbeitsfrequenz, durch den entsprechend dem Arbeitshub des Verbrennungsmotors mittels des mit ihm verbundenen Generators 12 für einige Zündimpulse und über einen Leistungs-Ausgangsverstärker 14 das Auslösunassystem 10 fur die Zündimpulse gesteuert wird.
Sturz umrissen enthält die erfindungsgemäße Zündanlage einen photoelektrischen Wächter, der die Quelle von Steuerimpulsen darstellt, da er mit einem rotierenden Element des Verbrennungsmotors gekoppelt ist. Der Wächter hat eine Staubabschleudervorrichtung und ist mit einem System zur Verstärkung und Verteilung von Steuerimpulsen verbunden, welches über einen Weg über ein monostabiles Flip-Flop und ein Steuersystem sowie einen Thyristor den Hochspannungs-Zündimpuls auslöst. Über einen zweiten Weg steuern diese Impulse einen Generator für eine Anzahl von Impulsen, die dem Thyristor zugeführt werden.
Außerdem enthält die Anlage einen zusätzlichen Generator zur Einhaltung konstanter. Frequenz des Zündsystems entsprechend dem Arbeitstakt des Motors.
Leerseite

Claims

Thyristor-Zündanlage für Verbrennungsmotoren mit Funkenzündung P A T E N T A N S P R ü C H E 1. Thyristor-Zündanlage für Verbrennungsmotoren mit Funkenzündung mit einem Hochspannungsgenerator, sowie einem durch einen photoelektrischen Wächter gesteuerten Thyristor, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß der photoelektrische Wächter (1 ! in Gestalt einer Ringscheibe mit einer Staubabschleudervorrichtung (2) am Umfang der Ringscheibe (1) gleichmäßig verteilte Öffnungen (3) einer dem Arbeitshub angepaßten Breite aufweist, daß innerhalb der Ringscheibe (1) auf einer Seite der Öffnung (3) ein photoelektrischer Geber (4) und auf der anderen Seite der Öffnung (3) ein photoelektrischer Empfänger (5) angebracht ist, der über ein System (6) mit Verstärker und Steuerimpulsverteiler mit einem Generator (12) für eine Anzahl von Zündimpulsen verbunden ist, der über den Thyristor (9) und ein Auslösesystem (10) für Zündimpulse mit der Zündschaltung (11) verbunden ist, wobei das System (6) über ein Flip-Flop (7) und über eine unabhängig von der Polarität der Kraftwagenmasse wirkende Steueranordnung (8) mit dem Thyristor (9) verbunden ist, und daß der Generator (12) für einige Zündimpulse mit einem Generator (13) zur Stabilisierung der Frequenz in Verbindung steht, der über eine Leistungs-Ausgangschaltung (14) mit dem Auslösesystem (10) für die Zündimpulse verbunden ist.