DE301397A - - Google Patents

Description

Bei Verbrennungskraftmaschinen mit acht und mehr Zylindern erhält die ,Verteilerscheibe bei den bisher.bekannten Einrichtungen einen sehr großen Durchmesser, weil die einzelnen

,5 Segmente einerseits wegen der Zündzeitverstellung eine genügende Länge in der Umfangsrichtung und anderseits einen gewissen Mindestabstand zwecks Sicherung gegen die" Entstehung von Kriechfunken haben müssen.

ίο Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten hat man schon früher vorgeschlagen, für Acht- und Zwölfzylindermotoren die Verteilersegmente in zwei kreisförmig angeordneten Gruppen anzuordnen und die beiden umlaufenden Verteilerkohlen hintereinander zu schalten. ,Dabei erhalten bekanntlich die beiden in Reihe geschalteten Kerzen gleichzeitig den Zündstrom, der im Explosionszylinder zündet, im Auspuff zylinder hingegen unwirksam

zo verläuft.

Der hierbei im Auspuffzylinder auftretende Funke beeinträchtigt die Arbeitsweise der Maschine nicht, wenn es sich um Vier- oder Sechszylindermotoren handelt. Bei, Motoren mit zwölf und mehr Zylindern, häufig aber auch schon bei Motoren mit acht Zylindern haben jedoch an sich geringe Änderungen in der .Beschaffenheit der Ventilsteuerung, beispielsweise eine durch Abnützung bedingte Verlegung der genauen Lage des Ventiles, den Übelstand zur Folge, daß in dem Auspuffzylinder eine zweite unbeabsichtigte und störende Zündung auftritt. Es kommt noch hin-.

zu, daß bei den in Rede stehenden Zündvorrichtungen für jede beliebige Zylinderanzahl wegen der doppelten Zündung eine Erhöhung der Spannung um etwa 20 Prozent gegenüber der zur Erzeugung nur einer Zündung nötigen Spannung erforderlich ist, woraus sich die Notwendigkeit einer Vergrößerung der Zündmaschine ergibt.

Die vorliegende Erfindung hilft nun ,diesen Übelständen dadurch ab, daß dem Hauptverteiler ein Hilfsverteiler vorgeschaltet ist, durch den der Zündstrom so gesteuert wird, daß er stets nur zu einer der Zündkerzen gelangen kann, auch wenn durch den Hauptver-'teiler mehrere Zündkerzen, an die Schleifkohlen angeschlossen sind. Auch hier ist es zweckmäßig·, die Segmente des Hauptverteilers in zwei ringförmigen Gruppen anzuordnen. .■·■■'

Auf den Zeichnungen sind zwei Ausführungsformen der Erfindung veranschaulicht, und zwar zeigt

■ Fig. ι eine Ausführungsform in einem achsialen Schnitt durch die Zündmaschine.

Fig. 2 ist hierzu ein durch den Hauptverteiler gelegter Querschnitt.

Fig. 3 stellt das zu dieser Ausführungsform gehörige Schaltungsschemä dar.

Fig- 4> 5 und 6 zeigen in gleicher Weise die zweite Ausführungsform.
" Bei der Ausf ührungs form nach den'Fig. 1 bis 3 besteht die eigentliche Zündmaschine aus dem Doppel-T>Anker 1; der in Kugel-

lagern 2 ruht. Das Feld wird gebildet durch zwei permanente Hufeisenmagnete 4 und 5> die in der Richtung der Anke'rachse hintereinander angeordnet und deren Polschuhpaare derart gegeneinander um 90⁰ versetzt sind, daß die Polschuhe des einen Magnetenvor den Polschuhlücken des anderen stehen. Infolgedessen entsteht während einer Umdrehung des Ankers in der Sekundärwicklung viermal eine

Zündspannung. ' ·

Die beiden Enden der Sekundärwicklung sind an die in achsialer Richtung nebeneinander angeordneten, in der Umfangsrichtung dagegen zueinander versetzten Kontaktsegmente 7 und 7' angeschlossen, die in Isolierringen 8 auf der Ankerwelle eingebettet sind und deren jedes sich über, einen Umfang von etwa 150° erstreckt. Diese Segmente kommen während der Ankerdrehung nacheinander mit -20 zwei Schleifbürsten 9, 9' und 10, 10' in Berührung, die in der aus .Fig. 1 ersichtlichen Weise einander gegenüberstehen. Die Schleif bürsten 10, ro' stecken in dem metallenen Bürstenhalter 11, der sie mit dem Gestell der Maschine verbindet und sie dadurch erdet. - ,

Die Schleif bürsten 9, 9' sind voneinander isoliert und mit den Schleif kohlen 12, 12' des Hauptverteilers leitend verbunden, die mit einer Übersetzung von 2 : 3 durch das- Zahnradgetriebe 13 und 14 mit Hilfe der sie tragenden Verteilerwelle 15 angetrieben \verden. Die feststehenden Kontaktsegmente 16 und 16' des Hauptverteilers- sind in zwei ringförmigen Gruppen in Isolierstoff angeordnet und nicht gegeneinander versetzt, so daß die Schleif kohlen 12 und 12' gleichzeitig mit den

, j eweilig nebeneinander liegenden Segmenten der beiden Gruppen in Berührung kommen.

Von den Segmenten führen in bekannter Weise Leitungen zu den isolierten Kontakten der Zündkerzen, deren Gegenkontakte geerdet sind.

Bei der beschriebenen Ausführungsform, die für einen Viertaktmotor mit zwölf Zylindern gedacht ist, wird die Ankerwelle von der Maschine mit der iy₂fachen Geschwindigkeit der Kurbelwelle angetrieben, so daß die Schleif kohlen 12 und 12' des Hauptverteilers mit .Kurbelwellengeschwindigkeit umlaufen. Dreht sich also die Kurbelwelle um einen Betrag von 60 °, so durcheilt der Anker der .Zündmaschine einen Winkel von 90⁰ und liefert eine Zündspannung, während gleichzeitig die Verteilerkohlen 12 und 12' von einem Segment 16'und 16' auf das nächste

ι, gelangen. _

Wie aus dem Schaltungsschema der Fig. 3 hervorgeht, ist die Primärentwicklung 17 mit dem einen Ende geerdet und mit dem anderen Ende" an den festen Kontakt 18 des Unterbrechers 6 angeschlossen, dessen beweglicher Kontakt 19 geerdet ist. Die beiden Enden der Sekundärwicklung 20 sind gegen die Primärwicklung 17 isoliert und je mit einem der beiden Segmente 7 und 7' des Hilfsverteilers verbunden. Die Schleifbürsten des letzteren sind so angeordnet, daß. entweder die Bürsten 9 und 10' oder 9' und 10 gleichzeitig mit den beiden Kontaktsegmenten 7 und 7' in Berührung sind. . ■

In Fig. 3 ist angenommen, daß das linke Ende der Sekundärwicklung über das Segment 7' geerdet ist, während das andere Ende der Sekundärwicklung über das Segment 7 mit der Schleif kohle 12 und. durch diese mit dem Segment .Nr. 1 des Hauptverteilers in leitender Verbindung steht. Die Schleifkohle 12' steht dann in Berührung mit dem Verteilersegment Nr. 7, ihre Verbindung mit der Sekundärwicklung ist aber an der Schleifbürste 9' des Hilfsverteilers unterbrochen. Es erhält daher ausschließlich die an das Segment Nr. ι angeschlossene Zündkerze einen Zündstrom. .- .. .

Im Augenblick des Auftretens der nächsten Zündspannung, die nach einer Drehung des Ankers um 90⁰ aus der angenommenen Lage erfolgt, sind clie Segmente 7 und 7' noch in Berührung mit den Bürsten 9 und 10', während an den Bürsten 9' und 10 noch immer der Strom unterbrochen ist. Die Schleifkohlen 12 und 12' haben sich um 6o° weiterbewegt und stehen nun mit den Segmenten Nr. 2 und Nr. 8 in Berührung, so daß nunmehr ausschließlich an der Zündkerze Nr. 2 ein Funke auftritt. ■ , .

Sobald sich der Anker nochmals um 90⁰ weiterbewegt hat,. verlassen die Segmente 7 und 7' die -Schleifbürsten 9 und 10' und kommen mit den .Schleifbürsten 9' und 10 in Berührung, während die Schleif kohlen 12 und 12' .nunmehr auf den Segmenten Nr.,9 und Nr. 3 liegen. Der Zündstrom gelangt alsdann, da nunmehr die Schleif kohle 12' durch die Segmente 7 und 7' an die Sekundärwicklung angeschlossen, die Schleif kohle 12 dagegen abgeschaltet ist, lediglich in die Zündkerze, die mit dem Segment Nr. 3 in Verbindung steht. Nach einer weiteren Drehung des Ankers um 90⁰ bleiben die Segmente 7 und 7' noch in Berühiamg mit den Bürsten 9' und 10, während an den Bürsten 9 und 10' der Strom unterbrochen bleibt. Die. Schleif kohlen 12 und 12' sind auf die-Segmente Nr. 10 und Nr. 4 gelangt, und der-Zündstrom geht lediglich in die an das Segment Nr. 4 angeschlossene Zündkerze. Auf diese Weise geht bei fortlaufender Drehung der Ankerwelle der nach jeder Vierteldrehung entstehende Zündstrom jedesmal in nur eine Zündkerze, und zwar in der durch die Numerierung der

Segmente in Fig. 3 angegebenen Reihenfolge. Demgemäß entstehen bei je zwei Umdrehungen der Maschine zwölf Zündspannungen, die nacheinander in den zwölf Zündkerzen j zur Wirkung kommen.

Die Ausführungsform nach den Fig. 4 bis 6 stimmt hinsichtlich der allgemeinen Bauart der Zündmaschine mit der vorher beschriebenen Ausführungsform im wesentlichen über-.

ein. Sie unterscheidet sich davon aber einmal durch eine etwas abweichende Schaltung und außerdem dadurch, daß der Verteiler nicht mit dem Übersetzungsverhältnis von 2 : 3, sondern von ι : 3 durch die Zahnräder 13 und 14 angetrieben wird. Demgemäß sind die Schleifkohlen 12 und 12- des Hauptverteilers um 30⁰ gegeneinander versetzt, wie dies die Fig. 4 und 5 erkennen lassen.

Die beiden Segmente 7 und 7' des Hilfs-

Verteilers erstrecken sich über einen Umfang von je 90⁰. Ebenso sind die Schleifbürsten 9, 9' und 10, 10' um 90⁰ zueinander versetzt, wie Fig. 4 erkennen läßt. Beide. Schleif bürstenpaare sind gegeneinander und gegen Erde isoliert. Die Schleifbürsten 9, 9' sind mit ein-, ander und mit der Schleifkohle 12 des Hauptverteilers elektrisch verbunden, während die Bürsten 10 und 10' miteinander und mit der Schleifkohle 12' ' verbünden sind. Da die Segmente 16 und 16' des Hauptverteilers 6 nicht gegeneinander versetzt sind, so ergibt sich aus der Versetzung der Schleif kohlen 12 und 12' um 30⁰, daß, wenn die eine dieser Kohlen auf einem Segment der zugehörigen Gruppe steht, die andere Kohle sich zwischen zwei benachbarten Segmenten der zugehörigen Gruppe befindet.

Die Ankerwelle wird, wie bei der ersten Aüsführungsform, auch hier mit der iy₂fachen Geschwindigkeit der "Kurbelwelle angetrieben, so daß für eine Teildrehung der Kurbelwelle von 6o° die Ankerwelle der Zündmaschine einen Weg von 90⁰ zurücklegt und, infolge des. Übersetzungsverhältnisses von 1 : 3, jede der Verteilerkohlen 12 und 12' die halbe Entfernung zwischen zwei Verteilersegmenten bestreicht. .

Die Schaltung .für diese Ausführungsform ist aus¹ Fig. 6 ersichtlich. Hier ist das eine Ende der Primärwicklung 17 geerdet, während das andere Ende einerseits an die Sekundärwicklung 20 und anderseits an den festen Kontakt 18 des Unterbrechers 6 angeschlossen ist. Die beiden Wicklungen 17 und 20 wirken dabei nach Art eines Selbstumformers;

Das nicht geerdete Ende der Sekundärwicklung 20 ist mit beiden Kontaktsegmenten 7 und 7' des Hilfsverteilers verbunden. Dabei sind die Bürsten 9, 9' und 10, 10' so angeordnet, daß.in jedem Augenblick nur eine von ihnen mit den Segmenten in Berührung ist.

I,n dem Schaitungsschema der. Fig. 6 ist angenommen/ daß die Wicklungen 17 und 20 durch das Jsegmejrt 7 und die Schleifbürste 9. mit der Schleif kohle 12 des Hauptverteilers verbunden sind, während die Verbindung mit der Schleifkohle 12' unterbrochen ist, da die Bürsten 10 und 10' mit den Segmenten 7 und 7' nicht in Berührung stehen. Der Zündstrom, der in diesem Augenblick entsteht; geht also ausschließlich nach dem Verteiler- segment Nr. ι und der daran angeschlossenen Zündkerze. Bei der nächsten Zündspannung, die nach einer Ankerdrehung von 90⁰ entsteht, ' wird das Segment 7 von den Bürsten 9 und 10 frei, während das Segment 7' mit der Bürste " 10' in Berührung kommt. Die Schleifkohlen 12. und 12' bewegen sich inzwischen um 30⁰ weiter, so daß nunmehr die Schleifkohle 12 zwischen den Segmenten Nr. 1. und Nr. 3 steht. Die Schleif kohle 12' ist auf das Segment Nr. 2 gelangt, . das nunmehr den Zündstrom erhält und ihn der zugehörigen Zündkerze' zuführt. Macht der Anker eine weitere Drehung um den Betrag von 90⁰, so bleibt das Segment 7 noch außer Verbindung.mit den Schleifbürsten 9 und 10, jedoch ist das Segment 7' dabei außer Berührung mit der Bürste 10' gekommen und auf die Bürste 9' gelangt. Die Schleif kohle 12 befindet sich in diesem Augenblick in Berührung mit dem Segment Nr. 3, während die Schleifkohle 12' jetzt zwischen den Segmenten Nr. 2 und Nr. 4 steht. Auf diese Weise erhalten nacheinander bei je zwei Umdrehungen der Maschine die zwölf Zündkerzen die während dieser beiden Umdrehungen der Maschine entstehenden Zündspannungen zugeführt. . .

Bei der beschriebenen Einrichtung läßt sich jede Zündmlschine verwenden, die bei einer Ankerumdrehung· vier Zündspannungen erzeugt. Man kann indessen den Erfindungsgedanken selbstverständlich " durch entsprechende Umgestaltung des Hilfsverteilers und des Hauptverteilers auch so ausbilden, daß Zündmaschinen mit mehr oder weniger als- vier Zündspannungen bei jeder Umdrehung Verwendung finden körinen. Auch läßt sich die Erfindung auf Motoren mit mehr oder weniger als zwölf Zylindern anwenden.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:

   ι. Verteilereinrichtung für die Zündung von Verbrennungskraftmaschinen,, dadurch gekennzeichnet, daß dem Hauptverteiler ein Hilfsverteiler vorgeschaltet ist, durch den der Zündstrom so gesteuert wird, daß er stets nur zu einer, der Zündkerzen gelangen kann, auch wenn durch den Hauptverteiler mehrere Zündkerzen an die Schleifkohlen angeschlossen sind.
2. 2. Verteilereinrichtung nach Anspruch ι, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente des Hauptverteilers in mehrere Gruppen zerlegt sind, die von einer entsprechenden Anzahl von Schleifkohlen bestrichen 'werden, wobei die Segmente des Hilfsverteilers derart bemessen und angeordnet sind, daß von-den gleichzeitig auf den ■ Segmenten des Hauptverteilers aufliegenden Schleif kohlen nur diejenige Strom erhält, die durch das Segment mit dem im Explosionshub stehenden. Zylinder verbunden ist. ■ ;
3. 3. Verteilereinrichtung .--nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente des Haüptverteilers in mehrere Gruppen zerlegt sind und derart von mehreren Schleifkohlen bestrichen Werden, daß die eine Schleifkohle zwischen zwei benachbarten Segmenten der zugehörigen Gruppe steht, wenn eine andere Schleif- ^kohle .auf einem Segment der- anderen Gruppe aufliegt, wobei der letzteren Schleif kohle _. von dem Hilf sverteiler Strom zugeführt "wird.

   Hierzu i ?>latt Zeichnungen.