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Hochspannungszündeinrichtung fÜr Verbrennungsmotoren. Bei Flochspannungszündeinrichtungen
für Verbrennungsmotoren ist es bekannt, vor die Zündkerzen eine Funkenstrecke zu
schalten, -wodurch man auch bei verrnsten oder verölten Kerzenelektroden noch das
Überspringen eines Funkens und zugleich eine Reinigung der Elektroden erreichen
kann. So nützlich aber die Vorschaltfunkenstrecke beim Lauf des Motors sein kann,
so schädlich ist sie im allgemeinen beim Anlassen. Damit nämlich die Vorschaltfunkenstrecke
die beabsichtigte Wirkung ergibt, muß ihr Elektrodenabstand ziemlieli groß sein.
Dient nun beispielsweise als Zündspannungsquelle ein Magnetapparat, so wird eine
große Funkenstrecke erst bei einer höheren Drehzahl durchschlagen,'als sie in der
Regel beim Ankurbeln oder elektrischen Anlassen des Motors u#rreicht wird. Es ist
daher erwänscht, beim Anlassen die Zündung ohne die große Vorschaltfunkenstrecke
betreiben zu können. Aber auch im Falle der Batteriezündung ist die Vorschaltfunkenstrecke
beim Anlassen störend. Wenn der Motor noch kalt ist, benötigt man eine höhere Durchschlagsspannung
an den Zündkerzen als beiwarmemMotor. Nunverinindertabernatürlich die Vorschaltfunkenstrecke
wie jeder andere Widerstand im Hochspannungskreis die Durchschlagsspannung. Wirft
man noch dazu den Motor mittels eines elektrischen Anlassers an, für den dieselbe
Batterie als Spannungsquelle dient, wie für die Zündung, so hat man wegen (ler starken
Inanspruchnahme der Batterie durch den Anlaßmotor während des Anlassens ohnehin
schon eine geringere Primärspannung und damit auch eine schwächere Zündspannung
zur Verfügung als während des Laufes des Motors. Deshalb ist es doppelt notwendig,
die Zündung zunächst ohne oder wenigstens mit verkleinerter Vorschaltfunkenstrecke
arbeiten zu lassen.
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Zu diesem Zwecke wird gemäß der Erfindung der Übergangswiderstand
zwischen den Elektroden der Vorschaltfunkenstrecke den verschiedenen Betriebszuständen
der Motoranlage selbsttätig derari angepaßt, daß er beim Anlassen.geringer ist als
beim Lauf des Motors.
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Den Übergangswiderstand zwischen den Elektroden der Vorschaltfunkenstrecke
kann man auf zwei verschiedene Arten verändern. Entweder dadurch, daß man den Abstand
der Elektroden vergrößert oder verkleinert, oder dadurch, daß man von Elektrodenformen,
die den Funkenübergang begünstigen, zu solchen Formen übergeht, die den Funkenübergang
erschweren, und umgekehrt. So kann man beispielsweise beim Anlassen des Motors zwei
Spitzen einander gegenüberstellen, während man beim Lauf des Motors an die Stelle
der einen Spitze eine Platte treten läßt.
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An und für sich ist es natürlich gleichgültig, mit welchem Teil der
Motoranlage, der zum Zwecke einer Änderung des Betriebszustandes verstellt wird,
man die Elektroden der Vorschaltfunkenstrecke in Verbindung bringt. Bei Zündeinrichtungen
ohne Verstellung des Zündzeitpunktes könnte man die Vorschaltfunkenstrecke beispielsweise
unter den Einfluß der Vergaserdrossel stellen.
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Hat die Motoranlage aber eine Zündeinrichtung mit Verstellung des
Zündzeitpunktes, so läßt man die Veränderung der Vorschaltfunkenstrecke vorteilhaft
in Abhängigkeit von der Verstellung des Zündzeitpunktes vor sich gehen, und zwar
derart, daß bei der Spätzündstellung die Vorschaltfunkenstrecke einen geringeren
Übergangswiderstand bietet, als bei der Frühzündstellung, denn beim Anlassen ist
die Zündeinrichtung auf Spätzündung, bei höheren Drehzahlen des Motors dagegen auf
Frühzündung einzustellen.
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Im allgemeinen wird sich die Veränderung des Elektrodenabstandes oder
das Vertauschen der Elektrodenformen, die sich im Augenblick der Unterbrechung des
Primärstromes wirksam gegenüberstehen, in einfachster Weise durch eine gegenseitige
Lagenveränderung der Elektroden bewerkstelligen lassen. Diese Lagenveränderung kann
natürlich an und für sich in verschiedenem Sinne erfolgen. So könnte man beispielsweise
zwei einander zugekehrte Spitzen entlang ihrer Verbindungslinie auseinanderziehen
oder einander nähern, oder man könnte die eine Elektrode als Spitze und die andere
als Scheibe mit verschieden gestaltetem Rand ausbilden, und durch Drehen der Scheibe
abwechselnd der Spitze verschiedene Elektrodenformen gegenüberstellen.
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In besonders vorteilhafter Weise aber läßt sich die Vorschaltfunkenstrecke
in die gewünschte Abhängigkeit von der Einstellung des ZAdzeitpunktes bringen, wenn
man die eine Elektrode der Funkenstrecke mit einem umlaufenden und die andere mit
einem nicht umlaufenden Teil der Zündeinrichtung verbindet.
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Hat man es mit einer Zündeinrichtung zu tiiii,
bei
der der Zündzeitpunkt durch Verstellen des umlaufenden Teiles der Unterbrechereinrichtung
verlegt wird, so läßt man die eine Elektrode in Abhängigkeit von dem umlaufenden
Teil der Unterbrechereinrichtung rotiergn und die andere Elektrode feststehen. Da
in diesem Falle dict Unterbrechung des Prirnärstromes für Früh-und Spätzündung bei
verschiedenen Winkelstellungen der Unterbrecherwelle stattfindet, so stehen sich
dann auch bei Früh- und Spätzündung im Augenblick der Unterbrechung verschiedene
Stellen der Elektroden der Vorschaltfunkenstrecke gegenüber. Selbstverständlich
ist hierfür Voraussetzung, daß mindestens eine der Elektroden in der Umfangsrichtung
eine genügende Ausdehnung hat und auf ihre Längc entweder zunehmenden Abstand von
der Kreisbahn der umlaufenden Elektrode besitzt oder ihre Form in entsprecUender
Weise ändert.
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Wird der Zündzeitpunkt jedoch durch Verdrehen der Unterbrecherwelle
gegen die Motorwelle verlegt, wie dies in erster Linie bei der selbsttätigen Verstellung,
manchmal aber auch bei der Handverstellung der Fall ist, so läßt man die- eine Elektrode
der Vorschaltfunkenstrecke in Abhängigkeit von der Unterbrecherwelle umlaufen, doch
kann man in diesem Falle die andere Elektrode bei der Verstellung des Zündzeitpunktes
nicht feststehen lassen, weil die Unterbrechung des Primäxstromes stets bei derselben
Winkelstellung der Unterbrecherwelle stattfind8t. Man muß vielmehr die andere Elektrode
derart mit der Vorrichtung zum Verdrehen der Unterbrecherwelle verbinden, daß sie
bei deren Tätigkeit von selbst in dem gewünschten Sinne gegen den Punkt verstellt
wird, an dem die Unterbrechung stattfindet.
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Will nun die Zündstromverteilung in an sich bekannter Weise mittels
überschlagelektroden vornehmen, so ist es vorteilhaft, die Verteilerelektroden so
zu gestalten, daß sie zugle#ich die Elektroden der veränderlichen Vorschaltfunkenstrecke
bilden.
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Für Zündeinrichtungen aber, bei denen die Hochspannung von einem umlaufenden
Anker abgenommen wird, gibt es noch eine andere sehr einfache Ausführungsform der
Erfmdung, die darin besteht, daß der umlaufende Teil des Stromabnehmers als die
eine und der nicht umlaufende Teil des Stromabnehmers als die andere Elektrode der
Vorschaltfunkenstrecke ausge-' bildet wird.
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Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
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Die Abb. r und 2 zeigen einen Verteiler für einen Vierzylindermotor
mit überschlagelektroden, wobei diese zugleich als Elektroden der veränderlichen
Vorschaltfunkenstrecke ausgebildet sind und zwar ist Abb. i die Innenansicht des
Verteilers und Abb. 2 ein Schnitt nach der Linie A -B der Abb.
i:. Es ist angenommen, daß der Verteiler eine -
Zündeinrichtung mit Verstellung
des Zündzeitpunktes angehört, und diese Verstellung durch Verdrehen des nicht umlaufenden
Teiles der Unterbrechereinrichtung bewirkt wird. Bei den Magnetapparaten der gebräuchlichsten
Art sind es die Unterbrechernocken, deren Traggehäuse zur Einstellung von Früh-
oder Spätzündung entgegen bzw. in der Umlaufrichtung des Unterbrechers gedreht wird,
Das umlaufenäe Verteilerstück a ist mit -3iner als Spitze ausgebildeten Überschlagclektrode
b versehen, die feststehende Verteiler-,cheibe d enthält in gleichen
Abständen voniinander vier Überschlagelektroden c, bis c, an die mittels
der Klen:unschrauben ei bis e, die nach den vier Zündkerzen führenden Kabel
ingeschlossen werden. Die Elektroden c, bis c, besitzen eine gewisse Ausdehnung
entlang der Kreisbahn der Spitze- b. Sie müssen sich mindestens über den
Verstellwinkel a erstrecken. Der Abstand jeder Elektrode von der Bahn der Spitze
b nimmt jedoch von der Frühzündstellung der Spitze nach der Spätzündstellung
hin ab, und zwar ist er in der Frühzündstellung gleich der gewünschten Länge der
Vorschaltfunkenstrecke bei vollem Lauf des Motors und in der Spätzündstellung, also
beim Anlassen des Motors, zweckmäßig so klein als möglich.
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Es ist klar, daß man dieselbe Wirkung erreichen kann, wenn man die
feststehenden Elektroden cl bis o, als Spitzen oder Schneiden ausbildet und
der umlaufenden Elektrode b eine den gezeichneten Elektroden c ähnliche Form gibt.
Desgleichen könnte man, ohne von, der Erfindung abzuweichen, die Arbeitsflächen.
der Elektroden c konzentrisch zur Kreisbahn der Spitze b verlaufen lassen
und dafür von der Spätzündstellung nach der Frühzündstellung hin aus einer Schneide
in eine Fläche übergehen oder dasselbe bei der umlaufenden Elektrode b
vornehmen.
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Bei Zündsystemen, bei denen der Zündzeitpunkt von Hand oder selbsttätig,
z. B. mittels eines Zentrifugalreglers durch Verdrehen der Unterbrecherwelle gegen
die Motorwelle erfolgt, ist das umlaufende Verteilerstück gewöhnlich auf der Unterbrecherwelle
angeordnet. In diesem Falle würde das Überspringen des Funkens zwischen den Verteilerelektroden
b und c stets an derselben Stelle der Bahn der Spitze b
stattfinden.
Angenommen, es sei dies die in Abb. i mit Frühzündung bezeichnete Stelle. Will man
nun die Länge der Vorschaltfunkenstrecke verändern, so muß man die Verteilerscheibe
d entgegen -der Richtung des Pfeiles z verdrehen. Da aber der Funkenübergang
unabhängig von der Einstellung des Zündzeitpunktes stets an derselben Stelle eintritt,
so kann man die Elektroden c, bis G4 auch senkrecht zu ihrer gezeichneten Lage in
der Verteilerscheibe
d anbringen und hat dann zur Veränderung
der Funkenstrecke die Vertei12rscheibe ir der Richtung der Achse des umlaufenden
Vert#,ilerstücks a zu verschieben. Diese Anordnunt beseitigt die sonst bei Verteilern
mit Überschlagspitzen bestehende Gefahr, daß die Elektroden bei hohen Drehzahlen
aneinander streifen, weil eben mit zunehmender Drehzahl auch der gegenseitige Abstand
der Elektroden größer wird.
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In den Abb. 3 und 4 ist eifl Magnetapparat mit umlaufendem
-Anker Lind zwei Unterbrechungen des Primärstromkreises bei einer Umdreliung des
Ankers dargestellt. Abb. 3 ist eii) teilweiser Längsschnitt durch den Apparat
Lind Abb. 4 ein Schnitt nach der Linie C-D der Abb. 3.
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Auf der Welle f des Anker-, g ist an Stelle des üblichen
Schleifringes für die Strornabnehmerkohle ein Metallrirg k angeordnet, der
an zwei einander gegenüberliegenden Stellen Erhebungen i, und i, besitzt, und die
Schleifkohle is,' durch eine feststehende überschlagspitze k ersetzt. Der
Ring A ist so auf die Ankerachsc aufgesetzt, daß bei der Ankerstellung, die
der Spätzündung entspricht, die höchste Stelle einer der Erhebungen i, i,
der Spitze k gegenübersteht und bei der Ankerstellung, die der Frühzündung
entspricht, die niedrige Ringfläche.
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Im übrigen gilt auch für dieses Beispiel sinngemäß alles, was für
den Verteiler nach der Abb. i und ?, über die Ausbildung der Elektroden der Vorschaltfunkenstrecke
und die durch die Art der Verstellung des Zündzeitpunktes bedingten Verschiedenheiten
der Anordnung gesagt worden ist.