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Kontrollvorrichtung für die elektrische Zündung von Explosionsmotoren.
Die Erfindung bezieht sich auf eine einfache und zuverlässig wirkende Kontrollvorrichtung
für die elektrische Zündung von Explosionsmotoren. Der Erfindung liegt die Erkennntnis
zugrunde, daß in einem aus Selbstinduktion ° und Kapazität und einer Funkenstrecke
bestehenden Kreise beim Funkenübergang elektrische Schwingungen entstehen.
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Gemäß der Erfindung werden nun derartige Schwingungskreise an die
Zündkerze der Explosionskraftmaschine gelegt und von diesem Schwingungskreis Abzweigungen
zu Kontrollfunkenstrecken geführt. Die Wirkung dieser Schaltung ist, daß durch die
in dem Schwingungskreis auftretenden Schwingungen an den Kontrollfunkenstrecken
kräftige Funken so lange entstehen, als die Zündkerzen in Ordnung sind. Sobald eine
Störung einer Zündkerze eintritt, vermag der zugehörige Schwingungskreis keine Schwingungen
mehr zu erzeugen. Ein Funkenübergang an den Kontrollfunkenstrecken kann dann ebenfalls
nicht mehr auftreten, so daß aus dieser Erscheinung sofort auf die Güte der Arbeitsweise
der Zündkerze geschlossen werden kann.
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Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher erläutert.
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Abb. i zeigt ein schematisches Schaltbild zur Erklärung der Wirkungsweise
der neuen Schaltung, während Abb.2 die komplette Kontrollvorrichtung schematisch
wiedergibt. ' Legt man gemäß Abb. i an die Zündkerze F1 einen Stromkreis, der aus
der Kapazität C undder Selbstinduktionsspule L besteht, und der über die Masse M
geschlossen ist, so treten beim Überspringen der Funken an der Zündkerze F1 im Kreise
C L ',,Schwingungen auf, deren Frequenz durch die Kapazität C und die Selbstinduktionsspule
L gegeben ist. Auf
Grund der in dem Schwingungskreis vorhandenen
Schwingungen entstehen dann an den Enden der Spule L Spannungen, die sich durch
Überschlagen von Funken an der Funkenstrecke F2 ausgleichen können. Diese Funkenstrecke
F'-' ist zu diesem Zweck über die Masse i17 in Serie zur Selbstinduktion
L geschaltet. Durch den Funkenübergang an der Kontrollfunkenstrecke F2 wird
die Zündkerze F' selbst nicht beeinflußt, so daß man sogar die Funkenstrecke F=
kurzschließen kann. Ist die Zündkerze F' verrußt, so treten an der Kontrollfunkenstrecke
F2 keine Funken auf. Man erkennt demzufolge an der Kontrollfunkenstrecke F2, ob
die Zündkerze F' einwandsfrei arbeitet. Bei Verwendung mehrerer Zündkerzen wird
für jede Zündkerze ein besonderer Kontrollkreis verwendet. Die Schwingungskreise
können dann direkt an dem Zündappatat angebaut werden, von wo aus Zuleitungen zu
den Kontrollfunkenstrecken F2 führen, die sich am Beobachtungsstand befinden.
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Selbstverständlich sind bei der rechnerischen Festlegung der Kapazitäts-
und Selbstinduktionswerte in den Kreisen L C die Selbstinduktionen und Kapazitäten
in Zuleitungen zu berücksichtigen.
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In Abb. 2 ist das Zündungsschema für einen Vierzylindermotor dargestellt.
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An den Hochspannungsklemmen r, z, 3, 4 des Zündapparates Z liegen
einerseits die Zündkerzen Fi, F2, F3 und F4 und andererseits die Schwingungskreise
CILi, C2L2, C3L3und C4L4. An die Verbindungsstellen zwischen den Kondensatoren und
den Selbstinduktionen sind die Kontrollfunkenstrecken T' bis T4 angeschlossen.
Auf Grund der Schaltung gibt also die Funkenstrecke T' die Kontrolle über die Arbeitsweise
der Funkenstrecke F' die Funkenstrecke T2 die Kontrolle über die Zündkerze F2 usw.
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Bei der praktischen Ausführung des Kontrollapparates muß noch folgendes
berücksichtigt werden. Wählt man als Schwingungskreise Kreise mit gleicher Eigenschwingung,
so kann der Übelstand auftreten, daß die einzelnen Kreise sich gegenseitig beeinflussen
und daß, wenn beispielsweise eine Zündkerze verrußt, an der betreffenden Kontrollfunkenstrecke
trotzdem Entladungen auftreten, weil dieser Schwingungskreis auf Grund der Resonanzmirkung
zu den anderen Schwingungskreisen mitschwingt. Es muß also dafür Vorsorge getroffen
werden, daß die einzelnen Schwingungskreise verschiedene Eigenschwingungen besitzen.
Dies läßt sich durch verschiedene Kapazitäten und verschiedene Selbstinduktionen
erreichen. Wichtig ist auch, daß die Kontrollfunkenstrecken nur indirekt angeschlossen
sind, damit Kurzschluß der Zuleitungskabel oder Berührung der Kontrolleitungen untereinander
ohne Einfluß auf das Arbeiten der Zündkerze bleibt. Die Erfüllung dieser Forderung
ist unerläßlich, damit durch das Einzuschalten der Kontrollfunkenstrecke keine Fehlerquellen
in der Anlage geschaffen werden.
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Um beim Funkenübergang an den Kontrollstrecken T' bis T4 bzw. an den
Zündkerzen F' bis F4 eine Verstärkung der Funken zu erreichen, ist es zweckmäßig,
parallel zu den Funkenstrecken Kondensatoren geeigneter Größe anzuschalten. Durch
entsprechende Bemessung dieser Kondensatoren erhält man dann einmal das Ergebnis,
daß der Funkenübergang wesentlich verstärkt wird, und daß gleichzeitig die Funkenstrecken
in einem Resonanzkreis liegen, der für einen bestimmten Tourenbereich der Maschine
das Optimum von Spannung aufweist. Infolgedessen stellt eine solche Schaltung eine
automatische Begrenzung des Explosionsmotors auf die maximale Tourenzahl dar, sobald
dafür gesorgt wird, daß die Resonanzkurve des aus der Funkenstrecke und der Zusatzkapazität
bestehenden Kreises bei der höchstzulässigen Tourenzahl auf dem steil abfallenden
Zweige sich befindet. Es können dann nämlich nur so lange Funken an den Zündkerzen
übertreten, als die Tourenzahlen zwischen den Werten schwanken, bei welchen die
Resonanzkurve Spannungswerte anzeigt, die der Zündspannung entsprechen. Verwendet
man die Kondensatoren bei den Kontrollfunkenstrecken TI- bis T4, so hat man auf
die Erfüllung dieser letzteren Erscheinung keine Rücksicht zu nehmen, da in diesem
Fall die Zusatzkondensatoren lediglich zur Verstärkung und zur Erhöhung der Sichtbarkeit
des Funkenüberganges an den Kontrollfunkenstrecken dient.