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Steuerung für den Hochspannungsstrom an elektrischen Zündvorrichtungen.
Werden mehrere Zündkerzen von einer Zündvorrichtung gespeist, so hat man, um nicht
die Hochspannung einen umlaufenden Teil zuführen zu müssen, bereits je eine von
zwei Kerzen an je ein Ende derselben Hochspannungsspule fest angeschlossen und die
richtige Zündfolge dadurch bewirkt, daß abwechselnd jede Kerze durch eine zugehörige
feststehende Bürste und einen dauernd an Masse liegenden, umlaufenden Kontakt so
lange kurzgeschlossen wird, wie sie nicht zünden darf.
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In einer Reihe von Fällen ist es zur Vereinfachung dieser Anordnung
erwünscht, den Schleifkontakt zu vermeiden, und zu diesem Zweck in bekannter Weise
Überschlagfunkenstrecken zu verwenden. Ihrer Anwendung stehen jedoch in diesem Falle
große Schwierigkeiten entgegen; denn um die übliche Zündkerze mit voller Sicherlich
außer Betrieb setzen zu können, muß die zu ihr parallel geschaltete und nach Masse
führende Funkenstrecke dem Zündfunken einen wesentlich kleineren Widerstand bieten
als die Zündkerze, das heißt sie muß vor allem einen bedeutend geringeren Elektrodenabstand
aufweisen, also etwa o,2 mm. Ein derartiger Abstand läßt sich aber dauernd mit voller
Sicherheit und Genauigkeit zwischen umlaufenden und feststehenden Elektroden kaum
aufrechterhalten.
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Dieser Übelstand wird g#2mäß der Erfindung dadurch beseitigt, daß
vor jede Zündkerze eine weitere Funkenstrecke geschaltet wird, so daß der Überschlagswiderstand
der umlaufenden Funkenstrecke nur kleiner zu sein braucht als der von Zündkerze
und Vorschaltfunkenstrecke zusammen.
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Die Abbildung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar und
zwar zeigt Abb. i eine Zündvorrichtung gemäß der Erfindung für einen Zweizylinder-Zweitaktmotor
mit Kurbelversetzung um iSo °, Abb. 2 und 3 eine besonders zweckmäßige Verbindung
der umlaufenden mit der vor die Zündkerze geschalteten Funkenstrecke.
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In Abb. i stellt a einen Zweizylinder-Zweitaktmotor mit einem Kurbelwinkel
von 18o° dar; b1 und b2 sind die beiden Zündkerzen des Motors. Auf seiner Kurbelwelle
sitzt ein Schwungrad c, das in bekannter Weise als Ringmagnet mitdengegenüberliegendenPolenN
und S und den Polschuhen dl und d2 ausgebildet ist. Ein entsprechender Doppel-T-Anker
e steht innerhalb des umlaufenden Magnets fest. Er trägt eine Primärwicklung f und
eine Sekundärwicklung g; diese sind in der Abbildung der Einfachheit wegen nebeneinander
gezeichnet, können aber selbstverständlich auch übereinander gewickelt sein. An
den Enden der Primärwicklung liegen parallel nebeneinander der Kondensator h und
der Unterbrecher i.
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Die Enden der Sekundärwicklung g sind zu je einer ruhenden Elektrode
k1 und k2 geführt. Diesen steht je eine zweite ruhende Elektrode h und 1, gegenüber;
h ist mit der Zündkerze bl, 1, mit der Kerze b2 verbunden. Am Schwungrad
ist ferner eine umlaufende Elektrode m angeordnet, die dauernd an Masse liegt, welche
durch das Motorgehäuse und das in ihm gelagerte Schwungrad dargestellt wird.
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Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Der Zündapparat gibt
in bekannter Weise für jede Umdrehung zwei Spannungshöchstwerte bzw. Funken. Die
Hochspannung fließt dabei auf einer Seite von der Sekundärwicklung g zu der Elektrode
k1, springt dann nach der Elektrode h über, verläuft zur Zündkerze b1
und
über diese zur Masse. Auf der anderen Seite hat sie von der Elektrode k2 ab die
Wahl zwischen zwei Wegen; einem Pfad mit geringerem Widerstand zur umlaufenden Elektrode
m und zur Masse, und einem Pfad mit größerem Widerstand zur Elektrode 12, von ihr
zur Kerze b2 und über diese zur Masse. Der Funke wählt natürlich den Weg mit geringerem
Widerstand, so daß die Kerze b2 außer Wirksamkeit bleibt.
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Das Gleiche tritt nach z8o ° Kurbeldrehung bei der Kerze b1 ein, man
erhält also trotz Verwendung eines Apparats mit zwei Funken für jede Umdrehung und
festen Anschluß der beiden Kerzen an die Sekundärwicklung in jeder Kerze erst nach
36o° Kurbelweg einen Funken, wie es dieser Fall verlangt. Dabei kann man den Abstand
zwischen den Elektroden k und m so bemessen, daß er sich den praktischen
Forderungen anpaßt, denn er braucht im allgemeinen nur kleiner zu sein, als die
Abstände zwischen k und l und an den Kerzen b zusammen.
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Die beiden Funkenstrecken für eine derartige Zündvorrichtung müssen
sich - jede für sich - ohne Mühe ziemlich genau einstellen lassen; die Ein- oder
Nachstellung der einen Funkenstrecke darf die Länge der . anderen nicht beeinflussen,
vor allem nicht im entgegengesetzten Sinne ändern, denn dadurch ändert sich das
Verhältnis der Widerstände beider Funkenstrecken beträchtlich; von diesem Verhältnis
hängt aber das sichere Arbeiten der Steuerung vor allem ab. Eine einfache geradlinige
Verstellung beispielsweise der Elektrode k2 zwischen m und 1, ist
aus diesem Grunde nicht ohne weiteres anwendbar.
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Um diesen Übelstand zu vermeiden, werden gemäß den Abb. 2 und 3 die
Elektroden k und l so angeordnet, daß der Außenumfang beider exzentrisch zu ihrer
Befestigung angeordnet ist; durch Drehung der Elektroden ist dann eine sehr feine
Einstellung der Funkenlänge ermöglicht. Vorteilhaft kann man dabei eine der Elektroden
innerhalb der anderen anordnen, um eine einfache gedrängte Anordnung zu erhalten.
Demgemäß ist in den Abb. 2 und 3 die Elektrode k als Ring ausgerührt, dessen Wände
und Befestigungsflansch konzentrisch zum Punkt o sind, während der Außenumfang exzentrisch
gegen diesen Punkt ist. Die Zuführung der Spannung erfolgt z. B. durch einen untergelegten
Kabelschuh q aus Blech. Der Umfang der Elektrode L ist gleichfalls exzentrisch zu
ihrem Befestigungsbolzen angeordnet, der zentrisch zum Punkt nv liegt. Die Mutter
p zieht durch entsprechende Ausbildung der Isolationsringe beide Elektroden gleichzeitig
auf ihren Sitz fest. Die umlaufende. Elektrode m ist gegen den Polschuh d geschraubt
und an der der Doppelelektrode gegenüberliegenden Seite zugeschärft.
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Nach Lockern der Mutter P läßt sich durch Drehen der Abstand sowohl
der Elektrode k von der umlaufenden Elektrode m als auch der Abstand der Elektrode
l von k beliebig einstellen; durch geeignete Wahl der Exzentrizität, so daß einem
großen Drehwinkel geringe Abstandsänderungen entsprechen, kann diese Einstellung
ohne Mühe sehr genau vorgenommen werden.
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Natürlich läßt sich die Steuerung auch für die 'Zündung von Viertaktmotoren
verwenden; in diesem Falle sind z. B. drei an Masse liegende Elektroden an einem
umlaufenden Teile auf o', go ° und 18o' zu setzen, während auf 27o° keine Elektrode
angebracht ist; wird der umlaufende Teil mit der halben Geschwindigkeit der Kurbelwelle
angetrieben, und sind die zwei feststehenden Elektroden einander gegenüberliegend
angeordnet, so arbeitet die Steuerung richtig für einen Viertaktmotor, weil den
feststehenden Elektroden nach je 27o° Drehung des umlaufenden Teils keine geerdete
Elektrode gegenübersteht, so daß der Funke den Weg über die Zündkerze nimmt. Jeder
zweite der vom Zündapparat erzeugten Funken wird dabei unmittelbar zur Masse abgeleitet,
weil nach je 36o° Kurbelwinkel beiden feststehenden Elektroden eine an Masse liegende
gegenübersteht.