DE3733401C1 - Pruefschaltung zum Einstellen der Synchronisation einer Doppelzuendanlage - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Prüfschaltung zum Einstellen der Synchronisation einer Doppelzündanlage nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Doppelzündanlagen werden insbesondere für Flugmotoren ein­ gesetzt. Bei Flugmotoren ist das Erreichen der größtmögli­ chen Betriebssicherheit ein erstrangiges technisches Ziel. Aus diesem Grunde werden störanfällige Systeme, wie dies auch Zündanlagen sind, durch ein zweites paralleles System ergänzt. Insbesondere sind bei Flugmotoren pro Zylinder 2 Zündkerzen vorgesehen, die über getrennte Zündanlagen er­ regt werden. Gängigerweise hat jede der beiden Zündanlagen eine Hochspannungsspule, die über einen Magnetkreis mit einer Niederspannungsspule gekoppelt ist, wobei die Nie­ derspannungsspule parallel zu einem Unterbrecher liegt. Mit der Betätigung der Unterbrecherkontakte werden Zünd­ funken erregt. Bei einer derartigen Doppelmagnetzündanlage müssen beide Zündkerzen synchron zueinander einen Zündfun­ ken erzeugen. Zum Zwecke des Einstellens der Synchronisa­ tion durch geeignete Einstellung der Unterbrecherkontakte der Doppelmagnetzündanlage ist bereits eine relativ auf­ wendige elektromechanische Prüfschaltung bekannt, die üblicherweise zum Einstellen derartiger Zündanlagen von Flugmotoren verwendet wird, wobei diese bekannte Prüfschal­ tung eine als Klingelgenerator ausgeführte elektromechani­ sche Schaltung zum Erzeugen eines Wechselstromes aufweist, der der Zündanlage zugeführt wird, wobei als Glimmlampen ausgeführte Anzeigeelemente den Schaltzustand der Unter­ brecherkontakte anzeigen. Diese bekannte Prüfschaltung hat nicht nur einen relativ hohen Preis, aufgrund dessen die bekannte Prüfschaltung allenfalls als Inventar eines Flug­ hafens Einsatz gefunden hat, nicht jedoch von einzelnen Privatpiloten selbst erworben wurde, sondern auch klobige Abmessungen und ein hohes Gewicht, so daß die Aufnahme der bekannten Prüfschaltung in das Bordwerkzeug eines Privat­ flugzeuges ausgeschlossen erscheint. Darüber hinaus erwies sich die Lebensdauer und Betriebssicherheit der bekannten Prüfschaltung als nicht ausreichend.

Gegenüber diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Prüfschaltung zum Ein­ stellen der Synchronisation einer Doppelzündanlage der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß die Prüf­ schaltung bei äußerst einfachem schaltungstechnischem Auf­ bau aus nur wenigen Schaltelementen unter vollständigem Verzicht auf elektromechanische Bauteile kompakte Abmes­ sungen und ein niedriges Gewicht aufweist.

Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung bei einer Prüfschaltung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angege­ benen Maßnahmen gelöst.

Erfindungsgemäß ist eine Oszillatorschaltung zum Erzeugen eines periodischen Signales an jeweils einem Mittelabgriff von je einer Primärwicklung von 2 Übertragern angeschlos­ sen, wobei diese Primärwicklungen gegen ein gemeinsames Potential geschaltet sind, wobei die Prüfschaltung wenig­ stens 2 Anschlüsse zum Verbinden mit jeweils einem der beiden Unterbrecherkontakte der Zündanlage versehen ist, die mit der dem gemeinsamen Potential abgewandten Wicklungs­ seite der Primärwicklungen verbunden sind, und wobei An­ zeigeelemente an die Sekundärwicklungen der Übertrager an­ geschlossen sind und ab Überschreiten einer bestimmten Grenzspannung das Anliegen einer Spannung anzeigen.

Die erfindungsgemaße Schaltung ist unempfindlich gegen Änderungen der Eingangsspannung. Sie arbeitet bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel zufriedenstellend in einem Spannungsbereich zwischen 6 und 14 Volt.

Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Gegen­ standes der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 4.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

die einzige Figur einer Ausführungsform der Prüfschaltung zum Einstellen der Synchronisation einer Flugmotor-Doppel­ magnetzündanlage.

Eine Prüfschaltung zum Einstellen der Synchronisation einer Flugmotor-Doppelmagnetzündanlage ist in ihrer Gesamt­ heit mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Die Prüfschaltung 1 besteht aus einem Stromversorgungsteil 2, einer Oszilla­ torschaltung 3, einer Treiberschaltung 4 und aus einer Auswerte- und Anzeigeschaltung 5, die an die zu überprü­ fende Doppelzündanlage 6 anschließbar ist.

Der Stromversorgungsteil 2 umfaßt einen Ein- und Ausschal­ ter 7 zum Einschalten oder Ausschalten der Prüfschaltung 1. Ferner beinhaltet der Stromversorgungsteil 2 zwei Anschluß­ klemmen 8 a, 8 b zum Anschließen der Prüfschaltung an das Bordnetz des Flugzeuges oder an eine andere, geeignete Gleichspannungsquelle. Zwischen den Anschlußklemmen 8 a, 8 b liegt ferner eine Reihenschaltung aus einer Batterie 9 und einer Diode 10. Die Diode 10 bewirkt, daß die Batterie die Prüfschaltung nur dann mit Strom versorgt, wenn keine äußere Gleichspannungsquelle an den Anschlußklemmen 8 a, 8 b anliegt.

Die Oszillatorschaltung 3 ist eingangsseitig an den Strom­ versorgungsteil 2 angeschlossen und beinhaltet zwei Schalt­ transistoren 11, 12, die über ein nachfolgend näher erläu­ tertes Widerstands-Kondensator-Netzwerk miteinander ver­ schaltet sind. Die Basis des ersten Schalttransistors 11 ist über einen ersten, einstellbaren Widerstand 13 gegen das von dem Stromversorgungsteil 2 gelieferte positive Potential geschaltet sowie über einen ersten Kondensator 14 mit dem Kollektor des zweiten Schalttransistors verbun­ den. Der Emitter des ersten Schalttransistors 11 ist über einen zweiten Widerstand 15 gegen das positive Potential geschaltet und über einen zweiten Kondensator 16 mit der Basis des zweiten Schalttransistors 12 verbunden. Die Basis des zweiten Schalttransistors 12 ist gleichfalls über einen relativ hochohmigen dritten Widerstand 17 gegen das positive Potential geschaltet. Die beiden Emitter der Schalttransistoren 11, 12 sind gegen das negative Poten­ tial oder Massepotential geschaltet.

Der erste Widerstand 13 bildet zusammen mit dem ersten Kondensator 14 ein erstes frequenzbestimmendes Element. Der zweite Widerstand 15 bildet zusammen mit dem zweiten Kon­ densator 16 ein zweites frequenzbestimmendes Element. Der dritte Widerstand 17 dient dazu, daß im zeitlichen Mittel von der Basis des zweiten Schalttransistors 12 angenommene Potential auf einen Wert zwischen dem positiven und dem negativen Potential festzulegen.

Die Oszillatorschaltung 3 arbeitet wie folgt:

Der erste Kondensator 14 wird über den ersten Widerstand 13 mit einer ersten Zeitkonstante aufgeladen, bis die Basis- Emitter-Schaltspannung des ersten Schalttransistors 11 er­ reicht ist. Sodann schaltet der erste Schalttransistor 11 durch, wodurch der Verbindungspunkt zwischen dem zweiten Widerstand 15 und dem zweiten Kondensator 16 auf negatives Potential oder Massepotential gezogen wird. Gleichzeitig wird die Basis des zweiten Schalttransistors 12 auf ein niedriges Potential gebracht. Nach Ablauf einer Zeitdauer, die durch den Wert des zweiten Widerstandes 15 und des zweiten Kondensators 16 festgelegt ist, erreicht die Basis des zweiten Schalttransistors 12 die Basis-Emitter-Schalt­ spannung, woraufhin der zweite Schalttransistor 12 durch­ schaltet. In diesem Moment sperrt erneut der erste Schalt­ transistor 11 bis zu dem Zeitpunkt, an dem der zweite Kon­ densator 14 über den ersten Widerstand 13 erneut auf die Basis-Emitter-Schaltspannung des ersten Schalttransistors 11 aufgeladen ist. Wenn der Wert des ersten einstellbaren Widerstandes 13 demjenigen des zweiten Widerstandes 15 entspricht und die Kapazitäten der Kondensatoren 14, 16 einander gleichen, entsteht am Ausgang der Oszillatorschal­ tung 3 eine Rechteckwelle mit einem Tastverhältnis von 0,5. Dieses Signal wird über einen Koppelwiderstand 18 einem ersten Treibertransistor 19 und einem zweiten Trei­ bertransistor 20 zugeführt. Kollektorseitig liegen die Treibertransistoren an positivem Potential. Emitterseitig sind diese an jeweils einem Mittelabgriff 21, 22 einer ersten bzw. zweiten Primärwicklung 25, 26 eines ersten bzw. zweiten Übertragers 23, 24 angeschlossen.

Die Übertrager 23, 24 haben eine erste und zweite Sekun­ därwicklung 27, 28, an die jeweils eine erste bzw. zweite Leuchtdiode 29, 30 angeschlossen sind.

Die Primärwicklungen 25, 26 der Übertrager 23, 24 sind je­ weils auf einer Anschlußseite miteinander verbunden, gegen Massepotential geschaltet und mit einem Masseanschluß 32 zum Anschließen an die zu überprüfende Zündanlage gekop­ pelt. An ihrer jeweils anderen Seite sind die Primärwick­ lungen 25, 26 mit zweiten und dritten Anschlüssen 31, 33 zum Verbinden der Prüfschaltung mit der zu prüfenden Zünd­ anlage verbunden.

Die Doppelzündanlage umfaßt in einer an sich bekannten Schaltungsart zwei Zündspulen bzw. Primärwicklungen von Zündspulen 34, 35, die gegen ein gemeinsames Massepoten­ tial geschaltet sind, sowie zwei Unterbrecherkontakte 36, 37, die parallel zu den Zündspulen 34, 35 bzw. Primärwick­ lungen von Zündspulen geschaltet sind.

Zum Überprüfen der Synchronisation einer derartigen Zünd­ anlage wird die erfindungsgemäße Prüfschaltung mit ihrem Masseanschluß 32 gegen die Masse der Zündanlage und mit ihren zweiten und dritten Anschlüssen 31, 33 gegen die nicht-masseseitigen Anschlüsse der Zündspulen bzw. Primär­ wicklungen von Zündspulen 34, 35 angeschlossen.

Die Überprüfung der Synchronisation wird wie folgt vorge­ nommen: Die Oszillatorschaltung 3 versorgt über die Trei­ berschaltung 4 die Mittelabgriffe 21, 22 der Primärwick­ lungen 25, 26 mit einer (im wesentlichen rechteckförmigen) Wechselspannung. Wenn beide Unterbrecherkontakte 36, 37 geschlossen sind, ist der vom Mittelabgriff durch die mit­ einander gekoppelten Teile der Primärwicklung fließende Wechselstrom ebenso groß und umgekehrt gerichtet wie der durch die jeweils anderen Teile der Primärwicklung über die Unterbrecherkontakte zur Masse fließende Wechselstrom. Damit wird in den jeweiligen Sekundärwicklungen 27, 28 keine oder nur eine sehr geringe, durch die Asymmetrie be­ dingte Wechselspannung erzeugt, die jedoch nicht ausreicht, um die Leuchtdioden 29, 30 anzuregen. Wenn beispielsweise der erste Unterbrecherkontakt 36 geöffnet ist, so bewirkt die erste Zündspule bzw. Primärwicklung einer Zündspule 34 aufgrund ihrer Induktivität, daß der vom Mittelabgriff zum gemeinsamen Verbindungspunkt der Primärwicklungen fließen­ de Strom größer ist als derjenige Strom, der vom Mittelab­ griff über den anderen Teil der Primärwicklung 25 und über die Primärwicklung der Zündspule bzw. die Zündspule 34 selbst zur Masse fließt. Diese Unsymmetrie der Teilströme in der Primärwicklung führt zu einer Erregung der Sekun­ därwicklung 27, die die Leuchtdiode 29 zum Leuchten bringt.

Entsprechendes gilt für die zweite Leuchtdiode 30 bei ge­ öffnetem zweitem Unterbrecherkontakt 37.

Aufgrund dieser Funktionsweise zeigt die erfindungsgemäße Schaltung den jeweiligen geöffneten Zustand eines Unterbre­ cherkontaktes 36, 37 durch Leuchten der entsprechenden Leuchtdioden 29, 30 an. Daher kann mit der erfindungsge­ mäßen Prüfschaltung auf einfache Weise eine derartige Ein­ stellung der beiden Unterbrecherkontakte 36, 37 vorgenom­ men werden, das diese gleichzeitig öffnen und somit eine Synchronisation der beiden Zündungen vorliegt.

Anstelle der beschriebenen Oszillatorschaltung kann auch eine andere Oszillatorschaltung verwendet werden, obwohl die beschriebene Oszillatorschaltung sich durch eine extrem einfache Bauweise auszeichnet. Bei ausreichender Schalt­ leistung der beiden Schalttransistoren 11, 12 kann auf die Treiberstufe 4 verzichtet werden.

Die Leuchtdioden 29, 30 stellen zwar äußerst vorteilhafte Anzeigeelemente dar, da sie erst bei Überschreiten einer Grenzspannung zu leuchten beginnen und somit geringfügige Asymmetrien im Schaltungsaufbau auszugleichen vermögen und ebenfalls geringfügige Übergangswiderstände der möglicher­ weise schon leicht verschlissenen Unterbrecherkontakte auszugleichen vermögen. Es ist jedoch möglich, anstelle der Leuchtdioden einen anderen, geeigneten Anzeigeteil zu verwenden.

Claims (4)

1. Prüfschaltung zum Einstellen der Synchronisation einer Doppelzündanlage, insbesondere einer Flugmotor-Doppel­ magnetzündanlage, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
eine Oszillatorschaltung (3) zum Erzeugen eines perio­ dischen Signales;
zwei an die Oszillatorschaltung (3) angeschlossene Übertrager (23, 24), denen das periodische Signal je­ weils an einem Mittelabgriff (21, 22) ihrer Primärwick­ lungen (25, 26) zugeführt wird, wobei die Primärwicklun­ gen (25, 26) an einer Primärwicklungsseite gegen ein ge­ meinsames Potential (32) geschaltet sind;
wenigstens zwei Anschlüsse (31, 33) zum Verbinden der Prüfschaltung (1) mit jeweils einem von zwei Unterbre­ cherkontakten (36, 37) der Doppelzündanlage (6), wobei die Anschlüsse (31, 33) mit der jeweils anderen Primär­ wicklungsseite der Primärwicklungen (25, 26) verbunden sind; und
zwei Anzeigeelemente (29, 30), die jeweils an eine Se­ kundärwicklung (27, 28) der Übertrager (23, 24) ange­ schlossen sind und bei Überschreiten einer vorbestimm­ ten, über die jeweilige Sekundärwicklung (27, 28) an­ liegenden Spannung ansprechen.

2. Prüfschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Oszillatorschaltung (3) und den Über­ tragern (23, 24) jeweils eine Treiberschaltung (4; 19 20) eingeschaltet ist.

3. Prüfschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oszillatorschaltung als transistorierte, astabi­ le Kippschaltung (3; 11-17) ausgeführt ist.

4. Prüfschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeelemente als Leuchtdioden (29, 30) aus­ geführt sind.