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Anordnung zur Zündung und Beleuchtung für Kraftfahrzeuge. Die Erfindung
betrifft eine Anordnung zur Zündung und Beleuchtung von Kraftfahrzeugen mit Verbrennungskraftmaschine
und einem Wechselstromerzeuger und besteht darin, daß dem Wechselstromerzeuger,
als welchen man vorzugsweise eine an sich bekannte Wechselstrommaschine mit ruhender
Ankerwicklung und einem von Dauermagneten gebildeten Läufer verwendet, die bereits
bei den Anlaßtourenzahlen genügend Zündungsstrom und nach dem
Anlaufen
der Maschine Mittelfrequenzstrom liefert, eine und dieselbe Stromart für Zündung
und für Beleuchtung entnommen wird, indem ein Teil des erzeugten Stromes als Zündstrom
unter ausschließlicher Zwischenschaltung eines Transformators auf Zündspannung gebracht,
durch einen umlaufenden Hochspannungsverteiler an die Kerzenelektroden angeschaltet
wird, und der andere Teil des erzeugten Stromes zur Speisung der Lampen verwendet
wird, deren Stromkreise unmittelbar an den Primärstromkreis angeschlossen sind.
Hierdurch und in Verbindung mit der weiteren Anordnung selbstinduktiver Mittel zur
Konstanthaltung des Stromes in den Lampenstromkreisen gelangt man zu einer Zündungs-
und Beleuchtungsanordnung, welche sich durch eine Geringstzahl von Einzelteilen
und den Fortfall von der Abnutzung unterliegenden oder eine Wartung erfordernden
Teilen auszeichnet.
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Die neue Zündungs- und Beleuchtungsanordnung ist in einer beispielsweisen
Ausführungsform in der Zeichnung schematisch dargestellt.
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Auf einer umlaufenden Welle z, welche vorzugsweise die Welle des den
Wagen treibenden Verbrennungsmotors ist, sitzt eine Scheibe 2, z. B. das Schwungrad
des Motors. Am Umfang der Scheibe sind in regelmäßigen Abständen permanente Magnete
3 von wechselnder Nord-und Südpolarität und solcher Anzahl vorhanden, daß die Maschine
bereits beim Ankurbeln des Verbrennungsmotors Ströme von Mittelfrequenz, also von
einer Periodenzahl von 75 bis 250 in der Sekunde liefert. In der Praxis hat
sich eine Zahl von q0 Magneten als ausreichend erwiesen.
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Der durch das Schwungrad 2 und die Dauermagnete 3 gebildete Feldmagnet
oder Läufer arbeitet mit einem ruhenden Anker oder Ständer 8 zusammen, welcher bei
der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsform Segmentform besitzt und durch
Anordnung von Längsschlitzen 9 und Schrauben io gegen den Feldmagneten verstellt
werden kann.
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Der Ständer 8 besitzt wie üblich an der dem Läufer zugewandten Innenfläche
Nuten ix, in denen die Ankerwicklungen 12 untergebracht sind. Er bildet mit dem
Läufer zusammen eine Wechselstrommaschine, welche weder Schleifring oder Kollektor
noch eine besondere Erregervorrichtung besitzt und schon beim Andrehen der Verbrennungskraftmaschine
den zum Betrieb der Scheinwerfer und zur Zündung des Motors erforderlichen Strom
erzeugt.
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Damit der Lampenstrom bei Änderung der Tourenzahl konstant bleibt,
ist die Ständerwicklung i2 mit hoher Selbstinduktion ausgeführt. Bekanntlich nimmt
nämlich bei genügend hoher Selbstinduktion der Ständerwicklung die Wattspannung
praktisch nicht mehr zu, während die wattlose Spannung von der Selbstinduktion der
Wicklung aufgenommen wird. Wird also eine Selbstinduktion in Reihe mit einem Ohmschen
Widerstand (Scheinwerferlamp(n) geschaltet, so wird ohne eine besondere Spannungsreglung
mit zunehmender Tourenzahl und somit entsprechend höherer Frequenz die Spannung
größer, da die Maschine infolge ihrer konstanten Erregung durch - permanente Magnete
einen konstanten Strom abgibt. Diesen würde man in an sich bekannter Weise durch
Einschaltung von Drosselspulen in die Lampenstromkreise konstant halten können.
Gemäß der Erfindung wird nun jene Dro.#;selspulenwirkung durch die Wirkung der Selbstinduktion
einer entsprechend vergrößerten Windungszahl der Maschine selbst ersetzt. Hierdurch
erspart man sich die Anordnung einer besonderen Vorrichtung zur Konstanthaltung
der Spannung und kann die Scheinwerferlampen unmittelbar, d. h. unter Ausschluß
von Vorschaltwiderständen, Schmelzsicherungen u. dgl., und ohne daß die Beleuchtung
wesentlich durch Änderungen der Tourenzahl beeinflußt wirrt, an die Ständerwicklung
anschließen. Die Maschine besitzt also das in der Zeichnung nicht darstellbare Merkmal,
daß die Zahl der Windungen der Spulen 12 größer ist als sie zur Erzeugung der Lampenspannung
eigentlich sein müßte.
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Gemäß der Zeichnung sollen beispielsweise zwei Hauptscheinwerferlampen
29 mit Strom versehen werden können. Zu diesem Zweck ist die Ankerwicklung i2 an
drei Stellen durch Leitungen 13, 14 und 15 direkt angezapft. Die Leitungen 13 und
15 sind bei der in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsform über Klemmen 16
und 17 an die Primärspulen 18, i9 eines Transformators 48 angeschlossen, durch welchen
die zur Zündung erforderliche Hochspannung erzeugt wird. Jenseits der Primärspulen
verlaufen die Leitungen 13 und 15 über Leitungen 2o, 27 bzw. 21, 28 nach den bei
E geerdeten Scheinwerferlampen 29, 30. Zwischen den Leitungen 2o, 21 und 27, 28
sitzt ein Drehschalter 2q. mit Klemmen 22, 23, 25, 26 und Kontaktlamellen 31, welche
bei der in der Zeichnung wiedergegebenen Stellung die Kontakte 22 und 25 bzw. 23
und 26 überbrücken und den Lampenstromkreis schließen. Dreht man den Schalter 2q.,
welcher das einzige der Abnutzung und Reibung unterliegende Element der ganzen Einrichtung
ist, um 9o°, so werden die Lampen ausgeschaltet.
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Die dritte Anzapfleitung 14 ist bei E geerdet. Sie ist die gemeinsame
Rück- bzw-. Ausgleichs- i leitung für die Lampenstromkreise der Scheinwerferlampen
29 und 3o, welche im Falle des Versagens einer Scheinwerferlampe die Rückleitung
und im Falle einer Verschiedenheit der Lampenspannung den Ausgleich bewirkt. In-
i folge der unmittelbaren, Anzapfung der Ständerwicklung durch jede Scheinwerferlampenleitung
und
die Anordnung einer diesen gemeinsamen Ausgleichs- und Rückleitung werden die Scheinwerferlampen
vollständig voneinander unabhängig, es kann also auch ohne Anordnung besonderer
Sicherheitseinrichtungen die eine weiterbrennen, wenn die andere aus irgendwelchen
Gründen versagen sollte.
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Die Sekundärspule 33 des Transformators 48 ist an einem Ende geerdet,
am. anderen Ende an den umlaufenden Verteilerhebel 35 eines Verteilers 36 angeschlossen,
dessen Elektroden 37 in der üblichen `'eise mit den Zündkerzen 38 der Verbrennungskraftmaschine
verbunden sind. Infolge der Verwendung einer Mittelfrequenzmaschine kann man einen
kleinen den Einbau in ein Kraftfahrzeug bequem ermöglichenden Transformator verwenden,
und trotzdem ohne primäre Unterbrechung und Verwendung von Kondensatoren schon bei
den Anlaßtourenzahlen auf Zündspannung kommen. Der Verteiler 35 kann direkt auf
die Nockenwelle 39 des Verbrennungsmotors gesetzt werden. Damit bei wachsender Tourenzahl
die Spannung in der Zündleitung nicht überrriäßig ansteigen und eine erfolgreine
Bekämpfung der vorzündenden Wirkung der bei jeder unmittelbaren Spannungsverteilung
im Verteiler auftretenden Vorfunken unmöglich machen kann, schaltet man- zweckmäßig
parallel zur Leitung 34 eine Überschlagfunkenstrecke 49, welche die maximale Begrenzung
und Konstanthaltung der Zündspannung in der denkbar einfachsten Weise bewirkt.
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Das in der Zeichnung angedeutete Beleuchtungssystem vermag die Scheinwerferlampe
29 und 3o nur dann mit Strom zu versehen, wenn die Antriebsmaschine läuft. Damit
bei stillstehender Maschine wenigstens eine Positionslampenbeleuchtung möglich ist,
ist an die Klemmen 16 und 17 durch Leitungen 40, 41 ein Gleichrichter 42 angeschlossen.
welcher den von der Dynamomaschine erzeugten Wechselstrom in Gleichstrom verwandelt
und an eine Batterie 43 angeschlossen ist. Diese Batterie ist einerseits geerdet
und steht andererseits durch eine Leitung 44 mit Schalter 45, mit Positionslampen
46, 47 in Verbindung, die gleichfalls geerdet sind. Verwendet man einen elektrolytischen
Gleichrichter, so bildet er gleichzeitig eine Sicherheitsvorrichtung, welche ein
Zurückfließen von Strom aus der Sammlerbatterie 43 in die Statorwicklungen verhindert.
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Bemerkt sei noch, daß, wenn vorstehend von einer Erdung von Leitungen
u. dgl. die Rede ist, hierunter ein Anschluß an den Metallrahmen des Fahrzeuges
aufzufassen ist, welche die Rückleitung der Ströme bewirkt.