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Zündeinrichtung für mehrzylindrige Viertaktmotoren Die Erfindung betrifft
eine Zündeinrichtung für mehrzylindrige Viertaktmotoren, insbesondere zur Verwendung
mit der üblichen Hochspannungsbattervezündung für niedrige Frequenz, wie sie gegenwärtig
an den meisten Kraftwagenmotoren vorgesehen wird. Es handelt sich dabeium eine Zündeinrichtung,
deren Verteiler in möglichster Nähe der Zündkerzen angebracht und mittelbar, z.
B. durch eine biegsame Welle, angetrieben ist. Die Zündvorrichtung besteht aus einer
Batterie, die die Primärwicklung eines Transformators über euren Stromunterbrecher
speist. Die Sekundärwicklung ist mit den Zündkerzen über den üblichen Verteiler
verbunden. Bei solchen Vorrichtungen werden gewöhnlich,dier Stromunterbrecher und
der Verteiler von einer gemeinsamen Hilfswelle getrieben, die in geeigneter Weise
ihren Antrieb von der Kurbelwelle oder Hilfswellen, aber immer mit der halben Drehzahl
der Motorkuxbelwelle, erhält. Diese Verminderung der Drehzahl bedingt die Verwendung
von Zahnrädern oder Treibketten, die selbst bei bester Beschaffenheit immer ein
gewisses Spiel oder Nacheilen beim Eingriff der Zähne oder der Kette mit dein Kettenrad
verursachen. Dieses Spiel ist verschieden, je nach der Passung und Abnut7uing der
jeweils im Eingriff stehenden Teile; es nimmt mit der Venvendungsdawer des Motors
zu. Das Spiel beeinträchtigt erheblich die Leistung der Maschim und die Regelmäßigkeit
der Zündung. Der Grund hierfür liegt darin, daß die Stromunterbrechung mittels des
Unterbrechers im Stromkreis der Primärwicklung den Zeitpunkt des Funkens an der
Zündkerze bestimmt. Wenn der Funke nicht zum richtigen Zeitpunkt innerhalb des Motorspiels
überspringt, tritt ein Verlust an Leistung und eine Urregelmäßigkeit der Zündung
ein.
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Wenn es auch wichtig ist, daß kein Spiel im Antrieb des Stromunterbrechers
besteht, wird doch die Wirkungsweise des Motors nicht durch ein geringes Spiel im
Verteiler oder in seinem Antrieb beeinträchtigt. Der Stromübergang zwischen der
Verteilerbürste und den Kontakten kann innerhalb eines großer Winkelbereichs der
Bewegung der Bürste stattfinden, ohne daß der Zeitpunkt oder das Wesen der Zündung
an der Zündkerze berührt wird.
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Um die genaue Übereinstimmung zwischen der Kolbenstellung und dem
Zeitpunkt des Einsetzens des Zündfunkens zu erzwingen, hat man bereits für kleinere
Zweitaktmotoren mit einem Zylinder, wie sie vor allem als Außenbordmotoren für Boote
verwendet werden,
vorgeschlagen, den Unterbrecher unmittelbar durch
die Kurbelwelle antreiben zu lassen. Die Frage des Antriebes eines Ver-@ _= teilers
trat dabei überhaupt nicht auf; ES'.
ist ferner auch bekannt, bei größeren
Vier-,,., taktmotoren den Verteiler in der Nähe Zündkerzen anzuordnen und seine
Bewegung durch eine biegsame Welle und sonstige übertragungsglieder mittelbar von
der Kurbelwelle abzuleiten. Hierbei ist aber an den unmittelbaren Antrieb des Unterbrechers
nicht gedacht worden. Nach der Erfindung sollen nun beide nur je für sich in besonderen
Fällen benutzten Maßnahmen gleichzeitig angewendet werden, um bei Viertaktmotoren
mit mehreren Zylindern einerseits den Vorteil des genauen Einsetzens der Zündung
zu gewinnen und doch andererseits die Nachteile zu vermeiden, die mit .der Anordnung
der ganzen Zündvorrichtung, bestehend aus Unterbrecher und Verteiler, ran der Kurbelwelle
verbunden wären. Vor ;allem müßten nämlich dann längere, hochgespannten Wechselstrom
führende Leitungen zwischen der Zündvorrichtung und den Zündkerzen vorhanden sein,
wobei Gefahr bestände, daß diese Ströme auf benachbarte drahtlase Anlagen. störend
einwirken können. Solche Störungen sind beim Gegenstand :der Erfindung wesentlich
beschränkt, weil in den verhältnismäßig langen Leitungen vom Unterbrecher zur Zündspule
und Verteiler nur Ströme geringer Spannung fließen und die Hochspannungsleitungen
zwischen Zündspule nebst Verteiler und Zündkerzen nur kurz sind.
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In den Zeichnungen zeigt Abb. i schematisch die Schaltung einer üblichen
Hochspannungsbatteriezündung f üreinen Sechszylindermotor und die Art des Antriebs
des Stromunterbrechers und des Verteilers nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung,
Abb. 2 eine Seitenansicht eines mit der verbesserten Zündvorrichtung versehenen
Motors mit dem Schutzgehäuse und Abb.3 eine Stirnansicht des Motors nach Abb. 2.
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Abb. q. ist ein Teilschnitt nach Linie 4-4 der Abb. 3.
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Abb. 5 ist eine Seitenansicht einer Abänderung der Anordnung.
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Abb. 6 ist leine Stirnansicht .der Anordnung nach Abb. 5.
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Abb. 7 zeigt den Oberteil eines Motors mit einer weiteren Abänderung.
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Abb.8 ist ein Teilschnitt durch einen Motor mit der Aalordnung nach
Abb.7.
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In. Abb. i bezeichnet B die Batterie, die .dem Strom über den Unterbrecher
C der Primärwicklung P des Transformators -oder der Spule, wie sie gewöhnlich bezeichnet
wird, zuführt. Die Unterbrecherspitz,en sind gegen das Funken durch den Kondensator
8 geschützt, .der in üblicher Weise zu ihnen paralIel geschaltet ist. S ist die
Sekundärspule, -tue den Strom dem Verteiler D liefert, der n-kinerseits die Energie
den Zündherzen zuführt, von denen eine bei io wiedergegeben ist. Mit 12 ist die
Kurbelwelle bezeichnet, die im Falle eines Sechszylindermotors eine Nokkenscheibe
14 mit drei Nocken trägt, die in bestimmten Zeitabständen die Kontakte des Unterbrechers
trennen. Dieser Vorgang findet statt, wenn .der Verteilerarm 16 in die dargestellte
Stellung gelangt ist, in der er sich vor einem der festen, mit je einer Kerze verbundenen
Kontaktre befindet. Der Verteilerarm 16 wird, wie schematisch dargestellt, in bekannter
Weise über eine biegsame W elle 18 von der Welle 2o angetrieben, die mit halber
Motordrehzahl über eine entsprechende LTbersetzung von der Kurbtlwelle 12 getrieben
wird.
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Bei dieser Zündeinrichtung verursacht die Unterbrechung des Primärstromkreises
eine plötzliche Entmagnetisierung es Transformatorkerns und einen plötzlichen Spannungsanstieg
in der Sekundärwicklung, die einen Funken an derjenigen Zündkerze 4berspringen läßt,
der gerade vom Verteiler die Energie zugeführt wird.
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Es ist ohne weiteres zu erkennen, daß bei dieser Anordnung .die Unterbrechung
des Stromkreises durch den Unterbrecher stets zum gleichen Zeitpunkt des Motorspiels
während der ganzen Betriebszeit erfolgt. Da die Nockenscheibe 14 mit der Welle starr
verbundien ist, ergibt sich keine Möglichkeit für ein sich entwickelndes Spiel oder
Nacheilen. Die Einstellung der Unterbrecherspitzen kann in der üblichen Weise vorgesehen
sein.
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Es ergibt sich, daß der Verteiler, wie üblich, mit der halben Drehzahl
der Kurbelwelle umläuft, weil beider üblichen Viertaktkraftmaschine die Explosionen
in jedem Zylinder nur einmal auf je zwei Umdrehungen der Kurbelwelle erfolgen.
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In Abb.2 ist eine praktische Ausführung des Systems veranschaulicht.
Hierin bedeutet 22 das Gehäuse des Unterbrechers C am Ende der Kurbelwelle, das
auch den Kondensator 8 einschließt. Mit 24 ist der Mantel der biegsamen Welle 18
bezeichnet, die den Verteiler D treibt, der im einzelnen in Abb. 4 dargestellt ist.
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Das Gehäuse 26 ist in einem Stück mit Ansätzen 28 ausgebildet, die
sich an die Seite des Motors anlegen. Mit 30 sind Leitungen bezeichnet, die,
in die Ansätze 28 eingebettet, zu Klemmen oder Metallfassungen 32 führen, die sich
mit den Innenelektroden der Zündkerzen verbinden, von denen eine schematisch bei
i o in Abb. 3 angedeutet ist.
Zweckmäßig ist das Gehäuse 26-a8 mit
Lappen 34 versehen, die am Motor mit waagerechten Bolzen angelenkt sind. Bei dieser
Anordnung kann das Gehäuse 26-a8 vom Motor abgeklappt und dadurch gleichzeitig von
allen Kerzen abgeschaltet werden, -was infolge der blegsamen Welle ausführbar ist.
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Ein weiteres Merkmal dieser Zusammenstellung ist die Anordnung des
Transformators im Gehäuse 36 in der Weise, daß er als Deckel für den Verteiler .dient.
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In Abb. 5 und 6 ist eine geringe Abänderung in der Weise vorgenommen,
daß dieAnsätZe 28' des Verteilergehäuses auf Bolzen 40 sitzen, die im Zylinderkopf
angebracht sind. Durch Abnahme der Muttern 42 kann die Zündeinrichtung von den Kerzen
getrennt werden, wobei die biegsame Welle die Unterbringung an geeigneter Stelle
gestattet.
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Abb. 7 und 8 zeigen eine Abänderung der Abb. 5 und 6 in der Weise,
d,aß das Verteilergehäuse 43 und seine Ansätze 46 aus Metall bestehen und daß es
auf der Oberseite des Motors über den Kerzen i o mittels geeigneter Stiftschrauben
und Muttern 48 so befestigt wird, wie es für die V,entilabdeckung an Zylinderblöcken
üblich ist. Wie Abb.8 zeigt, haben die Ansätze 46 gegen das Gehäuse in geeigneter
Weise isolierte Klemmen 5o, die den Strom den Zündkerzen zuführen.
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Die biegsame Welle zum Antrieb des Verteilers kann von einer beliebigen
geeigneten Welle des Motors :angetrieben werden, wie Nockenwelle, Dynamowelle oder
Pumpenwelle.
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Die neue Anordnung hat sich als besonders vorteilhaft bei der doppelten
Zündung @erwiesen, bei der jeder Zylinder mit zwei Zündkerzen versehen ist und sein
besonderer Transformator mit Unterbrecher jeden Satz von Zündkerzen bedient.