DE850968C

DE850968C - Fully shielded electrical ignition system for internal combustion engines

Info

Publication number: DE850968C
Application number: DEN1822D
Authority: DE
Inventors: Frank Raymond Faber Ramsay
Original assignee: D Napier and Son Ltd
Current assignee: Napier Turbochargers Ltd
Priority date: 1937-01-20
Filing date: 1938-01-12
Publication date: 1952-09-29

Description

Vollständig abgeschirmte elektrische Zündanlage für Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf vollständig abgeschirmte elektrische Zündanlagen für Brennkraftmaschinen mit einem Ohmschen Widerstand in der Hochspannungszuleitung zu jeder Zündkerze und betrifft im besonderen solche Anlagen, die zwecks Verhinderung der Störung von Rundfunkempfängern beispielsweise in mit der Brennkraftmaschine ausgerüsteten Fahr- und Flugzeugen vollständig abgeschirmt sind, derart, daß der ganze 13ochspannungskreis einschließlich des zur Kerze führenden Kabels der Mittelelektrode zier Kerze tisw. in einer geschlossenen und geerdeten bzw. mit dem Motorkörper verbundenen Abschirmhülle untergebracht sind. Bei derartigen vollständig abgeschirmten Anlagen hat sich nun ein rascher Abbrand der Elektrodenspitzen gezeigt, über deren Ursache man sich nicht völlig im klaren ist.Fully shielded electrical ignition system for internal combustion engines The invention relates to fully shielded electrical ignition systems for internal combustion engines with an ohmic resistance in the high-voltage line to every spark plug and relates in particular to such systems for the purpose of prevention the interference of radio receivers, for example in the internal combustion engine equipped vehicles and aircraft are completely shielded, such that the whole high voltage circuit including the cable of the center electrode leading to the candle ornamental candle tisw. in a closed and earthed or connected to the motor body Shielding cover are housed. With such completely shielded systems A rapid burn-off of the electrode tips has now been shown, about the cause one is not completely clear.

Um diesem Übelstande abzuhelfen, wird gemäß der Erfindung ein Widerstand zwischen jedem Kerzenzuleitungskabel und der zugehörigen Zündelektrode angeordnet, dessen Größe zwischen ioo und 4000 Ohm liegt, zweckmäßig jedoch zwischen den Werten 50o und i5oo Ohm. Die AnbringunK von Widerständen in Zündanlagen von Brennkraftmaschinen ist an sich bekannt. Sie wurden als Dämpfungswiderstände zu dem Zwecke eingeschaltet, die hochfrequenten Schwingungen im wesentlichen vollständig zu unterdrücken und damit gleichfalls einen Störschutz zu bilden, d. h. sie wurden verwendet als Parallelweg zur Beseitigung der Rundfunkstörungen durch vollständige Abschirmung. Derartige Dämpfungswiderstände müssen aber hochohmig sein. Im besonderen hat man Widerstände zwischen 5ooo und 1s ooo Ohm für erforderlich gehalten. Diese hohen Widerstände aber führen zu einer Herabsetzung der Funkenenergie, was sich wiederum nachteilig für die Lebensdauer der Zündkerze namentlich bei Bleitetraäthyl enthaltenden Brennstoffen auswirkte.In order to remedy this inconvenience, according to the invention, a resistor arranged between each candle lead and the associated ignition electrode, whose size is between 100 and 4000 ohms, but appropriately between the values 50o and i5oo ohms. The attachment of resistors in ignition systems of internal combustion engines is known per se. They were switched on as damping resistors for the purpose of to suppress the high-frequency vibrations essentially completely and in order to also to provide interference protection, d. H. they were used as a parallel way of eliminating radio interference through complete shielding. Such damping resistances must, however, be of high resistance. In particular one has Resistances between 5ooo and 1soo ohms considered necessary. These high But resistances lead to a reduction of the spark energy, which in turn disadvantageous for the service life of the spark plug, especially those containing tetraethyl lead Fuels.

Die Erfindung beruht nun in der nach eingehendster Überlegung und auf Grund von Versuchsreihen gewonnenen Erkenntnis, daß die an sich durch vollständige Abschirmung störfreie Anlage dadurch auch gegen den raschen Abbrand der Elektroden gesichert wird, daß .man Widerstände in den erwähnten geringen Werten einschaltet, die keine störende Herabsetzung der Überschlagsenergie des Funkens bedingen und andererseits die schädigende Wirkung der Abschirmung auf den Abbrand der Kerzen beseitigen.The invention is now based on the most detailed consideration and Knowledge gained on the basis of a series of experiments that the per se by complete Shielding of the interference-free system also against the rapid burn-off of the electrodes it is ensured that resistors in the mentioned low values are switched on, which do not cause a disruptive reduction in the sparkover energy and on the other hand, the damaging effect of the shielding on the burning of the candles remove.

Die Erfindung ist durch die Zeichnung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. i ein Schaltschema und Fig. 2 eine konstruktive Durchführung, teilweise im Längsschnitt durch die Kerze, mit einer Widerstandsanordnung gemäß der Erfindung zwischen dem abgeschirmten Hochspannungskabel und der Zündkerze.The invention is illustrated by the drawing, for example, namely Fig. 1 shows a circuit diagram and Fig. 2 shows a structural implementation, partly in a longitudinal section through the candle, with a resistor arrangement according to FIG of the invention between the shielded high voltage cable and the spark plug.

Im gemäß der Erfindung angeordneten Stromkreis nach Fig. i ist A die Sekundärwicklung und A' die Primärwicklung des Transformators der Zündvorrichtung. Ein Ende der Sekundärwicklung A ist wie üblich geerdet, d. h. mit dem Körper des Motors verbunden, der hier durch den Leiter B angedeutet sei. Das andere Ende der Sekundärwicklung ist wie üblich mit dem Arm C eines Verteilers C verbunden, dessen verschiedene Klemmen mit den Mittelelektroden der Zündkerzen der verschiedenen Zylinder verbunden sind. Nach Fig. i hat der Verteiler sechs Klemmen für die Anwendung bei einem 6-Zylinder-Motor. Der einfachen Darstellung halber ist das Hochspannungskabel, das von einer dieser Klemmen zu .der zugeordneten Kerze führt, dargestellt, während in der praktischen Ausführung jede Klemme des Verteilers in gleicher Weise wie diese eine Klemme mit je einer Kerze verbunden ist. Demnach ist an jede Verteilerklemme ein Ende eines Hochspannungskabels D angeschlossen, dessen anderes Ende durch einen Widerstand D' von z. B. iooo Ohm mit der Mittelelektrode E einer Zündkerze F in Verbindung steht, deren Körper F' in der dargestellten Weise durch Einschrauben in den zugehörigen Zylinder geerdet ist. Der Hochspannungskreis -ist in bekannter Weise völlig abgeschirmt. Diese Abschirmung stellt eine Kapazität dar, die .bei G angedeutet ist.In the circuit according to FIG. 1 arranged according to the invention, A is the secondary winding and A 'is the primary winding of the transformer of the ignition device. One end of the secondary winding A is earthed as usual, ie connected to the body of the motor, which is indicated by the conductor B here. The other end of the secondary winding is connected as usual to the arm C of a distributor C , the various terminals of which are connected to the center electrodes of the spark plugs of the various cylinders. Referring to Fig. I, the manifold has six clamps for use with a six cylinder engine. For the sake of simplicity, the high-voltage cable, which leads from one of these terminals to the associated candle, is shown, while in the practical version each terminal of the distributor is connected to one candle in the same way as this one terminal. Accordingly, one end of a high-voltage cable D is connected to each distribution terminal, the other end of which is connected to a resistor D 'of e.g. B. iooo ohms with the center electrode E of a spark plug F in connection, the body F 'is grounded in the manner shown by screwing into the associated cylinder. The high-voltage circuit is completely shielded in a known manner. This shield represents a capacitance that is indicated at G.

Ersichtlich ist die Abschirmung geerdet, und sie umschließt auch den Isolator und den Teil der Mittelelektrode der Kerze, der über deren Körper F' liegt; Fig. 2 zeigt nun eine Art der Anordnung des Widerstandes. Nach dieser Anordnung gemäß Fig.2 ist das Hochspannungskabel D mit der üblichen Isolation D2 aus Gummi oder einem sonst geeigneten Dielektrikum in gleichfalls bekannter Weise durch ein Metallgeflecht D3 abgeschirmt. Das an die Kerze angrenzende Ende des Kabels läuft in ein Uförmiges Verbindungsstück ein. Dieses besteht aus einem Metallgehäuse G mit einer Füllung aus geformtem Dielektrikum G'. Ein Arm des Metallgehäuses G trägt bei G2 ein Außengewinde, auf dem eine Überwurfmutter G3 verschraubbar ist, die zum Anpressen eines mit der Abschirmung D3 z. B. durch Lötung verbundenen Flansches G4 dient. Das Hochspannungskabel D mit der Isolierhülle D2 führt in eine Bohrung des isolierenden Füllkörpers G'. Der Kabelleiter selbst tritt über das Ende der Kabelisolierung hervor und trägt am freien Ende einen Nippel H. Der Nippel ist kugelförmig und liegt innerhalb einer dreiseitigen Federklemme J, deren Flächen sich mit Druck gegen die Außenseite des Nippels legen und so einen guten elektrischen Kontakt zwischen Kabel und dem Widerstand D' herstellen, der hier in einer Bohrung im Füllstoff G' liegt, und zwar rechtwinklig zur Achsrichtung des Kabels D.It can be seen that the shield is grounded, and it encloses the too The insulator and the portion of the center electrode of the candle overlying its body F '; Fig. 2 now shows one type of arrangement of the resistor. According to this arrangement According to FIG. 2, the high-voltage cable D is made of rubber with the usual insulation D2 or another suitable dielectric in an equally known manner by a Shielded metal mesh D3. The end of the cable adjacent to the candle runs into a U-shaped connector. This consists of a metal housing G. with a filling of molded dielectric G '. One arm of the metal case G carries with G2 an external thread on which a union nut G3 can be screwed, which is used for Pressing one with the shield D3 z. B. flange connected by soldering G4 serves. The high-voltage cable D with the insulating sleeve D2 leads into a hole of the insulating packing G '. The cable ladder itself steps over the end of the Cable insulation protrudes and has a nipple H at the free end. The nipple is spherical and lies within a three-sided spring clip J, the surfaces of which move with pressure place against the outside of the nipple ensuring good electrical contact between Make the cable and the resistor D ', which is here in a hole in the filler G' is at right angles to the axial direction of the cable D.

Auf das untere Ende des Widerstandes D' wirkt eine Kappe K, gegen die sich ein Ende einer Schraubenfeder K' stützt, deren anderes Ende gleichfalls auf einer Kappe K2 ruht. Diese beiden Kappen vermögen längs einer rohrförmigen Hülle K3 zu gleiten. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Feder K' über die Kappe K den Widerstand D' nach oben zu treiben sucht, so daß sein oberes Ende in gutem Kontakt mit der Unterfläche der Federklemme J bleibt.A cap K 1 acts against the lower end of the resistor D ' one end of a helical spring K 'is supported, the other end also resting on a cap K2. These two caps are capable of running along a tubular envelope Slide K3. The arrangement is such that the spring K 'over the cap K seeks to drive the resistor D 'upwards so that its upper end is in good contact with the lower surface of the spring clip J remains.

Die Vorrichtung soll bei einer Zündkerze F' bekannter Bauart verwendet werden, bei der ein metallischer Abschirmkörper F2, der mit Isolierstoff F3 ausgekleidet ist, vom Kerzenkörper F' aus nach oben ragt und am oberen Ende ein Gewinde trägt, auf das eine Überwurfmutter L aufgeschraubt ist, die einen Flansch G5 des Metallgehäuses G in guten Kontakt mit .dem oberen Ende der Abschirmung F2 bringt.The device is intended to be used with a known type of spark plug F ' with a metallic shielding body F2, which is lined with insulating material F3 is, protrudes upwards from the plug body F 'and has a thread at the upper end, on which a union nut L is screwed, which has a flange G5 of the metal housing G in good contact with the top of the shield F2.

Die isolierende Füllung G' des 'Körpers G ragt nach unten über den Flansch G5 hinaus; die Anordnung ist derart, daß bei der dargestellten Anbringung .der Vorrichtung an der Zündkerze die Mittelelektrode E der Kerze auf die untere Kappe K2 trifft und diese nach oben .drückt, wobei die Feder K' etwas zusammengedrückt wird. Auf diese Weise hält diese Feder nicht nur den Widerstand D' in gut leitender Verbindung mit der Federklemme J, sondern dient auch dazu, den Hochspannu.ngsstrom zwischen Widerstand D' und Mittelelektrode E der Kerze F' zu leiten.The insulating filling G 'of the' body G protrudes downwards over the Flange G5 addition; the arrangement is such that in the illustrated attachment .the device on the spark plug, place the center electrode E of the plug on the lower one Cap K2 hits and pushes it upwards, whereby the spring K 'is slightly compressed will. In this way, this spring not only keeps the resistor D 'in a well-conducting state Connection to the spring terminal J, but also serves to control the high-voltage current between resistor D 'and central electrode E of the plug F' to conduct.

Wie man sieht, ist bei dieser Anordnung eine völligemetallischeAbschirmungdes Hochspannungsleiters geschaffen, .und diese Abschirmung ragt nach unten um den Widerstand D' und den Isolator und die Mittelelektrode E der Kerze herum bis zu dem geerdeten Körper F' der Kerze.As can be seen, there is an all metallic shield in this arrangement High voltage conductor created,. And this shield protrudes down around the resistor D 'and the insulator and the center electrode E of the candle around to the grounded Body F 'of the candle.

Natürlich kann die Anordnung, die dazu dient, den Widerstand zwischen die Hochspannungszuleitung und die :Mittelelektrode zu legen, entsprechend den besonderen Bedürfnissen abgeändert werden, und zwar auch je nach Art der verwendeten Zündkerze oder der verwendeten Abschirmung sowie dem verfügbaren Raum zur Verbindung zwischen Hochspannungszuleitung und Mittelelektrode sowie auch nach Maßgabe anderer örtlicher Verhältnisse. Der Widerstand kann auch in der Länge der Hochspannungsleitung innerhalb der Abschirmung angeordnet werden oder innerhalb des Isolators der Zündkerze oder einer Fortsetzung dieses Isolators.Of course, the arrangement that serves to the Place resistance between the high-voltage lead and the: center electrode, can be modified according to special needs, including depending on Type of spark plug or shield used and the one available Space for the connection between the high-voltage lead and the center electrode as well depending on other local conditions. The resistance can also be in length the high-voltage line can be arranged within the shield or within the insulator of the spark plug or a continuation of this insulator.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Fully shielded electrical ignition system for internal combustion engines with an ohmic resistance in the high-voltage line to each spark plug, characterized by a resistor (Dl ') between each plug lead wire (D-D3) and the associated ignition electrode (E), the size of which is between 100 and 4000 Ohm, and which prevents the spark plug electrodes from burning up quickly.

2. Shielded Ignition system according to Claim i, characterized in that the value of the resistance lies between 500 and 1500 ohms.

3. Shielded ignition system according to claim i, characterized characterized in that known spark plug shields are used which a connector between the end of a high voltage ignition cable and the Spark plug in the form of a tubular housing provided with internal insulation connects the cable shield to the plug body.

4. Shielded ignition system according to claim i or 2, characterized in that between ioo and 4ooo and Resistance (D ') within the inner insulation, preferably between 500 and 150 ohms (G ') is arranged in such a way that there is a connection between the free Forms the end (H) of the high voltage cable and the center electrode (E) of the spark plug.

5. High-voltage ignition system according to claim i and 3, characterized in that the Resistance between a metal body connected to the high-voltage cable (I) and one end of a spring (K ') lies, the other end of which lies on one .mit the central electrode (E) the metal body (K2) coming into contact with the candle rests.