NO752253L - - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en anordning til økning av tenningsspenningen i forbrenningsmotorer i kjøretøy ved hjelp av en kondensator.

Foruten en for kort lukketid, fører sideledning

i tenningskretser, f.eks. på grunn av kondensvann, smuss og oljenedslag på isolerte deler, og forbrenningsrester på tenn-pluggenes isolatorfot, til en reduksjon av tenningsspenningen. Det samme gjelder for den kapasitive belastning. Således kan

f.eks. ved tilsmussing av tenningsanlegget og særlig av tennings-ledningene den kapasitive belastning øke så sterkt at sekundær-spenningen alene på grunn av dette synker til halvparten av den ellers påliggende verdi. Straks tenningsanleggets tilstand av-

viker fra den ideelle tilstand, hvilket i praksis allerede etter kort kjøretid alltid er tilfelle, opptrer således, stadig hyppigere betingelser, for hvilke særlig ved høyere motorturtall en tenning ikke lenger vil finne sted på grunn av. det for lave energitilbud. Spesielle vanskeligheter opptrer i denne forbindelse ved start

av den kalde motor og ved et ikke lenger helt oppladet batteri.

For å løse problemet med den for lave tenningsspenningen ble der utviklet forskjellige tenningssystemer. I et av disse, kjente tenningssystemer blir der anvendt en anordning av den til å begynne med beskrevne art, hvor tenningsspenningen økes ved hjelp av en kondensator. Denne kjente anordning har den ulempe at den har et større effektbehov, at dens virkningsgrad er liten og at koplingen er komplisert og dyr. Dessuten blir vanskelighetene ennå større når den kjente anordning arbeider med høye spennin-ger og stor strømstyrke.

Formålet med oppfinnelsen er å skaffe en anordning

av den til å begynne med beskrevne art, hvilken er enkel i opp-bygning og har et lite effektbehov. Hvis anordningen faller ut,

skal den fortsatte drift av kjøretøyet allikevel være mulig.

Dette formål med oppfinnelsen oppnås ved at anordningen er koplet mellom kjøretøyets batteri og dettes tenningsspole (coil) og er slik bygget opp at en med tenningsspolens primærvikling seriekoplet kondensator ved åpne avbryterkontakter kan lades opp til batterispenningen og ved sluttede avbryterkontakter fordoblerden over tenningsspolens primærvikling liggende spenning sammenlignet med batterispenningen.

Ifølge en videre utformning av oppfinnelsen er der mellom batteriet og tenningsspolens (coilens) primærvikling anordnet en parallellkoplet diode.

Over den parallellkoplede diode blir for det første kondensatoren ladet opp og for det annet kan ved anordningens utkopling eller svikt uhindret flyte en strøm fra batteriet gjennom tenningsspolens primærvikling.

Anordningen ifølge oppfinnelsen er hensiktsmessig

slik bygget opp at en ved sluttede avbryterkontakter sluttet bryter er koplet i serie.med kondensatoren, at seriekoplingen av bryter og kondensator er forbikoplet ved hjelp av en diode som leder i retning av strøm fra batteriet og forbindelsespunktet mellom kondensator og bryter er koplet til jord over en ytterligere bryter som er sluttet når avbryterkontaktehe er åpne.

Ved hjelp av den tilsvarende betjening av de to brytere blir kondensatoren ved åpne avbryterkontakter ladet opp fra batteriet og er ved sluttede avbryterkontakter for understøttelse av batterispenningen koplet i serie med batteriet.

Videre utforminger av anordningen ifølge oppfinnel-

sen hhv. hensiktsmessige utførelsesformer vil fremgå' av de øvrige krav.

Et eksempel på oppfinnelsen er vist på tegningen og skal beskrives nærmere i det følgende, idet fig. 1 er et koplingsskjerna for anordningen ifølge oppfinnelsen, fig. 2 er et koplings-skjema som viser innbygningen av anordningen ifølge oppfinnelsen 1 et kjøretøy, fig. 3 er et koplingsskjerna av en utførelse av anordningen ifølge oppfinnelsen med brytere utført som halvlederbrytere, og fig. 4 til 7 viser de enkelte tilstander for forskjellige koplingsskjemaer til forklaring av koplingen ifølge fig. 1 hhv.

fig. 3.

På fig. 1 er vist et tenningssystem ifølge oppfinnelsen med en tenningsspole eller coil L med en primærvikling LI og en sekundærvikling L2. Sekundærviklingen L2 kan på vanlig måte forbindes med fordeleren. Ifølge fig. 2 er den med den felles klemme på fordeleren V forbundne høyspentledning 10 forbundet med den ene ende av coilens L sekundærvikling. Den annen ende av sekundærviklingen kan ligge til jord over en leder 11. Fordeleren V har vanlig konstruksjon. Densavbryterkontakter er forbundet

med tennpluggen ZK, hvorav bare en er vist på fig. 2. Primærviklingen LI for coilen L er koplet til avbryterkontakten SW1. Den annen ende av primærviklingen Li ligger over en kondensator Cl og en bryter SW3 til plusspolen på et batteri B, hvis minuspol ligger til jord. Forbindelsespunktet mellom kondensatoren Cl og bryteren SW3 er forbundet med jord over en bryter SW2. Parallelt med seriekoplingen av kondensatoren Cl og bryteren SW3 er koplet en diode Dl som ér slik polet at en strøm fra batteriets plusspol over dioden Dl kan strømme gjennom primærviklingen Li i coilen L.

Når avbryterkontakten SW1 er åpen, er bryteren SW3 åpen og bryteren SW2 sluttet. Dermed blir kondensatoren Cl slik

oppladet over dioden Dl og bryteren SW2 fra battetiet B at den ved en senere seriekopling med batteriet B gir en fordobling av batterispenningen.

Ved sluttet avbryterkontakt SWl er bryteren SW2 åpen og bryteren SW3 sluttet. Over coilens L primærvikling LI ligger dermed den dobbelte batterispenning, i foreliggende tilfelle 24 volt. Ved den etterfølgende åpning av avbryterkontakten SWl blir dermed frembragt en økt spenning,i foreliggende eksempel 3 0 kW i coilens L sekundærvikling L2.

Hvis bryterne SW2, SW3 eller andre deler an anordningen S ifølge oppfinnelsen skulle falle ut av drift, kan for-brenningsmaskinen uforstyrret drives videre ved hjelp av strømmen fra batteriet B over/dioden Dl til coilens L primærvikling Li.

Fig. 2 viser monterings^-skjemaet for anordningen ifølge oppfinnelsen. De på fig. 1 viste komponenter med unnta-gelse av coilen L, bryteren SWl og batteriet B er opptatt i blokken S. En tilkoplingsledning 12 for anordningen S er over tennings-nøkkelen ZS forbundet med batteriets B plusspol. Ledningen 12 er forbundet med den ene klemme på bryteren SW3 og med anoden for dioden Dl. Den øvre elektrode i kondensatoren Cl og katoden i dioden Dl er over en ledning 13 forbundet med den positive side av primærviklingen. LI. Ledningen 14 forbinder den annen ende av primærviklingen med blokken S. Den negative klemme av coilen L som kan forbindes med en ende av hver av primær- og sekundærviklingene, er jordet over avbryterkontaktene SWl i fordeleren V.

Fig. 3 viser en utførelse av anordningen li transtorisert utførelse for dét tilfelle at batteriets minuspol ligger til jorden. Bryteren SW3 består i denne utførelse av en kaskadekopling av to transistorer Tl og T2, mens bryteren SW2 består av transistorene T3, T4, T7. Av koplingsskjemaet på fig. 3 vil det videre fremgå at der er anordnet en varsellampe A ved hvis hjelp der kan finne sted en indikasjon på at anordningen S ifølge oppfinnelsen er i drift.

Transistoren T2 (npn-transistor) er med sin emitter forbundet med kondensatorens Cl minusside. Transistorens T2 kollektor er forbundet med batteriets B plusspol. Basis for transistoren T2 er forbundet med kollektoren i pnp-transistoren Tl, hvis emitter er forbundet med batteriets B plusspol. Transistorens Tl basis er over en motstand RIO forbundet med batteriets plusspol. Transistoren T2 basis er over en motstand R13 forbundet med kondensatorens Cl minusside. Plussiden av kondensatoren Cl fører til inngangen til coilens L primærspole.

Kollektoren for npn-transistoren T3 er forbundet méd emitterén i transistoren T2 og dens emitter hører over en motstand R6 og en med denne seriekoplet motstand R7 til minuspolen på coilens primærspole. Coilens minuspol fører til avbryterkontakten SWl og er ved sluttet avbryterkontakt jordet. Basis på transistoren T3 er over en motstand R3 forbundet med kollektoren på pnp-transistoren T4, hvis emitter er forbundet med batteriets plusspol og hvis basis over en motstand Ri likeledes er forbundet med batteriets plusspol.. Videre er basis på transistoren T4 forbundet med kollektoren på npn-transistoren T7 over en motstand R2, mens

transistoren T7 med sin emitter over en motstand R4 er forbundet med basis på transistoren T3 og over en motstand R5 med emitterén på transistoren T3 og som ligger til jord. Basis på transistoren T7 er forbundet med forbindeisespunktet mellom motstandene R6 og

R7 på den ene side og på den annen side med diodenD4 som

på sin annen side er jordet og som er slik koplet at gjennomgangs-retningen fra jord ligger til basis på transistoren T7.

Dioden Dl er koplet mellom batteriets B plusspol og forbindelsespunktet mellom kondensatoren Cl og plussiden av coilens L primærspole.

Lampen A ligger med en klemme over en motstand R15 til jord og med sin annen klemme til kollektoren på tnt-transistoren T5. Emitterén på denne transistor er direkte, og dens basis over en motstand R8 og en med denne seriekoplet motstand R9 forbundet med batteriets B plusspol. Forbindelsespunktet mellom

motstandene R8 og R9 er forbundet med plussiden av kondensatoren C4, hvis minusside er jordet. Videre er det felles forbindelsespunkt for motstandene R8 og R9 forbundet med kollektoren på en npn-transistor T6, hvis emitter er jordet, og hvis basis er forbundet med minussiden på en kondensator C2, som med sin pluss-side er forbundet med minussiden på kondensatoren Cl. Videre er basis forbundet med en diode D2 som med sin annen pol er forbundet med jord og slik koplet at den slipper gjennom fra jord til basis.

Forbindelsespunktet mellom motstanden RIO og transistoren Tl er forbundet med jord over en motstand Ril og en med. denne seriekoplet motstand R12. Det felles forbindelsespunkt mellom motstandene Ril og R12 er over en diode D3 forbundet med kollektoren på transistoren T4 og samtidig med minussiden av en kondensator C3, hvis plusside er forbundet med batteriets B plusspol. Dioden D3 er i dette tilfelle slik koplet at strømmen kan gå fra transistorens T4 kollektor til forbindelsespunktet for motstandene Ril og R12. Motstanden R7 er på sin side som vender bort fra motstanden R6, forbundet med avbryterkontakten og dermed samtidig med spolens minuspol.

Funksjonen av den på fig. 3 viste kopling skal beskrives i det følgende under henvisning til fig. 4 til 7. Man går da ut fra den koplingstilstand som er vist på fig. 4, hvor avbryterkontakten SWl og bryteren SW3 er sluttet, pg bryteren SW2 er åpen.. I denne tilstand bygger der seg på primærspolen LI i coilen L opp et magnetfelt på -grunn av den mellom batteriets plusspol og den med batteriet seriekoplede kondensator Cl over spolen og avbryter kontakten SWl flytende strøm. Når avbryterkontakten SWl åpnes, bryter magnetfeltet sammen, og det blir på grunn av den store forandring dl/dt indusert høyspenning over sekundær- • spolen L2. Den gnist som derved springer over mellom tennpluggens elektroder, utløser tenningen av brennstoffluftblandingen. Under forbrenningsprosessen sluttes bryteren SW2,og bryteren SW3 åpnes som vist på fig. 5. Strømmen fra batteriet går da over dioden Dl og bryteren SW2, idet den mellom disse koplede kondensator Cl lades opp. Foran den neste åpning av avbryterkontakten SWl er kondensatoren Cl helt oppladet.

Funksjonen av de enkelte elementer i den på fig.

3 viste kopling er i dette tilfelle følgende:

Ved åpning av avbryterkontakten SWl blir der indu^sert en til hvilestrømmen svarende hvilespenning på ca. 500 V.

Disse 500 V virker over motstanden R7 og styrer basis på

transistoren T7, slik at denne blir ledende. Derved blir transistoren T4 styrt over sin basis og ledende, slik at derved igjen transistoren T3 styrer sin basis og blir ledende, og dermed blir bryteren SW2 altså sluttet under tenningen.. Kondensatorens Cl ladestrøm går over transistoren T3 og motstanden R5 og frembringer over R6 en avtagende spenning på basis for transistoren.T7. De tre samvirkende transistorer T7, T4 og T3 virker således som en tyristor hhv. en SCR, som bevirker, fullstendig op<p>ladning av kondensatoren Cl. Da transistoren T4 nå er ledende, er emitter-kollektor-spenningen for transistoren T4 meget liten, hvorved transistorene Tl og T2 sperres. I denne tilstand ligner koplingen det på fig. 6 skjematisk viste koplingsskjerna.

Av fig. 6 vil fremgå at ved denne bryterstilling blir kondensatoren Cl straks oppladet igjen under tennings- hhv. for-brenningsoperasjonen i sylinderen.

Straks avbryterkontakten SWl slutter, blir den ved hjelp av transistorene T3, T4 og T7 dannede SCR stilt tilbake, fordi kondensatoren Cl er helt oppladet. Derved sperres transistoren T3

og over en returstrøm også transistorene T7 og T4. Ved hjelp av den spenning som da ligger over basis på transistoren T4 på grunn av at den over dioden D3 dannede kortslutning faller bort over basis-motstanden for Tl, blir transistoren Tl ledende, slik at basis på transistoren T2 styrer og også denne blir ledende. I dette øyeblikk

tilsvarer koplingen det bilde som er vist på fig. 7.

På grunn av seriékoplingen av batteri og den opp-ladede kondensator Cl til primærspolen LI.blir således det magnetfelt hhv. den hvilestrøm som bygger seg opp, vesentlig større. Ved etterfølgende åpning av avbryterkontakten SWl fører dette da til den ønskede høye sekundærspenning hhv. til tennings-gnist med høy energi.

Ifølge et utførelseseksempel har motstandene på fig. 3

i den viste kopling følgende verdier:

Ved en dimensjonering av denne kopling for et 24 volts

batteri har R2 2k/l, R3 470J2, RIO l,5k.Q, Ril 1,5 k-fi., R12 220A.

Kondensatoren Cl kan f.eks. har 100 p. F.

Hvis i et system batteriets plusspol ligger til jord, blir koplingen under anvendelse av det samme grunnprinsipp for-andret på den for fagmannen kjente måte.

Claims (8)

1. Anordning til økning av tenningsspenningen i forbrenningsmotorer i motorkjøretøy ved hjelp av en kondensator,karakterisert vedat anordningen (S) er koplet mellom kjøretøyets batteri (B) og dettes tenningsspole (L) eller coil og er slik bygget opp at en med tenningsspolens (L) eller coilens primærvikling (Li) seriekoplet kondensator (Cl) ved åpne avbryterkontakter (SWl) kan lades opp til batterispenningen og ved sluttede avbryterkontakter (SWl) fordobler den over tenningsspolens eller coilens (L.) primærvikling (Li) liggende spenning sammenlignet med batterispenningen.

2. Anordning ifølge krav 1,karakterisertved at det mellom batteriet (B) og primærviklingen (Li) på tenningsspolen (L) ligger en parallellkoplet diode (Dl).

3. Anordning ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat en ved sluttede avbryterkontakter (SWl) sluttet bryter (SWl) sluttet bryter (SW3) er koplet i serie med kondensatoren (Cl), at seriekoplingen av bryteren (SW3) og kondensatoren (Cl) er forbikoplet ved hjelp av en diode (Dl) som leder i retning av strøm fra batteriet (B) og forbindelsespunktet mellom kondensator (Cl) og bryter (SW3) er koplet til jord over en ytterligere bryter (SW2) som er sluttet når avbryterkontaktene (SWl) er åpne.

4.. Anordning ifølge et av de foregående krav,karakterisert vedat bryterne (SW3, SW2) er halvlederbrytere og dioden (Dl) er en halvlederdiode..

5. Anordning ifølge et av de foregående krav,karakterisert vedat den har en signallampe (A) for anvisning av driften.

6. Anordning ifølge et av kravene 1 til 5,-karakterisert vedat den er forbundet med de to ender av primærviklingen (Li) for tenningsspolen (L) og med batteriet (B), samt med jord.

7. Anordning ifølge et.av kravene 1 til 6, karakt e- r 1 s e r t ved at den er innstillbar på 6 V, 12 V, 24 V og positiv eller negativ jording.

8. Anordning ifølge et av kravene 1 til 7,karakterisert vedat den er anordnet i en jordet kapsling med kjøleribber.