NO803241L - Tenningsapparat og forbrenningsmotor. - Google Patents

Abstract

Et apparat tilveiebringer gnisttenning i en forbrenningsmotor hvor gnister ved tennpluggene blir igangsatt av en høyspenningspuls på typisk 20 kV og deretter blir opprettholdt av en likespenning på typisk 3 kV. I eh utførelsesform blir likespenningen frembrakt fra en 12 volt forsyning ved hjelp av en likestrømomformer, idet omformeren er anordnet for å levere en hovedsakelig konstant spenning uansett den strømmen som trekkes av gnisten, innenfor gitte grenser. Omformeren er også anordnet for å opphøre og virke i tilfelle av en kortslutning av en utgang. Omformeren er beskrevet i forbindelse med en PROCO-motor med mager forbrenning med det resultat at det bare er nødvendig med en tennplugg per sylinder. I en alternativ utførelsesform blir den gnistopprettholdende likespenningen utledet direkte fra en konvensjonell vekselstrømdynamo drevet av motoren.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et apparat for frembringelse av tenningsgnister for en forbrenningsmotor, og ved-rører spesielt, men ikke utelukkende, bilmotorer.

Det er velkjent at de elektriske gnistene som mates til tennpluggene i en forbrenningsmotor vanligvis blir frembrakt ved hjelp av en tennspole som har sin høyspente sekundærvikling

koblet til motorens tennplugg gjennom en fordeler, idet spolen har sin primærvikling koblet til en lavspenningskilde, vanligvis et 12 volt batteri eller en vekselstrømgenerator som drives av motoren. En motordrevet koblingsanordning, vanligvis en me-kanisk kontaktbryter, frembringer avbrytelser i strømmen som flyter i spolens primærvikling,.og følgelig blir det frembrakt høyspenningspulser i sekundærviklingen som blir tilført tennpluggene .

Betydelig forskning er satt inn på å forbedre brenselsøkonomi og redusere forurensninger fra forbrenningsmotorer. Det er gjort anstrengelser for å konstruere en motor som vil gå tilfredsstillende med magrere brennstoff/luft-blanding matet til motorens sylindre. En slik magrere brennstoff/luft-blanding reduserer brennstofforbruket, men har den ulempe at brenn-stof f/luf t-blandingen blir vanskeligere å tenne med et konvensjonelt tenningssystem. Det økede luft/brennstoff-forholdet øker også sannsynligheten for at nitrogenholdige brennstoff^bestanddeler ved forbrenningen blir omdannet til oksyder av nitrogen, heretter referert til som NO . Slike NO -produkter er vanskelige å utskille fra motorens eksos, noe som er nød-vendig for å tilfredsstille reguleringer vedrørende forurens-ning.

For å redusere NO^ utsendt gjennom eksosen, har nyere forskning vært rettet mot å resirkulere eksosgasser fra motoren inn i motorens sylindre for å redusere brennstoff/luft-forholdet i blandingen som forbrukes i motorene under opprettholdelse av et magert brennstoffinnhold i blandingen. Slik resirkula-sjon av eksosgass, heretter referert til som EGR (exhaust gas recirculation), reduserer NO -utslippet, men nedsetter for-brenningstemperaturen og gjør det enda vanskeligere å antenne den brennbare blandingen i motorens sylindre.

Det er satt frem forskjellige forslag for å overvinne vanskelighetene med å antenne en mager brennstoff/luft-blanding. En løsning medfører nykonstruksjon av motoren, slik at det frembringes en såkalt lagdelt fylling (stratitued charge) i sylinderne. I en motor med lagdelt fylling har en brennstoff/ luft-blanding en ikke-uniform rommessig brennstoff-fordeling i sylinderen, slik at det er en høyere konsentrasjon av brennstoff ved tennpluggen enn i mesteparten av sylinderen. Når gnisttenning inntreffer, vil forbrenningen skje lettere i den forholdsvis høye brennstoffkonsentrasjonen ved tennpluggen, og den påfølgende varmen fra forbrenningen vil få forbrenningen til å spré seg til.den magrere blandingen i de andre delene av sylinderen. Ett eksempel på en motor med lagdelt fylling, er beskrevet i "A New Concept of Stratified Charge Combustion - The Ford Combustion<p>rocess (FCP)"SAE Paper No. 680041, januar 1968. Denne motoren ble utviklet til denPROCO-motoren som er beskrevet i "The Ford PROCO Engine Update" SAE Paper No. 780699, august 1978. Man vil se at i motsetning til FCP-motoren harPROCO-motoren et EGR-system for å redusere utslipp av NO x-eksos. Dessuten skal det bemerkes at for å oppnå tilfredsstillende forbrenning, er det nødvendig med to tennplugger per sylinder med den EGR-utstyrte PROCO-motoren, noe som ytterligere illustrerer vanskelighetene som oppstår med å igangsette tenning av en mager blanding når EGR brukes. Man vil forstå at når det brukes to tennplugger per sylinder, er det nødvendig med en komplisert fordeler, totalkostnaden for tenningssystemet økes betydelig. Et annet problem ved anvendelsen av to tennplugger per sylinder er at<p>ROCO-motorkonseptet bare kan benyttes for motorer med stor kapasitet, typisk 5 liter eller mer. For mindre motorer er det ikke nok plass i topplokket til å oppta tennpluggene og de nødvendige ventiler og injek-torer som brukes ved denne type motor.

Et annet forslag for tenning av en brennstoff/luft-blanding er vist i US-patent nr. 4.033.316, som beskriver et arrangement hvor en høyspent likestrømkilde er seriekoblet med sekundærviklingen til en tennspole på en slik måte at den gnisten som istandbringes ved konvensjonell drift av spolen, blir opprettholdt. Gnisttenningen i sylinderen blir således innledet ved hjelp av en typisk 20 kV puls frembrakt på vanlig måte ved å avbryte strømmen i spolens primærvikling, og gnisten blir deretter opprettholdt av en høy spenning på typisk 2 til 4 kV fra den høyspente likestrømkilden, som er seriekoblet med spolens sekundærvikling, på en måte som er stort sett analog med den måte hvorved en sveisebue blir igangsatt av en høy-spenningspuls og blir opprettholdt ved en likestrøm ved lavere spenning. Det er velkjent at når en lysbue først er opprettet, kan den holdes i gang av en spenning som er mindre enn den som var nødvendig for å tenne lysbuen.

I ovennevnte US-patent blir det fastslått at den spenning som er nødvendig for å opprettholde gnisten, er hovedsakelig . konstant, og at spenning/strøm-karakteristikken til likestrøm-generatoren bør være slik at det leveres en konstant strøm til gnisten.

Den kretsen som er vist på figur 2 i dette US-patentet oppfyller denne betingelsen ved å anordne likestrømgeneratoren med en spenning/strøm-utgangskarakteristikk definert ved en kurve for hvilken en minsket utgangsspenning resulterer i en øket strøm, idet den maksimale strøm ved lav spenning blir be-grenset av likestrømgeneratorens utgangsimpedans.

Oppfinneren av den foreliggende oppfinnelse har funnet at selv om den spenning som kreves for å opprettholde lysbuen, har en hovedsakelig konstant middelverdi, er den i praksis utsatt for transiente fluktuasjoner som finner sted under forbrenn-ingstilstander med høy EGR, høy kompresjon, høye gassvirvlings-hastigheter i sylinderen og uhyre magre brennstoffblandinger. Under en slik forbigående fluktuasjon kan det være nødvendig med både en forholdsvis høy spenning og strøm for å opprettholde gnisten. Likestrømgeneratoren ifølge det forannevnte patentet leverer imidlertid en forholdsvis lav spenning ved høye strømnivåer og vil følgelig ikke opprettholde gnisten under slike forbigående tilstander, med mindre likestrømgeneratoren blir anordnet for å levere høyere effekt og dermed blir lite effektiv under mesteparten av sin drift.

Et annet problem oppstår med likestrømgeneratoren ifølge patentet i det tilfelle at det inntreffer en kortslutning over tennpluggen eller over generatorutgangen. En slik kortslut-ningstilstand kan oppstå når man kontrollerer virkemåten av tenningskretsen. Det er vanlig praksis å berøre motoren med tennpluggens leder for å se om det kan trekkes en gnist fra enden av lederen. Under en slik kontroll vil det ofte oppstå en kortslutning over likestrømgeneratorens utgang. Nå om fatter likestrømgeneratoren, i henhold til ovennevnte patent, en frittløpende oscillator som driver en opptransformator hvis utgang er tilkoblet en diode- og kondensator-krets som virker som en likeretter og spenningsmultipliserer, for å frembringe en høyspent likestrømutmatning over en utgangskondensator. I tilfelle av en kortslutning over utgangen virker generatoren til å pumpe en høy strøm inn i kortslutningen. Resultatet er at oscillatoren vil bli overopphetet og sannsynligvis svikte. Kretsen ifølge ovennevnte US-patent er følgelig farlig for vedlikeholdspersonell. Hvis en mekaniker ved et uhell berører den høyspente tennplugglederen slik at det frembringes en kortslutning , vil likestrømgeneratoren pumpe en høy strøm inn i kortslutningen med påfølgende farlige resultater for mekanikeren.

Et annet problem med den nevnte kretsen er at driften av den høyspente likestrømkilden frembringer betydelige erosjonshastigheter for tennpluggens elektroder og elektrodene til fordeleren og dens tilhørende rotorarm. Dette problemet er særlig alvorlig hvis den energi som leveres av likestrømgeneratoren er valgt høy nok til å opprettholde gnisten under forbrenning ved høye EGR-verdier og høy forbrenningsvirvling for magre brenn-stof f blandinger .

Et ytterligere problem med den nevnte kretsen er at like-strømgeneratorens utgangskondensator vil forbli oppladet i en betydelig tid etter at kretsen er koblet ut. Hvis derfor en mekaniker berører utgangen til tenningskretsen selv etter at den er slått av, vil han kunne få elektrisk støt.

Det er et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe et forbedret tenningssystem for en motor med magert brennstoff.

Det er et annet formål med oppfinnelsen å forbedre et tenningssystem hvor gnistene som frembringes av tennpluggene blir igangsatt ved konvensjonell drift av en tennspole og deretter blir opprettholdt ved bruk av en likestrømgenerator, idet like-strømgeneratoren er slik innrettet at den opprettholder gnistene selv under de forannevnte forbigående fluktuasjoner i spenningen og strømmen som opprettholder lysbuen.

Det er videre et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe en slik likestrømgenerator som ikke pumper en stor strøm inn i en kortsluttet utgang, og som det er mindre sannlig vil gi vedlikeholdspersonell farlige elektriske støt.

Det er ytterligere et annet formål med oppfinnelsen å tilveiebringe en forbrenningsmotor med lagdelt fylling som har et EGR-system og med et tenningssystem omfattende bare en tenn-■ plugg per sylinder.

Enda et annet formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en PROCO-motor med et tenningssystem som har bare en tennplugg per sylinder.

Det er også et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe et tenningssystem som bidrar til å muliggjøre konstruksjon av PROCO-motorer med mindre dimensjoner.

En side ved oppfinnelsen vedrører et apparat for frembringelse av gnisttenning i en forbrenningsmotor der gnister over tennpluggene blir innledet av en elektrisk puls og deretter blir opprettholdt ved bruk av en likestrømgenerator som påtrykker en opprettholdelsesspenning på pluggene, idet generatoren er kjennetegnet ved at generatoren er innrettet for å frembringe en hovedsakelig konstant spenning over et forutbestemt område av strømverdier, for derved å opprettholde gnisten, og for å slutte å virke slik at den er i stand til å opprettholde gnisten hvis strømmen som tilføres tennpluggen overstiger en forutbestemt maksimumsverdi. Likestrømgeneratoren har den fordel at fordi dens spenning holder seg hovedsakelig konstant, vil generatoren opprettholde gnister selv under forhold med høy EGR, gassvirvlingsfylling og uhyre magert brennstoff. Hvis gnisten krever en forbigående høy strøm, kan gen-eratorens spenning levere strømmen uten at spenningen faller under den lysbue-opprettholdende spenning.

Fordi generatoren vil slutte å virke når 'dens strøm overstiger en gitt maksimumsverdi, vil generatoren heller ikke pumpe en stor strøm inn i en kortslutning, og derfor er farene som vedlikeholdspersonell kan utsettes for hvis de ved et uhell berører tennplugglederne, betydelig redusert. I tilfelle av en kortslutning av utgangen vil heller ikke generatoren bli overopphetet eller svikte.

I henhold til et foretrukket trekk ved oppfinnelsen utvikler likestrømgeneratoren sin utgangsspenning over en kondensator som er shuntkoblet med motstandselementer for å muliggjøre utladning av kondensatoren når generatoren er ute av drift. på denne måten vil kondensatoren spre den ladningen som ellers

kunne gi vedlikeholdspersonell elektrisk støt.

Et annet aspekt ved oppfinnelsen tilveiebringer et apparat for frembringelse av gnisttenning i en forbrenningsmotor der den gnistopprettholdende spenning som frembringes av like-strømgeneratoren, har et selektivt variabelt nivå, idet nivået kan endres i avhengighet av motorens arbeidsbetingelser, noe som gir den fordel at forholdsvis høye gnistenergier bare be-høver å brukes ved ekstreme forbrenningsbetingelser og lavere gnistenergier kan brukes ellers , slik at eros jon av tennplugg-elektroden blir redusert.

I henhold til ytterligere en annen side ved oppfinnelsen blir det tilveiebrakt et forbedret tenningssystem for en motor med lagdelt fylling og mager forbrenning, spesielt, men ikke utelukkende, en PROCO-motor, hvor gnister over tennplugger i forbrenningskammere i motoren blir innledet ved hjelp av elektriske pulser og deretter blir opprettholdt ved hjelp av en likestrømgenerator som tilfører pluggene en gnistopprettholdende spenning. I henhold til dette aspekt ved oppfinnelsen er det tilveiebrakt bare en tennplugg per forbrenningskammer siden tilfredsstillende tenning i henhold til den foreliggende oppfinnelse kan oppnås med bare en tennplugg uten noen reduksjon i brennstofføkonomien og med en forbedring med hensyn til reduksjon i eksosforurensning. Med den foreliggende oppfinnelse kan videre motoren med lagdelt fylling arbeide med høye EGR-verdier uten opptreden av særlig tung gange.

Ytterligere formål og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå av den følgende beskrivelse av utførelsesformer som er gitt som illustrerende eksempler under henvisning til de vedføyde teg-ninger, der: Figur 1 er et skjematisk diagram over et apparat for frembringelse av gnisttenning i henhold til oppfinnelsen; Figur 2 illustrerer i mer detalj kretsskjemaet over en likestrømgenerator vist på figur 1; Figur 3 viser bølgeformer som illustrerer likestrømgenera-torens virkemåte; Figur 3A viser strømmen i primærviklingen til transformatoren Tl på figur 2; Figur 3B viser den induser-te spenning i sekundærviklingen til transformatoren Tl; og figur 3C illustrerer spenning/strøm-utgangskarakteristikken til generatoren 7; Figur 4 illustrerer en modifikasjon av apparatet på figurene 1 og 2 hvor den spenningen som frembringes av generatoren 7 blir regulert i avhengighet av motorens arbeidsparametere for å redusere tennpluggerosjon; Figurene 5 til 7 illustrerer alternative arrangementer av kretsen på figur 4; Figur 8 er et skjematisk kretsdiagram av en anordning som tillater en separat induktans å bli forbundet i serie med tennpluggene ; Figur 9 er et skjematisk arrangement som muliggjør bruk av likestrømgeneratoren som en tilleggsenhet til et konvensjonelt tenningssystem; Figur 10 er et tverrsnitt gjennom en sylinder i en PROCO-motor; Figur 11 er et skjematisk oppriss av sylinderhodet til PROCO-motoren; Figur 12 er et skjematisk tverrsnitt av enPROCO-motor anordnet for å ha et tenningssystem i henhold til oppfinnelsen, og som har bare en tennplugg per sylinder; og Figur 13 er et kretsskjema av et annet eksempel på oppfinnelsen som benytter en konvensjonell vekselstrømdynamo.

Det vises til figur 1 hvor det er vist en tennpulsgenerer-ende anordning som omfatter en tennspole 1 med primær- og sekundær-viklinger la, lb, en strømreguleringsanordning 2 som re-gulerer en lavspent strøm som flyter i primærviklingen, og en motordrevet gnisttidsstyreanordning 3 som driver strømreguler-ingsanordningen 2. Strømreguleringsanordningen 2 er anordnet for å frembringe en hurtig,forandring av strømmen i primærviklingen la som respons på drift av tidsstyreanordningen 3, for å indusere i sekundærviklingen lb en høyspenningspuls på typisk 20-40 kV. Denne høye spenningspulsen er i stand til å frembringe tenningsgnister i en forbrenningsmotor, og pulsen blir tilført gjennom en fordeler 4, som kan være av velkjent type, til tennplugger 5 innsatt i sylindre i motoren (ikke vist).

Strømreguleringsanordningen 2 og tidsstyreanordningen 3 kan utgjøres av en konvensjonell kdntaktbryter drevet av en kam i fordeleren 4, som kobler en nominell 12 volt forsyning fra motorens vanlige batteri/dynamo-arrangement (ikke vist) på leder 6, for å avbryte strømmen og frembringe en hurtig strøm-forandring i primærviklingen la. Alternativt kan strømregu-leringsanordningen være en halvlederbryter som kan bevirke utladning av en kondensator gjennom primærviklingen la. Gnist-tidsstyreanordningen 3 kan også utgjøres av en kjent fotoelek- trisk, infrarød eller lignende detektor som reagerer på den vinkelmessige posisjon av motorens rotasjon.

Under drift av den gnistfrembringende anordningen blir

det således frembrakt høyspenningspulser i spolens sekundærvikling lb, som respons på suksessive operasjoner av gnisttids-styreanordningen 3, idet disse pulsene på riktig måte av fordeleren 4 blir tilført hver av tennpluggene 5 etter tur for å tilveiebringe gnister i suksessive sylindre og dermed tenne brenn-stof f /luft -blandingen i sylinderne.

I tillegg er det anordnet en likestrømgenerator 7 i serie-kobling med sekundærviklingen lb. Generatoren 7 påtrykker tennpluggene 5 en likespenning som er i stand til å opprettholde en gnist over tennpluggene etter at den høyspente gnistutløs-ende pulsen som frembringes av kretsen 2, har falt til et nivå som er for lavt til å opprettholde gnisten. Likestrømgenera-toren 7 omfatter en likestrømomformer anordnet for' å generere en høy utgangsspenning på nominelt 3 kV fra den lavspente forsyningen på leder 6. Generatoren 7 frembringer en likerettet likestrømutgang på leder 8 som blir matet gjennom sekundærviklingen lb til fordeleren 4 og derfra til tennpluggene 5. Utgangsspenningen fra generator 7 er av en størrelse valgt for å opprettholde, men ikke utløse en gnist over en av tennpluggene 5, og generatoren 7 er i og for seg i stand til å frembringe en kontinuerlig spenning av en slik størrelse. Når først gnisten er blitt igangsatt av en høyspenningspuls frembrakt ved drift av strømreguleringsanordningen 2, kan gnisten opprettholdes ved en noe lavere spenning, og likestrømgeneratoren 7 er egnet for frembringelse av en slik opprettholdende spenning. Det faktum at den gnistopprettholdende strømmen blir levert av en separat generator 7, har den fordel at det muliggjør tilveiebringelse av meget større gniststrømmer for lengre tids-perioder, noe som medfører bedre forbrenning og resulterer i bedret brennstofføkonomi og/eller en reduksjon av forurens-ningsutslipp.

I de her beskrevne formene av oppfinnelsen utvikler generatoren 7 en kontinuerlig utgangsspenning, og hver gnist blir slukket enten ved drift av fordeleren for å frakoble den opprettholdende spenningen og koble den til en etterfølgende tennplugg , eller på grunn av det økte gasstrykk som frembringes i sylinderen av den forbrenningen som igangsettes av gnisten.

Det økte gasstrykket presenterer en øket elektrisk impedans for lysbuen som er etablert mellom tennpluggelektrodene,' og

det spenningsnivået som frembringes av generatoren 7 kan velges omtrent slik at det økte gasstrykket vil få gnisten til å slukke automatisk når gasstrykket stiger til et gitt nivå som indikerer at tilfredsstillende forbrenning er oppnådd i sylinderen. Når derfor det gitte trykknivået er nådd i sylinderen, er den

spenning som tilveiebringes av generatoren 7 ikke tilstrekkelig til å opprettholde gnisten, og gnisten vil automatisk opphøre.

I et alternativt arrangement blir likestrømgeneratoren 7. slått av og på igjen for å slukke gnisten.

Fordi generatoren 7 i seg selv er i stand til å frembringe en kontinuerlig høy utgangsspenning, kan den tiden som generatoren kan tilkobles for å levere den gnistopprettholdende spenning til gnistene, velges uavhengig av karakteristikkene til kretsen til generatoren 7, og dermed kan varigheten av utgangsspenningen velges for eksempel fra et par millisekunder til en i virkeligheten uendelig varighet. Dette arrangementet tillater regulering av gnistvarigheten uavhengig av karakteristikkene til kretsen, og tillater den strømmen som flyter gjennom den lysbuen som er etablert over tennpluggen, å være hovedsakelig konstant over hele den perioden hvor gnisten blir opprettholdt av spenningen fra generatoren 7. Systemet i henhold til oppfinnelsen tillater følgelig gnistvarigheten å bli utvidet og energien å bli øket, noe som forbedrer motorens forbrenning.

Likestrømomformerkretsen til generatoren 7 vil nå bli beskrevet mer detaljert under henvisning til figur 2. Kretsen for generatoren 7 er vist innenfor de brutte linjer, og dens forbindelser med resten av tenningskretsen er vist skjematisk. Kretsen omfatter et oscillatortrinn 9, som driver en opptransformator Tl, idet utgangen fra transformatoren blir matet til et spenningsmultipliserer- og likerettertrinn 10.

Oscillatortrinnet 9 blir energisert fra den lavspente 12 volt forsyningslederen 6 gjennom en interferensfilterkrets omfattende kondensatorer Cl til C3 og en induktor Li. Filter-kretsen hindrer falske transienter på lederen 6 fra å forstyrre den oscillerende tilstanden til oscillatortrinnet 9. Transformatoren Tl har en primærvikling med viklingsdeler lia, 11b og et midtuttak CT, en tilbakekoblingsvikling 12, en sekundærvikling 13 og en mettbar kjerne 14. Transistorer TRI og TR2 er anordnet for å regulere strømmen som går fra skinnen 6 i primærviklingsdelene, henholdsvis Ila og 11b, idet transistorenes basiselektroder mottar en forspenningskoblingsspenning utledet fra tilbakekoblingsviklingen 12 gjennom en forspenningsmotstand RI og dioder Dl og D2.

Virkemåten til oscillatoren vil nå bli beskrevet under henvisning til bølgeformdiagrammene på figurene 3A og 3B.Anta at transistoren TRI er ledende. En strøm går fra lederen 6 gjennom viklingsdelen lia fra midtuttaket CT, idet strømmen bygger seg opp hovedsakelig lineært med en hastighet som be-stemmes hovedsakelig av induktansen til viklingsdelen lia. Den resulterende rampestrømmen i viklingsdelen lia er vist ved 15 på figur 3A. Virkningen av denne hovedsakelig konstante strøm-endringshastigheten i viklingen er å indusere en i det vesentlige konstant spenning i tilbakekoblingsviklingen, hvilken spenning har en slik polaritet at den forspenner basisen i transistor TRI for å holde transistoren i ledende tilstand. Ettersom strømmen som flyter i viklingsdelen lia bygges opp, blir kjernen 14 mettet med magnetisk fluks, og strømmen kan ikke øke ytterligere. Som et resultat faller spenningen over tilbakekoblingsviklingen hurtig, og forspenningen til transistoren TRI minker, noe som minsker strømmen i viklingsdelen lia bg dermed induserer en forspenning med motsatt polaritet over tilbakekoblingsviklingen 12. Denne forspenningen med motsatt polaritet kobler raskt på transistor TR2 og kobler av transistoren TRI. Strømmen bygger seg så opp i motsatt retning i viklingsdelen 11b inntil kjernen 14 mettes , på den måte som er vist ved 16 på figur 3A, på hvilket tidspunkt transistoren TRI igjen vil bli koblet på og transistor TR2 vil bli koblet av. Kretsen vil oscillere på denne måten. Rampestrømmene, slik som 15 og 16 induserer i transformatorens sekundærvikling, henholdsvis positive og negative spenninger, slik som 17 og 18 vist på figur 3B, idet spenningene blir opptransformert i forhold til den spenning som tilføres primærviklingsdelene 11 i avhengighet av viklingsforholdet mellom primærviklingsdelene og sekundærviklingen 11, 12. Under en ubelastet tilstand av omformeren 7, opptrer det koblingstransienter i oscillatoren som resulterer i spenningstopper 19 (figur 3B) som opptrer på spenningsbølgeformen til sekundærviklingen 12.

Spenningsmultiplisereren og likeretteren 10 omfatter hur-tigvirkende dioderD3, D4 , som hver pumper ladning inn i seriekoblede kondensatorerC4, C5 under motsatte polariteter av spenningen over viklingen 13. Når derfor utgangsspenningen over vikling 13 er positiv, leder diodenD4 og lader kondensator C5, og når utgangsspenningen er negativ blir kondensator C4 ladet gjennom dioden D3. Siden kondensatorene er seriekoblede, utgjør utgangen over dem begge en dobling av det positive spen-ningsutsvinget over viklingen 13. En siste utgangskondensator C6 er koblet i parallell med kondensatoreneC4, C5 for å glatte spenningen. Parallell-koblet med den siste utgangskondensatoren er en motstandskjede R2, R3 som bidrar til å glatte utgangen og som også utgjør en utladningsbane for utgangskondensato.renC6. En funksjonsindikator 20, vanligvis et neonrør, er koblet i parallell med motstanden R3 for å indikere at generatoren 7 er i drift.

Spenning/strøm-karakteristikken for utgangen fra generatoren 7, som blir matet til lederen 8, er vist på figur 3C. Man vil se at generatoren 7 leverer en hovedsakelig konstant spenning over et forutbestemt strømområde. Når det derfor er slått en gnist over en tennplugg 5, vil generatoren 7 opprettholde en konstant spenning uten hensyn til det strømbehovet som definer-es av lysbuens impedans , opp til en maksimumsverdi for strømmen 22 (figur 3C). Strømverdien 22 er definert av det punkt ved

hvilket basisene i TRI og TR2 ikke lenger metter transistorene, idet dette er regulerbart ved justering av verdien på motstand Ri. Strømmer over verdien 22 indikerer en kortslutning eller en annen feiltilstand ved tennpluggen, og generatoren er anordnet for å settes automatisk ut av drift hvis en slik tilstand inntreffer. Opptreden av en slik kortslutning blir reflektert tilbake til utgangsviklingen 13 til transformatoren Tl (figur 2) slik at transformatorens induktans endres og. forhindrer oscillatoren 9 fra å arbeide.

Et annet nyttig trekk ved generatoren 7 vil fremgå av figur 3C. Før en gnist blir slått over en av tennpluggene, blir det i det vesentlige ikke trukket noe strøm over lederen 8 fra generatoren 7. Under en slik tilstand blir kondensatorenC6 (figur 2) ladet opp til en spenning hovedsakelig lik to ganger verdien av spenningstoppene 19. Denne relativt høye spenningen fra generatoren 7 hjelper til å igangsette gnistene ved tennpluggene 5 siden denne spenningen adderer seg til høyspenningspulsene som induseres i tennspolens sekundærvikling lb. Etter at gnisten er slått, blir strøm trukket fra generatoren 7 og spenningstoppene 19 blir integrert av kondensatoreneC4 tilC6 med det resultat at utgangsspenningen på leder 8 faller til et hovedsakelig konstant platå skissert på figur 3C, og som er hovedsakelig lik to ganger spenningsnivået for bølgeformen 17 (figur 3B) .

Spenning/strøm-karakteristikken til generatoren 7 har den fordel at den gjør det mulig for generatoren å opprettholde gnisten under forhold med uhyre magert drivstoff kombinert med betydelige verdier av EGR og gassvirvling inne i motorens sylindre. Under slike forhold kan impedansen til lysbuen utsettes for betydelige forbigående fluktuasjoner slik at det trekkes en øket strøm fra generatoren 7. Oppfinneren har funnet at for,å opprettholde lysbuen under disse ekstreme forhold, må generatoren kunne levere en tilstrekkelig strøm til lysbuen uten at den påtrykte spenningen til lysbuen faller. Hvis spenningen faller under et visst nivå, selv forbigående, vil lysbuen slukkes og vil ikke bli tent på nytt med mindre en annen 20 kV puls blir tilført fra tennspolen. på figur 3 er vist, med en brutt linje, spenning/strøm-karakteristikken for generatorer av den type som er beskrevet i det før nevnte US-patent nr. 4 033 316. Man vil se at hvis lysbuen forbigående krever en forholdsvis høy strøm, vil spenningen som påtrykkes fra generatoren falle. Derfor vil lysbuen enten slukke eller, hvis generatoren ifølge det nevnte patent er konstruert for å virke tilfredsstillende under disse forhold, vil den forbruke meget mer energi og vil vanligvis levere unødvendig høye spenninger til tennpluggene.

Det skal bemerkes at generatoren 7 har et lite antall komponenter og derfor er billig å fremstille og mer pålitelig.

En annen fordel med generatoren 7 er at i det tilfelle en mekaniker berører tennplugglederen for å frembringe en kortslutning, blir oscillatoren 9 i generatoren dempet og opphører å svinge. På denne måten unngås en tilstand der generatoren pumper en stor strøm inn i kortslutningen. Det er klart at en slik tilstand ville være farlig for mekanikeren, og den ville sannsynligvis også overopphete generatoren slik at den svikter. Et ytterligere sikkerhetstrekk ved generatoren 7 er at utgangskondensatoren C6 (figur 2) er shuntet med motstander R2, R3, slik at dens ladning kan spres når motoren slås av.

Uten denne shuntkoblingen ville kondensatoren C6 beholde sin ladning over en betydelig tidsperiode slik at hvis en mekaniker skulle arbeide med motoren, kunne han motta et elektrisk sjokk fra kondensatoren C6 gjennom tenningslederne. Med den foreliggende generatoren 7 vil også neonrøret 20 indikere ikke bare om systemet er i drift, men også om ladningen fortsatt er tilstede på kondensatoren C6.

Et trekk ved det nettopp beskrevne tenningssystemet er at betydelig økte midlere gnistenergier blir oppnådd sammenlignet med en konvensjonell kontaktbrytertenning , ved hjelp av strøm-mene som tilføres gnistene av generatoren 7. Når det benyttes betydelig EGR eller ekstremt mager forbrenning i en motor, må gnistenergiene være betydelige hvis det skal oppnås pålitelig tenning. En ulempe som kan oppstå, er at de økte gnistenergiene kan medføre uakseptable erosjonshastigheter på tennpluggelektrodene og elektrodene til fordeleren 4. I samsvar med et trekk ved den foreliggende oppfinnelse kan gnistenes energini-vå velges i avhengighet av arbeidsparametere for motoren, slik at gnister med høyere energi bare blir levert når det oppstår ekstreme forhold. På denne måten kan den midlere energien til gnistene reduseres uten at det går ut over de forbedrede motor-gangkarakteristikkene som er et resultat av oppfinnelsen. Et eksempel på et slikt arrangement er vist på figur. 4. Denne fi-guren viser generatoren 7 koblet i serie med tennspolen på lignende måte som på figur 2, men viser i tillegg et rele 23 som brukes til å koble om den spenningen som tilføres oscillatoren 9. Releet 23 har en spole 24 og kontakter 25 som er shuntkoblet med ehspenningsreduserende motstand R4. Vanligvis er kontaktene åpne, som vist på tegningen, slik at en del av 12 V forsyningen til oscillatoren 9 blir redusert over motstanden R4, for derved å redusere spenningen over primærviklingen 11 til en verdi mindre enn 12 V. Som et resultat blir den høy-spente likestrømutgangen som utvikles på leder 8 redusert til under sin maksimale verdi. Når imidlertid kontaktene 25 på releet 25 lukkes, blir motstanden R4 kortsluttet og den spenning som påtrykkes oscillatoren 9 øker med det resultat at like-st rømutgangsspenningen på leder 8 kommer opp i sin maksimale verdi.

Releet blir styrt av en logisk krets 26 som vanligvis tilveiebringer en koblingsbane til jord for strøm som går gjennom relespolen 24. Den logiske kretsen 26 reagerer på avfølte arbeidsparametere for motoren som vist skjematisk ved 27. Den logiske kretsen 26 bestemmer når motorens arbeidsparametere indikerer at ekstreme forbrenningsbetingelser finner sted, og kretsen 26 kobler følgelig om releet 23. Som vist på figur 4 er motoren forsynt med et EGR-system hvor gass-strømningshas-tigheten blir selektivt styrt av en styre-enhet 28. Som fag-folk på området vil forstå, blir EGR-hastigheten vanligvis regulert som en funksjon av vakuumnivået i innløpsmanifolden. Den logiske kretsen 26 reagerer på EGR-verdien.

Den logiske kretsen 26 reagerer også på en brennstoffregu-lering 29 som bestemmer styrken på brennstoffblandingen. I en motor som ventileres ved hjelp av en konvensjonell forgasser, vil den logiske kretsen reagere på innstillingen av den konvensjonelle strupeventilen (choken), mens i en motor med lagdelt fylling forsynt med brennstoffinjektorer vil strømningsverdien av brennstoff til injektorene bli overvåket.

Den logiske kretsen 26 reagerer også på motortemperaturen som avføles av en temperaturføler 30. Når derfor disse parame-terne sammen eller hver for seg definerer en tilstand som man vet representerer ekstreme forbrenningsbetingelser, blir releet 23 koblet inn for å frembringe en maksimal utgangsspenning på lederen 8, men ellers er utgangsspenningen koblet til et lavere nivå med en resulterende minskning av erosjon av tennpluggelektrodene.

Figurene 5 til 7 illustrerer alternative.måter for tilkobling av releet 25 til likestrømgeneratoren 7. på figur 5 er

motstanden R4 koblet inn i 12 volt forsyningsskinnen 6 i stedet for i returbaneri til jord. På figur 6 er spenningsfallmotstanden innkoblet i den høyspente utgangslederen 8 til generatoren 7. På figur 7 er spenningsfallmotstanden koblet inn i jordre-feranselederen for likeretterutgangstrinnet 10 til generatoren.

I de ovenfor beskrevne utførelsesformer av oppfinnelsen er likestrømgeneratoren 7 koblet i serie med sekundærviklingen lb til tennspolen. Dette arrangementet har den fordel at induktansen til sekundærviklingen lb virker til å øke den opprettholdende spenningen over det nivået som er innstilt ved hjelp av generatoren 7 som respons på øket lysbueimpedans , som for eksempel inntreffer ved høy gassvirvling. I visse tilfeller er induktansen til sekundærviklingen lb kanskje ikke tilstrekkelig for dette formål, og det kan være ønskelig å bruke en separat induktor som ballast.

Figur 8 viser et arrangement hvor en separat induktorspoleL2 er innkoblet i lederen 8 i stedet for å bruke tennspolevik-lingen lb som ballastimpedans. En spenningsisolerende anordning 31 er anordnet i serie med tennspolens sekundærvikling lb for å hindre likestrømmen fra generatoren 7 fra å flyte gjennom viklingen til jord i stedet for til tennpluggene gjennom- fordeleren 4.

Den spenningsisolerende anordningen 31 er også anordnet for å tillate drift av tennspolen 1, slik at en høyspennings-puls som induseres i sekundærviklingen i forhold til jord, kan flyte til tennpluggene. Den spenningsisolerende anordningen 31 omfatter i en utførelsesform en kondensator som blokkerer like-strøm fra generatoren 7 til jord gjennom viklingen lb. Den spenningsisolerende anordningen kan også omfatte et gnistgap over hvilket pulser indusert i sekundærviklingen lb vil springe, eller en høyspenningsdiode.

I de ovenfor beskrevne utførelsesformene er tennspolen vist med fire klemmer, to for hver vikling. En slik spole kan lages billig ved å tilpasse fremstillingen av en konvensjonell tennspole. En konvensjonell tennspole har tre klemmer, slik at en ende av hver av primær- og sekundær-viklingene er forsynt med hver sin klemme og de andre endene er tilkoblet en felles klemme for forbindelse til jord. Hvis det er ønskelig å bruke likestrømgeneratoren 7 som en tilleggsenhet for et eksisterende konvensjonelt tenningssystem, kan den kretsanordningen som er vist på figur 9 brukes.

på figur 9 er vist en konvensjonell tennspole 32 med tre klemmer og med primær- og sekundærviklinger 32a, 32b, hver med sin egen klemme 33, 34 og en felles jordet klemme 35. Like-strømgeneratoren 7 er koblet til den konvensjonelle spolen og fordeleren 4 ved hjelp av lastinduktorenL2 og den forannevnte spenningsisolerende anordningen 31 koblet i serie mellom generatoren 7 og spolens sekundærvikling lb. Den spenningsisolerende anordningen 31 tjener til å dirigere strømmen fra generatoren 7 til fordeleren 4 og dermed til tennpluggene i stedet for å tillate den å gå gjennom sekundærspolen 32b til jord.

Den spenningsisolerende anordningen 31 tillater imidlertid høy-spenningspulser indusert i viklingen 32b å passere til fordeleren 4. Som før nevnt kan den isolerende anordningen for eksempel omfatte en kondensator, et gnistgap eller en diode.

v Man vil forstå at forskjellige kombinasjoner av de nettopp beskrevne trekk ved kretsen kan benyttes. For eksempel kan en hvilken som helst av de spenningsnivåkoblingsanordningene som er vist på figurene 4 til 7, benyttes i kretsene på figurene 8 eller 9.

Generatoren 7 kan således brukes sammen med konvensjonelt ventilerte motorer for å oppnå forbedringer i brennstofføkonomi og reduksjon av utslipp av forurensninger, som illustrert i det etterfølgende eksempel, og som også tilveiebringer lignende forbedringer ved motorer forsynt med EGR, som kan være eller ikke være konvensjonelt ventilert med en forgasser.

Som nevnt vedrører et aspekt ved oppfinnelsen motorer med lagdelt fylling, og et eksempel på oppfinnelsen vil nå bli beskrevet i forbindelse med FordPROCO-motoren for å illustrere de oppnådde fordeler.

Utviklingen av Ford PROCO-motoren vil fremgå av "Exhaust Emission Control by the Ford ProgrammedCombustion Process-PROCO", SAE Paper No. 720052,' januar 1972, og av den tidligere nevnte SAE Paper No. 780699-"The Ford PROCO EngineUpdate".

En skjematisk illustrasjon av PROCO-motoren er vist på figurene 10 og 11. Motoren har et høyt kompresjonsforhold på typisk 11:1 og arbeider med et magert brennstoff/luft-forhold på typisk 15:1. Det vises til figur 10 som viser et snitt gjennom en sylinder i motoren, hvor en motorblokk 36 er utboret med en sylinder 37 som opptar ét stempel 38 utformet med et skålformet forbrenningskammer 39. Et topplokk 40 er boltet på blokken 36. Topplokket 40 mottar to tennplugger 41, 42 og også en brennstoffinjektor 43 som sprøyter brennstoff direkte inn i sylinderen slik at det etableres en lagdelt fylling i denne. Motoren har et EGR-system (ikke vist) for å redusere NO -utslipp. Konstruksjonen av topplokket er vist skjematisk i oppriss på figur 10, hvor man vil se at lokket omfatter innløps-og utløps-ventiler 44, 45 for luft og EGR, og en innløpsmani-fold 46. Innløpsmanifolden 46 og innløpsventilen er anordnet for å etablere en virvlende gassbevegelse i sylinderen, idet

gassbevegelsen er indikert skjematisk med pilene 47, 48.

Man har funnet det nødvendig å bruke to tennplugger per sylinder i en PROCO-motor fordi resultatet ellers vil være util-fredsstillende forbrenning ved tilstander med høy belastning og høy EGR. Resultatet er at det er nødvendig med en komplisert fordeler, og tenningssystemets totalkostnad blir øket i uønsket grad. Som man ser av figur 11, blir topplokket 40 også ganske fullt med komponenter, noe som gjør det vanskelig å konstruere en motor av denne typen med en kapasitet på mindre enn 5 liter, siden størrelsen av topplokket da er for lite til å romme alle de nødvendige komponenter.

Oppfinneren har funnet at enPROCO-motor kan bringes til å gå tilfredsstillende med bare en tennplugg per sylinder når det brukes et tenningssystem av den type som er vist på figur 1. Et slikt arrangement i henhold til oppfinnelsen er vist på figur 12 hvor man kan se at motoren er blitt modifisert til å ha bare en tennplugg 42 som mottar en gnistinnledende puls fra en gnist-genererende anordning og deretter en gnistopprettholdende spenning fra en likestrømgenerator, som beskrevet under henvisning til figur 1 og følgende figurer. Den oppnådde forbedring frem-går av resultatene av en test som angitt nedenfor, hvor en enkel sylinder i en PROCO-motor ble kjørt med a) to tennplugger, b) en tennplugg og c) en tennplugg med tenningssystemet i henhold til oppfinnelsen, idet den andre pluggåpningen var forsynt med en blindplugg. I resultatene av test c) er systemet ifølge oppfinnelsen referert til som BWU-tenningssystemet. Testene ble gjennomført uten at man forsøkte å optimalisere innstillin-gene av motoren forBWU-systemet, bortsett fra at det ble inn-ført en 4° tenningstidsforsinkelse i forhold til den optimale innstilling forPROCO-motoren med 2 plugger. Det antas at ytterligere forbedringer i HC (hydrokarbon) - og CO (karbormonok-syd) -utslipp i eksosen kan oppnås ved ytterligere optimaliser-ing av motorens driftsparametere.

Test- konklusjon

1. BWU-systemet er sammenlignbart med det standard 2 plugg PROCO-systemet med hensyn til utslipp og har en sammenlignbar brennstoff økonomi. 2. BWU-systemet er bedre enn etPROCO-system med en enkelt plugg, både med hensyn til utslipp og brennstofføkonomi. 3.BWU-systemet er minst like godt som PROCO-systemet med 2 tennplugger når det gjelder kjørbarhet og er betydelig •■ bedre enn et PROCO-system med enkel plugg.

BWU-systemet tilveiebringer øket EGR-toleranse. Under testen vil den standard 2 pluggPROCO-motoren gå til en forutbestemt minimum feiltenningsfrekyensgrense med en EGR-strøm-ningsverdi på 66% i forhold til strømningsverdien for frisk innløpsgass. Med 1 plugg og BWU-systemet gikk PROCO-motoren til 103 % EGR før feiltenningsgrensen ble nådd.

Som før nevnt tilveiebringer tenningssystemet ifølge oppfinnelsen betydelig bedre brennstofføkonomi med konvensjonelt ventilerte motorer, med eller uten EGR. I tabell 2 nedenfor er gitt resultatene av tester utført med konvensjonelle motorer med tre forskjellige kapasiteter.

Testene ble utført over 4000 miles. Tallene i parentes viser den totale forbedring av brennstofføkonomien gitt ved BWU-systemet uttrykt i prosent av en basislinje definert ved.en sammenlignbar kjøring av motoren med dens konvensjonelle tenningssystem.

En fordel med likestrømgeneratoren 7, som er beskrevet under henvisning til figur 2 og de følgende figurer, er at den passer meget godt for masseproduksjon. Den har en høy omform-ningseffektivitet på mer enn 90 % som oppnås med et lite antall komponenter.

En annen praktisk utførelsesform av likestrømgeneratoren 7 er vist på figur 13. Denne utførelsesformen av generatoren ut-leder høyspenningen som leveres for å opprettholde gnistene, direkte fra den vanlige vekselstrømdynamoen som motoren er ut-styrt med for å energisere. de vanlige motorkret sene. På figur 13 er det vist en motor 50 som driver en elektrisk vekselstrøm-dynamo 51 ved hjelp av en rem 52 på konvensjonell måte. Vek-selspenningen fra dynamoen 51 blir matet til den vanlige likeretter og spenningsregulator som er vist skjematisk ved 53, og som leverer en normalt 12 volt likespenning til de elektriske kretsene 54, slik som for eksempel lavspenningskretsene som er forbundet med primærviklingen.la i tennspolen 1. I henhold til oppfinnelsen blir i tillegg utgangen fra dynamoen levert til en. isolasjons- og opp-transformator 55 og deretter til en likeretter- og glatte-krets med en diode D5, en kondensator C7 og en motstand R5. Likeretterarrangementet tilveiebringer en utgangsspenning på nominelt 3 kV for levering over leder 8 gjennom sekundærviklingen til tennspolen lb for å opprettholde gnistene, på den måte som er beskrevet under henvisning til figur 1.

Kretsen kan fortrinnsvis inneholde et spenningsnivåkob-lingsarrangement, omtrent som beskrevet under henvisning til figur 7. På figur 13 er det vist en logisk krets 26 som kobler strøm for å energisere relespolen 24 og kontaktene 25 på den måten som er beskrevet i forbindelse med figur 7. Normalt reduserer således den spenningsreduserende motstanden R4 utgangsspenningen på leder 8, men når releet virker for å slutte kontaktene 25, blir motstanden R4 shuntet og utgangsspenningen på leder 8 øker.

Det er klart at arrangementet på figur 13 kan brukes med en konvensjonelt ventilert motor, med eller uten EGR, og det kan også brukes med en motor med lagdelt fylling, slik som PROCO-motoren.

Claims (37)

1. Tenningsapparat for en forbrenningsmotor hvor forbrenningen blir bevirket ved hjelp av en tennplugg i en sylinder i en motor, karakterisert ved en gnistpulsgenererende anordning for påtrykning av en elektrisk puls på tenn pluggen som er i stand til å igangsette en gnist over tennpluggen, og en likestrømomformer som er anordnet for å frembringe en kontinuerlig utgangsspenning som tilføres tennpluggen for å opprettholde gnister igangsatt av den gnistpulsgenererende anordning , hvilken omformer er innrettet for å frembringe hovedsakelig konstant spenning over et forutbestemt område av strøm-verdier levert av omformeren for å opprettholde gnisten, idet omformeren videre er anordnet for hovedsakelig å opphøre og virke når strømmen som leveres av omformeren, overstiger en forutbestemt maksimumsverdi.

2. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at likestrømomformeren omfatter: a) en opp-transformator med en primærvikling, en sekundærvikling og en tilbakekoblingsvikling, samt en mettbar kjerne, b) en halvlederkoblingsanordning koblet til primærviklingen og til sekundærviklingen for å definere en oscillator som frembringer en oscillerende strøm i primærviklingen som metter kjernen med magnetisk fluks for derved å indusere en oscillerende opptransformert spenning i transformatorens sekundærvikling, c) en likeretteranordning koblet til transformatorens sekundærvikling og anordnet for å frembringe en likerettet utgangsspenning for påtrykking på tennpluggen, d) idet omformeren er slik innrettet at i tilfelle av at utgangsspenningen blir kortsluttet til jord, så blir oscillatoren dempet og opphører hovedsakelig å virke.

3. Forbrenningsmotor forsynt med et gnisttenningssystem hvor forbrenning blir bevirket ved hjelp av en tennplugg i et forbrenningskammer i motoren, karakterisert ved : a) en tennspole med en primærvikling og en sekundærvikling, hvilken sekundærvikling er anordnet for å levere høyspen-ningspulser til tennpluggen, b) en spenningsforsyning for forholdsvis lav spenning, c) en anordning som reagerer på nevnte spenningsforsyning og er anordnet for i nevnte primærvikling å frembringe en strømforandringshastighet for i sekundærviklingen å indusere spenningspulser egnet for å igangsette en gnist ved tennpluggen, og d) en likestrømomformer innrettet for å frembringe en kontinuerlig utgangsspenning for tilførsel til tennpluggen for å opprettholde en gnist som er igangsatt av en av høyspen-ningspulsene, når denne pulsen ikke lenger er i stand til å opprettholde gnisten, hvilken omformer omfatter: en opp-transformator med en primærvikling, en sekundærvikling og en tilbakekoblingsvikling, samt en mettbar kjerne, en halvlederkoblingsanordning koblet til primærviklingen og til tilbakekoblingsviklingen for å danne en oscillator som kan frembringe en oscillerende strøm i primærviklingen som metter kjernen med magnetisk fluks, hvorved det induseres en oscillerende opptransformert spenning i transformatorens sekundærvikling, en likeretteranordning koblet til transformatorens sekundærvikling og anordnet for å frembringe en likerettet utgangsspenning for påtrykning på tennpluggen, idet omformeren er slik innrettet at i tilfelle av at utgangsspenningen blir kortsluttet til jord, blir oscillatoren dempet og opphører å virke.

4. Motor ifølge krav 3, karakterisert , ved et spenningsmultipliserende trinn koblet til utgangsviklingen til transformatoren for å tilveiebringe et likerettet multiplum av den oscillerende spenning som utvikles over utgangsviklingen, idet en utgangskondensator er anordnet for å bli ladet som en funksjon av den likerettede multipliserte spenning som frembringes av spenningsmultipliseringstrinnet, og ved motstandselementer koblet i parallell med utgangskondensatoren for å tilveiebringe en utladningsvei for denne når omformeren er ute av drift.

5. Motor ifølge krav 4, karakterisert ved en funksjonsindikatoranordning for å indikere at omformeren er i drift.

6. Motor ifølge krav 5, karakterisert ved at funksjonsindikatoranordningen omfatter et neonrør koblet i parallell med utgangskondensatoren.

7. Motor ifølge krav 3, karakterisert ved en føleranordning for tilveiebringelse av et utgangssignal som indikerer en driftsparameter for motoren, og en anordning som reagerer på utgangssignalet fra føleranordningen og er anordnet for å regulere størrelsen av utgangen fra likestrømomformeren for å minske gnisterosjon av tennpluggen.

8. Motor ifølge krav 3, karakterisert ved en separat induktorspole koblet i serie med og mellom utgangen fra likestrømomformeren og sekundærviklingen.til tennspolen, idet tennpluggutgang for tilkobling til tennpluggene blir tatt ut ved seriekoblingen av den separate spolen og tennspolens sekundærvikling, og ved en spenningsisolerende anordning som er anordnet for å tillate høysperiningspulser indusert i sekundærviklingen å passere til tennpluggutgangen og for å få strøm fra likestrømomformeren til å gå til tennpluggutgangen istedenfor gjennom tennspolens sekundærvikling.

9. Motor ifølge krav 8, karakterisert ved at tennspolen har fire klemmer som hver er forbundet til hver sin ende av primær- og sekundærviklingene, og ved at en klemme på sekundærviklingen er koblet til jord gjennom den spenningsisolerende anordning.

10. Motor ifølge krav 8, karakterisert ved at. tennspolen har tre klemmer av hvilke en første og en andre er koblet til hver sin ende av primærviklingen og sekundærviklingen, og hvor den tredje klemmen er koblet i fellesskap til de andre to endene av viklingene og er jordet, og ved at den spenningsisolerende anordningen er koblet til den andre klemmen og til tennpluggutgangen.

11. Motor ifølge krav 8, karakterisert ved at. den spenningsisolerende anordning omfatter elektroder som danner et gnistgap.

12. Motor ifølge krav 8, karakterisert ved at den spenningsisolerende anordning omfatter en diode.

13. Motor ifølge krav 8, karakterisert ved at den spenningsisolerende anordning omfatter en kondensator.

14. Forbrenningsmotor karakterisert ved a) et forbrenningskammer, b) en tennplugg for frembringelse av gnisttenning i kammeret, c) en gnistpulsgenererende anordning for påtrykning av elektriske pulser på tennpluggen i et tidsmessig forhold som er avhengig av motorens drift , idet pulsene er i stand til å igangsette gnister over tennpluggen, d) en generatoranordning for frembringelse av en kontinuerlig utgangsspenning for påtrykning på tennpluggen for å opprettholde den gnisten som er igangsatt av den gnistpulsgenererende anordning etter at denne pulsen ikke lenger er i stand til å opprettholde gnisten, e) en føleranordning for å frembringe en utgang som indikerer en av motorens driftsparametere, f) en anordning som reagerer på utgangen fra føleranordningen og er anordnet for å regulere størrelsen av utgangsspenningen på generatoranordningen på en slik måte at den har tendens til å minske gnisterosjon av tennpluggen.

15. Motor ifølge krav 14, karakterisert ved at den omfatter et EGR-system og føleranordningen omfatter mid-ler som reagerer på motorens EGR-verdi.

16. Motor ifølge krav 14 eller 15, karakterisert ved at føleren reagerer på styrken av den brennstoffblandingen som leveres til motoren.

17. Motor ifølge krav 14, 15 eller 16, karakterisert ved at føleranordningen reagerer på motortemperaturen.

18. Motor ifølge krav 14, som omfatter en spenningsforsyning med forholdsvis lav spenning, karakterisert ved at generatoranordningen omfatter en likestrømomformer med en opp-transformator med en primærvikling og en sekundærvikling, en halvlederkoblingsanordning koblet til transformatorens primærvikling for å koble strøm fra spenningsforsyningen og frembringe en oscillerende strøm i primærviklingen for derved å in dusere en oscillerende høyspenning i transformatorens sekundærvikling, og en likeretteranordning koblet til transformatorens sekundærvikling og anordnet for å frembringe en forholdsvis høy likerettet utgangsspenning for levering til tennpluggen, ved en spenningsfall-impedansanordning anordnet for å redusere den spenningen som frembringes av likestrømomformeren, og ved en koblingsanordning som reagerer på føleranordningen for å koble ut impedanseanordningen.

19. Motor ifølge krav 18, karakterisert ved at koblingsanordningen omfatter et rele med en spole og bry-terkontakter, idet relespolen blir energisert fra spenningsforsyningen med lav spenning i avhengighet av føleranordningens virkning, og ved at spenningsfall-anordningen blir shuntkoblet ved hjelp av bryterkontaktene.

20. Motor ifølge krav 19, karakterisert ved at spenningsfallimpedansanordningen omfatter en motstand koblet for å redusere den lave spenningen som mottas av omformeren.

21. Motor ifølge krav 19, karakterisert ved av spenningsfallimpedanseanordningen omfatter en motstand koblet for å redusere den høye utgangsspenningen som frembringes av likestrømomformeren.

22. Apparat for frembringelse av gnisttenning i en forbrenningsmotor hvor forbrenningen blir bevirket ved hjelp av en tennplugg i et forbrenningskammer i motoren, karakte- risertved: en gnistpulsgenererende anordning for gjentatte ganger å til-føre tennpluggen en elektrisk puls som kan igangsette en gnist over tennpluggen, en likestrømomformer for frembringelse av en kontinuerlig utgangsspenning for levering til tennpluggen for å opprettholde en gnist som er igangsatt av den gnistpulsgenererende anordningen etter at hver puls fra denne ikke lenger er i stand til å opprettholde gnisten, hvilken omformer omfatter: a) en opp-transformator med primær-, sekundær- og tilbakekob-lingsviklinger og en mettbar kjerne, b) en halvlederkoblingsanordning koblet til primærviklingen og til tilbakekoblingsviklingen på en slik måte at det tilveiebringes en oscillator for å frembringe en oscillerende strøm i primærviklingen som frembringer et magnetisk felt som metter kjernen for å indusere en oscillerende opptransformert spenning i sekundærviklingen, c) en likeretteranordning koblet til sekundærviklingen og anordnet for å frembringe en likerettet utgangsspenning for levering til tennpluggene, d) idet omformeren er anordnet slik at i tilfelle av kortslutning av utgangsspenningen til jord, blir oscillatoren dempet og slutter å virke.

23. Apparat for frembringelse av gnisttenning for en forbrenningsmotor hvor forbrenning blir bevirket ved hjelp av en tennplugg i et forbrenninggkammer i motoren, karakterisert ved: en gnistpulsgenererende anordning for gjentatte ganger å levere til tennpluggen en elektrisk puls som kan igangsette en gnist over tennpluggen, og en likestrømomformer som fra en forsyning med forholdsvis lav spenning kan frembringe en forholdsvis høy utgangsspenning for levering til tennpluggen for å opprettholde en gnist som er igangsatt av den gnistpulsgenererende anordning etter at pulsen fra denne ikke lenger er i stand til å opprettholde gnisten, hvilken omformer omfatter: a) en opp-transformator med primær- og sekundærviklinger, b) en halvlederkoblingsanordning koblet til primærviklingen for å frembringe i denne en oscillerende strøm slik at det induseres en oscillerende spenning i sekundærviklingen, c) en spenningsmultipliserer og likeretteranordning koblet til sekundærviklingen og omfattende en utgangskondensator over hvilken et likerettet multiplum av sekundærviklings-spenningen blir utviklet under bruk, og d) en kretselementanordning som utgjør en motstandsvei i parallell med kondensatoren for å tillate utladning av denne når kretsen ikke er i drift.

24. Forbrenningsmotor, karakterisert ved : a) en anordning som utgjør et forbrenningskammer, b) en enkelt tennplugg anordnet for å frembringe gnisttenning i forbrenningskammeret, c) en brennstoffinnsprøytningsanordning for innsprøytning av brennstoff i forbrenningskammeret på en slik måte at det opprettes en lagdelt fylling av brennstoff i kammeret med en høyere brennstoffkonsentrasjon i et område nær tennpluggen enn i områder fjernt fra denne, d) en gnistpulsfrembringende anordning for levering til tennpluggen av en elektrisk puls som er i stand til å igangsette en gnist over tennpluggen, og e) en generatoranordning anordnet for å frembringe en spenning for levering til tennpluggen for å opprettholde den gnisten som er igangsatt av den gnistpulsgenererende anordningen etter at denne ikke lenger er i stand til å opprettholde gnisten.

25. Motor ifølge krav 24, karakterisert ved en stempel- og sylinder-anordning og et topplokk, idet topplokket omfatter en åpning som mottar tennpluggen og en åpning som mottar brennstoffinnsprøytningsanordningen, og ved at stem-pelet har et hode med en sentral skålformet del som utgjør forbrenningskammeret.

26. Motor ifølge krav 25, karakterisert ved innløps- og utløpsventiler montert på topplokket, og en inn-løpsmanifold koblet til innløpsventilen og anordnet for inne i sylinderen å frembringe en virvlende bevegelse av gass hovedsakelig koaksialt med sylinderboringen.

27. Motor ifølge krav 26, karakterisert ved et resirkulasjonssystem for eksosgass koblet til utløps- og innløps-ventilene.

28. Motor ifølge krav 27, karakterisert ved at generatoranordningen omfatter en likestrømomformer for frembringelse av den gnistopprettholdende spenning fra en lavspen- ningsforsyning.

29. Motor ifølge krav 28, karakterisert ved at omformeren omfatter: a) en opp-transformator med en primærvikling, en sekundærvikling og en tilbakekoblingsvikling, samt en mettbar kjerne, b) halvlederkoblingsanordning koblet til primærviklingen og til tilbakekoblingsviklingen for å danne en oscillator som tilveiebringer en oscillerende strøm i primærviklingen som metter kjernen med magnetisk fluks, hvorved det induseres en oscillerende opptransformert spenning i transformatorens sekundærvikling c) en likeretteranordning koblet til sekundærviklingen og anordnet for å frembringe en likerettet utgangsspenning for tilførsel til tennpluggen, og d.) idet omformeren er slik anordnet at i tilfelle av at utgangsspenningen blir kortsluttet til jord, blir oscillatoren dempet og slutter å virke.

30. Motor ifølge krav 24, karakterisert ved en elektrisk dynamomaskin drevet av motoren og anordnet for å energisere den gnistpulsgenererende anordningen, og ved at generatoranordningen omfatter en anordning for fra den elektriske dynamomaskinen å utlede en utgang for levering til tennpluggen slik at igangsatte gnister opprettholdes som nevnt.

31. Motor ifølge krav 30, karakterisert ved at generatoranordningen omfatter en opp-transformator koblet til dynamomaskinen, og en likeretter forbundet med transformatoren .

32. Motor ifølge krav 24, karakterisert ved en føleranordning for avføling av minst en driftsparameter for motoren, og en anordning innrettet for å regulere det spenningsnivået som frembringes av generatoranordningen som respons på føleranordningen.

33. Motor ifølge krav 31, karakterisert ved at den elektriske dynamomaskinen omfatter en vekselstrømdynamo.

34. Forbrenningsmotor karakterisert ved : a) en stempel- og sylinderanordning som avgrenser et forbrenning skammer , b) en enkelt tennplugg anordnet for å tilveiebringe gnisttenning i forbrenningskammeret, c) innløps- og utløpsanordninger i kammeret for å tillate innløps- og avløpsgasser, henholdsvis å komme inn i og forlate kammeret, d) en avløpsgassresirkulasjonsanordning for å resirkulere avløpsgass fra utløpsanordningen til innløpsanordningen, e) en gnistpulsgenererende anordning for gjentatt å tilføre en elektrisk puls til tennpluggen, hvilken puls er i stand til å igangsette en elektrisk gnist over tennpluggen, f) en generatoranordning for frembringelse av en kontinuerlig utgangsspenning for tilførsel til tennpluggen slik at den opprettholder den gnisten som er igangsatt av den gnistpulsgenererende anordning etter at pulsen fra denne ikke lenger er i stand til å opprettholde gnisten.

35. Motor ifølge krav 34, karakterisert ved at generatoranordningen omfatter en likestrømomformer som inn-befatter: a) en opp-transformator med en primærvikling, en sekundærvikling og en tilbakekoblingsvikling, samt en mettbar kjerne, b) en halvlederkoblingsanordning koblet til nevnte primærvikling og til tilbakekoblingsviklingen slik at det dannes en oscillator for å frembringe en oscillerende strøm i primærviklingen som metter kjernen med magnetisk fluks, hvorved det induseres en oscillerende opptransformert spenning i transformatorens sekundærvikling. c) en likeretteranordning koblet til transformatorens sekundærvikling og anordnet for å frembringe en likerettet utgangsspenning for levering til tennpluggen, og d) idet omformeren er anordnet slik at i tilfelle av at utgangsspenningen blir kortsluttet til jord, så blir oscillatoren dempet og slutter å virke.

36. Forbrenningsmotor karakterisert ved : a) et forbrenniirgskammer, b) en tennplugg for tilveiebringelse av gnisttenning i kammeret , c) en gnistpulsgenererende anordning for gjentatte ganger å levere til tennpluggen en elektrisk puls som er i stand til å igangsette en elektrisk gnist over tennpluggen, d) en vekselstrømdynamo drevet av motoren og anordnet for å energisere den gnistpulsgenererende anordning , e) en anordning for fra vekselstrømdynamoen å utlede en utgangsspenning for levering til tennpluggen for å opprettholde gnisten som er igangsatt av den gnistpulsfrembringende anordning etter at pulsen som genereres av denne ikke lenger er i stand til å opprettholde gnisten.

37. Motor ifølge krav 36, karakterisert ved at nevnte anordning e) omfatter en transformator koblet til vekselstrømdynamoen og en likeretter koblet til transformatoren.