SE448644B - Tendsystem for forbrenningsmotorer med en magnetgenerator - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 448 644 tentkravet angivna egenskaperna. Särskilt lämpligt är om det i kopplingsgrenen med den andra styrkondensatorn är anordnat en första diod. vilken ligger i spärriktning för de för tändning utnyttjade spänningshalvvâgorna. Härvid är det speciellt för- delaktigt om den första dioden dessutom överbrygga: den första styrkondensatorn med hänsyn till de för tändning ej använda halvvâgorna.

Ritning Ett utföringsexempel av uppfinningen beskrives nedan närmare under hänvisning till åtföljande ritning, där fig. 1 visar kretsuppbyggnaden hos ett tändsystem enligt uppfinningen. fig. 2 visar spänningsförloppet i tändsystemets primärströmkrets i det undre varvtalsområdet, fig. 3 visar förloppet för primär- spänningen i det övre varvtalsområdet och fig. 4 visar kurvan för tändtidpunktsförskjutningen i beroende av motorvarvtalet.

Beskrivning av utföringsexemplet Det i fig. 1 visade tändsystemet för en encylindrig förbrän- ningsmotor omfattar en magnetgenerator 10 med ett samtidigt som tändtransformator tjänstgörande tändankare ll, som samver- kar med ett roterande magnetsystem 12. Magnetsystemet 12 är härvid anordnat på periferin av ett sväng- eller fläkthjul 13 hos den ej visade förbränningsmotorn. Det treskänkliga tändan- karet 11 är försett med en primärlindning 14 och en sekundär- lindning 15. vilka tillsammans med övriga kopplíngselement i tändsystemet är ingjutna i ett ej visat hus. Prímärlindningen 14 är ansluten till en primärströmkrets med ett elektroniskt tändkopplingselement 16, under det att sekundärlindningen är förbunden med ett tändstift 17. Tändkopplingselementet 16 he- står i det visade utföringsexemplet av en trestegs Darling- ton-tändtransistor, i vars emitteranslutning är anordnat ett utjämningsmotstånd 18 för inställning av tändtransistorns 16 förstärkningsfaktor. För genomstyrning av tändtransistorn 16 vid början av en positiv spänningshalvvåg i primärströmkretsen är dess bas via ett motstånd 19 förbunden med dess kollektor- anslutning. Parallellt med tändtransistorns 16 bas-emitter- sträcka och utjämningsmotståndet 18 ligger kopplingssträckan 10 15 20 25 30 35 448 644 nos en styrtransistor 20, vars bas via ett kopplingsmotstând 21 är förbunden med den ena anslutningen hos en första styr- kondensator 22. Styrkondensatorns 22 andra anslutning är till- sammans med styrtransistorns 20 emitteranslutning och utjäm- ningsmotståndets ena anslutning förbundet med primärlindning- ens 14 ena ände l4a. Styrkondensatorn 22 är seriekopplad med en zenerdiod 23 som tröskelvärdeströmställare och ett motstånd 24. vars fria anslutning tillsammans med tändtransistorns 16 kollektor är ansluten till primärlindningens 14 andra ände l4b.

För påverkan av tändningstidpunkten inom hela det tillåtna varvtalsområdet för förbränningsmotorn finns i en ytterligare kopplingsgren en andra styrkondensator 25 seriekopplad med ett ytterligare motstånd 26. I denna kopplingsgren finns dessutom en diod 27, vilken är polvänd så att den ligger i spärriktning för de för tändning utnyttjade positiva spänningshalvvågorna i primärströmkretsen. Dioden 27 ligger parallellt med den serie- koppling, som bildas av den första styrkondensatorn 22 och zenerdioden 23. Den andra styrkondensatorn 25. som skall upp- laddas av de negativa spänningshalvvâgorna i primärströmkret- »sen via dioden 27, ligger med sin pluspotential via en förbin- delse 28 på katodanslutningen hos zenerdioden 23. vars anodan- slutning är förbunden med den första styrkondensatorn 22. I kopplingsgrenen med den andra styrkondensatorn 25 finns en ytterligare diod 29, vars anod är förbunden med motståndet 26 och vars katod är förbunden med tändtransistorns 16 kollektor- anslutning. även denna diod 29 ligger i spärriktning för de för tändning utnyttjade positiva spânningshalvvâgorna i pri- märströmkretsen. Den andra dioden 29 är dessutom på anodsidan förbunden med ett ytterligare motstånd 30, vilket ligger pa- rallellt med den seriekoppling, som bildas av den första dio- den 27. den andra styrkondensatorn 25 och motståndet 26.

Funktionen hos tändsystemet enligt fig. l beskrivs nedan med hjälp av det i fig. 2 och 3 visade spänningsförloppet i pri- märströmkretsen.

Fig. 2 visar förloppet hos spänningen Up i primärlindningen 14 10 15 20 25 30 35 448 644 lå,- i det undre varvtalsområdet för förbränningsmotorn när det i pilens riktning roterande magnetsystemet 12 rör sig förbi tändningsankaret ll. Fig. 3 visar motsvarande spänningsförlopp Up i det övre varvtalsområdet för förbränningsmotorn. Som referenspotential antages primärlindningens 14 undre ände l4a.

Genom magnetsystemets 12 rotation alstras till att börja med en negativ spänningshalvväg i primärlindningen 14. vilken halvvâg dämpas av motståndet 30 på ca 100 12 . Denna negativa- spänningshalvvåg förorsakar en ström genom dioden 27, den andra styrkondensatorn 25 på ca 4 nF och det därmed i serie liggande motståndet 26 på 5 KSZ. varigenom styrkondensatorn 25 uppladdas. En uppladdning av den första styrkondensatorn 22 förhindras härvid av dioden 27 bortsett från en restspänning på 0,6 V. Genom denna negativa spänningshalvvåg kommer den andra styrkondensatorn 25 i det undre varvtalsområdet endast att uppladdas under tröskelspänningen hos zenerdioden 23 på ca 4 V. så att en anslutande omladdning till den första styrkon- densatorn 22 ej är möjlig. Med den efterföljande positiva spänningshalvvågen i primärlindningen 14 uppladdas nu den första styrkondensatorn 22 på ca 10 nF via motståndet 24 på 100 KS1.och zenerdioden 23 vid överskridand av tröskelspän- ningen Us. vid tändningstidpunkten Zzp när spänningen på styr- kondensatorn 22 det värde vid vilket styrtransistorn 20 reage- rar och omkopplar denna till ledande tillstånd. Härigenom bringas tändtransistorn 16 till spärrat tillstånd och primär- strömkretsen brytes plötsligt. Genom brytningen av primär- strömmen alstras i-sekundärlindningen 15 en högspänningspuls. som utlöser en tändgnista på tändstiftet 17. Det beskrivna förloppet upprepas med varje fullt varv hos fläkthjulet 13.

Som fig. 4 visar ligger tändvinkeln.? inom förbränningsmotorns tomgångsområde på 00 vevaxelvridning (KW) före förbränninge- motorns övre dödpunkt, På grund av den tid, som erfordras för uppladdning av styrkondensatorn 22, förskjutes med ökande varvtal tändningstidpunkten till att börja med till senare tändning. ._....__. . '\,'l 10 15 20 25 30 35 «tändning så att den vid ett varvtal av 448 644 Genom lämplig utjämning av motståndet 26 uppladdas emellertid vid ett varvtal av ca 4000 varv per minut den andra styrkon- densatorn 25 genom den första negativa spänningshalvvågen nos primärspänníngen Up redan så mycket, att sedan denna spän- ningsnalvvåg avklingat överskrides tröskelspänningen Us på zenerdioden 23 och omladdning från den andra styrkondensatorn 25 till den första styrkondensatorn 22 sker. Strömkretsen för omladdningen slutes härvid genom motstånden 30 och 26. Vid början av den positiva halvvågen hos primärspänningenn Up upp- laddas på detta sätt den första styrkondensatorn 22 snabbare till det för omkoppling av styrtransistorn 20 erforderliga värdet så att tändningstidpunkten Zzp nu förskjutes i riktning till tidigare tändning. Som fig. 4 visar förskjutes tändnings- tidpunkten med ökande varvtal alltmer i riktning till tidigare 8000 varv per minut når en vinkelgfi av 100 spänningsförloppet i primärlindningen 14 i det övre varvtals- före övre dödpunkten. I fig. 3 visas området. Av figuren framgår att de tändningsförloppet före- gående negativa spänningshalvvågorna uppvisar högre amplitud- värden än i det lägre varvtalsområdet och att den därigenom förorsakade omladdningen av den elektriska energin från den andra styrkondensatorn 25 till den första styrkondensatorn 22 tidigarelägger tändningstidpunkten Zzp med vinkelnjp ' jämfört med det undre varvtalsområdet enligt fig. 2.

Uppfinningen är ej begränsad till det visade utföringsexemp- let. Exempelvis erhålles praktiskt taget samma funktion om dioden 27 för uppladdning av den andra styrkondensatorn 25 är direkt parallellkopplad med den första styrkondensatorn 22.

I detta fall de negativa spänningshalvvågorna en laddnings- vilket antytts i fig. 1 med streckade linjer. skulle under ström flyta över denna diod 27' andra styrkondensatorn 25. Eftersom i detta fall såväl på dioden 27' av 0.6 V kommer uppladdningen av den andra styrkondensatorn 25 och zenerdioden 23 till den som på zenerdioden 23 uppträder ett spänningsfall att bli något mindre. Slutligen kan kopplingsgrenen med den andra styrkondensatorn 25 även vara uppbyggd på annat sätt och ansluten till primärströmkretsen genom att exempelvis motstån- 10 15 448 644 det 26 och kondensatorn 25 byter plats. Väsentligt är emeller- tid att den andra styrkondensatorn 25 endast får uppladdas av sådana spänníngshalvvågor i prímärströmkretsen. som är riktade åt motsatt håll jämfört med de för tändníng utnyttjade spän- níngshalvvågorna. Dessutom måste den andra styrkondensatorn 25 vara parallellkopplad med den första styrkondensatorn 22 och den framför denna kopplade tröskelvärdesströmställaren 23 på sådant sätt. att pluspotentíalen hos den uppladdade andra styrkondensatorn 25 ligger på den från den första styrkonden- satorn 22 vända anslutningen hos tröskelvârdesströmställaren (23), så att omladdníng kan ske när tröskelvärdet överskrídes.

I stället för en E~formíg järnkärna på tändankaret 11 kan en U-formíg järnkärna användas. Dessutom kan tändankaret vara försett med endast en lindning för matning av tändsystemet, varvid då högspänníngspulsen för alstríng av tändgnístorna in- duceras i en separat från denna anordnad tändspole. u

Claims (6)

10 15 20 25 30 35 . 448 644 Patentkrav

1. Tändsystem för förbränningsmotorer med en därav driven mag- netgenerator, vilken för alstring av tändenergi uppvisar ett tändankare (ll). vars lindning (14) matar en primärströmkrets hos tändsystemet och vars sekundärströmkrets (15) är förbunden med åtminstone ett tändstift (17), samt med ett elektroniskt tändkopplíngselement (16) i prímärströmkretsen. vilket i tänd- ningstidpunkten är omkopplingsbart från ledande till spärrat tillstånd medelst ett styrkretselement (20) genom att de för tändning utnyttjade spänningshalvvâgorna i_primärströmkretsen via ett motstånd (24) och en tröskelvärdesströmställare (23) uppladdar en första styrkondensator (22). vars spänning via ett kopplingsmotstând (21) tillföres styrsträckan hos styr- kretselementet (20), samt med en ytterligare kopplingsgren med en andra styrkondensator (25) och ett i serie därmed liggande motstånd (26). k ä n n e t e c k n a t av att den andra styr- kondensatorn (25) genom en diodanordning (27.29) är uppladdbar endast medelst sådana spänningshalvvågor i primärströmkretsen. som har motsatt polaritet mot de för tändning utnyttjade spän- ningshalvvågorna och vilken är parallellkopplad med den första styrkondensatorn (22) och den framförkopplade tröskelvärdes- strömställaren (23) på sådant sätt, att den andra styrkonden- satorns (25) pluspotential ligger på den från den första styr- kondensatorn (22) vända anslutningen av tröskelvärdesström- ställaren (23).

2. Tändsystem enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att i kopplingsgrenen med den andra styrkondensatorn (25) är anord- nad en första diod (27), vilken ligger 1 spärriktning för de för tändning utnyttjade spänningshalvvågorna.

3. Tändsystem enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att i kopplingsgrenen med den andra styrkondensatorn (25) är anord- nad en ytterligare diod (29), vilken likaledes ligger i spär- riktning för de för tändning utnyttjade spänningshalvvågorna och vilken på anodsidan är förbunden med ett ytterligare mot- stånd (30). vilket är parallellkopplat med den seriekogpling. som bildas av den första dioden (27) och den andra styrkonden- satorn (25) samt motståndet (26). 10 448 644

4. Tändsystem enligt krav 2 eller 3. k ä n n e t e c k n a t av att den första díoden (27) är parallellkopplad med den första styrkondensatorn (22).

5. Tändsystem enligt krav 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a t av att den första díoden (27) är parallellkopplad med den första styrkondensatorn (22) och den därmed i serie liggande tröskelvärdesströmställaren (23).

6. Tändsystem enligt något av kraven 1-S. k ä n n e t e c k - n a t av att de båda styrkondensatorerna (22,25) är anhragta i tjockfílmsutförande på ett substrat i en hybrídkrets. 9: