CH263378A - Elektrische Zündeinrichtung. - Google Patents

Description

  Elektrische Zündeinrichtung.    Die Erfindung bezieht sich auf eine elek  trische Zündeinrichtung mit einem Primär  stromkreis, welcher eine Stromquelle, die  Primärwicklung eines Transformators und  einen Unterbrecher enthält, einem Sekundär  stromkreis zur Erzeugung von Stromimpulsen  einer mindestens 3000 Volt hohen Spannung,  welcher Sekundärstromkreis die Sekundär  wicklung des Transformators und einen Kon  densator, der periodisch in diesem Sekundär  stromkreis aufgeladen wird, enthält, -und mit  einem eine Zündkerze aufweisenden Entla  dungskreis, der jedesmal nach dem Laden  des     Kondensators    durch eine Schaltvorrich  tung mit dem Kondensator verbunden wird.  



       Erfindungsgemäss    ist die Schaltvorrichtung  ein Schalter, welcher synchron mit dem Un  terbrechen der Kontakte des Unterbrechers in  eine Lage gestellt wird, in der der Kondensa  tor für seine Entladung unmittelbar an die  Zündkerze angeschlossen ist.  



  Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegen  standes sind im nachfolgenden mit Hilfe der  Zeichnung näher erläutert.  



       Fig.    1 ist eine graphische Darstellung der  Ladungsimpulse.  



  Die     Fig.2    bis 7 sind Schaltschemas ver  schiedener     Ausführungsbeispiele.     



  Beim plötzlichen Verschwinden des magne  tischen Flusses in der die Niederspannungs  wicklung bildenden Primärwicklung eines  Transformators entsteht in der Sekundärwick  lung ein Spannungsstoss hoher Amplitude.    Dieser     Spannungsimpuls    kann als eine Ex  ponentialfunktion entsprechend der     Fig.    1  dargestellt werden. Entsprechend seiner Ka  pazität kann ein Kondensator, wenn er im  richtigen Moment an die Sekundärwicklung  geschaltet wird, auf einen Spannungswert auf  geladen werden, der zum Vergleich mit einer  Batteriespannung, die die Primärwicklung  des Transformators speist, hoch ist.  



  Die     Fig.2    zeigt ein erstes Ausführungs  beispiel der Einrichtung nach der Erfindung.  Darin bedeutet 1 die Batterie, die den Strom  kreis der Primärwicklung 2 eines Autotrans  formators, welcher aus dieser Primärwick  lung 2 und einer Sekundärwicklung 9 besteht,  mit Strom versorgt. Die     Magnetspule    3 dient  zum Schalten des Umschalters 6 bis 8, und der  Unterbrecher 4 mit den Kontakten 5 wird von  einem rotierenden Nocken gesteuert. Wenn  der Kontakt 5 geschlossen ist, fliesst Strom  über die Primärwicklung 2 und die Magnet  spule 3, wobei die letztere die Armatur 6 an  zieht; dadurch wird der Kontakt 7 geschlos  sen oder je nach der Einstellung der Schraube  ä eine kleine Distanz von etwa 0,01 cm vom  Kontakt entfernt angehalten.

   Wenn der Kon  takt 5 durch den Steuernocken unterbrochen  wird, so verschwindet der magnetische Fluss,  wodurch ein Hochspannungsimpuls in der  Sekundärwicklung erregt wird. Dieser Impuls  wird, um den Kondensator 11 aufzuladen,  über die geschlossenen oder sehr wenig von  einander entfernten Kontakte 7 auf den er-      wähnten Kondensator 11     geführt.    Gleichzei  tig     wird    die Magnetspule 3 entmagnetisiert,  so dass die Armatur 6 von der Feder 10 ange  zogen     wird    und den     Kontakt    12     schliesst.    Die  Zeitkonstante der Magnetspule 3, die Träg  heit der Armatur 6 und die Federkraft 10  sind derart gewählt,

   dass die Unterbrechung  des     Ladestromkreises    durch die Kontakte 7       zweckmässigerweise    in einem solchen Moment       erfolgt,    in dem die Spannung des     Ladungs-          impulses    nahe bei ihrem     Maximalwert    liegt und       mindestens    70     %    ihres     Maximalwertes        aufweist,     damit der     Kondensator    11 mit einer relativ  hohen     Spannung    aufgeladen bleibt.  



  In der     kurzen    Zeit nach der Unterbrechung  des Ladestromkreises durch den Kontakt 7  schliesst die Armatur 6 den Kontakt 12, wo  durch der Kondensator 11 an den rotierenden  Kontaktarm des Verteilers 13 angeschlossen  wird. An die festen     Kontakte    des Verteilers  sind über abgehende Leitungen die Zündkerzen  der     Verbrennungskraftmaschine    angeschlos  sen.

   Der Steuernocken des Unterbrechers 4       und    der rotierende Kontaktarm des Vertei  lers 13 sind so     verbunden,    dass jedesmal die  Kontakte 12 geschlossen werden, wenn der  rotierende     Kontaktarm    des Verteilers über  einen feststehenden Kontakt desselben gleitet,  so dass der Kondensator 11 über die Funken  strecke der Zündkerzen entladen     wird,    wo  durch     ein.        Zündfunke    sehr kurzer Dauer und  grosser     Intensität    erzeugt wird.  



  Die     Einrichtung        mit    dem Schema nach       Fig.    3     unterscheidet    sich von derjenigen nach       Fig.    2 dadurch, dass die Magnetspule 3 par  allel zur     Primärwicklung    2     liegt.     



  Beim Beispiel nach     Fig.    4 bildet die Induk  tionsspule einen normalen Transformator,  dessen Primär- und     Sekundärwicklungen    2  und 9 voneinander getrennt sind. Die Spule 3  liegt parallel     zur        Primärwicklung    2.  



  Beim Beispiel nach     Fig.    5 ist die Spule 3  des magnetischen Umschalters mit der     Hoch-          spannungswickhing    9 der Induktionsspule in  Serie geschaltet.     Wenn    der Unterbrecher 4  den     Stromkreis    der     Primärwicklung    unter  bricht, so erzeugt er einen Impuls in der     Se-          kundärwicklung    9, der durch die Spule 3    über die Kontakte 7 fliesst     und    den Kondensa  tor 11 auflädt.  



  Der     durch    den     Hochspannungsimpuls    er  regte     Magnet    zieht die Armatur an, wodurch  der Kontakt 7 unterbrochen und der Kontakt  12 geschlossen     wird,    wobei der Kondensator  11 sich über die Zündkerze entlädt.     In    diesem  Falle     müssen    der Unterbrecher 4     und    der Ver  teiler miteinander genau     synchronisiert    sein,  da die     Armatur    6 mittels der Feder 10 zu  rückgezogen wird und die Kontakte 7 sofort  nach der     Erzeugung    des     Ladungsimpulses    wie  der geschlossen werden.  



  Die     Fig.    6     zeigt    eine     Zündeinrichtung,    in  der     drei    von     vier        Zündkerzen        mit    der Hoch  spannungswicklung der Induktionsspule mit  tels des Verteilers auf normale Art verbunden  sind. Die vierte Zündkerze ist mit der Arma  tur     eines    Magnetschalters verbunden, dessen  Spule 3     zwischen    dem verbleibenden festen  Kontakt 14 des Verteilers und einem Konden  sator liegt.     Wenn    der rotierende Arm des  Verteilers über den Kontakt 14 gleitet, wird  der Kondensator mittels des Hochspannungs  impulses geladen.

   Eine sehr kurze Zeit nach  her zieht die Spule 3 die Armatur an, wo  durch der Kondensator über die Zündkerze  entladen wird. Die     Vorrichtung,    die aus dem  Kondensator und dem magnetischen Schalter  besteht, kann als eine Einheit aufgefasst wer  den, die     zweckmässigerweise    zwischen das Ende  des normalen Hochspannungskabels und die  Zündkerze geschaltet werden kann.  



  In den Ausführungsformen entsprechend  den     Fig.    2 bis 6 sind gewöhnliche Induk  tionsspulen 2, 9 verwendet. Diese Induktions  spulen und die diese speisenden Batterien kön  nen durch' normale rotierende Magnetzünder  mit     -umlaufenden    permanenten Magneten und  festen Ankerspulen ersetzt werden.  



  Beim Beispiel nach     Fig.    7 ist die Primär  wicklung 2 des Transformators gleichzeitig  als     Magnetspule    für die     Betätigung    des Um  schalters verwendet. Wenn die Kontakte 5  des Unterbrechers mittels des     Steuernockens     getrennt werden und dadurch der primäre  Stromkreis des Transformators 2, 9 unterbro  chen wird, wird ein Ladungsimpuls in der      Sekundärwicklung 9 erzeugt. Wenn die An  ziehung der Armatur 6 durch den     1-lagnet    des  Transformators endet, wird die Armatur  durch die Feder 10     zurückgezogen,    so dass  die Kontakte 7 sich öffnen und die Kontakte  12 sieh schliessen, wodurch der Kondensator 11  über den Verteiler 13 und eine Zündkerze  entladen wird.

      Es hat. sich gezeigt, dass Spannungen von  3000 Volt genügend     lioeh    sind, um einen Kon  densator geeigneter Kapazität derart zu la  den, dass dessen Entladung in einer Zünd  kerze einen zufriedenstellenden Zündfunken  ergibt. Das bedeutet, dass die Zündanlage  nach der Erfindung für Spannungen von etwa       '3000    Volt anstatt wie bis anhin für Span  nungen von 15 000 Volt uzend 30 000 Volt ge  baut werden kann. Es ist offensichtlich, dass  Induktionsspulen und Magnetzünder sowie  die Kabel für eine Spannung von 3000 Volt  viel billiger und zuverlässiger sind als die  bis jetzt gebräuchlichen, welche Spannungen  von 75 000 bis 30 000 Volt aushalten müssen.  



  Es ist ersichtlich, dass die Umschaltung  des Schalters in dem Moment der     Exponential-          funktion    stattfinden muss, die zur Ladung  des Kondensators am günstigsten ist. Es ist  zweckmässig, dass die Frequenz der natürli  chen Vibrationen des     Umsehalters    immer hö  her ist als die Frequenz der maximalen An  zahl     Zündimpulse,    die über den genannten  Schalter fliessen. Die Frequenz der     natiir-          lichen        Vibrationen    des U     msehalters    hängt von  der Trägheit der Armatur und der Feder 10,  die     vorteilhafterweise    einstellbar ausgeführt.  ist, ab.

   Die Trägheit des beweglichen Schal  terteils ermöglicht es somit, eine Zeitspanne  zwischen der Erzeugung des Ladungsimpulses  und des     Verbindens    des Kondensators mit dem  Entladungskreis einzulegen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Elektrische Zündeinrichtung mit einem Primärstromkreis, welcher eine Stromquelle, die Primärwicklung eines Transformators und einen Unterbrecher enthält, einem Sekundär stromkreis zur Erzeugung von Stromimpulsen einer mindestens 3000 Volt hohen Spannung, welcher Sekundärstromkreis die.

   Sekundär wicklung des Transformators und einen Kon densator, der periodisch in diesem Sekiuidär- stromkreis aufgeladen wird, enthält, und mit einem eine Zündkerze aufweisenden Ent.Ja- dungskreis, der jedesmal nach dem Laden des Kondensators durch eine Schaltvorrichtung mit dem Kondensator verbunden wird, da durch gekennzeichnet, da.ss die Schaltv orrieh- tung ein Schalter ist, welcher synchron mit dein Unterbrechen der Kontakte des Unter brechers in eine Lage gestellt wird,

   in der der Kondensator für seine Entladung un mittelbar an die Zündkerze angeschlossen ist. UNTERANSPRÜCHE: 1. Elektrische Zündeinrichtung nach Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter ein elektromagnetischer Umschal ter ist, der in seiner einen Arbeitslage den Sekundärkreis schliesst und in seiner andern Arbeitslage den Kondensator an eine Zünd kerze anschliesst. 2. Elektrische Zündeinrichtung nach Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetspule des elektromagnetischen Schalters mit der Primärwicklung des Trans formators in Reihe geschaltet ist. 3.

   Elektrische Zündeinrichtung nach LTn- teransprucli 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetspule des elektromagnetischen Schalters parallel zit der Primärwicklung des Transformators geschaltet ist. 4. Elektrische Zündeinrichtung nach Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetspule des elektromagnetischen Sehalters mit. der Sekundärwicklung des Transformators in Reihe geschaltet ist. 5. Elektrische Zündeinrichtung nach Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetspule des elektromagnetischen Um schalters aus der Primärwicklung des Trans formators besteht.

   6. Elektrische Zündeinrichtung nach Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verteiler in den Sekundärkreis einge schlossen ist, wobei zwischen mindestens einem der festen Kontakte dieses Verteilers und Erde der Kondensator und die Magnetspule des Schalters in Reihe geschaltet sind und wobei der feste Kontakt des Schalters am nicht geerdeten Pol des Kondensators ange schlossen ist und eine Zündkerze über die Kontakte des Schalters parallel zum Konden sator geschaltet ist.

   7. Elektrische Zündeinrichtiuig nach Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz der natürlichen Schwingungen des Schalters höher ist als die maximale Frequenz, mit welcher die Zündfunken er zeugt werden. B.

   Elektrische Zündeinrichtung nach Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter den Kondensator mit dem Entla dungskreis mit der Zündkerze verbindet, wenn die Spannung des Ladungsimpulses mindestens <B>70%</B> ihres Maximalwertes beträgt. 9. Elektrische Zündeinrichtung nach Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Teil des Schalters eine Träg heit besitzt, durch die eine Zeitspanne zwi schen der Erzeugung des Ladungsimpulses und des Verbindens des Kondensators mit. dem Entladungskreis eingelegt wird. 10.

   Elektrische Zündeinrichtung nach Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung ein elektromagnetischer Schalter ist, welcher unter dem Einfluss einer durch das Unterbrechen der Kontakte des Unterbrechers in der Magnetspiele des Schal ters hervorgerufenen Stromändertng in die für die Entladung des Kondensators über die Zündkerze notwendige Stellung geht.