DE2847894C3

DE2847894C3 - Zündstromverteiler für Verbrennungskraftmaschinen

Info

Publication number: DE2847894C3
Application number: DE2847894A
Authority: DE
Inventors: Robert L. Dearborn Mich. Kuhn
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1977-11-21
Filing date: 1978-11-04
Publication date: 1982-03-25
Also published as: BE872121A; DE2847894A1; AU517650B2; US4225759A; GB2010586B; IT1107558B; DE2847894B2; CA1116217A; SE7811184L; FR2409612B1; ES475249A1; IT7851387A0; JPS5476987A; FR2409612A1; GB2010586A; AU4070078A

Description

Die Erfindung betrifft einen Zündstromverteiler für Verbrennungskraftmaschinen, dessen Rotor in einer ^M vom Gehäuse gebildeten Kammer rotiert, in die eine Flüssigkeit eingelassen ist, deren Dielektrizitätskonstante größer als die von Luft ist und die die in der Kammer angeordneten, zu den einzelnen Zündkerzen führenden festen Kontakte und die als Gegenkontakte wirkende Rotorelektrode umgibt, wobei die Rotorelektrode über ein elektrisch leitendes Mittelteil mit der Zündspule elektrisch verbunden ist.

Ein Zündstromverteiler dieser Art ist aus der CH-PS 23 389 bekannt. Hier ist eine Kammer, in der der Rotor rotiert, teilweise mit Flüssigkeit ausgefüllt. Durch clic Wirkung der Fliehkraft wird dann diese Flüssigkeit in den Bereich der Kontakte gedruckt, während die restlichen Bereiche der Kammer Luft enthalten. Diese Anordnung besitzt den Nachteil, daß eine andauernde Durchmischung der Isolierflüssigkeit mit Luft stattfindet, wodurch auch die Isolierwirkung der Flüssigkeit herabgesetzt wird. Darüber hinaus weist der Zündverteiler nach dem Stand der Technik den Nachteil auf, daß der Rotor von außen mechanisch angetrieben werden muß, was die Durchführung einer Antriebswelle zu der Kammer erforderlich macht. Die Abdichtung dieser KaPTner bereitet jedoch Schwierigkeiten, insbesondere dann, wenn es sich bei der Isolierflüssigkeit um einen Stoff handelt, der unverträglich mit gewissen Abdichtmaterialien ist. Hierdurch können leicht Verluste an Isolierflüssigkeit auftreten.

Entsprechend ist es Aufgabe der Erfindung, einen Zündstromverteiler für Verbrennungskrafimaschinen vorzuschlagen, bei dem die Vorteile einer vollständig mit Isolierflüssigkeit gefüllten Kammer bezüglich Vermeidung von Durchmischung mit Luft und Herabsetzung der Isolierwirkung verbunden werden mit den Vorteilen eines problemlosen Antriebes des Rotors innerhalb der Kammer ohne Zuhilfenahme eines Abdichtprobleme schaffenden Antriebes mit Hilfe einer Antriebswelle.

Die Aufgabe der Erfindung ist durch die Anwendung der im Hauptanspruch gekennzeichneten Merkmale erreichbar. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.

Beim Zündstromverteiler gemäß der Erfindung tritt keine Durchmischung der Isolierflüssigkeit mit eventuell vorhandener Luft auf, da die Kammer vollständig mit Isolierflüssigkeit gefüllt ist. Auch können hier keine chemischen Reaktionen der Isolierflüssigkeit mit LuIt eintreten. Weiterhin ist, da kein mechanischer Antrieb des Rotors durch eine Welle erfolgt, das Abdichtproblem sehr viel leichter lösbar. Auch nach längerer Laufzeit ist diese Abdichtung voll gewährleistet. Die Vermeidung eines mechanischen Antriebes und die Verwendung eines Antriebes durch ein rotierendes Magnetfeld ermöglicht das Vorsehen einer abgeschlossenen Kammer, die vollständig, d. h. ohne Lufteinschluß, mit Isolierflüssigkeit gefüllt werden kann.

Die Erfindung wird näher erläutert anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles.

Es zeigt

F i g. I einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Zündstromverteiler

F i g. 2 einen Schnitt durch den Rotor entlang der Linie H-Il der Anordnung gemäß F i g. 1

F i g. 3 eine Ansicht der Permanentmagneten, genommen von der Linie Ill-Ill der Anordnung gemäß der Fig. 1.

In der F i g. 1 ist ein Zündstromverteiler für hohe Spannungen dargestellt am Beispiel eines Verteilers für eine Acht-Zylinder-Verbrennungskraftmaschine, wobei für jeden Zylinder eine Zündkerze vorgesehen ist.

Es ist selbstverständlich, daß der Zündstromverteiler auch für andere Verbrennungskraftmaschinen verwendet werden kann.

Der Zündstromverteiler gemäß der Erfindung besteht aus einem Gehäuse, das auf einem Basisteil 2 aufgebaut ist. Das Basisteil ist fest mit der nicht dargestellten Verbrennungsmaschine verbunden und dient als Lagerung für eine Antriebswelle 4, die sich durch das Basisteil 2 hindurch erstreckt. Die Antriebswelle 4 wird durch den Motor angetrieben.

Das Gehäuse 10 enthält eine Verteilerkappe 8, einen Deckel 12 sowie einen Rotorträger 15. Die Verteilerkappe 8 und der Rotorträger 15 sind dicht miteinander verbunden entlang der Kanten 6 und bilden somit eine flüssigkeitsdichte Kammer 11. Die Verteilerkappe 8 enthält eine Reihe von Kontakten 22 (8 bei diesem Ausführungsbeispiel), die gleichmäßig verteilt am Rand

der Kammer 11 angeordnet sind. Die Kontakte 22 sind elektrisch verbunden mit entsprechenden Leitungsanschlüssen 21. Die Leitungsanschlüsse 21 besitzen ein angespitztes Ende, mit dem sie bir zu einem Zündkerzenkabel 18 eingedrückt werden können, was geschieht durch Aufsetzen des Deckels 12 auf die Verteilerkappe 8.

Die Verteilerkappe 8 enthält, zentral angebracht, eine elektrisch leitende Nadelspitze 36, die sich «on oben in die Kammer 11 hineinerstreckt. Die obere Lagerspitze 38 ist durch die Anordnung einer Schraubfeder 34 nach unten federbelastet. Das obere Ende der Schraubenfeder 34 stützt sich ab an einem festen Kontaktteil 32, das mit der Zündspule verbunden ist. Dabei ist das Kontaktteil 32 angespitzt ausgeführt, so daß es in das ιϊ Kabel 35, herkommend von der Sekundärseite der Zündspule, eingedrückt wird, wenn der Deckel 12 auf seine Position gedrückt wird. Ein Rotor 20 ist innerhalb der abgedichteten Kammer 11 angeordnet und dreht sich um eine Achse, die durch die Mittelachsen der Lagerspitzen 36 und 38 verläuft. Die untere Lagerspitze 38 sitzt auf dem Rotorträger 15. Der Rotor 20 ist aus geformtem Isoliermaterial hergestellt und umschließt einen zentralangeordneten, elektrischleitenden Mittelteil 28. Der Mittelteil 28 besitzt zwei konische 2> Aufnahmeöffnungen für die Spitzenlager 36 und 38. Eine Öffnung 29 erstreckt sich vom Mittelteil 28 zur äußeren Peripherie des Rotors 20 und nimmt in sich auf eine elektrischleitende Feder 26 und eine radial nach außen gedrückte Kugel 24. Die Kugel 24 ist ebenfalls elektrisch )o leitend und steht in Kontakt mit der Seitenwand 23, die als Lauffläche für die Kugel 24 dient. Gleiches gilt für die Kugeln 25 und 27 gemäß F i g. 2. Auch die Kugeln 25 und 27 sitzen in entsprechend der Öffnung 29 ausgebildeten Öffnungen im Rotor 20. Federn 17 und 19 drücken die » Kugeln 25 und 27 gegen die Seitenwand 23 der Kammer 11. Da die Kugeln 24, 25 und 27 im gleichen Winkelabstand zueinander angeordnet sind, befindet sich der Rotor 20 in Bezug auf die einwirkenden Kräfte im Gleichgewicht. Strom wird nur durch die Kugeln 24 w geleitet. Das Innere der Kammer 11 wird im übrigen von einer Flüssigkeit 16 eingenommen, die eine relativ hohe Dielektrizitätskonstante im Vergleich zu dem Medium Luft besitzt. Außerdem soll die Flüssigkeit 16 eine niedrige Viskosität besitzen. Als Flüssigkeit 16 kann eine fluorierte Hydrocarbon-Flüssigkeit verwendet werden, etwa eine Flüssigkeit, wie sie unter der Bezeichnung FREON-12 handelsüblich ist. Diese Flüssigkeit besitzt eine Dielektrizitätskonstante, die etwa 2,5mal so groß ist wie die von Luft. Außerdem ist ihre Viskosität innerhalb eines weiten Temperaturbereiches relativ niedrig, so daß sich der Rotor ungehindert drehen kann. Andere Flüssigkeiten können jedoch auch verwendet werden insbesondere solche, die Silicium enthalten.

Flüssigkeit 16 wird in die Kammer 11 durch eine Einfüllöffnung 14 eingefüllt; letztere erstreckt sich durch die Verteilerkappe 8 und wird nach Einfüllen der Flüssigkeit 16 verschlossen.

Die Flüssigkeit 16 dient als Medium mit hoher Dielektrizitätskonstante zwischen den Kontakten 22 und der Kugel 24, wobei ein metallischer Kontakt hergestellt wird. Die Flüssigkeit 16 erlaubt es infolge ihrer größeren Dielektrizitätskonstante, die Kontakte 22 in geringerem Abstand zueinander anzuordnen, was zur Folge hat. daß die gesamten Abmessungen des Verteilers stark verringert werden können, ohne daß der Kontaktwinkel von etwa 30° verringert werden muß. Dabei ist diese Verkleinerung möglich, ohne daß die Gefahr von Überschlagen, verglichen mit herkömmlichen Konstruktionen, wächst.

Der Kontakt /wischen den Kontakten 22 und der Kugel 24, wie gesagt ein metallischer Kontakt, finuet statt auf einem Bogenstück, dem ein Winkel von 30 zugeordnet ist. Dabei wird die in diesem Bereich befindliche Flüssigkeit 16 durch die Kugel 24 weggedrückt. Da die Kontakte 22 in die Wand der Kammer 11 cingeformt werden können, ist hier eine Konstruktion mit großer Genauigkeit erreichbar.

Ein Permanent-Magnet 44 (s. auch F i g. 3) enthält einen Nord- und einen Südpol; er ist fest mit dem unteren Teil des Rotors 20 verbunden. Dadurch kann eine Drehung des Rotors über den Permancnt-Magneten 44 synchron zu einem sich außerhalb der Kammer 11 drehenden Magnetfeld erreicht werden. Der Perrnanent-Magnet 44 besitzt daher eine Drehachse, die mit der Drehachse des Rotors zusammenfällt. Das außenüegcnde Magnecfeld wird durch einen zweiten Permanent-Magneten 42 gebildet, der ebenfalls je einen Nord- und Südpol besitzt; dieser Permanent-Magnet 42 ist mit dem Ende der Antriebswelle 4 verbunden und sorgt für eine magnetisch gekoppelte synchrone Rotation von Antriebswelle 4 und Rotor 20.

Das Gehäuse 10 ist auf geeignete Weise, etwa durch abnehmbare Clipse, mit dem Basisteil so verbunden, daß nach einer eingangs vorgenommenen Einstellung keine weitere, ungewollte Verstellung mehr eintritt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Zündstrom verteiler für Verbrennungskraftmaschinen, dessen Rotor in einer vom Gehäuse gebildeten Kammer rotiert, in die eine Flüssigkeit eingelassen ist, deren Dielektrizitätskonstante größer als die von Luft ist und die die in der Kammer angeordneten, zu den einzelnen Zündkerzen führenden festen Kontakte und die als Gegenkontakt wirkende Rotorelektrode umgibt, wobei die Rotorelektrode über ein elektrisch leitendes Mittelteil mit der Zündspule elektrisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Kammer (ti) vollständig abgeschlossen und von der Flüssigkeit (16) vollständig gefüllt ist,

b) der Rotor (20) über das Mittelteil (28) in der Kammer frei gelagert ist, derart, daß er von der Flüssigkeit (16) vollständig umgeben ist,

c) der Rotor (20) einen scheibenförmigen Permanentmagneten (44) enthält, der derart angeordnet ist, daß er von einem sich außerhalb der Kammer (11) synchron mit einer Antriebswelle (4) drehenden Magnetfeld angetrieben wird.

2. Zündstromverteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorelektrode (24, 26) als am Umfang des Rotors (20) verteilte Kugeln (24) ausgeführt ist, die von mit dem Mittelteil (28) verbundenen, elektrisch leitenden Federn (26) an die festen Kontakte (22) angepreßt werden. ^j0

3. Zündstromverteiler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelteil (28) zwischen einem an einem Rotorträger (15) angeordneten Lagerstutzen (38) und einer Lagerspitze (36) drehbar gelagert ist, wobei die Lagerspitze (36) auf ^J1> einer Seite einer Schraubenfeder (34) angeordnet ist, die auf der anderen Seite sich auf einem Kontaktteil (32) abstützt, das mit dem Zündkabel (35) verbunden ist.

4. Zündstromverteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Flüssigkeit (16) eine fluorisierte Hydrocarbon-Flüssigkeit verwendet wird, die eine Dielektrizitätskonstante besitzt, die etwa 2,5mal so groß ist wie die von Luft.

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