DE1539165A1 - Zuendvorrichtung fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Associated Electrical Industries limited, London SoW.1,England Zündvorrichtung für Brennkraftmaschinen

Die Erfindung betrifft eine Zündvorrichtung für Brennkraftmaschinen, die einen Oberflächenentladungaetromkreie aufweist und mit verhältnismäßig einfachen aber wirkungsvollen Mitteln einen einseitig gerichteten EntladüngestoQ liefert, wie er e.B. bei Gasturbinen und Strahlantrieben für Luftfahrzeuge benötigt wird.

Me Erfindung bezieht «ich daher auf eine Zündschaltung,die eine Reihenschaltung aus einer Schälvorrichtung, einer Induktivität, einer^Obtrflächenentladungaeinriohtung und einta Kondensator enthält. Der Kondensator kann alt einer Ladeeohaltung verbunden werden. Die Bntladungeeinrijphtung oder Zündkerze weist eine dritte Elektrode auf, die an einen Vtrbindungspunkt swiechen der Induktivität und der Schaltvorrichtung angeschlossen let. Ee.bei wird ein Stroapfad gebildet, dessen Widerstand bein Beginn der Kondensatorentladung oberhalb de« tatsächlichen Oeaaatwlderstand* dea Kondensat ore und der Intladüngeelnrlohtung liegt, sioh aber während der Kondensatorentladung automatisch auf einen Wert unterhalb des tatsttohiichtn Oeeaatwideratanda verhindert.

Venn aan den Kondensator Überbrückt _Ί naohdea er seine Energie en die Induktivität abgegeben hat, dann flieSt der Strom durch die Induktivität und die Ehtladungeeinrichtung In der-

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selben Richtung weiter, ao daß keine Schwingungen auftreten.

Die drei Elektroden der Entladungaeinricatung oder Zündkerze aind vorzugsweise koaxial angeordnet und werden von isolierenden oder halbleitenden Körpern derart voneinander getrennt $ daß die gewünschte Wideratandaverninderung bei Beendigung der Kondenaatorentladung durch die Ent1adungaeinrichtung sichergestellt ist,

Dia Erfindung wird nun an Hand von Figuren io einaeinen beschriebene

Pig. 1 zeigt eine Schaltung geväfi der Erfindung. .

TIg. 2 eteilt einan Kurrenverlauf dar, dar zur Erläuterung der Erfindung dient.*

Pig· 3 zeigt ain Aueftthruagebeiaplel einer Oberflächenent-Iadung·einrichtung oder Zündkerze gesät der Erfindung· '

Vie Pig· 1 zeigt, beeitet eine Oberfläohenentladungaeinrlohtui P zwei Hauptelektroden 1 und 2, die über eine Induktivität L und eine Schaltvorrichtung 0 »it einen Kondensator C in Seihe geachaltet sind. Die 01elohepannungaklei»en 11 und 12 können an eine Kondenaatorladeachaltung angeaohloeaen werden» die bekannt und aua Einfachheit«gründen nicht gezeigt let. Die Schaltvorrichtung ff kann eine Punkenatrecke enthalten, die sittele einer herkömmlichen Steuerelektrode gezündet werden kann. Eine Hilfselektrode 3 der Entladung·tinrichtung oder SUndkerse P let Bit eine· Punkt 7 verbunden, der »wiaehen der Induktivität L und der Schaltvorrichtung β liegt· Die Hilfeelektrode 3 bietet zunächat einen verhältnleaitif höhen Videratand,a& ao daß bei der Entladung dee Kondensator β C die Induktivität L nicht überbrüokt iat. Dieeer Wideretend nimmt jedoch einen geringeren Wert an, wenn die

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Kondensatorepannung nahezu oder gleich null let, so daß die in der Induktivität gespeicherte Energie von den Kondensator abgeleitet wird und in der Stromsehleife mit den Elektroden 1 und 5 ohne bedeutende Schwingungen auf null abklingt.

Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungeform einer Zündkerze F weist eine Hittelelektrode 1 auf, die durch eine Schicht 4 von einer koaxialen röhrenförmigen Elektrode 2 getrennt ist ο Die Schicht 4, die eich genausoweit ausdehnt wie die Elektroden 1 und 2, ist aus einem halbleitenden Material hergestellt, so daß ein Leckst rom oder Kriechstrom zwischen den beiden Elektroden fließen kann. Eine dritte koaxiale Elektrode 3 alt röhren- oder ringförmiger Gestalt 1st an der Außenseite einer Hülse 5 befestigt» die aus einem Isolator oder einem halbleitenden Material besteht. Die Elektrode 3 erstreckt sich in axialer Richtung über die Elektroden 1 und 2 sowie über die Isolierschicht 4 hinaus. Das Ende der Hülse 5 ist zurückgesetzt, so daS in der ringförmigen Vertiefung zwischen den Elektroden 2 und 3 ein· axiale lonisationszone 8 entsteht« Eine Anschlußklemme 3' der Elektrode 3 ist nur schematisch gezeigt. Die Elektroden 1 und 2 besitzen herkömmliche Anschlußklemmen, die nicht gezeigt sind. Ein Stütz- oder Tragkörper 6 der Entladungseinrichtung kann bekanntermaßen aus keramischem Material hergestellt sein«

In folgenden soll die Arbeitsweise der Zündvorrichtung beschrieben werden. Sobald der Leokstron in den Halbleiter 4 swl8chen den Elektroden 1 und 2 einen Wert erreicht, der zujt Zünden der Funkenstreck· β ausreicht, dann entlädt sich die Envrgi· des vorher aufgeladenen Kondensators 0 in die Entladungeeinrichtung oder Zündkerze P. Der Durchsοhl«g der Funkenstrecke G wird In diese« Fall nicht von außen eingeleitet. Durch die Entladung wird das Gas in dem Raum zwischen α·η Elektroden 1 und 3 erhitzt und ionisiert, so daß automatisch ein Stronpfad Bit einte verhältnismäßig niedrigen

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Wideretand zum Entladen der in der Induktivität L gespeicherten Energie entsteht, nachdem die Kondensatorspannung auf null gefallen 1st. Auf diese Weise werden unerwünschte Scftngungen an der Entladüngeeinrichtung F vermieden. Der Kondensator und die Funkenstrecke werden wirkungsvoll überbrückt. Die LeietungsVerluste werden dadurch beträchtlich vermindert und man benötigt keinen Gleichrichter mit großer Sperrspannung und hohem Durchlaßetron, um die,einseitig gerichtete Entladung hervorzurufen. Sie Funkenlänge zwischen den Elektroden 1 und 3 kann größer sein als bei herkömmlichen Entladungeeinrichtungen mit zwei Elektroden. '

Sie Kurve D von Pig. 2 zeigt den Kondensatorstrom über der Zeit. An der Stelle DF erreicht der Entladestrom seinen Maximalwert und die Kondensatorspannung fällt auf null ab. Ein Teil der ursprünglichen Energie ist dann in der Induktivität I gespeichert· Eine Zurückführung dieser Energie in den Kondensator und unerwünschte Entladeschwingungen werden vermleden_f da der umlaufende Strom in dem jetzt niedrigeren Widerstandepfad der Hilfselektrode 3 abklingen kann.

In einer weiteren AusfUhrungsform der Erfindung kann man anatelle der Funkenstrecke β einen steuerbaren Gleichrichter verwenden.

Wenn die Induktivität L außerhalb der Zündkerze angeordnet let, wie es FIg₀ 1 zeigt, dann weist die Entladungseinrichtung drei Anschlußklemmen auf, und zwar «ine fUr die Induktivität L, eine weitere für den Punkt 7 und noch eine für die Anschlußklemme TZ. Wie jedoch in PIg. J gestrichelt angedeutet 1st, kann die Induktivität 1 auoh in der Oberfllchenentladungeeinrichtung zwischen den Elektroden 1 und 3 angeordnet sein. Eine derartige Zündkerze benötigt dann nur zwei äußere Anschlußklemmen, und zwar eine für die Schaltvorrichtung G und eine weitere für die Anschlußklemmen 12, wie aus Figo 1 hervorgeht.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1Y) Zündvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit einer Reihenschaltung aus einer Schaltvorrichtung, einer Induktivität, einer Oberfläehenentladungaeinrichtung und einem Kondensator, _der an eine LadeechaItung angeschlossen werden kann, dadurch g e k β η η zeichnet* da φ le Entladungeeinrichtung oder Zündkerze £) drei Elektroden 1 bis 3 aufweist/ von denen eine an einen Funkt (7) zwischen der Induktivität (L) und der Schaltvorrichtung (ö) angeschlossen ist und dabei einenStrompfad bildet, dessen Widerstand btle Beginn der Kondensatorentladung oberhalb des, tatsächlichen Geeamtwideratandes des Kondensators und der Entladungseinrichtung (F) liegt, 8^.oh aber während der Kondensatorentladung automatisch auf einen Wert' unterhalb dieses Gesamt- ■-Widerstandes vermindert. - ' . - ''■

   2o) Zündvorrichtung naoh Anspruch 1, dadurch gekenneeichn β t , daß dl· drei Elektroden (1-3) einen Teil der Zündkerze (F) mit einer Mittelelektrode (1) und 4sw*l koaxial verlaufenden röhrtnfureigen Elektroden (2,3) bilden, daΒ die Mittelelektrode (1) Von der inneren ruhrtnförmigen Elektrode (2) durch einen Isolator (4) getrennt ist, der einen geringen Leckstrou bei der Zündspannung der Zündkerze (F) erlaubt, und da0 sich dis dritte Elektrode (3) in axialer Richtung Über die beiden anderen Elektroden (1,2) hinausstreckt und dadurch zur Gasionisation einen Zwischenraum zwischen der Mittelelektrode (1) und der dritten Elektrode (3) bildet.

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   3») Zündvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß ein zusätzlicher lonleationsrauo (8) zwischen der dritten Elektrode (3) und de» Endteil der inneren röhrenförmigen Elektrode (2) gebildet let.

   4o) Zündvorrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Induktivität (L) in der Zündkerze (P) eingebaut ist und daß diese Zündkerze zwei Anschlußklemmen aufweist, nämlich eine zum Anschließen der Schaltvorrichtung (G) und die andere zur Verbindung mit demjenigen Kondensatoranschluß, der nicht lit der Schaltvorrichtung verbunden ist.

   5.) Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung (0) eine Funkenstrecke'enthält.

   6.) Zündvorrichtung naoh Anspruch 5t dadurch g e k en η ζ β 1 ohne t _y daß die Tunkenstreoke eine Steuerelektrode enthält und daß der Steuerelektrode sub Sünden der Funkenstrecke ein Signal zurfUhrbar 1st.

   ?.) Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Schaltvorrichtung (G) einen steuerbaren Halbleitergleichrichter enthält.

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