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Die Erfindung bezieht sich auf einen Zündverteiler für Verbrennungsmotoren der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 erläuterten Art.
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Aus der US-PS 22 43 269 ist ein Zündverteiler für Verbrennungsmotoren der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 erläuterten Art bekannt.
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Bei den bekannten Zündverteilern sind zwei Läuferelektroden in einer Ausführungsform zueinander radial im Abstand liegend angeordnet, während sie in einer zweiten Ausführungsform sowohl in radialem als auch im axialen Abstand zueinander angeordnet sind.
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Das bringt den Nachteil mit sich, daß die Läuferelektroden als verhältnismäßig aufwendige räumliche Blechbiegeteile ausgebildet werden müssen, deren Anordnung in einer Form zur Herstellung des Verteilerläufers aus isolierendem Material aufwendig und schwierig ist. Darüber hinaus weisen die Übergabeelektroden zwischen der Spulenelektrode und den Läuferelektroden bzw. zwischen der Läuferelektrode und den Festelektroden nur eine sehr geringe Winkelerstreckung auf, so daß eine hohe winkelmäßige Überdeckung nicht erzielbar ist.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Zündverteiler der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 erläuterten Art derart zu verbessern, daß bei einfacher und kostengünstiger Herstellung die Bereitstellung hoher winkelmäßiger Überdeckungen zwischen der Läuferelektrode und den Festelektroden zur Gewährleistung einer flexiblen Zündungssteuerung ermöglicht werden, ohne daß unerwünschte Funkenüberschläge zwischen der Läuferelektrode und zwei benachbarten Festelektroden auftreten.
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Aus der US-PS 38 94 202 ist ein Zündverteiler für den speziellen Anwendungsfall einer Doppelzündung bei Drehkolbenmotoren bekannt, bei dem die Spulenelektroden eine große Winkelüberdeckung bereitstellen, die Winkelüberdeckung zwischen der jeweiligen Übergabeelektrode und der zugehörigen Festelektrode ist jedoch wieder sehr gering, so daß die angestrebte flexible Zündungssteuerung mit einem durch eine elektronische Zündeinrichtung in weiten Grenzen vor- oder nachverlegten Zündzeitpunkt nicht ohne weiteres möglich ist.
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Gemäß der Erfindung wird die obenerwähnte Aufgabe gelöst, indem ein Zündverteiler der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 erläuterten Art die im Kennzeichenteil des Patentanspruches 1 aufgezeigten Merkmale aufweist.
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Dadurch, daß die eine Läuferelektrode ringförmig eben ausgebildet und in einer senkrecht zur Achse des Zündverteilers liegenden ersten Ebene angeordnet ist und eine nach außen weisende Zung aufweist, die mit der ersten Anzahl Festelektroden zusammenwirkt und eine Anzahl von nach innen weisenden Zungen aufweist, die mit der Spulenelektrode zusammenwirken und daß die andere Läuferelektrode ringförmig eben ausgebildet und in einer zweiten zur Ebene der einen Läuferelektrode parallel und im senkrechten Abstand liegenden Ebene angeordnet ist und eine nach außen weisende Zunge aufweist, die mit der zweiten Anzahl von Festelektroden zusammenwirkt und eine Anzahl von nach innen weisenden Zungen aufweist, die mit der Spulenelektrode zusammenwirken, wird eine einfache und kostengünstige Herstellung des Zündverteilers dadurch ermöglicht, daß die beiden Läuferelektroden in einfacher Weise als ebene Blechpreßteile ausgebildet werden können, deren Anordnung in einer Spritzform für den Verteilerläufer aus isolierendem Material wesentlich einfach ist und darüber hinaus können für die mit der Spulenelektrode zusammenwirkenden Zungen bzw. Übergabeelektroden sowie für die mit den Festelektroden zusammenwirkenden Übergabeelektroden verhältnismäßig große Winkelbereiche zur Verfügung gestellt werden, ohne daß hierdurch der erforderliche Mindestabstand zu den benachbarten Elektroden, der einen ungewollten Funkenübersprung vermeiden muß, nicht eingehalten werden könnte.
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Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt
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Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch eine Ausführungsform eines Zündverteilers gemäß der Erfindung;
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Fig. 2A eine Draufsicht auf eine untere Läuferelektrode;
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Fig. 2B eine Draufsicht auf eine obere Läuferelektrode;
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Fig. 3 eine Ansicht, in der beide Läuferelektroden und die Festelektroden gezeigt sind;
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Fig. 4 eine Ansicht wie Fig. 3, mit Angaben über den Übereinstimmungswinkel und den Abstandswinkel zur Vermeidung von Funkenüberschlägen.
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Die Ausführungsform eines Zündverteilers wird im nachfolgenden in Zusammenhang mit den Fig. 1, 2A, 2B, 3 und 4 erläutert.
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Der im Schnitt gezeigte Zündverteiler 10 besteht aus einem Verteilergehäuse 12, das in geeigneter Weise (nicht gezeigt) am Verbrennungsmotor befestigt ist. Eine Verteilerwelle 14 ragt von unten in das Verteilergehäuse 12 ein und ist hier in einer Büchse 16 gelagert. Das andere Ende der Verteilerwelle 14 wird in herkömmlicher Weise von der Nockenwelle oder von der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors angetrieben.
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Die Verteilerwelle 14 ist mit einem im Verteilergehäuse 12 liegenden Zapfenende 18 versehen, das einen Impulsgeber 40 über einen Kragen 42 und eine Keilverbindung 20 b und einen Verteilerläufer 50 über einen Hals 55 und eine Keilverbindung 20 a gegen Verdrehung gesichert aufnimmt. Diese beiden Bauteile werden durch eine in eine Gewindebohrung im Schaftende 18 eingreifende Schraube 19 festgehalten. Der Impulsgeber 40 ist als schalenförmiges Blechpreßteil ausgebildet, dessen Boden eine Justieröffnung 44 aufweist, die mit einem Vorsprung 54 am Verteilerläufer 50 zusammenwirkt. Die Seitenwände des Impulsgebers 40 sind ausgeschnitten und bilden somit eine Anzahl von Lappen, die durch einen Spalt eines im Verteilergehäuse 12 angeordneten Impulsfühlers 60 laufen. Die Anzahl der Lappen entspricht hierbei der Anzahl der Zündkerzen bzw. der Zylinder eines Verbrennungsmotors, der über den Zündverteiler 10 mit Zündspannung versorgt wird. Der Impulsfühler 60 kann hierbei in Form verschiedener Fühlerelemente ausgebildet sein, die in der Lage sind, die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Blechlappens in dem Fühlerspalt festzustellen.
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Es wird darauf hingewiesen, daß für das Verständnis der Erfindung weder die Form der Impulserzeugung noch die Form der Impulsverarbeitung erläutert werden muß. Lediglich der Ergänzung halber wird darauf hingewiesen, daß entsprechende Informationen aus der US-PS 40 11 476 und der US-PS 39 69 614 der Anmelderin zu entnehmen sind.
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Der Verteilerläufer 50 ist als ein schalenförmiges Bauteil ausgebildet und besteht aus einem starren Kunststoffmaterial mit hohen dielektrischen Eigenschaften, um eine sichere Isolierung zwischen den Läuferelektroden sicherzustellen. Der Verteilerläufer 50 weist zwei ringförmige Läuferelektroden 70 und 80 auf, die die aufeinanderfolgenden leitenden Verbindungen zwischen einer Spulenelektrode 99 und der Anzahl von Festelektroden 91 bis 98 herstellen, die in der Verteilerkappe 90 angeordnet sind, die über eine ringförmige Nut-Feder-Verbindung 92-11 mit dem Verteilergehäuse 12 verbunden ist.
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Die beiden Läuferelektroden 70 und 80 sind in der Wandung des schalenförmigen Verteilerläufers 50 in zwei getrennten senkrecht zur Achse des Zündverteilers liegenden parallelen Ebene angeordnet, wobei der Abstand der beiden parallelen Ebenen voneinander so gewählt ist, daß ein unerwünschter Funkenüberschlag vermieden wird.
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Die beiden Läuferelektroden 70 und 80 weisen, wie aus den Fig. 2A und 2B zu ersehen ist, ähnliche Bauformen auf, indem sie jeweils eine nach außen weisende Zunge 75 bzw. 85 und jeweils vier nach innen weisende Zungen 72, 74, 76 und 78 bzw. 82, 84, 86 und 88 aufweisen, deren Endkanten konzentrisch liegende Kreisbogenstücke bilden.
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Der Schnitt der Fig. 1 ist entlang der Linie 1-1 in Fig. 3 geführt und zeigt daher nur die Spulenelektrode 99 und die beiden Festelektroden 91 und 98. Hierbei wird deutlich, daß sich die Spulenelektrode 99 über die gesamte Abstandsstrecke zwischen den beiden Läuferelektroden erstreckt und eine Kontaktfläche C 1 aufweist. Die Festelektrode 91 erstreckt sich hingegen nur bis zur oberen Läuferelektrode 80 und weist eine Kontaktfläche U-1 auf. Die Festelektrode 98 erstreckt sich bis zur unteren Läuferelektrode 70 und weist eine Kontatkfläche L- 8 auf. In ähnlicher Weise sind die übrigen sechs Festelektroden einmal kürzer und einmal länger ausgeführt und weisen Kontaktflächen U-3, U-5 und U-7 bzw. Kontaktflächen L-2, L-4 und L-6 auf. Die Numerierung der Kontaktflächen bezeichnet hierbei eine Zündfolge während der Funktion des Zündverteilers, die nachfolgend noch erläutert wird.
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Die Spulenelektrode 99 wird von einer Hochspannungsquelle, z. B. einer Zündspule, mit Hochspannung versorgt.
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Bei der aus den Fig. 1 und 3 zu ersehenden Lage des Verteilerläufers 50 erfolgt die Verteilung der an der Spulenelektrode 99 stehenden Hochspannung von der Kontaktfläche C-1 über eine Funkenstrecke G-2 auf die nach innen weisende Zunge 82 der oberen Läuferelektrode 80 und von deren nach außen weisenden Zunge 85 über eine Funkenstrecke G-1 auf die Kontaktfläche U-1 der Festelektrode 91.
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Im Betrieb dreht sich der Verteilerläufer 50 entgegen dem Uhrzeigersinn und stellt aufeinanderfolgende leitende Verbindungen zwischen der Spulenelektrode 99 und den Läuferelektroden 70 und 80 und den Festelektroden 91bis 98 her.
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Bewegt sich der Verteilerläufer 50 aus seiner in Fig. 3 gezeigten Lage in die in Fig. 4 gezeigte Lage, so wird als nächstes eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Kontaktfläche C-1 über die Funkenstrecke G-2 zur nach innen weisenden Zunge 74 der unteren Läuferelektrode 70 hergestellt und hierauf die elektrisch leitende Verbindung über die nach außen weisende Zunge 75 und die Funkenstrecke G-1 zur unteren Kontaktfläche L-2 und der mit ihr verbundenen Festelektrode geschlossen.
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Der wesentliche Vorteil der durch die Anordnung von oberen und unteren Läuferelektroden erzielt wird, besteht darin, daß die mitteinander zusammenwirkenden Kontaktflächen breiter ausgebildet werden können und damit ein größerer Übereinstimmungswinkel erzielt werden kann. Bei dieser ersten Ausführungsform eines Zündverteilers wurde festgestellt, daß zumindest ein Abstand von 20,3 mm zwischen benachbarten Kontaktflächen eingehalten werden mußte, um einen unerwünschten Funkenüberschlag bei den auftretenden hohen Spannungen zu vermeiden. Nachdem die Kontaktflächen der Festelektroden gleich breit ausgeführt wurden, wurde entschieden, daß dafür die nach innen und außen weisenden Zungen an den Läuferelektroden verbreitert werden, um einen entsprechend großen Übereinstimmungswinkel zu erzielen.
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Wie am besten aus Fig. 4 zu ersehen ist, ergibt der Abstandswinkel zur Vermeidung eines Funkenüberschlages zusammen mit der Breite einer Kontaktfläche die Grenzen für die Größe des Übereinstimmungswinkels. Der minimale Abstandswinkel zur Vermeidung eines Funkenüberschlags ist in Fig. 4 mit den Abständen A + B angegeben. Um diese Abstände zu erläutern, ist die untere Läuferelektrode 70 in Fig. 4 in einer Lage gezeigt, in der ihre nach außen weisende Zunge 75 am maximalen Ende ihrer Übereinstimmung mit der unteren Kontaktfläche L-2 und ihre nach innen weisende Zunge 74 in Übereinstimmung mit der Kontaktfläche C-1 steht. Der Abstand A muß hierbei eingehalten werden, um einen unerwünschten Funkenübersprung zwischen der Kontaktfläche C-1 und der benachbarten nach innen weisenden Zunge 84 der oberen Läuferelektrode 80 zu vermeiden. Der Abstand B muß eingehalten werden, um einen unerwünschten Funkenüberschlag zwischen der nach außen weisenden Zunge 85, der oberen Läuferelektrode 80 und der oberen Kontaktfläche U-3 zu vermeiden. Wenn die Zungen an den Läuferelektroden die Begrenzungen aus den Abständen A + B überschreiten, so kann es zu einem unerwünschten Funkenüberschlag zwischen der Kontaktfläche C-1 und der Zunge 84 und zwischen der Zunge 85 und der Kontaktfläche U-3 kommen, wodurch Hochspannung sowohl der mit der Kontaktfläche U-3 in Verbindung stehenden Zündkerze als auch der mit der Kontaktfläche L-2 in Verbindung stehenden Zündkerze zugeleitet würde. Bei dieser ersten Ausführungsform eines Zündverteilers, bei der vier obere und vier untere Kontaktflächen in zwei im Abstand liegenden Ebenen auf einer Kreisbahn von 99,1 mm Durchmesser angeordnet sind und die oberen und unteren Läuferelektroden einen mittleren Durchmesser von 78,7 mm aufweisen, wurde ein maximaler Übereinstimmungswinkel von 31,5° erzielt. Dieser große Übereinstimmungswinkel wurde als zweckmäßig befunden, um den breiten Bereich einer Verlagerung des Zündzeitpunktes eines Verbrennungsmotors vollständig und unter Vermeidung von Funkenüberschlägen zu übertragen. Selbstverständlich kann bei vorhandenem Einbauraum ein Zündverteiler mit größerem Durchmesser noch größere Übereinstimmungswinkel entsprechend der aufgezeigten Ausführungsform ermöglichen.