-
"Zuendanlage fuer Ottomotoren mit Doppelzuen-
-
dung" B E S C H R E I B U N G Die herkoemmliche Zuendanlage fuer Ottomotorcn
mit einfacher Zuendung, bei denen somit jeder Zylinder nur mit einer einzigen Zuendker-
ze
ausgestattet ist, umfasst bekanntlich im wesentlichen einen, kurz "Batterie" genannten
Akkumulator elektrischer Energie, einen "Zuendspule genannten elektrischen Transformator,
eine durch die Motorwelle mit halber Drehzahl derselben in Drehung versetzte Vorrichtung,
die im allgeme' nen Zuendverteiler genannt wird auch wenn sie nicht nur den Sekundaerstrom
der Zuendspule der Reihe nach auf die Zuendkerzen der verschiedenen Zylinder verteilt,
sondern auch den Primaers-trom der Zuendspule unterbricht, sowie die Zuendkerzen,
deren Je Zylinder wie gesagt eine vorgesehen ist Die genannte Vorrichtung, die der
Klarheit halber im folgenden als Unterbrecher-Verteiler" bezeichnet wird, fuehrt
bekanntlich die Unterbrechung des Primaerstromes der Zuendspule mittels eines elektromechanischen
Untcrbrechers durch-, der durch einen rotierenden Unterbrechernocken gesteuert wird,
der so viele Nasen besitzt, als der Motor Zylinder aufweist, oder aber sie fuehrt
diese Unterbrechung mittels eines Transistors durch, der einem elektronischen Bauteil
angehoert und dem die elektrischen Impulse zugehen, die von einem magnetischen Impulsgeber
herkommen, der in der aehe eines Rotors aus ferromagnetischem Werkstoff angeordnet
ist.
-
Dieser Impulsgeber wjrd dadurch erregt, dass am
Umf<ingsrand
des Rotors eine der Anzahl der Zyliner des Motors entsprechende Anzahl von im wesentlichen
zahnfoermigcn Polschuhen vorhanden ist. Es ist ferner bekannt, dass der Unterbreeher-Verteiler
mehr oder weniger komplizierte Mittel besitzt, die es ermoeglichen, dass die Unterbrechung
des Primaerstromes (durch welche die elektrische Entladung zwischen den Elektroden
der Zuendkerze herbeigefuehrt wird) in einem Augenblick (Zuendzeitpunkt) bezogen
auf den Drehwinkel der Motorwelle erfolgt, der nicht immer gleich ist, sondern sich
mit der Veraenderung der Betriebsparameter des Motors (beispielsweise mit Veraenderung
der Drehzahl und gegebenenfalls auch des Ansaugdruckes) aendert (um den Betrieb
des Motors so guenstig als moeglich zu gestalten).
-
Wenn hingegen der Ottomotor mit zwei Zuendkerzen je Zylinder ausgestattet
ist, dann bietet sich als unmittelbare Loesung diejenige an, nebeneinander zwei
derartige Zuendanlagen zu verwenden, die je der erlaeuterten Zuendanlage fuer einen
tiotor mit nur einer Zuendkerze je Zylinder entsprechen und von denen eine den Zuendstrom
fucr eine der beiden Zuendkerzen in jedem Zylinder und die andere den Zuendstrom
fuer die andere der beiden Zuendkerzen liefert.
-
Ausser dieser Loesung fuer einen Ottomotor mit zwei Zuendkerzen je
Zylinder bietet sich als
weitere, weniger unmittelbare Loesung auch
noch jene an, bei der eine einzige rotierendc Vorrichtung die Funktion des "Untcrbrechers-Verteilers"
uebernimmt, wobei in ihr nebeneinander die beiden Vorrichtungen zur phasengleichen
Unterbrechung des die Primaerwicklungen sowohl einer ersten als auch einer zweiten
Zuendspule durchfliessenden Stromes vorgesehen sind und die phasengleiche Unterbrechung
unmittelbar durch elektromechanische Unterbrecher oder mittelbar durch elektrische
Impulse und Transistoren durchgefuehrt wird. Ferner sind in diesem Unterbrecher-Verteiler
nebeneinander die Vorrichtungen zur Verteilung des Sekundaerstromes der ersten Zuendspule
auf die erste der beiden Zuendkerzen je des Zylinders und des Sekundaerstromes der
zweiten Zuendspule auf die zweite der beiden Zuendkerzen ei ns jeden Zylinders vorgeschen.
-
Die erste der beiden erwachaten Lorsungen besitzt den Vorteil, dass
Unterbrecher-Verteiler verwendet werden, die scrienmacssig hergestcllt werden und
somit prcisguenstiy auf dem Markt erhaceltlich sind, doch wetst sie einige Nachtcile
deswegen auf, dass sie zwei Unterbrecher-Verteiler verwendet, welche zwei getrennte
Bewegunqsabnahmen benoctigen, so dass der Platzbedarf f und die Kosten verdoppelt
werden.
-
Die zweter der erwachten Logsungen besitzt
den Vorteil,
dass sie.-am 14rotor keine zweite Bewegungsabnahme benoetigt, doch weist sie den
Nachteil auf, dass sie grosse Abmessungen hat und auf dem Markt nur zu verhaeltnismaessig
hohen Preisen erhaeltlich ist.
-
Vorwiegend zu dem Zweck, die genannten Flachteile (bzw. zumindest
einen Teil von ihnen) der erlaeuterten beiden Loesungen zu vermeiden, wurde die
erfindungsgemaesse Loesung entwickelt, welche auf der Verwendung eines Unterbrecher-Verteilers
und eines getrennten sogenannten Funkenverteilers bruht und somit unter Heranziehung
zweier Komponenten verwirklicht wird, die je geringe Abmessungen und Kosten besitzen.
-
Die erfindungsgemaesse Zuendanlage sieht somit die Verwendung einer
ersten Unterbrecher-Verteiler-Vorrichtung vor, deren Aufgabe es ist, die phasengleiche
Unterbrechung des die Primaerwicklung einer ersten Zuendspule als auch jene einer
zweiten Zuendspule durchfliessenden Stromes herbeizufuehren, wobei diese Vorrichtung
auch die Mittel umfasst, um in Abhacngigkeit von den Betricbsparametcrn des Motors
den Augenblick diescr Unterbrechung in bezug auf die Winkellage der Motorwelle zu
veraendern und wobei diese Vorrichtung ferner die Aufgabe hat, den Sekundaerstrom
einer ersten der beiden Zuend spulen der Reihe nach auf die erste der beiden Zuendkerzen
der verschiede-
nen Zylinder zu verteilen, wachrend die Zuendanlage
ferner eine zweite Vorrichtung umfasst, deren alleinige Aufgabe es ist, den Sekundaerstrom
der zweiten der beiden Zuendspulen der Reihe nach auf die zweite der beiden Zuendkerzen
der verschiedenen Zylinder zu verteilen.
-
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung
naeher erlaeutert, in der Figur 1 eine erste Ausfuehrungsform der Zuendanlage schematisch
zeigt, Figur 2 analog eine zweite Ausfuehrungsform veranschaulicht und Figur 3 eine
Variante der in Figur 2 dargestellten Zuendanlage zeigt.
-
Die in Figur 1 schematisch dargestellte Zuendanlage nach der Erfindung
besitzt eine Batteric 1 mit einem von Hand aus bctactigbarcn Schalter 2, ueber den
die Stromzufuhr zur Anlage erfolgt. Es sind zwei Zuendspulen 3 und 4 vorhanden,
die je eine Primaerwicklung 5 bzw. 6 und eine Sekundaerwicklung 7 bzw. 8 besitzen.
-
Eine seitens der Motorwelle mit der halben Drehzahl derselben angetriebene
Welle 9 betaetigt die Unterbrecher-Vertei.ler-Vorrichtung 37, die zwei elettronlcchanische
Untcrbrecher 10, 11 umfasst, welche an Drehzapfen 12 bzw. 13 be-
fertigt
sind und die beweglichen Kontakte 14 bzw. 15 tragen, die mit entsprechenden ortsfesten
Kontakten 16 bzw. 17 in Beruhrung stehen, wel clie an Masse liegen. Der von der
Batterie 1 ueher den Schalter 2 kommende Strom kann somit die Primaerwicklungen
5 und 6 der Zuendspulcn 3 bzw. 4 durchfliessen, die ueber Leitungen 32 bzw. 33 mit
den Unterhrechern 10, 11 verbunden sind. Auf der Welle 9 ist ein Unterbrechernocken
18 befestigt, der soviele Nasen aufweist, als der Motor 7ylinder hat (im Aufuehrungsbeispiel
der Figur 1 ist ein Vierzylinder-tlotor angenommen, so dass der Unterbrechernocken
vier Nasen besitzt). Bei der Drehung des Unterbrechernockens 18 wirken dessen Nasen
auf die Unterbrecher 10, 11 ein, so dass diese um die Achsen ihrer Drelizapfen 12
bzw. 13 verschwenk und damit die Kontakte 14 bzw. 15 von den festen Kontakten 16
bzw. 17 entfernt werden, wodurch der die Primaerwicklungen 5, 6 durchfliessende
Strom unterbrochen wird. Auf der Zeichnung sind die Federn nicht dargestellt, welche
auf die Unterbrecher 10, 11 einwirken, um die betreffenden Kontakte 14 - 16 und
15 - 17 geschlossen zu halten, wenn nicht gerade eine Nase des Unterbrechernockens
18 auf die Unterbrecher 10, 11 einwirkt.
-
Dic bcschriebenc VorrichtuncX hat ferner die
Aufgabe,
den Sekundaerstrom der Zuendspule 3 auf die erste Zuendkerze 30 der beiden Zuendkerzen
30, 31 der verschiedenen Zylinder zu verteilen.
-
Zu diesem Zweck ist die Sekundaerspule 7 der Zuendspule 3 ueber eine
Leitung 35 mit einer auf der Welle 9 befestigten lluerstc 19 vrbunden, die waehrend
der Drehung der Reihe nach ueber die Kontaktlamellen 20 streift, deren Anzahl der
Anzahl Zylinder entspricht und die je mit der ersten Zuendkerze 30 in jedem Zylinder
verbunden sind.
-
Angesichts der sehr hohen Sekundaerspannung geht der Strom von der
rotierenden Buerste 19 auf die Lamellen 20 mit einem Funkensprung ueber.
-
Die Lamellen 20 sind am Zuendverteilerdeckel 21 aus isolierendem Werkstoff
angebracht, der in Figur 1 im Schnitt dargestellt ist.
-
Dcr beschriebenen ersten Vorrichtung 37 gehoeren auch die normalen,
auf der Zeichnung nicht dargestellten Mittel zur Veraenderung des Zuendzeitpunktes
(in bezug auf die Winkellage der Welle) in Abhaengigkeit von den Betriebsparametern
des Motors, wie zum Beispiel der Drehzahl und des Ansaugdruckes, an. tiitHiifie'»dieser
Mittel werden beispielsweise die Aufkeilung des Unterbrechernockens 18 auf der Welle
9 (die mit der Motorwelle fest verbunden is) und die Lage der Unterbrecher 10, 11
in bezug auf den Un-
terbrechernocken 16 veraendert und sie wirken
somit auf die Augenblicke der Stromunterbrechung in der Primaerwicklung sowohl der
ersten als auch der zweiten Zuendspule ein.
-
Erfindungsgemaess ist nun eine zweite allgemein mit 34 bezei.chnct.c
Funkenver teilervorrich -tung zusaetzlich vorgesehen, welche allein die Aufgabe
hat, den Strom der Sekundaerwicklung 8 der zweiten Zuendspule 4 auf die zweite Zuendkerze
31 in den verschiedenen Zylindern zu verteilen.
-
Diese Funkenverteilervorrichtung 34 ist somit einfacher aufgebaut,
billiger und weitaus weniger sperrig als die erstgenannte Vorrichtung 37. Sie umfasst
eine Welle 22, die ebenfalls mit halber Drehzahl von der Motorwelle angetrieben
ist urid eine Buerste 23 traegt, die ueber eine Leitung 36 mit der Sekundaerwicklung
8 der zweiten Zuendspule 4 verbunden ist. Bei ihrer Drehung streift 24, die je mit
der zweiten Zuendkerze die Buerste 23 ueber Lamell.en/3L in den verschiedenen Zylindern
verbunden sind. Dank der diskreten Ausdehnung in Umfangsrichtung sowohl des Endes
der Buerste 23 als auch der Lamellen 24 kann der Sekundacrstrom trotz der festen
unveraenderlichten Aufkeilung der Buerste 23 auf der Welle 22 von der Buerste 23
auf die Lamellen 24 bei.
-
allen verschiedenen Unterbrechungsaugenb 1 icken des Primacrstromes
in Abhaengigkeit des Motors, dan des Vorhandenseins der erwaehnten Mittel
zur
Veraenderung des Zuendzeitpunktes an der Vorrichtung 37, uebertreten.
-
In Figur 1 ist der Vierzylinder-Motor 25 in Ansicht parallel zur
Achse der Zylinder 26, 27, 28 und 29 angedeutet, die bloss mit ihrcn Umfaengern
veranschaulicht sind und in denen sich die Zuendkerzenpaare 30 und 31 befinden.
-
Die verschiedenen Verbindungsleitungen zwischen den Zuendkerzen und
den Lamellen der Verteiler sind wohl eingezeichnet, doch nicht mit besonderen Bezugsziffern
bezeichnet.
-
Die in Figur 2 gezeigte zweite Ausfuehrungsform der erfindungsgemaessen
Zuendanlage weist Bestandteile auf, die jenen der Ausfuehrungsform nach Figur 1
entsprechen und die gleichen Bezugsziffern haben.
-
Die Unterbrecher-Verteiler-Vorrichtung 37 weist jedoch anstatt der
Unterbrecher 10, 11 der Figur 1 magnetische Impulsgeber 50, 51 auf, die mit elektronischen
Bauteilen 52 bzw. 53 verbunden sind, welche ihrerseits mit den Zuend spu -len 3
bzw. 4 verbunden sind. Mit 54 ist ein Rotor mit vier Polschuhen bezeichnet. Bei
der Vorbeibewegung eines jeden Polschuhesi des Rotors 54 an einem Impulsgeber wird
bekanntlich ein Spannungssignal ausgeloest, welches in den betreffenden elektronischen
Bauteilen 52, 33 verarbeitet wird und die Unterbrechung des die
Pri
maerwieklung der betreffenden Zuendspule 3 bzw 4 durchfliessenden Stromes hervorruft
Im uebrigen ist die Wirkungsweise der Unterbrecher-Vcrteiler-V-orriciltung 37 und
der Funken-Verteiler-Vorrichtung 34 gleich jene, wie unter Bezugnahme auf Figur
1 beschrieben.
-
Die Figur 3 veranschaulicht eine Ausfuehrungsvariante der in Figur
2 gezeigten Zuendanlage, bei der die ircjdcn den elektronischen ßautelle 52, 53
mit einem cinzi.gen magnetischen Impulsgeber 55 der Unterbrecher-Verteiler-Vorrichtung
37 verbunden sind. Bei der Loesung gemaess Figur 3 sind die Zuendfunken an den beiden
Zuendkerzen eines jeden Zylinders gleichzeitig, waehrend sie bei den Ausfuchrungsformen
nach den Figuren 1 und 2 zucinander phasenverschoben sein koennen.