DE3136745C2

DE3136745C2 -

Info

Publication number: DE3136745C2
Application number: DE3136745A
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Phys. 7016 Gerlingen De Gruenwald; Juergen 7140 Ludwigsburg De Schmatz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1981-09-16
Filing date: 1981-09-16
Publication date: 1993-01-21
Also published as: GB2107522B; DE3136745A1; GB2107522A; JPS5859375A; JPH0345230B2; US4475491A

Description

Die Erfindung geht von einer Vorrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs aus. Durch eine solche durch die DE-OS 29 49 573 bekannte Vorrichtung zur Zündspannungsverteilung ist es bekannt, für den Abstand zwischen der Verteilerelektrode und der jeweils benachbarten Festelektrode 1,52 bis 6,35 Millimeter zu wählen, um damit die Hochfrequenzstörung der Vorrichtung zu mindern. Einer Vergrößerung des Abstandes zwischen der Verteilerelektrode und den Festelektroden werden jedoch dadurch enge Grenzen gesetzt, daß mit Vergrößerung dieses Abstands auch die Zündspannung wesentlich erhöht werden muß. Dies hat einen erhöhten Isolationsaufwand zur Folge verbunden mit einem zugleich mit ansteigender Brennspannung größeren Energieverlust. Darüber hinaus tritt eine erhöhte Wärmebeanspruchung der an der Zündspannungsverteilung beteiligten Bauelemente auf.

Durch die obige Vorrichtung ist es ferner bekannt, daß eine Reduzierung der Hochfrequenzstörung auch durch Verringerung des Entladungsstromes über den Elektrodenabstand erzielt werden kann. Um dies zu Erreichen, wurde vorgeschlagen, die Stirnseite der Verteilerelektrode durch in dort vorgesehenen Ausnehmungen eingelagerte Isolationsflächen aus Si₂ zu unterbrechen. Dies führt zu erhöhten partiellen elektrischen Feldstärken und mit einer dadurch erhöhten Elektronenemission zu einer Verbesserung der Kontinuität der Entladung bzw. zu einem allmählich ansteigenden Entladungsstrom mit geringem Spitzenwert. Solche Elektroden sind jedoch nur mit hohem Aufwand zu realisieren.

Bei einer anderen Vorrichtung zur Zündspannungsverteilung gemäß DE-OS 29 46 615 wird in ähnlicher Weise wie vorstehend eine Erhöhung des elektrischen Feldes im Bereich der Stirnseite der Verteilerelektrode angestrebt, um das Zusammenbruchpotential beim Funkenüberschlag zu reduzieren. Zur Feldstärkenerhöhung wurde dabei vorgeschlagen, den Verteiler allseitig bis auf die Stirnseite mit einem Dielektrikum aus Siliconlack zu beschichten. In Kombination damit wurde ein Luftspalt zwischen Verteilerelektrode und Festelektrode in der Größe von 3 Millimetern vorgesehen. Solche Beschichtungen haben jedoch keine ausreichende Standzeit, sie können durch Funkenüberschlag Schaden erleiden. Der Fertigungsprozeß ist durch die Auslassung der Stirnseite von der Beschichtung wiederum aufwendig und es müssen Maßnahmen bereitgestellt werden, die die Kontaktierung an der Spannungszufuhr zur Verteilerelektrode sichern.

Durch die DE-OS 28 37 860 schließlich ist eine Vorrichtung zur Zündspannungsverteilung bekannt, bei der ähnlich wie beim Gegenstand der DE-OS 29 49 573 die Stirnseite der Verteilerelektrode mit Isolationsflächen versehen wird, um partiell die elektrische Feldstärke zu erhöhen und die Entladespannung zu senken. Dies soll durch durch eine Verteilerelektrode bewirkt werden, die aus einem Teil aus gut leitfähigem Material wie Aluminium oder Messung und Teilen aus Hochwiderstandsmaterial wie Ferrit oder aus Isolationsmaterial besteht. Auch solche Elektroden mit genügend großer Standzeit herzustellen, bedeutet einen erheblichen Aufwand.

Aufgabe der Erfindung ist es, in Weiterbildung der gattungsgemäßen Vorrichtung eine Vorrichtung bereitzustellen, bei der mit geringem Energieaufwand eine erhöhte Elektronenemission erzielt werden kann, wobei die Elektrode der Vorrichtung einfach und kostengünstig hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Durch Bereitstellung der erfindungsgemäßen Legierung in Verbindung mit dem erhöhten Elektrodenabstand wird eine wirkungsvolle Störspannungsunterdrückung erzielt. Die Elektrode aus legiertem Material läßt sich zudem leicht herstellen mit hoher Konstanz der elektrischen und mechanischen Eigenschaften. Dies begünstigt die Herstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Großserienfertigung.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gegeben.

In der Zeichnung ist eine Zündanlage dargestellt, die für eine Brennkraftmaschine, vornehmlich für eine ein Kraftfahr zeug antreibende Brennkraftmaschine, bestimmt sein soll. Diese Zündanlage wird aus einer Gleichstromquelle 1 gespeist, die beispielsweise die Batterie des Kraftfahrzeuges sein kann. Die Stromquelle 1 liegt mit ihrem Minuspol an Masse und mit ihrem Pluspol an einem als Schließer wirkenden Betriebsschal ter (Zündschalter) 2, von dem sich dann ein Leitungszug zu der Primärwicklung 3 einer Zündspule 4 fortsetzt. Daß dem Betriebsschalter 2 abgewandte Wicklungsende der Zündspule 4 ist Ausgangspunkt für eine zur Masse führende Verbindung, die die Parallelschaltung eines Unterbrecherschalters 5 und eines Endstörkondensators 6 enthält. Das dem Betriebsschalter 2 abgewandte Wicklungsende der Primärwicklung 3 ist außerdem Ausgangspunkt für eine Verbindung, die über die zur Zündspule gehörende Sekundärwicklung 7 zu einem Schleifkontakt 8 führt. Dieser Schleifkontakt 8 soll der herkömmliche, im mittleren Hochspannungsturm einer nicht dargestellten Zünd verteilerkappe sitzende und unter Federdruck auf eine Kon taktplatte 9 drückende Kohlekontakt sein. Die Kontaktplatte 9 befindet sich auf der oberen Stirnseite eines Isolier körpers 10, der (meist unter Zwischenfügung eines zur Zünd zeitpunktverstellung dienenden Fliehkraftverstellers) durch eine mit strichpunktiertem Linienzug angedeutete Verteiler welle 11 in Rotation versetzbar ist. Der Isolierkörper 10 weist einen radial abstehenden Finger 12 auf, in dessen freien Endabschnitt eine Verteilerelektrode 13 eingesetzt ist. Bei Rotation des Isolierkörpers 10 wird die freie Stirn seite 13a der Verteilerelektrode 13 auf einer kreisförmigen Umlaufbahn 14 bewegt, wobei sie nach Durchlaufen bestimmter Drehwinkelabschnitte jeweils einer von mehreren Festelek troden 15, 16 vorübergehend in einen Abstand a benachbart wird. Dabei hat die Fest elektrode 15 über eine Zündkerze 17 und die Festelektrode 16 über eine Zündkerze 18 mit Masse Verbindung. Zwischen der Kontaktplatte 9 und der Verteilerelektrode 13 ist bau- und schaltungsmäßig ein Entstörwiderstand 19 vorgesehen, der im bevorzugten Fall eine als Drosselspule wirkende Drahtwendel 20 ist.

In der Zeichnung ist die zur Zündspannungsverteilung dienende Vorrichtung mit einem strichpunktierten Linienzug umrandet und mit der Bezugszahl 21 versehen.

Wird bei geschlossenem Betriebsschalter 2 und somit in Be trieb genommener Brennkraftmaschine der Unterbrecherschalter 5 in seinen Sperrzustand gebracht, so wird durch die Unter brechung des über die Primärwicklung 3 geführten Stromes in der Sekundärwicklung 7 ein Zündspannungsstoß induziert, der über die Bauelemente 8, 9, 19, und 13 auf eine der Festelektroden 15 bzw. 16 durchschlagen und an der angeschlossenen Zündkerze 17 bzw. 18 einen Zündfunken hervorrufen kann.

Um eine gute Hochfrequenzentstörung zu erhalten, wird der Abstand a zwischen der Verteilerelektrode 13 und jeweils einer der Festelektroden 15, 16 in der Größe von annähernd 4 Millimeter gewählt. Um nun bei dem relativ großen Elektrodenabstand a eine Erhöhung der Zünd- und Brennspannung zu vermeiden, werden die Verteilerelektrode 13 und/oder die Festelektroden 15, 16 zumindest in einem Bereich aus einem Sondermaterial hergestellt, das im Vergleich zu dem Material der Kontaktplatte 9, die meist aus Messing besteht, für den Austritt der Elektronen weniger Energie erfordert und eine höhere Sekundärelektronenemission aufweist.

Die das Sondermaterial bildende Legierung enthält Calcium, Aluminium und Silicium. Gute Ergebnisse wurden mit einer Legierung erzielt, die etwa 30 Gew.-% Silicium, etwa 55 Gew.-% Aluminium und etwa 15 Gew.-% Calcium enthielt. Noch besser war das Ergebnis bei einer Legierung, die sich aus etwa 33 Gew.-% Silicium und etwa 65 Gew.-% Calcium zusammensetzte und wobei die restlichen zwei Gew.-% Aluminium und vorzugsweise Kohlenstoff waren.

Eine Wirkungserhöhung ist möglich, wenn man das Sondermaterial mit einem Überzug aus natriumhaltigem Salz versieht.

Claims

1. Vorrichtung zur Zündspannungsverteilung in Zündanlagen von Brennkraftmaschinen mit den Merkmalen:

- eine Verteilerelektrode ist auf einer kreisförmigen Umlaufbahn drehbar und an Festelektroden in einem Abstand in der Größe von 1,524 bis 6,35 Millimeter vorbeibewegbar,
- eine Kontaktplatte ist im Zentrum der Umlaufbahn angeordnet,
- die Kontaktplatte und die Verteilerelektrode sind an einem Isolierkörper befestigt,

gekennzeichnet durch die Merkmale:

- das Material der Verteilerelektrode (13) ist eine Calcium, Aluminium und Silicium enthaltende Legierung und
- der Abstand (a) der Verteilerelektrode (13) von einer benachbarten Festelektrode (16) ist annähernd 4 Millimeter.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch das Merkmal:

- das Material des Bereiches der Festelektroden (15, 16), welcher der Umlaufbahn zugewandt ist, ist ebenfalls eine Calcium, Aluminium und Silicium enthaltende Legierung.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch das Merkmal:

- die Legierung enthält jeweils annähernd 30 Gew.-% Silicium und 55 Gew.-% Aluminium sowie 15 Gew.-% Calcium.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch das Merkmal:

- die Legierung enthält jeweils annähernd 33 Gew.-% Silicium und 65 Gew.-% Calcium sowie 2 Gew.-% Aluminium und Kohlenstoff.

5. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, gekennzeichnet durch das Merkmal:

- der Bereich der Festelektroden (15, 16) und/oder der Verteilerelektrode (13), welcher der Umlaufbahn zugewandt ist, hat einen Überzug aus natriumhaltigem Salz.