DE3438009A1 - Zuendanlage fuer eine fuenfzylinder-viertakt-brennkraftmaschine - Google Patents

Zuendanlage fuer eine fuenfzylinder-viertakt-brennkraftmaschine

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DE3438009A1 DE19843438009 DE3438009A DE3438009A1 DE 3438009 A1 DE3438009 A1 DE 3438009A1 DE 19843438009 DE19843438009 DE 19843438009 DE 3438009 A DE3438009 A DE 3438009A DE 3438009 A1 DE3438009 A1 DE 3438009A1
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Description

R. 19681
1 1 . 1.0. 1981I- Li/Wl
ROBERT BOSCH GMBH5 TOOO Stuttgart 1
Zündanlage für eine Fünfzylinder-Viertakt-Brennkraftmaschine Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Zündanlage für eine Fünfzylinder-Viertakt-Brennkraftmaschine, bei der die Verteilung der Zündspannungsimpulse ohne bewegbare Teile, d.h. ohne den herkömmlichen "Zündverteiler" erfolgen soll. Aus Benutzungshandlungen ist es bekannt geworden, für jede der fünf in den Zylindern befindlichen Zündkerzen eine Zündspule vorzusehen und diese Zündspulen im Rythmus der festgelegten Zündfolge ein- und auszuschalten. Durch diese fünf Zündspulen ergibt sich eine Anlage mit hohem C-ewicht , erheblichem Materialaufwand und großer Raumbeanspruchung, was insbesondere gegen die Erfordernisse einer Zündanlage für den Einbau in ein Kraftfahrzeug spricht.
Vorteile der Erfindung
Bei der erfindungsgemäßen Zündanlage werden durch Anwendung der kennzeichnenden Maßnahmen des Hauptanspruches die vorerwähnten Nachteile in befriedigendem Maß vermieden.
- * - R. 19681
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Maßnahmen für die Realisierung der Erfindung angegeben.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 die schaltungsmäßige Darstellung einer Zündanlage nach der Erfindung und Figur 2 die zeichnerische Darstellung des Funktionsablaufes bei einer Viertakt-Brennkraftmaschine .
Beschreibung des Ausführungsbeispieles
Die in der Zeichnung dargestellte Zündanlage soll für eine Fünfzylinder-Viertakt-Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges bestimmt sein. Von der Brennkraftmaschine sind die Zylinder angedeutet, die nach der festgelegten Zündfolge mit den Bezugszahlen 1 bis 5 bezeichnet sind. Dabei ist in dem Zylinder 1 eine Zündkerze 6, in dem Zylinder 2 eine Zündkerze 7» in dem Zylinder 3 eine Zündkerze 8, in dem Zylinder k eine Zündkerze 9 und in dem Zylinder 5 eine Zündkerze 10 vorgesehen. Von den mit einem Anschluß an Masse M liegenden Zündkerzen ist der andere Anschluß der Zündkerze 6 mit dem kathodenseitigen Anschluß einer Diodenstrecke 11, der andere Anschluß der Zündkerze 7 mit dem kathodenseitigen Anschluß einer Diodenstrecke 12, der andere Anschluß der Zündkerze 8 mit dem anodenseitigen Anshluß einer Diodenstrecke 13, der andere Anschluß der Zündkerze 9 mit dem anodenseitigen Anschluß einer Diodenstrecke 1U und der andere Anschluß der Zündkerze 10 mit dem kathodenseitigen Anschluß einer Diodenstrecke 15 verbunden. Der
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anodenseitige Anschluß der Diodenstrecke 11 und der kathodenseitige Anschluß der Diodenstrecke 13 liegen an dem einen Anschluß einer Sekundärwicklung 16, die über einen Eisenkern 17 mit einem Primärwicklungspaar 18 induktiv verkettet ist. Die zu dem Primärwicklungspaar 18 gehörenden Primärwicklungen 195 20 sind an ihrer gemeinsamen Verbindung 21 mit dem anderen Anschluß der Sekundärwicklung 16 und außerdem mit Masse M verbunden.
Der anodenseitige Anschluß der Diodenstrecke 12 und der kathodenseitige Anschluß der Diodenstrecke 1U liegen an dem einen Anschluß einer Sekundärwicklung 22, die über einen Eisenkern 23 mit einem Primärwicklungspaar induktiv verkettet ist. Die zu dem Primärwicklungspaar 2k gehörenden Primärwicklungen 25s 2b sind an ihrer gemeinsamen Verbindung 27 mit dem anderen Anschluß der Sekundärwicklung 22 und außerdem mit Masse M verbunden.
Der anodenseitige Anschluß der Diodenstrecke 15 liegt an dem einen Ende einer Sekundärwicklung 28, die über einen Eisenkern 29 mit einer einzigen Primärwicklung- 30 induktiv verkettet ist. Der andere Anschluß der Sekundärwicklung 28 ist mit dem einen Anschluß der Primärwicklung 30 und außerdem mit Masse M verbunden.
Die Zündanlage wird aus einer Gleichstromquelle 31 gespeist, welche die Batterie des Kraftfahrzeuges sein kann. Von der Stromquelle 31 ist der Minuspol an Masse M und der Pluspol über einen Betriebsschalter (Zündschalter) 32 an eine Versorgungsleitung 33 angeschlossen. Die Versorgungsleitung hat über einen Unterbrecher 3^ mit dem freien Anschluß der Primärwicklung 19 und über einen Unterbrecher 35 mit dem
3A38009 6
-X- ' R. 19681
freien Anschluß der Primärwicklung 20 Verbindung. Außerdem hat die Versorgungsleitung 33 über einen Unterbrecher 3β mit dem freien Anschluß der Primärwicklung 25 und über einen Unterbrecher 37 mit dem freien Anschluß der Primärwicklung 26 Verbindung. Schließlich hat die Versorgungsleitung 33 noch über einen Unterbrecher 38 mit dem freien Anschluß der Primärwicklung 39 Verbindung. Im bevorzugten Beispielsfall sind diese Unterbrecher 3h, 35, 36, 37, 38 elektronische Schalter und werden daher durch (npn-) Transistoren 39, Ij.o, k] , 1+2, !+3 gebildet. Dabei liegen diese Transistoren mit ihren Kollektoren an der Versorgungsleitung 33, wogegen der Emitter des Transistors 39 an den freien Anschluß der Primärwicklung 19, der Emitter des Transistors l+O an den freien Anschluß der Primärwicklung 20, der Emitter des Transistors 1+1 an den freien Anschluß der Primärwicklung 25, der Emitter des Transistors 1+2 an den freien Anschluß der Primärwicklung 26 und der Emitter des Transistors 1+3 an den freien Anschluß der Primärwicklung 30 angeschlossen ist. Von fünf vorgesehenen Signalgebern G1 , G2, G3, Gl+, G5 ist der Signalgeber G1 über ein Schaltgerät 1+1+ an die Basis des Transistors 39, der Signalgeber G2 über ein Schaltgerät 1+5 an die Basis des Transistors k1, der Signalgeber G3 über ein Schaltgerät 1+6 an die Basis des Transistors ho, der Signalgeber GU über ein Schaltgerät 1+7 an die Basis des Transistors 1+2 und der Signalgeber G5 über ein Schaltgerät 1+8 an die Basis des Transistors 1+3 angeschlossen.
Eine vorgesehene Signalscheibe 1+9 ist über einen Drehzahlwandler 50 und eine mit strichpunktiertem Linienzug angedeutete Kupplung 51 mit halber Drehzahl der Brennkraftmaschine in Rotation versetzbar, wobei eine am Außenumfang der Scheibe 1+9 befindliche magnetische Auslösemarke 52
- / - R. 19631
nacheinander an den Signalgebern G1, G2 , G3, G^, G5 in Pfeilrichtung R vorbeibewegbar ist. Die mit einem Anschluß an Masse M liegenden Signalgeber G1, G2, G3, GU, G5 liefern beim Vorbeibewegen der Auslösemarke 52 ein Auslösesignal an das zugehörige Schaltgerät Kk bzw. k5 bzw. k6 bzw. kj bzw. kQ, woraufhin der angeschlossene Transistor 39 bzw. ^O bzw. kl, bzw. U2 bzw. k3 die ihm nachgeschaltete Primärwicklung 19 bzw. 20 bzw. 25 bzw. 26 bzw. 30 ein - und im Zündzeitpunkt ZG1 bzw. ZG2 bzw. ZG3 bzw. ZGU bzw. SG5 (Figur 2) wieder ausschaltet. In Figur 2 ist der Bewegungsablauf des Kolbens im Zylinder 1 dargestellt, wobei der obere Totpunkt mit OT, der untere Totpunkt mit UT, das Schließen des nichtdargestellten Einlaßventils mit ES, das Öffnen des Einlaßventils mit EO, das Schließen des ebenfalls nicht dargestellten Auslaßventiles mit AS, das Öffnen des Auslaßventiles mit AO bezeichnet. Darüber hinaus ist der- Arbeitstakt "Ansaugen des Kraftstoff-Luft-Gemisches" mit as, der Arbeitstakt "Verdichten des Kraftstoff-Luft-Gemisches" mit vd, der Arbeitstakt "Verbrennen des Kraftstoff-Luft-Gemisches" mit vb und der Arbeitstakt "Ausstoßen der Verbrennungsgase" mit ast bezeichnet. Die Bewegung der Kolben in den übrigen Zylindern 2, 3, k, 5 läßt sich leicht vorstellen, wenn man sich die Zündzeitpunkte ZG1, ZG2, ZG3, ZG*+, ZG5 entsprechend in der Bewegungsrichtung R weitergerückt denkt und den Zündzeitpunkt des jeweils betrachteten Zylinders dort hin legt, wo jetzt der Zündzeitpunkt ZG1 des Zylinders 1 eingezeichnet ist.
Dadurch, daß die Zündspannungsimpulse der den Primärwicklungspaaren 18, 2h zugeordneten Sekundärwicklungen 16, 22 in der Zündfolge unmittelbar nacheinander erzeugt und abwechselnd an diesen Sekundärwicklungen 16, 22 zur Verfügung
- & - R. 19631
gestellt werden, ist sichergestellt, daß keine "Schließfunken" in einem Zylinder auftreten, in denen gerade Kraftstoff-Luft-Gemisch angesaugt oder verdichtet wird. Ein "Schließfunke" an einer Zündkzere wird hervorgerufen, wenn die dieser Zündkerze vorgeschaltete Diodenstrecke von einer in der zugehörigen Sekundärwicklung auftretenden Induktionsspannung in Durchlaßrichtung beansprucht wird. Solche "Schließfunken" entstehen im vorliegenden Fall an der Zündkerze 8, wenn die Primärwicklung 19 eingeschaltet wird bzw. an der Zündkerze 6, wenn die Primärwicklung 20 eingeschaltet wird bzw. an der Zündkerze 9, wenn die Primärwicklung 25 eingeschaltet wird, bzw. an der Zündkerze 1J, wenn die Primärwicklung 26 eingeschaltet wird. Die Diodenstrecke 15 ist vorgesehen, damit auch beim Einschalten der Primärwicklung 30 kein Schließfunke Schaden anrichtet. Fallen "Schließfunken" in den "Ansaugtakt" oder in den "Verdichtungstakt", so kann eine Entflammung des Kraftstoff-Luft-Gemisches im falschen Zeitpunkt stattfinden und die Brennkraftmaschine Schaden erleiden.
Dadurch, daß jede der den Primärwicklungspaaren 18, 2h zugeordneten Sekundärwicklungen 16> 22 an ihrem einen Wicklungsende über die Diodenstrecken 11, 13 bzw. 12, lh mit den Zündkerzen 6, 8 bzw. Tj 9 und an ihrem anderen Wicklungsende mit der gemeinsamen Verbindung 21 bzw. 27 der zugehörigen Primärwicklungen 19> 20 bzw. 255 26 Verbindung hat, ergibt sich bei den Zündspulen mit den Primärwicklungspaaren 18, 2h bauliche Ausführungen, die - von der Masseverbindung abgesehen - je nur drei Anschlüsse haben.
Wenn man dafür sorgt, daß sich die Stromflußzeiten in den Primärwicklungen 19, 20, 25, 26, 30 nicht überschneiden, erhält man, wenn in den Schaltgeräten UU, U5» U6, hf, U8 Computer Anwendung finden, relativ einfache Rechenprogramme.
+) beim Schließen eines Unterbrechers
- Leerseite -

Claims (6)

  1. R. 19681
    11.10.198U Li/Wl
    ROBERT BOSCH GMBH, TOOO Stuttgart 1
    Ansprüche
    Zündanlage für eine Fünfzylinder-Viertakt-Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß drei Sekundärwicklungen (16, 22, 28) Anwendung finden, von denen die eine Sekundärwicklung (28) an einer einzigen Zündkerze (10) liegt und einer einzigen Primärwicklung (30) zugeordnet ist, die sich durch einen Unterbrecher (38) an eine Stromquelle (31) anschließen läßt, daß ferner jede der übrigen zwei Sekundärwicklungen (16, 22) mit einem von zwei Primärwicklungspaaren (18, 21+) induktiv verkettet ist und über zwei in entgegengesetzter Durchlaßrichtung angeordnete Diodenstrecken (18, 13 bzw. 12, 1h) mit zwei Zündkerzen (8, 6 bzw. T, 9) Verbindung hat und daß schließlich die zwei zu einem Primärwicklungspaar gehörenden Primärwicklungen (19, 20 bzw. 25, 26) sich je über einen von zwei Unterbrechern (3h, 35 bzw. 36, 3T) an die Stromquelle (31) anschließen lassen und dabei entgegengesetzt magnetisierbar sind.
  2. 2. Zündanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündspannungsimpulse der den Prim'ärwicklungspaaren (18, 2l· ) zugeordneten Sekundärwicklungen (16, 22) in der Zündfolge unmittelbar nacheinander erzeugt und abwechselnd an diesen Sekundärwicklungen (16, 22) zur Verfügung gestellt werden.
    - 2 - R. 19631
  3. 3. Zündanlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an der einzigen Zündkerze (10) liegende Sekundärwicklung (28) ebenfalls über eine Diodenstrecke (15) mit dieser Zündkerze Verbindung hat.
  4. k. Zündanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der den Primärwicklungspaaren (18, 22) zugeordneten Sekundärwicklungen (16, 22) an ihrem einen Wicklungsende über die Diodenstrecken (11, 13 bzw. 12, 1k) mit den Zündkerzen (Tj 8 bzw. 7j 9) und an ihrem anderen Wicklungsende mit der gemeinsamen Verbindung (21 bzw. 27) der zugehörigen Primärwicklungen (19j 20 bzw. 25, 26) Verbindung hat.
  5. 5. Zündanlage nach Anspruch h, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Verbindung (21 bzw. 27) der zu den Primärwicklungspaaren (18, 2^) gehörenden Primärwicklungen (19, 20 bzw. 25, 26) an Masse (M) liegt.
  6. 6. Zündanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Stromflußzeiten der Primärwicklungen (18, 20, 25, 26, 30) nicht überschneiden.
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