NL8301177A - IONIZING, SELF-EXCITING COMMUTATOR OF THE HIGH-VOLTAGE IMPULSE ENERGY FOR A CARBURETTOR ENGINE IGNITION DEVICE. - Google Patents

Description

* * * -1- 23029/JF/tj* * * -1-23029 / JF / tj

Korte aanduiding: Ioniserende, zelfexciterende commutator van de hoogspan-ningsimpulsenergie voor een carburateurmotor-ontstekings-inrichting.Short designation: Ionizing, self-exciting commutator of the high voltage pulse energy for a carburetor engine ignition device.

5 De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een ioniserende, zelf- exciterende commutator van de hoogspanningsimpulsenergie voor een carbura-teurmotor-ontstekings inrichting.The present invention relates to an ionizing, self-exciting commutator of the high voltage pulse energy for a carburetor engine ignition device.

Ioniserende voorvonkers, gebruikt in de hoogspanningsschakeling van carburateurmotor-ontstekingsinrichtingen zijn bekend vanaf het begin 10 van onze eeuw (het Amerikaanse octrooischrift no. 992.168, jaar 1910, Duits octrooischrift no. 253.59jaar 1911, etc.). Deze en latere oplossingen ~ hebben het oogmerk een hoge doorslagsspanning op de bougiepunten te verkrij gen. Doorslagsspanning op bougiepunten hangt af van vele karakteristieken van de primaire (laagspanning) en secundaire (hoogspanning) schakelingen, zoals: 15 afknijpstroom van de primaire schakeling, transformatiecoëfficienten van de inductiespoel, inductantie van de primaire wikkeling, capaciteit van de beide schakelingen en shunt-weerstand op de bougies.Ionizing sparks used in the high voltage circuit of carburettor engine ignitors have been known since the early 10th of our century (U.S. Patent No. 992,168, year 1910, German Patent No. 253.59 year 1911, etc.). These and later solutions aim to obtain a high breakdown voltage at the spark plug tips. Breakdown voltage at spark plug points depends on many characteristics of the primary (low voltage) and secondary (high voltage) circuits, such as: 15 pinch current of the primary circuit, transform coefficients of the induction coil, inductance of the primary winding, capacitance of both circuits and shunt resistance on the spark plugs.

Shunt-weerstand is het gevolg van neerslag op de isolatoren van de bougies. Deze neerslagen maken een shunt op de bougiespleet, vanwege de 20 electrische conductantie ervan, hetgeen stroomverlies veroorzaakt. Dit verliest kan zo groot zijn, dat een totaal verlies van lading tussen de bougiepunten wordt veroorzaakt. Sommige componenten van de neerslagen op bougies kunnen niet verbranden onder normale motorwerkomstandigheden. Alleen koolstof- en organische verbindingen kunnen verbranden, terwijl zware me-25 taaloxiden zo chemisch stabiel zijn, dat er geen zelfreiniging kan optreden. Electrische weerstand van deze neerslagen is hoog, wanneer ze koud zijn, liggend van rond 500 tot 10.000 ΜΛ maar wanneer deze worden verhit tot de bougiewerktemperatuur, kan de weerstand zelfs 10.000 maal kleiner zijn. Vonkonderbrekingen hebben een nadelige invloed op het motorremvermo-30 gen en brandstofverbruik. Volgens experimentele gegevens met een zes-cilin-dermotor, vergroot het niet werken van slechts een bougie het brandstofverbruik met 25%. In-het geval van het buiten werking zijn van twee bougies tegelijkertijd, stijgt het brandstofverbruik met rond 60%. Bougiewerkom-standigheden in de motor hebben een ander schadelijk verschijnsel, namelijk 35 erosie van de bougiepunten, hetgeen wordt veroorzaakt,door boogontlading, hetgeen een vergroting van de bougiespleet inhoudt.Shunt resistance results from deposits on the spark plug insulators. These deposits make a shunt on the spark plug gap due to its electrical conductance causing loss of power. This loss can be so great that a total loss of charge is caused between the spark plug tips. Some of the precipitates on spark plugs cannot burn under normal engine operating conditions. Only carbon and organic compounds can burn, while heavy metal oxides are so chemically stable that no self-cleaning can occur. The electrical resistance of these deposits is high when cold, ranging from around 500 to 10,000 ΜΛ, but when heated to the spark plug working temperature, the resistance may be as much as 10,000 times less. Spark interruptions adversely affect engine braking power and fuel consumption. According to experimental data with a six-cylinder engine, failure to operate just one spark plug increases fuel consumption by 25%. In the case of two spark plugs being out of operation at the same time, fuel consumption increases by around 60%. Spark plug operating conditions in the engine have another detrimental phenomenon, namely erosion of the spark plug tips, which is caused by arc discharge, which implies an enlargement of the spark plug gap.

De invloed van de hierboven genoemde verschijnselen neemt toe gedurende de werkduur van de bougie en het moment komt, dat de spanning, 830 1 17 7 -2- 23029/JF/tj ontwikkeld door de inductiespoel en vermindert vanwege de stroomverliezen, niet de vergrote spleet tussen de ontstekingspunten kan overbruggen. Dat is het moment waarop het onwerkzaam worden van de bougie optreedt.The influence of the above mentioned phenomena increases during the working time of the spark plug and the moment comes that the voltage, 830 1 17 7 -2-23029 / JF / tj developed by the induction coil and decreases due to the current losses, not the enlarged gap between the ignition points. That is when the spark plug becomes inoperative.

De benodigde yonkenergie hangt af van het motorwerkschema. In de 5 warme motor, onder normale omstandigheden, heeft het werkmengsel in de cilinders een temperatuur nabij de zelfontvlammingsteraperatuur en zeer geringe vonkenergie is noodzakelijk voor de ontvlamming daarvan. Andere schema's behoeven zeer4 weinig vonkenergie. Dit zijn: koude motor (starten), plotseling versnellen, vrij lopen. Zowel rijke als arme mengsels hebben 10 een hoge vonkenergie nodig.The required yonk energy depends on the engine work schedule. In the warm engine, under normal conditions, the working mixture in the cylinders has a temperature close to the auto-ignition equipment and very little spark energy is necessary for its ignition. Other schemes require very little spark energy. These are: cold engine (starting), accelerating suddenly, running freely. Both rich and lean mixtures require high spark energy.

De genoemde problemen geven de behoefte aan voor de oplossing van het probleem die een dergelijke distributie van de hoge spanningsimpuls-energie zou verschaffen, teneinde functioneel juiste vonking onder alle motorwerkcondities te verkrijgen, met minimale bougiepuntenerosie, hetgeen 15 betekent een langere levensduur met een correct gestabiliseerd bougie-spleet.The stated problems indicate the need to solve the problem that such a distribution of the high voltage impulse energy would provide in order to obtain functionally correct sparking under all engine operating conditions, with minimal spark plug tip erosion, meaning longer life with properly stabilized spark plug gap.

Bekende voorvonkers hebben het genoemde probleem niet opgelost.Known pre-sparks have not solved the mentioned problem.

Dit heeft nu bijzonder betrekking op de erosie van de bougiepunten, welk probleem in het geheel niet werd beschouwd.This now particularly relates to the erosion of the spark plug tips, which problem was not considered at all.

20 Daarnaast hebben bekende voorvonkers andere nadelen, zoals het pro bleem van het gasmengsel, het probleem van de gaslozing, het probleem van het correct houden van de doorslagsspanning en vonkdovingsspanning binnen gesohikte grenzen, werkingsproblemen bij hoge frequenties, het probleem van de dispersie van het kathodemateriaal, het probleem van de levensduur 25 en technologische problemen bij produktie en hoge prijzen van een dergelijke produktie.In addition, known pre-sparks have other disadvantages, such as the problem of the gas mixture, the problem of gas discharge, the problem of keeping the breakdown voltage and spark quenching voltage within suitable limits correctly, problems of operation at high frequencies, the problem of the dispersion of the cathode material , the problem of longevity and technological problems in production and high prices of such production.

Deze uitvinding heeft tot doel in de bestaande ontstekingsinrioh-tingen voor ontsteking van het mengsel in carburateurmotoren bij hoge span-ningsimpuls, zo een verdeling van de genoemde impulsenergie te verkrijgen 30 voor het toevoeren van in het bijzonder bij negatieve werkomstandigheden van een sterke vonk tussen de bougiepunten en het beperken en tegelijkertijd voorkomen van erosie van de bougiepunten.The object of the present invention is to obtain, in the existing ignition devices for ignition of the mixture in carburettor engines at high voltage pulse, a distribution of the said pulse energy for supplying, in particular at negative operating conditions, a strong spark between the spark plug tips and limiting and at the same time preventing erosion of the spark plug tips.

Dit doel schijnt twee tegenstrijdige punten te hebben; geringe erosie van de bougiepunten, bij een sterkere vonk daartussen.This goal seems to have two conflicting points; slight erosion of the spark plug tips, with a stronger spark in between.

35 De uitvinding voorziet hiertoe in een inrichting van de in de aan hef genoemde soort, die het kenmerk heeft, dat deze bestaat uit een buisvormige behuizing, die is vervaardigd van een electroisolerend materiaal, en in de cilindrische binnenruimte waarvan een anode en een kathode op 8301177 -3- 23029/JF/tj een afstand x zijn aangebracht, terwijl in de gesloten ruimte tussen de eleotroden,die is gevuld met luoht of een mengsel van andere gassen, een metalen fotonenoog op een afstand m van de anode is geplaatst, ringvormig is, een dikte n heeft en met een middengat met een diameter, die na-5 genoeg dezelfde is als de diameter van een cilindrisch uitsteeksel van de anode.To this end, the invention provides a device of the type mentioned in the preamble, characterized in that it consists of a tubular housing, which is made of an electro-insulating material, and in the cylindrical inner space of which an anode and a cathode 8301177 -3- 23029 / JF / tj have a distance x, while in the closed space between the electrodes, which is filled with air or a mixture of other gases, a metal photon eye is placed at a distance m from the anode, ring-shaped has a thickness n and has a center hole with a diameter that is nearly the same as the diameter of a cylindrical protrusion of the anode.

Een verdere beschrijving van de opbouw en de werking van de inrichting volgens de uitvinding zal aangeven hoe dit, schijnbaar tegenstrijdig doel werd verwezenlijkt.A further description of the construction and operation of the device according to the invention will indicate how this apparently contradictory goal was achieved.

10 De uitvinding zal gedetailleerd worden beschreven aan de hand van een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding, en onder verwijzing naar de tekening, waarin: fig. 1 een overlangse doorsnede door een van de mogelijke uitvoeringsvormen van deze uitvinding toont; en 15 fig. 2 een schematisch aanzicht is van het verbinden van de in richting volgens de uitvinding met de hoogspanningsinstallatie van een . carburateurmotor-ontstekingsinrichting.The invention will be described in detail with reference to an embodiment of the device according to the invention, and with reference to the drawing, in which: fig. 1 shows a longitudinal section through one of the possible embodiments of this invention; and fig. 2 is a schematic view of the connection of the device according to the invention with the high voltage installation of a. carburettor engine ignition device.

Verwijzend naar fig. 1 is een behuizing 1 vervaardigd uit een elec-troisolerend materiaal met een buisvorm. De werkruimte van de behuizing 1 20 is afgesloten door metalen electroden, anode 3 en kathode 4, die over een lengte x op afstand van elkaar liggen. Binnen de werkruimte, op een afstand m van de anode, is een metalen fotonenoog 2 in de vorm van een dunne ring met een dikte n bevestigd in de behuizing 1.Referring to Fig. 1, a housing 1 is made of an electrical insulating material with a tubular shape. The working space of the housing 1 is closed by metal electrodes, anode 3 and cathode 4, which are spaced x apart. Within the working space, at a distance m from the anode, a metal photon eye 2 in the form of a thin ring with a thickness n is mounted in the housing 1.

In gebruikelijke uitvoeringsvorm ligt de afstand m van 0,2 tot 25 1 mm, ligt de dikte n van 0,1 tot 0,5 mm en de afstand x van 1,5 tot 3,5mm.In the usual embodiment, the distance m is from 0.2 to 1 mm, the thickness n is from 0.1 to 0.5 mm and the distance x from 1.5 to 3.5 mm.

De gesloten ruimte tussen de electrode is gevuld met atmosferische lucht van normale samenstelling. De startdruk van deze lucht is van 1 tot 5 bar. De ruimte tussen de electroden is alleen in speciale gevallen gevuld met een speciaal mengsel.The closed space between the electrode is filled with atmospheric air of normal composition. The starting pressure of this air is from 1 to 5 bar. The space between the electrodes is only filled with a special mixture in special cases.

30 Op de uitwendige cilindrische zijde van de behuizing 1 is stevig een metalen mantel 5 bevestigd, waarvan de lengte iets groter is dan de totale inwendige lengte van de electroden.A metal jacket 5, the length of which is slightly greater than the total internal length of the electrodes, is firmly attached to the outer cylindrical side of the housing 1.

Verwijzend naar fig. 2 is een hoogspanningsafvoer 7, verbonden met kathode 4, verbonden met het centrale bougiepunt CE. Anode 3 is verbonden 35 met een hoogspanningsimpulsvoeding 6 met de bijbehorende weerstand R. Metalen mantel 5 is geaard M waardoor twee capaciteiten worden gevormd, in-gangscapaciteit C1 en uitgangscapaciteit C2. De waarde van de ingangsca-paciteit hangt af van de leunende 'lengte van de anode 3 in de behuizing 1 % 8301177 > --4- 23029/JF/tj en de waarde van de uitgangscapaciteit C2 hangt af van de leunende lengte van de kathode 4 in de behuizing 1.Referring to Fig. 2, a high voltage drain 7, connected to cathode 4, is connected to the central spark plug point CE. Anode 3 is connected to a high voltage impulse supply 6 with the associated resistor R. Metal jacket 5 is grounded M forming two capacitors, input capacitance C1 and output capacitance C2. The value of the input capacitance depends on the leaning length of the anode 3 in the housing 1% 8301177> - 23029 / JF / tj and the value of the output capacitance C2 depends on the leaning length of the cathode 4 in the housing 1.

De beschrijving van het werken van de delen en de totale commutator volgens deze uitvinding betreft de gehele karakteristieke kringloop 5 van de hoogspanningspuls van de carburateurmotor-ontstekingsinrichting.The description of the operation of the parts and the total commutator according to this invention relates to the entire characteristic circuit 5 of the high voltage pulse of the carburettor engine ignition device.

Wanneer een hoogspanningsimpuls de waarde bereikt die noodzakelijk is voor het overbruggen van de afstand tussen de commutatorelectroden 3 en 4 en tussen de bougiepunten CE en ME, begint electronische ontlading bij beide vonkers. Talrijke onderzoekingen hebben bewezen dat dit soort 10 eleetrische ontlading twee componenten heeft: capacitieve en inductieve.When a high voltage pulse reaches the value necessary to bridge the distance between the commutator electrodes 3 and 4 and between the spark plug points CE and ME, electronic discharge starts at both sparks. Numerous studies have proven that this type of electret discharge has two components: capacitive and inductive.

De capacitieve component van vonkontlading is in feite ontlading van de energie, die in de secundaire schakeling is verzameld. Volgens deze uitvinding behoren de commutatoringangscapaciteit C1 en commutatoruitgangs-capaciteit C2 tot deze schakeling. Capacitieve ontlading manifesteert zich 15 door helderblauwe vonken en een explosie. De startstroom van capacitieve ontlading ligt van een paar honderd tot meer dan 1000 A en de temperatuur ervan ligt rond 10.000 K. Dit wordt gevolgd door hoogfrequente oscillaties, die liggen van een paar tot rond tien MHz en die in een kringloop tot aan een paar miljoenste delen van een seconde duren.The capacitive component of spark discharge is in fact discharge of the energy collected in the secondary circuit. According to this invention, the commutator input capacitance C1 and commutator output capacitance C2 belong to this circuit. Capacitive discharge is manifested by bright blue sparks and an explosion. The starting current of capacitive discharge is from a few hundred to more than 1000 A and its temperature is around 10,000 K. This is followed by high-frequency oscillations, which range from a few to around ten MHz, and which cycle up to a few millionths. parts of a second.

20 Demping van hoogfrequente electromagnetische oscillaties buiten de ontladingsruimte wordt bereikt door de weerstand R van 6 tot 12 kOhm aan de hoogspanningsimpulsingang 6 en met betrekking tot de omgevende ruimte door de metalen mantel 5, die is geaard M en de rol speelt van een afscherming tegen radiointerferentie.Attenuation of high-frequency electromagnetic oscillations outside the discharge space is achieved by the resistance R of 6 to 12 kOhm at the high voltage pulse input 6 and with respect to the surrounding space by the metal sheath 5, which is grounded M and plays the role of shielding against radio interference .

25 Vonkontlading begint voordat de spanning van de impuls zijn maxi male waarde bereikt. Dit is de reden waarom capacitieve ontlading alleen afhangt van het deel van de magnetische energie, die in de inductiespoel is verzameld. De rest van de energie wordt vrijgemaakt door inductieve ontlading, als een vaal-violet-geel gekleurde vonk. Dit deel van:de ont-30 lading wordt de "staart" van de vonk genoemd. Inductieve ontaldingscompo-nentstroom ligt van rond tien tot een paar honderd mA en de spanning is tussen een paar honderd en een paar duizend volt. De duur van deze ontlading ligt in een groot tijdsinterval van microseconden tot een paar tienden van een miliseconde. Onder andere bereikt deze uitvinding verkorting 35 van de staart van de vonk en vergroting van de capacitieve component van de energie tegelijkertijd. Onderzoek aan het ontvlammingsproces heeft bewezen dat het vergroten van de snelheid van de vonkenergie vrijmakingde. ontvlammingsmogelijkheden ervan vergroot. Dit betekent dat met dezelfde 830 1 17 7 -5- 23029/JF/tj * hoeveelheid vrijgemaakte energie de eapacitieve component effectiever ia dan de inductieve component.25 Spark discharge starts before the voltage of the impulse reaches its maximum value. This is why capacitive discharge depends only on the portion of the magnetic energy collected in the induction coil. The rest of the energy is released by inductive discharge, like a pale violet-yellow-colored spark. This part of the discharge is called the "tail" of the spark. Inductive descaling component current is from around ten to a few hundred mA and the voltage is between a few hundred and a few thousand volts. The duration of this discharge is in a wide time interval from microseconds to a few tenths of a millisecond. Among other things, this invention achieves shortening of the tail of the spark and increasing the capacitive component of the energy simultaneously. Research on the ignition process has proven that increasing the rate of spark energy released. its potential to ignite. This means that with the same 830 1 17 7 -5-23029 / JF / tj * amount of released energy, the apacitive component is more effective than the inductive component.

Het doel van de onderhavige uitvinding onderzoekend, werd het volgende bereikt: 5 met de energiecomrautator volgens deze uitvinding in de hoogspan- ningsschakeling van de ontstekingsinrichting, worden de verbrekingspara-meters drastisch veranderd: -topverbreëkstromen zijn tot 4 maal groter; -topverbreekvermogen is tot 2, 3 maal groter; 10 -electrische energie in de eerste halve fase van de U-I verbreek- karakteristieken is tot 3,3 maal groter; en -gemiddelde relatieve lichtintensiteit is tot 3,8 maal groter.Investigating the object of the present invention, the following has been achieved: 5 with the energy converter of this invention in the high voltage circuit of the ignition device, the breaking parameters are drastically changed: peak breaking currents are up to 4 times greater; -top breaking capacity is up to 2.3 times greater; 10 -electric energy in the first half phase of the U-I breaking characteristics is up to 3.3 times greater; and average relative light intensity is up to 3.8 times greater.

Verder onderzoek met betrekking tot het doel van deze uitvinding waren met betrekking tot de invloed van de betere vonkparameters op de mo-15 torwerkkarakteristieken. De volgende motorwerkschema’s en condities, waar positieve invloed-van de uitvinding optreedt, werden tot stand gebracht; -lage rotatiesnelheidsschema's, -lage belasting en geringe gasklepopeningen, -wanneer werd gewerkt met een arm mengsel, in het bijzonder wan-20 neer werd gewerkt met het mengsel dat armer is dan het optimale mengsel voor het minimale brandstofverbruik en -wanneer werd gewerkt met later ontsteking dan de optimale voor een gegeven werkschema.Further investigations regarding the object of this invention were regarding the influence of the better spark parameters on the engine working characteristics. The following engine operating schedules and conditions where positive influence of the invention occurs have been established; -low rotational speed schedules, -low load and small throttle openings, -when working with a lean mixture, especially when working with the mixture which is leaner than the optimum mixture for minimum fuel consumption and -when working with later ignition than the optimum for a given work schedule.

Gedurende het onderzoek was, hoe verder de meeste werkcondities van 25 de optimale voor een gegeven schema waren, des te duidelijker de invloed van de uitvinding. Afhankelijk hoe ver van de optimale condities werd gewerkt, was de bezuinigingsverbetering tot 5%.During the study, the further most of the operating conditions were the optimal for a given schedule, the more apparent the influence of the invention. Depending on how far from the optimal conditions were worked, the savings improvement was up to 5%.

De delen van de energiecommutator volgens deze uitvinding hebben de volgende belangrijke functies: 30 Fotonenoog 2 zendt een lawine van initiële electronen, hetgeen een totale vóórverbrekingsionisatie van de ruimte tussen de electroden 3 en 4 bewerkstelligt. Electrónische emissie van het fotonenoog 2 wordt geëxciteerd door de spanning van de hoogspanningsimpuls en hangt af van de laatste wat betreft tijd. De verandering van de spanning tussen anode 3 en kathode 4 wordt 35 gevolgd door de verandering van het electrische veld.. Dit veld is inhomogeen en geconcentreerd op de scherpe rand van de electroden. Deze concentratie is in het bijzonder hoog op de scherpe rand van het cilindrische uitsteeksel van de anode 3a. Op een relatief kleine afstand van die rand m is een fotonenoog 2 gepositioneerd, waarvan de 8301177 -6- 23029/JF/tj opening een rondgevormd scherpe rand heeft, die nagenoeg dezelfde diameter * heeft als het cilindrische uitsteeksel van de anode 3a. Bij het stijgen van de spanning van de hoogspanningsimpuls tot nabij de verbrekingswaarde, wordt de sterkte van de electrische veld op de scherpe ronde rand van het 5 fotonenoog zo groot, dat allereerst excitatié op gang wordt gebracht en later ionisatie van de atomen van het fotonenoog en een sterke auto-elec-tronische emissie aan het einde. Op dat moment produceren in de ruimte, die grens aan de ronde scherpe rand van het gat in het fotonenoog, geëxciteerde atomen en geëmitteerde electronen van het fotonenoog hoge--energiefoto-10 nen in de gehele omgevende ruimte, een enorm aantal initiële electronen en ionen, die eruptief ontwikkelen en snel leiden tot doorslag van de ruimte tussen de electroden. Doorslag, die op die manier is voorbereid en uitgevoerd heeft zijn specifieke karakteristieken.The parts of the energy commutator of this invention have the following important functions: Photon eye 2 emits an avalanche of initial electrons, effecting a total pre-breaking ionization of the space between electrodes 3 and 4. Electronic emission from the photon eye 2 is excited by the voltage of the high voltage pulse and depends on the latter in time. The change of voltage between anode 3 and cathode 4 is followed by the change of the electric field. This field is inhomogeneous and concentrated on the sharp edge of the electrodes. This concentration is particularly high on the sharp edge of the cylindrical projection of the anode 3a. A photon eye 2 is positioned at a relatively small distance from that edge m, the 8301177-63029 / JF / tj opening having a rounded sharp edge, which has substantially the same diameter * as the cylindrical protrusion of the anode 3a. As the voltage of the high voltage pulse rises to near the rupture value, the strength of the electric field on the sharp round edge of the photon eye becomes so great that excitation is first initiated and later ionization of the atoms of the photon eye and strong auto-electronic emissions at the end. At that time, in space adjacent to the round sharp edge of the hole in the photon eye, excited atoms and emitted electrons from the photon eye produce high energy photons in the entire surrounding space, a huge number of initial electrons and ions , which develop eruptively and quickly lead to breakdown of the space between the electrodes. Carbon copy, which is prepared and executed in this way, has its specific characteristics.

Het doorslagskanaal is homogeen en heeft een grote doorsnede. Bombarderen 15 van kathode 4 door positieve ionen wordt verzacht; een groter aantal positieve ionen met lagere snelheden treffen het grotere oppervlak van de kathode. Op deze wijze wordt dispersie van kathodemateriaal voorkomen alsmede de erosie ervan, hetgeen grote problemen geeft bij bekende voorvon-kers. Een van de problemen van de bekende voorvonkers is het verliezen van 20 de functie roet de tijd. Dit is verbonden met het verdwijnen van gas, dat wordt veroorzaakt door adsorptie en chemische reactie met gedispergeerd kathodemateriaal. Omdat de dispersie van het kathodemateriaal minimaal wordt gemaakt volgens de onderhavige uitvinding is het mogelijk een ruimte tussen de electroden te gebruiken met gassen van hoge chemische activi-25 teit en het meest van al normale atmosferische lucht.The breakdown channel is homogeneous and has a large cross-section. Bombing of cathode 4 by positive ions is mitigated; a greater number of positive ions at slower rates hit the larger surface of the cathode. In this way, dispersion of cathode material and its erosion are prevented, which presents major problems with known inventors. One of the problems of the known pre-sparks is the loss of the function soot time. This is linked to the disappearance of gas caused by adsorption and chemical reaction with dispersed cathode material. Since the dispersion of the cathode material is minimized according to the present invention, it is possible to use a space between the electrodes with gases of high chemical activity and most of all normal atmospheric air.

De commutator volgens de onderhavige uitvinding maakt een volledige herdistributie van energie op de volgende wijze: ingangscapaciteit C1 verzamelt de energie, terwijl de spanning van de hoogspanningsimpuls stijgt en later maakt deze dezelfde energie in 30 korte tijd vrij, terwijl de bougiespleet is verbroken. Uitgangscapaciteit C2 verzamelt energie, terwijl de vonkruimte van de commutator is gebroken en maakt de energie vrij, terwijl de bougiespleet wordt verbroken, straalde electromagnetische energie die wordt gevangen door de metalen mantel 5, wordt vrijgemaakt, terwijl de bougiespleet eveneens wordt verbroken. 35 Aangezien de commutator volgens deze uitvinding het meeste van de energie omzet in capacitieve, is het vonkproces tussen de bougiepunten gekenmerkt door beduidende tijdverkorting van de staart van de vonken, waardoor de erosie van de bougiepunten beduidend wordt verminderd.The commutator of the present invention makes a complete redistribution of energy in the following manner: input capacitance C1 collects the energy while the voltage of the high voltage pulse increases and later releases the same energy in a short time while the spark plug gap is broken. Output capacitance C2 collects energy while the spark gap of the commutator is broken and releases the energy, breaking the spark plug gap, radiating electromagnetic energy trapped by the metal jacket 5, while also spark plug gap is broken. Since the commutator of this invention converts most of the energy into capacitive, the sparking process between the spark plug tips is characterized by significant time reduction of the tail of the sparks, thereby significantly reducing the erosion of the spark plug tips.

8301177 -7- 23029/JF/tj8301177 -7- 23029 / JF / tj

Onder de normale motorwerkcondities is de energie, die noodzake-* lijk is voor het aanvankelijk ontvlammen van mengsels ca. 3 mJ. Onderzoek van het doel van deze uitvinding heeft uitgewezen dat de waarde van de electrische energie in de eerste halve periode van de U-I karakteristiek 5 van de doorslag 34 tot 86 mJ is.Under normal engine operating conditions, the energy necessary for initial ignition of mixtures is about 3 mJ. Examination of the object of this invention has shown that the value of the electrical energy in the first half period of the U-I characteristic of breakdown is 34 to 86 mJ.

Het is duidelijk aan de hand van de hierboven gegeven beschrijving dat het doel van deze uitvinding van groot belang kan zijn voor het verbeteren van de functie en het bezuinigingsaspect van carburateurmotoren.It is clear from the description given above that the object of this invention may be of great importance in improving the function and economy of carburettor engines.

Eenvoudige constructie van het doel van deze uitvinding maakt goed-10 kopere produktie mogelijk alsmede eenvoudige montage, waardoor brede toepassing mogelijk wordt. Samenvattend verschaft de onderhavige uitvinding een ioniserende, zelf exciterende commutator van de hoogspanningsimpuls-energie voor carburateurmotor-ontstekingsinrichtingen als een extra inrichting in de hoogspanningsschakeling van de carburateurmotor-ontstekinga-15 inrichting. De commutator volgens de uitvinding herverdeelt de energie van de hoogspanningsimpuls van de secondaire stroom. De commutator volgens de onderhavige uitviriding versterkt de vonk op de bougie, verlengt de levensduur van de bougie, verschaft de juiste werking van de motor onder zware omstandigheden en verbetert besparing van het motorwerk.Simple construction of the object of this invention allows for cheaper production as well as easy mounting, allowing wide application. In summary, the present invention provides an ionizing, self-exciting commutator of the high voltage impulse energy for carburetor engine firing devices as an additional device in the high voltage circuit of the carburettor engine firing device. The commutator according to the invention redistributes the energy of the high voltage pulse of the secondary current. The commutator of the present invention amplifies the spark on the spark plug, extends the life of the spark plug, provides proper engine operation under harsh conditions, and improves engine savings.

20 830 1 17 720 830 1 17 7

Claims (3)

1. Ioniserende, zelfexciterende commutator van de hoogspanningsim-pulsenergie voor een carburateurmotor-ontstekingsinrichting, met het kenmerk, 5 dat deze bestaat uit een buisvormige behuizing(1), die is vervaardigd van een electroisolerend materiaal, en in de cilindrische binnenruimte waarvan een anode (3) en een kathode (4) op een afstand x zijn aangebracht, terwijl in de gesloten ruimte tussen de electroden,die is gevuld met lucht of een mengsel var andere gassen, een metalen fotonenoog (2) op een afstand m van de 10 anode (3) is geplaatst, ringvormig is, een dikte n heeft en met een mid-dengat met een diameter, die nagenoeg dezelfde is als de diameter van een cilindrisch uitsteeksel van de anode (3a).Ionizing, self-exciting commutator of the high-voltage impulse energy for a carburettor engine ignition device, characterized in that it consists of a tubular housing (1) made of an electro-insulating material, and in the cylindrical inner space of which an anode ( 3) and a cathode (4) are arranged at a distance x, while in the closed space between the electrodes, which is filled with air or a mixture of other gases, a metal photon eye (2) at a distance m from the anode (3) is arranged, is annular, has a thickness n and has a center hole with a diameter substantially the same as the diameter of a cylindrical projection of the anode (3a). 2. Ioniserende, zelfexciterende commutator volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de behuizing (1) een metalen mantel (5) daaromheen heeft 15 op het uitwendige oppervlak, welke mantel (5) langer is dan de lengte van volledige overlapping van anode (3) en kathode (4).Ionizing, self-exciting commutator according to claim 1, characterized in that the housing (1) has a metal jacket (5) around it on the external surface, which jacket (5) is longer than the length of full overlap of anode ( 3) and cathode (4). 3. Ioniserende, zelfexciterende commutator volgens conclusies 1 en 2, met het kenmerk, dat de anode (3) is verbonden met een hoogspanningsim-pulsingang (6) en bijbehorende weerstand (R) en de kathode (4) is verbon- 20 den met de hoogspanningsuitgang (7), die is verbonden met het centrale bougiepunt (CE) terwijl de metalen mantel (5) is geaard (M). EINDHOVEN, maart 1983. 8301177Ionizing, self-exciting commutator according to claims 1 and 2, characterized in that the anode (3) is connected to a high voltage impulse input (6) and associated resistor (R) and the cathode (4) is connected to the high voltage output (7), which is connected to the central spark plug point (CE) while the metal jacket (5) is grounded (M). EINDHOVEN, March 1983.8301177