DE1764105A1 - Elektrische Zuendfunkenerzeugungseinrichtung - Google Patents

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PATENTANWÄLTE DIPUlKG. HANS BEGRICH · DIPUING. ALFONS WASMEIER REGENSBURG 3 · LESSINGSTRASSE 10 Patentanwälte Begrich · Wasmeier, 8400 Regen.burg 3, PoitfaA 11 T|f 0941/31055 An das Bayer« Staatsbank, Regtntburg 507 Deutsche Patentamt Postscheckkonto!Mönchen89369 Telegramme: Begpatent Regenjburg

8	L	München	2	In der Antwort bitte angeban Un»rZ«ich*n B/p 6274	Ta8 1.April	1968
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The Bendix Corporation, Pisher Building, Detroit, Michigan, USA

Elektrische Zündfunkenerzeugungseinrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Zündfunkenerzeugungseinrichtungen, bei denen zeitlich unbestimmte Impulse mit zwei verschiedenen Energiepegeln wahlweise einer einzigen Zündfunkenstrecke einer Verbrennungskraftmaschine aus einer gemeinsamen Wechselstromquelle zugeführt werden. Insbesondere weisen derartige elektrische Zündfunkenerzeugungseinrichtungen eine erste und eine zweite Schaltung auf, deren jede eine Spannungsladeanordnung, eine Speicherkondensatoranordnung, die von dieser Ladeanordnung "aufgeladen wird, eine Steuerfunkenstrecke, die mit der Speicherkondensatoranordnung verbunden ist, und einen Hochspannungs- -Aufwärtsübertrager, dessen Primärwicklung mit der Speicherkondensatoranordnung über die Steuerfunkenstrecke verbunden ist, besitzt.

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Es· ist bereits bekannt, elektrische Zündfunken, z.B. an einer Zündfunkenstrecke an einer Verbrennungskraftmaschine, mit Hilfe einer Einrichtung zu erzeugen, die wenigstens einen Stromkreis besitzt, der eine von einer Speisequelle gespeiste Spannungsladeanordnung, eine von der Ladeanordnung aufgeladene Speicherkondensatoranordnung und eine mit der Speicherkondensatoranorndung und der Motorzündfunkenstrecke verbundene Steuerfunkenstrecke besitzt, um die Kondensatoranordnung mit der ladeanordnung kontinuierlich aufzuladen und sie in Reihe über die Steuer- und Zündfunkenstrecken zu entladen.

Bei derartigen Einrichtungen sind die einzelnen Komponenten lang anhaltenden Belastungen und Beanspruchungen unterworfen, die sich nachteilig auf die Lebenllauer, auf die Zuverlässigkeit der Arbeitsweise und auf die leistung dieser Komponenten auswirken.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, werden im Falle der Erfindung bei einer deartigen elektrischen Zündf unkenstreckeneinrichtung zwei Stromkreise der vorerwähnten Art vorgesehen, bei denen zeitlich unbestimmte Impulse mit zwei verschiedenen Energiepegeln wahlweise einer einzigen Ztindfunkenstrecke einer Verbrennungskraftmaschine aus einer gemeinsamen Wechselstromquelle aufgegeben werden.

Die Speisequelle ist selektiv mit unterschiedlichen Punkten zweier verketteter Kondensatorentladungsschaltungen verbunden, um die Unterteilung der "Eingangsenergie zur gleichzeitigen Aufladung der Speicherkondensatoren in den Schaltungen zu verändern. Einer dieser Stromkreise ist ein HauptStromkreis zur Einspeisung von Energie in den Ausgang durch die Steuerstrecke, und der andere ist ein Hilfs- oder ""uslbseteil zur Ionisierung der Steuerstrecke des ersten Stromkreises in Abhängigkeit von den kombinierten Spannungen an den Steuerkondensatoren beider Stromkreise, wenn die Summe der Spannungen

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den ^urchschlagswert einer zweiten Steuerstrecke in dem Auslösest roinkreis erreicht. ,

Nach einer speziellen Ausbildung der Erfindung ist die erste Schaltung ein HauptStromkreis, dessen Aufwärtsübertrager mit der Sekundärwicklung an die Zündfunkenstrecke der Verbrennungskraftmaschine angeschlossen ist und dessen Steuerfunkenstrecke 2 Hauptelektroden und eine dritte Auslöseelektrode aufweist, ferner ist der zweite Stromkreis ein Hilfs- oder Auslösestromkreis, dessen Aufwärtsübertrager mit der Sekundärwicklung an die Auslöseelektrode der Steuerfunkenstrecke des ersten Stromkreises angeschlossen ist, des weiteren weist die Spannungsladevorrichtung zwei Speise-tibertrager auf, deren Sekundärwicklungen Stromkreise speisen und deren Primärwicklungen in Reihe zwischen Erde und einer ersten Speiseleitung eingeschaltet sind, wobei der Mittelpunkt zwischen den letzterwähnten Primärwicklungen mit einer Sekundärspeiseleitung verbunden ist} ein einpoliger Doppelstellungsschalter ist in die beiden Speiseleitungen eingesetzt und mit Erde über die gemeinsame Wechselstroaquelle verbunden, so daß durch Verbinden des Schalters mit der zweiten Speiseleitung die Speiseenergie in den Hauptstromkreis mit einem höheren Pegel eingespeist wird, während durch Verbinden des Schalters mit der ersten leitung die Speiseenergie zwischen den beiden Stromkrei- ' sen aufgeteilt wird, um die Speicherkondensatoranordnung auf vorgewählte niedrige Pegel aufzuladen.

Nachstehend werden zwei Ausführungsbeispiele vorliegender Erfindung ' in Verbindung mit der Zeichnung erläutert.

Fig. 1 zeigt ein schematisches Schaltbild einer ersten Ausführungsform der Erfindung und

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. 2 ein Schaltbild der zweiten Ausführungsform.

- Die ^usführungsform gemäß vorliegender Erfindung nach Fig. T ist in Form eines Stromkreises für eine Einrichtung dargestellt, wie sie in Verbindung mit einem zeitlich unbestimmten Zündsystem in Verbrennungskraftmaschinen od. dgl. und sogenannten Düsen- und Gasturbinen-Motoren verwendet wird.

Wie in der Zeichnung gezeigt,weist eine Ausführungsform vorliegender Erfindung als Speisequelle für die elektrtehe 'Energie einen α¹ Wechselstromgenerator 10 auf, der mit dem übrigen ^eil der Schaltung über einen einpoligen Doppelstellungsschalter 11 verbunden ist, welcher in die Speiseleitungen 12 und 13» den Eingang in die zu betrachtende Schaltung, eingesetzt ist. Mit jeder leitung ist ein entsprechend eingescHossenes Tiefpassfilter 15,.16 verbunden, das unerwünschte Hochfrequenzen, Geräusehfrequenzen und dgl. ausfiltert, wodurch verhindert wird, daß Fremdfrequenzen in den Generator und in andere Einrichtungen, die vom Generator gespeist werden, zurückgeführt werden. In dem speziellen dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Filter Meben-ifchlußkondensatoren 17 auf die zwischen E-de und eine Hauptspeiseleitung geschaltet sind, wobei eine induktivität oder eine Drosselspule in jede Hauptspeiseleitung zwischen den Nebenschlußkondensatoren und der Speisequelle eingeschaltet sind, ^ie Speiseleitungen hinter den Filtern 15, 16 sind mit 18 und 19 bezeichnet.

Die Leitungen 18 und 19 sind mit den entgegengesetzten Enden 20 und 21 einer Induktivitätsspule 22 verbunden. Die Spule 20 ist parallel zu einem veränderlichen Widerstand 23 und einer Primärspule 24 eines Übertragers 25 ges/aitet, wobei Widerstand und Übertragerspule in

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Reihe- gesclmltet sind. Parallel zur Üb er trag er spule 24 sind zwei in» Reihe geschaltete Dioden 26 gelegt, wobei die Diode 26 ein SiliziumgLeichriehter und die Diode 27 eine Spannungsregulierende Zener-Diode ist. Die ^iodenkombination 26 und 27 stellt einen Spannungsregelkreis dar, in welchem eine Hälfte der Eingangspannungskurve in den Übertrager 25 beschnitten ist. Dies trägt zur Erzielung des geeigneten Zeitverhaltens des Auslöseimpulses über den Zündsystembereich der Eingangsispannung und - frequenz gemäß der Erfindung bei*

■^ie Sekundärspule 28 des Übertragers 25 speist einen Spannungsdiodengleichrichter 29. Der Gleichrichter 29 ist mit einer Klemme an ein Ende der Übertragerspule 28 angeschlossen, die andere Üb'ertragerklemme ist an eine Elektrode 30 einer Steuerfunkenstrecke 31 gelegt. Die andere Elektrode 32 der funkenstrecke 31 ist geerdet. Ferner ist mit der Funkenstreckenvorrichtung 31 ein Auslösekondensator 33 verbunden, dessen eine Klemme an die Elektrode 30 und dessen an-

a . dere Klemme an die Primärspule 34 des Impulsübertj/gers 35 gelegt ist.

Das andere Ende der -^rimärspule 34 ist geerdet. Die Sekundärspule 36 des Impulsübertragers 35 ist mit einem Ende ebenfalls zwischen Erde und !Primärwicklung 34 gelegt und das andere Ende ist an eine äußere •Elektrode 37 einer Steuerfunkenstrecke 38 angeschlossen.

Ferner ist eine Gleichrichterschaltung mit verhältnismäßig hoher Spannung an die gleiche Speisequelle 10 angeschlossen; sie weist einen Übertrager 40 auf, dessen Primärwicklung 41 mit einem Ende an die Klemme 21 der Induktivitätsspule 22 gelegt ist und dessen anderes Ende geerdet ist. Die Sekundärwicklung 42 des Übertragers 40 speist eine Spannungsverdopplungsschaltung 43» die eine Diode 44 aufweist, deren eine Klemme mit einem Ende 45 der Spulwicklung 42 verbunden und in einer Richtung polarisiert ist, sowie eine

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weitere Diode 46, deren eine Klemme an die gleiche Spulenwicklungsklemme 45 gelegt ist, jedoch entgegengesetzt zur Diode 44 polarisiert ist. Ein Widerstand 47 ist zwischen die andere Klemme der Dio- <de 44 und Erde eingeschaltet. ^zwei in Reihe geschaltete Kondensatoren 49 und 50 sind zwischen die andere Klemme 51 der Diode 46 und Erde geschaltet und der Mittelpunkt 52 der in Reihe geschalteten Kondensatoren ist an das andere Ende 53 der Sekundärspule 42 des Übertragers 40 angeschlossen. Ein Kondensator 57 ist parallel zur Primärspule 41 gelegt und ein Kondensator 58 parallel zur Spule 22, so daß eine Hochfrequenzstörung, die in das Zündsystem aus allen Speisequellen eingeführt worden sein kann und eine fehlerhafte Zündung ergeben würde,geschwächt oder ausgeschaltet werden kann.

Wenn die Spannungseinspeisung eine bestimmte Phasenlage einnimmt, ist nur die ^iode 46 stromleitend und sie leitet nur in einer Rich-

in tung und bewirkt damit, daß der Kondensator 49 sich/einer Richtung auflädt. Bei einer Phasenumkehr der Speisespannung wird die Diode 44 allein stromleitend und bewirkt, daß der Kondensator 50 sich auflädt, wobei die Ladung die gleiche Polarität wie die der !»adung hat, die auf den Kondensator 49 aufgebracht wird. Da beide Kondensatoren in ihrem Entladungsstromkreis in Reihe geschaltet sind, addieren sich ihre Spannungen,so daß die Speisespannung verdoppelt wird.

Die Kondensatorklemme 51 ist mit einem Widerstand 59 verbunden, dessen entgegengesetztes Ende an eine Klemme 55 eines Speicherkondensators 54 gelegt ist, während die andere Klemme des Kondensators 54 geerdet ist.DiA nicht geerdete Klemme 55 des Kondensators 54 ist mit dem anderen Ende der Übertrager spule 28 verbunden. Ein hochoÄmigee *iderstandselement 56 ist parallel zum Kondensator 54 gelegt, so daß

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ein Reststreufluß von dort nach der zyklischen Entladung des Kondensators möglich ist.

an

Die Klemme 55 des Kondensators 54 ist/eine Elektrode 60 der Funkenstrecke 38 angeschlossen und ist auch mit einer Klemme 61 eines Kondensators 62 verbunden, dessen andere Klemme an einem Ende 63 der Primärwicklung 64 endet, welche einen ^eil eines Impulstibertragere 65 bildet. Das andere Ende 66 der Primärwicklung 64 ist an die andere Elektrode 67 der Funkenstrecke 38 gelegt. Die Sekundärwicklung 68 des Übertragers 65 ist mit einem Endö an der Klemme 67 der Funkenstrecke verbunden, während das andere Ende 69 der Wicklung an eine •^ntladungsstrecke oder eine Zündkerze 70 angeschlossen ist, die die übliche Funkenstrecke 71 aufweist, die in Nebenschluß zu einem Widerstand 72 gelegt sein kann, welcher in Form einer Halbleiterfläche die Funkenstrecke überbrückt. Die andere Seite der Entladungsfunkenstrecke ist an Erde gelegt. Ein niederohmiger Widerstand 73 ist mit einer Klemme an die Funkenstreckenelektrode 67 gelegt, und das andere Ende ist geerdet. ]

Für die Erregung mit hohem Energiepegel wird die Spannung der Speisequelle 10 über den Schalter 11 in die ^Eingangsleitung 12 geschaltet, ! so daß die volle Leitungsspannung, die in der Größenordnung von 100 - 120 V bei 400 Hz liegt, an die Primärwicklung 41 des Übertra-ct gers 40 gelegt wird. Die am Übertrager 25 auftretende Spannung wird j weitgehend auf Null reduziert, weil die irimärspule in Wirksamer Weise kurzgeschlossen ist. Andererseits tritt das volle Speisepo- , tential am Wandler 40 auf und die Spannung, die am Entladekondensator 54 auftritt, wird verhältnismäßig hoch·

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Die Ladung des Kondensators 54 auf seinen Spitzenwert, wie durch die Spannungsrerdopplungsschaltung 43 festgelegt, bewirkt, daß eine ,ähnliche Aufladung des Kondensators 62 vorgenommen wird. Die Aufladung des Kondensators 62 ermöglicht, daß seine Spannung an den Funkenstreckenelektroden 60, 67 der Funkenstrecke 38 auftritt, wo=- durch der Spalt ionisiert und stromleitend wird. Bei einer Stromleitung entlädt sich der Kondensator 62 über die Funkenstrecke 38, wodurch der Strom durch die Spule 64 fließen kann und eine hohe Spannung in dea? Sekundärspule 68 induziert. Die hohe Spannung an der Spule 68 wird über die Entladungsstrecke 71 aufgegeben, wodurch eine Ionisierung und eine Stromleitung hervorgerufen wird. Wenn die Entladungsstrecke 72 stromleitend ist, entlädt sich der Speicherkondensator 54 über den Spalt und erzeugt den für die Verbrennung erforderlichen Zündfunken.

Vorstehend ist die Arbeitsweise der Anordnung zur Einspeisung von Energie hohen Pegels bei verhältnismäßig hoher Spannung beschrieben, wie dies z.B. beim Anlassen einer Verbrennungskraftmaschine der fall 1st. Für kontinuierliche Arbeitsvorgänge, und zwar bei Betrieb Mit E_nergie niedrigen Pegels wird die Speisequelle 10 durch den Schalter 11 auf die Eingangsleitung 13 umgeschaltet. Die volle !•eitungsspannung tritt nun teilweise an der Induktionsspule 22 und der Primärwicklung 41 des Übertragers 40, die in Eeihe damit ge-. schaltet ist, auf. Die Spannung an der Spule 22 erscheint an der Primärspule 24 des Übertragers 25» so daß der Übertrager erregt wird, im Gegensatz zu keiner Erregung im Falle der Energie hohen Pegels. Da dem Übertrager 40 nunmehr eine niedrige Spannung an seiner Primärwicklung aufgegeben wird, wird er weniger stark erregt als im Betrieb mit Energie hohen Pegels. Der Kondensator 33 wird jedoch auf eine Spannung aufgeladen, die durch die Spannungen bestimmt ist,

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welche an der Sekundär spule 28 und am Kondensator 54 auftreten. Da ' diese Spannungen sich aufgrund der Reihenschaltung addieren, erscheinen die kombinierten Spannungen an dem Kondensator 33. Die gleiche relativ hohe Spannung tritt entsprechend auch an der Funkenstrecke 31 auf., wobei diese verhältnismäßig hohe Spannung ausreicht, um eine Ionisierung und Stromleitung der Funkens trecke 31 zu "bewirken. Bei einer Stromleitung der Funkenstrecke 31 entlädt der Kondensator 33 sieh über die Funkenstrecke und der resultierende Stromfluß geht durch die Spule 34 des Impulsübertragers 35* Eine Hochspannung wird in der Sekuäidärspannung 36 induziert, diese Spannung tritt an der Elektrode 3? auf und bewirkt die Ionisierung des Spaltes 38. Die Funkenstrecke schlägt dann durch und wird stromleitend.

Die Ionisierung und Stromleitung der Funkenstrecke 38 in der vorbeschriebenen Weise ermöglicht, daß aufgrund der Entladung des Kondensators 62 und des daraus resultierenden Stromflusses die hohe induzierte Spannung an der Sekundärspule 68 und der Entladungsstrecke 71 in der vorbeschriebenen Weise in Verbindung mit dem Betrieb hohen Energiepegels induziert wird«, Der Entladungskondensator 54 mit einer wegen der niedrigeren Spannung am Übertrager 40 ver-

enthältnismäßig stark reduzierten Spannung Aädt sich trotzdem über die Funkenstrecke 38 und die Entladungsstrecke 71, nachdem diese somit stromleitend gemacht werden. Weil die Spannung, die am Entladungskondensator 54 auftritt, über eine längere Zeitdauer hinweg, d.h„

ch

während eines kont Lnuierli/en Betriebes der Verbrennungskraftmaschine auf niedrigem Energiepegel verringert wird, wird die Lebensdauer des Kondensators beträchtlich e rhb'ht und die Wahrscheinlich-

. keit des Auf treten^; ein-³« Fehler;·! im 'Betrieb weitgehend herabgesetzt.

'Somit wer'lfm ZuverTuoVili-'keLb der Arbeü-.sweiise und-Kosten wesentlich gun/¹ K IU or ο '

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Β/ρ 6274 W/T 1.₄.,96β ^ ^^ 40 Die in Pig. 1 gezeigten Stromkreise, die ein Ausführungsbeispiel gemäß vorliegender Erfindung darstellten, können die speziellen Bauelemente aufweisen, die nachstehend aufgeführt sind, je nach dem, ob der Stromkreis bei niedrigem oder hohem Energiepegel arbeitet:

(1) Arbeitsweise mit niedrigem Pegel: Der Kondensator 33 ist auf 0,03 Mikrofarad und 2,5 kV bemessen, er wird auf 2,5 kV aufgeladen; der Kondensator 54 ist auf 5,5, Mikrofarad und 2 kV bemessen und wird auf 1,0 kV aufgeladen; die Spannung, 2,5 kV reicht aus, um eine Stromleitung der Funkenstrecke 31 hervorzurufen, die für den Durchschlag auf 2,5 kV bemessen ist. Der Impulsübertrager 35 erzeugt eine Spannung an der Sekundärwicklung 36, wenn der Kondensator 33 sich entlädt, etwa 8,0 kV, die bei Anlegen an die Elektrode 37 ausreicht, um eine Ionisierung und Stromleitung der Funkenstrecke 38 zu bewirken. Die

e Funkenstrecke 38 wird auf 2,0 kV bestes en, wegen der Ionisierung schlägt sie jedoch bei einer verringerten Spannung, z.B. 1 kV durch; diese Spannung tritt am Kondensator 54 wie auch am Kondensator 62 auf, der auf 0,25 Mikrofarad und 2,5 kV ausgelegt ist.

(2) Arbeitsweise mit hohem Pegel: Der Kondensator 54 wird auf 2,0 kV und der Kondensator 62 ebenfalls auf 2,0 kV aufgeladen; diese Spannung reicht aus, um die Funkenstrecke 38, die auf 2,0 kV ausgelegt ist, durchzuschlagen,,

In *'ig. 2 ist eine andere "-uHfuhrurutfTorm der Erfindung dargestellt, die aln SpeLaequelle für dia elektrische Energie einen Wechaelüfe ro nummern tor 110 axit'weifit, welcher mit' dem übrigen Teil der Schaltung üi-jör einen ei nn>l L;<m DoppelutellungaHchalter Ii ι vorbanden ist,

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Β/ρ 6274 W/11.4.1968 .^₁764105 der in die Speiseleitungen 112 und 113 eingesetzt ist, die den Eingang in die zu betrachtende Schaltung darstellen. Jede Eingangsleitung i3t mit einem von einem Gehäuse umschlossenen Tiefpassfilter · 115, 1Ϊ6 zur "¹SiSfilterung unerwünschter Hochfrequenzen, Geräuschfrequenzen und dgl· versehen, wodurch verhindert wird, dafl StöBfrequenzen in den Generator und in die vom Generator gespeiste Anordnung zurückgeführt werden. In dem speziellen Ausführungsbeispiel weläk

das Filter *ebenschluSkondensatoren auf, die zwischen Erde ( das abge

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schirmte Gehäuse 117} und jede Speiseleitung Angeschaltet sind, wobei eine Induktiv!täte- oder Drosselspule in jede Speiseleitung zwischen den Uebensehlufikondensatoren und der Speisequell· eingesetzt ist. Die Filter sindzwekmäßlgerweise im Gehäuse 117 angeordnet und sind nicht Gegenstand der Erfindung. Die Speiseleitungen hinter den ^s Filtern 115, 116 sind mit 118 und 119 bezeichnet, '

Die Leitungen 118 und 119 sind mit entgegengesetzten Enden 120 und 121 einer Induktivitätsspule 122 verbunden· Ein Spannungsteiler- ' netzwerk 123 ist zwischen die Klemme 120 und Erde geschaltet und b·- i steht aus einem Paar veränderlicher Widerstände 124 und 125» die in Reihe geschaltet sind, wobei ihre gemeinsame Klemme 126 mit einem Ende 127 einer Primärspule 128 eines -^ufwärts-tibertragera 129 verbunden ist und das entgegengesetzte Ende 133 der Primärspule an die Klemme 121 der Induktivitätsspule 122 gelegt ist. Die Sekundärspule 130 des Übertragers 129 speist eine Gleichrichterschaltung 131 verhältnismäßig niedriger Spannung. Die Gleichrichterschaltung besteht aus einem in Rejfe geschalteten Gleichrichter 132 in einem Ende der Spule 130 und einem Paar Kondensatoren 133 und 134, wobei äeder Kondensator mit einer Klei&r'.^ an eine Elektrode des Gleichrichters und die andere Klemme susammengeschaltet ist, so daß

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seine einzige Verbindung 134a am anderen Ende der Ubertragerspule 130 entsteht. Eine Klemme oder Elektrode 136 einer Funkenstrecke 135 ist mit der heißen Seite des Kondensators 134 und die andere Klemme 137 mit der Primärseite 138 eines Impulsübertragers 139 verbunden. Der Impulsübertrager 139 ist so ausgelegt, daß er ein hohes Maß an Spannungsverstärkung in Form eines Ausgangsimpulses an der Sekundärspule I40 ergibt. Ein Ende der Spule I40 ist an eine äußere Elektrode 141 angeschlossen, die in entsprechender V/eise mit der äußeren Fläche einer anderen Zündfunkenstrecke 142 befestigt ist» Das andere Ende der Spule 140 ist mit einer Elektrode 143 der Zündfunkenstrecke 142 verbunden.

Die Funkenstrecke 142 weist in dem dargestellten -^usführungsbeispiel gemäß der Erfindung eine Glasumhüllun-g auf, in der entsprechenddie inneren Elektroden 143 und 144 für die Funkenstrecke in geeigneter

an-Weise voneinander getrennt/geordnet und befestigt sind; mit der Glasumhüllung ist außen eine umgebende Metallfolie befestigt, die die dritte -^lektrodö I4I darstellt und die mit der Sekundärwicklung 140 des Impulsübertragers verbunden ist,,

Ferner ist eine Gleichrichterschaltung verhältnismäßig hoher Spannunf die mit der gleichen Speisequelle verbunden ist, vorgesehen und weist einen Übertrager 150 auf; ein Ende seiner Primärwicklung 151 ist mit der Klemme 121 der Induktivitätsspule 122 verbunden und das andere •^nde ist geerdet. Die Sekundärwicklung 152 des Übertragers 150 speist eine Spannungsverdopplungsschaltung 153, die aus einer ^icide 154, deren eine Wuelle mit der heii3en Seite 155 der Snulenwicklung

in
152 verbunden ist und/einer Ricb^ng polarisiert ist, und aus einer

anderen Diode 156 besteht, bei der ebenfalls eine Klemme mit der gleichen °pulenwicklungsquelle 155 verbunden, aber entgegengesetzt zuiTOiode 154 polarisiert XfX* JlirL Widerstand 157 ist mit der anderen

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Klemme der Diode 154 verbunden und geerdet. Ein Paar von in Reihe " geschalteten Kondensatoren 159 ^und 160 sind zwischen die andere Klemme. 161 derDiode 156 und Erde eingeschaltet, und der Mittelpunkt 162 der in Reihe geschalteten Kondensatoren ist mit der .gleichen Seite 163 der Sekundärspule 152 des Übertragers 150 verbunden. Die ^pannun^sverdopplungssehaltung arbeitet in der üblichen Weise so, daß dann, wenn die Spannungseinspeisung die eine Phasenlage aufweist, nur die Diode 156 stromleitet,und sie leitet nur in einer dichtung und bewirkt dadurch, daß der Kondensator 159 sich in einer dichtung auflädt. Bei einer Phasenumkehr der Speisespannung

sich

leitet -die Diode 154 allein und bewirkt, daß/ der Kondensator 160 auflädt, wobei die Auflading in der gleichen Richtung erfolgt, wie die, die dem Kondensator 159 aufgegeben wird. Da beide Kondensatoren in Reihe liegen, addieren sich ihre Spannungen, so daß die Speisespannung verdoppelt wird.

Mit der Kondensatorklemme 161 ist ein Widerstand 163 verbunden, das entgegengesetzte Ende des Widerstandes ist dabei an eine Klemme 165 des Speicherkondensators 164 gelegt; die andere Klemme des Kondensators 164 ist geerdet. Die nicht geerdete Klemme 165 des Kondensators 164 ist mit der kalten Seite des Kondensators 134 oder mit der Klemme 134a verbunden, wobei die Speicherkondensatoren 134 und 164 unabhängig von der Einstellung des ^peisepotentialsehaltera 111 in Reihe liegen. Ein hochohmiges Widerstandelement 166 ist parallel zum Kondensator 164 geschaltet, und ermöglicht eine Restableitung von dort nach der zyklischen Entladung des Kondensators.

Die Klemme 165 des Kondensators 164 ist mit der Elektrode 144 der funkenstrecke 142 verbunden, ferner auch eine Klemme 170 eines Kondensators 171, dessen andere Klemme in einem der ^nden 172 einer Primärwicklung 173 endet, welche einen Teil eines Impulsübertragers

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174. bildet. Das andere Ende 175 der Primärwicklung 173 1st mit der anderen Elektrode 143 der Funkenstrecke 142 verbunden. Die Sekundärwicklung 176 des Übertragers 174 ist mit einem Ende an eine Funkenstreckenklemme 143 angeschlossen, das andere Ende 177 der Wicklung ist dabei an die Entladungsstrecke 180 geschaltet, die die übliche Funkenstrecke 181 in Nebenschluß zu einem Widerstand 182 enthält, der die Form einer Halbleiteroberfläche parallel zur Funkenstrecke auf^ weisen kann. Die andere Seite der Entladungsstrecke 180 wird durch Erde dargestellt. Ein niederohmiges Widerstandselement 183 ist mit einer Klemme an eine Funkenstreckenelektrode 143 angeschlossen und das andere Ende ist geerdet» In dem speziellen Ausführungsbeispiel sind im Impulsübertrager 139 und 174 als "^ufwärts-Sparwandler mit hohem Übersetzungsverhältnis dargestellt, es können jedoch andere Arten von Impuslübertragern für den Fall vorliegender Erfindung verwendet werden.

Für die Energie hohen Pegels wird die Erregung der Speisespannung durch den Schalter 111 auf die Eingangsleitungsseite 112 geschaltet, so daß die volle Leitungsspannung, die in der Größenordnung von 100 bis 120 Volt bei 400 Hz betragen kann, an die Primärwicklung 151 des Übertragers 150 gelegt wird. Die Spannung, die am Übertrager 129 auftritt, ist wegen des Spannungsteilernetzwerkes, das aus den Widerständen 124 und 125 besteht, wesentlich geringer, ^fgrund der stark verminderten Spannung am Übertrager 129 weist der Entladungskondensator 134 entsprechend eine verminderte Spannung auf.*Andererseits wird die Spannung, die an dem Entladungskondensator 164 auftritt, verhältnismäßig hoch, weil dem Übertrager 150 die volle Erregung aufgegeben wird. .Die ^ntladungskondensatoren 134 und 164 in der dargestellten A_Usführungsform sind in Seihe geschaltet und addieren sich und die volle addierte Sp_annung an beiden tritt an der Funkenstrecke 135 .··

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aufο -"ufgrund dieser hohen Spannung wird die Funkenstrecke 135 ionisiert und schlägt durch oder wird stromleitend, und ermöglicht, daß nur der Konensator 134 über diese Strecke und über die Primär- ■* wicklung 138 des Ütetragers 139 entladen wird, wodurch der Übertrager erregt wird. Der Entladungsstrom setzt sich auch durch die Primärwicklung 173 des Hochfrequenzübertragers 174 und durch den· Hochfrequenzkondensator 171 fort und vervollständigt schließlich den Stromkreis zurück zur kalten Seite des Kondensators 134. Aufgrund, der Entladung des Kondensators 134 wird ein Hochspannungsimpuls in der °ekundärwicklung 140 des Impulsübertragers 139 erzeugt. Dieaer Üqchspannungsimpuls wird an die Ausgangselektrode 143 einer Funkenstrecke 142 sowie die äußere Blätt-elektrode 141 angiegt. Die an den Elektroden 141 und 143 der Funkenstrecke 142 angelegte Hochspannung bewirkt eine Ionisierung der darin befindlichen Gase. Der Kondensator 171 , der in Zuwachsanteilen auf die gleiche Spannung aufladbar ist wie die Spannung am Speicherkondensator 164, ist an die Funkenstrecke 142 gelegt,und die Spannung an ihr tritt in ähnlicher Weise an der gleichen Strecke auf und bewirjtfkt, daß die Strecke ausgelöst oder stromleitend wird. Der Kondensator 171 wird nunmehr durch die stromleitende Funkenstrecke 142 entladen und der resultierende Stromfluß erregt die Primärspule 173 des Übertragers 174. Die Sekundärspule 176 des Übertragers 174 erhält entsprechend eine Hochspannung induziert, die an der Entladungsstrecke 180 aufgedrückt wird.und die Stromleitung bewirkt. Bei einer Stromleitung entlädt sich der Speicherkondensator 164 über diese ^W&enstrecke und bewirkt den Zündfunken, der zur Zündung erforderlich ist.

Vorstehend ist die Arbeitsweise des Systems der Einspeisung von Energie hohen Pegels erläutert, ζ.B., wenn eine Verbrennungskraftmaschine angelassen werden soll. Für kontinuierliche Betriebsvorgänge, wie im Falle des Betriebes mit Energie niedrigen Pegels

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wird die Speisequelle 110 über den Schalter 111 auf die -^ingangs-Ieitung113 umgeschaltet. Die volle Leitungsspannung-tritt nun teilweise an der Induktionsspule 122 und der Primärwicklung 151 des Übertragers 150 auf, der in &eihe damit liegt. Die Spannung an der Spule 122 erscheint im wesentlichen an der Primärspule 128 des Übertragers 129, so daß der Übertrager stärker erregt wird als in dem vorbeschrfebenen Falle der Energie mit hohem Pegel. Da auch dem Übertrager 150 eine geringere Spannung an seiner Primärwicklung aufgegeben wird, wird er weniger stark erregt als in dem vorerwähnten Fall mit Energie hohen Pegels. Dies ergibt, daß der Speicherkondensator 134 auf einen höheren Spannungspegel aufgeladen und der •^ntladungskondensator 164 auf einen niedrigeren Spannungspegel aufgeladen wird. Da beide Konensatoren 134 und 164 jedoch in Reihe geschaltet sind und ihre Werte sich addieren, reicht diese Spannungssummierung noch aus, um eine Ionisierung und Stromleitung der Fun-* kenstrecke 135 zu bew-irken. Bei einer Stromleitung der Funkenstrecke 135 wiederholt sich der vorbeschriebene Betrieb insoweit, als die Funkenstrecke 142 wegen der Spitzenspannungen, die an den Elektroden 141 und 143 auftreten,wieder ionisiert wird und entsprechend durchschlägt und strömleitend wird. Somit entlädt sich der ■^ntlad/kondensator 164, der eine verminderte Spannung wegen der geringeren an dem Übertrager 150 auftretenden Spannung besitzt, trotzdem über die Funkenstrecke 142 nach seinem Durchschlagen. Weil die Spannung, die am Entladungskondensator 164 auftritt, über längere Zeitperioden, d.h. während eines kontinuierlichen Betriebes der Verbreunungskraftmaschine bei niedrigem Pegel verringert wird, wird

Lebensdauer des Kondensators beträchtlich vergfeßert und die Wahrscheinlichkeit eines Fehlers im Betrieb wesentlich herabgemindert.

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Somit werden die Zuverlässigkeit und die Kosten wesentlich verbessert .

-üer in ^¹Ig. 2 gezeigte Stromkreis, der ein spezielles ^Ausführungsbeigemäß
spiel/vorliegender Erfindung dar-stellt, kann die speziellen bauteile aufweisen, die nachstehend aufgeführt sind, je nachdem, ob der Stromkreis bei niedrigem oder hohem Energiepegel betrieben wird;

(1) Betrieb bei hohem Pegel: der Kondensator. 134» der auf 0,01 Mikrofarad und 1,5 kV ausgelegt ist, wird auf 0,5 kV aufgeladen und der Kondensator 164, der auf 5,5 Mikrofarad und 2,5kV ausgelegt wird, wird auf 2VO kV aufgeladen; die kombinierten Spannungen, 2,5 kV reichen aus, um eine Stromleitung der funkenstrecke 135 zu erzeugen, die für einen Durchschlag bei 2,5 kV ausgelegt ist_o Der Impulsübertrager 139 erzeugt einen Spannung an der Sekundärwicklung 140, wenn der Kondensator 134 sich entlädt, d.h. bei etwa 8,0 kV ; dieser Spannungswert reicht aus, um eine Ionisierung und Stromleitung der Funkenstrecke 142 zu erzeugen_e -^ie funkenstrecke 142 ist auf 2,5 kV ausgelegt, wegen der Ionisierung schlägt sie jedoch bei einer verminderten Spannung, z.B. bei 2 kV durch; diese Spannung, die/Kondensator 171 auftritt, ist auf 0,25 Mikrofarad und 2,5 kV ausgelegt.

(2) Betrieb bei niedrigem Pegel: dei^Ccnlensator 134 wird auf 1,5 kV aufgeladen und der Kondensator 164 auf 1,0 kV; die kombinierte Spannung ist gleich den 2,5 kV des vorausgehenden Beispiels bei Betrieb mit hohem Pegel und die Arbeitsfolge wird wiederholt.

daraus ergibt sich, daß die Zündschaltung zwei Pegel des Energieaus-

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ganges ergibt, einen bei 2,0 kV und einen bei 1,0 kV, und daß der ■'hisgangsenergiepegel durch Schalten des Eingangsauswählschalters ausgewählt werden kann.

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Claims (1)

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   P a t e n t a η s ρ r ü c h e

   1, Elektrische Zündfunkenerζeugungseinriehtung, bei der zeitlieh unbestimmte Impulse mit zwei verschiedenen Energiepegeln wahlweise einer einzigen Zündfunkenstrecke einer Verbrennungskraftmaschine aus einer gemeinsamen Wechselstromquelle zugeführt werden, mit einer "ersten und einer zweiten ^ehäTtung, deren jede eine Spannungsladeanordnung, eine Speicherkondensatoranordnung, die von dieser ladeanordnung aufgeladen wird, eine Steuerfunkenstrecke, die mit der Speicherkondensatoranordnung verbunden ist, und einen Hochspannungs-Aufwärtsübertrager, dessen Primärwicklung mit der ^peicherkondensatoranordnung über die Steuerfunkenstrecke verbunden ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schaltung ein Hauptstromkreis ist, dessen Aufwärtsübertrager (65; 174) mit der Sekundärwiolung (68; 176) an die Zündfunkenstrecke *{?1; 181) der Verbrennungskraftmaschine angeschlossen ist und dessen Steuerfunkenstrecke (38;142) zwei Hauptelektroden «sä (60, 67; 144, 143) und eine dritte "t^löseelektrode (37; 14-1) aufweist, daß der zweite Stromkreis eii#iilfs-oder -&uslösestromkreis äst, dessen ^fWart sub ertrag er mit der Sekundärwicklung (36; 140) an dieAuslöseelektrode (37; 141) der Steuerfunkenstrecke (38| 142) des ersten Stromkreises angeschlossen ist, daß die Spannungsladevorrichtung (43, 26, 27, 29; 153, 132) zwei Speiseübertrager (40, 25; 150, 129) aufweist, deren Sekundärwicklungen (42, 28; 152, 130) die beiden Stromkreise speisen und deren Primärwicklungen (41, 24» 151,128) in Reihe zwischen Erde und eine erste Speiseleitung (13;113) eingeschaltet sind, wobei der Mittelpunkt zwischen den letzterwähnten Primärwicklungen mit einer Sekundärspeiseleitung (12;112) verbunden ist, daß ein einpoliger Doppelstellungschalter (11; 111) in die bei-

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   den Speiseleitungen (12,13;112, 113) eingesetzt ist und mit Erde .. über die gemeinsame Wechselstromquelle (10;110) verbunden ist, so daß durch Verbindung des Schalters (11 ; 111) mit der zweiten Speiseleitung (12;112) die Speiseenergie in den Hauptstromkreis mit einem höheren Pegel eingespeist wird, während durch Verbinden des Schalters (11; 111) mit der ersten Leitung (13;113) die Speiseenergie zwischen den beiden StromkieLsen aufgeteilt wird, um*die Speicherkondensatoranordnung auf vorgewählte niedrige Pegel aufzuladen.

   2. Elektrische Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sp eicherkondensäb or anordnung des ersten Stromkreises einen ersten Speicherkondensator (54;166) aufweist, der in Reihe mit der Zündfunkenstrecke ( 71;181) über die ^auptelektroden (60,67; 144, 143) der Steuerfunkenstrecke (38; 142) und die Sekundärwicklung des Aufwärtsübertragers (65; 174) der ersten Schaltung (68; 176) geschaltet ist, und daß ein zweiter Speicherkondensator (62; 171) in Reihe mit der Primärwicklung (64; 173) des gleichen """ufwärtsübertragers (65; 174) verbunden ist.

   3. Elektrische Anordnung nach ^Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daii die Speicherkondensatoranordnung der zweiten Schaltung wenigstens einen dritten Speicherkondensator (33 »134) aufweist, der in Reihe mit dem ersten Speicherkondensator (54; 164) der ersten Schaltung liegt, so daß bei dem Ausgang mit niedrigem Energiepegel die Spannungen des ersten Speicherkondensators (54; 164) und des dritten Speicherkondensators (33;134) sich addieren.

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   4β Elektrische Anordnung nach Anspruch 3» gekennzeichnet durch eine - Strombegrenzungsanrdnung (59 j 163) zwischen der ersten Stromkreisladeanordnung (43; 153) und dem ersten Speicherkondensator (54; 164), die den fiückstromfluß begrenzt, der sich aus der oszil lierenden Entladung der Speicherkondensatoranordnung ergibt„

   5. Elektrische Anordnung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß die Ladeanordnung (43> 153) der ersten Schaltung eine Spannungsverstärkungs.einrichtung aufweist. ·

   6«, Elektrische Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, däT die Aufladeanordnung der zweiten Schaltung eine stabilisierte Spannungsanordnung (26, 27 ) besitzt.

   7. Elektrische Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladeanordnung der zweiten Schaltung eine Spannungseinstellanordnung (124, 125) aufweist β

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